งานวิจัยใหม่ถามคำถามใหญ่: มีสิ่งใดบ้างที่เป็นอารยธรรมที่ยั่งยืนบางทีอาจเป็นสิ่งที่อยู่ไกลเกินกว่ากาแลคซีของเราหรือไม่? หรืออารยธรรมทั้งหมดถึงวาระที่จะทำลายตัวเอง?

“ หากเราไม่ได้เป็นอารยธรรมแรกของจักรวาลนั่นหมายความว่ามีแนวโน้มว่าจะมีกฎเกณฑ์สำหรับชะตากรรมของอารยธรรมที่ยังเยาว์วัยเหมือนความก้าวหน้าของเรา”

เมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศการตัดไม้ทำลายป่าและการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพการสร้างอารยธรรมที่ยั่งยืนถือเป็นภารกิจเร่งด่วนที่สุดของมนุษยชาติ แต่เมื่อเผชิญหน้ากับความท้าทายอันยิ่งใหญ่นี้เราไม่ค่อยถามคำถามที่เร่งด่วนที่สุดของทั้งหมด: เราจะรู้ได้อย่างไรว่าการพัฒนาอย่างยั่งยืนเป็นไปได้หรือไม่

นักดาราศาสตร์ได้ประดิษฐ์ส่วนแบ่งขนาดใหญ่ของดวงดาวกาแล็กซี่ดาวหางและหลุมดำ แต่ดาวเคราะห์ที่มีอารยธรรมที่ยั่งยืนนั้นเป็นสิ่งที่จักรวาลบรรจุอยู่ด้วย? หรืออารยธรรมทุกแห่งที่อาจเกิดขึ้นในเอกภพมีอายุเพียงไม่กี่ศตวรรษก่อนที่มันจะตกลงสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Adam Frank ศาสตราจารย์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Rochester เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนักวิจัยที่ทำตามขั้นตอนแรกเพื่อตอบคำถามเหล่านี้ ในการศึกษาใหม่ในวารสาร Astrobiologyกลุ่มตอบคำถามเหล่านี้จากมุมมอง“ โหราศาสตร์”

“ วิชาชีววิทยาคือการศึกษาชีวิตและความเป็นไปได้ในบริบทของดาวเคราะห์” แฟรงค์ซึ่งเป็นผู้เขียนหนังสือเล่มใหม่กล่าว แสงสว่างแห่งดวงดาว: โลกมนุษย์ต่างดาวและชะตากรรมของโลก (WW Norton, 2018),  ซึ่งใช้ในการศึกษานี้ “ นั่นรวมถึง 'อารยธรรมนอกโลก' หรือสิ่งที่เรามักเรียกว่าเอเลี่ยน”

แฟรงค์และเพื่อนร่วมงานของเขาชี้ให้เห็นว่าการอภิปรายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ค่อยเกิดขึ้นในบริบทที่กว้างขึ้นนี้ - หนึ่งที่พิจารณาถึงความน่าจะเป็นที่นี่ไม่ใช่ครั้งแรกในประวัติศาสตร์จักรวาลที่ดาวเคราะห์และชีวมณฑลของมันมีวิวัฒนาการ บนโลก.

“ ถ้าเราไม่ใช่อารยธรรมแรกของจักรวาล” Frank กล่าว“ นั่นหมายความว่ามีแนวโน้มที่จะเป็นกฎเกณฑ์สำหรับชะตากรรมของอารยธรรมที่ยังเยาว์วัยเหมือนความก้าวหน้าของเรา”

สี่สถานการณ์

เมื่อประชากรของอารยธรรมเติบโตขึ้นมันใช้ทรัพยากรของโลกมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยการใช้ทรัพยากรของโลกอารยธรรมเปลี่ยนแปลงสภาพของโลก กล่าวโดยย่ออารยธรรมและดาวเคราะห์ไม่ได้วิวัฒนาการแยกจากกัน พวกมันมีวิวัฒนาการที่พึ่งพาซึ่งกันและกันและชะตากรรมของอารยธรรมของเราขึ้นอยู่กับวิธีที่เราใช้ทรัพยากรของโลก

เพื่อแสดงให้เห็นว่าระบบอารยธรรม - ดาวเคราะห์มีวิวัฒนาการร่วมกันอย่างไร Frank และผู้ทำงานร่วมกันของเขาได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อแสดงวิธีการที่ประชากรขั้นสูงทางเทคโนโลยีและดาวเคราะห์อาจพัฒนาร่วมกัน จากความคิดเกี่ยวกับอารยธรรมและดาวเคราะห์ - แม้แต่มนุษย์ต่างดาว - โดยรวมแล้วนักวิจัยสามารถคาดการณ์สิ่งที่จำเป็นสำหรับโครงการอารยธรรมมนุษย์เพื่อความอยู่รอด

“ ประเด็นสำคัญคือต้องตระหนักว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในการขับขี่อาจเป็นเรื่องทั่วไป” Frank กล่าว “ กฎแห่งฟิสิกส์เรียกร้องให้ประชากรวัยหนุ่มสาวสร้างอารยธรรมที่ใช้พลังงานอย่างเรา ๆ จะได้รับผลตอบรับจากโลกใบนี้ การเห็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในบริบทจักรวาลนี้อาจทำให้เราเข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นกับเราตอนนี้และวิธีจัดการกับมัน”

จากการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์นักวิจัยพบว่ามีสี่สถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นที่อาจเกิดขึ้นในระบบอารยธรรม - ดาวเคราะห์:

