حل جديد لمفارقة فيرمي (لماذا نحن وحدنا في الكون)

توصلت مؤخرًا إلى حل جديد تمامًا لـ Fermi Paradox . لن أعيد بيع ما يمكنك قراءته على الويكي.



سأمرر إلى هذه النقطة. لحل المشكلة ، نحتاج إلى بعض المكونات.

1. MWI - تفسير الكون المتعدد.

شيء علمي معروف ومفسر إلى حد ما (غالبًا ما يكون غير صحيح). باختصار ، في MWI ، العالم مصمم "بالكامل" ، لا يوجد أي حادث. عندما يكون للأحداث نتائج عديدة ، فإنها تحدث جميعًا ، وبعد ذلك ، باستخدام آلية فك الارتباط ، تظهر "فروع" مختلفة للواقع في عالمنا الكلي ، حيث تفشل نسخ مختلفة من وعينا. ومع ذلك ، تعتبر كل نسخة نفسها الوحيدة ، حيث لا يوجد تفاعل بين الفروع.

2. الانتحار الكم

تستند فكرة مثيرة للاهتمام ومثيرة للجدل من الانتحار الكم على MWI. لنقل أنه إذا كانت رصاصة البندقية ستعتمد على الحدث الكمومي ، فإن وضع مثل هذه البندقية في الرأس لا يفقد شيئًا: في الفرع الذي أطلقت منه البندقية ، سوف نتوقف عن الوجود ، وحيث لم نطلق النار ، سنواصل الوجود. أي أن وعينا "يسقط" في الفرع الذي لم تحدث فيه الرصاصة.

غالبًا ما يُنتقد الانتحار الكمي للسبب التالي - ماذا لو لم تكن الوفاة الناتجة عن إطلاق النار فورية؟ ولكن ماذا لو لم نموت ، لكننا سنظل مشلولين؟ أدناه سنعود إلى هذه المشكلة.

3. فراغ الكارثة (الاضمحلال من فراغ كاذبة)

من الممكن أن يكون فراغنا خاطئًا ، أي أن فراغنا ليس حالة فراغ منخفضة (بمعنى الطاقة). ثم الانتقال التلقائي في مرحلة ما من الفراغ إلى حالة طاقة أكثر ملاءمة ممكن. يتحول الفرق في طاقة الفراغ إلى فوضى لمجموعة متنوعة من الجزيئات (وربما غير موجودة في فراغنا) ، وعددهم كبير. في الواقع ، يمكن إهمال المسألة التي كانت موجودة قبل هذا الحدث.

علاوة على ذلك ، عندما ينشأ مركز التدمير ، من المستحيل إيقاف العملية ، مثل الدومينو ، تنتشر العملية في جميع الاتجاهات ، وبسرعة الضوء! أي أنه ليس لديه من يرددون - ولا حتى الموسيقى المزعجة ، كما في الأفلام. يمكنك الجلوس وشرب الخمر في الليل والنظر إلى النجوم ، ثم مرة واحدة - وليس هناك سوى بلازما من الجزيئات الجديدة.

نود أن نعتقد أن مثل هذا الحدث غير مرجح للغاية جدًا ، على سبيل المثال ، أجابني نيك بوستروم بروابط لمقاله مع Tegmark ، حيث قدروا احتمال حدوث مثل هذا الحدث "من أعلى":

arxiv.org/abs/astro-ph/0512204

عامل الموت.

هل لاحظت أن كارثة الفراغ هي أكثر ملاءمة للانتحار الكمومي من البندقية؟ العملية سريعة ولا يمكن أن تتركك مشلولا ... إنها مثالية. وهكذا ... ماذا لو حدث ذلك بانتظام ، لكننا لا نلاحظ ذلك؟ أود أن أفكر في مثل هذا الكون.

دعنا نقدم القيمة D (عامل الموت) ، والتي تتناسب مع احتمالية الاضمحلال التلقائي للفراغ. بالنسبة إلى D = 1 ، يحدث مثل هذا الحدث مرة واحدة سنويًا في مكعب سنة ضوئية 1x1x1. بدأ علماء الفلك الآن في استخدام السنة الضوئية كمقياس للمسافة ، بدلاً من البارسك ، لكنني في هذه الحالة أريد حقًا قياس الوقت والمسافة بوحدات "متطابقة".

