Fizikçiler, Uzaylıların Kara Delikleri Kuantum Bilgisayarları Olarak Kullanıyor Olabileceğini Söyledi – ScienceAlert

Evrenimizde yaşam yaygınsa ve bundan şüphelenmek için her türlü nedenimiz varsa, neden her yerde bunun kanıtını görmüyoruz? işin özü bu Fermi Paradoksuneredeyse modern astronominin doğuşundan beri astronomları ve kozmologları rahatsız eden bir soru.

Aynı zamanda arkasındaki mantıktır Hart-Tipler Varsayımıbirçok (birçok!) önerilen kararlarBu, geçmişte bir zamanda galaksimizde gelişmiş yaşam ortaya çıkmış olsaydı, baktığımız her yerde onların faaliyetlerinin izlerini göreceğimizi iddia ediyor. Muhtemel göstergeler arasında kendi kendini kopyalayan sondalar, mega yapılar ve diğer Tip IIIbenzeri aktivite.

Öte yandan, önerilen birkaç çözüm, gelişmiş yaşamın bu kadar büyük ölçeklerde işleyeceği fikrine meydan okuyor. Diğerleri, gelişmiş dünya dışı uygarlıkların, onları daha az fark edilir kılacak faaliyetler ve yerel ayarlarla meşgul olacağını öne sürüyor.

Yakın tarihli bir çalışmada, bir Alman-Gürcü araştırmacı ekibi, gelişmiş dünya dışı uygarlıkların (ETC’ler) kara delikleri kuantum bilgisayarları olarak kullanabileceğini öne sürdü.

Bu, bilgi işlem açısından anlamlıdır ve evrene baktığımızda gördüğümüz görünürdeki etkinlik eksikliği için bir açıklama sunar.

Araştırma tarafından gerçekleştirildi Gia Dvalibir teorik fizikçi ile Max Planck Fizik Enstitüsü ve fizik kürsüsü Ludwig-Maximilians-Üniversite Münih’te ve zaza osmanovbir fizik profesörü Hür Tiflis Üniversitesive bir araştırmacı ile Kharadze Gürcü Ulusal Astrofizik Gözlemevi ve SETI Enstitüsü.

Bulgularını açıklayan makale yakın zamanda internette yayınlandı ve şu anda yayınlanmak üzere gözden geçiriliyor. Uluslararası Astrobiyoloji Dergisi.

frameborder=”0″ allow=”ivmeölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; fotoğraf içinde fotoğraf; web paylaşımı” izin verilen tam ekran>

İlk SETI anketi (Özma Projesi) 1960 yılında gerçekleştirildi ve ünlü astrofizikçi tarafından yönetildi. Frank Drake ( kim teklif etti Drake Denklemi). Bu ankete dayanan Green Bank GözlemeviTau Ceti ve Epsilon Eridani’nin yakındaki yıldız sistemlerinden gelen radyo yayınlarını dinlemek için ‘in 26 metrelik (85 fit) radyo teleskopu.

O zamandan beri, SETI projelerinin büyük çoğunluğu radyo aramasına yöneliktir. tekno imzalar, radyo dalgalarının yıldızlararası uzayda yayılma kabiliyeti sayesinde. Dvali ve Osmanov’un Universe Today’e e-posta yoluyla açıkladığı gibi:

“Şu anda ağırlıklı olarak radyo mesajlarını arıyoruz ve Dyson küresi adayları olarak adlandırılan – yıldızların etrafında inşa edilmiş mega yapılar – bulmak için gökyüzünü incelemeye yönelik birkaç girişimde bulunuldu. Öte yandan, SETI sorunu o kadar karmaşık ki, biri olası tüm kanalları test etmelidir.

“Tekno-imzaların bütün bir “spektrumu” çok daha geniş olabilir: örneğin, pulsarlar, beyaz cüceler ve kara delikler etrafında da inşa edilmiş mega yapılardan gelen kızılötesi veya optik emisyon. Tamamen yeni bir “yön”, anormal bir spektral değişkenlik arayışı olmalıdır. onları normal astrofiziksel nesnelerden ayırabilecek bu tekno-imzaların.”

Pek çok araştırmacı için bu sınırlı odaklanma, SETI’nin herhangi bir teknoimza kanıtı bulamamasının ana nedenlerinden biridir. Son yıllarda, astronomlar ve astrofizikçiler, diğer teknoimzaları ve yöntemleri arayarak aramayı genişletmeyi tavsiye ettiler – örneğin: Mesajlaşma Dünya Dışı Zeka (METI).

