Cum ar arăta o civilizație veche de 1 milion de ani în viziunea lui Carl Sagan

Carl Sagan a intrebat o data : „ce poate insemna pentru o civilizatie sa fie veche de 1 milion de ani ?”

Noi avem radiotelescoape si nave cosmice de cativa zeci de ani ; civilizatia noastra este tehnica de cateva sute de ani… atunci o civilizatie veche de milioane de ani ar fi fata de noi, asa cum suntem noi fata de un tufis sau fata de un macac.

Desi orice conjunctura despre asa o civilizatie avansata este o problema de pura speculatie, am putea folosi totusi legile fizicii ca sa punem niste limite mai sus sau mai jos, acestor civilizatii.

In particular, acum ca legile teoriei campului quantic, relativitatii generale, termodinamicii, etc.. sunt destul de bine stabilite si clare, fizica ar putea sa stabileasca largimea granitelor fizice care determina parametrii acestor civilizatii.

Atunci acesta chestiune nu mai este una de pura speculatie.

In curand, umanitatea poate ca va trebui sa faca fata unui soc existential, faptului ca lista unei duzini de planete extrasolare de marimea lui Jupiter se se umfla acum cu sute de planete de marimea Terrei, aproape identice cu patria noastra celesta.

Acest lucru ne duce intr-o noua era de relatii cu Cosmosul: nu vom mai vedea niciodata cerul noptii ca pana acum, realiznd ca savantii ar putea eventual sa compileze o intreaga enciclopedie identificand coordonatele precise ale unor sute de planete ca Terra.

In ziua de azi, la fiecare cateva saptamani apare descoperirea unei noi planete stil Jupiter, ultima fiind cam la 15 ani lumina si orbitand in jurul stelei Gliese 876.

Cele mai spectaculoase astfel de descoperiri au fost fotografiate de telescopul spatial Hubble, care a facut capturi foto unei planete la 450 de ani lumina de noi, intr-un sistem binar.

Dar ceea ce este mai bun, abia urmeaza sa vina

In primii ani ai deceniului urmator, savantii vor lansa un tip nou de telescop care va utiliza interferenta luminii pentru cresterea puterii telescopului.

De exemplu, Misiunea Spatiala Interferometrica ( SIM), pentru a fi lansata un uramtoarul deceniu, consta in multiple telescoape lasate de-a lungul unei structuri de 9 m. Cu o rezolutie fara precedent, apropiata de limitele fizice ale opticii, SIM este atat de sensibil incat aproape ca intrece orice imaginatie : orbitand in jurul Terrei, poate detecta miscarea unei lantene tinute de un astronaut pe Marte.

SIM la randul lui, va asterne calea pentru Cautatorul de Planete Terestre, care va fi lansat la sfarsitul deceniului viitor si care va gasi si mai multe planete stil Terra.

El va scana cele mai stralucitoare 100 de stele de la distanta de pana la 50 de ani lumina de noi, si se va concentra pe 50-100 de sisteme planetare.

Toate acestea vor stimula la randul lor efeortul de a cerceta daca vreuna din ele are viata, poate chiar civilizatii mai avansate decat noi.

Desi este imposibil de precizat trasaturile unei astfel de civilizatii avansate, limitele ei exterioare pot fi analizate utilizand legile fizicii.

Nu mai conteaza cate milioane de ani ne despart pe noi de ele, ele tot trebuie sa asculte de inflexibilele legi ale fizicii, care sunt destul de avansate acum ca sa explice orice ,de la particulele subatomice la scala vasta a structurii Universului, prin 43 de ordine de magnitudine.

Fizica civilizatiilor de tip I , II si III
In mos sfecific, noi putem ierarhiza civilizatiile prin energia consumata, folosind urmatoarele principii:

Legile termodinamicii.
Chiar si o civilizatie avansata este limitata de legile termodinamicii, mai ales de a Doua Lege si poate fi categorisita de energia pe care o are la dispozitie.

Legile materiei stabile.
Materia barionica ,bazata pe protoni si neutroni, tinde sa se concentreze in 3 mari grupe: planete, stele si galaxii. Acest lucru este bine definit prin produsele evolutiei stelare si galactice, fuziunea termonucleara, etc…

De aceea , energia lor va fi bazata la randul ei pe trei tipuri distincte, iar acest lucru pune limite superioare pe rata lor de consum energetic.

