PREMA jednom novom znanstvenom istraživanju ljudi bi lako mogli biti jedina tehnološki razvijena inteligentna stvorenja u galaksiji pa čak i u cijelom vidljivom svemiru.
Brojni svjetski mediji ovu su vijest objavili s naslovima tipa: 'Sami smo u svemiru' ili 'Novi model predviđa da smo vjerojatno jedina napredna civilizacija u vidljivom svemiru.
No je li to uistinu zaključak koji se može izvesti iz novog istraživanja objavljenog 6. lipnja u online časopisu arxiv.org, u kojem su znanstveni trojac Anders Sandberg, iz Future of Humanity Instituta i Sveučilišta u Oxfordu, Eric Drexler, slavni inženjer koji je popularizirao koncept nanotehnologije i Tod Ord, slavni etičar s Oxforda, pokušali riješiti tzv. Fermijev paradoks i tzv. Drakeovu jednadžbu iz nove perspektive i s novim znanstvenim informacijama?
Fermijev paradoks: Gdje su vanzemaljci?
Za razumijevanje novog istraživanja neophodno je znati, barem u kratkim crtama, što su Fermijev paradoks i Drakeova jednadžba.
Fermijev paradoks dobio je ime po jednom od najslavnijih znanstvenika 20. stoljeća, Enricu Fermiju koji je 1950. postavio pitanje: "Ako su vanzemaljci uobičajeni, zašto već nismo uspostavili kontakt s njima?"
Tim pitanjem htio je ukazati na kontradikciju između nedostatka bilo kakvih ozbiljnih dokaza o postojanju vanzemaljske inteligencije s jedne strane i visokih procjena vjerojatnosti njezina postojanja s druge. Jednostavno govoreći, ideja tog pitanja je sljedeća: Ako u Mliječnom putu postoje milijarde zvijezda s milijardama planeta nalik Zemlji u zoni Zlatokose u kojoj bi moglo biti tekuće vode na njima, bilo bi za očekivati da su se na nekima od njih razvili inteligentni oblici života. No, ako su ti inteligentni vanzemaljci razvili tehnološki sofisticirane civilizacije, neki od njih desecima milijuna godina prije od nas, onda su se, čak i uz relativno sporo putovanje svemirskim letjelicama, mnogo sporije od brzine svjetlosti, već trebali raširiti po cijeloj galaksiji čiji je promjer oko 100.000 svjetlosnih godina. Za tako nešto bilo bi im dovoljno nekoliko milijuna godina, što je praktički treptaj oka u odnosu na starost svemira pa i Mliječnog puta. A da su se raširili, najvjerojatnije bi nas već kontaktirali.
Dakle, sama činjenica da nemamo nikakvih pouzdanih potvrda o njihovom postojanju trebala bi podrazumijevati da ne postoje. Naravno, ako ne shvaćamo previše ozbiljno viđenja i otmice vanzemaljaca kakva se plasiraju u trećerazrednim žutim medijima ili na našoj državnoj televiziji u emisiji Na rubu znanosti.
Drakeova jednadžba
Ljude oduvijek intrigira pitanje jesmo li sami u svemiru ili on vrvi životom uključujući i onaj inteligentan. U nastojanju da dođe do kakve-takve ideje o vjerojatnosti odgovora na njega, američki astronom Frank Drake, jedan od osnivača Instituta za potragu za vanzemaljskom inteligencijom (SETI), sastavio je 1961. jednadžbu koja uključuje ključne čimbenike na temelju kojih bi se takva procjena mogla dobiti.
U njegovoj jednadžbi (grafika dolje) broj civilizacija s kojima bismo mogli komunicirati u našoj galaksiji (N) jednak je umnošku različitih astrofizičkih i biotehnoloških faktora.
Drake ovu jednadžbu nije postavio kako bi stvarno izračunao konkretan broj vanzemaljskih civilizacija, već kako bi potaknuo rasprave o tom pitanju na prvoj konferenciji SETI-ja. U njegovo vrijeme o većini parametara znalo se previše malo da bi se moglo doći do bilo kakvog suvislog broja.
Veliki filtar
Od kada je Fermi predstavio svoj paradoks do danas postavljene su brojne hipoteze koje nastoje objasniti zašto nemamo nikakvih signala postojanja vanzemaljaca. Primjerice, neke idu za time da tehnološki razvijene civilizacije možda i ne žele svratiti pozornost na sebe, neke druge da one komuniciraju samo među sobom na načine koji za nas nisu dostupni ili prepoznatljivi i sl.
