Kansen voor intelligent leven in het heelal;

[Professor Puntje]

Je zal inderdaad een netwerk van zend- en ontvangstations moeten opzetten waar dan ook de benodigde hardware aanwezig is.
 
Of een specifiek lichaam essentieel is voor iemands idee dezelfde persoon te zijn is uiteindelijk een kwestie van smaak. In een mogelijk sterk vercomputeriseerde wereld van de toekomst verwacht ik dat men zijn concrete belichaming zal gaan zien als iets dat nodig blijft om te kunnen functioneren maar dat verder nauwelijks te maken heeft met wie men is.

[Bladerunner]

Het heeft inderdaad een hoog SF gehalte en het neigt nogal naar off-topic want ik weet niet of het wel 'intelligent' is als je op een dergelijke manier je hele wezen, je hele bewustzijn gaat vervangen omdat het een soort van virtuele wereld is geworden zonder ook maar een greintje 'menselijk' contact. Er zitten zeer grote maatschappelijke haken en ogen aan als je het mij vraagt.
Je hebt nu al 'gamers' die in therapie moeten.

[Professor Puntje]

@ Bladerunner
 
Je haalt wenselijkheden, mogelijkheden en waarschijnlijkheden door elkaar. Ik ben alles behalve blij met de gesignaleerde computerisering, maar alles wijst erop dat deze zich - ongeacht de maatschappelijke en persoonlijke problemen - in razend tempo voortzet. Gegoochel met de definitie van 'intelligent' helpt daar niets aan.

[Bladerunner]

Een van de belangrijkste kenmerken van een maatschappij is communicatie. Als straks iedereen in zijn virtuele wereldje zit (en wie wil er niet via een technologie virtueel rondlopen op een andere wereld) dan heb je feitelijk geen maatschappij meer en is er nog niemand interesseert in de problemen van een ander. Dat is een soort van stagnatie die kan ontaarden in uitsterving en dan ben je als ras niet intelligent genoeg geweest als je dat niet voorzag...
 
Maar ik stel voor dat we hier niet op doorgaan want het gaat steeds meer off-topic worden dacht ik...

[Benm]

Welke kant het in de praktijk, op aarde, uit gaat valt natuurlijk te bezien.

An sich zou ik echter niet stellen dat het nodig is dat iets 'biologisch' is om te kunnen spreken van 'intelligent leven'.

Zeker bij zaken als buitenaards contact zou ik er serieus rekening mee houden dat het kan gaan om niet-biologische levensvormen, gezien die biologie een aanzienlijke beperkende factor is voor het overbruggen van grote afstanden.

[Bladerunner]

Natuurlijk is het altijd veiliger om b.v. een android te sturen. Die zou (net als Data uit Startrek) geen last hebben van de lange reistijd want hij gaat gewoon in 'sleep mode'. Maar als het om daadwerkelijke kolonisatie gaat (een soort ark van Noach dus) dan moeten we toch echt zelf gaan en dan zou het mooi zijn als we de lichtbarrière hebben weten te omzeilen.

[Michel Uphoff]

We zouden m.i. zo nog heel lang door kunnen gaan met als-dan.. fantasieën.
We kunnen ook vertrekken van wat wij nu weten en theoretisch kunnen, en van daar uit eens kijken wat wel en niet mogelijk is.
 
Theoretisch bevat een kg materie 9.10¹⁶ J energie, maar dan zouden we een manier moeten vinden om alle energie uit massa te peuren, en dat kan m.i. alleen met antimaterie. Dat is te maken, maar is het wel haalbaar om hier in het zonnestelsel voldoende antimaterie te creëren, c.q. is er voldoende energie voorhanden om met een super collider o.i.d. genoeg antimaterie aan te maken (en te bewaren) om een fors ruimteschip voort te stuwen?
Als dat niet zou kunnen, dan is next-best denk ik energie uit fusie, wat is daar dan mee mogelijk?
Welke afstand zouden we moeten afleggen om bij een planeet aan te komen die geschikt is om te koloniseren, en hoe lang zou die reis dan duren?
Is een vorm van Cryonisme waarbij een mens tientallen, misschien zelfs duizenden jaren ingevroren wordt om nadien geheel onbeschadigd te ontdooien eigenlijk wel haalbaar? Zo nee, dan heeft dat grote implicaties.
 
