「フェルミのパラドックス」と「グレートフィルター仮説」とは何ですか?宇宙文明フィルターは本当に存在するのでしょうか？

1950年代に宇宙人問題に関する「フェルミのパラドックス」が提唱されて以来、科学界で幅広い議論が巻き起こった。多くの科学者がフェルミのパラドックスを説明するためにさまざまな仮説を提唱しました。より有名なものとしては、1960 年代に登場したドレイク方程式やカルダシェフの文明階層理論などがあります。これらについては過去の記事で何度も詳しく説明しているので、今日は詳しくは触れません。

いわゆるビッグフィルター仮説もフェルミのパラドックスを説明する理論です。一緒に学んでいきましょう。

フェルミのパラドックスの起源と主な内容

グレートフィルター仮説を理解するには、まずフェルミのパラドックスが何であるかを理解する必要があります。フェルミのパラドックスとも呼ばれる、いわゆるフェルミのパラドックスは、有名な科学者であり 1938 年のノーベル物理学賞受賞者であるエンリケ・フェルミによって提唱されました。それはエイリアンと恒星間旅行に関する科学的なパラドックスです。簡単に言えば、「エイリアンはどこにいるのか？」という疑問です。

この疑問が生じるのは、人類が長年にわたり宇宙人を探し求めてきたが、痕跡を一つも発見できなかったためである。私たちの宇宙は130億年以上前に誕生しました。論理的に言えば、恒星間旅行が可能な文明は、はるか昔に育まれ、発展しているはずである。なぜまだ発見されていないのでしょうか?

科学的観測によれば、天の川銀河だけでも数千億の星があり、太陽は単なる普通の星であり、特別なものではない。同様に、地球も普通の惑星として特別なものではありません。しかし、太陽系はまだ非常に若く、わずか約 50 億年しか経っていません。宇宙には太陽よりもはるかに古い星が存在するはずなので、文明が何十億年も存在していた可能性もある。

たとえ光速を破ることができなくても、これらの文明は従来の速度で移動することで銀河間旅行を達成できるはずですが、なぜまったく動きがないのでしょうか?これは解決が難しい矛盾であり、フェルミのパラドックスまたはフェルミのパラドックスとして知られ、1 世紀も前から問題となってきました。

ドレイク方程式が発表された後、人々はこの方程式を使用して、宇宙に存在するはずの文明の数を計算しました。文明分類理論が発表された後、人々はこの理論に基づいて望遠鏡を使って星空をスキャンし、高度な文明現象を持つ惑星があるかどうかを調べました。しかし、今のところ何も達成されていません。

このことから、おおよそ 3 つの理論が生まれました。1 つは、人類の文明が宇宙に出現し、存在した唯一の文明であるというものです。一つは、宇宙が広すぎて文明が少なく、文明同士がコミュニケーションをとることが難しいため、文明同士がお互いを知り、出会うことが難しいということです。もう一つは、どんな文明も長く続くことはできないので、異なる段階にある文明がお互いを知り、出会うことはさらに難しいということです。

数十年にわたる議論の末、宇宙における極めて稀な文明を説明するために「グレート フィルター」仮説を提唱する人がいました。

さて、「グレートフィルター仮説」とは何かを理解しましょう。

いわゆるグレートフィルター仮説は、1990年に米国のジョージ・メイソン大学の助教授ロビン・ハンソンによって提唱されました。この理論もフェルミのパラドックスを解決することを目的としています。その主な内容は、文明の誕生と発展の過程において、いくつかの重要なつながりが深刻に過小評価されている可能性があるというものです。これらのリンクは強力なフィルターとして機能し、ほとんどの文明の誕生と発展を阻止または破壊します。

彼は、文明の誕生と発展には少なくとも 9 つの重要なつながりが必要であると考えています。

1. 少なくとも居住可能な位置にあり、有機物を含む適切な惑星系が存在する必要がある。

2. RNAなどの自己複製高分子の進化

3. 比較的単純な原核単細胞生物の進化。

4. 比較的複雑な真核単細胞生物の進化。

5. 有性生殖生命の進化

6. 多細胞生物の進化

7. 大きな脳と道具を使用する能力を持つ動物の進化。

8. 進化は人類のような文明へと発展しました。

9. 宇宙と星々を植民地化する文明へと発展する。

私の理解では、これら 9 つのリンクの各ステップは大きなアップグレードであり、いずれかのリンクが中断されたり、障害が発生したりすると、文明は生まれず、継続することもできません。これらは最も重要なキーリンクの一部にすぎません。各リンクは多数の小さなリンクに分割でき、各ステップは非常に重要です。文明の誕生と発展は一歩一歩感動的であると言えるでしょう。

今のところ、人類は第9段階に到達した文明を発見していない。そのため、多くの人々は、文明の発展のあらゆる段階に罠があると信じています。これらの罠は、文明の発展のあらゆるアップグレードをフィルタリングするフィルターのようなもので、文明がいつでも死に、前進できなくなる原因となります。

この大きなフィルターを構成するサブフィルターには、地球の環境は極めて稀であり、文明が出現する確率は極めて小さいことなどが含まれます。文明間のダークフォレスト効果、相互破壊。地質災害、小惑星の衝突、恒星の爆発などの自然災害による破壊。核戦争、生化学、人工知能などの技術開発によって自らの文明が破壊されることによる文明の技術開発の自己終焉。高度な宇宙文明の活動は自然現象として現れ、検出が困難である、など。

ハンセン氏はオックスフォード大学のアンドリュー・シュナイダー氏とともに、文明発展のグレートフィルターに関する理論をまとめた。その中でも、地球のフィルターだけが希少で説得力があるようです。なぜなら、地球が生命と文明の発祥の地であるというのは、偶然にも完璧なことだからです。

まず、地球は太陽の居住可能領域に位置しており、理想的な大気と地磁気の保護を備えています。第二に、地球は誕生直後にテイアと呼ばれる惑星と衝突し、地球の軸が23.44度移動して季節の変化と月の形成を引き起こし、より大きな潮汐力を生み出しました。太陽系は天の川銀河の中心から遠く離れているため、生命に破壊的な放射線源を避けています。

これらすべての結びつきと偶然の一致は自然なものであり、生命と文明の誕生を中心に起こっているようです。このように完全に偶然に偶然見つかった惑星は、宇宙でも非常に珍しいに違いありません。しかし、ハンセン氏のような科学者は、他のいわゆるフィルターは文明を排除するのに必要な条件ではないと信じている。

グレートフィルターに疑問を呈する

ハンセン氏を含む多くの科学者は、グレートフィルター仮説におけるいわゆるフィルターの多くに疑問を抱いています。 Space-Time Communications にも独自の考えがあり、次のようにまとめることができます。

1. 文明や宇宙文明の形成原因は多様であり、地球環境だけが文明の発生原因ではないかもしれない。したがって、生命と文明を生み出すことができるのは、地球のような偶然と完璧さではないのです。知的生命体の形態や文明の発展の仕方は、地球上の生物とは全く異なる可能性があります。それらは多様であり、私たちがまったく予測できない形で現れる可能性があります。

2. 文明の消滅はそれほど簡単ではありません。地球上の人類文明を例に挙げてみましょう。生命の起源が単純な原核細胞から真核細胞へと進化するまでには10億年かかりました。真核細胞から多細胞動物、そして脳の出現までにも10億年かかりました。しかし、普通の知能を持った動物が人間に進化するのには、ほんの数百万年しかかかりませんでした。

したがって、核戦争、生物化学事件や疫病、地質災害、小惑星衝突、恒星爆発など、文明を滅ぼすレベルの自然災害や人災が本当に起こったとしても、人類の文明が滅び​​る可能性はあっても、生命を完全に滅ぼすことは難しいのです。このようにして、知的文明は数万年、あるいは数百万年といった比較的短い期間で再び出現する可能性があります。

3. 人工知能などの科学技術文明の発展は、最終的に人類の文明を破壊するのでしょうか？人工知能の台頭は、本当に人体を破壊する可能性を秘めているかもしれないが、人類の文明が中断されることはないと私は信じている。人工知能自体は人間が作ったものなので、勝利した人工知能は必然的に文明を継承・発展させ、その文明は人間の意識と機械の組み合わせになる可能性が高い。

4. SF で描かれる暗い森や疑惑の連鎖は、現段階では人間の思想を反映したものに過ぎません。文明が高度に発達すると、生存のあり方や資源の需要はますます単純化されるようになります。たとえば、文明は非物理的な形で存在し、エネルギーと資源の需要も恒星のエネルギーのみを必要とするように簡素化されます。

そのため、高度な文明の思想が人類間で争い続ける状態が続くことはあり得ず、内乱的な虐殺が起こる可能性は極めて小さい。

まとめると、いわゆる宇宙文明フィルターが実際に存在する可能性は低く、古代文明の遺物である可能性が高いということです。

では、なぜ人類はこれまでこれらの文明の存在を発見できなかったのでしょうか?

そうすると、残された可能性は 2 つだけです。1. 宇宙は広大すぎるのに、文明は稀すぎる。たとえ高度な文明が光の速度限界を突破したとしても、お互いを知り、出会うことは困難です。 2. 文明は多様であり、コミュニケーションが難しい。

天の川銀河では、星間の平均距離は約 4 光年です。それぞれの星は数千キロメートル離れた2枚のコインのようなものです。彼らがお互いを見つけてぶつかる可能性は極めて低いです。たとえ天の川銀河に100万の文明があったとしても、それらの間の平均距離は数千光年です。これは地球の両端にいる二匹のアリのようなものです。彼らが一緒に這う可能性は限りなくゼロに近い。

宇宙文明の希少性は、人間の想像をはるかに超えているのかもしれません。一部の科学者は、天の川銀河のような大きな銀河にのみ文明が存在する可能性が高いと推定している。さらに、天の川銀河に最も近い大きな銀河であるアンドロメダ銀河 M31 は、地球から 254 万光年離れているため、2 つの文明が出会う確率はさらにゼロに近いことになります。

観測可能な宇宙には数千億、あるいは数兆もの銀河が存在します。したがって、たとえ銀河に文明が 1 つしかなかったとしても、観測可能な宇宙全体には数千億、あるいは数兆もの文明が存在します。文明はたくさんあるようですが、お互いを知る機会はほとんどありません。文明の多様性と相まって、コミュニケーションや認知の方法も全く異なるため、たとえ出会っても似ていない可能性があります。

したがって、人類はいわゆる「宇宙人」を見つけることは決してなく、孤独に星を眺めながら一生を過ごす文明となるかもしれない。これについてどう思いますか？議論やコメントを歓迎します。

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