Jesmo li sami u svemiru? Pitanje je staro koliko i ljudska potreba da shvati vlastito mjesto u stvarnosti. Stoljećima je pripadalo filozofiji, teologiji i mašti, no posljednjih desetljeća ušlo je i u područje znanstvenog modeliranja. Fermijev paradoks, Drakeova jednadžba i Kardaševa ljestvica pokušavaju istu nelagodu izraziti brojevima: ako je svemir tako velik, zašto još nismo pronašli nijedan uvjerljiv trag druge civilizacije?
Novo istraživanje objavljeno u časopisu Acta Astronautica predlaže još jedan način razmišljanja o tom problemu. Antal Veres s mađarskog Sveučilišta za agrikulturu i znanosti o životu razvio je koncept koji naziva “zonom samoće”. To nije područje u svemiru, nego matematički okvir koji pokušava odrediti kada je statistički najizglednije da u opažljivom svemiru postoji točno jedan oblik života određene složenosti.
Kada je jedna civilizacija izglednija od više njih?
“Zona samoće” ne opisuje stvarnu granicu u svemiru, niti tvrdi da smo jedini. Ona označava uzak raspon vjerojatnosti u kojem je postojanje samo jednog oblika života određene razine složenosti izglednije od dvije alternative: da takvih oblika života ima više ili da ih nema uopće.
Upravo je ta druga mogućnost ključna. Ako je nastanak života iznimno malo vjerojatan, tada nije najizglednije da postoji samo jedna civilizacija, nego da se život nije razvio nigdje. Ako je, naprotiv, nastanak života relativno čest, tada je teško očekivati samo jedan primjer. Između ta dva ekstrema nalazi se uski statistički prozor u kojem se pojavljuje Veresova “zona samoće”.
Model zato ne rješava Fermijev paradoks, nego ga preoblikuje. Umjesto pitanja “gdje su svi?”, postavlja se preciznije pitanje: pod kojim bi pretpostavkama bilo statistički razumno očekivati da postoji samo jedna civilizacija određene složenosti?
Tri poznate ideje u novom matematičkom okviru
Veresov model oslanja se na tri poznata koncepta iz rasprava o izvanzemaljskom životu.
Prvi je Fermijev paradoks. Njegova je osnovna napetost jednostavna: ako u svemiru postoji golem broj planeta na kojima bi se život mogao razviti, zašto još nemamo nikakav jasan dokaz o drugim civilizacijama?
Drugi je ideja “velikih filtara”. Prema tom pristupu, razvoj života i inteligencije možda zahtijeva prolazak kroz niz iznimno rijetkih koraka. Nastanak života, prijelaz s jednostaničnih na višestanične organizme, razvoj složenih ekosustava ili pojava tehnološke civilizacije mogu biti takvi filtri. U nekim tumačenjima najteži koraci možda su iza nas. U drugima tek slijede.
Treći je Kardaševa ljestvica, koja civilizacije razvrstava prema količini energije kojom raspolažu. Civilizacija tipa I koristila bi energiju dostupnu na vlastitom planetu, tipa II energiju cijele zvijezde, a tipa III energiju galaksije. Ljudska civilizacija, prema čestim procjenama, još nije dosegla tip I i nalazi se približno oko razine 0,7.
Četiri parametra iza “zone samoće”
U središtu Veresova modela nalaze se četiri parametra.
- Prvi je složenost. Ona se u modelu koristi kao mjera kojom se oblici života mogu rasporediti od jednostavnih mikroorganizama do mogućih postbioloških inteligencija.
- Drugi je vjerojatnost postojanja, odnosno šansa da se uopće pojavi oblik života barem određene razine složenosti.
- Treći je vjerojatnost pojave, koja opisuje koliko je izgledno da se takav oblik života razvije samo jednom.
- Četvrti je ukupan broj potencijalnih sustava u opažljivom svemiru. Veres u model uključuje procjenu od oko 10²⁴ terestričkih planeta, odnosno stjenovitih svjetova u opažljivom svemiru.