Legile evolutiei planetare.
Orice civilizatie avansata trebuie sa creasca la consumul de energie mai repede dacat frecventa catastrofelor letale pentru viata ( impactul meteoritilor, ere glaciare, supernove, etc..).

Daca ar creste mai incet, ar fi condamanate la pieire.

Acest parametru induce limitele de jos in rata cresterii acestor civilizatii.

Intr-un ziar publicat in 1964, Jurnalul Astronomiei Sovietice, astrofizicianul rus Nicolai Kardashev teoretiza ca civilizatiile trebuie grupate in 3 tipuri : tipul I, II, si III, care stapanesc forme de energie planetara, stelara si galactica.

El a calculat ca consumul de energie a acestor 3 tipuri poate fi separat de un factor de miliarde de ani.

Oare cat timp ne va trebui sa ajungem la tipul II sau III ?

Mai scurt decat ne putem da seama.

Astronomul Don Goldsmith de la Universitatea Berkeley ne reaminteste ca Terra primeste a miliarda parte din energia Soarelui, iar omenirea foloseste cam a milioana parte din ea.

In prezent toata productia planetara de energie se ridica la 10 miliarde de miliarde de ergi/secunda.

Dar cresterea energiei noastre este exponentiala si ne putem da seama prin calcule cat timp ne ia ca sa ajungem la civilizatiile de tip II sau III.

Goldsmith spune : ” Priviti cat de departe am ajuns in utilizarea energiei de cand stim cum sa o manipulam, cum sa facem combustibilii fosili sa functioneze, cum sa cream electricitate din puterea apei, si asa mai departe.. am crescut puterea noastra de a utiliza energia in cateva secole, in comparatie cu miliardele de ani de cand exista Terra.. si tot asa ceva se poate aplica si altor civilizatii”.

Fizicianul Freeman Dyson de la Institutul de Studii Avansate estimeaza ca peste 200 de ani ar trebui sa ajungem la civilizatia de TIP I.

De fapt, cu o crestere modesta de 1% pe an, Kardashev estima ca ne-ar lua numai 3.200 de ani sa ajungem la Tipul II, si 5.800 de ani sa ajungem la Tipul III.

Viata intr-o civilizatie de TIP I, II sau III.

De exemplu, o civilizatie de Tip I este una planetara, care stapaneste cele mai multe forme de energie planetara. Emanatiile ei energetice pot fi de ordinul miilor si milioanelor de ori mai mari ca ale noastre.

Mark Twain spunea o data: „toata lumea vorbeste despre apa, dar nimeni nu face nimic pentru ea.”

Acest lucru s-ar putea schimba cu o civilizatie de Tip I, care are suficienta energie ca sa modifice apa.

Tot asa, are destula energie ca sa modifice cursul cutremurelor, vulcanilor si sa isi construiasca orase in oceane.

Actualmemte, energia noastra ne califica in civilizatie de Tip 0.

Energia noastra deriva, nu din exploatatra unor forte globale, ci din arderea plantelor moarte ( titei si carbune).

Dar deja se pot observa semintele unei civilizatii de Tip I.

Vedem inceputul unei limbi planetare -limba engleza, inceputul unui sistem planetar de comunicatii -internetul, o economie planetara –Uniunea Europeana, si chiar inceputul unei culturi planetare –mass media, tv, muzica rock, filmele de la Hollywood.

Prin definitie, o civilizatie avansata trebuie sa creasca mai repede decat frecventa catastrofelor letale.

De vreme ce impactul cu meteoriti mari sau comete are loc o data la cateva mii de ani, o civilizatie de Tip I trebuie sa stapaneasca bine calatoriile in spatiu.

Erele glaciare pot sa aiba loc cu o frecventa de zeci de mii de ani, deci civilizatia de Tip I trebuie sa invete sa stapanesca vremea, meteorologic vorbind, in acest interval de timp.

Catastrofele artificiale sau interne pot de asemenea fi stapanite.