Laat ik eens wat roepen; Het gaat niet goed met de Aarde (of een beschaving op een willekeurige andere planeet) en andere huisvesting wordt noodzakelijk. De eerste waarschijnlijk geschikte planeet ligt op 1000 lichtjaar afstand (dat is om de hoek). Is het, met inachtneming van de theoretische grenzen zoals wij ze nu kennen, mogelijk om met een voldoende grote intacte genenpool en behoud van het gewenste beschavingsniveau (!) zo'n planeet te bereiken?
 
Fusie-energie lijkt mij ontoereikend: Bij fusie wordt ongeveer 0,7% materie in energie omgezet, zo'n 6,3.10¹⁴ J/kg. 64 dagen met 1 G versnellen, kost per kg massa 3,71.10¹⁴ J. De andere helft van de energie hebben we nodig om weer af te remmen. De bereikte snelheid is dan 0,09c en de reisduur over een afstand van 1000 lj. is dan 11.000 jaar. De tijddilatatie is te verwaarlozen bij 0,09c. Maar we hebben nu alleen de brandstof voortgestuwd, de nuttige lading en alle aandrijf- en supportsystemen moeten meegezeuld worden. Die reis gaat dus hoe dan ook langer duren.
 
Bij volledige materie-antimaterie annihilatie ziet het er wat gunstiger uit: 690 schipdagen versnellen met aanvankelijk 1 G kost per kg 4,6.10¹⁶J, de helft van de aanwezige energie per kg en voor vertragen is de andere helft nodig. De bereikte snelheid is dan 0,75c en gamma is 1,5. De reisduur volgens de raketklok wordt dan 670 jaar (volgens de klok op de planeet 1330 jaar). Ook hier gaat de reis zeker langer duren omdat systemen en nuttige lading mee moeten.
 
Dan is er onderweg bij deze snelheden nog het enorme gevaar van een inslag gedurende zo'n lange reis. De hoeveelheid energie die vrijkomt bij een botsing met een stukje ruimtepuin is gigantisch, en de kans lijkt mij gezien de enorme afstand niet verwaarloosbaar. Is daar theoretisch wel een voldoende bescherming tegen mogelijk, en zo ja wat kost dat aan extra energie of massa?
 
Zo bezien zou je misschien wel moeten concluderen dat welke beschaving dan ook, vermits de ons bekende natuurwetten ook voor hun standhouden, het wel uit zijn hoofd zou laten om vrijwillig aan zo'n Herculestaak te beginnen. Misschien moeten we zelfs tot de conclusie komen dat zelfs een prutsafstandje van 1000 lichtjaar naar onze huidige theoretische kennis voor wie dan ook onoverbrugbaar is.

[Moab]

 
Laat ik eens wat roepen; Het gaat niet goed met de Aarde (of een beschaving op een willekeurige andere planeet) en andere huisvesting wordt noodzakelijk. De eerste waarschijnlijk geschikte planeet ligt op 1000 lichtjaar afstand (dat is om de hoek). Is het, met inachtneming van de theoretische grenzen zoals wij ze nu kennen, mogelijk om met een voldoende grote intacte genenpool en behoud van het gewenste beschavingsniveau (!) zo'n planeet te bereiken?
 

