Pitanje jesmo li sami u svemiru staro je koliko i sama ljudska misao. Tisućljećima se mijenjao način na koji na njega pokušavamo odgovoriti, ali tek smo u posljednjih nekoliko desetljeća razvili alate koji nam omogućuju da ga procjenjujemo na znanstven način.
Među njima su najpoznatiji Fermijev paradoks i Drakeova jednadžba. No novo istraživanje objavljeno u časopisu Acta Astronautica predlaže posve novi okvir razmišljanja: “Zonu samoće”, koncept koji je razvio mađarski znanstvenik Antal Veres sa Sveučilišta za agronomiju.
Statistički prozor usamljenog života
Zona samoće nije fizičko mjesto nego matematički okvir, raspon vjerojatnosti u kojem je postojanje točno jednog oblika života određene složenosti vjerojatnije od postojanja više takvih oblika ili potpunog izostanka života. Pojednostavljeno rečeno, model opisuje uski statistički prozor u kojem je svemiru “najugodnije” imati samo jednu civilizaciju određene složenosti. Umjesto eksponencijalne krivulje, dobiva se oblik zvonolike Gaussove raspodjele, čiji je vrhunac upravo ondje gdje je najizglednije da postoji samo jedan takav oblik života.
Da bi se razumjelo kako model funkcionira, potrebno je prisjetiti se nekoliko ključnih koncepata koji već desetljećima oblikuju raspravu o izvanzemaljskom životu.
Prvi je Fermijev paradoks, pitanje koje je fizičar Enrico Fermi postavio još sredinom 20. stoljeća: ako u svemiru postoje nebrojene planete pogodne za život, zašto još nismo naišli ni na jedan trag drugih civilizacija? Unatoč desetljećima rasprava, odgovor i dalje izmiče, no iz njega su proizašle brojne teorije, uključujući i onu o tzv. Velikim filtrima.
Prema toj ideji, svaka civilizacija mora proći kroz niz iznimno malo vjerojatnih događaja kako bi napredovala. Sam nastanak života, prijelaz s jednostaničnih na višestanične organizme ili razvoj inteligencije mogu predstavljati takve filtere. Neke verzije teorije pretpostavljaju da nas još čekaju filteri povezani s tehnološkim i civilizacijskim razvojem.
Drugi ključni okvir je Kardaševa skala, koju je predložio sovjetski astrofizičar Nikolaj Kardašev. Ona klasificira civilizacije prema količini energije kojom raspolažu: tip I koristi svu energiju dostupnu na vlastitom planetu, tip II iskorištava energiju cijele zvijezde, a tip III energiju cijele galaksije. Ljudska vrsta, prema većini procjena, trenutačno se nalazi na razini oko 0,7.
Treći element je Drakeova jednadžba, poznati pokušaj kvantificiranja broja civilizacija u galaksiji koje su dosegle tehnološki stupanj sličan našem. Uključuje čimbenike poput brzine nastanka zvijezda, udjela onih sa sustavima planeta i vjerojatnosti da se na nekom od njih razvije život.
Kombinacija triju ideja
Veresov model Zone samoće kombinira elemente svih triju koncepata. Ali zapravo u njegovoj formuli ključna su četiri parametra.
Prvi je složenost, numerička mjera koja biološka bića raspoređuje od najjednostavnijih mikroorganizama pa sve do “postbioloških inteligencija”, odnosno entiteta koji bi premašili biološke okvire, što se povezuje s Kardaševom ljestvicom.
Drugi parametar je vjerojatnost postojanja, kolika je šansa da civilizacija barem određene složenosti uopće postoji. Treći je vjerojatnost pojave, koja izražava koliko je vjerojatno da se takva civilizacija pojavi samo jednom u svemiru.
Na kraju, tu je i ukupan broj potencijalnih planetarnih sustava. Umjesto da se ograniči na našu galaksiju, Veres koristi vrijednost izvedenu iz Drakeove jednadžbe, ali proširenu na cijeli opažljivi svemir, oko 10²⁴ Zemlji sličnih planeta.
Kombinacijom tih čimbenika izračunava se nalazi li se određena razina složenosti unutar “Zone samoće”:
-
vjerojatnost da postoji samo jedna civilizacija te složenosti mora biti veća od vjerojatnosti da ih postoji više;
-
ali i veća od vjerojatnosti da ne postoji nijedna.
Drugi uvjet možda djeluje očigledno, no upravo on otkriva bit modela. Ako pretpostavimo da je razvoj života iznimno težak, tada je vjerojatnije da se on nigdje nije dogodio nego da postoji samo jedna civilizacija.
Veres je testirao model kroz četiri scenarija. U slučaju astrobiološkog optimizma, u kojem je život “lako” nastao na više planeta, mogućnost da smo sami praktički ne postoji, svemir bi bio prepun civilizacija. Suprotno tome, u scenariju teškog evolucijskog koraka, gdje rani život nailazi na gotovo nepremostiv filter, vjerojatnije je da nigdje nema života nego da postoji samo jedan.
Rijetka Zemlja i “kritični” slučaj
Jedan poznati odgovor na Fermijev paradoks savršeno se uklapa u ovaj model, hipoteza o rijetkoj Zemlje. Ona pretpostavlja da je složeni život iznimno rijedak, ali ne i nemoguć. Zemlja je imala gotovo savršen niz uvjeta koji su omogućili evoluciju, no ponavljanje takve kombinacije drugdje bilo bi gotovo nemoguće.
U tom slučaju, vjerojatnost da se nalazimo u Zoni samoće iznosi oko 29,1 %. Veres dodatno opisuje i tzv. hipotezu kritične Zemlje, u kojoj su parametri podešeni tako da maksimalno povećaju tu vjerojatnost, na 30,3 %.
Zanimljivo, u nijednom scenariju vjerojatnost ne prelazi 50 %. Dakle, statistički je i dalje vjerojatnije da u svemiru postoje brojne civilizacije slične našoj, ili nijedna. No što je civilizacija tehnološki naprednija na Kardaševljevoj ljestvici, to je veća mogućnost da se nađe sama u vlastitoj Zoni samoće: za tipove iznad II ta vjerojatnost premašuje polovicu.
Veresov model ne nudi konačan odgovor, ali pruža koristan alat za razmišljanje o najstarijem filozofskom pitanju u znanosti. Dok god ne pronađemo izravan dokaz druge inteligencije, ili sami ne prijeđemo u viši stupanj postojanja, čovječanstvo će i dalje morati razmatrati mogućnost da uistinu živimo unutar vlastite, kozmičke Zone samoće.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