Jedna od najpoznatijih je hipoteza Velikog filtra. Njezina ključna ideja je da nešto možda nije kako treba u procjenama koje razne znanstvene discipline daju za razvoj tehnološki napredne civilizacije. Taj filtar mogao bi se očitovati kao zapreka za evoluciju inteligentnog života ili kao visoka vjerojatnost njegova samouništenja.
Hipotezu je prvi predstavio Robin Hanson, a ona se temelji na ideji da se proces razvoja od formacije zvijezde do nastanka razvijene civilizacije sposobne za kolonizaciju svemira sastoji od najmanje devet ključnih koraka od kojih bi jedan ili više njih mogli biti malo vjerojatni:
1 Formacija odgovarajućeg zvjezdanog sustava
2 Nastanak reproduktivnih molekula kao što su RNA i DNA
3 Formiranje jednostavnih jednostaničnih organizama prokariota
4 Razvoj složenih jednostaničnih organizama eukariota
5 Razvoj spolne reprodukcije
6 Nastanak višestaničnih organizama
7 Razvoj inteligentnih životinja koje koriste oruđe
8 Nastanak inteligentne vrste poput ljudske
9 Eksplozija kolonizacije
Prema Hansonovoj hipotezi postoji mogućnost da neki rani koraci nisu tako vjerojatni kao što se čini. No također postoji mogućnost da su svi koraci do 9. prilično vjerojatni te da je samo taj posljednji malo vjerojatan. Primjerice, otkriće života na Marsu, na Enkeladu ili negdje drugdje u Sunčevom sustavu značilo bi da su koraci od 2 do 6 relativno laki, što bi podrazumijevalo da su neki od koraka 1, 7, 8 ili 9 malo vjerojatni.
Nov pristup Drakeovoj jednadžbi
Unatoč nekim ozbiljnim nepoznanicama, brojni znanstvenici kroz desetljeća su pokušavali predstaviti barem nekakve procjene na temelju Drakeove jednadžbe. Te procjene uglavnom su se temeljile na nekim pretpostavkama o mogućim iznosima za navedene čimbenike. Time su dolazili do određenih vjerojatnosti, međutim, one su u biti uvijek bile vrlo spekulativne unatoč činjenici da su se spoznaje o svemiru razvijale.
Kada je Drake 1961. predstavio svoju jednadžbu na konferenciji u Green Banku iz nje se moglo nagađati da bi u Mliječnom putu moglo biti negdje između 1.000 i 100.000.000 inteligentnih civilizacija. Sam Drake pretpostavio je da bi taj broj mogao biti oko 10.000.
Danas o nekim čimbenicima iz formule znamo puno više nego što su znali znanstvenici 1960-ih. To osobito vrijedi za broj zvijezda u galaksiji, broj galaksija u vidljivom svemiru, udio zvijezda koje su slične Suncu i udio zvijezda koje imaju planete slične Zemlji koji bi mogli biti nastanjivi.
No neki od faktora u jednadžbi još uvijek su velike nepoznanice. To se posebno odnosi na činjenicu da jednostavno ne znamo koliko je život česta pojava. On se očito kroz više koraka razvio na Zemlji, no ipak, za sada još uvijek nismo otkrili postoji li igdje drugdje u svemiru. Drugim riječima u Drakeovoj jednadžbi teško možemo smisleno odrediti dva ključna čimbenika:
- kolika je vjerojatnost nastanka života iz neživih tvari
- kolika je vjerojatnost da život evoluira u inteligentan oblik sposoban za komunikaciju te eventualno za svemirska, međuzvjezdana putovanja
„Mada smo od vremena Drakea i Sagana 1960-ih saznali mnogo o astrofizičkim čimbenicima, još uvijek smo vrlo nesigurni u pogledu vjerojatnosti života i inteligencije“, rekao je dr. Sandberg.
„Kada ljudi raspravljaju o jednadžbi nije neuobičajeno čuti nešto poput: 'ovaj parametar je nesiguran, no hajdemo nešto pretpostaviti i pritom zapamtiti da je riječ o pretpostavci', čime dolaze do rezultata za koji priznaju da se temelji na pretpostavkama. Unatoč tome, rezultat će biti predstavljen kao jedinstvena brojka, a to nas vezuje za ideju da imamo naizgled točnu procjenu dok bismo zapravo trebali imati raspon neodređenosti. To pak često vodi do pretjerane sigurnosti dok je Drakeova jednadžba vrlo osjetljiva na pristranosti: ako ste optimist, mali pomak prema gore u određenim procjenama dat će optimističan rezultat, a ako ste pesimist, lako ćete dobiti nizak rezultat“, pojasnio je.