Dar problema poluarii globale este inca mortala pentru o civilizatie de Tip 0.

O civilizatie de tip I a trait cateva milenii ca civilizatie planetara, timp necesar ca sa atinga echilibrul ecologic.

In problemele interne ca razboaiele, de asemenea a avut milenii sa rezolve conflictele rasiale, nationale sau religioase.

Eventual, dupa citeva mii de ani, o civilizatie de Tip I, va epuiza energia planetei, si va continua sa consume energia soarelui ei.

Cu energia lor comparabila unei mici stele, ar trebui sa fie vazuti din spatiu.

Dyson propunea ca o civilizatie de Tip II chiar poate construi o sfera gigantica in jurul stelei ei, ca sa utilizeze mai eficient energia.

Chiar daca ea si-ar tainui existenta, conform celei de a 2-a legi a termodinamicii, ar trebui sa emita multa caldura.

Din Spatiu ar trebui sa se vada planeta luminata ca un pom de Craciun.

Dyson propune sa se caute mai ales emisiile in infrarosu, ca cele radio sau tv, in scopul de a identifica civilizatii de Tip II.

Probabil ca cea mai serioasa incercare pentru o civilizate de Tip II ar fi explozia unei supernove in apropiere, ca carei eruptie brusca ar degaja uriase cantitati de raze X , letale pentru toate formele de viata.

De aceea , probabil ca cea mai interesanta este civilizatia de Tip III, care este cu adevarat nemuritoare.

Ea ar fi epuizat energia unui singur soare si a pornit in cautarea unor alte siteme stelare.

Nicio catastrofa stiuta in istorie nu poate distruge o civilizatie de Tip III.

Fata in fata cu o supernova din apropiere, ar exista cateva altenative, ca modificarea evolutiei unei stele giganta rosie care moare si este pe cale sa explodeze, sau parasirea sistemului solar cu probleme si terraformarea unui nou sistem solar.

Oricum exista bariere multe in calea evolutiei catre o civilizatie de Tip III.

Una ar fi revolta impotriva unei legi de fier a fizicii, Teoria Relativitatii.

Dyson estimeaza ca aceasta lege ar intarzia evolutia catre tipul III, timp de milioane de ani.

Dar chiar si cu bariera luminii, tot exista un numar de cai pentru a accelera aproape de viteza luminii.

De exemplu printre cele mai noi masuratori ale eficientei unei rachete exista ceva numit „impuls specific” ( definit ca produsul
intre impuls si durata, masurat in unitati de secunde).

Rachetele chimice pot atinge impulsuri specifice de la cateva sute pana la citeva mii de secunde.

Motoarele ionice pot atinge impulsuri specifice de zeci de mii pe secunda.

Dar pentru atingerea unei viteze apropiata de cea a lumnii ar trebui sa atinga un impuls specific de 30 milioane secunde, ceea ce este inca departe de capacitatile noastre, dar nu si de cele ale civilizatiei de Tip III.

O mare varietate de sisteme de propulsie ar putea sta la dispozitie pentru viteze subluminale, ca motoarele fotonice, etc..

Cum sa exploram Galaxia.

Din cauza distantelor uriase dintre stele si numarul atat de mare de sisteme solare fara viata, o civilizatie de Tip III va trebui sa faca fata urmatoarei intrebari : ” care este cel mai eficient mod, matematic vorbind, de a explora sute de miliarde de stele din Galaxie ?’

In Science Fiction, cautarea lumilor nelocuite a fost imortalizata de Capitanul eroic care cu curaj comanda o nava de explorare, sau de catre criminalul Borg, o civilizatie de Tip III care absoarbe civilizatiile de tip II mai putin evoluate, ca Federatia.

Oricum, cea mai eficienta matematic metoda de explorare, este mult mai putin glorioasa : a trimite flote de sonde Von Neumann prin Galaxie, cel care a stabilit legile matematice pentru sistemele care se inmultesc singure.

O sonda Von Neumann este un robot destinat sa atinga sisteme solare indepartate si sa creeze factorii prin care se va putea autoreproduce de mii de ori.

