Exobiología: El gran filtro / Robin Hanson

Posted on 2020/05/24

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El gran filtro: ¿ya casi lo hemos pasado?

15 de septiembre de 1998

por Robin Hanson

La humanidad parece tener un futuro brillante, es decir, una oportunidad no trivial de expandirse para llenar el universo de una vida duradera. Pero el hecho de que el espacio cercano a nosotros parezca muerto ahora nos dice que cualquier pieza de materia muerta enfrenta una probabilidad astronómicamente baja de iniciar un futuro así. Por lo tanto, existe un gran filtro entre la muerte y la expansión de la vida duradera, y la humanidad se enfrenta a la inquietante pregunta: ¿qué tan avanzado estamos en este filtro?La combinación de historias estándar de biólogos, astrónomos, físicos y científicos sociales nos llevaría a esperar un filtro mucho más pequeño de lo que observamos. Por lo tanto, una de estas historias debe estar equivocada. Para averiguar quién está equivocado e informar nuestras elecciones, debemos estudiar y reconsiderar todas estas áreas. Por ejemplo, debemos buscar evidencia de extraterrestres, como a través de señales, fósiles o astronomía. Pero contrario a las expectativas comunes, la evidencia de extraterrestres es probablemente una mala noticia (aunque valiosa). Cuanto más fácil fue para la vida evolucionar a nuestro escenario, más sombrías probablemente sean nuestras posibilidades futuras.

Introducción

Fermi, Dyson, Hart, Tipler y otros [Finney & Jones, Dyson 66, Hart 75, Tipler 80] han destacado la relevancia para SETI (la búsqueda de inteligencia extraterrestre) del “Gran silencio” [Brin 83] (también conocida como la paradoja de Fermi), el hecho de que los extraterrestres aún no han colonizado sustancialmente la Tierra. Sin embargo, lo que aún no ha sido suficientemente destacado o analizado adecuadamente es la relevancia de este hecho para las elecciones mucho más grandes que hacemos ahora.

El Gran Silencio debe obligarnos a revisar una visión estándar en una o más áreas de biología, astronomía, física o ciencias sociales. Y algunas de estas revisiones sugieren fuertemente que la humanidad sea mucho más cautelosa ante posibles desastres. Para aclarar estos puntos, este documento primero revisará cómo nuestra comprensión estándar en estas áreas nos llevaría a no esperar un Gran Silencio, y luego considerará una variedad de posibles revisiones que podríamos considerar.

La vida colonizará

Hasta ahora, la vida en la tierra parece haber adaptado su tecnología para llenar cada nicho ecológico que pudo. Las poblaciones y especies previamente estables se han expandido consistentemente en las fronteras recién abiertas. Toda la vida conocida parece tener una “fase de dispersión” para fomentar la colonización, con mutaciones no triviales y mezcla sexual para fomentar la exploración de nuevas tecnologías [Tipler 80].

Del mismo modo, la humanidad ha seguido avanzando tecnológicamente y llenando nuevos nichos geográficos y económicos a medida que se vuelven tecnológicamente factibles. Por ejemplo, mientras la China imperial se cerró a la exploración por un tiempo, otros pueblos competidores, como en Europa, eventualmente llenaron el vacío.

Este fenómeno se entiende fácilmente desde una perspectiva evolutiva. En general, solo se necesitan unos pocos individuos de una especie para tratar de llenar un nicho ecológico, incluso si el resto de la vida no está interesada. Y las mutaciones que fomentan tales ensayos pueden ser ricamente recompensadas. Del mismo modo, esperamos que las poblaciones internamente competitivas de nuestros descendientes sobrevivientes continúen avanzando tecnológicamente y llenen nuevos nichos a medida que sean tecnológicamente y económicamente viables.

La colonización ha sido una experiencia constante con la vida en la Tierra a largo plazo, y nuestra mejor comprensión de los sistemas sociales humanos sugiere que esto continuará. Mientras que los humanos evolucionan dentro de complejos sistemas organizativos, culturales, meméticos y genéticos co-evolutivos, todos estos sistemas muestran tendencias a largo plazo para hacer uso de recursos útiles para la reproducción.

Por lo tanto, deberíamos esperar que, cuando tal viaje espacial sea posible, algunos de nuestros descendientes intenten colonizar primero los planetas, luego las estrellas y luego otras galaxias. Y deberíamos esperar tal expansión, incluso cuando la mayoría de nuestros descendientes se contentan con mirar el ombligo, temer la competencia de los colonos [Benford 81], temer el contacto con extraterrestres o querer preservar el universo en su estado natural. Al menos deberíamos esperar esto siempre y cuando una sociedad sea lo suficientemente competitiva internamente como para permitir que muchos miembros tengan y actúen sobre puntos de vista alternativos. Después de todo, incluso los adictos a la realidad virtual que miran el ombligo probablemente querrán más y más masa y energía (realmente negentroy) para construir y ejecutar mejores computadoras, y deberían extenderse para mitigar los desastres locales [Zuckerman 85]. Un millón de años es un período cosmológicamente corto, sin embargo, es mucho más que suficiente para que las tasas históricas de crecimiento de la población (> .001% / año) superen los límites físicos fundamentales en la cantidad de cómputo posible dentro del universo observable [Zaslavskii 96]. Esto sigue siendo cierto incluso utilizando agujeros negros para negentropía y computadoras cuánticas para computación, cada una de las cuales cuadra los recursos disponibles en relación con los enfoques estándar. Por lo tanto, tenemos buenas razones para esperar que los recursos no utilizados sean colonizados en escalas de tiempo cosmológicas, incluso si encontramos otras civilizaciones para comunicarnos o “teletransportarnos” [Scheffer 94].

La teoría evolutiva incluso sugiere [Hansson y Stuart 90] que las presiones competitivas entre los colonos deberían alentar una tasa de crecimiento económico factible máxima, ya que aquellos que viajan demasiado lento, se demoran demasiado o eligen no replicar [Stephenson 79] son ​​superados en número por otros. Se pueden enviar sondas de colonización cada vez más rápidas y de alto riesgo en viajes cada vez más largos, todo para tener la oportunidad de ser el primero en colonizar un vasto territorio virgen.

Técnicamente, tal colonización espacial parece factible, incluso si está más allá de nuestras capacidades actuales, ya que incluso ahora podemos imaginar las tecnologías habilitadoras. Los barcos interestelares autosuficientes y lentos serían casi factibles ahora, si fuéramos lo suficientemente ricos como para construirlos. Y las rápidas inteligencias de máquina de viaje espacial [Drexler 92b] (Drexler 92b) de autorreproducción [Forward 85,87] auto reproductivas [Tipler 80] basadas en nanotecnología (artificiales o cargadas [Hanson 94]) parecen posibles en unos pocos siglos.

