En avanceret civilisation kunne modstå den accelererende udvidelse af universet

Når det kommer til eksistentielle trusler mod menneskeheden, er nogle problemer mere presserende end andre. Sygdom, atomkrig, hungersnød, asteroidepåvirkning: alle har en velundersøgt sandsynlighed for at skade samfundet i den nuværende tidsalder. Disse trusler indgyder med rette en smule frygt i manges hjerter og sind.

Men en trussel, der er nær bunden af ​​listen, er den accelererende udvidelse af universet. Faktisk er det slet ikke blevet betragtet som en klar trussel indtil nu.

I dag ændrer det sig, i det mindste en smule, takket være arbejdet fra Dan Hooper, en partikelfysiker ved Fermi National Accelerator Laboratory i Batavia, Illinois. Hooper påpeger, at vi ikke er i stand til at studere, kommunikere eller påvirke ting ud over den kosmiske horisont, som er den maksimale afstand, som lys kan rejse til os inden for universets alder.

Der kan være masser af ting hinsides den kosmiske horisont – stjerner, galakser, endda civilisationer. Men da lys fra dem aldrig kan nå os, kan vi ikke kontakte eller se dem.

Men den kosmiske horisont ændrer sig. Hooper har fundet ud af, hvordan dette vil påvirke vores kvarter i universet, som astronomer kalder den lokale gruppe. Dette er sættet af omkring 50 nærliggende galakser, der er gravitationsmæssigt bundet til Mælkevejen og er på vej til at kollidere engang inden for de næste billioner år for at danne en enkelt supergalakse.

Derfor vil den lokale gruppe være menneskehedens hjem i en overskuelig fremtid. I løbet af milliarder af år kan vi endda kolonisere det, hoppe fra et stjernesystem til et andet og udnytte hver enkelt sols energi undervejs.

Den accelererende udvidelse af universet sender imidlertid galakser over horisonten med en hastighed, der er stigende. Som et resultat heraf vil alle stjerner, der bor uden for den lokale gruppe, i løbet af de næste cirka 100 milliarder år falde ud over den kosmiske horisont og blive ikke kun uobserverbare, men helt utilgængelige, siger Hooper.

Det er et problem for en avanceret civilisation, fordi det begrænser antallet af nye stjerner, der er tilgængelige at udnytte.

Så spørgsmålet, som Hooper undersøger, er, om der er noget, en avanceret civilisation kan gøre for at afbøde virkningerne af denne accelererende ekspansion. Og det viser sig, at der er.

Først lidt baggrund. Tilbage i 1960'erne spekulerede den legendariske fysiker Freeman Dyson i, at avancerede civilisationer ville forsøge at samle så meget energi fra deres sole som muligt. Han foreslog, at den indlysende måde at gøre dette på var helt at omkranse hver stjerne med en kugle, der fanger alt det producerede lys. Denne energi kan så udnyttes og spildvarmen udstråles i rummet som sub-millimeterbølger eller infrarødt lys.

Såkaldte Dyson-sfærer har opnået kultstatus. Science fiction-forfattere har skrevet bind om dem. Endnu vigtigere, astronomer har søgt efter den karakteristiske strålingssignatur, de skal producere, indtil videre uden held.

Hoopers arbejde tilføjer et nyt twist til fortællingen. Hans idé er, at en avanceret civilisation kunne bygge en kugle, der udsender affaldsstråling i en bestemt retning. Denne stråling ville accelerere kuglen - og stjernen den indeholder - i den modsatte retning.

Med tiden kunne en avanceret civilisation bruge denne teknik til at samle stjerner som en energikilde og derved holde dem inde i den kosmiske horisont, når universet udvider sig.

Et vigtigt spørgsmål er, hvilken slags stjerner der ville være egnede til denne bestræbelse. Hooper siger, at store stjerner har en tendens til at være ældre og derfor ville løbe tør for saft, mens de blev manøvreret. På den anden side producerer meget små stjerner mindre energi og kan ikke accelerere hurtigt. Disse stjerner kunne ikke manøvreres hurtigt nok til at blive inde i horisonten.

Hoopers konklusion er, at stjerner med omtrent samme masse som solen ville være bedst egnede til denne form for galaktisk transport. Han siger, at koncentrering af stjerner på denne måde ville øge mængden af ​​energi til rådighed for civilisationer med en faktor på flere tusinde. Og det kunne holde dem i gang meget længere, end det ellers ville være muligt.

Der er en målbar forudsigelse fra Hoopers arbejde. Hvis avancerede civilisationer allerede har påbegyndt denne stjerneindsamlingsproces, burde den kunne observeres for astronomer. En sådan civilisation kunne fremstå som et område op til titusvis af megaparsek i radius, hvor de fleste eller alle stjerner, der er lettere end [to solmasser] er omgivet af Dyson-sfærer, konkluderer han.

Ingen tvivl om, at astronomer ivrigt vil lede efter en sådan signatur.

Hoopers arbejde bygger imidlertid på to antagelser. Den første er, at en avanceret civilisation vil forsøge at maksimere sit energiforbrug. Det er på ingen måde sikkert. Måske vil sådanne civilisationer lære at klare sig med det, de har. Jorden har bestemt brug for det.

Den anden antagelse er, at kosmologer har ret i at tro, at universets udvidelse accelererer. Endnu en gang er dette ikke nogen slam dunk.

Mange forskere er utilpas med tanken om, at universet vil udvide sig for evigt, og endnu mere utilfredse med tanken om, at denne ekspansion accelererer. Måske er den største bekymring, at denne acceleration overtræder princippet om bevarelse af energi - en hjørnesten i moderne fysik.

Avancerede civilisationer er mere tilbøjelige til at have løst denne gåde. Så fraværet af Dyson-sfærer i de grupper, Hooper forestiller sig, kan bare være bevis på, at vores kosmologer har taget fejl.

Ref: arxiv.org/abs/1806.05203 : Liv versus mørk energi: Hvordan en avanceret civilisation kunne modstå den accelererende udvidelse af universet

skjule