Eén van de grondleggers van de atoombom en kernenergie, de Amerikaan Enrico Fermi, stelde de beroemde vraag: het heelal is bijna oneindig groot, dus moeten er ergens net als op aarde, aliens tot ontwikkeling zijn gekomen. Als er buitenaardse intelligente wezens zijn, waarom hebben we ze dan nog niet ontmoet?
Uit de Drake-vergelijking, die de kans berekent dat er in bijvoorbeeld alleen al in ons sterrenstelsel hoogontwikkelde aliens bestaan – weten we dat er op vele plaatsen leven moet zijn ontstaan. Al bijna een kleine eeuw is er nog steeds geen zinnig antwoord op deze vraag, inmiddels bekend als de Fermi Paradox. Immers, we zijn nog geen aliens tegengekomen – voor zover het grote publiek dat weet dan – die ons een overtuigend antwoord op deze vraag hebben gegeven.
10 Unsettling Solutions to the Fermi Paradox
In deze video worden er tien mogelijke antwoorden gegeven op deze vraag. Niet elk antwoord is even prettig om over na te denken….
Als het heelal zo groot is, en een Kardashev-II beschaving binnen een miljoen jaar een compleet sterrenstelsel kan overnemen, waarom zien we dan geen spoor van buitenaardse beschavingen? Een oplossing voor deze Fermiparadox is de zogeheten Zoo Hypothesis, vrij vertaald de Dierentuinhypothese. Leven we in een dierentuin, waar de aliens zich slap om ons lachen?
De aarde als dierentuin
De Zoo Hypothesis, bedacht in de jaren zeventig en daarna gepopulariseerd in de visionaire science fictionserie Star Trek, stelt dat er een soort ‘prime directive‘ is, die geavanceerde soorten verbiedt om contact te zoeken met primitieve soorten zoals de onze. Er zijn dus wel degelijk aliens en ze hebben ons al lang gevonden, stelt deze theorie. Het probleem is alleen dat ze er alles aan doen om niet door ons gevonden te worden, zolang we nog niet rijp zijn voor contact.
Onze soort gedraagt zich behoorlijk beestachtig. Waarmee we dieren vermoedelijk onrecht aandoen. Reden om ons in een kosmische dierentuin te stoppen, zegt de Zoo Hypothesis. Bron/copyright: Space Studies Institute
Beweegredenen voor de ‘zookeepers’
In het model van de Zoo Hypothesis wordt er van uit gegaan dat de buitenaardse soort of soorten (een enkele soort ligt hier meer voor de hand) gelooft in culturele diversiteit. Zo ongeveer als het nu in zwang zijnde multiculturalisme doet. Het idee is dat een volkomen in culturele isolatie opgegroeide intelligente levensvorm, unieke oplossingen zal ontwikkelen voor sociale en technische problemen. Wie weet ontdekken ze wel compleet nieuwe theorieën waar de eigen soort niet op komt. Bijvoorbeeld een duidelijk door alle heelalbewoners gedeeld belang: een manier om aan het vermoedelijk uitermate ellendige lot van dit universum in de verre toekomst te ontsnappen.
Voors en tegens van de Zoo Hypothesis
De Zoo Hypothesis biedt een waterdichte verklaring voor de Fermiparadox en doet geen vooronderstellingen over de technologie van ons omringende aliens, anders dan dat deze een hoge vorm van organisatie kennen. Een ons omringend buitenaards rijk of federatie met een hoge mate van stabiliteit dus, wat sneller dan licht communicatie of een zeer traag levensritme zou vereisen.
Nadeel is dat de Zoo Hypothesis de nodige zwakke punten kent. Ook al zou één alien het embargo breken, dan zou dat ingrijpende gevolgen hebben gehad voor de menselijke geschiedenis. Luchtvoertuigen en atoomwapens om een veldslag tussen Harappa en andere vedische vorstendommen definitief te beslechten. Of een woestijnprofeet overbluffen met een vliegend toestel. Of misschien wel iemand ontvoeren, nanoimplantaten plaatsen en veranderen in jouw buikspreekpop, zodat je je eigen coole doomsday cult kan beginnen. Dat idee. Kortom: als buitenaardse grappenmaker kan je je helemaal uitleven op die suffe apensoort op Terra.
De jury is er nog steeds niet uit. Misschien ontdekken we de waarheid nooit.
Het meest opmerkelijke astronomische nieuws is de stilte. Hoe ver we ook kijken in het heelal, elk spoor van een buitenaardse beschaving ontbreekt. Klaarblijkelijk is er iets onbekends, dat voorkomt dat, zeg, sterrenstelsels massaal worden omgebouwd tot Kardashev-III beschavingen. De hamvraag: wat is dit Grote Filter?
De grootte van het waarneembare heelal
Het waarneembare heelal is groot. Verbijsterend groot. We kunnen op dit moment licht waarnemen van objecten die zich nu 46 miljard lichtjaar van ons hebben verwijderd (uiteraard stonden deze quasars en sterrenstelsels veel dichterbij ons op het moment dat het licht werd uitgezonden). Het volume van het waarneembare heelal, een bol met volgens schattingen in 2015, een doorsnede van 93 miljard lichtjaar, bevat naar schatting zo’n 1022 tot 1024 sterren. Elk van deze sterren kan in principe een planeet herbergen waarop zich leven kan vormen. Uit metingen van de satelliet Kepler weten we dat planetenstelsels verre van zeldzaam zijn en dat een grote fractie van de sterren een of meerdere planeten in de bewoonbare zone heeft. Zelfs als maar één op de miljard planeten leven heeft voortgebracht, zijn er ontelbare miljarden aardachtige planeten.
Exponentiële uitbreiding
Leven op aarde breidt zich snel uit. Een enkel eendenkroosplantje in een vijver zal verdubbeling na verdubbeling doormaken, tot de ruimte uitgeput is of totdat de groeiomstandigheden ongunstig worden. Dit geldt ook voor technisch geavanceerd leven, of dit nu een biologische soort is of een machinebeschaving. Er zijn geen fundamentele natuurkundige belemmeringen om de rest van de Melkweg, en naburige stelsels, te koloniseren. Alles wat je nodig hebt zijn snelle ruimteschepen en replicators, bijvoorbeeld een geavanceerde vorm van een 3D printer. Als deze replicerende ruimteschepen zich met 1% van de snelheid van het licht voortbewegen, voor een toekomstige beschaving (zoals de menselijke, over een halve eeuw of minder) een peulenschil, zou vanaf de aarde de gehele Melkweg in enkele miljoenen jaren geheel gekoloniseerd zijn.
Iets snoeit de ontelbare miljarden potentiële plekken waar leven kan ontstaan terug. Wat is dat? Er is in ieder geval een naam: het Grote Filter.
De oorverdovende stilte
Het moge duidelijk zijn: is er eenmaal intelligent en technisch vaardig leven, dan is dit moeilijk te missen. In een relatieve oogwenk zal het de gehele Melkweg, of een ander thuisstelsel, overwoekerd hebben. Spoedig gevolgd door de rest van de cluster. Dit zou de nodige gevolgen hebben. Voor een geavanceerde beschaving is een planetenstelsel onpraktisch. Van een planeet als de aarde gebruiken we maar een paar honderd meter van de aardkorst. De rest van de massa van de aarde, laat staan van reuzenplaneten als Jupiter, is buitenbereik. Je kan veel meer woonruimte en, waarschijnlijk meer van toepassing, rekencapaciteit creëren als je alle planeten uit elkaar sloopt en van het materiaal een soort bolschil om je teerbeminde zon bouwt, een zogeheten Dysonschil. Deze zou het sterrenlicht verduisteren en alleen een doffe, infrarode gloed uitzenden. Nu is er een probleempje. Letterlijk alle sterrenstelsels die we kennen, zien er ‘natuurlijk’ uit. Er zijn geen Dysonschillen bekend. Natuurlijk weten we nog niet erg veel van het heelal, maar onze bestaande dode-heelal theorieën verklaren erg goed waarom het heelal is zoals het is. Kortom: het heelal is waarschijnlijk overweldigend dood. Iets sinisters moet er voor zorgen dat dat zo blijft. Dat sinistere is door de Zweedse filosoof Nick Bostrom het Grote Filter gedoopt. Waar ligt dit Grote Filter? In het verleden, wat ons overlevers zou maken met een heel heelal voor ons alleen, of in de toekomst, wat een vrijwel zekere ondergang zou betekenen? In vervolgartikelen zal ik proberen meer licht te werpen op deze vragen.
Waarom staan vertegenwoordigers van buitenaardse beschavingen nog steeds niet op aarde? Misschien omdat er veel interessantere bestemmingen zijn…
Fermi-paradox
We weten dat er alleen al in ons melkwegstelsel een verbijsterend groot aantal sterren is (plm. 300 miljard) is. Een groot deel hiervan beschikt over planeten waar zich leven op kan ontwikkelen. Toch staan de aliens nog steeds niet hier, terwijl het heelal al dertien miljard jaar oud is.
Onze Melkweg is net als buurstelsel Andromeda (hier getoond) enorm groot: driehonderd miljard sterren. Het zou dus moeten krioelen van de buitenaardse beschavingen...
Zelfs als je net als Gerardus ’t Hooft gelooft dat we nooit relativistische snelheden zullen bereiken zonder onder te gaan in een vloed van straling, is zelfs een duizendste van de lichtsnelheid (300 km/s, de helft van de ontsnappingssnelheid van de zon, Pioneer 10 en 11 hebben al een hogere snelheid bereikt) voldoende om in vijftig miljoen jaar de vijftigduizend lichtjaar van het ene einde naar het andere einde van de Melkweg af te leggen (en dus te koloniseren). Kortom: elk zonnestelsel binnen de Melkweg zou moeten zieden van de aliens. Het antwoord op deze Fermi-paradox is dan ook een groot raadsel. In dit artikel de eerste mogelijke verklaring: misschien is het voor aliens helemaal niet interessant om de moeilijke reis naar de aarde te ondernemen omdat er andere, interessantere heelallen of parallelle werelden bestaan.
Bestaat er meer dimensies buiten ruimtetijd?
Is de driedimensionale ruimte met eendimensionale tijd waarin we leven alles wat er bestaat? Volgens één van de bijna oneindig veel varianten van de omstreden snaartheorie niet en leven we in een elfdimensionaal heelal. Vier dimensies in ons heelal en zeven opgerolde dimensies in bijvoorbeeld een Kaluza-Klein ruimte waar we niets meer van merken. Andere varianten kennen zelfs negentien dimensies of een ander getal. Misschien dat deze opgerolde dimensies een enorm nog onontdekt universum opleveren. Of quintiljarden universa.
Veel parallelle heelallen
De snaartheorie is niet de enige die dit claimt.
Misschien biedt hyperspace zoveel mogelijkheden dat ons saaie heelal voor aliens ongeveer zo boeiend is als de peuterspeelzaal.
Ons heelal blijkt namelijk wel erg gastvrij voor leven. Zo zijn de vier natuurkrachten zo op elkaar afgestemd dat er kernfusie plaats kan vinden. Was bijvoorbeeld de sterke kernkracht ten opzichte van de elektromagnetische kracht ook maar iets sterker geweest, dan was de waterstof bij de Big Bang direct ontploft tot helium en hadden er geen langlevende sterren bestaan. Ook hadden zich dan veel meer zware atoomkernen, dus metalen, gevormd dan in ons heelal. Metalen zijn niet in staat complexe moleculen te vormen. In plaats hiervan vormen ze metaaloxides of (als er nauwelijks zuurstof is) gaan ze op een kluitje op elkaar zitten om massief metaal te vormen.
Omgekeerd had een zwakkere sterke kernkracht betekend dat waterstof nooit gefuseerd was, tenzij in extreem zware sterren (die zo zwaar zouden zijn dat ze in elkaar zouden storten tot een zwart gat voor ze zouden ontbranden). Aanhangers van het zwakke antropisch principe denken dat er daarom miljarden parallelle heelallen moeten bestaan, waarvan er maar enkele geschikt zijn voor leven.
Interessantere heelallen
Ons heelal is weliswaar erg geschikt voor leven, maar mogelijk helemaal niet interessant voor een technisch zeer hoog ontwikkelde beschaving. Zo kan het zijn dat de natuurwetten in een ander heelal garanderen dat het eeuwig uit blijft zetten en steeds nieuwe materie of energie uitspuwt.
Misschien biedt dat andere heelal mogelijkheden voor waardevolle technieken die in dit heelal totaal ondenkbaar zijn. Je zou daar bijvoorbeeld sneller dan het licht kunnen reizen of allerlei exotische ruimte- of materietoestanden kunnen hebben die heel interessant zijn voor kunstmatige intelligenties. Het zware-metalen heelal waar we het net over hadden is waarschijnlijk heel interessant voor kunstmatige levensvormen omdat er niet van die hinderlijke gassen, roestvormende vloeistoffen en vernielzuchtige slijmerige wezentjes met twee armen en benen voorkomen.
Parallelle aardes
Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica zijn er bijna oneindig veel parallelle universums.
Als de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica klopt en er bestaan heel veel aardes parallel aan ons, is het uiteraard veel interessanter om een parallelle aarde waar zich geen mensen hebben ontwikkeld te koloniseren dan om een lange onzekere ruimtereis van vele jaren naar, zeg, Alfa Centauri te maken. Zeg nou zelf, zou jij niet veel liever met je lief aan je exclusieve privéstrand liggen met wuivende boomvarens op een parallelle aarde waar zich bijvoorbeeld nooit muggen hebben ontwikkeld omdat er geen warmbloedige dieren voorkomen, dan je leven wagen om ingevroren een reis van duizend jaar maken naar een levenloze steenklomp?
Omgekeerd: parallelle aardes leveren dezelfde Fermi-achtige vraag op: als er bijna oneindig veel parallelle aardes bestaan, moet zich op sommige parallelle aardes veel eerder een intelligente soort hebben ontwikkeld dan hier. Waarom hebben we dan ondertussen geen bezoek gekregen van, zeg, intelligente dino’s of placodermen?
