Nguồn gốc và nội dung chính của Fermi. nghịch lý
Để hiểu được Giả thuyết Bộ lọc Lớn, trước tiên chúng ta phải hiểu nghịch lý Fermi là gì. Nghịch lý Fermi được đề xuất bởi nhà khoa học nổi tiếng và người đoạt giải Nobel vật lý năm 1938, Enrique Fermi, là một nghịch lý khoa học về người ngoài hành tinh và du hành giữa các vì sao. Nói một cách đơn giản, đó là một câu hỏi: “Người ngoài hành tinh ở đâu?”.
Câu hỏi này được đặt ra dựa trên thực tế là con người đã tìm kiếm người ngoài hành tinh trong nhiều năm, nhưng không tìm thấy bất kỳ dấu vết nào. Trong khi đó vũ trụ của chúng ta đã hơn 13 tỷ năm tuổi và nói một cách logic thì với thời gian này, một số nền văn minh có khả năng du hành giữa các vì sao lẽ ra đã tồn tại và phát triển từ lâu. Tại sao chúng ta vẫn chưa tìm thấy chúng?
Các quan sát khoa học cho rằng chỉ riêng trong dải Ngân hà đã có hàng trăm tỷ ngôi sao, và Mặt trời chỉ là một trong những ngôi sao bình thường, nó không có gì đặc biệt. Nhìn nhận một cách khách quan, Hệ Mặt trời của chúng ta còn rất trẻ, chỉ khoảng 5 tỷ năm tuổi, nhưng trong vũ trụ có những ngôi sao già hơn nhiều so với Mặt trời, và có thể có những nền văn minh hàng tỷ năm tuổi. được hình thành và phát triển ở những nơi đó.
Ngay cả khi tốc độ ánh sáng không thể bị phá vỡ, những nền văn minh này chắc chắn sẽ có thể du hành khắp các thiên hà, nhưng tại sao chúng ta vẫn chưa ghi lại được bất kỳ chuyển động nào? Đây là một mâu thuẫn không thể giải thích được đã trở thành vấn đề của thế kỷ, được gọi là Nghịch lý Fermi.
Sau khi phương trình Drake ra đời, người ta đã tính toán số lượng nền văn minh nên tồn tại trong vũ trụ theo phương trình này; Sau khi sự ra đời của phân loại các nền văn minh, kính viễn vọng được sử dụng để quét các ngôi sao theo lý thuyết này để xem liệu có những hành tinh đã đạt đến hiện tượng của nền văn minh tiên tiến hay không. Nhưng cho đến nay vẫn chưa có gì được tìm thấy.
Từ những thực tế đó, chúng ta có thể rút ra ba điều: một là chỉ có một nền văn minh duy nhất trong vũ trụ xuất hiện và tồn tại – chính chúng ta; hai là vũ trụ quá lớn, các nền văn minh rất hiếm và khó giao tiếp với nhau nên các nền văn minh khó có thể biết nhau và gặp gỡ nhau; một điều nữa là các nền văn minh vũ trụ không thể tồn tại lâu dài nên các nền văn minh ở các giai đoạn khác nhau khó biết nhau và gặp gỡ nhau hơn.
Sau nhiều thập kỷ tranh luận, một số người đã đưa ra Giả thuyết Bộ lọc Vĩ đại của vũ trụ để giải thích vấn đề cực kỳ hiếm gặp của nền văn minh trong vũ trụ.
Giả thuyết về bộ lọc tuyệt vời – Bộ lọc tuyệt vời
Giả thuyết Bộ lọc Vĩ đại được đề xuất vào năm 1990 bởi Robin Hansen, trợ lý giáo sư tại Đại học George Mason, Hoa Kỳ. Lý thuyết này cũng là để giải quyết nghịch lý Fermi. Nội dung chính của nó đề cập đến sự ra đời và phát triển của nền văn minh, nhưng có những sự kiện ngăn cản một nền văn minh đạt đến trình độ tiến bộ công nghệ cần thiết cho việc du hành hoặc liên lạc giữa các hành tinh. Theo đó, mỗi sinh vật dù phát triển như thế nào thì đến một lúc nào đó cũng sẽ thất bại và không thể trở thành một nền văn minh du hành vũ trụ.
