(Carlos Fernandez/Getty Images) Wenn es so viele Galaxien, Sterne und Planeten gibt, wo sind dann all die Außerirdischen und warum haben wir nichts von ihnen gehört?
Das sind die einfachen Fragen, die im Mittelpunkt stehen Fermi-Paradoxon . In einer neuen Arbeit stellen zwei Forscher die nächste offensichtliche Frage: Wie lange werden wir überleben müssen, um von einer anderen außerirdischen Zivilisation zu hören?
Ihre Antwort? 400.000 Jahre.
400.000 Jahre sind eine lange Zeit für eine Art, die erst seit ein paar hunderttausend Jahren existiert und die Landwirtschaft erst vor etwa 12.000 Jahren entdeckt hat.
Aber 400.000 Jahre werden wir brauchen, um dieses menschliche Experiment am Laufen zu halten, wenn wir von außerirdischen Zivilisationen hören wollen. Das geht aus einer neuen Studie über kommunizierende außerirdische intelligente Zivilisationen (Communicating Extraterrestrial Intelligent Civilizations, CETIs) hervor.
Das Papier ist ' Die Anzahl möglicher CETIs in unserer Galaxie und die Kommunikationswahrscheinlichkeit zwischen diesen CETIs '. Die Autoren sind Wenjie Song und He Gao, beide von der Abteilung für Astronomie der Beijing Normal University. Der Artikel ist veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal .
„Als einzige fortgeschrittene intelligente Zivilisation auf der Erde ist eine der rätselhaftesten Fragen für den Menschen, ob unsere Existenz einzigartig ist“, erklären die Autoren.
„In den letzten Jahrzehnten gab es viele Studien zur außerirdischen Zivilisation.“
Das gab es auf jeden Fall, auch wenn es schwierig ist, etwas zu studieren, von dem wir nicht einmal sicher sind, ob es existiert. Aber das hält uns nicht auf.
Die Untersuchung anderer Zivilisationen ist in irgendeiner Weise verwirrend, da wir nur einen Datenpunkt haben: Menschen auf der Erde. Dennoch haben viele Forscher die Frage als eine Art Gedankenexperiment angegangen und dabei strenge wissenschaftliche Richtlinien zugrunde gelegt. Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam beispielsweise zu dem Schluss, dass es in der Milchstraße wahrscheinlich 36 CETIs gibt.
Wie viele CETIs existieren könnten, hängt davon ab, wie lange wir möglicherweise warten müssen, bis wir von einem hören.
„Wir wollten schon immer die Antworten auf die folgenden Fragen wissen. Erstens: Wie viele CETIs gibt es in der Milchstraße? Das ist eine herausfordernde Frage. „Wir können nur aus einem einzigen bekannten Datenpunkt (uns selbst) lernen“, schreiben die Autoren.
Hier ist die Drake-Gleichung kommt ins Spiel. Basierend auf unserem wachsenden Wissen über die Milchstraße versucht die Drake-Gleichung abzuschätzen, wie viele CETIs es in unserer Galaxie geben könnte.
Die Drake-Gleichung hat ihre Mängel, wie viele Kritiker erklärt haben. Einige seiner Variablen sind beispielsweise kaum mehr als Vermutungen, sodass die berechnete Anzahl der Zivilisationen nicht zuverlässig ist. Aber die Drake-Gleichung ist eher ein Gedankenexperiment als eine tatsächliche Berechnung. Irgendwo müssen wir anfangen, und das bringt uns in Schwung.
Damit haben auch die Autoren dieser neuen Studie begonnen.
