Fermiho paradox: Proč jsme už dávno nenašli v kosmu vyspělé civilizace?

Všude v kosmu platí tytéž fyzikální zákony, které daly na naší planetě vzniknout biosféře. Život se tedy mohl – a vlastně i musel – vyvinout na bezpočtu dalších světů: Vždyť jen naše Galaxie sestává z 200–400 miliard hvězd. V průměru kolem každé páté stálice podobné Slunci krouží oběžnice srovnatelná se Zemí, na jejímž povrchu navíc panují vhodné podmínky pro výskyt vody v kapalném stavu. V Mléčné dráze by tak teoreticky mohly existovat desítky miliard planet nesoucích život podobný tomu pozemskému. Náš hvězdný ostrov je přitom pouze jednou z takřka dvou trilionů galaxií v pozorovatelném vesmíru.

Život však nemusíme hledat jen na planetách u vzdálených sluncí. V naší soustavě jsme nalezli už několik indicií nepozemských organismů: například útvary připomínající fosilizované mikroby v kusu marsovské horniny, jež byla z rudé planety vyvržena a dopadla na Zemi. Život by také mohl vysvětlovat trvalou přítomnost metanu v atmosféře Marsu či absorpci ultrafialového záření v horních vrstvách plynného obalu Venuše. Jupiterův měsíc Europa ukrývá zřejmě pod kilometry ledu hluboký vodní oceán, kde by se to organismy mohlo jen hemžit. A příhodné podmínky nejspíš panují i na Saturnových satelitech Enceladu a Titanu.

Vzácná modrá perla

Proč jsme tedy dosud nenarazili na známky inteligentního života, respektive proč cizí bytosti neobjevily nás? Tuto otázku, dnes známou jako Fermiho paradox, si začátkem 50. let položil držitel Nobelovy ceny Enrico Fermi a doplnil ji svými propočty. Jeho práci později rozvedli astrofyzici Michael Hart a Frank Drake – jméno druhého z nich nese rovnice, jež se pokouší převést pravděpodobnost vzniku života do cifer (viz Mimozemšťané v číslech). 

Zmínění vědci jednoduše řečeno přišli na to, že vesmír sice může být rajskou zahradou života, ovšem evoluce až k vysoce inteligentním bytostem schopným mezihvězdného cestování je extrémně vzácná a musí ji podpořit řada faktorů.

Mléčná dráha například patří mezi starší galaxie, a není tedy plná kvazarů či jiných těles, která vysílají životu nebezpečné záření. S ohledem na míru radiace leží Sluneční soustava v nejpříhodnější vzdálenosti mezi jádrem a okrajem hvězdného ostrova, v oblasti, kde se zároveň vyskytuje dostatek kovů a pozůstatků dávných supernov. Naše centrální stálice je navíc až neuvěřitelně stabilní a zároveň má „správnou“ velikost. 

Poděkujme Slunci

Za pět miliard let se naše denní hvězda začne rozpínat do stadia rudého obra, který Zemi nakonec pohltí. Nicméně život na modré planetě nebude možný zřejmě už za 300 milionů roků: Slunce totiž postupně vyzařuje stále víc tepla, takže časem zavládne na zemském povrchu nesnesitelné horko a všechna voda se odpaří. Kdyby byla hvězda jen o 5 % větší, stala by se Země mrtvým světem plným tekutých hornin už dávno – hmotnější stálice totiž spalují svůj materiál rychleji. 

Opomenout nelze ani pomyslný klid, který z vnější části našeho systému zajišťuje obří Jupiter, jenž na sebe vlastní gravitací odklání komety a asteroidy a spolu se Saturnem Sluneční soustavu gravitačně stabilizuje. Netřeba dodávat, že podobně ideální podmínky jsou velmi vzácné. 

Těleso potenciálně nesoucí život pozemského typu se musí skládat z hornin a setrvávat v tzv. obyvatelné zóně, kde se může vyskytovat voda v kapalném skupenství. Stačilo by, aby byla příhodná oblast kolem Slunce užší nebo aby měla Země silně eliptickou dráhu, jež by ji mimo zmíněnou lokalitu vynášela – a tento článek by nikdy nikdo nenapsal. Naše planeta má zároveň „správnou“ velikost: Příliš malý objekt by kvůli slabé gravitaci neudržel atmosféru, příliš velký by byl v důsledku vysoké přitažlivosti obklopen velmi hustým plynným obalem. Silná magnetosféra pak Zemi chrání před smrtícím zářením z vesmíru. 

