Az Olbers-féle és a Fermi-féle paradoxon hasonlósága
A technikai civilizációk sorsa - A SETI szépsége /Almár Iván/

Ezt a paradoxont eredetileg az angol Halley és a francia Le Chésaux vetette fel, majd mai alakjában a német Olbers dolgozta ki 1826-ban. Az éjszakai égbolt sötétsége - leszámítva a viszonylag közeli égitestek által lefedett égrészeket - egyszerű megfigyelési tény. Olbers azt ismerte fel, hogy ha a csillagok egyenletesen töltik ki a végtelen és statikus, vagyis térben és időben állandó Univerzumot, akkor a csillagok összesített fényerejének éjjel is világossá kellene tennie a teljes égboltot. Az említett feltételek a XIX. században teljesen természetesnek tűntek, ezért nevezte Olbers a problémát paradoxonnak. Csak mintegy 70 éve tudjuk, hogy e feltételek egyike sem magától értetődő. A paradoxon pontos megfogalmazása az, hogy az éjszakai égbolt sötétsége, mint tapasztalat, összeegyeztethetetlen azzal, hogy valamennyi fenti feltétel teljesül. Más szóval ebből az egyszerű, lokális megfigyelésből következtetni lehet az Univerzum szerkezetére és történetére.

A Fermi paradoxon is megfogalmazható a fentiekhez hasonló módon. Az az egyszerű, lokális megfigyelés, hogy az idegenek nincsenek itt, összeegyeztethetetlen azzal, hogy az alábbi feltételek közül valamennyi teljesül:

- sok technikai civilizáció fejlődött ki a Tejútrendszerben;
- jelentős részük már régen elérte a fejlődésnek azt a fokát, amely a csillagközi vándorlás megvalósításához szükséges;
- nincs olyan természeti vagy társadalmi jelenség, amely minden esetben meg tudná állítani a beindult gyarmatosítási hullámot.

Ezek szerint a Fermi paradoxon is olyan jellegű, hogy egy egyszerű, lokális megfigyelésből következtetni lehet az "értelem Univerzumának" globális szerkezetére és történetére. A Fermi paradoxonnál a fényt kibocsátó csillagok szerepét a csillagűrhajókat kibocsátó civilizációk veszik át, és a paradoxont úgy is megfogalmazhatjuk, hogy miért nem érte el eddig ez a "gyarmatosítási hullám", mint sugárzás, a Földet.

Mielőtt áttérnénk a lehetséges megoldások tárgyalására, megemlítem, hogy mind az Olbers, mind a Fermi paradoxon eredetileg csillagokról szólt csak, mint a "sugárzás forrásairól". Kiderült azonban, hogy a csillagok térbeli eloszlása távolról sem egyenletes, mert a csillagok galaxisokba tömörülnek. Ezért az Olbers paradoxon modern megfogalmazása extragalaxisokat említ csillagok helyett, mert ezek eloszlása többé-kevésbé egyenletes az Univerzumban. Ugyanakkor a sugárzás forrása természetesen továbbra is a csillag, tudniillik az extragalaxisok csillagai. Újabban Fogg kiterjesztette a Fermi paradoxont is a galaxisokra, mondván, hogy közeli galaxisokban szupercivilizációk nem lehetnek, mert azok már régen meghódították volna Tejútrendszerünket. Ez a kiterjesztés azonban nem érinti egyik paradoxon lényegét sem.

Már a múlt században felvetették az Olbers paradoxon megoldásaként azt a lehetőséget, hogy a fény útközben anyagba ütközve elnyelődik vagy szóródik. Kiderült azonban, hogy ez nem igazi megoldás, mert az intersztelláris felhők újra kibocsátják az általuk elnyelt vagy szórt fényt, amely maga is hozzájárul az éjszakai égbolt fényességéhez. Hasonló a helyzet a Fermi paradoxonban szereplő "sugárzással": ha a csillagűrhajók valahol útközben megállnak, mert kellemesen lakható bolygót találtak, akkor sem áll meg véglegesen a "gyarmatosítási hullám", akkor is újraindul a terjeszkedés, legfeljebb bizonyos késedelemmel.

Érdemes azonban részletesebben foglalkozni az Olbers paradoxon tényleges megoldásaival, amelyekre csak körülbelül száz évvel annak felvetése után gondoltak először. Hubble ekkor fedezte fel az Univerzum általános tágulását, amelynek elméleti magyarázata az Einstein-féle általános relativitáselmélet. A felfedezésnek két idevágó következményét említhetjük:

- a galaxisok általános távolodása következtében a távoliak hozzájárulása az égbolt háttérsugárzásához egyre gyengébb;
- a tágulás következtében a köbcentiméterenkénti fotonszám csökken.

Valamivel később E. R. Harrison ismerte fel, hogy van ennek a felfedezésnek még egy fontos következménye: mivel mind a galaxisok (sugárzással járó) élettartama, mind a fény sebessége véges, ezért egy bizonyos határtávolságon (horizonton) túlról sugárzás már nem éri a Földet. Az a látóhatár, amelyen belülről csillagsugárzást észlelünk, egy véges térfogatú gömb, amely véges számú galaxist tartalmaz. Kiszámították, hogy ezek összfényessége még messze nem teszi világossá az éjszakai eget a Földön. Wesson megfogalmazásában Olbers paradoxon igazi megoldását az adja, hogy a nagyon távoli galaxisok csillagpopulációja még olyan fiatal (persze akkor volt olyan fiatal, amikor róla a fény elindult), hogy sugárzása még el sem jutott a Földig. A lényeg tulajdonképpen az, hogy az egészen távoli galaxisok esetén a fény futási ideje már korukkal összemérhető.

