Sind wir alleine im Universum?

Wenn Sie ein Feld wollen, in dem die Autorität des Augusts zu völlig anderen Ergebnissen kommt, versuchen Sie Astrobiologie. Manche Menschen sind sicher, dass es Leben außerhalb der Erde gibt (und manche denken sogar, dass wir es bereits gefunden haben), während andere darauf bestehen, dass das Leben selten und das intelligente Leben noch mehr ist.

Ich habe eine ganze Reihe von Büchern in diesem Bereich gelesen, darunter Ward & Brownlees Seltene Erde: Warum komplexes Leben im Universum unüblich ist, Paul Davies 'Unheimliche Stille: Erneuerung unserer Suche nach außerirdischer Intelligenz und Marc Kaufmans erster Kontakt: Wissenschaftliche Durchbrüche auf der Jagd nach dem Leben jenseits der Erde.

Ward & Brownlee sind Neinsager, wie der Titel ihres Buches deutlich macht. Natürlich schließen sie das weite Auftauchen des einzelligen Lebens nicht aus. Sie bestätigen die jüngsten Entdeckungen von extremophilen Bakterien, die in der Nähe von Unterwasserlöchern, in Eis und in heißem, kilometerweitem Untergrund glücklich leben. Einzelliges Leben scheint in einer Vielzahl von Umgebungen zu gedeihen, die Menschen sofort töten würden. Sie bestätigen auch, dass Bakterien durch meteoritische Kollisionen leicht zwischen Planeten transportiert werden können. Aber Bakterien machen nicht sehr interessante Gesellschaft. Was uns wirklich interessiert, ist komplexes Leben, zB Tiere und Kreaturen wie wir. Und das, argumentieren Ward & Brownlee, ist selten.

Es ist selten, denn um es zu erschaffen, muss ein Planet eine lange Liste von hohen Anforderungen erfüllen. Es muss in der bewohnbaren Zone sein, zB nicht so nah an seiner Sonne, dass das Wasser abbrennt und nicht so weit weg, dass es gefriert. Es muss einen großen Mond haben, um seine axiale Neigung zu stabilisieren und sein Klima vor katastrophalen Schwankungen zu bewahren. Es muss in einem Sonnensystem mit einem großen Gasriesen sein, der Asteroiden in die äußeren Regionen schleudert und vor wiederholten Kollisionen schützt. Es braucht Plattentektonik, um Landmassen aufzubauen. Es muss genug von den für den Tierstoffwechsel essentiellen Schwermetallen wie Kupfer und Eisen haben.

Danach ist es ein Zahlenspiel. Sie argumentieren, dass sehr, sehr wenige Planeten alle diese Anforderungen erfüllen werden – und deshalb sind wir sehr unwahrscheinlich, dass wir irgendjemand anderen dort draußen finden.

Ich habe kürzlich auf der AAAS-Tagung hier in Washington DC eine Variation dieses Arguments gehört. Howard Smith vom Harvard Smithsonian Center für Astrophysik argumentierte, dass, selbst wenn viele Planeten komplexes Leben generieren würden, die Chancen gering sind, dass zwei Zivilisationen nahe genug sind Zeit und Raum, um einander zu entdecken, geschweige denn zu kommunizieren. Daher sind wir im All "für alle praktischen Zwecke" allein. In einer süßen Wendung nannte er dies das "Misanthropische Prinzip".

Am anderen Ende dieses Spektrums – am anderen Ende – sind Schriftsteller, die denken, dass es nicht nur ein komplexes Leben im Universum gibt, sondern dass es bereits hier ist und uns besucht. Leslie Keans Buch UFOs: Generäle, Piloten und Regierungsbeamte Go On The Record präsentiert zahlreiche Berichte über Sichtungen, darunter eine von Fife Symington III, dem Gouverneur von Arizona von 1990 bis 1997 geschrieben. Symington schreibt von einem "massiven, deltaförmigen Das Schiff fährt leise über den Squaw Peak im Phoenix Mountain Reservat … als Pilot und ehemaliger Offizier der Air Force kann ich mit Sicherheit sagen, dass dieses Schiff keinem künstlichen Objekt gleicht, das ich jemals gesehen habe. "(S. 262)

Ob Sie glauben, dass dies ziemlich viel darauf ankommt, ob Sie Fife Symington III glauben. Was mich betrifft, müsste ich einen mit eigenen Augen sehen. Bis dahin sind es nur seltsame Geschichten, die von unscharfen Fotos begleitet werden.