No hay límites obvios para la velocidad de la nave espacial (aparte de la velocidad de la luz), dados los recursos suficientes. Y con un control total (basado en nanotecnología) sobre la estructura atómica de la materia [Drexler 92a], los colonos deberían estar interesados ​​principalmente en los átomos y el negentroy que pueden extraer de un sitio de colonización [Dyson 66,79], y la conveniencia de su ubicación .

El punto de datos

Por lo tanto, en el próximo millón de años (a lo sumo), nuestros descendientes parecen tener una posibilidad previsible (mayor de una en mil) de alcanzar un punto “explosivo”, donde se expanden hacia afuera a una velocidad cercana a la de la luz para colonizar nuestra galaxia, y luego el universo, dominando fácilmente cualquier vida menos desarrollada en el camino. El recorrido FTL (más rápido que la luz) implicaría una expansión aún más rápida.

Esperamos que tal explosión llene la mayoría de los nichos disponibles que contengan recursos utilizables de masa o negentroy. E incluso si los recursos más valiosos se encuentran entre las estrellas o en los centros galácticos, esperamos que algunos de nuestros descendientes hagan uso de la mayoría de los recursos de materia y energía que pueden alcanzar económicamente, incluidos aquellos en sistemas solares “remotos” como el nuestro y aquellos cerca de nosotros.

Una vez que una explosión va más allá de la escala en la que un solo desastre, como una supernova, podría destruirla y convertirse en una explosión “duradera” de vida avanzada, solo debe detenerse al encontrar otra explosión de vida similarmente avanzada. Después de eso, si ocurre un desastre en una colonia establecida desde hace mucho tiempo, otros pronto deberían volver a intentarlo nuevamente.

Sin los viajes FTL para mediar la conformidad, tampoco nos sorprendería una gran diversidad entre las diferentes partes de una explosión, y especialmente entre las diferentes explosiones [Hoerner 78]. Esperaríamos, por ejemplo, diferentes culturas, idiomas y detalles de la forma del cuerpo. Sin embargo, esperamos mucha menos diversidad con respecto a las elecciones que pondrían a una civilización o entidad en una fuerte desventaja reproductiva competitiva.

Por ejemplo, si bien uno puede imaginar sondas depredadoras enviadas para buscar y destruir otra vida [Brin 83], es más difícil de entender por qué esas sondas tampoco colonizarían agresivamente los sistemas que visitaron, si tal colonización fuera barata. La colonización agresiva les daría más sondas para trabajar y negaría recursos a los competidores. Si este esfuerzo de colonización pudiera ocultar sus orígenes a quienes podrían tomar represalias, ¿qué tendrían que perder?

Del mismo modo, aunque algunos grupos pueden dejar plausiblemente algunos lugares “en barbecho” como “reservas naturales” generadoras de información [Fogg 87], es mucho más difícil imaginar que la mayoría de los lugares estén tan preservados. Debería haber rendimientos decrecientes a dicha información, y los grupos que usan más de sus recursos deberían tener una ventaja competitiva. Y dada la inmensidad del espacio, se deben requerir recursos sustanciales para evitar que los “cazadores furtivos” entren y colonicen dicha reserva.

Finalmente, esperamos que la vida avanzada perturbe sustancialmente los lugares que coloniza. Siempre que los sistemas naturales no estén idealmente estructurados para apoyar a los colonos, esperamos que se realicen cambios. Y a menos que las estructuras ideales siempre imiten de cerca las apariencias naturales o sean efectivamente invisibles, esperamos que la vida avanzada haga cambios visibles.

Por ejemplo, solo se necesita una pequeña cantidad de desechos nucleares para cambiar visiblemente sus espectros [Whitmire & Wright 80.] Y una civilización podría convertir suficientes asteroides de una estrella en colectores de energía solar en órbita para recolectar una fracción sustancial de los de esta estrella. salida, lo que cambia sustancialmente las apariencias espectrales, temporales y espaciales de la estrella. Incluso los colonos más avanzados pueden desmontar estrellas [Criswell 85] o encerrarlas en las esferas de Dyson dentro de un millón de años de su llegada. Las galaxias pueden incluso ser reestructuradas al por mayor [Dyson 66].

Si una vida tan avanzada hubiera colonizado sustancialmente nuestro planeta, ya lo sabríamos. También lo sabríamos si hubieran reestructurado la mayor parte del cinturón de asteroides de nuestro sistema solar (aunque colonias mucho más pequeñas podrían ser difíciles de detectar [Papagiannis 78]). Y ciertamente no han desmontado a Júpiter ni a nuestro sol. Incluso deberíamos saber si colonizaron agresivamente la mayoría de las estrellas cercanas, pero nos dejaron como una “reserva natural”.

Sin embargo, nuestro planeta y sistema solar no se ven sustancialmente colonizados por la vida competitiva avanzada de las estrellas, y tampoco vemos nada más. Por el contrario, hemos tenido un gran éxito al explicar el comportamiento de nuestro planeta y sistema solar, las estrellas cercanas, nuestra galaxia e incluso otras galaxias, a través de procesos físicos simples “muertos”, en lugar de los complejos procesos con propósito de la vida avanzada. Dado lo similar que se ve nuestra galaxia a las galaxias cercanas, incluso sería difícil ver cómo toda nuestra galaxia podría ser una “reserva natural” entre las galaxias sustancialmente reestructuradas.

Estas consideraciones sugieren fuertemente que ninguna civilización en nuestro universo pasado ha alcanzado un punto tan “explosivo”, para convertirse en la fuente de una expansión a velocidad de la luz de una colonización completa. (Es decir, ninguna civilización en el pasado cono de luz de hace un millón de años para nosotros; consulte el Apéndice técnico a continuación). Mucho se desprende de este importante punto de datos [Hart 75, Tipler 80].

El gran filtro

Considere nuestro mejor camino evolutivo hacia una explosión que conduce a la colonización visible de la mayoría del universo visible:

  1. El sistema estelar correcto (incluidos los orgánicos)
  2. Algo reproductivo (por ejemplo, ARN)
  3. Vida unicelular simple (procariota)
  4. Vida unicelular compleja (arqueológica y eucariota)
  5. Reproducción sexual
  6. Vida multicelular
  7. Animales que usan herramientas con grandes cerebros
  8. Donde estamos ahora
  9. Explosión de colonización

(Esta lista de pasos no pretende ser completa.) El Gran Silencio implica que uno o más de estos pasos son muy improbables; Hay un “Gran filtro” en el camino entre cosas muertas simples y vida explosiva. La gran mayoría de las cosas que comienzan a lo largo de este camino nunca lo logran. De hecho, hasta ahora nada entre los billones de billones de estrellas en todo nuestro universo pasado ha recorrido todo este camino. (Por supuesto, puede haber tales explosiones fuera de nuestro cono de luz pasado [Wesson 90]).