الكون محكوم

إذن ، ما هو احتمال أن نبقى على قيد الحياة في هذا الكون؟ نحن بحاجة إلى تقدير عدد الكوارث المحتملة في الماضي ، أي في مخروط الضوء الماضي. هذه القيمة تساوي أربعة أحجام من مخروط رباعي الأبعاد من الارتفاع t ، إذا تم قياس المسافات في السنوات الضوئية والوقت هو ببساطة في السنوات (ج = 1):

$$

بالنسبة إلى تاريخنا ، يجب استبدال الوقت في هذه الصيغة بـ A = 13.8 مليار سنة - عصر الكون. (في الواقع ، هذا ليس صادقًا تمامًا ، لأنه أقرب إلى وقت الانفجار الكبير ، يتم تشويه المخروط بسبب الموارد الوراثية ، لكننا نتجاهل هذه الآثار هنا)

يا محظوظ واحد!

مع تحديد $$ نحصل على n = 379 مليون. وهذا هو ، احتمال أننا لم نموت مساويا $$ . هذا لا ينبغي أن يفاجئنا ، في MWI يتم فصل فروع أكثر حتى في غضون دقائق وثواني.

ومع ذلك ، من المثير تتبع ذلك ، ومتى كان (في المتوسط) آخر حدث من هذا النوع؟ يمكن القيام بذلك عن طريق الصيغة:

$$

القيمة التي نحصل عليها غريبة إلى حد ما (للعشوائية D التي اختارناها) - حوالي 100 مليون سنة. ومع ذلك ، في الواقع ، هذا ليس مفاجئًا ، حيث أن حجم المخروط ذي الأربعة حجم ينمو بسرعة كبيرة إلى القاعدة. أي أن الخطر الذي يكمن في انتظارنا لا يأتي من الفراغ الذي حدث قبل أربع سنوات في ألفا سنتوري ، ولكن في حقيقة الأمر ، سنشمل موجة من التحلل الذي وصل إلينا من أعماق الكون.

كيف تتحلل بسرعة؟

من أجل التقدير ، نأخذ مشتق n فيما يتعلق t والحصول على:

$$

بالنسبة إلى قيمة D ، تزيد قيمة n بمقدار 0.11 كل عام ، أي تقريبًا ، كل 9 سنوات تقل فرصنا بمقدار النصف (لكن ، مرة أخرى ، لا نلاحظ ذلك لأي قيم D!)

حجة يوم القيامة

مرة أخرى ، لن أعيد بيع الويكي . ومع ذلك ، تعمل هذه الحجة وفقًا لأحكام (غير محددة جيدًا) بشأن "النفوس" التي "تُبث" (مؤقتًا) بشكل عشوائي في الهيئات المتاحة. نظرًا لأن الجثث أكبر بكثير بحلول نهاية الحضارة ، فإن احتمال الولادة في الإمبراطورية الرومانية ضئيل للغاية.

ومع ذلك ، إذا تم تطبيع عدد الهيئات باحتمال وجود فروع للواقع (ويجب أن يكون ذلك طبيعيًا - وإلا لن تنجح قاعدة بورن ) ، فإن التوزيع "المصحح" لعدد الهيئات له ذروة في بداية الوقت ، وليس في نهايته ، أي أنه يؤدي إلى عكس هذه الحجة:



يُظهر الخط الأزرق على الرسم البياني سكان العالم بملايين الأشخاص في أوقات مختلفة. منحنيات أخرى "تطبيع" هذه القيم مع الأخذ في الاعتبار أن سعة الاحتمال في الماضي كانت أكبر (بالنسبة للقيم الأصغر من D ، على سبيل المثال ، d = 1000 - الاحتمال يتناقص بمقدار النصف في 1000 عام ، وليس 9 سنوات)

مفارقة فيرمي

وأخيرا ، نأتي إلى المفارقة نفسها. نطبق حجة يوم القيامة المقلوبة على الحضارات (علاوة على ذلك ، عندما يتباعد وقت تطور الحضارات المختلفة في ملايين السنين ، يبدأ التأثير في الظهور من قيم D الأقل كثيرًا). وهذا هو ، احتمال أن يولد في أواخر الحضارة لا يكاد يذكر.

أي أننا ولدنا في الحضارة الأولى وحتى الآن!

مقابلة

تقدم مقالة الويكي حلولاً مختلفة للمشكلة. صوّت لأولئك الذين تعتقد أنهم محتملون. أخذت الخيارات من النسخة الإنجليزية من ويكي (هناك القليل منها في النسخة الروسية) ، لكنني دمجت بعضها