Da ich so ein freudiges Ereignis nicht habe, kann ich mich nur auf die Chemie und die Biologie stützen, die leider auch heftig umstritten sind. Im ersten Kontakt schreibt Marc Kaufman über Gil Levin, den Wissenschaftler, der 1976 eines der Viking Lander-Experimente entwarf, um das Vorhandensein von Bakterien auf dem Mars nachzuweisen. Er schöpfte Erde auf, sprühte Nährstoffe hinein, die mit radioaktivem Kohlenstoff-14 markiert waren, und wartete ab, ob Gase emittiert wurden, die diese radioaktive Markierung trugen.

Wenn markierte Gase emittiert würden, würde dies nahelegen, dass ein Käfer den Nährstoff gefressen und ein Abfallprodukt emittiert hat. Und tatsächlich wurde genau das entdeckt: ein Anstieg von radioaktivem Kohlendioxid. Zur Kontrolle wurde der Boden dann auf hohe Temperaturen gebrannt, um alles Lebendige abzutöten, und dann wurden die Nährstoffe wieder hinzugefügt. Diesmal erschien kein Kohlendioxid. Es sah sehr nach einer Bestätigung aus. Etwas in der Erde war am Leben, jetzt war es nicht.

Andere Tests, die mit Viking durchgeführt wurden, wie zum Beispiel für organische Moleküle, waren jedoch negativ. Angesichts dieser widersprüchlichen Ergebnisse entstand ein Konsens darüber, dass die Ergebnisse von Levin aus einem chemischen und nicht aus einem biologischen Prozess stammen mussten. Aber seitdem argumentiert Levin, dass diese anderen Tests fehlerhaft waren; Zum Beispiel konnte das Instrument für organische Moleküle keine niedrigen Konzentrationen nachweisen, von denen heute bekannt ist, dass sie das Leben unterstützen können.

Kaufman schreibt auch über offensichtliche Fossilien von Bakterien auf den Messoriten Murchison und ALH84001, die ihren Ursprung im Weltraum bzw. im Mars hatten. Hier geht es um die Frage, ob das organische Material außerirdischen oder irdischen Ursprungs ist; Kontamination ist immer eine Möglichkeit. Der Schlüssel ist, Beweise zu finden, die beweisen, dass die Bakterien nicht irdischen Ursprungs sein können, wie zum Beispiel ungewöhnliche Verhältnisse von Isotopen oder organischen Molekülen der "falschen" Händigkeit.

Bis jetzt gibt es keinen Konsens über die Vikingergebnisse oder die Behauptungen von Asteroidenmikroben. Es scheint, als müssten wir unkontaminierte Gesteine ​​direkt vom Mars oder vom Weltraum holen, um das Problem zu lösen.

Diese Debatten würden jedoch sofort vereitelt werden, wenn wir intelligente Aliens finden würden. Diese Möglichkeit steht im Zentrum von Paul Davies Buch The Eerie Silence . Er fragt, sobald ein bakterielles Leben entstanden ist, wie wahrscheinlich wird es sich zu einem intelligenten Leben entwickeln? Und danach in das technologische Leben, das die Kommunikation zwischen den Sternen steuern kann?

Hier besteht die Herausforderung darin, naiv davon auszugehen, dass die Evolution teleologisch ist – das heißt, dass sie unweigerlich in Richtung Intelligenz voranschreitet. Davies weist auf die möglicherweise entmutigende Tatsache hin, dass Werkzeug-nutzende Intelligenz in 4,5 Milliarden Jahren nur einmal auf diesem Planeten aufgetaucht ist, aus den vielen Millionen Spezies, die gekommen und gegangen sind. Dinosaurier waren viel länger als die menschliche Spezies, aber entwickelten nie Sprache und Werkzeuggebrauch. Auch heute leben keine anderen Arten mehr, obwohl ihre Geschichte genau so lang ist wie unsere.