Ông tin rằng sự ra đời và phát triển của nền văn minh cần ít nhất 9 mắt xích chính:
1. Cần có một hệ thống hành tinh thích hợp, ít nhất là ở các vị trí có thể sinh sống và hữu cơ;
2. Sự tiến hóa của các đại phân tử tự sao chép, chẳng hạn như RNA;
3. Sự tiến hóa của đời sống đơn bào nhân sơ tương đối đơn giản;
4. Đời sống đơn bào của sinh vật nhân thực tương đối phức tạp;
5. Tiến hóa đời sống sinh sản hữu tính;
6. Sự sống đa bào tiến hóa;
7. Tiến hóa để có bộ não lớn, động vật có thể sử dụng công cụ;
8. Tiến hóa để phát triển các nền văn minh giống người;
9. Tiến hóa thành một nền văn minh thuộc địa giữa các vì sao trong vũ trụ.
Chúng ta có thể hiểu rằng mỗi liên kết trong số chín liên kết chính này là một bản nâng cấp lớn, và nếu mỗi liên kết bị gián đoạn và gặp phải trở ngại, nền văn minh sẽ không thể ra đời hoặc tiếp tục. Và đây chỉ là một số liên kết chính quan trọng nhất, mỗi liên kết có thể được chia thành nhiều liên kết nhỏ hơn, và mỗi bước đều rất quan trọng.
Cho đến nay, nhân loại vẫn chưa phát hiện ra sự tồn tại của một nền văn minh đã đạt đến bước thứ chín. Vì vậy, nhiều người cho rằng mỗi bước phát triển của nền văn minh là một cái bẫy, những cái bẫy này giống như một bộ lọc, lọc từng bước phát triển của nền văn minh, để rồi nền văn minh đó lụi tàn. bất cứ lúc nào và không thể tiếp tục.
Các bộ lọc phụ tạo nên bộ lọc tuyệt vời này là: môi trường Trái đất cực kỳ hiếm và xác suất xuất hiện nền văn minh là cực kỳ nhỏ; sự tàn phá của thiên tai, chẳng hạn như thảm họa địa chất và tác động của tiểu hành tinh, vụ nổ sao, v.v …; sự tự chấm dứt sự phát triển của công nghệ văn minh, chẳng hạn như chiến tranh hạt nhân, hóa sinh, trí tuệ nhân tạo và phát triển công nghệ khác, phá hủy nền văn minh của chính nó, v.v.
Bởi vì Trái đất là nơi sinh ra sự sống và nền văn minh thật ngẫu nhiên và quá hoàn hảo. Do đó, Hansen, cùng với Andrew Schneider của Đại học Oxford, đã tổng kết lập luận lâu đời về bộ lọc vĩ đại của sự phát triển nền văn minh và đưa ra kết luận tại sao Trái đất có sự sống và nền văn minh. :
Thứ nhất, Trái đất chỉ nằm trong vùng sinh sống của Mặt trời, với bầu khí quyển lý tưởng và sự bảo vệ địa từ; thứ hai, nó va chạm với một hành tinh tên là “Theia” ngay sau khi ra đời và trục của Trái đất bị lệch đi 23,44 độ, dẫn đến sự thay đổi các mùa, và tạo cho chúng ta một Mặt trăng, tạo ra lực thủy triều lớn hơn; trong khi Hệ Mặt trời ở xa trung tâm Dải Ngân hà, tránh các nguồn bức xạ hủy diệt sự sống.
Tất cả những mối liên hệ và sự trùng hợp này dường như đều xoay quanh việc nuôi dưỡng sự sống và nền văn minh. Những hành tinh có sự trùng hợp hoàn hảo như vậy trong vũ trụ hẳn là quá hiếm.
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học và ngay cả chính Hansen cũng bày tỏ nghi ngờ về Giả thuyết Bộ lọc Vĩ đại, có thể tóm tắt như sau:
1. Nguyên nhân hình thành nền văn minh và văn minh vũ trụ rất đa dạng, và có lẽ môi trường Trái Đất không phải là cách duy nhất để nền văn minh xuất hiện. Vì vậy, không ngẫu nhiên và hoàn hảo như Trái đất có thể tạo ra sự sống và nền văn minh. Do đó, hình dạng và sự phát triển của nền văn minh cơ thể thông minh cũng có thể hoàn toàn khác với sự sống trên Trái đất, và có thể xuất hiện theo nhiều cách khác nhau, theo những cách mà chúng ta có thể không lường trước được. dự đoán.
