Почему мы до сих пор видим звезды? Разбор парадокса Ферми и сферы Дайсона

Isaac Arthur 280 тыс. 29 мин 5 мин 23.07.2020
Главное

В этом выпуске Айзек Артур анализирует две захватывающие астрономические аномалии — гигантские космические пустоты и внезапно исчезающие звезды — через призму парадокса Ферми. Ведущий исследует, могут ли эти феномены быть продуктом деятельности сверхцивилизаций, использующих сферы Дайсона, или же они имеют вполне естественное, хотя и редкое объяснение.

🌌 Парадокс Ферми и две крайности восприятия аномалий 0:16

Айзек Артур отмечает, что при обнаружении любого нового астрономического феномена человечество обычно впадает в одну из двух крайностей :

Обе позиции, по словам автора, сформированы десятилетиями размышлений над парадоксом Ферми — противоречием между колоссальными размерами и возрастом Вселенной и отсутствием видимых следов разумной жизни в ней . Вторая реакция часто является лишь «раздраженным ответом» на то, как часто люди спешат с выводами о пришельцах, когда в итоге всё объясняется природными процессами .

Двумя наиболее обсуждаемыми типами аномалий, которые могут указывать на искусственное происхождение, являются космические пустоты (войды) и звезды, которые постепенно тускнеют или исчезают вовсе .

🔋 Шкала Кардашёва и термодинамика цивилизаций 2:06

Для понимания того, как может выглядеть деятельность развитой цивилизации, Айзек Артур использует шкалу Кардашёва, которая классифицирует цивилизации по уровню энергопотребления . Согласно законам термодинамики, любая цивилизация не «тратит» энергию, а потребляет её, совершает работу и выбрасывает отходы в виде избыточного тепла (энтропии) .

Поскольку в вакууме космоса невозможна конвекция, тепло должно излучаться в виде фотонов. В случае обитаемых миров это будет длинноволновое инфракрасное излучение (LWIR) .

Существует несколько заблуждений относительно видимости таких цивилизаций:

🛰️ Дилемма Дайсона: почему звезды всё еще светят? 6:51

Концепция «сферы Дайсона» (или, как предпочитает называть её автор, «роя Дайсона») предполагает создание огромного облака спутников вокруг звезды для сбора её энергии .

Суть дилеммы Дайсона в рамках парадокса Ферми заключается в следующем:

  1. Если цивилизации склонны к росту и колонизации, они должны постепенно превращать свои звезды в объекты, излучающие только в ИК-диапазоне .
  2. За миллиарды лет развития Вселенной мы должны были бы увидеть целые области или даже галактики, «затемненные» такими конструкциями.
  3. Тот факт, что мы всё еще видим обычные звезды, по мнению автора, указывает на то, что какое-то из наших базовых представлений (о дарвиновской эволюции, биологических императивах или термодинамике) может быть ошибочным .

🕳️ Космические пустоты: естественные структуры или границы империй? 8:44

Гигантские космические войды — регионы пространства почти лишенные галактик — на первый взгляд напоминают результат деятельности цивилизаций уровня K3+, которые поглотили свет целых скоплений . Однако Айзек Артур приводит аргументы против этой теории:

Важным фактом является то, что войды на самом деле не пусты. В них есть звезды и галактики, просто их плотность значительно ниже . Если бы цивилизации создавали эти пустоты искусственно, они вряд ли стали бы пропускать отдельные скопления звезд внутри них .

🧊 Постбиологические цивилизации и «холодные» вычисления 13:24

Автор обсуждает альтернативный путь развития — переход цивилизации в постбиологическую форму (загрузка сознания в компьютеры) . По мнению Артура, такие сущности могли бы предпочесть работать при экстремально низких температурах, так как каждый джоуль энергии дает больше вычислительной мощности в условиях ультрахолода .

В этом случае их след был бы виден не в обычном инфракрасном диапазоне, а в дальнем ИК или даже в микроволновом излучении. Такая стратегия долгожительства могла бы объяснить отсутствие яркого теплового следа, но она требует искусственного снижения мощности звезд, например, через «звездный лифтинг» (извлечение вещества из звезды) или медленное скармливание массы черным дырам .

📉 Аргумент течения времени (TEA) 15:10

Айзек Артур вводит понятие TEA (Time-Elapse Argument): если явление вызвано искусственно растущей цивилизацией, оно должно становиться более распространенным или масштабным по мере старения Вселенной .

🎇 Исчезающие звезды: реальность против ошибок каталогизации 19:22

Сообщения об исчезнувших звездах (сравнение современных карт с каталогами 1920-х годов) часто вызывают ажиотаж . Однако автор призывает учитывать человеческий фактор и технические ограничения:

По мнению Айзека Артура, если бы мы действительно обнаружили сферу Дайсона, мы должны были бы увидеть комплекс признаков: не только затемнение в видимом спектре, но и всплеск в ИК-диапазоне и радиошум [24:16, 24:42].

🚀 Скорость строительства и межзвездная экспансия 25:24

Автор утверждает, что даже частичная сфера Дайсона (блокирующая всего 1% света звезды) дает цивилизации энергию, в 20 миллионов раз превышающую ту, что Земля получает от Солнца . С такой мощью цивилизация способна запустить колоссальные флоты для заселения соседних систем.

Следовательно, если мы замечаем быстрое потускнение звезды, это означает, что цивилизация растет экспоненциально и не стремится к скрытности. В таком случае, согласно логике Артура, мы должны были бы видеть, как начинают тускнеть и все соседние звезды в этом регионе галактики [26:07, 26:19]. Отсутствие таких «растущих пятен темноты» возвращает нас к дилемме Дайсона и парадоксу Ферми.

💬 Цитаты

«Астрономия — это история: если я вижу пустоту на расстоянии 12 миллиардов световых лет, я вижу её такой, какой она была 12 миллиардов лет назад.»

Айзек Артур 15:10

«Цивилизация, использующая все световые фотоны своей звезды, не становится невидимой; она просто становится очень яркой в инфракрасном диапазоне.»

Айзек Артур 05:14
👥 Спикер
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
Войд (Cosmic Void)
Обширные области пространства между галактическими нитями, содержащие очень мало или совсем не содержащие галактик.
Шкала Кардашёва
Метод классификации технологического развития цивилизации, основанный на количестве энергии, которую она способна использовать.
Сфера Дайсона
Гипотетическая мегаструктура, представляющая собой систему спутников, полностью окружающую звезду для сбора её энергии.
LWIR (Long-wavelength infrared)
Длинноволновое инфракрасное излучение, соответствующее тепловому излучению объектов при температурах, близких к земным.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 1920 Создание многих звездных каталогов, данные которых сегодня сравнивают с современными для поиска исчезнувших звезд.
  2. Июль 2020 Дата проведения стрима и выхода видео Айзека Артура о парадоксе Ферми.
⚖️ Другая сторона
Наука Айзек Артур парадокс Ферми сфера Дайсона шкала Кардашёва космические войды