1. Die ออก: ประชากรและสถานะของดาวเคราะห์ (แสดงโดยอุณหภูมิเฉลี่ย) สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ในที่สุดประชากรก็จะสูงขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากอุณหภูมิของดาวเคราะห์ที่เพิ่มสูงขึ้นทำให้เงื่อนไขอยู่รอดได้ยากขึ้น การบรรลุระดับประชากรคงที่ แต่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของจำนวนประชากรสูงสุด “ ลองคิดดูว่า 7 จากคนที่คุณรู้จัก 10 เสียชีวิตเร็วแค่ไหน” Frank กล่าว “ มันไม่ชัดเจนว่าอารยธรรมเทคโนโลยีที่ซับซ้อนสามารถอยู่รอดได้การเปลี่ยนแปลงแบบนั้น”

2. การพัฒนาอย่างยั่งยืน: ประชากรและอุณหภูมิสูงขึ้น แต่ในที่สุดทั้งคู่ก็มีค่าคงที่โดยไม่มีผลกระทบร้ายแรงใด ๆ สถานการณ์นี้เกิดขึ้นในแบบจำลองเมื่อประชากรตระหนักว่ามันมีผลเสียต่อโลกและเปลี่ยนจากการใช้ทรัพยากรที่มีผลกระทบสูงเช่นน้ำมันไปเป็นทรัพยากรที่มีผลกระทบต่ำเช่นพลังงานแสงอาทิตย์

3. ยุบโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทรัพยากร: ประชากรและอุณหภูมิทั้งสองเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนกว่าประชากรจะถึงจุดสูงสุดและลดลงอย่างรวดเร็ว ในอารยธรรมนางแบบเหล่านี้พังทลายลงมาถึงแม้ว่ามันจะไม่ชัดเจนว่าเผ่าพันธุ์ตัวเองตายไปอย่างสิ้นเชิงก็ตาม

4. ยุบด้วยการเปลี่ยนแปลงทรัพยากร: ประชากรและอุณหภูมิสูงขึ้น แต่ประชากรตระหนักว่ามันเป็นสาเหตุของปัญหาและเปลี่ยนจากทรัพยากรที่มีผลกระทบสูงไปเป็นทรัพยากรที่มีผลกระทบต่ำ สิ่งต่าง ๆ ดูเหมือนจะปรับระดับลงชั่วขณะหนึ่ง แต่การตอบสนองกลับมาช้าเกินไปและประชากรก็ทรุดตัวลง

“ สถานการณ์สุดท้ายนั้นน่ากลัวที่สุด” แฟรงค์กล่าว “ แม้ว่าคุณจะทำในสิ่งที่ถูกต้อง แต่ถ้าคุณรอนานเกินไปคุณก็ยังอาจทำให้ประชากรล่มสลาย”

มองไปที่เกาะอีสเตอร์

นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองของพวกเขาโดยอิงจากกรณีศึกษาอารยธรรมที่สูญพันธุ์ไปเช่นชาวเกาะอีสเตอร์ ผู้คนเริ่มตั้งรกรากที่เกาะระหว่าง 400 และ 700 CE และเติบโตเป็นประชากรสูงสุดของ 10,000 บางครั้งระหว่าง 1200 และ 1500 CE อย่างไรก็ตามในศตวรรษที่ 18 ผู้อยู่อาศัยได้หมดทรัพยากรลงและจำนวนประชากรลดลงอย่างมากเหลือประมาณคน 2,000

ประชากรเกาะอีสเตอร์ตาย - เกี่ยวข้องกับแนวคิดที่เรียกว่าความสามารถในการแบกหรือจำนวนสูงสุดของสายพันธุ์ที่สภาพแวดล้อมสามารถรองรับ การตอบสนองของโลกต่อการสร้างอารยธรรมคือสิ่งที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจริง ๆ Frank กล่าว

“ หากคุณผ่านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงจริงๆแล้วความสามารถในการแบกของคุณอาจลดลงเพราะตัวอย่างเช่นการเกษตรขนาดใหญ่อาจถูกรบกวนอย่างรุนแรง ลองจินตนาการว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ฝนหยุดตกในมิดเวสต์หรือไม่ เราไม่สามารถปลูกอาหารได้และประชากรของเราจะลดน้อยลง”

ตอนนี้นักวิจัยไม่สามารถทำนายชะตากรรมของโลกได้อย่างแน่นอน ขั้นตอนต่อไปคือการใช้แบบจำลองที่มีรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่ดาวเคราะห์อาจมีพฤติกรรมเมื่ออารยธรรมใช้พลังงานจากรูปแบบใด ๆ ที่จะเติบโต ในขณะเดียวกันแฟรงค์ก็ออกคำเตือนอย่างสุขุม

“ ถ้าคุณเปลี่ยนสภาพอากาศของโลกให้มากพอคุณอาจไม่สามารถเปลี่ยนมันกลับคืนมาได้” เขากล่าว “ แม้ว่าคุณจะสำรองข้อมูลและเริ่มใช้พลังงานแสงอาทิตย์หรือทรัพยากรที่มีผลกระทบน้อยอื่น ๆ มันอาจจะสายเกินไปเพราะโลกกำลังเปลี่ยนแปลงไป แบบจำลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเราไม่สามารถนึกถึงประชากรที่พัฒนาด้วยตัวมันเอง เราต้องคิดถึงดาวเคราะห์และอารยธรรมของเราที่พัฒนาร่วมกัน”

ที่มา: มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์

หนังสือโดย Adam Frank

at ตลาดภายในและอเมซอน