나는 영국의 시골 지역에있는 작은 마을에서 자랐습니다. 그것은 저지하는 해안 지역의 거대한 하늘로 막힌 조경이었습니다. 부드럽게 굴리는 들판, 긴 산 울타리 및 많은 농장. 그 농장을 운영하는 사람들 중 일부는 많은 세대에서 왔기 때문에 4 세기가 넘는 선조의 토지 작업 부지를 가리킬 수있었습니다. 어린 시절 농민들이 그 땅에 대한 심오한 변화와 우리의 많은 사람들이 혜택을받는 현대 세계의 탁월함없이 대처하기 위해 그들의 조상들에 대한 작은 일관된 놀라움을 반영하는 것은 흥미로 웠습니다. 그 장기적인 세대의 경우, 존재의 규칙은 근본적으로 다르고있는 것 같습니다.
오늘, 우리는 외계인 계보의 본질에 대해 추측하기 위해 우리를 낳은 우주를 바라 볼 때 비슷한 퍼즐에 직면합니다. 우리 자신의 행성이 오늘날의 방식이 항상 그런 것은 아니었고, 당황스러운 다양한 신체 계획과 생화학 전략이 이미 일어나고 멸종되었습니다. 우리는 외계 행성과 먼 은하에서 다윈의 진화 실험이 우리에게 친숙한 전략에 수렴 될지 여부를 모릅니다. 지금 또는 더 빠른 우주의 미래에.
깊고 불편한 진실은 많은 상상력있는 제안에도 불구하고 우리가 더 큰 그림의 중요한 부분을 놓칠 수 있다는 것이 전적으로 가능하다는 것입니다. 농민들이 땅의 변화하는 규칙에 감탄하는 것처럼, 우리는 우주의 삶에 대한 전망과 규칙이 항상 동일하지 않았으며 미래에 거의 동일하지 않을 것이라는 사실을 더 완전히 받아 들여야 할 수도 있습니다.
.우선, 당신이 약 120 억 년 전의 발전된 종 (우리가 이미 가능했을지도 모르는 생물학적 삶을 생각해야 할 이유가있는 시대)이라면 지식의 궁극적 인 범위와 물리적 탐구는 오늘날과는 크게 다르거나 지금부터 수십억 년이 될 것입니다.
.최근 연구에서 철학자 인 Toby Ord, The Calipice :Enciational Rish and the Future of Humanity 의 저자 , 팽창하고 가속 우주에서 LifeForms 직면의 경계의 본질을 명확히하기 위해 보았습니다. 우리와 같은 종의 경우, 현명한 것의 경계가 있습니다. 현재 관찰 가능한 우주 (지금 빛이 우리에게 도달 한)와 결국 관찰 가능한 우주 (결국 빛이 우리에게 도달 할 것). 인과 관계 나 탐사의 더 제한적이고 작은 경계가 있습니다. 에 영향을 줄 수 있습니다 우주는 원칙적으로 빛의 펄스 또는 가벼운 속도 프로브를 보내면서 상호 작용할 수있는 음량입니다. 그리고 궁극적으로 관찰 가능 우주는 가벼운 속도가 가까운 사람들이 우리를 위해 정보를 얻을 수있는 우주의 확대 된 양입니다.
Ord는 이러한 우주적 경계의 중요한 특징은 어떤 종의 기원 지점의 관점에서 볼 때, 서로를 관찰하거나 영향을 줄 수없는 우주의 영역이있을 것이라는 점이다. 이들은 인과 적으로 겹치지 않는 부품입니다. 점점 더 빠른 우주 확장과 유한 한 빛의 속도에 의해 제기 된 매우 큰 규모의 현실의 심오한 종류의 "조각화".
성간과 은하계 여행이 쉬운 과다 고급된 종의 경우,이 영토의 궁극적 인 분리는 실제로 모든 것을 차지하도록 격려 할 수 있습니다. 어느 시점에서 더 이상 경쟁이 없을 것이며, 코스모스 조각의 심장부에 침입 할 수있는 침입은 없을 것입니다. 그렇다면 왜 모든 구석을 채우지 않겠습니까? 다시 말해서,“은하 제국”에 대한 우리의 동화 개념은 마크보다 부족하여 너무 보수적 일 수 있습니다. 진정한 제국은 우주의 한 번이자 미래의 인과 적 조각에 걸쳐있을 것입니다. 아마도 이것들은 수십억의 은하를 포괄 할 수 있지만, 내가 설명 할 수 있듯이 특정 조건에서만.
