Парадокс Ферми формулируется просто: если в галактике сотни миллиардов звезд, а Вселенной уже 13,8 миллиарда лет, где же все? Традиционный подход предполагает, что цивилизации будут расширяться и колонизировать другие системы.
Сверхразвитые цивилизации могут жить в центре нашей Галактики
Исследователи из Центральноевропейского института космологии и фундаментальной физики предложили новое решение парадокса Ферми. Крис Райсс и Джастин Фенг показали, что развитая цивилизация может обитать на орбите вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики, используя эффекты замедления времени. Это объясняет, почему мы не получаем от них сигналов.
Художественное представление сверхмассивной черной дыры в центре активного ядра галактики (AGN). ESA/ATG
Парадокс близнецов — мысленный эксперимент в теории относительности. Один из близнецов отправляется в космос на релятивистской скорости, другой остается на Земле. При возвращении космический путешественник оказывается моложе своего брата, поскольку его часы шли медленнее. Карл Саган в 1963 году показал, что при постоянном ускорении 1g можно достичь центра галактики и вернуться за несколько десятилетий корабельного времени, но на Земле пройдут десятки тысячелетий. Этот эффект делает межзвездную экспансию проблематичной для обычных цивилизаций.
Но теория относительности делает межзвездные путешествия крайне сложными — даже при движении со скоростью 20% от световой полет к ближайшей звезде и обратно займет более 50 лет для наблюдателя на Земле, хотя для путешественников пройдет всего около 10 лет.
Аннотированная схема сверхмассивной черной дыры, ее аккреционного диска и релятивистского струи.
Цивилизация замедленного времени
Райсс и Фенг предлагают радикальное решение: цивилизация может переселиться в область сильного замедления времени — на орбиту вокруг сверхмассивной черной дыры, подобной Стрельцу A* в центре нашей галактики. В такой «красной рамке» время течет в сотни или тысячи раз медленнее, чем во внешней Вселенной. Для обитателей этой зоны весь Млечный Путь можно исследовать за считанные годы их субъективного времени, тогда как снаружи проходят столетия.
Иллюстрация цивилизации, основанной на сети линейных путей и узлов. Космические корабли этой цивилизации ускоряются и замедляются вдоль каждого пути, так что несколько судов одновременно прибывают в каждый узел, когда цивилизационная рамка совпадает с рамкой Млечного Пути.
По расчетам ученых, цивилизация между I и II типом по шкале Кардашева способна поддерживать такую орбиту с коэффициентом замедления времени около 100. Шкала Кардашева — это классификация цивилизаций по уровню энергопотребления, предложенная советским астрофизиком Николаем Кардашевым в 1964 году. Цивилизация I типа использует всю энергию своей планеты, II типа — всю энергию своей звезды (например, с помощью сферы Дайсона), III типа — всю энергию галактики. Человечество пока не достигло даже I типа, находясь примерно на уровне 0,7.
Три схематических изображения: Земля, Солнечная система и Млечный путь. Потребление энергии оценивается в трех типах цивилизаций, определенных по шкале Кардашева.
Согласно оценкам Райсса и Фенга, чтобы построить цивилизацию медленного времени не надо даже использовать всю энергию родительской звезды, то есть надо сравнительно немного.
Авторы пишут: «Мы можем уже представлять экзистенциальную угрозу для сильно замедленных цивилизаций. Можно ожидать, что быстрое возникновение таких угроз заставит замедленную цивилизацию хранить молчание». Это согласуется с гипотезой «темного леса"" — идеей, что развитые цивилизации скрываются, опасаясь агрессии. Работа размещена на сервере препринтов arxiv.