Iz tih se parametara zatim računa ispunjava li određena razina složenosti uvjete za “zonu samoće”. Prvi je uvjet da je postojanje samo jedne civilizacije te složenosti izglednije od postojanja više njih. Drugi je da je postojanje barem jedne takve civilizacije izglednije od potpunog izostanka života na toj razini.
Zašto optimizam i pesimizam ne vode prema samoći?
Veres je model testirao kroz nekoliko scenarija. U astrobiološki optimističnom scenariju život se relativno lako pojavljuje na mnogim svjetovima. U takvom svemiru vjerojatnost da smo jedina civilizacija na našoj razini razvoja gotovo nestaje, jer bi sličnih primjera trebalo biti mnogo.
Suprotan je scenarij “teškog evolucijskog koraka”. Ako se neki ključni događaj u povijesti života, primjerice sam nastanak života ili prijelaz prema složenijim organizmima, događa iznimno rijetko, tada se ponovno ne dobiva svemir s jednom civilizacijom. Dobiva se svemir u kojem je izglednije da života nema nigdje.
To je najzanimljiviji dio modela. Samoća se ne pojavljuje na krajnjem optimizmu ni na krajnjem pesimizmu, nego između njih. Potrebna je rijetkost koja nije potpuna nemogućnost.
Rijetka Zemlja kao najplodnije područje modela
U taj se okvir dobro uklapa hipoteza o rijetkoj Zemlji. Ona pretpostavlja da složeni život nije nemoguć, ali zahtijeva neobično povoljan niz okolnosti. Zemlja bi, prema toj ideji, mogla biti rezultat rijetke kombinacije stabilne zvijezde, prikladne orbite, geološke aktivnosti, kemijskih uvjeta, dugotrajne klimatske stabilnosti i evolucijskih prijelaza koji se ne ponavljaju lako.
U takvom scenariju Veresov model daje vjerojatnost od oko 29,1 posto da se nalazimo u “zoni samoće”. Autor uvodi i scenarij “kritične Zemlje”, u kojem su parametri postavljeni tako da najviše povećaju vjerojatnost samoće. Čak i tada ona doseže oko 30,3 posto.
To je važan rezultat jer pokazuje granicu modela. Ni u jednom od razmatranih scenarija vjerojatnost da smo u “zoni samoće” ne prelazi 50 posto. Drugim riječima, čak i kada se pretpostavke namjeste tako da samoća postane razmjerno uvjerljiva, ona ne postaje najvjerojatnije objašnjenje.
Što ako su vrlo napredne civilizacije doista same?
Model ipak pokazuje još jednu zanimljivu mogućnost. Što je civilizacija viša na Kardaševoj ljestvici, to se povećava vjerojatnost da bi mogla biti sama u svojoj razini složenosti. Za civilizacije iznad tipa II ta vjerojatnost, prema prikazu modela, može prijeći polovicu.
To ne znači da takve civilizacije postoje, niti da smo mi jedini. Znači da bi izrazito napredne civilizacije, ako su vrlo rijetke, mogle biti statistički izolirane čak i u svemiru u kojem jednostavniji oblici života nisu nužno jedinstveni.
Veresov rad zato ne nudi odgovor na pitanje jesmo li sami. Njegova je vrijednost u nečemu drugom: uvodi precizniji način razmišljanja o samoći u svemiru. Pokazuje da između “svemir je pun života” i “života nema nigdje” postoji treća, uža mogućnost. Možda život nije nemoguć. Možda nije ni čest. Možda se za određenu razinu složenosti ponekad otvori samo jedan statistički prozor.
Dok ne pronađemo izravan dokaz drugog života ili druge inteligencije, ta mogućnost ostaje otvorena. Ne kao dokaz da smo sami, nego kao podsjetnik da se kozmička samoća ne mora zamišljati samo filozofski. Može se pokušati izračunati
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.
