Zpet Index Go Home Družicové obrázky Vpred

2. červen 1999 Program hledání mimozemšťanů - SETI at home - vzbudil obrovský zájem lidí na celém světě. Normální smrtelník neměl dosud šanci se podobného projektu zúčastnit. Dnes se poprvé může zapojit kdokoli, ať už slyšel o Fourierově transformacích a filtraci signálu, o teleskopu v Arecibu, o vodíkové čáře na kmitočtu 1421 MHz anebo pouze hltá Danikenovy knihy a neví, čím zaměstnat procesor v počítači. Dnes stačí k hledání malých zelených mužíčků pouze dostatečně výkonné PC a připojení na Internet.

Projekt běží druhý týden a mimozemšťany hledá půl miliónu lidí. Drtivá většina z nich však nemá ani tu nejmenší představu, jaké jsou naše šance. Upřímě řečeno, jsou mizivé.

Už v dobách, kdy lidé začali otáčet k nebi první mohutné teleskopy a poslouchat, jesli nás někdo nevolá, sestavil americký astronom Frank Drake slavnou formuli, která slouží k přibližnému odhadu celkového počtu technických civilizaci:

N = N* fp ne f1 fi fk fL

 N  počet technických civilizací
 N*  počet hvězd v Galaxii
 fp  zlomek hvězd, které mají planetární systém vhodný pro vznik života
 ne  průměrný počet planet, vhodných pro vznik života, v jednom hvězdném systému
 f1  zlomek planet, kde život skutečně vzniká
 fi  zlomek obydlených planet, na nichž se vyvinul inteligentní život
 fk  zlomek planet obydlených inteligentními bytostmi, které vyvinuly účinnou komunikační techniku
 fL  zlomek doby života technické civilizace.

Počet hvězd v Galaxii je v rovnici nejbezpečnější údaj. Kvalifikované odhady tvrdí, že v Galaxii je 4.0e11 hvězd (blíže poznámky na konci). Přibližně polovina hvězd není sama - má jednoho nebo hned několik hvězdných průvodců. Předpokládá se, že vznik a stabilita planet ve vícenásobných hvězdných systémech je podstatně složitější, než u osamělé hvězdy. Vícenásobné systémy proto vyloučíme.

Z těchto hvězd můžeme - možná ne s klidným svědomím, ale přesto celkem oprávněně - vyloučit hvězdy, které jsou buď příliš veliké a tudíž vydrží svítit jen velmi krátkou dobu, a hvězdy, které jsou naopak příliš malé a poskytují svým planetám pouze velmi málo energie. Takto můžeme vyloučit asi 45 procent zbývajích hvězd.

Je vysoce pravděpodobné, že většina zbývajících osamocených hvězd má vlastní planetární systém. Ale zkusme být pesimičtí a řekněme, že jen každá desátá hvězda má planetu vhodnou pro vznik života.

Když vypočítáme počet hvězd, které mají planetární systém vhodný pro vznik života, dostaneme se k fantastickému číslu: 9 miliard hvězd v v naší Galaxii má planetu vhodnou pro vznik života.

Na kolika planetách život doopravy vzniká? Zde vstupujeme skutečně na nejistý led a začínáme tápat. Laboratorní pokusy ukazují, že za běžných kosmických podmínek vznikají komplexní organické molekuly - základní kameny života - velice snadno. Pro snadný vznik života například může mluvit také nedávno zvěřejněný nález fosilního "marťana - mikroba" v meteoritu nalezeném v Antarktidě a pocházejícího téměř jistě z Marsu.

Zkusme proto troufale tvrdit, že na každé třetí vhodné planetě vzniknul život. Postavme f1 = 1/3. V Galaxii se podle našich výpočtů nachází život na třech miliardách planet! Zatím je to fantastické!

Další hodnoty v rovnici jsou čiré spekulace. Na kolika planetách se vyvinula inteligence? Na každé desáté? Zdá se mi to jako optimistická volba, ale hledači mimozemských signálů mají pro takto vysokou hodnotu zdůvodnění, vypadající velmi věrohodně. Kolik takových civilizací dokázalo vytvořit techniku, potřebnou pro hvězdnou komunikaci? Taky každá desátá? Budiž. Takže fi = 0.1, fk = 0.1 a počet technických civilizací, které v naší Galaxii vznikly, je potom 30 miliónů!

