Zaawansowana cywilizacja mogłaby się oprzeć przyspieszającej ekspansji wszechświata

Jeśli chodzi o egzystencjalne zagrożenia dla ludzkości, niektóre problemy są pilniejsze niż inne. Choroby, wojna nuklearna, głód, uderzenie asteroidy: wszystkie mają dobrze zbadane prawdopodobieństwo zniszczenia społeczeństwa w obecnej epoce. Te groźby słusznie zaszczepiają odrobinę strachu w sercach i umysłach wielu.

Ale jednym z zagrożeń, które znajduje się na samym dole listy, jest przyspieszająca ekspansja wszechświata. Rzeczywiście, do tej pory nie było to w ogóle uważane za wyraźne zagrożenie.

Dziś to się zmienia, przynajmniej trochę, dzięki pracy Dana Hoopera, fizyka cząstek w Fermi National Accelerator Laboratory w Batavia, Illinois. Hooper wskazuje, że nie jesteśmy w stanie badać, komunikować się ani wpływać na rzeczy poza kosmicznym horyzontem, który jest maksymalną odległością, jaką światło może do nas przebyć w epoce wszechświata.

Może być wiele rzeczy poza kosmicznym horyzontem – gwiazd, galaktyk, a nawet cywilizacji. Ale ponieważ światło z nich nigdy nie może nas dosięgnąć, nie możemy się z nimi skontaktować ani zobaczyć.

Ale kosmiczny horyzont się zmienia. Hooper odkrył, jak wpłynie to na nasze sąsiedztwo we wszechświecie, które astronomowie nazywają Grupą Lokalną. Jest to zestaw około 50 pobliskich galaktyk, które są grawitacyjnie związane z Drogą Mleczną i zderzają się w ciągu najbliższych bilionów lat, tworząc pojedynczą supergalaktykę.

W konsekwencji Lokalna Grupa będzie domem ludzkości w dającej się przewidzieć przyszłości. Przez miliardy lat moglibyśmy nawet ją skolonizować, przeskakując z jednego systemu gwiezdnego do drugiego i wykorzystując po drodze energię każdego słońca.

Jednak przyspieszająca ekspansja Wszechświata wysyła galaktyki za horyzont w coraz szybszym tempie. W rezultacie w ciągu następnych około 100 miliardów lat wszystkie gwiazdy znajdujące się poza Grupą Lokalną spadną poza kosmiczny horyzont i staną się nie tylko nieobserwowalne, ale całkowicie niedostępne, mówi Hooper.

To problem dla zaawansowanej cywilizacji, ponieważ ogranicza liczbę nowych gwiazd dostępnych do eksploatacji.

Pytanie, które bada Hooper, brzmi, czy zaawansowana cywilizacja może coś zrobić, aby złagodzić skutki tej przyspieszającej ekspansji. I okazuje się, że jest.

Najpierw trochę tła. W latach 60. legendarny fizyk Freeman Dyson spekulował, że zaawansowane cywilizacje będą próbowały zebrać jak najwięcej energii ze swoich słońc. Zasugerował, że oczywistym sposobem na to jest całkowite okrążenie każdej gwiazdy sferą, która przechwytuje całe wytwarzane światło. Energia ta może być następnie wykorzystana, a ciepło odpadowe wypromieniowane w przestrzeń jako fale submilimetrowe lub światło podczerwone.

Kultowe stały się tak zwane sfery Dysona. Pisarze science fiction pisali o nich całe tomy. Co ważniejsze, astronomowie poszukiwali charakterystycznej sygnatury promieniowania, którą muszą wytworzyć, jak dotąd bezskutecznie.

Praca Hoopera dodaje nowy zwrot do opowieści. Jego pomysł jest taki, że zaawansowana cywilizacja mogłaby zbudować sferę, która emituje promieniowanie odpadowe w określonym kierunku. To promieniowanie przyspieszyłoby kulę – i gwiazdę, którą zawiera – w przeciwnym kierunku.

Z biegiem czasu zaawansowana cywilizacja mogłaby wykorzystać tę technikę do gromadzenia gwiazd jako źródła energii, a tym samym do utrzymywania ich w kosmicznym horyzoncie w miarę rozszerzania się wszechświata.

Ważnym pytaniem jest, jakie gwiazdy byłyby odpowiednie do tego przedsięwzięcia. Hooper mówi, że duże gwiazdy są zwykle starsze, więc zabraknie im energii podczas manewrowania. Z drugiej strony bardzo małe gwiazdy wytwarzają mniej energii i nie mogą szybko przyspieszać. Tymi gwiazdami nie dało się manewrować wystarczająco szybko, aby utrzymać się na horyzoncie.

Hooper doszedł do wniosku, że do tego rodzaju galaktycznego transportu najlepiej nadają się gwiazdy o masie podobnej do Słońca. Twierdzi, że koncentracja gwiazd w ten sposób zwiększyłaby ilość energii dostępnej cywilizacjom kilka tysięcy razy. A to może sprawić, że będą działać znacznie dłużej, niż byłoby to możliwe w innym przypadku.

Istnieje wymierna prognoza z pracy Hoopera. Jeśli zaawansowane cywilizacje już rozpoczęły ten proces gromadzenia gwiazd, powinien być on widoczny dla astronomów. Taka cywilizacja może wyglądać jak region o promieniu do kilkudziesięciu megaparseków, w którym większość lub wszystkie gwiazdy jaśniejsze niż [dwie masy Słońca] są otoczone przez Sfery Dysona, podsumowuje.

Bez wątpienia astronomowie będą skwapliwie poszukiwać takiej sygnatury.

Jednak praca Hoopera opiera się na dwóch założeniach. Po pierwsze, zaawansowana cywilizacja będzie próbowała zmaksymalizować zużycie energii. To wcale nie jest pewne. Być może takie cywilizacje nauczą się radzić sobie z tym, co mają. Ziemia z pewnością tego potrzebuje.

Drugim założeniem jest to, że kosmologowie mają rację, myśląc, że ekspansja wszechświata przyspiesza. Po raz kolejny nie jest to wsad.

Wielu badaczy czuje się niekomfortowo z myślą, że wszechświat będzie się rozszerzał w nieskończoność, a jeszcze bardziej niezadowolonych z pomysłu, że ta ekspansja przyspiesza. Być może największym problemem jest to, że przyspieszenie to narusza zasadę zachowania energii – kamień węgielny współczesnej fizyki.

Bardziej prawdopodobne jest, że zaawansowane cywilizacje rozwiązały tę zagadkę. Więc nieobecność sfer Dysona w grupach, jak wyobraża sobie Hooper, może być tylko dowodem na to, że nasi kosmolodzy się mylili.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1806.05203 Życie kontra ciemna energia: jak zaawansowana cywilizacja może oprzeć się przyspieszającej ekspansji wszechświata

ukryć