 
1000 Ly ?
Waarom zo ver , een paar jaar geleden heeft men rond Gliese 667C heel wat planeten gevonden ,
waarvan er 3 zich in de bewoonbare zone bevinden. (Goldylock zone) , slechts 22 Ly of 
208 131 624 800 000 Km , op kosmische schaal slechts een steenworp , voor ons , onbereikbaar ! 
 
https://nl.wikipedia.org/wiki/Gliese_667
 
 
 
 ...
is een  snelheid van 0.75c na 690 dagen van versnellen aan 10m/sec² niet wat laag ? 
 
 

[Bladerunner]

Het Engelstalige artikel in de Wiki is een stuk uitgebreider. Daar zie je o.a. staan dat deze planeten (er zijn er twee) in minder dan een maand om hun moederster draaien. Niet zo best voor ons metabolisme en de 'seizoenen' zijn er vanzelfsprekend nog korter. Verder bevindt één planeet zich in het 'heetste' deel van de goldylock zone en is het daar ±20 graden warmer dan op de Aarde. Ook staan de planeten (vandaar de korte periode) op een fractie van de afstand aarde-zon en straalt de moederster voor een groot deel in het infrarood wat bij langdurige blootstelling schade kan opleveren.
 
En mogelijk zitten de planeten door de korte afstand in een 'tidal-lock' zodat er net als bij de Maan en Mercurius geen, dan wel een vreemd dag en nacht patroon is.
 
Dus als een planeet in de 'leefbare' zone zit betekent dat niet perse dat ook wij er dan kunnen leven.

[Michel Uphoff]

In dit bericht heb ik wat eisen geformuleerd waaraan sterren en planeten voor ons bekend ontwikkeld leven moeten voldoen, en dat is veel meer dan alleen een habitable zone. Ook het stertype (hoofdreeks) is als criterium genoemd. Rode dwergen als Gliese 667c zijn waarschijnlijk niet geschikt als moederster, omdat de uitgestraalde energie door extreme uitbarstingen (in röntgen en uv)  te veel varieert, de planeet zou wellicht zelfs periodiek gesteriliseerd kunnen worden. De twee bevestigde planeten zijn minimaal 5,6 en 3,7 keer zo zwaar als de Aarde en draaien (logisch bij de habitable zone van een rode dwerg) in een zeer nauwe baan om het sterretje op 7,5 en 19 miljoen kilometer. Ze zijn dus vrijwel zeker tidal locked (kijken altijd met dezelfde zijde naar de ster) en hebben waarschijnlijk ook geen schuin staande rotatie-as. Ook een vrij nauwe dubbelster (in dit geval zelfs een zeer compact trio) wordt niet gezien als bevorderlijk vanwege mogelijk zeer grote baanfluctuaties over wat langere duur.
 
Maar of die 1000 lj een goede gok is, is natuurlijk zeer discutabel. Het zou ook zomaar eens veel meer of minder kunnen zijn.
 

is een  snelheid van 0.75c na 690 dagen van versnellen aan 10m/sec² niet wat laag ?

 
Je zou, als je geen rekening houdt met relativistische effecten, al na een jaar de lichtsnelheid overschrijden bij 10 m/s². Maar een van de effecten is dat de relativistische massa toeneemt bij hogere snelheden. Er is dus steeds meer energie nodig om die versnelling te handhaven. Aangezien ik uitgegaan ben van een constante hoeveelheid stuwkracht wordt de feitelijke versnelling steeds minder. Met deze Relativistic Star Ship Calculator kan je zelf e.e.a. narekenen.

 

Vul je bijvoorbeeld een aanvankelijke versnelling van 1 G in bij een afstand van 1 lichtjaar, dan is na 1,9 jaar (aan boord) een snelheid van 0,75c bereikt. Gamma is dan 1,5. De kinetische energie van die kilogram is (γ - 1)·c² dat is ongeveer 4,5.10¹⁶ J, en de helft van de maximale energie die theoretisch uit een kg te halen is. Voor het afremmen is een vergelijkbare hoeveelheid energie en tijd nodig, zodat de reis 2 * 1,9 jaar + 998 jaar/γ = 670 schipjaren duurt. Voor de thuisplaneet duurt de reis dan ruim 1300 jaar, zodat eventueel nog aanwezige belangstellenden op de thuisplaneet ruim 2300 jaar na lancering een bevestiging van een geslaagde missie kunnen ontvangen.