Sandberg i njegov tim stoga su se u novoj studiji odlučili za novi pristup Drakeovoj jednadžbi – parametre su izrazili kao raspone neodređenosti, a ne kao određene brojke. Drugim riječima, umjesto da su se upustili u procjenjivanje najvjerojatnijih iznosa za određene čimbenike, uzeli su u obzir najmanje i najveće iznose, odnosno raspon u kojem bi se oni mogli kretati. Na taj način nisu došli do jasno određenog, ali vrlo nepouzdanog rezultata već do njegove distribucije. To ih je ipak dovelo do neke vjerojatnosti za mogućnost da smo mi ljudi jedina tehnološki razvijena civilizacija u Mliječnom putu.
Prilična vjerojatnost da smo sami
Novim pristupom došli su do zaključka kako postoji poprilična vjerojatnost da smo kao tehnološki razvijena vrsta trenutno sami u svemiru. Naime, prema autorima vjerojatnost da smo sami u vidljivom svemiru kreće se između 38 i 85%, dok je vjerojatnost da smo sami u Mliječnom putu između 53 i 99,6%.
Autori ipak ističu da se ne treba prepustiti kozmičkom pesimizmu.
„Ovaj zaključak ne znači da smo sami, već da je to znanstveno vrlo plauzibilno te da nas ne bi trebalo iznenaditi. To je više izjava koja govori o našem znanju nego novo mjerenje“, pišu autori.
„Međutim, mi također zaključujemo da se ne bismo trebali iznenaditi ako otkrijemo inteligenciju“, poručuje Sandberg uz obrazloženje da se vjerojatnosti razvoja života i inteligencije na nekom planetu protežu u vrlo širokom rasponu ekstremnih nesigurnosti.
Zanimljiv doprinos, no ne i zadnja riječ
Dr. sc. Tomislav Janović, filozof s Hrvatskih studija Sveučilišta u Zagrebu, koji se bavi Fermijevim paradoksom, komunikacijom s izvanzemaljskom inteligencijom i drugim temama filozofije znanosti, kaže da je novi rad vrlo zanimljiv pokušaj da se matematičkim, odnosno statističkim metodama „uprosječe“ dosadašnje procjene vrijednosti pojedinih parametara Drakeove jednadžbe te da se takvom meta-analizom, na temelju podataka pažljivo selekcioniranih iz obilne literature, dobije nova, „zbirna procjena“ o raširenosti inteligentnih tehnološki naprednih civilizacija u svemiru.
„Za razliku od dosadašnjih procjena, koje su u pravilu izražene kao jednostavne, 'točkaste' matematičke vrijednosti, bilo pojedinačnih parametara Drakeove jednadžbe bilo jednadžbe kao cjeline, procjena do koje su došli Sandberg, Drexler i Ord izražena je kao raspon, odnosno distribucija vjerojatnosti“, kaže janović.
„Konkretno, taj raspon seže od 53% do 99,6% u korist hipoteze da smo jedina tehnološki napredna civilizacija u našoj galaksiji, odnosno od 39% do 85% da smo jedina takva civilizacija u čitavom svemiru. Što nam taj raspon vjerojatnosti govori? Prema riječima samih autora, on nam govori da postoje nezanemarivi izgledi za to da smo doista sami u svemiru. No koliko je takva interpretacija utemeljena? Već iz površnog uvida u izvorni članak Sandberga, Drexlera i Orda postaje jasno je da se procjena do koje su došli ne temelji na najnovijim podacima ili činjenicama, niti na novoj interpretaciji otprije poznatih podataka ili činjenica, nego na prethodnim, reprezentativnim procjenama iz znanstvene literature. Drugim riječima, njihova procjena na neki način sintetizira naše aktualno znanje iz čitavog niza disciplina relevantnih za procjenu vrijednosti pojedinih parametara Drakeove jednadžbe – od astrofizike, radioastronomije i planetologije preko organske kemije, genetike i paleontologije do ekologije i sociologije tehnološkog napretka. To što ne odražava objektivno stanje stvari, već subjektivno stanje našeg kolektivnog znanja o uvjetima nastanka i evolucije života u svemiru, nipošto ne treba shvatiti kao apriorni nedostatak studije. Kao što je slučaj s mnogim drugim meta-studijama, npr. u medicini, biologiji ili sociologiji, ona može postojećim spoznajama iz nekog područja dati 'dodanu vrijednost' u vidu prikaza distribucije rezultata individualnih studija i tako proširiti naše znanje. U nedavno objavljenom članku u časopisu Nature za meta-analize se navodi da su imale 'revolucionaran učinak u mnogim znanstvenim područjima' te da su 'pomogle razriješiti sporove o naizgled kontradiktornim istraživačkim rezultatima' (Gurevitch, Koricheva, Stewart, Nature, 8. ožujka 2018, vol. 555: 175–182)“, kaže naš filozof.