진정으로 독특한 것은 이러한 기본 경계와 조각화의 범위가 모든 사람에게 동일하지는 않다는 것입니다. 빅뱅 이후 처음 7 ~ 80 억 년 동안, 우리가 어두운 에너지가 가속화되기 시작한 현상이 가속화 될 때까지 우주의 확장이 느려졌습니다. 처음 수십억 년 동안의 종은 우주 역학 의이 임박한 변화를 알지 못할 수 있으며, 결과적으로 다른 전망을 가질 수 있으며, 더 많은 은하를 포괄하는 훨씬 더 접근하기 쉬운 우주에서 살았다는 것을 추론합니다. 비판적으로, 우주적 확장이 진화하더라도 그들은 실제로 측정 할 수있는 특별한 헤드 스타트를 가지고 있다는 것을 알게 될 것입니다.
.우리는 두 가지 극단을 살펴보면 이것을 볼 수 있습니다. 오늘부터 1,500 억 년 정도 후에, 우주의 가속화 된 확장은 우리 (또는 우리 장소에있는 종)가 더 이상 가벼운 속도의 여행을 통해 우리 자신의 지역 은하 그룹보다 훨씬 더 이상 관찰하거나 접근 할 수 없다는 것을 의미합니다. 그것은 수십 개의 은하에 해당하며, 대부분 감소 된 난쟁이입니다. 그러나 빅뱅 이후 불과 몇 억 년이 지났을 때, 그 이전의 소박 기간이 지났을 때, 그 주변에는 그 주변에 훨씬 더 많은 접근이있을 것이며, 말 그대로 수십억 개의 도달 할 수있는 은하가 충분히 충분히 설정되었다. 밀도가 높은 땅의 셔와 마을에 자리 잡고있는 대신, 끝없는 대초원에서 자신을 찾는 것과는 달리 차이가 아닙니다.
그러한 종의 혈통이 오늘날에도 여전히 존재한다면, 그들은 광대 한 우주 영토 (그리고 상상하기 어려운 기술 발전)를 축적했을 수도 있었을 것입니다. 이후에 어떤 종들과 다른 기회의 미래에 직면했습니다. 초기 개척자 종의 분산 능력은 또한 제한된 조상 집단으로 인한 제한된 조상 인구로 인한 유전 적 다양성의 극적인 유형의 창립자 효과로 이어질 수 있습니다.
당신은 공중 씨앗으로 단단하고 비옥 한 식물을 촬영함으로써 상상할 수 있습니다. 그 씨앗 중 하나는 바다를 가로 질러 새롭고 공개되지 않은 대륙으로 옮겨져 발아하고 식물 생명의 창립자가됩니다. 수백만 년의 진화 후에도 대륙은 단일 공통 조상으로 인해 식물상에서 유전 적 다양성이 적습니다. 우주를 가로 지르는 성간 프로브로 다른 씨앗을 떠 다니고 결국 스타 트렉 -스타일, 하나의 거대한 지역의 삶은 보이고 행동하며 가 될 수 있습니다. 거의 동일하지만 다른 곳에서는 크게 다를 수 있습니다.
외계인의 삶에 적용될 수있는 유일한 극단적 인 분산은 아닙니다. 입자 물리학의 표준 모델의 틀 안에는 시간과 환경 모두에 따라 자연의 기본 매개 변수에 대한 이론적 가능성이 있습니다. 예를 들어, 원자의 전자 에너지 수준은 플랑크 상수의 상대적 값, 전자의 전기 전하, 빛의 속도 및 여유 공간의 허가 성 (전기장이 진공을 관통하는 용이성)에 따라 달라집니다. 이러한 매개 변수 중 하나가 변경되거나 십대 비트를 표류하면 물리적 현실 전체에 결과가있을 것입니다.
모든 화학, 심지어 유기 화학의 가능성 조차도이 숫자에 의존합니다. 미세 구조를 일정하게 바꾸면 몇 % 만 더 낮게 바꾸면 별이 우주에서 탄소를 전혀 만들지 않을 것이라고 생각하지 않습니다. 미세 구조 상수를 증가시키고 분자의 원자들 사이의 필수 공유 결합을 증가시키고 생화학 적으로 중요한 수소 결합 (예 :DNA의 염기 쌍 사이의 것)도 약해진다. 마찬가지로, 전자-프로 톤 질량 비율을 증가시킨다. 분자 결합을 파괴하고 만드는 데 관여하는 에너지 인 전자-프로 톤 질량 비율과 해리 에너지가 증가한다.
천문학 자와 물리학 자들은 원자와 분자에서 방출되거나 흡수 된 광자의 빈도를 사용하여 이러한 기본 상수의 작은 변형에 대한 증거를 찾고 있으며, 여기에서 정확한 시간 유지 장치와 지구상에서 정교하게 민감한 실험을 사용함으로써. 지금까지 우리는 변화의 징후가 거의 보지 못했습니다. 지난 120 억 년에 걸쳐 미세 구조 상수의 시간적 차이는 100,000에서 1,000,000 또는 1 부에서 약 1 부 미만인 것으로 보입니다. 흥미롭게도, 최근의 일부 분석은 우주 위치 사이의 겸손한 변화를 암시합니다.
그러나 시간이 얼마나 멀어지고 어떤 환경이 이러한 상수를 측정 할 수 있는지에 대해서도 심각한 제한이 있습니다. 방은 미래의 놀라움을 위해 존재합니다. 그리고 1,000,000 년 동안 1,000,000 년의 드리프트 중 1 개조차도 미래에 수십억 년 동안 훨씬 더 큰 변화를 일으킬 수 있습니다. 평생 동안의 전망과 생명 인큐베이터, 행성에서 가장 오래 지속되는 별에 이르기까지의 전망을 수정했습니다.
.또한 알려진 생화학 및 진화 적 변화의 특별한 복잡성과 의존성을 통해 기본 상수의 가장 작은 변화의 영향이 기본 상수의 영향을 크게 증폭시킬 가능성이 있습니다. 100 억 년 전에 시작된 삶의 현실의“튜닝”의 미세한 차이는 오늘날 선호하는 것과는 달리 분자 진화와 전략을 방향으로 직접 지시 할 것입니다.
.가설 적으로, 반응 속도를 변경하기에 충분한 분자 결합 강도의 작은 변화와 단백질의 구조적 특성은 불가능하게 만들지 않으면 오늘날이 미세한 수준에서 자연 선택을 유도 할 수 있습니다. 자연은 새로운 거대 분자 구조와 단축키, 즉 기본 효소와 대체 기능, 기본 매개 변수가 계속 변화하더라도 지속되는 복잡한 세포 구조의 전적으로 다른 유형의 복잡한 세포 구조를“발견”할 수 있습니다.
.이러한 이국적인 가능성이 없더라도, 우리는 우주의 환경 적 특성이 같은 초기부터 바뀌 었음을 확실히 알고 있습니다. 생화학이 처음으로 진행될 수있는 기간 동안 (빅뱅 이후 1 억 년 이후) 첫 세대의 별이 새로운 원자 핵을 위조함에 따라 가장 무거운 요소가 부족했습니다.
이러한 원자들, 지상 규모의 행성은“탄소 세계”로 상처를 입었을 수 있으며, 어떤 방식으로는 화학적으로 풍부하지만 오늘날의 삶이 완전히 의존하는 무거운 요소 중 일부가 심각하게 부족했습니다. 인생은 갈 수 있었지만 다른 제한과 명령이 있습니다. 가설 적으로, 그러한 초기 살아있는 시스템은 생명의 분자 구조에 내장 될 때 부여하는 진화론 적 이점을 위해 아연이나 철과 같은 생화학 적으로 귀중한 원자를 선별하고 추구 할 수 있습니다. 다시 한번, 그 삶의 후손들은 최근에 신흥 종들과 다를 수 있으며, 심오하고 약간 끔찍한 방식으로 더 효율적이고 훨씬 더 강인합니다.
사실 "외계인"(라틴어 알리우스에 뿌리를 둔 단어 ,“기타”를 의미하는)는 우리 자신의 조상들에 의해 우리가 당황한 것보다 우리를 더 많이 당할 수있는 우주를 가로 질러 흩어질 수있는 프로세스 중심의 진화 현상의 완전히 발산을 포착하기에 충분히 강한 용어가 아닐 수 있습니다. 근본적으로 다른 전망의 우주에서 시작된 혈통이있는 삶과 상상할 수 없을 정도로 다른 규칙은 말할 수 없을 정도로 소설적이고, 초 이성적이며 과도하게 될 수 있습니다.
Caleb Scharf는 천체 물리학 자이자 뉴욕 콜롬비아 대학교에서 천공학 책임자입니다. 그의 최신 책은 입니다 정보의 상승 :도서, 비트, 유전자, 기계 및 인생의 끝없는 알고리즘, 2021 년 6 월에 오는 트위터 @caleb_scharf.
참조
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에서 검색했습니다2. King, R.A., Siddiqi, A., Allen, W.D., &Schaefer III, H.F. 화학은 미세 구조 상수 및 전자-프로 톤 질량 비율의 함수로서 화학. 물리적 검토 a 81 , 042523 (2010).
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4. Mashian, N. &Loeb, A. Cemp Stars :초기 우주에서 탄소 행성을 호스트 할 수 있습니다. arxiv (2016). doi :10,1093/mnras/stw1037
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리드 이미지 :Valery Brozhinsky / Shutterstock
이 기사는 2021 년 4 월의“보편성”문제에 온라인으로 처음 등장했습니다.