Na první pohled jsme se dostali k číslům, která vyrážejí dech. Když vzniklo v Galaxii 30 miliónů technických civilizací, potom přece musíme zaslechnout aspoň jednu! Jenže teď přijde studená sprcha.

Fosilní nálezy nám říkají, že život na Zemi trvá možná 4 miliardy let. Dosud živá historie nám ukazuje, že technická civilizace, schopná mezihvězdné komunikace, zde existuje teprve asi 50 let, to jest méně, než desetimiliardtinu této doby, do fL tudíž dosaďme poměr těchto dvou čísel: 1.25e-8.

Výsledek? V naší Galaxii je v tuto dobu pouze 0.375 civilizace. Nejbližší civilizace, podobná té naší, tak může být například až ve vedlejší galaxii v Andromedě, pravděpodobněji ještě dál.

Ale naše šance na úspěch se může radikálně změnit, pokud budeme počítat trochu jinak. Zkusme předpokládat, že existují starší civilizace, než ja ta naše. Zkusme uvěřit tomu, že mocní tohoto světa nestisknou jaderný knoflík s lebkou a zkříženými hnáty, ani nás neusmaží skleníkový efekt, ani se neudusíme ve vlastních odpadcích, ale budeme se hřát na sluníčku a posílat do světa své televizní a radarové vysílání mezi hvězdy ještě dlouhou, dlouhou dobu.

Nejstarší historické prameny ukazují, že lidé dokázali vytvořit cilivizaci již někdy před deseti tisíci lety. Zkusme vypočítat, jak moc se naše šance na zachycení signálu změní, pokud by naše technická civilizace vydržela ještě dalších deset tisíc let. Dobu života uvažujme u dalších civilizací stejnou.

Vyjde nám, že v Galaxii by tak v současné době bylo 75 civilizací, které můžeme zaslechnout. Naše šance se radikálně zvýšily.

Pokud budeme uvažovat průměrnou dobu života technické civilizace na jeden milión let, můžeme počítat se sedmi a půl tisíci civilizacemi.

Jak jsme si ukázali, naše šance závisí nejvíce na době, po kterou dokáže průměrná civilizace přežít. Pokud živé, inteligentní a technicky založené bytosti libovolného druhu v naší galaxii dokáží vyřešit své problémy s technikou, ekologií, ekonomikou a se sebevražednými sklony a dokáží udržet svou civilizaci po velmi dlouhou dobu, máme velikou šanci jednoho dne na takovou civilizaci narazit.

Zachycení jakéhokoliv umělého mimozemského signálu by pro nás bylo důležitou zprávou, i kdybychom její obsah nedokázali rozluštit. V takové zprávě by totiž bylo zakódováno jedno veliké poselství a pohled do budoucnosti. Byl by to důkaz o tom, že civilizace se dožívají vysokého věku že bychom i my mohli směle doufat, že dokážeme vyřešit své problémy a že lidé na této planetě budou žít ještě tisíce či milióny let. Měli bychom před sebou báječnou budoucnost.

Odhady výše uvedené jsou spíše pesimistické. Někteří vědci se domnívají, že všechny faktory mají hodnotu blízkou jedné. V takovém případě Drakeova rovnice poskytuje přímý jednoduchý odhad: počet současných civilizací je přibližně rovný délce trvání průměrné civilizace v letech.

Pokud by byla doba trvání průměrné civilizace jeden milión roků, mělo by být v současné době v Galaxii asi milión technických civilizací!

Pokud by tento milión byl rozložen po Galaxii víceméně stejnoměrně, potom je vysoká šance, že nejbližší takováto civilizace není vzdálená více, než 200 světelných let.

To by v tom byl čert, abychom něco nezaslechli!

Čím zdůvodňují zastánci takto vysokých počtů své odhady?

Začnu vysvětlení od druhé věty termodynamické, jejíž doslovné znění v lidové tvořivosti je:

"Pořádek je třeba pracně udržovat, zatímco bordel se udržuje sám."