[Benm]

1000 lichtjaar lijkt me best een redelijke schatting. Galactisch gezien is het niet erg ver, maar wel een radius waarin zich een behoorlijk aantal stelsels bevinden, en er kans op leven is mits het niet bijzonder zeldzaam is om een vooralsnog onduidelijke reden.

Aandrijving met antmaterie lijkt me ook een redelijke aanname als energiebron: vooralsnog krijgen we dat niet voor elkaar, maar er is geen theoretische beperking die het onmogelijk maakt. Het is wellicht een kwesti van tijd voordat we betrouwbaar redelijke hoeveelheden antimaterie kunnen maken en vooral opslaan, maar dat is en blijf een engineering problem, en die worden meestal vroeg of laat wel opgelost

[Moab]

Ongeveer

\(25\times 10^{10}\)

sterrenstelsels in ons universum en waarschijnlijk meer 
dat houd in dat er ruwweg 

\(5\times 10^{22}\)

sterren zouden kunnen zijn ,
ook als ik die aantal met al die procentjes verminder hou ik er nog  

\(\pm 8.75\times 10^{18}\)

sterren met planeten in ons universum over .

\(\left ( \pm 8 750 000 000 000 000 000 \right )\)

als men nu veronderstelt dat er 1 kans op 3 000 000 000 is op leven per ster met planeet 
dan zijn er "waarschijnlijk" 3 miljard planeten met leven in ons universum .
 
 
Het is als met de kans om de lotto te winnen ,
indien iemand zou beslissen om 200 miljoen formulieren in te vullen zouden zijn kansen natuurlijk aanzienlijk stijgen.
 
en ivm. Gliese 667C 
is wikipedia wel 'up to date' ? of veel te pessimistisch
http://exoplanet.eu/catalog/?f=%27GJ%20667C%27+in+name
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1328/eso1328a.pdf
 

[Bladerunner]

De essentiële gegevens in de Wiki zijn het zelfde als die van de exoplanet catalogus. Dus hebben we het over planeten die rond een zwakke rode dwergster draaien in een extreem korte omloopbaan van slechts 28 dagen en 7 dagen op een afstand van 0,125 en 0,05 A.U. De afstand tussen planeet c en de ster is dan haast 19 miljoen km. (Ter vergelijking: Mercurius staat op haast 57 miljoen km van de zon.) De enige reden dat deze planeet niet is 'verkoold' komt door het zwakke licht van Gliese 667. Maar door de korte afstand zit zoals gezegd de planeet vermoedelijk in een tidal lock en kent ze geen dag en nacht patroon. (Staat ook bij 9.4 in de link naar die pdf van ESO)
 
Ook bestaat de kans dat de straling van de ster (waar vrij veel infra rood in zit) op een dergelijk korte afstand ondanks dat het een zwakke rode dwerg is juist vrij veel is want dergelijke planeten zitten aardig in de invloedssfeer van de ster en dan heeft een uitbarsting op de ster zoals de zon ook kent veel meer effect. Planeet c blijkt volgens die pdf iets minder warmte c.q. licht te ontvangen dan de Aarde. Dat het er dan toch vrij warm is, kan betekenen dat de planeet een broeikaseffect kent.
 
Als de Aarde trouwens op deze afstand zou staan dan krijgt deze aangezien de stralingssterkte omgekeerd evenredig is aan het kwadraat van de afstand 62 keer meer straling van de zon. Maar deze dwerg ster straalt zelf 71 keer minder licht uit dan de zon dus effectief zouden wij daar 0,87 minder licht ontvangen. Dat het daar dan toch ±20 graden warmer is dan op aarde komt dus door de grote hoeveelheid IR straling en het e.v.t. broeikaseffect. En IR straling is niet gezond bij langdurige blootstelling.
 