U zdroje života

Planety či měsíce příhodné ke vzniku složitějšího života zkrátka musejí splňovat dlouhý seznam předpokladů astrofyzikální povahy, což je však teprve začátek. Zároveň s výskytem prvků nutných ke zrodu života musí existovat zdroj energie, jenž umožní přežití kolonií mikrobů, ale uživí také rozvinuté ekosystémy. Geotermální prameny nestačí, a živé formy proto musejí najít způsob, jak čerpat energii z hvězdy – ideálně nějakým druhem fotosyntézy. To je možné pouze na tělesech s rozumně hustou atmosférou a únosnou mírou kosmické radiace: V temnotě ani pod palbou částic totiž nic neroste. Vysoká koncentrace života přitom představuje klíčovou okolnost, neboť určuje rychlost výměny genů, a tudíž celé evoluce. 

Dokonalé podmínky se navíc musejí udržet celé věky: Přestože život na Zemi vznikl brzy poté, co planeta ochladla na snesitelnou míru, vývoj od nejprimitivnějších protobuněk až po eukaryota (buňky s jádrem a dalšími organelami) trval asi dvě miliardy let. První mnohobuněčné organismy se objevily o půl miliardy roků později a teprve za dalších 500 milionů let se začaly množit nikoliv dělením, nýbrž sexuálně. 

Jde o efektivní způsob sdílení genů, protože při dělení se pouze kopíruje existující materiál, kdežto při sexuálním spojení se geny „promíchávají“ a vytvářejí nové kombinace, jež se v měnícím se prostředí mohou ukázat jako výhodné. Tento účinný způsob evoluci nesmírně urychlil, přesto si cesta k člověku vyžádala nepředstavitelných 3,8–4,3 miliardy let. Během tak dlouhé doby se může leccos pokazit, a dokonce i život na Zemi šestkrát málem vyhasl – naposledy na konci éry dinosaurů. 

Jazyk a oheň

I když se na daném tělese vyvinou komplexnější tvorové, stále to neznamená, že se odtud jednou bude létat do vesmíru. Místní evoluce musí přijít s určitými inovacemi, jejichž rozvinutí není nijak zaručeno. Patří mezi ně například rodičovství, které nahradí kladení vajec a opouštění hnízda – jinými slovy méně potomků, zato větší investice do každého z nich. Rodina poskytuje dorostu především bezpečí k vývinu a k přijetí zkušeností předchozích generací. 

K předávání stále složitějších vědomostí je pochopitelně nutná komunikace, jež dalece převyšuje značkování teritoria pachovými stopami nebo oznamování svolnosti k páření změnou zbarvení těla. Jakmile si pak členové společnosti rozumějí, mohou začít s tvorbou technologií. Jenže precizně opracované nástroje či umělecké předměty vyrábějí i obyvatelé amazonské džungle, kteří se biologicky neliší od lidí žijících ve městech, a přesto setrvávají v pomyslném pravěku. Nedokázali totiž zkrotit oheň do takové míry, aby mohli zpracovávat kovy a měnit fyzickou povahu věcí. Plameny navíc nelze zažehnout pod vodou, a sebeinteligentnější bytosti obývající oceánské světy se tak do kosmu zřejmě nikdy nepodívají. 

Vesmírní sirotci

Další krok na cestě ke hvězdám představuje zemědělství. Podmínkou vzniku rozvinutějších technologií je totiž dostatečně početná populace, která si rozdělí specifická pracovní odvětví. Rostoucí počet hladových krků neuživí lov ani sběračství – potravu je nutné zajišťovat efektivně a stabilně pěstováním. Rovněž je potřeba ji dodat těm, kteří se nemohou lopotit na poli, protože právě vymýšlejí Archimedův šroub či třeba fúzní reaktor. Učenci jsou totiž motorem veškerého pokroku. Zapomenout nesmíme ani na potřebu trvalého zachycení komunikace, tedy písma.

TIP: Jsme ve vesmíru sami? Nedozvíme se to dříve, než za 1 500 let

Zatímco biologická evoluce až k tvorovi schopnému cestovat mezi hvězdami trvá miliardy let, ta technologická probíhá nesrovnatelně rychleji. Její tempo se exponenciálně zvyšuje s nabytými znalostmi, takže zatímco vynalézt pluh nám trvalo věky, mezi letem bratří Wrightů a Armstrongovou procházkou po Měsíci uplynulo jen 66 roků. Kdyby se mimozemská civilizace vyvinula dejme tomu o milion let dřív než ta naše, dávno se mohla rozšířit a disponovat pro nás nepředstavitelnými technologiemi. 

Možná už jsou tedy mimozemšťané „všude kolem“, ale doklady jejich existence v podobě světelného či rádiového záření k nám poletí ještě pár tisíc či milionů let. Generátory červích děr, jejichž pomocí „skáčou“ mezi galaxiemi celé hvězdné flotily, tak asi nadále zůstanou jen ve sci-fi filmech.