Míra neuspořádanosti (entropie) s časem roste. V této souvislosti se jeví vznik života jako krajně nepravděpodobná záležitost, přesto zde na Zemi život existuje a vzkvétá a vysmívá se druhé větě termodynamiky.

Vědcům nedá vznik života spát. Už počátkem padesátých let ukázali Harold Urey a Stanley Miller, že v podmínkách, které pravděpodobně vládly na prazemi, je velmi snadné vytvořit složité organické sloučeniny - aminokyseliny - základní složky pozemského života. I když to není život, k tomu je ještě daleko, jednoduchost vzniku složité organické chemie lze považovat za prokázanou i bez života.

Život zkoušíme modelovat na počítačích. Programátoři se snaží genetické algoritmy používat v praxi, vědci modelují vývoj celých organismů. Ukazuje se, že tyto modely mají výrazné tendence zlepšovat samy sebe, organizovat se a zvyšovat svůj stupeň organizace.

Podobné tendence lze údajně vidět i v dalších oblastech - samo se dokáže regulovat třeba tržní hospodářství, můj kolega tvrdí, že samo se dokáže regulovat například i pálení slivovice, jakmile se jednou rozjede. Velmi složitá je obyčejná sněhová vločka - přitom je každá jiná. Jak hloupé molekuly vody poznají, jak se srovnat do krásného sněhového krystalu. I zcela nedávno objevený svět fraktálů ukazuje, že pod slupkou zdánlivého chaosu je skrytý vnitřní řád.

Je jisté, že naše poznání světa není zdaleka úplné. Zdá se, že proti narůstající entropii působí jiný - dosud neobjevený a přesně nezformulovaný přírodní zákon o narůstající komplexitě. Jeho dosah zatím jen tušíme.

Už při velkém třesku byl náš vesmír predurčen svými fyzikálními zákony k vytvoření života a civilizace na naší Zemi. Vůbec to není náhoda. Vznik života, vědomí a inteligence je praděpodobně přímým důsledkem působení přírodních zákonů.

A protože předpokládáme, že přírodní zákony platí univerzálně, stejně v celém vesmíru (jinak by nemělo naše bádání smysl), je zcela jasné, že život, který na základě přírodních zákonů vznikl na naší zemi, vznikne na základě týchž zákonů zcela jistě i jinde. Je možné, že život vzniká zcela automaticky, kdykoliv se vyskytnou alespoň trochu příhodné podmínky.

Přitom tyto "příhodné" podmínky se výrazně liší od toho, co si my lidé představujeme. Stáří Země je asi 4.5 miliard let. Fosilní nálezy ukazují, že život se na Zemi objevil asi před 3.6 miliardami let, prakticky okamžitě, kdy se alespoň částečně stabilizovala sluneční činnost a zemský povrch zchladnul a přestal být neustále bombardován z vesmíru. Pro dnešního člověka byly tehdejší životní podmínky naprosto nepředstavitelné.

Zákon o narůstající komplexitě, vedoucí ke vzniku života a inteligence na Zemi, se i na nás, na lidech, vyřádil zcela dosytosti.

Antropologové tvrdí, že za posledních několik desítek tisíc let se lidský druh nijak podstatně nezměnil. Kdybychom sáhli třicet tisíc let do minulosti a vylovili tam prehistorického člověka, byl by stejný, jako my. Jeho schopnosti by byly shodné s našimi.

Darwinova teorie o vývoji druhů tvrdí, že život se vyvíjí zcela náhodně. Mechanismus je asi takový: Příroda vytvoří například 100 organismů jednoho druhu s náhodnými mírnými odlišnostmi. Přežít může jen jeden nebo dva. Ty rysy, jejich nositelé přežili a dokázali se rozmnožit, se v další generaci objeví u většiny potomstva.

Tento jednoduchý princip staví na předpokladu, že náhodné mutace, jejichž nositelé dokázali přežít, jsou pro přežití nějakým způsobem podstatné a proto je jejich zachování žádoucí.

Vrátím se k onomu prehistorickému člověku, vytaženému z pralesa doby kamenné. Pro jeho přežití bylo v pralese nejpodstatnější utéci co nejrychleji před zubatou chlupatou potvorou, vyhrabat kořínky pro sebe a svou rodinu, ulovit králíka, vránu či veverku, nebo umřít hlady a vyhynout.

