Yeni çalışma, dünya dışı uygarlıkların nasıl ‘stellivor’ haline gelebileceğini inceliyor

Astrobiyoloji ve Dünya Dışı Zeka Arayışı’nın (SETI) en zorlu yönlerinden biri, yaşamın ve dünya dışı uygarlıkların neye benzeyeceğini tahmin etmektir. Her zaman, yaşamı destekleyen bir gezegen örneğine (Dünya) ve teorilerimizi dayandıracağımız teknolojik olarak gelişmiş bir uygarlığa (insanlığa) ilişkin yalnızca bir örneğimiz vardır.

İstatistiksel olarak daha olası görünen daha gelişmiş uygarlıklara gelince, bilim insanları kendi gelişimimize ilişkin tahminlerle sınırlıdır. Ancak aynı tahminler SETI araştırmacılarının neyi araması gerektiğine dair kısıtlamalar sunuyor ve gelecekteki gelişimimiz hakkında ipuçları veriyor.

Blue Marble Uzay Bilim Enstitüsü (BMSIS) liderliğindeki bir dizi makalede, bir araştırmacı ekibi, Dünya’nın teknolojik gelişme düzeyinin (diğer adıyla “teknosfer”) gelecekte nasıl görüneceğini inceliyor. içinde en son taksitşu adreste mevcuttur: arXiv ön baskı sunucusunda, medeniyetlerin daha yüksek düzeyde enerjiden (gezegen, yıldız ve galaksi) yararlanmak için genişlediğini öne süren Kardashev Ölçeği’nin yeniden yorumunu sunuyorlar.

Bunun yerine, Kardashev Ölçeği’nin bir medeniyetin kullanabileceği yıldız enerjisi miktarına ilişkin üst sınırlar (“parlaklık sınırı”) belirlediğini ve medeniyetlerin yıldız kütlesini doğrudan kullanarak bunu aşabileceğini öne sürüyorlar.

ile olduğu gibi önceki çalışma Bu seride araştırma, Blue Marble Uzay Bilim Enstitüsü Kıdemli Araştırma Araştırmacısı Jacob Haqq-Misra tarafından yönetildi. Kendisine, BMSIS’e Bağlı Araştırma Bilimcisi ve Uluslararası Uzay Hukuku Enstitüsü’nde (IISL) SETI ve Hukuk Çalışma Grubu Araştırma Üyesi olan George Profitiliotis ve Centre Leo Apostel’de (CLEO) araştırmacı olan Clement Vidalb katıldı. ) Brüksel Özgür Üniversitesi’nde. “Dünyanın Teknosferinin Projeksiyonları: Büyümenin Sınırları Olarak Parlaklık ve Kütle” başlıklı makale, yayınlanmak üzere inceleniyor Acta Astronautica.

Adını Sovyet-Rus astrofizikçisi ve radyo astronomu Nikolai Kardashev’den (1932–2019) alan Kardaşev Ölçeği, ilk olarak onun kitabında önerildi. ufuk açıcı kağıt1964’te yayınlanan “Dünya Dışı Medeniyetler Tarafından Bilginin İletimi”. Kardashev, bilim adamlarının dünya dışı bir medeniyetin (ETC) olası iletimlerini ayırt etmek için ne tür radyo frekanslarını (ve hangi enerjilerde) aramaları gerektiğini önerdi. İnsanlıktan milyarlarca yıl daha eski uygarlıkların olabileceği fikrine uygun olarak, bu uygarlıkların insan yeteneklerinin ötesinde enerji düzeylerini kullanabilecekleri sonucuna vardı.

Bir ETC’nin gelişim düzeyini karakterize etmek için Kardashev, kullanabilecekleri enerji miktarına dayalı üç seviyeli bir ölçek önerdi. Bu şunları içeriyordu:

• Tip I—Gezegensel Medeniyetler: Kendi gezegenlerinin tüm enerjisini (tahmini 4×10) kullanmak ve depolamak için araçlar geliştiren ETC’ler¹⁹ erg/sn.
• Tip II—Yıldız Medeniyetleri: Yıldızlarının yaydığı tüm enerjiyi toplayabilecek noktaya kadar gelişen ETC’ler — 4×10³³ erg/sn.
• Tip III—Galaktik Medeniyetler: Tüm galaksinin enerjisinden yararlanabilen ETC’ler — 4×10⁴⁴ erg/sn.

Ancak bu ölçek, medeniyetlerin ve enerji ihtiyaçlarının katlanarak artacağı varsayımını yansıtıyordu. Bu, insan yapımı altyapıya, makinelere, iletişimlere ve teknolojik faaliyetin diğer göstergelerine (diğer adıyla “teknoimzalar”) atıfta bulunan, insanlığın kendi “teknosferi” gözlemleriyle uyumludur. Temel olarak, gelişmiş ETC’lerin sergileyeceği davranış türleri söz konusu olduğunda sınırlı bakış açımızı yansıtıyor. Haqq-Misra’nın Universe Today’e e-posta yoluyla söylediği gibi:

“Dünya, teknolojiye sahip bir gezegenin bilinen tek örneğidir, bu nedenle dünya dışı uygarlıklar arayışı, Dünya’nın bugünkü teknoimzalarının ve Dünya’nın geleceğinde ortaya çıkabilecek olası teknoimzaların analoglarının nasıl aranacağını düşünerek başlamalıdır. Ayrıca, araştırmamızı genişletmeye çalışmalıyız. Zihinlerin diğer, dünya dışı ve daha egzotik olasılıkları göz önünde bulundurması gerekir; ancak bu tür yaratıcı olasılıklar bile her zaman ya var olan ya da bilinen fiziğe dayalı olarak mümkün olduğunu bildiğimiz şeyle başlayacak (ya da onunla çelişecektir). Toprak.”

Kardashev Ölçeği’nin geleneksel uygulamaları, büyümenin katlanarak artacağını öngörüyor ve hatta bunun, evrendeki tüm yıldızların enerji çıktısını kullanabilen bir medeniyete, Tip IV Kozmik Medeniyet’e nasıl yol açabileceği bile düşünülüyor. Bu uygulama, mega yapılar (örneğin, Dyson Küreleri, Clarke Bantları, vb.) ve diğer gelişmiş teknosferlerin gösterdiği gibi, bu geniş enerji kullanımı ölçeklerine ulaşmış medeniyetler için birçok arayışı motive etmiştir. Haqq-Misra ve meslektaşları, çalışmalarında farklı bir yaklaşım benimsediler:

“Çalışmamız, medeniyetlerin uzaydaki genişlemeleri ve enerji tüketimleri için farklı yollar izleyebildiklerini belirterek bu varsayımları yeniden inceliyor. Bu, ‘keşif’ ve ‘sömürme’ arasındaki dengeleri içeriyor ve bir medeniyetin bu süreçte nasıl gelişebileceğine dair birçok olasılık var. bu iki boyut.

“Bazı medeniyetler, enerji tüketimini Kardashev Tip I veya Tip II ölçeğine çıkarmaya gerek kalmadan, fiziksel mesafedeki keşiflere öncelik verebilir. Diğer medeniyetler, sömürüye odaklanıp enerji kullanımlarını daha yerel olarak artırabilir. Bazı medeniyetler, enerji tüketimi arasında en uygun dengeyi bulmaya çalışabilir. keşif ve sömürü.

“Ayrıca Kardaşev ölçeğinin, yıldız enerjisini (parlaklık) kullanan bir medeniyet için teorik bir sınır olarak düşünülmesinin daha doğru olduğunu belirtiyoruz. Kardaşev ölçeği, ileri medeniyetlerin izleyeceği bir yörüngeyi tanımlamak yerine, bir medeniyetin enerji kullanımı için en üst sınırdır. fiziksel mesafenin genişlemesiyle ilgilidir, ancak termodinamik verimlilik sınırları nedeniyle aslında hiçbir zaman ulaşılamayacak bir sınırdır.

“Başka bir deyişle, Kardaşev ölçeği, keşif ve kullanım arasındaki dengenin üst sınırını tanımlar ve enerji ihtiyaçları için yıldızların parlaklığına bağımlı olan bir medeniyet, her zaman Kardashev ölçeğinin tanımladığı enerjik ve mekansal sınırların altına düşecektir.”

Haqq-Misra ve meslektaşlarının önerdiği senaryo, ileri medeniyetler için bazı yeni ve ilginç olanaklar sunuyor. Örneğin, insanlığın güneşten elde edebileceği enerjinin sınırına ulaştığını varsayalım. Bu durumda, (daha fazla gezegenin ve daha fazla yıldızın enerjisinden yararlanmak amacıyla) diğer yıldız sistemlerini keşfedip yerleşmeyi tercih etmeyebilir. Bunun yerine yıldız kütlesini toplamaya yönelebilirler.

Haqq-Misra, “‘Stellivor’ dediğimiz yıldızları tüketen bu gibi medeniyetler, enerji kullanımında Kardashev ölçeğinin parlaklık sınırlarının ötesine geçebilecektir” dedi. “Dünya üzerinde bir uygarlık olarak henüz bu seviyede değiliz, ancak en azından kütle toplayıp onu enerjiye dönüştürmenin (Einstein’ın ünlü denkleminin tanımladığı gibi), bir uygarlığın bunun ötesinde enerji kullanımı ölçeklerine ulaşması için bir yol sağlaması olasılığını düşünebiliriz. Kardashev ölçeğinin öngördüğü şeyler.”

İnsanlığın gelecekteki gelişimine ilişkin tüm öngörüler gibi, bu çalışmanın da gelecekteki SETI araştırmaları için çıkarımları var. Bu, galaksimizdeki DTM’lerin bu noktada insanlıktan daha yaşlı ve daha gelişmiş olacağı varsayımıyla tutarlıdır. Bu aynı zamanda “eğer biz bunu kavrayabiliyorsak, muhtemelen başka biri bunu zaten yapmıştır” ilkesiyle de tutarlıdır. Haqq-Misra’nın açıkladığı gibi, gelecekteki SETI araştırmaları, kütleleri bir yıldızdan diğerine akan ikili yıldızların yakın yörüngesinde dönen “birikerek ikili yıldızları” incelemelidir.

Maqq-Misra ve meslektaşları, bilim adamlarının teknolojik aktiviteye işaret edebilecek anormal davranışları araştırmak için biriken ikili dosyaları gözlemlemelerini öneriyor:

“Eğer bazı uygarlıklar gerçekten de stellivorlara evriliyorsa, o zaman bunlardan bazıları birikerek çoğalan ikili yıldız sistemlerine benzeyebilir. Birikerek çoğalan ikili yıldızların tamamının, hatta çoğunun aslında teknolojik uygarlıklar olduğunu iddia edemeyiz, ancak aynı zamanda bazılarının birikerek çoğalan ikili yıldız sistemlerine benzeyebileceğini de göz ardı edemeyiz. Bunlardan bazıları aslında teknolojik olabilir. Zihnimizi açık tutmalı ve araştırmadan önce onları göz ardı etmek yerine gelişmiş ve egzotik uygarlıkların bu tür kanıtlarını gerçekten araştırmalıyız.”