O Luna moarta sau chiar o planeta sunt destinatia ideala pentru sondele Von Neumann de vreme ce ele pot asoliza fara probleme si decola de pe aceste lumi fara eroziuni naturale.

Aceste sonde ar putea functiona utilizand minereuri de fier, nichel, etc, pentru a puta crea ingredientele care sa construiasca fabrica de noi roboti.

Ar putea crea mii de copii proprii, care ar putea fi trimse spre alte lumi.

Similar unui virus, invadand un corp de mii de ori mai mare decat el, ar putea exista o sfera de trilioane de sonde Von Neumann care sa plece in toate directiile, cu o fractiune din viteza luminii.

In acest fel, chiar si o galaxie de 100.000 de ani lumina ar putea fi complet analizata in, sa spunem , 500.000 de ani.

Daca o sonda Von Neumann gaseste dovezi despre existenta unei vieti primitive ca o civilizatie salbatica, instabila de Tip 0 ,ea poate sa asolizeze in liniste pe un satelit si sa astepte pana cand civilizatia va atinge tipul I.

Dupa ce asteapta in liniste cateva mii de ani, sonda ar putea fi reactivata cand civilizatia de Tip I este destul de avansata ca sa trimita o colonie pe acel satelit.

Fizicianul Paul Davies de la Universitatea din Adelaide a avansat ideea ca si pe Luna noastra ar putea exista asemenea sonde trimise de alte civilizatii de eoni, care asteapta dupa noi.

Noi descoperiri.

De cand Kardashev a emis originala ierarhizare a civilizatiilor, au existat numeroase noi decoperiri stiintifice care au rafinat si au extins analiza lui originala, ca de exemplu noi descoperiri in nanotehnologie, biotehnologie, fizica cuantica, etc.

De exemplu, nanotehnologia poate facilita dezvoltarea sondelor Von Neumann.

Nu exista nimic in legile fizicii care ar putea sa previna construirea unor armate din masini de marime moleculara.

Deja savantii au construit mici curiozitati de dimensiuni atomice cum ar fi un abac atomic sau o chitara cu corzi de o lungime de 100 de atomi.

Paul Davies sustine ca o civilizatie avansata ar putea construi, prin nanotehnologie, sonde in miniatura pentru explorarea Galaxiei, nu mai mari decat o plama.

Davies spune :”sondele despre care vorbesc sunt atat de neoservabile incat nu ma mir ca nu le-am descoperit pana acum. Nu este genul de lucru pe care sa il faci uitat. Deci, daca acesta este drumul prin care tehnologia dezvolta obiecte mai mici, mai rapide, mai ieftine, iar alte civilizatii deja au apucat pe acest drum, atunci de mult timp noi am putea fi inconjurati de astfel de statii de supraveghere „.

Cu atat mai mult, dezvoltarea biotehnologiei a deschis noi posibilitati.

Aceste sonde ar putea actiona ca forme de viata, reproducandu-si informatia genetica, avand mutatii si evoluand in fiecare etapa de reproducere pentru a-si dezvolta capacitatile, si pot avea inteligenta artificiala pusa in slujba accelerarii cautarilor lor.

De asemnea, teoria informatiei poate modifica analiza originala a lui Kardashev.

Actualul Proiect SETI scaneaza doar cateva frecvente radio si tv emise de o civilizatie de Tip 0, dar nu o civilizatie avansata.

Din cauza enormului fundal static din adancul Universului, trecerea in revista a unei singure frecvente prezinta o serioasa sursa de erori.

In loc sa pui toate ouale intr-un singur cos, un sistem mai eficient ar fi spargerea semnalului si trimitetea lui pe toate frecventele si apoi reasamblarea semnalului numai in partea cealalta.

In acest fel, chiar daca unele frecvente sunt bruiate de fundal, destul din mesaj va supravietui ca sa poata fi reasamblat corect prin rutine speciale de corectat erori.

Oricum o civilizatie de tip 0, ascultand intr-o singura frecventa, ar fi aproape un nonsens.

Cu alte cuvinte , galaxia noastra ar putea fi plina cu mesaje de la civilizatii de Tip II si III, dar radiotelescoapele noastre de Tip 0 ar auzi numai zgomote.