Und Davies schreibt, dass es keine ausgemachte Sache ist, dass eine intelligente Spezies die Art von Wissenschaft und Technologie entwickeln wird, die sie benötigt, um über große Entfernungen hinweg zu kommunizieren. Obwohl sie weit länger als Europa zivilisiert waren, entwickelten die Chinesen nicht die Angewohnheiten der Forschung und des Denkens, die zur Entdeckung der Maxwellschen Gleichungen oder der Radioastronomie führten. Wäre der Westen niemals auferstanden, hätten die Chinesen sie schließlich entdeckt?

Davies sagt, dass Wissenschaftshistoriker gerne darauf hinweisen, dass die Wissenschaft eng mit der Kultur zusammenhängt; dass zum Beispiel die Wissenschaft in der Überzeugung verwurzelt ist, dass das Universum eher von transzendenten Gesetzen als von belebten Geistern regiert wird. "Wenn Sie nicht erwarten , dass es eine in den Naturprozessen verborgene, verständliche Ordnung gibt … dann gäbe es keine Motivation, das wissenschaftliche Unternehmen überhaupt in Angriff zu nehmen", schreibt er (S. 74).

Das ist der Punkt, an dem das Studium der augustesten Autoritäten Sie verlässt: immer noch völlig ohne Antwort, aber zumindest besser informiert darüber, was bisher bekannt ist und was die grundlegenden Probleme sind.

Ich bin hoffnungsvoll. Das mikrobielle Leben scheint unglaublich hartnäckig und opportunistisch zu sein. Es erschien nicht lange nachdem die Erdkruste abgekühlt war und sich danach ausgebreitet hatte, um buchstäblich jeden Quadratmillimeter davon zu besetzen. Tausende von Tonnen von Gestein wurden jedes Jahr für Milliarden von Jahren durch Meteoriten zwischen den Planeten transportiert, was diesen Mikroben jede Chance gab, sich auszubreiten.

Und es gibt eine unbestreitbare Gesamtentwicklung von einfacheren Lebensformen zu komplexeren Lebensformen. Spezialisten streiten endlos über die Definition von Komplexität, aber eine Pflanze ist sicherlich komplexer als eine Mikrobe, und ein Säugetier ist sicherlich komplexer als eine Pflanze. Vielleicht haben wir noch keinen Beweis dafür, dass die Evolution eine inhärente Richtung hat, aber es gibt zumindest starke Hinweise darauf.

Außerdem scheint die Intelligenz einen starken evolutionären Vorteil zu haben, da intelligentere Kreaturen besser essen und vermeiden, gegessen zu werden. Und schließlich versucht die Intelligenz, viele verschiedene kulturelle Nischen zu erforschen; Schau dir die Fülle von Kulturen, Sprachen und Technologien auf diesem Planeten an. Früher oder später wird eine Kultur auf einem Planeten über Forschungsmethoden stolpern, die zur technologischen Entwicklung führen, und ihre Innovationen werden sich schnell ausbreiten.

Gewiss, selbst die Optimisten sorgen sich um die schiere zeitliche Distanz zwischen den möglichen Zivilisationen. Unser Planet ist 4,5 Milliarden Jahre alt in einem Universum, das 13,7 Milliarden Jahre alt ist. Im Vergleich dazu begann unser technologischer Aufstieg erst vor 10.000 Jahren. Wir könnten leicht andere Zivilisationen vermissen, nur weil wir ein paar Millionen Jahre von ihnen entfernt sind.

Aber selbst dort habe ich Hoffnung. Wir scheinen in der "bewohnbaren Region" unserer Galaxie zu sein – einer Zone um das Zentrum herum, wo die Sterne weder zu nahe beieinander liegen, um Planeten zu überstrahlen, noch zu dünn verteilt sind, um die Schwermetalle bereitzustellen, die Zivilisationen brauchen. Vielleicht sind wir Teil einer Sternentstehungswelle, bei der sich unsere lokale Gruppe von Sternen ungefähr zur gleichen Zeit gebildet hat. In diesem Fall könnten wir Nachbarn in der Nähe haben.

Ich würde gerne wissen, dass wir Gesellschaft im Universum haben. Nur wenn wir das wüssten, würden wir uns aus einer neuen Perspektive sehen – als einer von vielen und nicht als einer von denen. Auf diesem müden Planeten brauchen wir eine neue Perspektive.

So wie ich denke? Schau dir mein neues Buch World Wide Mind, veröffentlicht Anfang 2011, an und folge mir auf Twitter @MikeChorost.