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'फर्मि के विरोधाभास' से परे III: महान फ़िल्टर क्या है?

हमारे में आपका स्वागत है फर्मी विरोधाभास श्रृंखला , जहां हम एनरिको फर्मी के प्रसिद्ध प्रश्न, 'हर कोई कहां है?' के संभावित प्रस्तावों पर एक नज़र डालते हैं। आज, हम इस संभावना की जांच करते हैं कि ब्रह्मांड में कुछ ऐसा है जो जीवन को उस बिंदु तक पहुंचने से रोकता है जहां से हम इसे सुन सकेंगे।

1950 में, इतालवी-अमेरिकी भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मिक दोपहर के भोजन के लिए अपने कुछ सहयोगियों के साथ बैठ गया लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी , जहां उन्होंने मैनहट्टन प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में पांच साल पहले काम किया था। विभिन्न खातों के अनुसार, बातचीत एलियंस और हाल ही में यूएफओ के प्रसार में बदल गई। इसमें फर्मी ने एक बयान जारी किया जो इतिहास के इतिहास में दर्ज होगा: 'सब लोग कहाँ हैं?'

यह आधार बन गया फर्मी विरोधाभास , जो अलौकिक बुद्धिमत्ता (ETI) के अस्तित्व और साक्ष्य की स्पष्ट कमी के लिए उच्च संभावना अनुमानों को संदर्भित करता है। सत्तर साल बाद, हमने अभी भी उस प्रश्न का उत्तर नहीं दिया है, जिसने कई सिद्धांतों को जन्म दिया है कि 'महान मौन' क्यों समाप्त होता है। एक लोकप्रिय बात यह है कि 'होना चाहिए'बढ़िया फ़िल्टर'जो जीवन को विकास के एक उन्नत चरण तक पहुँचने से रोकता है।

मूल

यह शब्द अर्थशास्त्री रॉबिन हैनसन द्वारा गढ़ा गया था, जो ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी के एक शोध सहयोगी भी हैं मानवता संस्थान का भविष्य (एफएचआई)। 1996 में, हैनसन ने एक निबंध प्रकाशित किया जिसका शीर्षक था ' महान फ़िल्टर - क्या हम इसे लगभग पार कर चुके हैं? 'जहां उन्होंने प्रस्तावित किया कि कुछ ऐसा होना चाहिए जो निर्जीव पदार्थ को जीवित जीवों (एबायोजेनेसिस) बनाने और विकास के उच्च स्तर तक पहुंचने से रोकता है।कार्दाशेव स्केल(निचे देखो)।



उन्होंने दावा किया कि यह संभावना मानवता के लिए अच्छी नहीं है। जैसा कि उन्होंने अपने तर्क को संक्षेप में प्रस्तुत किया:

'ऐसा लगता है कि मानवता के पास एक उज्ज्वल भविष्य है, यानी ब्रह्मांड को स्थायी जीवन से भरने के लिए विस्तार करने का एक गैर-तुच्छ अवसर है। लेकिन यह तथ्य कि हमारे आस-पास का स्थान अब मृत प्रतीत होता है, हमें बताता है कि किसी भी मृत पदार्थ के टुकड़े को ऐसे भविष्य के जन्म की खगोलीय रूप से कम संभावना का सामना करना पड़ता है। वहाँ इस प्रकार मौजूद है aबढ़िया फिल्टरमृत्यु और स्थायी जीवन के विस्तार के बीच, और मानवता एक अशुभ प्रश्न का सामना करती है: हम इस फिल्टर से कितनी दूर हैं?'

एक और महान विवरण निक बोस्ट्रोम द्वारा प्रस्तुत किया गया था, एक दार्शनिक जो एफएचआई से भी संबंधित है। जैसा कि उन्होंने अपने 2008 के निबंध में इसका वर्णन किया है, ' वे कहां हैं? मुझे आशा है कि अलौकिक बुद्धिमत्ता की खोज में कुछ नहीं मिलेगा ':

'महान फ़िल्टर को संभाव्यता बाधा के रूप में माना जा सकता है। इसमें [एक या] अधिक असंभव विकासवादी संक्रमण या चरण शामिल हैं जिनकी घटना पृथ्वी के लिए आवश्यक है? जैसे ग्रह को एक प्रकार की बुद्धिमान सभ्यता का उत्पादन करने के लिए जो हमारी वर्तमान अवलोकन तकनीक के साथ हमें दिखाई देगी। '

ड्रेक से प्यार होना चाहिए!