Bunlar şunları içerir: yönlendirilmiş enerji (lazerler), nötrino emisyonları, kuantum iletişimiVe yerçekimi dalgalarıbirçoğu NASA Teknoloji İmza Raporu (2018’de piyasaya sürüldü) ve TechnoClimes 2020 çalıştayı.

frameborder=”0″ allow=”ivmeölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; fotoğraf içinde fotoğraf; web paylaşımı” izin verilen tam ekran>

Dvali ve Osmanov, çalışmaları için tamamen farklı bir şey aramayı öneriyor: büyük ölçekli kuantum hesaplamanın kanıtı. Bilgiyi dijital bilgi işlemden katlanarak daha hızlı işleme ve şifre çözmeye karşı bağışık olma yeteneği dahil olmak üzere kuantum hesaplamanın faydaları iyi belgelenmiştir.

Günümüzde kuantum hesaplamanın ilerleme hızı göz önüne alındığında, gelişmiş bir uygarlığın bu teknolojiyi çok daha büyük bir ölçeğe uyarlayabileceğini varsaymak tamamen mantıklıdır. Dvali ve Osmanov şunları söyledi:

“Bir uygarlık ne kadar gelişmiş olursa olsun veya parçacık bileşimleri ve kimyaları bizimkinden ne kadar farklı olursa olsun, kuantum fiziği ve yerçekimi kanunları bizi birleştiriyor. Bu kanunlar bize kuantum bilgisinin en verimli depolayıcılarının kara delikler olduğunu söylüyor.

“Son araştırmalarımız, teorik olarak, bilgi depolama kapasitesini de doyuran (“saturonlar” olarak adlandırılan) yerçekimsel olmayan etkileşimler tarafından yaratılan cihazların var olabileceğini gösterse de, kara delikler açık şampiyonlardır. Buna karşılık olarak, yeterince gelişmiş herhangi bir ETI bunları bilgi depolama ve işleme için kullanması bekleniyor.”

Bu fikir, Nobel ödüllü kişinin çalışmalarına dayanmaktadır. Roger Penrosesınırsız enerjinin olabileceğini ünlü bir şekilde öneren bir kara delikten çıkarılan ergosfere dokunarak. Bu boşluk, olay ufkunun hemen dışında yer alır; burada düşen madde, ışık hızına yakın bir hıza ulaşan bir disk oluşturur ve muazzam miktarda radyasyon yayar.

Birkaç araştırmacı bunun nihai olabileceğini öne sürdü. gelişmiş ETI’ler için güç kaynağıya bir SMBH’ye madde besleyerek (ve ortaya çıkan radyasyondan yararlanarak) ya da basitçe halihazırda ortaya koydukları enerjiden yararlanarak.

Bu ikinci senaryo için iki olasılık, birikim disklerinin açısal momentumundan yararlanmayı içerir (“Penrose Süreci“) veya hiper hızlı jetleri tarafından üretilen ısı ve enerjiyi (belki bir Dyson Küre).

Dvali ve Osamov sonraki makalelerinde, karadeliklerin nihai hesaplama kaynağı olabileceğini öne sürüyorlar. Bu, şu kavramlara dayanmaktadır: a) bir uygarlığın ilerlemesi, doğrudan hesaplama performansı düzeyiyle ilişkilidir ve b) potansiyel tekno-imzalar olarak kullanılabilecek belirli evrensel hesaplama ilerleme belirteçleri vardır.
SETI için.

Kuantum mekaniği ilkelerini kullanan Dvali ve Osomanov, kara deliklerin kuantum bilgisi için nasıl en verimli kapasitörler olacağını açıkladı. Bu kara delikler, büyük ve doğal olarak meydana gelmek yerine (hesaplama verimliliği uğruna) büyük olasılıkla doğası gereği yapay ve mikro boyutlu olacaktır.

Sonuç olarak, bu kara deliklerin doğal olarak oluşanlardan daha enerjik olacağını savunuyorlar:

“Bilgi alma süresinin basit ölçeklendirme özelliklerini analiz ederek, bilgi hacminin ve işleme süresinin optimizasyonunun, ETI’nin birkaç büyük kara deliğin aksine birçok mikroskobik kara deliğin yaratılmasına enerji yatırmasının azami derecede faydalı olduğunu gösterdiğini gösterdik. .

“Birincisi, mikro kara delikler çok daha yüksek yoğunlukta ve Hawking radyasyonunun daha yüksek enerji spektrumunda ışıma yaparlar. İkincisi, bu tür kara delikler hızlandırıcılarda yüksek enerjili parçacık çarpışmaları yoluyla üretilmelidir. enerji radyasyon imzası.”

