tiistai 22. kesäkuuta 2010

Hiljainen taivas, äänekäs maa.


Tunnustaudun SETI-entusiastiksi, ja olinkin hämilläni, kun huomasin etten ollut lukenut Stephen Webbin kirjaa "Where is everybody", joka käsittelee Fermin paradoksia. Lyhyesti sanottuna, vaikka avaruusmatkailu on kallista, niin suhteellisen hitaastikin avaruuteen levittäytyvä sivilisaatio täyttäisi galaksin muutamassa kymmenessä miljoonassa vuodessa. Koska galaksimme on muotoutunut jo miljardeja vuosia sitten, vaatii kysymys oikeasti jonkin selityksen: Miksi me emme ole havainneet merkkejä maapallon ulkopuolisesta älyllisestä elämästä?

Vastauksia - siis arvauksia, skenaarioita, ja hypoteeseja - on tietysti vaikka kuinka monta, enkä käy niitä tässä ruotimaan. Älyllisen elämän olemattomuus on falsifioitavissa oleva positio, joten on mielekästä lähteä otaksumasta, että maapallon ulkopuolista älyllistä elämää ei ole. Tämä ei tarkoita, ettei kysymystä tulisi tutkia, päin vastoin. Tiede on sitä, että osoitamme ennakkoluuloja - erityisesti omiamme - vääriksi aina kun voimme. Maapallon ulkopuolisen älyn puute onkin mielekäs nollahypoteesi, jonka voimme hylätä, jos löydämme signaalin, joka voidaan tulkita. Toistaiseksi taivaat ovat pysyneet vaiti.

Aloitin lukemaan myös toista kirjaa, jonka olin skipannut jostain syystä. Richard Dawkinsin River out of eden tarttui käteeni. Kahden kirjan rinnakkainen lukeminen on joskus harvoin erittäin synergistinen kokemus, ja Webb+Dawkins osoittautui tällaiseksi. Samaan aikaan minulla oli edelleen kesken Vingen Marooned in realtime, joka vielä jotenkin sopii pakettiin.

Dawkinsin ekskursiot biologian ulkopuolelle ovat olleet hieman noloja, vaikken täysin eri mieltä hänen sanomisistaan olekaan. Mutta evoluutiobiologiaa kuvatessaan hän kykenee johonkin, missä kukaan muu ei tunnu onnistuvan. Kuvittelin vuosia, ettei minun kannata lukea kuin yksi hänen evoluutiobiologiaa käsittelevistä kirjoistaan, koska kaikissa käsitellään kuitenkin samoja argumentteja, mutta olin väärässä. Käytetyt abstraktiot ja analogiat ovat hyvin rikkaita ja nyansseja on paljon. Kaikki maailman Dawkins-vihaajat yhdessä eivät kykene tuottamaan edes yhtä, saati sitten useampaan kirjaan riittävää vastaavalaisen kirkkaan ajattelun kidettä kuin näissä on. Kun lähden Oxfordiin syksyllä, koetan järjestää tapaamisen hänen kanssaan. (SE voi toki olla vaikeaa.)

Tarkennan vielä: edellisellä en tarkoita, että olisin jonkinlainen Dawkinsin "fani". Kyse on vain siitä, että hän on osoittanut useammalla teoksellaan olevansa äärimmäisen tarkkanäköinen ja erityisesti kykenevä esittämään argumentit - ainakin tietyssä sovellusalueessa - siten, että ne ovat täysin läpinäkyviä ja ymmärrettäviä.

28 kommenttia:

IDA kirjoitti...

Suosittelen D.S Wilsonin Darwin's Cathedralia. Se on puhtaan ateistinen ;)

Jarno Virtanen kirjoitti...

Olen sitä mieltä, että viimeisen kappaleen tarkennus on turha.

Juho kirjoitti...

Miksi me emme ole havainneet merkkejä maapallon ulkopuolisesta älyllisestä elämästä?

Mielestäni kysymystä tulisi miettiä myös muodossa

"Miksi Maan ulkopuolinen, meitä huomattavasti kehittyneempi elämä näyttäytyisi meille?"

tai

"Voimmeko ymmärtää meitä huomattavasti kehittyneemmän elämän olemusta tai motiiveja? Ymmärtävätkö Korkeasaaren oravat olevansa häkissä, ja jos ymmärtävät, niin onko heidän mahdollista ymmärtää miksi näin on?"

Utumies kirjoitti...