जब फर्मी ने अपना प्रसिद्ध प्रश्न रखा, तो वैज्ञानिक पहले से ही इस धारणा के तहत काम कर रहे थे कि ब्रह्मांड में जीवन भरपूर होना चाहिए। यह ब्रह्मांड के विशाल आकार और आयु को देखते हुए कोई आश्चर्य नहीं होना चाहिए, जिसका व्यास 93 बिलियन प्रकाश-वर्ष है (यह सिर्फ 'अवलोकन योग्य' हिस्सा है) और अनुमानित 13.8 बिलियन वर्षों से है। उस स्थान के साथ अनुमानित है 2 ट्रिलियन आकाशगंगा !

फ्रैंक ड्रेक एक सफेद बोर्ड पर अपना प्रसिद्ध समीकरण लिख रहे हैं। श्रेय: SETI.org



इस बीच, हमारी अपनी आकाशगंगा का व्यास 170,000 और 200,000 प्रकाश-वर्ष के बीच है और इसमें 200 से 400 अरब तारे हैं। भले ही हम मान लें कि उन सितारों में से केवल 1% के पास ग्रह हैं, उनमें से 1% ग्रह जीवन का समर्थन कर सकते हैं, कि उनमें से 1% ने बुद्धिमान जीवन का उत्पादन किया, और इस जीवन का 1% एक उन्नत सभ्यता में विकसित हुआ, जो अभी भी इसका मतलब है कि वहां 2,000 सभ्यताएं हो सकती हैं!

इस तर्क को लगभग एक दशक बाद अमेरिकी खगोलशास्त्री और SETI शोधकर्ता डॉ. फ्रैंक ड्रेक ने औपचारिक रूप दिया। 1961 में ग्रीन बैंक सुविधा में एक बैठक के दौरान, कई वैज्ञानिकों ने रेडियो दूरबीनों के उपयोग पर चर्चा करने के लिए उन संकेतों की खोज की जो मूल रूप से कृत्रिम प्रतीत होते थे। इस बैठक की तैयारी में, ड्रेक ने एक समीकरण तैयार किया, जो संक्षेप में बताता है कि SETI शोधकर्ता किसके साथ काम कर रहे थे।

NS ड्रेक समीकरण , और इसके बाद इसे बुलाया जाएगा, गणितीय रूप से निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:

एन = आर*एक्स एफपीएक्स एनऔरएक्स एफNSएक्स एफमैंएक्स एफसीएक्स एल

कहा पेएनहमारी आकाशगंगा में सभ्यताओं की संख्या है जिनसे हम संवाद कर सकते हैं,आर*स्टार बनने की औसत दर है,एफपीसितारों का अंश है जिसमें ग्रह हैं,एनऔर जीवन का समर्थन करने वाले ग्रहों की संख्या है,एफNSवह संख्या है जो जीवन का विकास करेगी,एफमैं वह संख्या है जो बुद्धिमान जीवन का विकास करेगी,एफसीतकनीकी रूप से उन्नत सभ्यताओं की संख्या है, औरNSयही वह समय है जब उन्हें अंतरिक्ष में सिग्नल भेजने होंगे।

ड्रेक समीकरण, ब्रह्मांड में जीवन या उन्नत सभ्यताओं को खोजने की संभावना के लिए एक गणितीय सूत्र। क्रेडिट: रोचेस्टर विश्वविद्यालय

जैसा कि डॉ. ड्रेक बाद में समीकरण के निर्माण के बारे में कहेंगे:

'जैसा कि मैंने बैठक की योजना बनाई थी, मुझे एहसास हुआ कि कुछ दिन पहले हमें एक एजेंडा की जरूरत थी। और इसलिए मैंने यह अनुमान लगाने के लिए कि अलौकिक जीवन का पता लगाना कितना कठिन होगा, आपको जानने के लिए आवश्यक सभी चीजें लिख दीं। और उन्हें देखने से यह स्पष्ट हो गया कि यदि आप इन सभी को एक साथ गुणा करते हैं, तो आपको एक संख्या, N मिलती है, जो हमारी आकाशगंगा में पता लगाने योग्य सभ्यताओं की संख्या है। इसका उद्देश्य रेडियो खोज करना था, न कि आदिम या आदिम जीवन रूपों की खोज करना।'

पैमाने का एक प्रश्न

कार्दाशेव स्केल का नाम सोवियत और रूसी खगोलशास्त्री निकोलाई कार्दाशेव से लिया गया है, जिन्होंने प्रस्तावित किया था कि अलौकिक सभ्यताओं को उस ऊर्जा की मात्रा के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है जो वह दोहन करने में सक्षम है। उनके 1964 के निबंध में, शीर्षक ' अलौकिक सभ्यताओं द्वारा सूचना का प्रसारण , 'उन्होंने एक त्रि-स्तरीय योजना का प्रस्ताव रखा -' कार्दशेव स्केल '- जिसमें निम्नलिखित शामिल थे:

  • टाइप I सभ्यताएं, (उर्फ ग्रहीय सभ्यताएं) वे हैं जो अपने ग्रह पर उपलब्ध सभी ऊर्जा का उपयोग और भंडारण कर सकती हैं (~4×10)12वाट)
  • टाइप II सभ्यताएं (उर्फ तारकीय सभ्यताएं) वे हैं जो अपने पूरे स्टार सिस्टम (~ 4 × 10) की ऊर्जा का उपयोग और नियंत्रण करने में सक्षम हैं।26वाट)
  • टाइप III सभ्यताएँ (उर्फ गेलेक्टिक सभ्यताएँ) वे हैं जो एक संपूर्ण आकाशगंगा की ऊर्जा को नियंत्रित कर सकती हैं (~ 4 × 1037वाट)

उनकी 1973 की पुस्तक में, शीर्षक ब्रह्मांडीय संबंध: एक अलौकिक परिप्रेक्ष्य , प्रसिद्ध विज्ञान संचारक कार्ल सागन ने दावा किया कि पैमाने पर एक टाइप 0 शामिल होना चाहिए क्योंकि मानवता ने अभी तक टाइप I के विकास का स्तर हासिल नहीं किया है। जैसा कि सागन ने कहा:

'एक प्रकार की सभ्यता संचार उद्देश्यों के लिए ग्रह पृथ्वी के संपूर्ण वर्तमान बिजली उत्पादन के बराबर जुटाने में सक्षम है - जिसका उपयोग अब हीटिंग, बिजली, परिवहन, और इसी तरह के लिए किया जाता है; अलौकिक सभ्यताओं के साथ संचार के अलावा अन्य उद्देश्यों की एक विशाल विविधता। इस परिभाषा के अनुसार पृथ्वी अभी तक एक प्रकार की सभ्यता नहीं है... हमारी वर्तमान सभ्यता को टाइप 0.7 के रूप में वर्गीकृत किया जाएगा।'

इन मापदंडों के आधार पर, टाइप I सभ्यता न केवल अपने ग्रह के पूरे सतह क्षेत्र पर कब्जा करने के लिए विकसित हुई होगी, बल्कि निम्न पृथ्वी कक्षा (LEO) को भी उपनिवेशित करेगी। इस तरह की सभ्यता को ग्रह के चारों ओर उपग्रहों के बादलों की तलाश में एक्सोप्लैनेट-शिकारी द्वारा पहचाना जा सकता है (उर्फ। क्लार्क बेल्ट ), जो ग्रहों के गोचर के दौरान दिखाई देगा।

कार्दाशेव के अनुसार, टाइप II सभ्यता का सबसे अच्छा उदाहरण है, जो अपने होम स्टार (यानी ए) के चारों ओर एक मेगास्ट्रक्चर बनाने में सक्षम है। डायसन क्षेत्र ) यह सभ्यता को अपने सूर्य द्वारा उत्पादित सभी ऊर्जा का उपयोग करने की अनुमति देगा, साथ ही साथ अपने घर प्रणाली में रहने योग्य स्थान की मात्रा को तेजी से गुणा करेगा।

वाह! संकेत '6EQUJ5' के रूप में दर्शाया गया है। श्रेय: बिग ईयर रेडियो ऑब्जर्वेटरी/एनएएपीओ

एक प्रकार III सभ्यता को चित्रित करना कठिन है, लेकिन विभिन्न सिद्धांतकारों ने तर्क दिया है कि एक पर्याप्त रूप से उन्नत ईटीआई अपने सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) की ऊर्जा का उपयोग करने के लिए अपनी पूरी आकाशगंगा के आसपास या उनकी आकाशगंगा के मुख्य क्षेत्र के आसपास मेगास्ट्रक्चर का निर्माण कर सकता है। भले ही, यह कहना उचित होगा कि अपनी पूरी आकाशगंगा की ऊर्जा का उपयोग करने में सक्षम सभ्यता को नोटिस नहीं करना असंभव होगा।

रेखा कहाँ खींचनी है?