El hecho de que nuestro universo parece básicamente muerto sugiere que es muy difícil que surja una vida explosiva avanzada y duradera. Y si hay otros caminos radicalmente diferentes para expandir la vida duradera [Shapiro y Feinberg 82], eso solo empeora el problema, al implicar que el filtro a lo largo de nuestro camino debe ser aún más grande.

La historia de alguien es incorrecta

Los biólogos y otros han estado trabajando duro durante mucho tiempo para encontrar explicaciones plausibles para cada uno de los pasos evolutivos enumerados anteriormente, explicaciones que hacen que cada paso parezca no especialmente improbable. Se han ofrecido modelos plausibles de cómo evolucionó el ARN para reproducirse, cómo las células simples (procariotas) crecieron a su alrededor, cómo las células se volvieron más complejas (eucariotas), cómo las células se unieron en organismos, cómo los cerebros y las manos evolucionaron a partir de mecanismos de control simples, y cómo nuestros cerebros y manos conducen al uso de herramientas y la generación de escenarios, lo que nos llevó a donde estamos hoy.

Juntas, estas explicaciones plausibles han persuadido a innumerables equipos para construir estimaciones relativamente altas de la probabilidad de que cualquier planeta produzca vida inteligente como nosotros, al estimar valores relativamente bajos para cada término de filtro en la famosa “Ecuación de Drake” [].

Del mismo modo, los “optimistas” tecnológicos han tomado tendencias económicas estándar y nuestra comprensión estándar de los procesos evolutivos para argumentar la plausibilidad de la historia que mencioné anteriormente, que nuestros descendientes tienen una oportunidad decente de colonizar nuestro sistema solar y luego, con tecnologías cada vez más rápidas y confiables de viajes espaciales, colonizando otras estrellas y galaxias. Si es así, nuestros descendientes tienen una posibilidad previsible de alcanzar un punto tan explosivo en un tiempo cosmológicamente corto (digamos un millón de años).

Por supuesto, muchas otras personas no consideran este escenario particularmente “optimista”: prefieren que nuestros descendientes elijan un camino más estable, menos propenso a “perturbar el universo”. Pero continuaré usando la palabra “optimista” para describir este escenario, porque incluso los fanáticos de la estabilidad deberían estar preocupados por las implicaciones de que la humanidad no viva lo suficiente o sea lo suficientemente libre como para tener una oportunidad entre un millón, por ejemplo, que cualquier descendiente nuestro escapará para colonizar el espacio. Parece que cualquier escenario razonablemente no pesimista incluiría una posibilidad no trivial de que al menos algunos de nuestros descendientes elijan el camino explosivo en el próximo millón de años.

Si bien todas estas historias son al menos mínimamente plausibles, nuestro punto de datos principal implica que al menos una de estas historias plausibles es incorrecta: uno o más de estos pasos son mucho más improbables de lo que parece. Si es uno de nuestros pasos pasados, como el desarrollo de la vida unicelular, entonces no deberíamos esperar ver una vida tan evolucionada independientemente en miles de millones de años luz de nosotros. Pero si es un paso entre aquí y una opción de explotar que es muy improbable, debemos temer por nuestro futuro. Por lo menos, nuestro potencial tendría que ser mucho menor de lo que parece. El optimismo (como se define aquí) con respecto a nuestro futuro se enfrenta directamente con el optimismo con respecto a la facilidad de los pasos evolutivos anteriores. En la medida en que esos éxitos fueron fáciles, nuestro futuro fracaso para explotar es casi seguro.

Tenga en cuenta que este motivo de preocupación tiene una base diferente a los argumentos estadísticos simples de Gott [Gott 93] y Leslie [Leslie 96] de que todo lo demás es igual, no deberíamos esperar muchos más humanos futuros de los que ha habido en el pasado. Si bien esos argumentos no deben ignorarse, su fortaleza depende mucho más de los supuestos auxiliares que uno hace sobre otra información relevante. Por el contrario, la conclusión de que el Gran filtro es muy grande es relativamente insensible a otros supuestos.

Importa quién está equivocado

El optimismo racional con respecto a nuestro futuro, entonces, solo es posible en la medida en que podamos encontrar pasos evolutivos previos que sean plausiblemente más improbables de lo que parecen. Por el contrario, sin tales hallazgos debemos considerar la posibilidad de que aún no hayamos pasado por una parte sustancial del Gran Filtro. Si es así, nuestras perspectivas son sombrías, pero conocer este hecho al menos puede ayudarnos a mejorar nuestras posibilidades.

Por ejemplo, si nuestras perspectivas son probablemente sombrías, deberíamos buscar y tomar especialmente en serio cualquier escenario plausible, como la guerra nuclear o el colapso ecológico, que podría conducir a nuestra futura incapacidad de explotar en todo el universo. Se puede encontrar una larga lista de tales escenarios de preocupación en [Leslie 96]. Nuestro principal punto de datos, el Gran Silencio, nos estaría diciendo que al menos uno de estos escenarios es mucho más probable de lo que parece.

Con tal advertencia en la mano, podríamos, por ejemplo, tener especial cuidado para proteger nuestros ecosistemas, tal vez incluso a un costo sustancial para nuestra tasa de crecimiento económico. Incluso podríamos ser especialmente cautelosos con respecto a la posibilidad de experimentos físicos que destruyan el mundo. Y podríamos asignar una prioridad mucho mayor a proyectos como Biosphere 2, que pueden permitir que una parte de la humanidad sobreviva a un gran desastre.

Para averiguar si se requiere tal sacrificio, la humanidad haría bien en estudiar toda esta área con mucho más cuidado, considerando todas las explicaciones plausibles del Gran Filtro. Para alentar dicho estudio, el resto de este documento intentará revisar el estado actual de nuestra comprensión, considerando a su vez varias posibilidades con respecto a quién podría estar equivocado y los diversos tipos de evidencia que podrían aclarar el asunto.

Reconsiderando la biología

Primero, revisemos y reconsideremos nuestras expectativas biológicas, prestando atención a los pasos evolutivos anteriores que pueden ser más improbables de lo que parecen.

Se han ofrecido muchas historias teóricas para hacer que varios pasos evolutivos anteriores parezcan relativamente probables, al menos a largo plazo. Sin embargo, dada la complejidad del tema, estas historias son comprensiblemente incompletas. Por lo tanto, la forma simplista en que tales teorías podrían estar equivocadas es ignorando algunos factores y detalles importantes. Como regla general, los modelos simples y plausibles a menudo no logran capturar la esencia de los fenómenos complejos.

