本記事は旧サイトにおいて2022年12月7日に公開した記事を加筆・修正した物です。
「どうして宇宙人は地球に来ないのだろうか？」恐らく誰もが考えたことがあるこの種の疑問については、かつてエンリコ・フェルミが「地球外文明の存在可能性の高さと、実際に知的文明と接触した事がない事実」から、その矛盾を指摘したが、「フェルミのパラドックス」として知られるこの問題については、これまでにも様々な解釈が行われてきた。例えば、「遠すぎて、光速の壁が立ちはだかっている」という物から、それこそ、「メン・イン・ブラック説」の様な荒唐無稽な物まであるが、この列に、最近発表された論文から、「宇宙人は忙しすぎて地球人のことまで気にかけられない」という新たな解釈が加えられた。
銀河系に生命があふれすぎており、知的生命体を探るのも一苦労
論文は、エルサレム・ヘブライ大学ラカ物理学研究所のAmri Wandel氏によって書かれたものだ。Wandel氏はこの論文を、2つの基本的な仮定の元に展開している。1つは、「宇宙人は生命が存在する惑星の全てを探索できない。」ということ、そしてもう一つは、「宇宙人はもし知的生命体が存在する惑星を発見した場合は、関心を持つようになる。」ということだ。
まず最初の仮定が成り立つためには、「生物が存在する惑星」が宇宙に広く存在することが必要だ。その仮定に立ってみると、例え高度な文明であっても、宇宙にあまねく膨大な星の数を考えれば、それらの中で生命が存在する惑星全てを十分に探索するためのリソース、特に探査機のようなものを十分な数だけ用意できない可能性が高い。人類が、火星に探査機を送る労力を考えれば納得行くだろう。また、物理的な物体を送るよりもはるかに少ないエネルギーで電波などでメッセージを送ることができるが、その電波が原始的な単細胞生物の上を流れていくだけなら、かなり無意味なことだ。
最近、恒星のハビタブルゾーンにある太陽系外惑星が数多く発見されていることから、科学者たちはこの説をより強く支持している。もし、これらの惑星が進化の過程で生命を育んだとしたらどうだろう。その場合、銀河系は生命に溢れかえっており、知性を獲得する前のすべての生命を持つ惑星をチェックすることは、高度な文明にとって割に合わないかもしれない。
しかし、いったん知性が発達した惑星は、実は彼らにとって興味深い存在かもしれない。「フェルミのパラドックス」の基本は、知的生命体を発見するのは簡単ではないということだ。知的生命体は今のところ銀河系では比較的まれな存在なのだろう。そのため、そのような知的生命体がいれば、高度な文明であっても興味を持つかもしれない。遠くから知的生命体を検出するために、先進文明が最も簡単にできることは、人工的な電波などの信号の兆候を探すことだ。これは、私たちが行っている地球外知的生命体探査（SETI）プロジェクトと同じようなものだ。
ここで、逆の立場に立って、「もし宇宙人が地球上に知的活動の兆候を見付けるためには、何を見るだろうか？」という考えを進めてみよう。最も分かりやすいのは、地球が100年ほど前に発明し、利用し始めた無線通信、ラジオやテレビなどで使われる電波信号だろう。人類が電波を発し始めてからの100年間で、理論的には15,000個の星に電波が届いたはずだが、私たちが見ることのできる電波を送り返すことができたのは、50光年以内の星だけだった。
この半径には、天の川銀河系にある1000億から4000億の星系のうち、全部で1300の星系が含まれている。銀河の基準からすれば大したことはないが、それでもゼロではない数だ。しかし、SETIの科学者たちは、我々が発信した電波信号は、意図的な信号伝達メカニズムではなく、むしろテレビ放送電波が漏れ出ただけであり、1光年ほど移動すれば背景雑音と見分けがつかなくなるだろうと考えている。
したがって、応答できた1300の星系でも、我々の意図しないテクノシグネチャーを検出することさえできなかった可能性がかなり高く、地球に知的生命体が存在することを知らないままかもしれないのだ。宇宙人の立場からすれば、宇宙にコンタクトを取る価値のない非知的生命体が豊富に存在するならば、なぜわざわざ資源を費やして非知的生命体のいる可能性のある世界とコンタクトを取ろうとするのだろうか？したがって、フェルミのパラドックスに対する新たな解決策は、宇宙人に会えなかったのは、「地球に知的な生命体が存在しているという兆候を見付けられなかったから」だ、ということになる。
Wandel氏の提示する考えはフェルミのパラドックスに対する鮮やかな回答の1つだ。だが、もしこれが正しかった場合、人類にとって悲しい事態にも繋がる。もし文明が何千光年も離れていた場合、人類が発した電波が彼らの所に届くまでには、何千年もかかるのだ。そして、その後彼らが光速の壁を越える手段を持ち合わせていない場合は、返信が届くまでにまた何千年もかかる事になる。果たしてその時に人類は存続しているのだろうか？
論文
参考文献
- Universe Today: Maybe we don’t see Aliens Because They’re Waiting to Hear a Signal From us First
- Live Science: Aliens haven’t contacted Earth because there’s no sign of intelligence here, new answer to the Fermi paradox suggests
研究の要旨
フェルミのパラドックスに対する新しい解答を提示する。すなわち、文明が無線通信を開始してからある年齢（接触時代と呼ぶ）に達するまでは、推定される宇宙人文明からの探査や訪問は非常に低い確率で起こるというものである。もし、生物惑星が一般的であれば、先進文明は無線放送のようなテクノシグネチャを持つ惑星に優先的に探査機を送るかもしれない。接触確率は、最古の電波放射（放射圏）を検出し、現在の太陽系に到達する探査機を送ることができるほど近くに位置する文明を見つける確率と定義される。その結果、文明が極めて豊富でない限り、現在の地球に対する接触確率は非常に低いことがわかった。放射圏は時間と共に拡大するので、接触確率も拡大する。接触確率が一桁になる時期（電波の伝搬が始まってから）を「接触時代」と定義する。この時、宇宙人からの探査機（あるいはメッセージ）の可能性が高くなる。文明が大量に存在しない限り、接触時代は数百年から数千年のオーダーであり、物理的なプローブだけでなく、SETIのような通信にも適用できることが示された。その結果、少なくとも数千年の通信寿命がない限り、文明が相互通信を行うことはありえないことが示された。
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