Nghịch lý của Fermi
Nghịch lý của Fermi là gì:
Nghịch lý của Fermi là việc đặt câu hỏi về sự tồn tại (hoặc không) của những sinh vật thông minh trong các hành tinh và thiên hà khác của Vũ trụ .
Nghịch lý bao gồm mâu thuẫn giữa xác suất cao của các hành tinh giống Trái đất trong Vũ trụ, có tính đến sự mênh mông và tuổi của chúng (ước tính Vũ trụ xấp xỉ 14 tỷ năm tuổi) và thực tế là con người chưa bao giờ chứng minh sự tồn tại của các dạng sống thông minh khác trên các hành tinh khác.
Câu hỏi này nảy sinh từ sự phản ánh của nhà vật lý người Ý Enrico Fermi (1901-1954), người đã nói chuyện với một số người bạn về tất cả các bằng chứng có thể về sự tồn tại của các hành tinh có khả năng chứa đựng sự sống thông minh, đã đưa ra câu hỏi mang tính biểu tượng: là họ à
Để hiểu rõ hơn về câu hỏi của Fermi, người ta chỉ phải nhìn vào bầu trời đêm vào một đêm không mây. Vào những đêm tốt nhất, bạn có thể thấy khoảng 2.500 ngôi sao, chỉ chiếm một phần trăm triệu ngôi sao tạo nên Dải Ngân hà (thiên hà của chúng ta).
Tổng cộng, có khoảng 400 tỷ ngôi sao trong Dải Ngân hà một mình. Trong vũ trụ quan sát được, theo ước tính gần đây nhất của thiên văn học, có một tỷ thiên hà khác tương tự hoặc lớn hơn chúng ta, với hàng tỷ ngôi sao khác.
Nhìn chung, chỉ trong Vũ trụ có thể quan sát được (mà nhân tiện, không phải là phần lớn hơn của Vũ trụ), có khoảng 70 ngôi sao, với trung bình 17 tỷ hành tinh có thể tương tự Trái đất.
Dựa trên những dữ liệu này và từ một loạt các suy đoán, các nhà khoa học có thể tính toán số lượng hành tinh có thể xảy ra trong vũ trụ có khả năng chứa một loại sự sống thông minh. Đối với điều này, họ sử dụng cái gọi là Phương trình Drake (N = R * Fp.Ne.Fl.Fi.Fc.L).
Phương trình Drake
Phương trình này được xây dựng bởi nhà vật lý thiên văn và nhà thiên văn học người Mỹ Frank Drake vào năm 1961. Chức năng của nó là xác định trung bình các nền văn minh ngoài trái đất có thể tồn tại trong Dải Ngân hà có khả năng giao tiếp với con người thông qua các thiết bị giao tiếp kỹ thuật.
- Công thức của phương trình Drake bao gồm các điều kiện sau:
- N (số nền văn minh tiên tiến trong Dải ngân hà)
- R * (tổng số sao trong Dải Ngân hà)
- Fp (phần sao có hành tinh)
- Ne (các hành tinh của một hệ mặt trời phù hợp với môi trường sinh thái)
- Fl (hành tinh nơi sự sống thực sự phát sinh)
- Fi (một phần của các hành tinh có người ở nơi sinh vật thông minh xuất hiện)
- Fc (một phần của các hành tinh nơi sinh vật thông minh phát triển một nền văn minh kỹ thuật giao tiếp)
- L (phần nhỏ của các hành tinh có nền văn minh kỹ thuật).
Sự nhân lên của tất cả các giá trị này dẫn đến số lượng các nền văn minh được cho là khác nhau trong Dải Ngân hà.
Theo kết quả dựa trên giả định bi quan nhất, hiện có 10 hành tinh có sinh vật được trời phú cho trí thông minh và có thể thiết lập một số loại giao tiếp. Nhưng tốt nhất, phương trình của Drake cho thấy rằng có khoảng 100.000 nền văn minh có khả năng thiết lập liên lạc giao tiếp chỉ trong thiên hà của chúng ta.
Với kết quả này, câu hỏi của Fermi trở nên mãnh liệt hơn: "Họ đang ở đâu?".
Lý thuyết nghịch lý Fermi
Theo Thang đo Kardashev - một phương pháp lý thuyết để đo lường mức độ tiến bộ công nghệ của các nền văn minh trong viễn cảnh vũ trụ - có thể có ba loại chính của các nền văn minh thông minh trong vũ trụ:
- Nền văn minh loại I: nó bao gồm nền văn minh được phát triển đến mức có thể sử dụng tất cả năng lượng của hành tinh của nó. Con người, ví dụ, sẽ phù hợp với loại hình văn minh này.