अपने निबंध में, हैनसन ने तर्क दिया कि 'फ़िल्टर' उस बिंदु के बीच कहीं होना चाहिए जहां जीवन एक ग्रह (एबियोजेनेसिस) पर उभरता है और उस बिंदु पर जहां यह एक इंटरप्लानेटरी या इंटरस्टेलर सभ्यता बन जाता है। पृथ्वी पर जीवन और एक टेम्पलेट के रूप में मानवता के उद्भव का उपयोग करते हुए, हैनसन ने एक नौ-चरणीय प्रक्रिया की रूपरेखा तैयार की, जिसका जीवन को एक अंतरिक्ष-उन्मुख सभ्यता बनने के बिंदु तक पहुंचने के लिए पालन करने की आवश्यकता होगी। इनमें शामिल हैं:

  1. रहने योग्य तारा प्रणाली (जैविक और रहने योग्य ग्रह)
  2. प्रजनन अणु (जैसे आरएनए)
  3. प्रोकैरियोटिक एकल-कोशिका जीवन
  4. यूकेरियोटिक एकल-कोशिका जीवन
  5. यौन प्रजनन
  6. बहु-कोशिका जीवन
  7. उपकरण का उपयोग करने में सक्षम जानवर
  8. औद्योगिक सभ्यता
  9. व्यापक पैमाने पर औपनिवेशीकरण

ग्रेट फ़िल्टर परिकल्पना के अनुसार, इनमें से कम से कम एक कदम असंभव होना चाहिए। या तो जीवन में अकार्बनिक पदार्थों से जल्दी उभरने में मुश्किल होती है, या एक प्रजाति के अधिक से अधिक उन्नत होने के साथ-साथ भयावह विफलता की संभावना बढ़ जाती है। इन संभावनाओं में से कोई भी मानव जाति के लिए महत्वपूर्ण परिणाम है।

यदि फ़िल्टर एक प्रारंभिक चरण में है, तो जटिल जीवन रूपों (मनुष्यों सहित) का अस्तित्व दुर्लभ है और हम यहां रहकर ही बाधाओं को हरा देते हैं। यदि, दूसरी ओर, फ़िल्टर बाद के चरण में स्थित है, तो कई ईटीआई हमारे विकास के वर्तमान स्तर तक पहुंच गए होंगे, लेकिन आगे बढ़ने में विफल रहे (किसी भी कारण से)। इसका मतलब यह होगा कि जिस बिंदु पर विलुप्त होने की संभावना है, वह हमारे आगे है।

इस कारण से, ऐसे कई लोग हैं जो मानते हैं कि पृथ्वी से परे जीवन की खोज जश्न मनाने का कारण नहीं होगी। या निक Bostrom के रूप में संक्षेप में:

'आप जीवन के लिए अरबों और अरबों संभावित अंकुरण बिंदुओं से शुरू करते हैं, और आप कुल शून्य अलौकिक सभ्यताओं के साथ समाप्त होते हैं जिन्हें हम देख सकते हैं। इसलिए ग्रेट फ़िल्टर पर्याप्त शक्तिशाली होना चाहिए - जिसका कहना है, महत्वपूर्ण कदम पर्याप्त असंभव होना चाहिए - यहां तक ​​​​कि पासा के कई अरब रोल के साथ, कोई भी कुछ भी नहीं समाप्त होता है: कोई एलियंस नहीं, कोई अंतरिक्ष यान नहीं, कोई संकेत नहीं, कम से कम कोई नहीं कि हम जंगल के अपने गले में पता लगा सकते हैं।'

किसी भी मामले में, यह एक पूर्व निष्कर्ष है कि हमारी आकाशगंगा में कोई भी प्रजाति नौवें चरण तक नहीं पहुंची है। अन्यथा, इसके अस्तित्व के प्रमाण हर जगह होंगे। तो यह पूरी तरह से संभव है कि बुद्धिमान प्रजातियां चरण आठ से चरण नौ में संक्रमण न करें। तो यह पूरी तरह से संभव है कि बुद्धिमान प्रजातियां इसे चरण आठ से चरण नौ तक नहीं बनाती हैं - यानी टाइप I से टाइप II सभ्यता)।

संभावित संकल्प

अंत में, ग्रेट फिल्टर और फर्मी विरोधाभास अविभाज्य हैं और एक को हल करने का प्रयास हमेशा दूसरे पर घुसपैठ करते हैं। उदाहरण के लिए, हैनसन की नौ-चरणीय प्रक्रिया में फ़िल्टर को प्रारंभिक चरण में रखने से यह निष्कर्ष निकलेगा कि मानवता को बुद्धिमान जीवन का कोई प्रमाण नहीं मिला है क्योंकि यह अस्तित्व में नहीं है - जो कि इसका बहुत आधार है हार्ट-टिप्लर अनुमान .