Kde takový člověk sebral v pralese veškeré schopnosti, které lidé mají? I ten člověk z pralesa umí sestrojit obrovský teleskop a zkoumat hvězdy, umí postavit urychlovač částic a prozkoumávat svět tak malý, že jej v pralese nikdo, i se sebelepšíma očima, nemůže spatřit. I ten člověk z pralesa si dokáže představit a zkoumat svět elementárních částic. Může vystudovat dnešní vysokou školu, může být aktivním účastníkem našeho kulturního života. Prakticky nám to ukazují například australští domorodci, kteří se během pár desetiletí ocitli z doby kamenné v moderní době.

Na co jsou dobré tyto schopnosti pro přežití v pralese? Skutečně to napovídá, že dostatečně složité organizované systémy mají přirozenou tendenci svou složitost a organizovanost dále zvyšovat a tato tendence je natolik výrazná, že dokáže předběhnout skutečné aktuální potřeby systému.

Kromě toho předpokládám, že existuje i nějaký další zákon "o zvědavosti vesmíru". Vesmír se našim prostřednictvím snaží poznat sám sebe, svoje zákony, minulost a budoucnost. Nikde jsem neobjevil tento předpoklad v souvislosti se SETI vyřčený, ale pro úspěch hledání je klíčový.

Ve vesmíru může existovat velké množství civilizací, ale my máme možnost se dozvědět pouze o těch, které se samy aktivně snaží poznat své sousedství a kontaktovat spolubydlící. Pokud život na jiných planetách není zvědavý, pokud se nesnaží propátrat aktivně své okolí, těžko se může na takovém světě vyvinout technická civilizace. A i kdyby se vyvinula, komunikace s civilizací, která nemá na komunikaci zájem, není možná.

Zvědavost, která je pro SETI tolik důležitá, je další "nadbytečnou" vlastností, kterou nás příroda vybavila. Už dlouhé roky mě udivuje, jak fascinovaně lidé zvedají hlavy k obloze a snaží se porozumět hvězdám, vzdáleným bilióny kilometrů. K čemu je lidem pochopení podstaty vesmíru? Proč potřebujeme vědět, jestli jsme sami, nebo ne? Jak nám pomůže v přežití znalost vnitřních pochodů ve hvězdách? V galaxiích? Proč je výhodné vědět o velkém třesku? Jistě, my to dneska dokážeme zdůvodnit. Ale podle čeho tohle věděl vesmír ještě dříve, než se stačila vyvinout první inteligentní bytost? Podle jakých zákonů pracovala evoluce, když nás vybavila vlastnostmi, které nebyly pro naše přežití podstatné ještě spousty tisíciletí?

Kdyby nebyl zvědavý samotný vesmír, poslušný přírodních zákonů, dozajista by touto vlasností nevybavil ani nás. Vypadá to, že naše poznání není zdaleka úplné. Na myšlenkách, o kterých jsem se tady rozepisoval, s velkou pravděpodobností něco bude.

Poznámky:

Pro vyjádření čísel v exponenciálním tvaru používám "počítačovou" notaci: 4.0e10 znamená do normální mluvy přeloženo čtyři celé nula krát deset na desátou a 1.25e-8 znamená jedna celá dvacet pět krát deset na méně osmou.

Údaje o hvězdách [3]: Jako "obyvatelné" jsem odhadl hvězdy spektrálních tříd F, G a K, jejich procentuální zastoupení v Galaxii je 9.3, 9.3 a 39.1 procent.

Větší hvězdy mají krátkou dobu života. Menší hvězdy dodávají dostatečné množství energie pouze v nejbližším okolí. Ovšem planeta musí být v dostatečně velké vzdálenosti od hvězdy, jinak se její rotace brzy zastaví a hvězda bude osvětlovat pouze jednu polokouli planety. Podobně se i my díváme na stále stejnou přivrácenou stranu Měsíce.

Literatura:

[1] Paul Davies: Jsme sami?
[2] Carl Sagan: Kosmos
[3] M. Šolc, J. Švestka, V. Vanýsek: Fyzika hvězd a vesmíru

e-mail