- Nền văn minh loại II: họ có thể hấp thụ và sử dụng năng lượng của ngôi sao gần nhất với hành tinh của họ. Nền văn minh loại II cần phải có công nghệ cao so với con người để đạt được trình độ này.
- Nền văn minh loại III: đây được coi là nền văn minh phát triển nhất, theo Thang đo Kardashev. Họ sẽ có thể sử dụng năng lượng của toàn bộ thiên hà mà họ sinh sống, một sức mạnh không thể tưởng tượng được đối với con người.
Chẳng hạn, tính đến tuổi của Dải Ngân hà, và kết quả của Phương trình Drake, đáng lẽ có một ngàn nền văn minh trong thiên hà của chúng ta đã đạt đến Loại III của Thang đo Kardashev.
Tuy nhiên, cho đến nay, không có liên lạc ngoài trái đất nào được thực hiện, khiến Nghịch lý của Fermi thậm chí còn hấp dẫn hơn.
Lý thuyết về bộ lọc lớn
Một trong những lý thuyết cố gắng giải thích sự vắng mặt của sự tiếp xúc với các nền văn minh phát triển khác trong thiên hà là "Lý thuyết bộ lọc vĩ đại".
Theo giải thích này, không có nền văn minh Loại II hoặc Loại III vì một sự kiện thảm khốc đặc biệt ngăn cản sự tiếp tục của các nền văn minh này ở một giai đoạn nào đó trong suốt quá trình phát triển của chúng .
Bộ lọc lớn sẽ là một khoảnh khắc trong quá trình tiến hóa sẽ vô cùng hoặc sẽ cản trở rất nhiều sự tiếp tục của cuộc sống.
Trên cơ sở lý thuyết Bộ lọc lớn, một câu hỏi mới được đặt ra: tại thời điểm nào Bộ lọc lớn xảy ra trong lịch sử tiến hóa?
Có ba giả định chính:
1 - Con người đã vượt qua Bộ lọc lớn, khiến cho sự xuất hiện của sự sống thông minh trên Trái đất là một điều cực kỳ hiếm.
2 - Không có nền văn minh tiên tiến nào vì con người (và các nền văn minh có thể khác trong toàn vũ trụ) là những người đầu tiên đạt được đỉnh cao của sự phát triển tiến hóa và công nghệ (Loại II hoặc Loại III). Từ lời giải thích này, con người sẽ là một trong những nền văn minh sớm nhất đạt được trạng thái siêu thông minh.
3 - Bộ lọc lớn vẫn chưa đến. Giả định này cho rằng một thảm họa lớn trong tương lai sẽ chịu trách nhiệm "lọc" sự tiến bộ của loài. Điều này có nghĩa là mức độ tiến hóa mà con người đã đạt được sẽ không phải là điều hiếm gặp trong Vũ trụ.
Lý thuyết về nền văn minh loại II và III
Một nhóm giải thích khác lập luận về sự tồn tại của các nền văn minh Loại II và III khác nhau trong Vũ trụ, nhưng họ sẽ có động cơ cụ thể để con người không thể liên lạc với họ.
Trong số một số giả định là ý tưởng rằng Dải Ngân hà khá đông dân, nhưng vì hành tinh Trái đất sẽ nằm trong một khu vực rất hoang vắng của thiên hà, nên sẽ không thể cảm nhận được sự chuyển động lớn thực sự diễn ra ngoài nơi công nghệ của con người có thể quan sát .
Một giả thuyết đáng sợ khác bảo vệ ý tưởng rằng có những nền văn minh săn mồi trong Vũ trụ, khiến ngay cả những sinh vật tiên tiến nhất trong thiên hà cũng phải trốn tránh để bị phát hiện bởi những nền văn minh không mong muốn.
Vẫn còn "Giả thuyết sở thú" nói rằng có những nền văn minh cao hơn chúng ta và họ biết về sự tồn tại của sự sống trên Trái đất, nhưng họ chỉ dành để quan sát mọi thứ xảy ra trên hành tinh.
Có vô số lý thuyết cố gắng trả lời câu hỏi do Fermi đặt ra, từ những câu nói sáo rỗng nhất cho đến những ý tưởng sáng tạo ngớ ngẩn nhất.
