Is de mensheid de enige technologische intelligentie in het universum.

Last updated 1-9-97


De kans op het ontstaan van leven

Aangezien het leven op de Aarde al aanwezig was zeer snel nadat de situatie hiervoor geschikt was geworden, lijkt het zeer waarschijnlijk dat - het ontstaan van leven op zich - een relatief eenvoudige stap is. Direct nadat de Aarde voldoende was afgekoeld en er zich oceanen hadden gevormd is waarschijnlijk ook het eerste leven ontstaan. Oftewel binnen 100 miljoen jaar nadat de situatie hiervoor geschikt was geworden. (Zo'n 0.5 tot 1.0 miljard jaar na het ontstaan van de Aarde.)

Daarna duurde het echter nog zo'n 3 miljard jaar voordat meercellig leven ontstond. Het lijkt er dus op dat het ontstaan van meercellig leven een moeilijkere stap is dan het ontstaan van leven zelf.

Over 20 jaar weten we hopelijk meer, dan zal een infrarood interferometer in de ruimte gebracht worden die zuurstof in de atmosferen van Aardachtige planeten binnen een straal van 30 lichtjaar zal kunnen detecteren. En zuurstof in een atmosfeer kan alleen verklaard worden via produktie door levende organismen. Eigenlijk wordt alleen de absorptieband van de ozonlaag in gedetecteerd, maar een ozonlaag kan alleen bestaan als hij continue wordt aangevuld door produktie van ozon uit zuurstof. Het aantonen van zuurstof (een ozonlaag) in de atmosfeer van een buitenaardse planeet is daarom een redelijk sterk indirect bewijs voor het bestaan van leven op die planeet.

Als blijkt dat er inderdaad meer planeten met leven voorkomen dan is waarschijnlijk de kans op het ontstaan van intelligent leven de beperkende factor in de Drake-formule. ( De Drake-formule is een constructie om de kans te voorspellen op buitenaards intelligent waarmee we via radiocommunicatie in contact zouden kunnen treden.) Ik persoonlijk heb een sterk vermoeden, dat leven op zich eenvoudig ontstaat, maar dat technologisch intelligent leven maar zeer zelden ontstaat.

Sinds wanneer heeft technologisch intelligent leven kunnen ontstaan ?

Het universum lijkt zo'n 12 miljard jaar oud te zijn. Dit kan eenvoudig worden geschat door de bewegingen van de melkwegstelsels terug te volgen naar hun oorsprong, de "Big Bang". Er is echter nog een redelijk grote onnauwkeurigheid in de geschatte leeftijd. Deze ontstaat doordat de methoden die worden gebruikt om de afstanden naar de melkwegstelsels te bepalen nog niet voldoende nauwkeurig zijn. Maar voor deze analyse is het niet van belang of het exacte cijfer nu 10 miljard of 25 miljard blijkt te zijn.

De eerste miljarden jaren na het ontstaan van het heelal was de kans op het ontstaan van leven niet groot omdat de noodzakelijke moleculen (o.a. koolstof, zuurstof) nog niet in voldoende mate voorradig waren. Alle moleculen zwaarder dan waterstof en helium moesten eerst nog in grote hoeveelheden geproduceerd worden door zware sterren en supernova explosies. Daarna konden pas aardachtige planeten gevormd worden en daarmee het leven dat daarop kan ontstaan. Wellicht dat deze eerste aardachtige planeten zich pas na zo'n vijf miljard jaren konden vormen.

De mens is ongeveer vier miljoen jaar geleden uit de primaten ontstaan. Maar binnen enkele honderdduizenden jaren kan de mens al alle sterren in ons melkwegstelsel bezocht hebben. Deze tijden lijken lang maar verbleken bij de 10 miljard jaar, gedurende welke er al leven in het heelal zou kunnen zijn.

De explosieve verspreiding van technologisch intelligent leven

Wanneer er eenmaal technologisch intelligent leven ontstaat dan lijkt het vanzelfsprekend dat deze zich explosief zal verpreiden over de rest van het universum. Explosief, omdat de tijd die gemoeid is met deze exponentiele verspreiding zeer kort is vergeleken met de tijdsduren welke natuurlijke ontwikkelingen in beslag nemen. De ontwikkelingen van sterren en melkwegstelsels vertrekken zich in miljoenen tot miljarden jaren, echter, een technologische beschaving kan zich binnen enkele honderduizenden jaren over een melkwegstelsel verspreiden en de structurele eigenschappen ervan daarbij totaal ombouwen.

1) Waarom kan een technologische beschaving zich binnen enkele honderduizenden jaren over een melkwegstelsel verspreiden ?

Omdat een technologische beschaving gebruikt maakt van exponentiële groei. Dit kan zijn in de vorm van zelfreproducerende sondes die zichzelf met de bijna de lichtsnelheid verspreiden. Maar het zelfde resultaat kan bereikt worden met (eveneens zelfreproducerende) mensen die zichzelf met slechts een fractie van de lichtsnelheid verspreiden. In het laatste geval zal de verspreiding over het melkwegstelsel slechts enkele honderduizenden jaren langer duren. Maar dat is op galactische tijdschalen van miljoenen en miljarden jaren nog steeds een oogwenk.

Over honderd jaar al, kan de mens zelfreproducerende sondes bouwen die met bijna de lichtsnelheid naar de dichtstbijzijnde sterren worden geschoten. Deze sondes zullen zeer klein zijn, en misschien zelfs nog minder wegen dan een gram. Ze zullen waarschijnlijk worden weggeschoten met behulp van een electromagnetische versneller of laser voorstuwing.

Dit soort minuscule sondes zullen alleen praktisch gefabriceerd kunnen worden met een volwaardige moleculaire nanotechnologie. Daarom kunnen ze zo gemaakt kunnen worden dat ze met lokale grondstoffen kopieën kunnen maken van zichzelf. Ze kunnen binnen een enkel jaar, een nieuwe lanceer installatie opbouwen en daarmee de gefabriceerde kopieën wegschieten naar nieuwe bestemmingen. Met deze vorm van exponentiële verspreiding van sondes kunnen alle sterren in ons melkwegstelsel al binnen enkele honderdduizenden jaren bezocht zijn.

Echter ook zonder nanotechnologie kunnen zelfs met conventionele technologie zelfreproducerende sondes worden gerealiseerd. Het zal dan alleen heel wat moeilijker worden, waardoor het wat langer zal duren. Echter op tijdschalen van miljoenen jaren maakt een extra honderd jaar relatief weinig verschil. De NASA heeft enkele jaren geleden al uitgebreide studies verricht naar de haalbaarheid van een zelfreproduceerbare fabriek op de maan, en geconcludeerd dat deze gerealiseerd zou kunnen worden met de huidige technologiën.

2) Waarom lijkt verspreiding van een technologische beschaving vast te staan ?

Omdat verspreiding van leven over alle mogelijke habitats een natuurwet is. En deze is niet alleen geldig voor biologisch leven, maar voor elk leven. Het is een wet die voorkomt uit de evolutie, een proces wat noodzakelijk lijkt voor het ontstaan van leven. De individuen die zich het beste verspreiden zullen de soort vormen die het meest talrijk zal zijn.

Het tegenargument dat een technologische beschaving kan besluiten zich niet te verspreiden of heeft besloten zich te verbergen voor detectie door de menselijk beschaving is een zeer zwak argument. Omdat slechts een enkel individu van zo'n beschaving behoeft te besluiten om zich niet aan dit besluit te houden. En slechts een enkel individu kan het gehele proces van exponentiele verspreiding initialiseren. Op de langere termijn (in de loop van vele miljoenen jaren) kan een beschaving niet voorkomen dat een individu ontsnapt. De exponentiele verspreiding van leven is zo goed als niet tegen te houden.

Ook het argument dat de instelling van verspreiding en kolonisatie wellicht slechts alleen een menselijke eigenschap is, en niet behoeft te gelden voor andere beschavingen, is zwak. De eigenschap van reproduktie, verspreiding en overleving, is niet slechts typisch menselijk of typisch biologisch, maar komt voort uit een proces op een veel fundamenteler niveau, namelijk evolutie. En aangezien evolutie noodzakelijk lijkt voor het ontstaan van elk soort van leven, zal deze eigenschap aanwezig zijn in elke technologische beschaving.

Verder is deze eigenschap juist de oorzaak van het ontstaan van technologie in de eerste plaats. En technologie is weer noodzakelijk voor verplaatsing van het leefgebied naar de ruimte.

Evolutie, verspreiding, overleving, kolonisatie, technologie blijken uit elkaar voort te komen...

3) Waarom lijkt detectie van een op galactische schaal verpreidde technologische beschaving zeker ?

Verspreiding en kolonisatie zal samengaan met het ombouwen van de natuurlijke structuren. Met natuurlijke grondstoffen zullen structuren worden gebouwd die op den duur maximaal gebruik zullen maken van de beschikbare energie voor het voeden van levensprocessen.

Met andere woorden, in natuurkundige termen, zal dit inhouden dat de energie wordt gebruikt om de entropie in een deelsysteem te verlagen ten koste van entropie verhoging van de omgeving. De energie straling die naar de omgeving wordt afgevoerd zal, in een systeem dat efficient gebruikt maakt van de energie, een zo laag mogelijke golflengte hebben met een zo groot mogelijke entropie.

Praktisch voorbeelden zijn bijvoorbeeld : een ster die volledig wordt ingebouwd in een bolvormige schil van zonnecollectoren. Aan de achterkant van de schil bevinden zich noodzakelijkerwijs radiatoren die de overtollige warmte in de vorm van straling afvoeren. De gemiddelde golflengte van deze straling hangt af van de verhouding tussen de energie produktie van de ster en de afmeting van de schil. Bij een schil met de afmeting van de aardbaan om een ster als de zon zal deze afval straling een gemiddelde golflengte in het infrarood gebied hebben.

Op een fundamenteler abstract niveau kan worden aangetoond dat levens processen in principe slechts informatie processen zijn. En dat de verspreiding van leven dus eigenlijk inhoudt dat de omgeving op de duur wordt omgevormd in een structuur die zo efficient mogelijk informatie verwerkt.

Vergevordert technologisch leven zal dus inhouden dat alle energie efficient zal worden gebruikt. Echter overal waar we kijken zien we juist dat alle sterren zeer inefficient hun energie uitstralen naar de omgeving. Door gevordert technologisch leven omgebouwde zonnestelsels zullen slechts uitstralen in lage golflengten. Zulke lage golflengte gebieden in een melkwegstelsel zouden direct zijn opgevallen door de huidige astronomisch onderzoekers. Zulke gebieden blijken dus zeer zelden of niet voor te komen!

Verder

De laatste wetenschappelijke inzichten wijzen erop dat planeten zoals de Aarde met een atmosfeer zoals de Aarde alleen kunnen ontstaan in een ringvormig band in ons melkwegstelsel. Onze zon ligt precies midden in deze band die ongeveer 20 procent van het totaal aantal sterren in ons melkwegstelds bevat. Dichterbij

Conclusie

Het lijkt dus voor de hand liggend dat ook als er ergens anders technologisch intelligent leven ontstaat, zich dat binnen no time zal hebben verspreid over het gehele melkwegstelsel.

Maar aangezien we in ons zonnestelsel en ook daarbuiten geen aanwijzingen voor buitenaardse artificiele structuren hebben kunnen aantreffen of detecteren, kunnen we dus met redelijke zekerheid concluderen dat er, buiten de mens, nog geen andere technologische intelligenties in het melkwegstel zijn, of zijn geweest.

De mens met zeer grote waarschijnlijkheid de eerste intelligente technologische levensvorm in het zichtbare universum (en nog veel waarschijnlijker de enige in dit melkwegstelsel).



ExNPS Home Page NASA plannen voor een Interferometer in de ruimte.
Robin Hanson, "The Great Filter"
Nick Bostrom, "The Fermi Paradox"
Index | Nano | Cryo | Personal