दूसरी ओर, यदि ऐसा है कि वहाँ बुद्धिमान जीवन मौजूद है, लेकिन जिन परिस्थितियों में यह विकसित हुआ है, वे दुर्लभ हैं, तो हम अपरिहार्य निष्कर्ष के साथ रह जाते हैं कि हमें अभी तक कोई सबूत नहीं मिला है। यह सटीक तर्क है जो इसके पीछे निहित हैदुर्लभ पृथ्वी परिकल्पना, जो Fermi Paradox का एक और संभावित समाधान है।

या, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह हो सकता है कि तकनीकी प्रगति के परिणामस्वरूप खुद को नष्ट करना बुद्धिमान जीवन की प्रकृति है। यह परमाणु युद्ध का परिणाम हो सकता है, जलवायु परिवर्तन , कृत्रिम बुद्धि का विकास, या अन्य साधन। जैसा कि सागन और श्लोकोव्स्की ने अपने 1966 में संक्षेप किया था,' अलौकिक बुद्धिमत्ता की खोज ':

'प्रलोभन यह निष्कर्ष निकालना है कि केवल कुछ ही उन्नत अलौकिक सभ्यताएं हैं - या तो क्योंकि हम उभरने वाली पहली तकनीकी सभ्यताओं में से एक हैं, या क्योंकि यह ऐसी सभी सभ्यताओं का भाग्य है कि वे बहुत आगे बढ़ने से पहले खुद को नष्ट कर दें। साथ में।'

आकाशगंगा के मध्य क्षेत्र की तस्वीर। श्रेय: यूसीएलए सेटी ग्रुप/यूरी बेलेट्स्की, कार्नेगी लास कैम्पानास वेधशाला

एक टेम्पलेट के रूप में मानवता का उपयोग करते हुए, कोई यह तर्क दे सकता है कि हम जिन कई अस्तित्वगत खतरों का सामना कर रहे हैं, वे हमारे विकास के स्तर पर सभ्यताओं के विशिष्ट हैं। कई अन्य प्रस्तावित प्रस्ताव हैं, जैसे ईटीआई अस्तित्वहीन या मृत नहीं हैं, लेकिन हाइबरनेटिंग - उर्फ। NS सौंदर्यीकरण परिकल्पना . वहाँ सिद्धांत है कि वे संपर्क से बच सकते हैं ताकि वे हमारे विकास में हस्तक्षेप न करें (theचिड़ियाघर परिकल्पना), या खुद को बचाने के लिए!

यह भी सुझाव दिया गया है कि मानवता को जानबूझकर एक ईटीआई (उर्फतारामंडल परिकल्पना) ताकि वे हमारा अधिक बारीकी से अध्ययन कर सकें। बेशक, ये सिद्धांत हैं कि - फर्मी विरोधाभास की तरह ही - जब तक अलौकिक बुद्धि के अस्तित्व के सबूत नहीं मिलते हैं, तब तक हल नहीं किया जा सकता है। जैसा कि प्रसिद्ध वैज्ञानिक और एसएफ लेखक आर्थर सी क्लार्क ने एक बार कहा था:

'दो संभावनाएं मौजूद हैं: या तो हम ब्रह्मांड में अकेले हैं या हम नहीं हैं। दोनों समान रूप से भयानक हैं।'

हमने यहां यूनिवर्स टुडे में ग्रेट फिल्टर, फर्मी पैराडॉक्स, द सर्च फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल इंटेलिजेंस (एसईटीआई) और संबंधित अवधारणाओं के बारे में कई दिलचस्प लेख लिखे हैं।

यहाँ है एलियंस कहाँ हैं? कैसे 'महान फ़िल्टर' अंतरिक्ष में तकनीकी प्रगति को प्रभावित कर सकता है , एलियन लाइफ को ढूंढना क्यों बुरा होगा। महान फ़िल्टर , हम एलियंस को कैसे ढूंढ सकते हैं? एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल इंटेलिजेंस की खोज (SETI) , तथा फ्रेजर और जॉन माइकल गोडियर ने फर्मी विरोधाभास पर बहस की .

और हमारी बाकी फर्मी की विरोधाभास श्रृंखला को देखना सुनिश्चित करें:

एस्ट्रोनॉमी कास्ट में इस विषय पर कुछ दिलचस्प एपिसोड हैं। यहाँ है एपिसोड 24: फर्मी विरोधाभास: सभी एलियंस कहाँ हैं? , एपिसोड 110: द सर्च फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल इंटेलिजेंस , एपिसोड 168: एनरिको फर्मिक , एपिसोड 273: फर्मी विरोधाभास का समाधान .

स्रोत: