Вялікі фільтар

Вялі́кі фі́льтар (па-ангельску: Great Filter) — ідэя аб тым, што ў разьвіцьці жыцьця ад самых раньніх стадыяў абіяґенэзу да дасягненьня найвышэйшага ўзроўню разьвіцьця па шкале Кардашава існуе барʼер для разьвіцьця, які робіць выяўленае пазаземнае жыцьцё надзвычай рэдкім^[1]^[2]^[3]. Вялікі фільтар — адно з магчымых рашэньняў парадоксу Фэрмі.

З пункту гледжаньня аўтара ідэі, адсутнасьць прыкмет пазаземных цывілізацыяў у назіраным Сусьвету мае на ўвазе, што довады розных навуковых дысцыплін у карысьць адносна высокай верагоднасьці зараджэньня разумнага жыцьця павінны быць пастаўлены пад сумнеў. Невядомыя ў наш час навуцы фактары могуць памяншаць верагоднасьць зараджэньня й разьвіцьці формаў жыцьця да стану, калі сьляды іх дзейнасьці могуць быць прыкметныя іншым назіральнікам. Гэтая канцэпцыя атрымала назву «Вялікага фільтра», які для чалавецтва можа знаходзіцца альбо ў мінулым (у выпадку, калі ён перашкаджае эвалюцыі жывёл да разумных істот), альбо ў будучыні (калі ён заключаецца ў высокай верагоднасьці самазьнішчэньня разумнай цывілізацыі^[1]^[4]) З гэтага зьняволеньня вынікае контрінтуітыўная выснова аб тым, што чым лягчэй была наша эвалюцыя да цяперашняга часу, тым горшыя шанцы чалавецтва ў будучыні.

Упершыню гэтая ідэя была прапанавана ў анлайн-эсэ пад назвай «Вялікі фільтар — мы амаль прайшлі яго?» (анг. The Great Filter; Are We Almost Past It?), напісаным эканамістам Робінам Хэнсанам. Першая вэрсія была напісана ў жніўні 1996 году, а апошні раз артыкул абнаўляўся 15 верасьня 1998 году. Фармулёўка Хэнсана атрымала прызнаньне ў некалькіх апублікаваных крыніцах, якія абмяркоўваюць парадокс Фэрмі й яго наступствы.

Асноўныя палажэньні

Парадокс Фэрмі

Няма дакладных доказаў таго, што іншаплянэцяне наведвалі Зямлю; мы не назіралі разумнага пазаземнага жыцьця з сучаснымі тэхналогіямі, а таксама SETI не знайшоў ніякіх перадач ад іншых цывілізацыяў. Сусьвет, акрамя Зямлі, здаецца «мёртвым»; Хансан сьцьвярджае^[1]:

«Наша плянэта й Сонечная сыстэма, аднак, не выглядаюць істотна калянізаванымі разьвітой канкурэнтнай жыцьцём з зорак, як і анічога іншага, што мы бачым. Наадварот, мы дасягнулі вялікага посьпеху ў тлумачэньні паводзін нашай плянэты й Сонечнай сыстэмы, бліжэйшых зорак, нашай галяктыкі й нават іншых галяктык з дапамогай простых «мёртвых» фізычных працэсаў, а не складаных мэтанакіраваных працэсаў разьвітога жыцьця».

Чакаецца, што жыцьцё будзе пашырацца, каб запоўніць усе даступныя нішы^[5]. З такой тэхналёгіяй, як касьмічны карабель, які самаўзнаўляецца, гэтыя нішы будуць уключаць у сябе суседнія зорныя сыстэмы й нават, на больш доўгіх часавых маштабах, якія ўсё яшчэ малыя ў параўнаньні з узростам Сусьвету, іншыя галяктыкі. Хансан адзначае^[1]:

«…Калі б такое разьвітае жыцьцё істотна калянізавала нашу плянэту, мы б ужо ведалі пра гэта…»

Вялікі фільтар

Пры адсутнасьці доказаў існаваньня разумнага жыцьця ў іншых месцах, акрамя Зямлі, здаецца, што працэс, які пачынаецца з зоркі й заканчваецца «прасунутым выбуховым працяглым жыцьцём», павінен быць малаверагодным. Гэта азначае, што хаця б адзін крок у гэтым працэсе павінен быць малаверагодным. Сьпіс Хэнсана, хоць і няпоўны, апісвае наступныя дзевяць этапаў «эвалюцыйнага шляху», які прыводзіць да калянізацыі назіранага Сусьвету:

Узьнікненьне зорнае сыстэмы з плянэтамі, на якіх магчыма зьяўленьне жыцьця.
Зьяўленьне на адной з плянэт самаўзнаўляльных малекул (напрыклад, РНК).
Зьяўленьне простага аднаклетачнага жыцьця (пракрыёты).
Зьяўленьне складанага аднаклетачнага жыцьця (эўкарыёты).
Узьнікненьне плоцевага размнажэньня.
Зьяўленьне мнагаклетачных арганізмаў.
Узьнікненьне жывёл з разьвітым мозгам, якія выкарыстоўваюць прылады працы.
Дасягненьне бягучага стану чалавецтва.
Распаўсюджваньне цывілізацыі праз працэс калянізацыі космасу.

Згодна з гіпотэзай Вялікага фільтра, прынамсі адзін з гэтых крокаў — калі б сьпіс быў поўны — павінен быць малаверагодным. Калі гэта не раньні крок (г. зн. у мінулым), то маецца на ўвазе, што неверагодны крок ляжыць у будучыні й пэрспэктывы чалавецтва дасягнуць кроку 9 (міжзоркавая калянізацыя) па-ранейшаму змрочныя. Калі мінулыя крокі верагодныя, то многія цывілізацыі разьвіліся б да цяперашняга ўзроўню чалавечага віду. Аднак аніхто, здаецца, не дайшоў да кроку 9, інакш Млечны Шлях быў бы поўны калёніяў. Такім чынам, магчыма, крок 9 зьяўляецца малаверагодным, і адзінае, што можа ўтрымаць нас ад кроку 9, — гэта нейкая катастрофа, недаацэнка ўплыву прамаруджваньня, калі тэхналёгія ўсё больш абцяжарвае існаваньне, або зьнясіленьне рэсурсаў, што прыводзіць да немагчымасьці зрабіць крок з-за спажываньня даступных рэсурсаў (напрыклад, вельмі абмежаваных энэрґетычных рэсурсаў)^[6]. Такім чынам, згодна з гэтым аргумэнтам, выяўленьне мнагаклетачнага жыцьця на Марсе (пры ўмове, што яно разьвівалася незалежна) было б дрэннай навіной, бо гэта азначала б, што крокі 2–6 простыя, і, такім чынам, толькі 1, 7, 8 або 9 (ці нейкі невядомы крок) можа быць вялікай праблемай^[1].

Нягледзячы на тое, што крокі 1–8 адбываліся на Зямлі, любы зь іх можа быць малаверагодным. Калі першыя сем крокаў зьяўляюцца неабходнымі перадумовамі для вылічэньня імавернасьці (з выкарыстаньнем мясцовага асяродзьдзя), то антрапічна прадузяты назіральнік ня можа нічога зрабіць пра агульныя імавернасьці зь яго (загадзя вызначанага) асяродзьдзя.

У артыкуле 2020 году Джэйкаб Хак-Місра, Раві Кумар Коппарапу й Эдвард Швітэрман сьцьвярджалі, што сучасныя й будучыя тэлескопы, якія шукаюць біясігнатуры ва ультрафіялетавым да блізкага да інфрачырвонага дыяпазону, могуць усталяваць верхнія межы долі плянэт у галяктыцы, на якіх жыве жыцьцё. Між тым, эвалюцыя тэлескопаў, якія могуць выяўляць тэхнасігнатуры ў сярэдніх інфрачырвоных даўжынях хваль, можа даць зразумець Вялікі фільтар. Яны кажуць, што калі плянэт з тэхнасігнатурамі шмат, гэта можа павялічыць упэўненасьць у тым, што Вялікі фільтар застаўся ў мінулым. З іншага боку, калі выявіць, што жыцьцё зьяўляецца звычайнай зьявай, а тэхнасігнатуры адсутнічаюць, то гэта павялічыць верагоднасьць таго, што Вялікі фільтар ляжыць у будучыні^[7].

У канкрэтнай фармулёўцы пад назвай «гіпотэза Берсерка» паміж крокамі 8 і 9 існуе фільтар, у якім кожная цывілізацыя зьнішчаецца сьмяротным зондам фон Нэймана, створаным больш разьвітай цывілізацыяй^[8].

Альтэрнатыўныя сцэнары

Ёсьць шмат альтэрнатыўных сцэнароў, якія могуць дазволіць эвалюцыі разумнага жыцьця адбывацца некалькі разоў без катастрафічнага самазьнішчэньня або ярка бачных доказаў. Гэта магчымыя рашэньні парадоксу Фэрмі:

«Яны сапраўды існуюць, але мы ня бачым доказаў.»

Іншыя ідэі кажуць:

гэта занадта дорага, каб фізычна распаўсюджвацца па ўсёй галяктыцы;
Зямля наўмысна ізалявана;
небясьпечна мець зносіны, і таму цывілізацыі актыўна хаваюцца.

Астрабіёлягі Дырк Шульцэ-Макух і Ўільям Бэйнс, разглядаючы гісторыю жыцьця на Зямлі, уключаючы канвэрґентную эвалюцыю, прыйшлі да высновы, што такія пераходы, як тленны фотасынтэз, эукарыётычная клетка, мнагаклетачнасьць і інтэлект, які выкарыстоўвае інструмэнты, верагодна, адбудуцца на любой плянэце, падобнай да Зямлі. далі дастаткова часу. Яны сьцьвярджаюць, што Вялікім фільтрам можа быць абіяґенэз, рост тэхналягічнага інтэлекту чалавечага ўзроўню або немагчымасьць засяліць іншыя сьветы з-за самазьнішчэньня або недахопу рэсурсаў^[9].

Астраном Сэт Шостак з Інстытуту SETI сьцьвярджае, што можна пастуляваць галяктыку, запоўненую разумнымі пазаземнымі цывілізацыямі, якія не змаглі калянізаваць Зямлю. Магчыма, у іншаплянэцян не было намеру й мэты калянізаваць або яны вычарпалі свае рэсурсы, або, магчыма, галяктыка калянізавана, але неаднастайным чынам, або Зямля магла знаходзіцца ў «галяктычнай глушы». Хаця адсутнасьць доказаў звычайна зьяўляецца толькі слабым доказам адсутнасьці, адсутнасьць пазаземных мегамаштабных інжынэрных праектаў, напрыклад, можа паказваць на працу Вялікага фільтра. Ці азначае гэта, што адзін з крокаў, якія вядуць да разумнага жыцьця, малаверагодны^[10]? Паводле Шостака^[10]^[11]:

Гэта, вядома, варыянт парадоксу Фэрмі: мы ня бачым ключоў да шырокага маштабу інжынэрыі, і, такім чынам, мы павінны зрабіць выснову, што мы адны. Але магчыма памылковая здагадка тут заключаецца ў тым, што мы кажам, што вельмі прыкметныя будаўнічыя праекты зьяўляюцца непазьбежным вынікам інтэлекту. Магчыма, гэта непазьбежная тэхналёгія малога, а не вялікага. Гэта вынікае з законаў інэрцыі (меншыя машыны хутчэйшыя й патрабуюць менш энэрґіі для функцыянаваньня), а таксама хуткасьці сьвятла (маленькія кампутары маюць больш хуткую ўнутраную сувязь). Можа быць, і гэта, вядома, здагадкі, што разьвітыя грамадзтва ствараюць невялікія тэхналёгіі й ня маюць стымулаў або патрэбы перастаўляць зоркі па суседзтве, напрыклад. Яны могуць аддаць перавагу будаваць нанаробатаў замест гэтага. Варта таксама мець на ўвазе, што, як сказаў Артур К. Кларк, сапраўды перадавая тэхніка будзе выглядаць для нас як чараўніцтва — або ўвогуле будзе непазнавальнай. Дарэчы, мы толькі пачалі шукаць рэчы накшталт сфэр Дайсана, таму ня можам выключыць іх.