También se debe tener en cuenta que muchos biólogos esperan un filtro grande, no pequeño, entre la materia muerta y la vida inteligente que utiliza herramientas como nosotros. Se han quejado de que los astrónomos que estiman los términos de la ecuación de Drake no conocen suficiente biología, y señalan en particular que el uso sustancial de herramientas como el que vemos en los humanos solo ha evolucionado una vez, y bien puede ser un accidente evolutivo muy poco probable [Simpson 64, Mayr 85,95].

En cualquier caso, resulta que la idea misma de que una porción significativa del Gran Filtro podría residir en nuestros pasos evolutivos pasados ​​tiene implicaciones importantes que pueden ayudarnos a evaluar esta hipótesis [Carter 83, Hanson 96].

Primero, distingamos entre dos tipos diferentes de pasos evolutivos. Sea un paso evolutivo “discreto” uno que debe tener éxito dentro de cierto período de tiempo corto; El fracaso implica el fracaso para siempre. Por ejemplo, si se requiere un cierto tipo de sistema solar, entonces el éxito aquí solo puede ocurrir cuando se forma el sistema solar. Por el contrario, deje que un paso de “prueba y error” sea algo así como buscar en un panorama de aptitud física en su mayoría plano, donde el fracaso de hoy no afecta mucho las posibilidades de éxito mañana. Las principales implicaciones de Great Filter están relacionadas con los pasos de prueba y error.

Considere una situación en la que se debe completar un cierto número de pasos de prueba y error en un orden determinado dentro de un período de tiempo total determinado. Es decir, para cada paso hay una probabilidad constante por unidad de tiempo de completar ese paso, dado que el paso anterior se ha completado. Si la probabilidad de completar todos los pasos dentro de la ventana de tiempo es baja, entonces resulta que para los casos en que todos los pasos se completaron, el tiempo promedio para completar cada paso “difícil” no está relacionado con la dificultad de ese paso !

Por ejemplo, supongamos que tiene una hora para elegir cinco cerraduras por prueba y error, cerraduras con 1,2,3,4 y 5 diales de diez números, de modo que el tiempo esperado para abrir cada cerradura es .01, .1, 1, 10 y 100 horas respectivamente. Luego, solo mirando esos casos raros en los que elige las cinco cerraduras en la hora, el tiempo promedio para elegir las dos primeras cerraduras sería .0096 y .075 horas respectivamente, cerca de los tiempos esperados habituales de .01 y .1 horas . Sin embargo, el tiempo promedio para elegir la tercera cerradura sería de .20 horas, y el tiempo promedio para las otras dos cerraduras, y el tiempo promedio restante al final, sería de .24 horas. Es decir, condicionado al éxito, todos los pasos difíciles, sin importar cuán difícil, tomen aproximadamente el mismo tiempo, mientras que los pasos fáciles toman aproximadamente su tiempo habitual (consulte el Apéndice técnico ). Y todas estas duraciones de pasos (y el tiempo restante) se distribuyen de manera más o menos exponencial (con una desviación estándar de al menos el 76% de la media). (Los modelos donde el cierre de la ventana también es aleatorio dan resultados similares).

Podemos aplicar este modelo a la evolución de la vida en la Tierra, examinando el registro fósil de innovaciones importantes aparentes con una separación aproximadamente igual. Tal análisis puede complementar otros intentos de encontrar pasos difíciles mediante la dificultad intrínseca, la necesidad y la singularidad en la historia evolutiva, como el intento en [Barrow & Tipler 86]

El registro fósil muestra aproximadamente cinco períodos aproximadamente iguales entre los principales cambios evolutivos desde que se formó la Tierra [Schopf 92, Skelton 93]. Específicamente, los primeros fósiles claros conocidos de vida unicelular simple aparecieron 0.9 billones de años después de que la tierra se enfrió (hace 4.500 millones de años) , aunque otra evidencia sugiere la vida después de solo 0.5 mil millones de años [Balter 96] ) La lista de oído conocida fósiles de células individuales complejas grandes (en apariencia “eucariota”) luego aparece unos 2.0 mil millones de años después de esta evidencia temprana . 0.8 billones de años después El ritmo de la evolución aumentó drásticamente, tal vez con la invención del sexo [Schopf 95], y luego, 500 millones de años después. vemos los primeros fósiles sustanciales de la vida multicelular [Knoll 95]. Finalmente, 0.6 mil millones de años más nos llevan a donde estamos hoy.

Si bien estos períodos no son exactamente iguales, son más o menos consistentes con la distribución (aproximadamente exponencial) de las duraciones reales entre los pasos difíciles predichos por el modelo anterior de pasos de prueba y error. Sin embargo, se deben considerar algunas complicaciones y advertencias importantes.

Primero, suponiendo que el primer paso sucedió en la Tierra, todo lo que realmente sabemos es que debe haber sucedido en algún momento entre cuando la Tierra se enfrió lo suficiente como para mantener la vida y la edad de los primeros fósiles conocidos, que también son las rocas más antiguas conocidas. donde uno podría ver esos fósiles. Por lo tanto, todo lo que podemos decir es que este primer paso tomó entre 0.0 y aproximadamente 0.5 mil millones de años. Y dado que el entorno de la Tierra primitiva era inusual, puede haber habido una ventana de oportunidad especial dentro de la cual tuvieron lugar varios pasos discretos.

En segundo lugar, la aparición de los primeros fósiles grandes de células individuales complejas conocidos se corresponde estrechamente con la transición de la Tierra a una atmósfera dominada por oxígeno, una transición que parece haber estado esperando la lenta oxidación de todo el hierro del océano. Dado que los eucariotas necesitan oxígeno para respirar, probablemente no podrían haberse extendido antes de este punto. Por lo tanto, un paso difícil de prueba y error probablemente no sucedió en este momento. Sin embargo, uno o más pasos difíciles podrían haber tenido lugar antes de esto, dentro de poblaciones demasiado pequeñas para aparecer en el registro fósil. El “potencial” creado por estos pasos difíciles podría haber requerido un cambio ambiental para “florecer”.

En tercer lugar, la famosa explosión cámbrica de hace unos 0.600 millones de años también fue simultánea con algunos cambios ambientales independientes, como la ruptura de un supercontinente y el final de la peor era de hielo de la Tierra. Si pensamos en el evento ambiental como aleatorio, podemos modelar esto como un doble paso difícil biológico / ambiental: algún paso duro biológico creó primero un potencial, un potencial que no podría realizarse sin un paso difícil ambiental posterior compatible.

Finalmente, el tamaño del cerebro en relación con el tamaño del cuerpo ha aumentado de manera constante tanto para los mamíferos como para las aves desde que la extinción masiva de hace 65 millones de años (probablemente también causada por un evento externo como un asteroide) eliminó la competencia de dinosaurios [Russell 83, Jerison 91]. Por lo tanto, si los cerebros grandes fueron el paso difícil más reciente, entonces este paso tendría que colocarse al menos hace unos 0.3 mil millones de años, donde encontramos el ancestro común más reciente de mamíferos y aves poco después de la invención del huevo Amniote (que permitió animales colonizar tierra) [Ostrom 92]. Alternativamente, quizás el paso difícil más reciente fue el desarrollo de un potencial de lenguaje en los mamíferos, y no en las aves, un potencial que no se explotó hasta que los cerebros crecieron lo suficiente. (Mayr parece pensar que las aves no estaban a la altura [Mayr 85]).

Poniendo todo esto junto, una mejor suposición de los pasos difíciles sería la siguiente. El primer o más pasos difíciles ocurrieron dentro de los primeros 0.5 mil millones de años después de que la Tierra se enfrió. Luego ocurrieron cero o más pasos duros mientras esperaba que el hierro del océano se oxidara. Luego, uno o más pasos difíciles ocurrieron en los siguientes 0,8 mil millones de años, el último de los cuales (tal vez la invención del sexo o quizás de las células arqueológicas) finalmente liberó el potencial de afectar el registro fósil hace aproximadamente 1,2 mil millones de años.

Luego, se produjo un doble paso biológico / ambiental durante los siguientes 0.5 mil millones de años para crear una vida multicelular generalizada, y luego, 0.3 mil millones de años después, se produjo un paso difícil de la invención del huevo Amniote. Finalmente, en los últimos 0,3 mil millones de años, no ha habido pasos difíciles, solo el desarrollo constante de nuevas posibilidades, o ha habido un paso difícil simple o doble, algo así como la invención de un potencial de lenguaje de mamíferos, que requirió un evento ambiental aleatorio (pero quizás no difícil) hace 65 millones de años para comenzar a ser lanzado.

Una duración de paso difícil esperada típica de aproximadamente 0.3 mil millones de años parece un ajuste simple a estos datos. Y con este ajuste, es natural estimar un paso difícil de la vida al principio, luego de cero a ocho pasos que conducen a la complejidad , dos a tres pasos que conducen al sexo , un doble paso a la sociedad , un solo paso de cuna , y luego tal vez Un último paso del lenguaje . En general, podríamos estimar un total de aproximadamente siete a nueve pasos difíciles aquí.

Este modelo sugiere una serie de predicciones que pueden ayudar a confirmarlo o desconfirmarlo. Por ejemplo, este modelo predice que el tiempo restante esperado hasta que se cierre la ventana de oportunidad para la vida en la Tierra es de aproximadamente 0.3 mil millones de años [Carter 83]. Por lo tanto, este modelo podría confirmarse mediante análisis astronómicos con respecto a las duraciones esperadas hasta que la Tierra sufra un efecto invernadero desbocado, glaciación desbocada, un contenido de oxígeno demasiado alto para que la vida terrestre persista, una inestabilidad grave en el sol, una supernova cercana, un impacto masivo de asteroides , o por algún otro desastre por delante en los viajes del sol a través de la galaxia [Barrow & Tipler 86, Leslie 96].

Este modelo también implica que mientras un paso evolutivo dure lo suficiente, el tiempo real que se tome no indica qué tan difícil fue el paso. Por lo tanto, tendremos que usar otras señales para encontrar los pasos más difíciles entre los más difíciles. Finalmente, este modelo sugiere fuertemente que nuestros antepasados ​​pasaron por lo menos un paso de prueba y error en los últimos cien millones de años. Sin embargo, este último paso podría haber requerido una conjunción especial de características, como cerebros grandes y buenas manos, para aparecer en el mismo animal a la vez. (Estas nuevas predicciones de este modelo no se han publicado en otra parte, que yo sepa).

A estos aproximadamente nueve pasos duros biológicos podríamos agregar otros dos pasos de tipo discreto (aleatorio pero no de prueba y error): un paso inicial para obtener el tipo correcto de planeta alrededor del tipo correcto de estrella, y un paso final de la humanidad, ya sea exitoso o destruyéndose pronto. Juntos, estos once pasos podrían explicar el Gran Filtro si el filtro promedio (logarítmico) por paso fuera al menos un factor de cien. Es decir, puede haber, en promedio, una probabilidad del uno por ciento de pasar un paso discreto, o alrededor de treinta mil millones de años de tiempo esperado para completar un paso de prueba y error. Por supuesto, el Gran filtro no necesita distribuirse de manera uniforme entre estos pasos: la cantidad de filtro que queda en el último paso es la siniestra pregunta que motiva nuestro análisis.

La evidencia reciente de la vida simple de Marte unicelular [McKay et. Alabama. 96] es relevante para reconsiderar los pasos previos a la vida unicelular. Si realmente hubo vida unicelular al principio de la historia de Marte, y si encontramos que era lo suficientemente diferente como para implicar que probablemente evolucionó independientemente de la vida en la Tierra, a menos que la Tierra y Marte compartieran un entorno inusual especial, el paso total de La materia muerta alrededor del tipo correcto de estrella a células simples simples debe ser bastante fácil. El optimismo futuro tendría que basarse en otros pasos pasados.

Si la vida evolucionó en uno de estos planetas y se extendió al otro a través de una panspermia local, entonces no sabemos mucho más que antes. Pero si la vida unicelular comenzó antes de nuestro sistema solar y se extendió aquí a través de una panspermia más amplia [Crick 73, Weber y Greenberg], eso podría ayudar. Permitiría que hubiera muchos más pasos difíciles de prueba y error que tomarían tal vez diez mil millones de años. Esto parece especialmente plausible dada la increíble complejidad de la vida más temprana que vemos, y que esta vida ha sobrevivido prácticamente sin cambios hasta el día de hoy.

Este escenario de panspermia más amplio también permite que los pasos previos a nuestra vida unicelular sean más improbables para cualquier región del espacio, pero a expensas de hacer que el siguiente paso sea mucho más probable, al proporcionar más lugares desde donde comenzar. También podría ser posible una amplia panspermia de vida unicelular compleja, pero parece menos probable dado que dicha vida parece menos robusta en entornos extremos y más sintonizada con el entorno de la Tierra [Crick 81].

Las señales de radio de las inteligencias extraterrestres serían, por supuesto, una gran información sobre el tamaño de todo el filtro hasta el punto en que tales señales sean posibles. Esta información no solo ayudaría a definir nuestras expectativas biológicas, sino que también parecería ser una mala noticia con respecto a nuestro explosivo futuro. Y cuanto más cerca se originaran tales señales, peor sería esta noticia (aunque vea la discusión de la hipótesis del zoológico a continuación ). Por el contrario, los hallazgos negativos serían buenas noticias, y la perspectiva de esto debería alentar dicha investigación. Tenga en cuenta que esto es lo contrario de la justificación habitual ofrecida por los investigadores de SETI , que generalmente se centran en la valiosa información que los extraterrestres pueden enviarnos.

La investigación sobre SETI y la evolución de la vida hace mucho más que satisfacer la curiosidad intelectual: nos ofrece información única a largo plazo sobre el futuro de la humanidad.

Reconsiderando AstroPhysics

También hay varias formas en que podríamos reconsiderar nuestra comprensión de la física y la astronomía para ayudar a explicar el Gran Filtro.

Una posibilidad es que el rápido viaje espacial y la colonización entre estrellas y galaxias sea mucho más difícil de lo que parece, y efectivamente imposible, incluso para la inteligencia artificial basada en nanotecnología. El medio interestelar, por ejemplo, puede ser mucho más duro de lo que creemos. Esto sugeriría que tenemos buenas posibilidades de sobrevivir, pero pocas posibilidades de abandonar nuestro sistema solar a una velocidad considerable. Cuanto más lenta es la velocidad máxima, más pequeño es el Gran filtro que debe explicarse.

Otra posibilidad es que el universo sea mucho más pequeño de lo que parece, quizás debido a alguna topología no trivial, de modo que nuestro cono de luz pasado contiene mucho menos de lo que parece. Esto también reduciría el tamaño del Gran Filtro que necesita ser explicado.

Quizás la alternativa de física más optimista es que es relativamente fácil crear “universos bebés” locales con masa y negentroy ilimitados, y que el proceso para hacerlo evita de manera consistente que los colonos espaciales comunes escapen del área, tal vez a través de una escala local de supernovas explosión. La cantidad del Gran Filtro que esto podría explicar dependería de cuán consistentemente se eviten esos colonos que escapan.

También hay tres alternativas astrofísicas de “salvar apariencias estelares” que podrían explicar por qué un universo aparentemente muerto está realmente vivo, con nuestro sistema un “zoológico” aislado [Ball 73].

Primero, la ingeniería a gran escala, como los colectores solares en órbita hechos de asteroides, esferas de Dyson y el desmontaje estelar, podrían ser efectivamente imposibles, explicando por qué las estrellas cercanas se ven tan naturales. En segundo lugar, las estructuras que mejor utilizan dichos recursos podrían preservar casi siempre los espectros naturales y otras apariencias. Tercero, nuestra comprensión de la astrofísica podría estar muy equivocada, por lo que las estrellas y galaxias aparentemente muertas a nuestro alrededor realmente están muy vivas.

Otra posibilidad más es que la vida avanzada coloniza principalmente “materia oscura” , dejando principalmente en barbecho las estrellas y otra materia ordinaria que vemos. Este escenario requeriría una versión más fuerte de la hipótesis social del zoológico, que yo llamo un “zoológico común”, que se analiza a continuación.

Sin embargo, nuestra comprensión de la materia oscura como simple materia muerta está progresando rápidamente y pronto puede ayudar a confirmar o negar esta posibilidad. Observaciones recientes de lentes gravitacionales [Bennett, et. Alabama.96] indican que aproximadamente la mitad (y tal vez toda) de la materia oscura en nuestro halo galáctico consiste en objetos desde una masa solar hasta una décima parte, y relativamente poco está en el rango debajo de esto hasta los objetos del tamaño de la Tierra. El objeto independiente más pequeño en este rango hasta ahora visto , una enana marrón de 20-50 masas de Júpiter, tiene un espectro comprensible similar a Júpiter [Savage, Sahli y Villard 95].

Repensar las teorías sociales

Personalmente, creo que la mayoría del Gran Filtro probablemente se explicará por los pasos que creo que menos entendemos: los pasos en la evolución biológica de la vida y la inteligencia. Sin embargo, muchos científicos físicos se centran en explicar el filtro a través del área que parecen creer que entendemos menos: las ciencias sociales.

Los astrónomos Sagan y Newman, por ejemplo, afirman que o nos destruiremos a nosotros mismos con armas nucleares, o aprenderemos a “vivir con otros grupos en respeto mutuo” al perder “nuestras propias predisposiciones a la territorialidad y la agresión … Esta adaptación debe aplicarse. … con una precisión muy alta, para … cada individuo dentro de la civilización “, para que seamos los” menos propensos a participar en el imperialismo galáctico agresivo “[Sagan & Newman].

Del mismo modo, Papagiannis afirma que “aquellos que logran superar sus tendencias innatas hacia el crecimiento material continuo y reemplazarlos con objetivos no materiales serán los únicos que sobrevivan a esta crisis”, lo que implica una galaxia “poblada por civilizaciones estables altamente éticas y espirituales”. [Papagiannis 84]. Y Stephenson afirma que “para una inteligencia verdaderamente avanzada, el impulso de la calidad en lugar de la cantidad redundante sería primordial” [Stephenson 82].

Ahora, por supuesto, si una fracción sustancial de civilizaciones siguiera tales escenarios, estas teorías podrían explicar una pequeña parte del Gran Filtro. Pero para explicar una parte sustancial del Gran Filtro, tales escenarios tendrían que seguir situaciones como la nuestra con una fiabilidad muy alta. Si bien esto es lógicamente posible, estos autores no ofrecen razones para esperar tal situación. Por lo tanto, estas teorías parecen más una ilusión que intentos serios de explicar los fenómenos utilizando nuestra mejor comprensión de las ciencias sociales.

Por el contrario, mientras uno espera que los grupos temporalmente poderosos tengan tendencias temporalmente más fuertes hacia la colonización y la agresividad de combate, controlando esto no existe una correlación conocida entre estos factores, ni ninguna razón teórica conocida para esperar tal correlación. E incluso si un evento de una sola vez seleccionó las tendencias de baja colonización, esperaríamos que finalmente se seleccionen tendencias más fuertes si la variación aún se permitiera.

Los científicos sociales tienen buenas razones para esperar que las poblaciones competitivas llenen genéricamente nuevos nichos y eviten las guerras con graves consecuencias, y los científicos sociales que han considerado el tema han esperado una importante migración interestelar [Finney & Jones 85].

Dada la confusión que este tema parece producir, parece que vale la pena mencionar que no hay que tener grandes esperanzas en la idea de que ahora que tenemos control sobre los procesos genéticos, la inteligencia puede liberarse de los “imperativos biológicos” y elegir nuevos propósitos. Crabgrass no coloniza porque tiene el propósito de cumplir un imperativo biológico. Los organismos biológicos siempre han sido libres de perseguir los fines que deseen e inventar otros nuevos. El punto es que, en general, las criaturas cuyos propósitos conducen a la mayor reproducción terminan dominando el futuro.

Del mismo modo, el control humano sobre la genética cambiará la forma en que se codifica la variación y acelerará enormemente el proceso de variación, pero por sí solo no permitirá que los humanos escapen del proceso evolutivo básico de variación y selección. Evitar este proceso requeriría un control global sobre la reproducción, lo que implica al menos un gobierno mundial fuerte que regule la maternidad, el crecimiento económico local e incluso la difusión de ideas, con un proceso político antidemocrático suficiente para evitar la variación y la selección que funcionan a través del proceso político.

Las siguientes hipótesis sociales, aunque todavía parecen poco probables, son al menos mínimamente plausibles y se basan al menos en nuestra comprensión de las ciencias sociales.

Los escenarios sociales más pesimistas son escenarios como la guerra nuclear masiva o el desastre ecológico. Tal guerra devastadora probablemente tendría que ser antes de la dispersión a través del sistema solar, a menos que pueda destruir nuestro sol. Y una falla ecológica debería ser anterior a la capacidad de trascender nuestra herencia biológica, como a través de la inteligencia artificial (cargada o artificial). Parece posible, aunque poco probable, que solo uno de un millón de mundos en nuestro escenario evite ese destino. Si bien esto aún dejaría que la mayor parte del Gran Filtro se explicara de alguna otra manera, la posibilidad de tal posibilidad es una gran motivación para estudiar el Gran Filtro.

Un escenario relacionado sería una especie de colapso social no especificado, del tipo que llevaría a la caída de una variedad de civilizaciones antiguas relativamente aisladas (como la Isla de Pascua), solo que mucho más grave, de modo que no quedara nada de las cenizas. e intenta de nuevo. Cuando comprendamos mejor estos eventos históricos, tal vez estaremos en una mejor posición para descartar esta posibilidad.

Un escenario de devastación está implícito en la formulación habitual de la ecuación de Drake. Para los pasos evolutivos anteriores, la ecuación solicita la probabilidad de que el sistema alcance el siguiente paso, pero a nuestro nivel de evolución, la ecuación solicita el tiempo esperado hasta que la civilización desaparezca, y una vez que se ha ido, se supone que nunca volverá.

Otro enfoque de las teorías sociales alternativas es notar que si nuestros descendientes ya no son suficientemente competitivos internamente, el modelo evolutivo ya no necesita aplicarse. Por ejemplo, si uno está dispuesto a asumir un universo cerrado y es posible que FTL salga de un punto de explosión, se podría plantear la hipótesis de que la primera civilización en llegar a un punto de explosión tuvo un gobierno central fuerte y estable (como la China imperial) que otorgaba un valor ideosincrático muy alto a la preservación de la apariencia natural del universo [Freiheit 93, Crawford 95]. Al ser los primeros y extenderse muy rápido, estos conservacionistas podrían imponer sus preferencias a todos los recién llegados.

El FTL podría ser a través de una unidad de “deformación”, como en [Alcubierre 94]. Los agujeros de gusano construidos no serían suficientes para expandirse más rápido que la velocidad de la luz, porque los extremos del agujero deben moverse normalmente. Sin embargo, los agujeros de gusano “largos” preexistentes podrían ser suficientes.

Sin el viaje FTL, un escenario conservacionista requeriría que una gran mayoría de las civilizaciones obtengan de alguna manera una preferencia conservacionista, y que una política conservacionista no coloque a la civilización conservacionista en una desventaja militar sustancial para los competidores. El tamaño y la densidad promedio de los poderes no conservacionistas tampoco necesitarían entrar en conflicto con nuestra aparente falta de observación de regiones cosmológicas tan diferentes.

No se requeriría ninguna teoría social especial para una hipótesis de “zoológico” [Ball 73] que se incluye con una de las alternativas astrofísicas mencionadas anteriormente, lo que implicaría que los sistemas colonizados agresivamente se parecen a los naturales. Es lo suficientemente natural como para suponer que quedaría una pequeña fracción de los lugares como reservas naturales. Sin embargo, parece que se necesita una teoría social especial para explicar una hipótesis del “zoológico común”, que la mayor parte de la materia visible para nosotros se ha dejado de lado como reserva natural.

Los patrones comunes de materia visible en todo el universo observable tendrían que explicarse por unas preferencias notablemente comunes por la densidad y la naturaleza de tales reservas, y una falta común de preferencia por cualquier “jardín” visible parcialmente reestructurado. También sería necesario un esfuerzo notablemente coordinado para castigar a los poderes desviados que podrían intentar enviar señales de radio o sondas de auto-reproducción a tales estrellas de preservación de vida silvestre. Considere, por ejemplo, que la energía de una sola estrella podría alimentar una señal intermitente de banda muy estrecha detectable a la vida pre-explosiva como la nuestra en todo el universo [Gott 82].

Menciono esta hipótesis común del zoológico no porque la encuentre especialmente plausible, sino porque es uno de los escenarios más plausibles que puedo construir sin invocar alternativas astrofísicas como el viaje FTL. De este modo, ilustra los extremos requeridos para construir explicaciones puramente sociales autoconsistentes del Gran Filtro.

Conclusión

Ninguna civilización alienígena ha colonizado sustancialmente nuestro sistema solar o sistemas cercanos. Por lo tanto, entre los billones de billones de estrellas en nuestro universo pasado, ninguno ha alcanzado el nivel de tecnología y crecimiento que pronto podremos alcanzar. Este único punto de datos implica que un Gran filtro se encuentra entre la materia muerta ordinaria y la vida duradera explosiva avanzada. Y la gran pregunta es: ¿qué tan avanzado este filtro estamos?

Para apoyar el optimismo con respecto a nuestro futuro, debemos encontrar pasos evolutivos pasados ​​especialmente improbables. Y, de hecho, podemos encontrar varios candidatos plausibles para grupos de pasos biológicos de prueba y error: vida , complejidad , sexo , sociedad , cuna y lenguaje . Suponiendo que hay alrededor de nueve pasos difíciles en total aquí, el Gran Filtro podría explicarse si el tiempo esperado para cada uno de estos pasos promedió (logarítmicamente) a aproximadamente treinta mil millones de años, si solo el uno por ciento de las estrellas podría soportar tales pasos, y si tenemos solo una probabilidad del uno por ciento de no destruirnos pronto (o prohibir permanentemente la colonización).

Si bien uno también podría explicar partes del Gran Filtro a través de enfoques inusuales para la astrofísica o las ciencias sociales, tales suposiciones me parecen menos plausibles que los tiempos esperados de treinta mil millones de años para los pasos biológicos identificados. Sin embargo, hay un amplio margen para el desacuerdo.

Cuanto más grande sea el filtro restante que enfrentamos, más cuidadosamente la humanidad debería tratar de evitar escenarios negativos. Para informar tales elecciones, haríamos bien en analizar todos estos problemas con más cuidado y en recopilar datos más relevantes.

Afortunadamente, se están haciendo rápidos progresos en varias áreas empíricas relevantes. La astronomía de la materia oscura pronto puede confirmar o negar la hipótesis común del zoológico. La evidencia de la vida en Marte pronto puede indicar la facilidad de los primeros pasos en la evolución de la vida.

Otros avances también continúan, a un ritmo más lento pero aún alentador. Una amplia variedad de investigaciones continúa iluminando la historia temprana de la vida en la tierra. La física teórica se acerca a si es posible viajar FTL. Y la ingeniería especulativa está ayudando a estimar la viabilidad de los viajes interestelares y las construcciones de sistemas solares a gran escala. Los astrónomos y los modeladores globales están trabajando para evaluar cuánto tiempo la Tierra debería permanecer hospitalaria para la vida (si no la destruimos). Y los científicos sociales continúan mejorando nuestra comprensión de lo que podría afectar las tendencias de colonización y autodestrucción.

Puede que no pase mucho tiempo antes de que la nave espacial pueda probar las teorías de la panspermia más amplia, tal vez buscando vida unicelular dentro de los cometas. Y los investigadores de SETI continúan probando la hipótesis de que la vida en nuestra etapa es densa, por lo que aún enfrentamos un filtro enorme. (También podrían considerar buscar emisoras renegadas de zoológicos comunes de todo el universo).

Finalmente, haríamos bien en tener en cuenta algunos aspectos inusuales de este rompecabezas de Great Filter. Primero, tengamos en cuenta la naturaleza interdisciplinaria del rompecabezas. Si bien puede ser reconfortante para cada disciplina afirmar que el Filtro seguramente debe estar en alguna otra disciplina de (a sus ojos) reputación menor, tales afirmaciones seguramente deberían estar respaldadas por un análisis detallado utilizando nuestra mejor comprensión de esa disciplina. A los astrónomos ya no les convendrá simplemente afirmar, sin más análisis de apoyo, que la gente perderá su tendencia a colonizar, como tampoco lo haría a los biólogos simplemente declarar que los astrónomos no podrían saber que el universo es tan grande como afirman.

En segundo lugar, debemos tener cuidado con los fenómenos del “Dios de las brechas”, donde los milagros se atribuyen a lo que no entendemos. Contrariamente al famoso borracho que busca sus llaves debajo de la farola, aquí estamos tentados a concluir que las llaves deben estar en los rincones oscuros que no hemos buscado, en lugar de enfrentar la desagradable conclusión de que las llaves pueden perderse para siempre.

Finalmente, debemos recordar que el Great Filter es tan grande que no basta con encontrar algunos pasos improbables; deben ser lo suficientemente improbables. Incluso si la vida solo evoluciona una vez por galaxia, eso todavía deja el problema de explicar el resto del filtro: ¿por qué no hemos visto llegar una explosión desde ninguna otra galaxia en nuestro universo pasado? Y si no podemos encontrar el Gran Filtro en nuestro pasado, tendremos que temerlo en nuestro futuro.


Agradecimientos

Agradezco a los siguientes por sus comentarios: Curt Adams, Niklas Bostrom, Brandon Carter , John K. Clark, Mark Crosby, Bradley Felton, Eric Watt Forste , Sean , Hastings , Eugene Leitl, John Leslie , Sean Morgan , Pat Powers, Hara Ra , Anders Sandberg , Damien R. Sullivan y Michael Wiik .

Apéndice Técnico

Este apéndice contiene una descripción más precisa de nuestro único punto de datos y una derivación de los resultados novedosos con respecto a los pasos de prueba y error.

Con respecto al punto de datos, considere la probabilidad acumulativa F (t, dv) de que un volumen dado (cosmológicamente en movimiento) de espacio dv haya contenido el origen más temprano de un camino evolutivo que resulte en una explosión (llegada) allí en el tiempo t desde el Big Bang, y salir a colonizar y alterar visiblemente la mayor parte del universo visible. (Más precisamente, permita que esta probabilidad sea contingente para que el universo sobreviva tanto tiempo en su estado físico familiar, en lugar de, por ejemplo, sufrir una transición destructiva a un estado fundamental de vacío inferior). Si estas probabilidades son independientes para volúmenes pequeños, el número esperado de otras explosiones que llegan aquí por T = la edad del universo hace menos de un millón de años es al menos la integral de F (t, dv) a través de la superficie de un cono de luz pasado a partir de un evento de un millón de años en nuestra historia.Usando una aproximación de espacio homogénea (seguramente válida en escalas cosmológicas), de modo que F (t, dv) = F (t) * dv, esto es:

Integral de t = 0 a T de 4 pi F (Tt) t 2 dt

Nuestro único punto de datos proporciona una fuerte evidencia probabilística de que esta integral no es mucho más que uno. ¡Esto implica que F (t) es muy pequeño! Por ejemplo, si F es independiente del tiempo, de modo que F (t) = 1-exp (-f * t) o aproximadamente f * t para f * t pequeño, entonces f * T * (ave-volume-per-star ) no es mucho más que 1 / (número de estrellas en el universo visible) o aproximadamente 10-22 .

Ahora considere N pasos de prueba y error que deben completarse en un cierto orden dentro de una ventana de tiempo W. Si la probabilidad de que el paso i tome menos tiempo t i es 1-exp (-f i * t i ) o aproximadamente f i * t i para f i * t i pequeño, luego suponiendo que todos f i * W son pequeños, la densidad de probabilidad conjunta sobre las diversas duraciones de pasos duros t i se trata del Producto i f i , independiente de todo t i . Condicional en Sum i t i <W y todo t i> 0, esta distribución, por lo tanto, trata todo lo mismo, independientemente de f i . Por lo tanto, condicional al éxito, todos los pasos difíciles tienen aproximadamente la misma distribución a lo largo de las duraciones, independientemente de lo difíciles que sean. (Para un tratamiento matemático más riguroso, ver [Hanson 96]).

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Robin Hanson hanson@hss.caltech.edu 15 de septiembre de 1996
 

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