Колко време би отнело на извънземна цивилизация да насели цяла галактика?

Какъв Филм Да Се Види?
 
>

Да кажем, че има извънземни там.



Да кажем също, че те са технологично малко по -напреднали от нас. Така че те могат да строят кораби от някакъв вид, които или а) имат AI, който може да се самовъзпроизвежда, ако открият планета с материали за изграждане на повече сонди, или 2) носят със себе си извънземни, които могат да се заселят*подходяща планета, която намират. След това те се утвърждават, растат и изпращат повече кораби, когато са способни.

Колко време ще им отнеме да населят цялата галактика?







Това е интересен въпрос. Искаме да знаем например дали сме сами и дали сме посетени от извънземни (спойлер: Ние не сме ). Това е голяма галактика - Млечният път е плосък диск с диаметър около 120 000 светлинни години - и ако имате сравнително бързи кораби, все още отнема много време, за да го пресечете.

Но предпоставката включва експоненциален растеж, така че разпространението на населените места означава по -голям растеж, което означава повече населени места, и така нататък. Извънземните ще се разпространят в галактиката на вълна. Как би изглеждало това? И колко време ще отнеме?

Този проблем е решаван много пъти, но скорошна статия на екип от астрономи (един от авторите е Джейсън Райт, за когото съм писал много пъти преди, като тук, тук, тук и тук) гледа на това малко по -различно. Те правят някои интересни предположения и откриват, че дори да са наистина песимисти, цялата галактика може да бъде изследвана за по -малко от 300 милиона години, много по -кратко от живота на галактиката.

резюме на Сара обикновена и висока

Първо, гледайте симулация, показваща техните резултати, а след това можем да разгледаме техните предположения и резултати:





Всяка точка представлява звезда и им е позволено да обикалят около центъра на галактиката поради гравитацията (това е критично, както ще видим след малко).

Лешникотрошачката на Дисни и четирите кралства

Първата цивилизация изскача вдясно от галактическия център веднага, показана като червена точка. Изследването разширява извънземните до близки звезди; първоначално бавно и звездите се движат по средата на галактиката, преди да се направят нови заселвания. Но след това нещата се задвижват бързо и за по -малко от две галактически завъртания извънземните основно населяват по -голямата част от галактиката, особено към центъра.

Имайте предвид, че тази симулация е консервативна. Предполага се, че обхватът на корабите е ограничен до 10 светлинни години - около дузина звезди са на това разстояние от Земята - и пътуват с 1% от скоростта на светлината. Освен това те предполагат, че на всяка планета, заселена от тези извънземни, са необходими 100 000 години, за да могат да изстрелват свои собствени кораби. Звучи дълго, но едва ли има значение. Извънземните се увеличават бързо и в крайна сметка получаваме богат на извънземни Млечен път (ако сондите са по-бързи и имат по-голям обхват, тогава цялата галактика може да бъде изследвана за по-малко от няколко милиона години; имайте предвид, че това е почти моментално в сравнение с възрастта на галактиката, дори позволявайки няколко милиарда години да се образуват планети, изобилстващи от тежки елементи ).

Изненадващо, дори ако корабите са наистина бавни, само при движение с 30 километра в секунда (около скоростта на междупланетни сонди, които имаме сега) разширяването продължава да расте бързо.

Съвременна карта на галактиката Млечен път, показваща Слънцето под центъра. Въпреки че е с диаметър 120 000 светлинни години, дори използвайки сравнително скромна технология, той може да бъде изследван само за няколкостотин милиона години. Кредит: НАСА/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)Увеличавам

Съвременна карта на галактиката Млечен път, показваща Слънцето под центъра. Въпреки че е с диаметър 120 000 светлинни години, дори използвайки сравнително скромна технология, той може да бъде изследван само за няколкостотин милиона години. Кредит: НАСА/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Някои от тях знаем от известно време. Новото тук е, че на звездите е позволено да се движат . Тъй като отнема толкова време, за да може ново селище да изстреля кораб, звездите се движат значително, докато обикалят около галактиката. С течение на времето това носи нови звезди дори в много ограничената гама от тези кораби, което позволява разширяването да продължи. Ако обхватът е по -далеч (10 светлинни години са доста ограничени), тогава разширяването може да стане още по -бързо.