Adını merhum ve büyük Stephen Hawking’in onuruna verilen Hawking radyasyonunun, göreli kuantum etkileri nedeniyle bir kara deliğin olay ufkunun hemen dışında salındığı teorileştirildi. Bu radyasyonun yayımı karadeliklerin kütlesini ve dönme enerjisini azaltır ve teorik olarak nihai buharlaşmalarına neden olur.

Dvali ve Osomanov, ortaya çıkan Hawking radyasyonunun doğası gereği “demokratik” olacağını, yani modern cihazlar tarafından tespit edilebilen birçok farklı türde atom altı parçacık üreteceğini söyledi:

“Hawking radyasyonunun harika yanı, mevcut tüm parçacık türlerinde evrensel olmasıdır. Bu nedenle, ETI kuantum bilgisayarları, nötrinolar ve fotonlar gibi “sıradan” parçacıkları yaymalıdır. Özellikle nötrinolar, olağanüstü penetrasyon yetenekleri nedeniyle mükemmel habercilerdir. , bu da tarama olasılığını ortadan kaldırır.

“Bu, özellikle, hem Hawking’in bilgi depolayan mikro kara deliklerin bilgi radyasyonundan hem de onları üreten çarpışma ‘fabrikalarından’ gelen çok yüksek enerjili nötrinoların akışı biçiminde ETI’nin yeni parmak izlerini sunuyor. radyasyonun çok yüksek enerjilere sahip siyah cisim spektrumlarının bir süperpozisyonu olması beklenir.

“Makalede, IceCube gözlemevinin potansiyel olarak bu tür tekno-imzaları gözlemleyebileceğini gösterdik. Ancak bu, SETI için çok heyecan verici yeni bir yönün yalnızca bir potansiyel örneği.”

Birçok açıdan bu teori, astrofizikçi ve matematikçi John D. Barrow tarafından 1998’de önerilen Barrow Ölçeği’nin mantığını yansıtır. Kardaşev ÖlçeğiHöyük Ölçeği, uygarlıkların dış uzaydaki (yani gezegen, güneş sistemi, galaksi vb.) fiziksel hakimiyetleriyle değil, iç uzaydaki – yani moleküler, atomik ve kuantum alemleri ile karakterize edilmesi gerektiğini öne sürer.

Bu Ölçek, merkezi Aşma HipoteziETI’lerin tanıyabileceğimiz her şeyin ötesine “aşmış” olacağını öne süren Fermi Paradoksu için önerilen bir çözüm.

Bu teorinin bir başka heyecan verici yönü de burada yatıyor, Fermi Paradoksu’na başka bir olası çözüm sunuyor. Açıkladıkları gibi:

“Şimdiye kadar, yapay kara deliklerin Hawking radyasyonu tarafından üretilen yüksek enerjili nötrinolar ve diğer parçacıklar şeklindeki SETI için doğal bir yönü tamamen gözden kaçırdık. Bu nedenle, bu tür yüksek enerjili parçacıklar için çeşitli deneysel araştırmalar potansiyel olarak son derece önemli bir ışık tutabilir. Evrenin gözlemlenebilir kısmında gelişmiş ETI’nin varlığı üzerine.”

Kısacası, yanlış teknoimzaları aradığımız için kozmosa baktığımızda bir “Büyük Sessizlik” görüyor olabiliriz.

Ne de olsa, dünya dışı yaşam insanlığa sıçradıysa (Evrenin yaşı göz önüne alındığında bu makul görünüyor), radyo iletişimini ve dijital hesaplamayı uzun zaman önce geride bırakmaları mantıklıdır. Bu teorinin bir başka avantajı da bugüne kadar neden hiçbir medeniyetten haber alamadığımızı açıklamak için tüm ETI’lere uygulanmasına gerek olmamasıdır.

Bilgi işlemin ilerlediği üstel hız göz önüne alındığında (insanlığı şablon olarak kullanarak), gelişmiş uygarlıkların radyo dalga boylarında yayın yaptıkları kısa bir pencere olabilir. Bu, Drake Denklemi’nin önemli bir parçasıdır: Uygarlıkların algılanabilir sinyalleri uzaya salmak zorunda olduğu sürenin uzunluğunu ifade eden L parametresi.

Bu arada, bu çalışma SETI anketlerinin önümüzdeki yıllarda araması için başka bir potansiyel tekno-imza sunuyor. Paradoks devam ediyor, ancak onu çözmek için gelişmiş yaşamın tek bir göstergesini bulmamız yeterli.

Bu makale ilk olarak tarafından yayınlandı Evren Bugün. Okumak orijinal makale.