In cele din urma, exista posibilitatea ca civilizatiile de tip II si III sa fi atins fabuloasa energie Planck, de 10 la puterea 19 electronvolti.

Acesta energie este de quadriloane de ori mai mare dacat ciocnirea celor mai puternici atomi ai nostri.

Acesta energie, asa fantastica precum pare, este prin definitie o trasatura a unei civilizatii de tip II sau III.

Energia Planck are loc doar in centrul unui gauri negre si la inceputul Big Bang-ului.

Dar recentele descoperiri in gravitatia cuantica si teoria superstringurilor, arata un nou interes printre fizicieni pentru energii atat de mari incat efectele cuantice sfasie generarea Spatiului si Timpului.

Desi este cert, indiferent de motive, ca fizica cuantica permite gauri de vierme stabile, acest lucru ridica posibilitatea indepartata ca o suficient de avansata civilizatie poate fi capabila sa se muta, via gauri in spatiu.

Si daca aceste civilizatii pot sa navigheze cu succes prin gauri de vierme stabile, atunci atingerea unui impuls specific de 1 milion de secunde nu mai este o problema.

Cu curaj, fac o scurtatura prin Galaxie.

Acest lucru taie cu succes tanzitia grea intre civilizatiile de Tip II si III.

In al doilea rand, capacitatea de a crea gauri in Spatiu si Timp, ar putea intr-o zi sa ne fie la indemana.

Astronomii, analizand lumina de la supernovele indepartate, au tras recent concluzia ca Universul poate accelera sau incetini.

Daca acest lucru este adevarat, atunci poate exista o forta antigravitationala , poate Constanta cosmologica a lui Einstein, care contracareaza atractia gravitationala a galaxiilor indepartate.

Dar asta inseamna de asemenea ca Universul ar putea expanda la nesfarsit , pana cand temparaturile ar atinge zero absolut.

Cateva ziare au aratat nu demult cum ar arata un astfel de univers :orice civilizatie care supravietuieste ar trebui sa se stranga disperata spre caldura mortala a stelelor cu neutroni si gaurilor negre.

Daca universul moare, orice viata inteligenta moare.

Contempland moartea Soarelui, filozoful Bertrand Russel a scris o data poate cel mai trist paragraf :”toata stradania erelor, tot devotamentul, toata inspiratia, toata stralucirea geniului uman , sunt destinate sa se stinga in moartea sistemului solar, si integul templu al realizarilor umane sa se prabuseasca intr-un Univers in ruine.”

Azi, noi realizam faptul ca suficient de puternice rachete ne pot feri de moartea stelei noastre peste 5 miliarde de ani, cand oceanele ar fierbe si muntii s-ar topi.

Dar oare putem scapa de moartea Universului ?

Astronomul John Barrows de la Universitatea din Sussex scrie :” sa presupunem ca extindem clasificarea de mai sus. Membrii acestor ipotetice civilizatii de Tip IV, V, VI,.. si asa mai departe, vor fi capabili sa manipuleze structurile universului pe o scara din ce in ce mai larga, cuprinzand grupuri de galaxii, clustere si superclustere de galaxii”.

Civilizatiile de tip III ar putea avea destula energie sa scape dintr-un Univers pe moarte prin gauri in Spatiu.

extraterestrii
In cele din urma, fizicianul Alan Guth de la MIT, unul dintre cei care sta la originea Teoriei universului inflationar, chiar a calculat energia necesara crearii unui univers-pui in laborator.

Temperatura este de 1.000 de trilioane de grade, care ar fi accesibila acestor ipotetice civilizatii.

Desigur, pana ce cineva in prezent va face contact cu o civilizatie avansata, toate aceste speculatii sunt temperate de legile fizicii, si sunt nu mai mult decat un ghid folositor in cautarea civilizatiilor extraterestre.

Dar intr-o zi , multi dinte noi vom cauta in enciclopedii coordonatele a poate sute de planete ca Terra in sectorul nostru galactic.


Apoi vom incepe sa ne gandim, cum spunea Carl Sagan, cum ar arata o civilizatie cu un milion de ani mai avansata decat noi….

Dacă ți-a plăcut articolul ne poți urmări pe Facebook, pentru alte noutăți.