Njemačko-gruzijski dvojac fizičara predložio je u novoj studiji da bi napredne izvanzemaljske civilizacije mogle koristiti crne rupe kao kvantna računala. To s računalnog stajališta ima smisla i nudi objašnjenje za prividan nedostatak aktivnosti u svemiru.
Navedeno istraživanje proveli su Georgi Dvali, teorijski fizičar s Instituta Max Planck za fiziku i katedre za fiziku na Sveučilištu Ludwig-Maximilians u Münchenu, i Zaza Osmanov, profesor fizike na Slobodnom sveučilištu u Tbilisiju i istraživač s Gruzijskog nacionalnog astrofizičkog opservatorija Kharadze i Instituta SETI. Njihov rad čeka objavu u znanstvenom časopisu International Journal of Astrobiology.
Problem ograničenog fokusa potrage
Trenutno uglavnom tražimo radio poruke, a bilo je nekoliko pokušaja proučavanja svemira kako bismo pronašli takozvane kandidate za Dysonovu sferu, odnosno megastrukture izgrađene oko zvijezda. Čitav spektar tehnosignatura mogao bi biti puno širi: na primjer, infracrveno ili optičko zračenje iz megastruktura također izgrađenih oko pulsara, bijelih patuljaka i crnih rupa. Potpuno novi smjer mora biti potraga za anomalnom spektralnom varijabilnošću ovih tehnopotpisa, koji bi ih mogli razlikovati od normalnih astrofizičkih objekata, pojasnili su za Universe Today Dvali i Osmanov.
Za mnoge je znanstvenike ograničeni fokus potrage za tehnopotpisima jedan od glavnih razloga zašto SETI dosad nije uspio pronaći nikakve dokaze o njihovom postojanju. Posljednjih su godina astronomi i astrofizičari preporučili proširenje pretrage traženjem drugih tehnopotpisa i metoda, poput Messaging Extraterrestrial Intelligence (METI). To uključuje usmjerenu energiju (lasere), emisije neutrina, kvantne komunikacije i gravitacijske valove, od kojih su mnogi navedeni u NASA-inom Technosignature Reportu objavljenom 2018. godine te na radionici TechnoClimes iz 2020. godine.
Traganje za dokazom kvantnog računalstva velikih razmjera
No u svojoj studiji, Dvali i Osmanov predlažu da se potraži nešto sasvim drugo, dokaz o kvantnom računalstvu velikih razmjera. Prednosti kvantnog računalstva dobro su dokumentirane, što uključuje sposobnost obrade informacija eksponencijalno brže od digitalnog računalstva te otpornost na dešifriranje.S obzirom na brzinu kojom kvantno računalstvo danas napreduje, sasvim je logično pretpostaviti da bi napredna civilizacija ovu tehnologiju mogla prilagoditi u mnogo većoj mjeri.
Bez obzira na to koliko je napredna civilizacija ili koliko se njihov sastav čestica i kemija razlikuju od naših, ujedinjeni smo zakonima kvantne fizike i gravitacije. Ti zakoni nam govore da su najučinkovitiji pohranitelji kvantnih informacija crne rupe. Iako naše nedavne studije pokazuju da teoretski mogu postojati uređaji stvoreni negravitacijskim interakcijama koji također zasićuju kapacitet pohrane informacija (tzv. "saturoni"), crne rupe su očigledni prvaci u tome. Sukladno tome, svaka dovoljno napredna izvanzemaljska inteligencija bi ih očekivano mogla koristiti za pohranu i obradu informacija, kažu dvojica fizičara.
Crne rupe kao krajnji izvor računalstva
Njihova se ideja nadovezuje na rad dobitnika Nobelove nagrade Rogera Penrosea, koji je predložio da se neograničena energija može izvući iz crne rupe dodirivanjem njezine ergosfere. Riječ je o prostoru koji leži odmah izvan horizonta događaja, gdje padajuća materija formira disk koji je ubrzan gotovo do brzine svjetlosti i koji emitira ogromne količine zračenja. Nekoliko je znanstvenika sugeriralo da bi to mogao biti ultimativni izvor energije za napredne izvanzemaljske civilizacije.
Dvali i Osamov sugeriraju da bi crne rupe mogle biti krajnji izvor računanja, a to temelje na predodžbama da:
a) je napredak civilizacije u izravnoj korelaciji s njezinom razinom računalnih performansi, i
b) da postoje određeni univerzalni markeri računalnog napretka koji se mogu koristiti kao potencijalni tehnopotpisi za SETI istraživanja.
Koristeći principe kvantne mehanike, Dvali i Osomanov objasnili su kako bi crne rupe bile najučinkovitiji kondenzatori za kvantne informacije. Te bi crne rupe vjerojatno bile umjetne prirode i mikro veličine, a ne prave prirodne crne rupe. Kao rezultat toga, tvrde oni, te bi crne rupe bile energičnije od onih koje se pojavljuju prirodnim putem.
Analizom jednostavnih svojstava skaliranja vremena dohvaćanja informacija, pokazali smo da optimizacija količine informacija i vremena obrade sugerira da je za izvanzemljasku inteligenciju maksimalno korisno uložiti energiju u stvaranje puno mikroskopskih crnih rupa za razliku od nekoliko velikih. Prvo, mikro crne rupe zrače mnogo većim intenzitetom i u višem energetskom spektru od Hawkingovog zračenja. Drugo, takve crne rupe moraju biti proizvedene pomoću sudara visokoenergetskih čestica u akceleratorima. Ova proizvodnja nužno osigurava popratni visoki potpis energetskog zračenja, pojašnjavaju dvojica fizičara.
Uloga Hawkingovog zračenja u traženju novih tehnopotpisa
Hawkingovo zračenje, koje je nazvano u čast čuvenog pokojnog fizičara Stephena Hawkinga, oslobađa se neposredno izvan horizonta događaja crne rupe zbog relativističkih kvantnih učinaka, odnosno tako se barem teoretizira. Emisija tog zračenja smanjuje masu i rotacijsku energiju crnih rupa te teoretski rezultira njihovim konačnim isparavanjem.
Rezultirajuće Hawkingovo zračenje, kažu Dvali i Osomanov, proizvelo bi puno različitih vrsta subatomskih čestica koje se mogu otkriti modernim instrumentima.
Sjajna stvar kod Hawkingovog zračenja je to što je univerzalno u svim postojećim vrstama čestica. Prema tome, kvantna računala izvanzeemljaske inteligencije moraju zračiti "obične" čestice kao što su neutrini i fotoni. Neutrini su, posebno, izvrsni glasnici zbog svoje izvanredne sposobnosti prodiranja, čime se izbjegava mogućnost probira. Ovo posebno nudi nove tehnopotpise izvanzemaljske inteligencije, u obliku fluksa neutrina vrlo visoke energije koji dolaze iz Hawkingovog zračenja informacija koje pohranjuju mikro crne rupe, kao i iz 'tvornica' sudara koje ih proizvode. U radu smo pokazali da opservatorij IceCube potencijalno može promatrati takve tehnopotpise. Međutim, to je samo jedan potencijalni primjer vrlo uzbudljivog novog smjera za SETI, ističu Dvali i Osmanov.
Moguće rješenje Fermijevog paradoksa?
Sve to skupa nudi još jedno moguće rješenje Fermijevog paradoksa. Taj paradoks govori o nepomirljivosti između empirijski utemeljenih procjena o postojanju izvanzemaljskog života u svemiru i potpune odsutnosti bilo kakvog dokaza o njegovom postojanju.
Do sada smo potpuno previdjeli prirodni smjer za SETI u obliku visokoenergetskih neutrina i drugih čestica proizvedenih Hawkingovim zračenjem umjetnih crnih rupa. Prema tome, razne eksperimentalne potrage za tako visokoenergetskim česticama mogu potencijalno baciti iznimno važno svjetlo o prisutnosti napredne izvanzemaljske civilizacije unutar vidljivog dijela svemira, pojašnjavaju dvojica fizičara.
Drugačije rečeno, moglo bi se dogoditi da vidimo "veliku tišinu" kada gledamo u svemir, jer smo jednostavno tražili pogrešne tehnopotpise.
Fermijev paradoks u meeđuvremenu i dalje postoji, ali sve što trebamo jest pronaći samo jedan pokazatelj naprednog života, da bismo ga riješili.
Izvor: Universe Today