Поради това вълната на заселване се тласка повече от звездно движение, отколкото самите кораби. Виждаме това с разширяването на вълната наоколо галактиката вместо в нарастващ кръг около оригиналната планета. Също така, тъй като вълната се движи навътре, звездите са по -близо една до друга, така и разширителната вълна се движи изключително бързо към центъра.

Изводите, които те правят от това, са доста готини. При симулации, при които звездите не се движат, вълната може да спре и да умре, но в тази нова звезда може да се премести в обхват (ако приемем, че извънземните имат дълъг живот на технологичната цивилизация; те приемат 100 милиона години). Ако животът е по -кратък, изчисленията показват, че можете да получите райони на галактиката, гъсти с цивилизации, заобиколени от кухини, където няма заселени планети.

Последното наистина е интересно. Това означава, че можете да имате такива планети подходящ за уреждане, но все още неуредено от извънземните.

Това би могло да бъде отговор на т.нар Парадокс на Ферми : Ако извънземните разполагат с технологията, защо да не ги видим? Вече трябва да са тук!

Очевидният отговор тук е, че те може би са дошли тук, но беше отдавна. Авторите показват, че е възможно Земята да не е била посещавана поне през последните милион години, като в този случай всякакви доказателства за извънземни биха били трудни за намиране, особено ако животът на цивилизацията им е сравнително кратък.

ангел номер 707 пламък близнак
Мисля, че може да имат малко по -сложни комуникационни технологии от тази. Кредит: Гети Имиджис / Доналд Йейн СмитУвеличавам

Мисля, че може да имат малко по -сложни комуникационни технологии от тази. Кредит: Гети изображения / Доналд Йейн Смит

ангелски номер 2424

Друг извод, които могат да бъдат намерени в друга статия , е, че гледането към центровете на галактиките може да е най -добрият начин за търсене на нов живот. Ако приемем, че там има планети и на тях е безопасно да се установят, това би била най -населената част на галактиката.

Във всичко това има много, много повече и Райт обсъжда последиците още по -подробно в своя блог; виж тази статия от 2019 г. , и друго току -що написа което следва някои от идеите от новата симулация.

Винаги съм обичал идеята, че макар да можем да спекулираме за съществуването на извънземни, можем също да използваме математика и физика, за да моделираме как те могат да се разширят в галактиката. И дори като правим много консервативни предположения, можем да стигнем до някои много интересни изводи за това къде могат да бъдат те и защо не сме ги виждали, дори и да съществуват.

Винаги съм бил сдържан да правя каквито и да било изводи за извънземната психология: Може би те не искат да изследват, или го правят и са ни открили, но ни оставят на мира ( Хипотеза за зоопарка ). Но това отнема само един освен нас и много общества на хората на нашата планета изпитват необходимост от изследване (ако по различни причини). Не е твърде глупаво да мислиш, че другите могат да се чувстват по същия начин.

И фактът, че този нов резултат посочва, че може да има джобове от неизследвани планети в галактиката, ме привлича. По този начин можем да бъдем тук и те могат да бъдат там и просто още не сме ги срещнали.

Повече от малко прилича Стар Трек . Може би Ден за първи контакт все още е пред нас.

Enterprise и планетата GenesisУвеличавам

Предприятие и планетата Битие от Star Trek II: Гневът на Хан . Кредит: Paramount Pictures


* Избягвам нарочно проблемната дума колонизиране тук. Не искам да се впускам в това и свързаните с него проблеми тук; също така имайте предвид, че тук говорим за извънземни, така че социологическите съображения могат да бъдат внесени за сега.