2. Sự tuyệt chủng của các cơ thể văn minh không hề dễ dàng. Lấy nền văn minh của loài người trên Trái đất làm ví dụ, quá trình tiến hóa về nguồn gốc sự sống từ tế bào nhân sơ đơn giản thành tế bào nhân thực mất 1 tỷ năm, và sự tiến hóa từ tế bào nhân chuẩn thành động vật. Động vật đa bào và sự xuất hiện của não cũng mất vài triệu năm để tiến hóa từ động vật thông minh bình thường thành người.
Do đó, ngay cả khi xảy ra các thảm họa tự nhiên và nhân tạo có mức độ hủy diệt các nền văn minh, chẳng hạn như chiến tranh hạt nhân, các sự kiện sinh hóa hoặc dịch bệnh, thảm họa địa chất, sự xuất hiện của các tiểu hành tinh, các vụ nổ sao, v.v., mặc dù có thể hủy diệt con người. văn minh, khó có thể tiêu diệt hoàn toàn sự sống. Và theo thời gian, có thể hàng chục nghìn năm đến hàng triệu năm, nền văn minh thông minh có thể sẽ xuất hiện trở lại.
3. Liệu sự phát triển của nền văn minh khoa học và công nghệ, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo, cuối cùng có hủy diệt nền văn minh nhân loại? Sự trỗi dậy của trí tuệ nhân tạo thực sự có thể xóa sổ cơ thể con người, nhưng rất có thể nền văn minh nhân loại sẽ không bị gián đoạn. Vì bản thân trí tuệ nhân tạo là do con người tạo ra, nếu trí tuệ nhân tạo chiến thắng, chúng chắc chắn sẽ kế thừa và phát triển nền văn minh, có khả năng là sự kết hợp giữa ý thức của con người và máy móc. cái móc.
Tóm lại, có vẻ như rất khó để những cái gọi là bộ lọc của nền văn minh vũ trụ này tồn tại, có nghĩa là khả năng tồn tại di sản từ các nền văn minh cổ đại, tiên tiến trong vũ trụ là rất cao.
Vậy, tại sao đến tận bây giờ con người vẫn chưa phát hiện ra sự tồn tại của những nền văn minh này?
Khi đó, chỉ còn lại hai khả năng: Vũ trụ của chúng ta quá lớn và các nền văn minh quá hiếm. Ngay cả khi các nền văn minh tiên tiến đạt được công nghệ với khả năng du hành vượt tốc độ ánh sáng thì cũng khó mà biết được và gặp gỡ; Hoặc các nền văn minh rất đa dạng và khó giao tiếp với nhau.
Trong Dải Ngân hà, khoảng cách trung bình giữa các ngôi sao và các ngôi sao là khoảng 4 năm ánh sáng. Mỗi ngôi sao giống như hai đồng xu cách nhau hàng nghìn km. Và các nền văn minh tồn tại có thể cách nhau một khoảng cách trung bình hàng nghìn năm ánh sáng. Điều này giống như hai con kiến ở hai đầu Trái đất. Xác suất để chúng đến gần nhau là vô cùng – gần bằng không.
Sự hiếm có của các nền văn minh vũ trụ có thể vượt ra ngoài sức tưởng tượng của con người. Một số nhà khoa học ước tính rằng chỉ một thiên hà lớn như Dải Ngân hà mới có thể có một nền văn minh. Và một thiên hà lớn như vậy cách chúng ta ít nhất 2,54 triệu năm ánh sáng. Nếu ở đó tồn tại một nền văn minh, thì xác suất để chúng ta và họ gặp nhau không khác gì hai con kiến ở tận cùng Trái đất.
Kết quả là rất có thể nhân loại sẽ không bao giờ tìm thấy cái gọi là “người ngoài hành tinh”, và rất có thể nhân loại sẽ mãi mãi là nền văn minh đơn độc trong vũ trụ theo các bằng chứng khoa học quan sát được. Được chứ.
Tài liệu tham khảo: Smithsonianmag; Quantamagazine; Discovermagazine