„Die meisten Studien zu diesem Problem basieren auf der Drake-Gleichung“, schreiben die Forscher. „Die offensichtliche Schwierigkeit dieser Methode besteht darin, dass es unsicher und unvorhersehbar ist, die Wahrscheinlichkeit zu quantifizieren, dass Leben auf einem geeigneten Planeten entsteht und sich schließlich zu einer fortgeschrittenen kommunizierenden Zivilisation entwickelt.“
Wenn Sie diesbezüglich skeptisch sind, sind Sie nicht allein. Wir können wissenschaftlich nicht wissen, wie viele andere Zivilisationen es gibt oder ob überhaupt welche existieren. Wir sind nicht sachkundig genug. Studien wie diese sind Teil eines fortlaufenden Gesprächs, das wir mit uns selbst über unsere missliche Lage führen. Jeder einzelne hilft uns, über den Kontext unserer Zivilisation nachzudenken.
Wie kamen sie also auf 400.000 Jahre, wenn wir nicht einmal wissen, wie viele CETIs es geben könnte?
Das Forscherpaar ist nicht der Erste, der sich mit dieser Frage beschäftigt. Ihr Artikel beschreibt einige der früheren wissenschaftlichen Bemühungen, das Vorkommen anderer Zivilisationen in der Milchstraße zu verstehen. Sie verweisen beispielsweise auf die Studie aus dem Jahr 2020, die schätzt, dass es in der Milchstraße 36 CETIs gibt.
Diese Zahl stammt aus Berechnungen, die sich mit der Entstehungsgeschichte galaktischer Sterne, der Metallizitätsverteilung und der Wahrscheinlichkeit befassen, dass Sterne in ihren bewohnbaren Zonen erdähnliche Planeten beherbergen.
In diesem Papier wird klargestellt, dass „das Thema außerirdischer intelligenter und kommunikativer Zivilisationen vollständig im Bereich der Hypothese bleiben wird, bis eine positive Entdeckung gemacht wird“.
Sie weisen aber auch darauf hin, dass Wissenschaftler immer noch wertvolle Modelle erstellen können, die auf logischen Annahmen basieren, „die zumindest plausible Schätzungen der Häufigkeit solcher Zivilisationen liefern können“.
Diese Studie trägt einige dieser Überlegungen weiter. Es geht um zwei Parameter, die beide kaum verstanden sind. Die erste betrifft die Frage, wie viele terrestrische Planeten bewohnbar sind und wie oft sich das Leben auf diesen Planeten zu einem CETI entwickelt. Die zweite Frage ist, in welchem Stadium der Entwicklung eines Wirtssterns ein CETI geboren werden würde.
Die Forscher gaben jedem dieser Parameter in ihren Berechnungen eine Variable. Die Wahrscheinlichkeit, dass Leben entsteht und sich zu einem CETI entwickelt, beträgt ( F C ), und das erforderliche Entwicklungsstadium des Wirtssterns ist (F).
Song und Gao führten eine Reihe von Monte-Carlo-Simulationen mit unterschiedlichen Werten für diese Variablen durch. Sie kamen zu zwei Szenarien: einem optimistischen Ausblick und einem pessimistischen Ausblick.
Das optimistische Szenario verwendete die Werte F = 25 Prozent und F C = 0,1 Prozent. Ein Stern muss also mindestens 25 Prozent seiner Lebensdauer erreicht haben, bevor ein CETI entstehen kann. Und für jeden terrestrischen Planeten beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass ein CETI auftritt, nur 0,1 Prozent.
Diese optimistischen Variablen erzeugen über 42.000 CETIs, was viel klingt, aber nicht der Fall ist, wenn man bedenkt, dass es zu unterschiedlichen Zeiten über die Galaxie verteilt ist. Darüber hinaus müssten wir noch 2.000 Jahre überleben, um eine bidirektionale Kommunikation zu erreichen. Das klingt fast zum Greifen nah.
Aber das ist das optimistische Szenario, das das Universum freundlich und von anderen einladenden Zivilisationen bewohnt erscheinen lässt. Vielleicht reden einige schon miteinander und wir müssen einfach mitmachen.
Nun zum pessimistischen Szenario.
Im pessimistischen Szenario ist F = 75 Prozent und F C = 0,001 Prozent. Ein Stern kann also erst dann ein CETI beherbergen, wenn er viel älter ist, und die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelner erdähnlicher Planet ein CETI beherbergt, sinkt auf einen winzigen Prozentsatz. Wohin führt uns das?