Milyen következtetések adódnak ebből az analógiából a Fermi paradoxonra? Mindenekelőtt érdemes megemlíteni, hogy az Olbers paradoxon egyszerű megfigyelési tény ugyan, magyarázatát mégsem sikerült mintegy száz évig megtalálni, vagyis mindaddig, amíg a relativitáselmélet és az empirikus kozmológia meg nem született. E kettő vezetett el az anyagi világ globális szerkezetének és történetének felismeréséhez. Ugyanakkor az emberiség még messze van attól, hogy ismerné az értelmes lények világának szerkezetét vagy történetét, nem csoda hát, hogy nincs igazi megoldásunk a Fermi paradoxonra.

Ha azonban az Olbers és a Fermi paradoxon hasonlóságából kiindulva az előbbi megoldásának analogonjait keressük, akkor bizonyos sejtésünk lehet egy valószínű válaszról. Az Olbers paradoxon megoldása szempontjából az volt a legfontosabb tény, hogy bizonyos, a "látóhatáron túl" lévő források földi hatását már nem kellett figyelembe venni. Ha a "gyarmatosítási hullámot" tekintjük "sugárzásnak", akkor ez a megoldás annak felel meg, hogy a hullám valamilyen okból fékeződik, sebessége folyamatosan csökken, és ezért bizonyos távolságon túlról már nem kell figyelembe venni. Ezt a lehetőséget mások is felvetették már. Peebles például azt írja, hogy a fajok is öregszenek, nemcsak az emberek, és ezért egyre nehezebben szánják rá magukat a következő lépésre, vagyis egy újabb áttelepülésre a következő, lakható bolygórendszerbe. Ez is lehet valamiféle magyarázat. Newman és Sagan kidolgozva a "diffúziós terjedés" matematikai modelljét 1981-ben arra a következtetésre jutott, hogy az intersztelláris gyarmatosítási hullám sebessége lényegesen lassabb a korábban feltételezettnél, ha a technikai civilizációk várható élettartama rövid (105-107 év). Ilyen rövidéletű civilizációk csak ritkán vállalkoznának nagyszabású gyarmatosítási akciókra.

Magam részéről azt tartom a leginkább elképzelhető általános magyarázatnak, hogy létezik egy ma még ismeretlen, de folyamatosan működő migráció-fékező mechanizmus, mint természeti törvény. Ezt itt a mi kis Naprendszerünkben felismerni gyakorlatilag lehetetlen, mint ahogy a XIX. századi csillagászat is képtelen lett volna felfedezni az Univerzum tágulását, mert tapasztalatai csak egy kis térrészre vonatkoztak. Ha ez a fékezés létezik, akkor élhetnek ugyan magasan fejlett, kommunikációra, sőt bizonyos fokú terjeszkedésre is képes civilizációk a világűr távolabbi térségeiben, de személyes megjelenésük a Naprendszerben igen valószínűtlen.

Ez a titokzatos fékeződés nekem óhatatlanul Az ember tragédiáját juttatja eszembe. Mintha Madách Imre sok egyéb mellett ezt is megsejtette volna. Ez a zseniális mű, amely nemcsak az emberiség múltját, hanem - a XIX. század tudományos felfogásának megfelelően elképzelt - jövőjét is bemutatja, nem feledkezik meg a világűrön keresztül történő menekülésről sem, mint "a vég" elkerülésének egyik alternatívájáról. A tizenharmadik színben Ádám és Lucifer repül a világűrben. Madách költőien le is írja a távolodó Föld látványát 1:

"Ah Lucifer! nézz csak földünkre vissza,
Először a virág tűnt el szemünkből,
Aztán az erdők rezgő lombjai;
A jólismert táj száz kedves helyével
Jellem nélkűli síksággá lapult."

és hozzáteszi

"A gömbön, mely keringve elvegyűl
Milljó társ közt, s az volt egész világunk."

De "a Föld szelleme" megállítja a repülést:

"Ádám, Ádám, a végső perc közelg:
Térj vissza, a földön naggyá lehetsz,
Míg, hogyha a mindenség gyűrüjéből
Léted kitéped, el nem tűri Isten,
Hogy megközelítsd őt - s elront kicsínyűl. -"

S Lucifer kacagva mondja:

"E báb-istenség most már elkeringhet
Az űrben, új bolygóként, mellyen újra
Számomra fog tán élet fejledezni. -"

E költői sorok még jóval az előtt születtek, hogy bárki repülőgéppel a magasba emelkedett volna! "Új bolygóként" az űrben vándorló ember pedig kereken száz évvel később született (Madách a Tragédiát 1861-ben, éppen Gagarin repülése előtt száz évvel küldte el Arany Jánosnak). S bár az ember azóta eljutott a Holdra, és szépen berendezkedett a Föld körüli térségben, még nem zárható ki teljesen, hogy "a Föld szelleme" valamilyen természeti jelenség formájában valóban megakadályozza a sokkal távolabbi utazásokat, a sci-fikben oly könnyűnek látszó intersztelláris közlekedést.

1. Madách Imre válogatott művei, Szépirodalmi Könyvkiadó, 1989

Előző fejezet - Tartalomjegyzék - Következő fejezet

SETI - Földönkívüli Intelligens Élet Kutatás
tudományos módszerekkel
Frissítve: 2000-10-12 Kiss István-Távkapcsolat Co.