Vai onko kyseessä tahallinen radiohiljaisuus turhan huomion välttämiseksi (kuten yksi kosmosgurumme taisi juuri hetki sitten visioida)?

Pelottavinta on, jos tosiaan älyllinen elämä on hyvin harvassa. Täälläkin se on aika huonoissa kantimissa.

Juha Kettunen kirjoitti...

Itsekin olen SETI-hörhö (keskimäärin kolme tietokonetta on lahjoittanut sähköä projektille jo vuodesta 1999). En silti ole pidättänyt hengitystäni tulosten suhteen missään vaiheessa. Yksi miettimisen arvoinen näkökulma on, että kuinka hedelmällistä radioaaltojen kuuntelu tilastollisesti on? Juuri nyt ihminen tarvitsee radiota vähän vaikka mihin, mutta kuinka pitkään menee, että joku aivan toisenlainen, nyt vaikeasti kuviteltavissa oleva teknologia korvaa sen? Ei liene kovin todennäköistä, että kaikesta taivaan radiohärdellistä löytyisi kuin ihmeen kaupalla se ehkä jopa sadan vuoden ajanjakso, jolloin joku sivilisaatio jossain radioaaltoja aikoinaan päästeli.

Jaakko kirjoitti...

http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_Earth_hypothesis

Wikipedia-artikkelin pääasiallisena lähteenä oleva kirja on hyvä, kannattaa tutustua oli sitten samaa mieltä tai ei.

Tiedemies kirjoitti...

Webbin kirja luotaa itseasiassa kaikki Juhon kysymykset, Utumiehen "radiohiljaisuus"-hypoteesin ja samoin myös ns. rare-earth- hypoteesin, ja kymmeniä muita. Käsittely on hieman pinnallinen, mutta esittää kuitenkin keskeisimmät argumentit puolesta ja vastaan jokaisesta "vastauksesta" tai uudelleenmuotoilusta.

Wilson on jo lukupuskurissa jossain sijalla 10-15, joten se tulee lukuun ehkä syksyllä.

Tiedemies kirjoitti...

Radioaaltojen kuuntelusta ja sen hyödyllisyydestä sen verran, että radioteleskoopit ovat suhteellisen halpoja verrattuna optisiin ja niillä saadaan aika paljon raakadataa suhteellisen hyvällä signaali-kohina suhteella.

Rehellisesti sanoen, en minäkään usko, että SETI mitään löytää, mutta radioaaltoja on helpohko tuottaa, joten jos kohtuullisen matkan (muutaman kymmenen valovuotta) sisällä on joku sivilisaatio, joka tuottaa radioaaltoja vaikka vain harrastuksena tai muun teknologian sivuvaikutuksena, niin SETIllä on mahdollisuus havaita jotain.

Minäkään en usko että tuolla jossain on juuri sellaisessa kehitysvaiheessa oleva sivilisaatio, että se lähettää juuri niitä taajuuksia, joita me kuuntelemme, mutta todennäköisyys on kuitenkin nollaa suurempi. Kuunteleminen ja analysointi maksaa toki jonkin verran; jos olen rehellinen, niin parempi olisi oikeastaan antaa sitä laskenta aikaa folding@home-projektille; siitä saatava hyöty ihmiskunnalle on todennäköisesti tavattoman paljon suurempi.

Gc kirjoitti...

Eikö tavallisen vahvuisen radiosignaalin matkaaminen kaukaa avaruudesta maahan ole aika heikkoa, kaikenlaisten häiröiden taustasäteilyn, auringon hiukkauspäästöjen or what everin vuoksi? Täytyy kyllä sanoa että en ole tähän asiaan yhtään perehtynyt, mutta näin muistan jostain lukeneeni.

Tiedemies kirjoitti...

Eikö tavallisen vahvuisen radiosignaalin matkaaminen kaukaa avaruudesta maahan ole aika heikkoa, kaikenlaisten häiröiden taustasäteilyn, auringon hiukkauspäästöjen or what everin vuoksi?

On. Oikeastaan voi olla ihan varma, että hajasäteilyä ei tulisi havaittua, eli jollain pitäisi olla megawattiluokan melko kapeasti suunnattu lähetin osoitettuna meidän aurinkokuntaan, jotta SETI sen löytäisi.

Auringon ja taustasätelyin ja "whateverin" vaikutusta en osaa sanoa, niiden jakauma taajuusalueen yli on kai aika lailla tunnettu, joten luultavasti teleskoopeilla kuunnellaan kaistoja, joilla näiden luonnollisten ilmiöiden tuottaman kohinan teho on vähäinen. Näin olen ymmärtänyt.

Panu kirjoitti...

Maailmankaikkeuden ikä on äärellinen. Lisäksi alkaa pahasti näyttää siltä, että älyllisen elämän kehittymiselle tarvitaan hyvin optimoidut olosuhteet. Esimerkiksi se, että Jupiter siivoaa pois suurimman osan Maata uhkaavista rogue-asteroideista ja komeetoista, on estänyt lajien joukkosukupuutot suurimmilta osin. Voi olla, että aurinkokunnan pitää olla ihan tietyn muotoinen, jotta se voi tukea älyllisen elämän syntymistä.

Sanalla sanoen: Vaikka jonkinlaista elämää onkin varmaan kehittynyt aika monella taholla, luultavasti sellaisia paikkoja, jotka ovat geologisesti riittävän rauhallisia ja taivaanmullistuksilta riittävän rauhassa kehittääkseen älyllistä elämää, on luultavasti hyvin vähän. Lähin naapuri on liian kaukana.

Panu kirjoitti...

Tuo Rare Earth -hypoteesi näkyy olevan samoilla linjoilla kanssani.

Tiedemies kirjoitti...

Olen itseasiassa taipuvainen pitämään Panun selitystä Fermin paradoksille todennäköisimpänä. Todennäköisesti itsestään kopioita tuottavien rakenteiden olemassaolo eli suomeksi "elämä" jossain muodossa, on "yleistä", eli sitä esiintynee missä tahansa, missä on sopivia aineita ja lämpötiloja. Ja "sopivien" olosuhteiden skaala voi olla suurikin.

Sensijaan älyllinen elämä vaatii paitsi elämää, myös paljon elämää. Pelkkä kemo/fotosynteesi ja jonkinlainen alkeellinen kopioituva prosessi eivät tuota välttämättä mitään mielenkiintoista. Maapallolla kävi erikoisesti muutaman kerran. Aitotumallisiin johtanut adaptaatio saattoi olla hyvin epätodennäköistä. Se, että fotosynteesi rikasti ilmakehään happea suuria määriä, saattoi olla epätodennäköistä. Se, että monisoluista, suvullisesti lisääntyvää elämää syntyi, saattoi olla epätodennäköistä.

Erityisesti suvullinen lisääntyminen räjäytti evoluution nopeuden, koska variaatioiden määrä lisääntyi sen myötä huimasti. Jos vastaava adaptaatio on epätodennäköinen, on myös älyllisen elämän kehittyminen epätodennäköistä.

Elämän "historia" maapallolla on pitkä, se on suuruusluokissaan universumin eliniän luokkaa (3 mrd contra 13 mrd vuotta). Voi hyvin olla, että älyllisen elämän syntyminen tapahtuu epätodennäköisesti ja hitaasti. Ihminen voi hyvinkin olla tunnetun maailmankaikkeuden ensimmäinen olento, joka kykenee kuuntelemaan radioaaltoja siinä toivossa, että ne olisivat jonkun muun lähettämiä.

Tiedemies kirjoitti...

Kysymystä voi luodata myös (joskin hieman harhaanjohtavasti) tutkimalla napa-alueita tai kuumimpia aavikoita. Niissä on toki elämää, mutta lähinnä jotain leviä, bakteereja tms. Jos koko planeetta muistuttaisi Antarktista tai Atacaman autiomaata, ei täällä olisi pahemmin mahdollisuuksia kehittyä älyllistä elämää.

Panu kirjoitti...

Veikkaan että asutuskelpoisia planeettoja on paljon enemmän kuin älyllistä elämää synnyttäneitä planeettoja, juuri siksi että älylliselle elämälle otolliset evoluution onnenkantamoiset ovat jääneet tapahtumatta, vaikka planeetan olosuhteet olisivatkin ihmiselle verrattain suotuisat lämpötilan ja ilmakehän osalta.

Markku kirjoitti...

Veikkaan että asutuskelpoisia planeettoja on paljon enemmän kuin älyllistä elämää synnyttäneitä planeettoja, juuri siksi että älylliselle elämälle otolliset evoluution onnenkantamoiset ovat jääneet tapahtumatta, vaikka planeetan olosuhteet olisivatkin ihmiselle verrattain suotuisat lämpötilan ja ilmakehän osalta.

Pitäisikö lähettää tekniikan ollessa riittävän kehittynyttä muihin aurinkokuntiin itsensä kopioivia koneita, jotka sivuhommana järjestäisivät asuttamiskelpoisille planeetoille myös sinne soveltuvan mahdollisimman monipuolisen eliöyhteisön?

(Ruukinmatruunan vastaus jälkimmäiseen kysymykseen olisi varmaan jyrkkä "ei": uusia "paskapalloja" ei tarvita.:)

Tiedemies kirjoitti...

En oikein tiedä; jos on elämälle suotuisia planeettoja, joissa ei esimerkiksi olisi monisoluista elämää, en näkisi niiden kolonisoimisessa tuontieliöillä mitään kovin suurta eettistä ongelmaa.

Nythän on niin, että ihmiselle soveltuvaa ilmakehää tms. ei voi olla ilman fotosynteesiä tms. harjoittavia eliöitä, koska riittävä happipitoisuus ilmakehässä ei ole stabiili tila. Tai kai se teoriassa on mahdollista, mutta periaatteessa uskoisin sen olevan epätodennäköistä.

Jos "riittävän" läheltä - sanotaan alle 25 valovuotta - löytyisi sopivan kokoinen planeetta, sopivalla etäisyydellä, sopivalla pyörimisnopeudella jne., ihmiskunnalla olisi jo muutamien vuosikymmenien sisällä, ehkä minun elinaikanani, mahdollisuus lähettää Markun kuvailema "siemenalus" matkaan. Siemenalus istuttaa planeetalle elämää ja automaattisia tehtaita, jotka rakentavat terraformauslaitteiston jne.

Matka tosin kestäisi parhailla nykyisin tunnetuilla tekniikoilla (fissiokäyttöiset ionimoottorit) tuhansia vuosia.

Markku kirjoitti...

Jos "riittävän" läheltä - sanotaan alle 25 valovuotta - löytyisi sopivan kokoinen planeetta, sopivalla etäisyydellä, sopivalla pyörimisnopeudella jne., ihmiskunnalla olisi jo muutamien vuosikymmenien sisällä, ehkä minun elinaikanani, mahdollisuus lähettää Markun kuvailema "siemenalus" matkaan. Siemenalus istuttaa planeetalle elämää ja automaattisia tehtaita, jotka rakentavat terraformauslaitteiston jne.

Matka tosin kestäisi parhailla nykyisin tunnetuilla tekniikoilla (fissiokäyttöiset ionimoottorit) tuhansia vuosia.


Kestäköön vaikka miljardeja vuosia. Ideana olisi kylvää mahdollisimman paljon elämää joka puolelle galaksiamme ja koko universumia. Koneet voisi laittaa raportoimaan tekemisistään ja näkemisistään kaikkiin paikkoihin, joissa ne ovat olleet.

Tiedemies kirjoitti...

Ideana olisi kylvää mahdollisimman paljon elämää joka puolelle galaksiamme ja koko universumia. Koneet voisi laittaa raportoimaan tekemisistään ja näkemisistään kaikkiin paikkoihin, joissa ne ovat olleet.

Reynoldsilla oli tarina koneista, jotka tunnettiin nimellä "greenfly", ja joiden tehtävänä oli istuttaa aurinkokuntiin elämää. Koneet kuitenkin "vikaantuivat", ts. ne kokivat itse jonkinlaisen evoluution ja päätyivät tuhoamaan kaiken tieltään, muuttaen jokaisen elinkelpoisen tähtijärjestelmän kaikki planeetat ja muun tähteä kiertävän materian pieniksi yhteyttäviksi kupliksi tms. Muistaakseni ideana oli, että lopulta koko maailmankaikkeus täyttyi näistä, eikä muuta elämää ollut.

Panu kirjoitti...

riittävä happipitoisuus ilmakehässä ei ole stabiili tila

Tuota, milläköhän perusteilla? Minulla on aavistus, mutta kuulisin sen mielelläni sinulta.

Tiedemies kirjoitti...

Ilmaisin itseäni huonosti. Siis, happirikasta ilmakehää tuskin syntyy, tai sellainen tuskin säilyy, planeetalla, jossa ei ole jotain fotosynteesin tms. kaltaista prosessia, joka vapauttaa happea. Happi on, kuten tiedät, tavattoman herkästi reagoiva aine. Tässä puhutaan kuitenkin geologisista aikaskaaloista. Voi olla, että tällaiset prosessit ovat harvinaisia, ja siten osa rare-earth mallia.

Panu kirjoitti...

Siis, happirikasta ilmakehää tuskin syntyy, tai sellainen tuskin säilyy, planeetalla, jossa ei ole jotain fotosynteesin tms. kaltaista prosessia, joka vapauttaa happea. Happi on, kuten tiedät, tavattoman herkästi reagoiva aine.

Tämänsuuntaisia minäkin mietin. Toisaalta, spekuloin tilanteella, jossa happea nyt vain kerta kaikkiaan jäisi yli, kun kaikki vety olisi sidottu vedeksi ja pii ja metallit silikaattimineraaleiksi. Happi on kuitenkin niin painavaa, ettei se katoa minnekään. Tietysti tilanne, jossa happea olisi planeetan kuoressa merkittävästi enemmän kuin vetyä, tuntuu epätodennäköiseltä.

Herää toki kysymys, onko niiden happea vapauttavien prosessien oltava biologisia. Ehkä ne voisivat olla geologisiakin.

Tiedemies kirjoitti...

Herää toki kysymys, onko niiden happea vapauttavien prosessien oltava biologisia. Ehkä ne voisivat olla geologisiakin.

Ilman muuta ne voisivat olla, mutta kuten yllä kirjoitin, pidän sellaisia epätodennäköisinä. Miten tällainen prosessi toimisi pitkällä aikavälillä, mikä reaktio vapauttaisi happea esim. silikaateista, karbonaateista, hiilidioksidista jne. ja sitoisi toisaalta pelkistetyt aineet jossain muussa muodossa? Millainen kierto olisi stabiili? Käsittääkseni maan nykyinen geologinen kierto ei vapauta vapaata happea. Tämä ei tietenkään todista mitään, mutta siis, ainakin planeetan geologian pitäisi olla erilainen.

tommi kirjoitti...

En ole tajusinko oikein, mutta onhan Europan ilmakehä melkein puhdasta happea. Vety on joko vetenä eli jäänä (ainakin pinnalla) ja heikon painovoiman takia kaasumainen vety on kadonnut avaruuteen.

Gc kirjoitti...

Tommi, ilmakehästä (myös hengitys ilmasta) suurin osa taitaa olla typpeä n.78 prossaa (happi n.21 prossaa).

Jukka kirjoitti...

Vaikka olenkin Dawkins-vihaaja, pidän kyllä suuresti useimmista hänen biologian alaan kuuluvista kirjoistaan. Hän on ylivoimainen sosiobiologian ja evoluutiotieteen popularisoija.

Selfish Gene sai minut inostumaan sosiobiologiasta kauan kauan sitten. Minusta siinä selitettiin hyvin evolutiivinen peliteoriakin.

Extended Phenotype on taas aivan toisenlainen kirja. Se ei ole tieteen popularisointia ollenkaan vaan esittelee eräänlaisen vaihtoehtoisen tavan ajatella ympäristön ja fenotyypin suhdetta.
Esimerkiksi linnun pesä mieletään laajennetuksi fenotyypiksi.

(Vaihtoehtoinen tapa ajatella on Niche Construction, jossa yksilö muuttaa omaa ympäristöään, ja samalla jälkeläistensä ympäristöä. Konstruoitu niche periytyy usein jälkeläiselle.)

Selfish Gene esittelee meemiteorian, josta on tullut suosittu kulttuurievoluution "harrastelijoiden" keskuudessa. Teoria ei kuitenkaan ole osoittautunut millään lailla kovin hedelmälliseksi ja se on pikemmin vain este ihmisille nähdä että kulttuurievolluution ja instituutioiden evoluution tutkimusalalla tapahtuu todella paljon. Mm. antropologiassa ja taloustieteessä.

Dawkinsin harha-askel uskontotieteeseen on ollut jo melkoinen katastrofi, mutta tietenkään häntä ei pelkästään sen perusteella voi tuomita. Vapaa-ajattelijatkin ovat käytännössä hylänneet Jumalharhan. Sen sijaan he diggaavat nykyään kognitiivista uskontotiedettä.

Jukka kirjoitti...
Kirjoittaja on poistanut tämän kommentin.
Jukka kirjoitti...

Luulen että Suomen vapaa-ajattelijoiden lemppari-uskontotieteilijä on nykyään Pascal Boyer.

Vaikka hän ei sanokaan että "Jumalaa ei ole olemassa" niin kuin Dawkins, häntä voi kuitenkin syyllistymättä valheeseen tulkita niin että "uskonto on mielen virus".

Mitään sellaista Boyer ei tarkkaan ottaen tosin uskoakseni ole sanonut. Boyerin kirja Ja ihminen loi jumalat on käännetty suomeksi.

Se on todella mielekiintoinen kirja.