Крыніцы

^ ^а ^б ^в ^г ^д The Great Filter – Are We Almost Past It? Архіўная копія ад 2010-05-07 г.
^ The Flip Side of Optimism About Life on Other Planets 03 жніўня 2015 г. Архіўная копія ад 19 верасьня 2019 г. Праверана 29 кастрычніка 2015 г.
^ Journal of Humanities & Social Sciences. — Vol. 6. — DOI:10.33140/JHSS.06.02.03
^ Bostrom, Nick. Where Are They? Why I hope the search for extraterrestrial life finds nothing // Technology Review: magazine. — Massachusetts Institute of Technology. — P. 72—77. (анг.)
^ Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. — Vol. 19.
^ Is Humanity Doomed? Insights from Astrobiology. — Vol. 2. — P. 591–603. — DOI:10.3390/su2020591
^ Observational Constraints on the Great Filter. — Vol. 20. — P. 572–579. — DOI:10.1089/ast.2019.2154
^ Beyond «Fermi’s Paradox» VI: What is the Berserker Hypothesis? 23 August 2020 г. Архіўная копія ад 18 October 2022 г. Праверана 18 October 2022 г.
^ Schulze-Makuch, Dirk; Bains, William (2017). The Cosmic Zoo: Complex Life on Many Worlds. Springer. pp. 201–206. ISBN 978-3-319-62045-9. (анг.)
^ ^а ^б Keeping His Eyes on the Skies 2003-11-04 г. Архіўная копія ад 2013-06-19 г.
^ Джозэф Ворас у «Macro-Perspectives Beyond the World System» (2007) адзначае, што некаторыя дасьледчыкі спрабавалі шукаць энэрґетычныя сігнаты, якія можна прасачыць да структур, падобных на Дайсана (абалёнкі, роі або сфэры). Пакуль ніводнага не знайшлі. Глядзіце, напрыклад, Tilgner & Heinrichsen, «A Program to Search for Dyson Spheres with the Infrared Space Observatory», Acta Astronautica Vol. 42 (May–June, 1998), pp. 607–612; і Timofeev et al. «A search of the IRAS database for evidence of Dyson Spheres», Acta Astronautica Vol. 46, (June 2000), pp. 655–659. (анг.)

Вонкавыя спасылкі

[Hanson-1] а ^б ^в ^г ^д The Great Filter – Are We Almost Past It? Архіўная копія ад 2010-05-07 г.

[NYT-20150803-2] The Flip Side of Optimism About Life on Other Planets 03 жніўня 2015 г. Архіўная копія ад 19 верасьня 2019 г. Праверана 29 кастрычніка 2015 г.

[ARX-20221023-3] Journal of Humanities & Social Sciences. — Vol. 6. — DOI:10.33140/JHSS.06.02.03

[4] Bostrom, Nick. Where Are They? Why I hope the search for extraterrestrial life finds nothing // Technology Review: magazine. — Massachusetts Institute of Technology. — P. 72—77. (анг.)

[5] Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. — Vol. 19.

[6] Is Humanity Doomed? Insights from Astrobiology. — Vol. 2. — P. 591–603. — DOI:10.3390/su2020591

[arXiv:_2002.08776-7] Observational Constraints on the Great Filter. — Vol. 20. — P. 572–579. — DOI:10.1089/ast.2019.2154

[UniverseTodayBerserker2020-8] Beyond «Fermi’s Paradox» VI: What is the Berserker Hypothesis? 23 August 2020 г. Архіўная копія ад 18 October 2022 г. Праверана 18 October 2022 г.

[9] Schulze-Makuch, Dirk; Bains, William (2017). The Cosmic Zoo: Complex Life on Many Worlds. Springer. pp. 201–206. ISBN 978-3-319-62045-9. (анг.)

[Shostak-10] а ^б Keeping His Eyes on the Skies 2003-11-04 г. Архіўная копія ад 2013-06-19 г.

[11] Джозэф Ворас у «Macro-Perspectives Beyond the World System» (2007) адзначае, што некаторыя дасьледчыкі спрабавалі шукаць энэрґетычныя сігнаты, якія можна прасачыць да структур, падобных на Дайсана (абалёнкі, роі або сфэры). Пакуль ніводнага не знайшлі. Глядзіце, напрыклад, Tilgner & Heinrichsen, «A Program to Search for Dyson Spheres with the Infrared Space Observatory», Acta Astronautica Vol. 42 (May–June, 1998), pp. 607–612; і Timofeev et al. «A search of the IRAS database for evidence of Dyson Spheres», Acta Astronautica Vol. 46, (June 2000), pp. 655–659. (анг.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]