No Janović ipak sumnja da će Sandberg-Drexler-Ordova meta-analiza pomoći da se razriješi jedan od najzanimljivijih i najdugotrajnijih sporova suvremene znanosti, tzv. Fermijev paradoks.
„Iako nisam kompetentan procijeniti matematičke metode kojima su se autori poslužili da bi 'uprosIječili' postojeće procjene vrijednosti parametara iz Drakeove jednadžbe, pretpostavljam da su one pažljivo odabrane i korektno primijenjene, tj. da generiraju koliko-toliko objektivnu procjenu aktualnog stanja 'znanstvene neodređenosti' (scientific uncertainty) u pogledu tih vrijednosti, pridajući odgovarajuću težinu svim individualnim procjenama, uključujući podjednako one ekstremno optimistične kao i one ekstremno pesimistične. Također ne sumnjam ni u to da su – kako nas autori uvjeravaju – dobivene vrijednosti na pravilan način ponderirane za tzv. 'opservacijske efekte' – efekte koji bi mogli imati utjecaj na Fermijev paradoks, tj. na to da nam činjenica da do sada nismo otkrili ni najmanji trag o postojanju inteligentnih vanzemaljaca izgleda paradoksalno. Riječ je o efektima koji proizlaze iz specifičnih okolnosti vezanih za nas kao promatrače, s našim epistemičkim ograničenjima, kao i iz okolnosti koje mogu otežati kontakt s potencijalnim vanzemaljcima kao što su primjerice nemogućnost detekcije ili dekodiranja signala, subjektivni razlozi odbijanja kontakta itd. Ono u što sumnjam jest to da su novodobivene skupne procjene naročito relevantne za razrješenje Fermijeva paradoksa, uzevši u obzir dinamiku stjecanja novih spoznaja o uvjetima nastanka i razvitka života – kako na Zemlji tako i izvan nje, na drugim tijelima Sunčeva sustava ili na planetima bliskih zvijezda. U posljednjih tridesetak godina, koliko je prošlo od otkrića prvog planeta izvan Sunčeva sustava, stanje našeg znanja dramatično se promijenilo, a ritam pristizanja novih, relevantnih spoznaja dramatično se ubrzao, čemu su ponajviše pridonijele NASA-ine misije Kepler i K2 detekcije egzoplaneta pomoću teleskopa u Zemljinoj orbiti, ali i neke spoznaje o naravi evolucije na Zemlji. Plauzibilno je očekivati da će se misijama najavljenim u skoroj budućnosti, primjerice lansiranjem moćnog orbitalnog teleskopa James Webb, taj ritam dodatno ubrzati i da će nova otkrića korigirati naše postojeće procjene vrijednosti pojedinih parametara Drakeove jednadžbe. U prilog toj pretpostavci govori i upravo pristigla vijest o otkriću složenih organskih spojeva na Saturnovu planetu Enkeladu – spojeva koji se smatraju građevnim elementima života.
Naravno, sasvim je moguće da će nam se nakon novih otkrića Fermijev paradoks činiti još paradoksalnijim. U tom bi nam se slučaju hipoteza o tzv. velikim filterima – o nužnim, ali malo vjerojatnim koracima u evoluciji života – mogla činiti još privlačnijom jer ćemo samo pomoću te hipoteze moći objasniti činjenicu da je unatoč razmjerno rasprostranjenim uvjetima za nastanak života svemir i dalje gluh za naša nastojanja da u njemu otkrijemo tragove inteligentnog, tehnološki naprednog života“, zaključuje Janović.