Diese pessimistische Berechnung ergibt nur etwa 111 CETIs in der Milchstraße. Schlimmer noch: Wir müssten noch satte 400.000 Jahre überleben, um mit ihnen kommunizieren zu können. (Für die Perspektive, Star Trek beginnt Mitte des 22. Jahrhunderts.)
Hier ist, wo die Toller Filter kommt herein. Der Große Filter ist das, was die Materie daran hindert, Leben zu werden und sich dann zu einer fortgeschrittenen Zivilisation zu entwickeln.
Die Autoren greifen dieses Thema auf, wenn sie schreiben:
„Es wurde jedoch vermutet, dass sich die Lebensdauer von Zivilisationen aufgrund vieler möglicher Störungen, wie etwa Bevölkerungsproblemen, nuklearer Vernichtung oder plötzlichen Störungen, höchstwahrscheinlich selbst begrenzt.“ Klimawandel , abtrünnige Kometen, ökologische Veränderungen usw. Wenn das Doomsday-Argument richtig ist, kann es sein, dass Menschen in einigen pessimistischen Situationen vor dem Aussterben keine Signale von anderen CETIs empfangen.
In ihrer Arbeit schreiben die Wissenschaftler: „Die Werte von F C und F sind voller Unbekannter.' Das ist bei allen Arbeiten dieser Art der Fall. Dieses Papier und andere, die sich mit derselben Frage befassen, werden eher als hilfreiche Gedankenexperimente denn als solide Ergebnisse betrachtet.
Wir können nichts davon mit Sicherheit wissen, aber wir können nicht anders, als gezwungen zu sein, es zu erforschen. Es ist Teil der menschlichen Natur.
„Es ist ziemlich ungewiss, wie viel Prozent der terrestrischen Planeten Leben hervorbringen können, und der Prozess, bei dem sich Leben zu einem CETI entwickelt und nachweisbare Signale in den Weltraum senden kann, ist höchst unvorhersehbar“, schreiben sie.
Wird die Menschheit jemals einer anderen Zivilisation begegnen? Es ist eine unserer drängendsten Fragen und es ist fast sicher, dass niemand, der heute lebt, jemals eine Antwort darauf haben wird.
Zuerst muss es andere CETIs geben, und dann müssen wir gleichzeitig mit ihnen existieren und irgendwie kommunizieren. Es ist möglich, dass ein anderes CETI bereits Leben auf der Erde entdeckt hatte, bevor es durch den Großen Filter oder möglicherweise durch eine Naturkatastrophe wie eine Supernova-Explosion ausgelöscht wurde. Wir werden es nie erfahren.
Vielleicht wird die Menschheit noch lange überleben. Vielleicht wird die Erde unbewohnbar und die Menschheit wird dorthin fliehen Mars Oder irgendwo anders. Aber würde ein Außenposten der Muskianer auf einem längst toten Planeten, bevölkert von den heruntergekommenen Nachkommen einer zerstörten Erde, als CETI gelten?
Wir stellen uns gerne vor, dass andere Zivilisationen erfolgreich Probleme gemeistert haben, mit denen wir immer noch zu kämpfen haben. Wird das wahr sein? Oder werden die ersten CETI, die wir entdecken, kaum mehr sein als die Nachkommen einer einst stolzen Zivilisation, die vor Zuversicht strahlte, bis der Große Filter zuschlug?
Wer weiß? Sollte die Menschheit jemals auf eine andere technologische Spezies treffen, könnte dies so weit in der Zukunft liegen, dass unsere Nachkommen kaum noch von modernen Menschen zu unterscheiden sind.
Oder wir werden möglicherweise nie eine Antwort haben und der große Filter wird uns davon abhalten, eine zu finden.
Aber wenn die Menschheit ein Ziel braucht, etwas, an dem sie sich festhalten kann und das die Hoffnung am Leben erhalten kann, dann könnte der Traum von der Kommunikation mit einem anderen CETI dies tun.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .