外星人文明將如何應對氣候變化?

新研究提出了一個大問題:是否有可持續文明這樣的東西,或許遠遠超出我們自己的星系? 或者所有文明注定要毀滅自己?

“如果我們不是宇宙的第一個文明,那就意味著可能會有像我們自己的進步一樣的年輕文明命運的規則。”

面對氣候變化,森林砍伐和生物多樣性喪失,創造可持續的文明形式是人類最緊迫的任務之一。 但是,當面對這一巨大的挑戰時,我們很少會問最重要的問題是什麼:我們如何知道可持續性是否可行?

天文學家已經在宇宙的恆星,星系,彗星和黑洞中佔據了相當大的份額。 但具有可持續文明的行星也是宇宙所包含的東西嗎? 或者,宇宙中可能出現的每一種文明在它落入它引發的氣候變化之前只持續了幾個世紀?

羅切斯特大學物理學和天文學教授天體物理學家亞當·弗蘭克(Adam Frank)是一組研究人員的一部分,他們採取了第一步來回答這些問題。 在該期刊的一項新研究中 天體生物學,該小組從“天體生物學”的角度解決了這些問題。

“天體生物學是對生命及其在行星環境中的可能性的研究,”弗蘭克說,他也是新書的作者。 星光:異形世界和地球的命運 (WW Norton,2018) 借鑒了這項研究。 “這包括'外部文明'或我們通常稱之為外星人的東西。”


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弗蘭克和他的同事們指出,關於氣候變化的討論很少發生在這個更廣泛的背景下 - 一個人認為這不是宇宙歷史上第一次有行星及其生物圈演化成我們創造的東西的可能性在地球上。

“如果我們不是宇宙的第一個文明,”弗蘭克說,“這意味著可能會有像我們自己的進步一樣的年輕文明命運的規則。”

四種情景

隨著文明人口的增長,它使用了越來越多的地球資源。 通過消耗地球的資源,文明改變了地球的狀況。 簡而言之,文明和行星並不是彼此分開進化的; 它們相互依存地發展,我們自己文明的命運取決於我們如何利用地球資源。

為了說明文明 - 行星系統如何共同發展,弗蘭克和他的合作者開發了一個數學模型,以展示技術先進的人口和它的星球可能共同發展的方式。 通過思考文明和行星 - 甚至是外星人 - 作為一個整體,研究人員可以更好地預測人類文明生存項目可能需要什麼。

“重點是要認識到推動氣候變化可能是一般性的,”弗蘭克說。 “物理定律要求任何年輕人,建立像我們這樣的能源密集型文明,都會對其星球產生反饋。 在這種宇宙背景下看待氣候變化可能會讓我們更好地了解現在正在發生的事情以及如何處理它。“

利用他們的數學模型,研究人員發現了文明行星系統中可能出現的四種可能情景:

1. 暴斃: 人口和地球的狀態(以其平均溫度表示)迅速上升。 最終,隨著行星溫度的上升使得條件更難以生存,人口達到峰值然後迅速下降。 實現了穩定的人口水平,但這只是峰值人口的一小部分。 “想像一下,如果你認識的7人中的10迅速死亡,”弗蘭克說。 “目前尚不清楚複雜的技術文明能否在這種變化中存活下來。”

2. 可持續發展: 人口和溫度上升但最終都達到穩定值而沒有任何災難性後果。 這種情況發生在模型中,當人們認識到它對地球產生負面影響,並從使用高影響資源(如石油)轉向低影響資源(如太陽能)。

3. 折疊沒有資源變化: 人口和溫度都迅速上升,直到人口達到峰值並急劇下降。 在這些模型中,文明崩潰,但尚不清楚物種本身是否完全消亡。

4. 資源更改崩潰: 人口和氣溫上升,但人們認識到它正在引發問題,並從高影響資源轉向低影響資源。 事情看起來有一段時間沒有結果,但反應結果來得太晚了,無論如何人口都在崩潰。

“最後一個場景是最可怕的,”弗蘭克說。 “即使你做對了,如果你等了太久,你的人口仍然會崩潰。”

望著復活節島

研究人員創建了他們的模型,部分基於滅絕文明的案例研究,例如復活節島的居民。 人們開始在400和700 CE之間殖民島嶼,並在10,000和1200 CE之間的某個時間增長到1500的峰值種群。 然而,到了18世紀,居民已經耗盡了他們的資源,人口大幅下降到大約2,000人。

復活節島的人口死亡與一個被稱為承載能力的概念有關,或與環境可以支持的最大物種數量有關。 弗蘭克說,地球對文明建設的反應正是氣候變化的真正含義。

“如果你經歷了非常強烈的氣候變化,那麼你的承載能力可能下降,因為,例如,大規模農業可能會受到嚴重破壞。 想像一下,如果氣候變化導致雨水在中西部停止下降。 我們無法種植糧食,人口也會減少。“

目前,研究人員無法明確預測地球的命運。 接下來的步驟將是使用更詳細的模型,了解當文明消耗任何形式的能量來增長時行星的行為方式。 與此同時,弗蘭克發出了一個清醒的警告。

wallpapers說:“如果OVFGF,你們可能無法改變它idalvoltage candidate, “即使你退出並開始使用太陽能或其他影響較小的資源,也可能為時已晚,因為這個星球已經發生了變化。 這些模型表明,我們不能只考慮一個人口自身發展的問題。 我們必須考慮我們的行星和文明共同發展。“

資源: 羅切斯特大學

亞當弗蘭克的書

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