Verder valt planeet c in de categorie 'super aarde' en is volgens deze site / afbeelding de diameter ongeveer 2 maal dat van de Aarde. De massa is haast 4 maal dat van de Aarde, maar aangezien planeet c tevens twee maal groter is zal de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht aan het oppervlak ongeveer het zelfde zijn als hier.

[Michel Uphoff]

is wikipedia wel 'up to date' ?

 
Ik denk het wel. De Eso publicatie waarna jij linkt was mij wel bekend, maar daar is later vanuit verschillende hoeken stevig commentaar op gekomen, zie de bijlage.
 

we confirm the detections of the previously-observed planets b and c in the system, while simultaneously ascribing the RV signal near 90 days (“planet d”) to an artifact of the stellar rotation. We are unable to confirm the existence of the additional RV periodicities described in Anglada-Escud´e et al. (2013) in our activity-corrected data.

 
Verder is het bij toepassen van alleen de radial velocity methode van belang te beseffen dat de gevonden planeetmassa's altijd ondergrenzen zijn. De baanhoek van het stelsel t.o.v. de Aarde is onbekend. Kijken we onder een hoek op het baanvlak dan is de radiale snelheid van de ster groter dan waargenomen en dus moeten de planeten zwaarder zijn dan gemeten. Het is dus niet uit te sluiten dat we hier niet met kleinere aardachtige planeten maar met forse gasplaneten te maken hebben. Pas als we én een passage voor de ster (diameter planeet) en een radial velocity meting (periode en massa) hebben, weten we redelijk zeker wat de globale fysische eigenschappen van een exoplaneet zijn.
 

als men nu veronderstelt dat er 1 kans op 3 000 000 000 is op leven per ster met planeet

 
Dan zouden er in onze Melkweg pakweg 100 planeten met leven zijn, en de gemiddelde afstand tussen die planeten is dan ongeveer 4500 lichtjaar. (Waarschijnlijk wat verder, omdat aangenomen wordt dat leefbare planeten in de zwaar bepakte galactische kern zeldzaam zullen zijn).
 

@ BenM: maar er is geen theoretische beperking die het onmogelijk maakt.

 
Maar zou het wel mogelijk zijn als je je voor het genereren van de enorme hoeveelheid energie moet beperken tot onze directe omgeving (zonnestelsel)?
In mijn eerdere bericht ga ik er van uit dat een interstellaire reis over honderden lichtjaren met inachtneming van onze huidige theoretische kennis alleen ondernomen zal worden om een planeet te evacueren, c.q. het leven elders veilig te stellen. Dat lijkt mij niet onredelijk.
 
Vragen die dan opdoemen zijn: Hoeveel massa moet er mee (aantal mensen, materialen voor eerste settlement, embryo's van mensen en dieren, zaden, life support systemen, behuizing, energie, reserveonderdelen, voedsel etc.) voor een te slagen missie met alleen al een reisduur van een paar honderd jaar of misschien wel langer? Als je daar een inschatting van hebt, kan je de hoeveelheid stuwstof grofweg calculeren en dan weet je mogelijk ook of die stuwstof (in de vorm van antimaterie indien haalbaar) binnen een doenlijke termijn met de energiebronnen die in het zonnestelsel voorhanden zijn te creëren is.
 
Omdat je waarschijnlijk de reis niet nog veel langer wil maken dan enige honderden jaren, wil je de hoogst haalbare snelheid. Dat betekent een relatief geringe massa behuizing en nuttige lading t.o.v. de stuwstof. Waarschijnlijk zou je kiezen voor meerdere missies, omdat de kans dat een vaartuig vernietigd kan worden door een botsing met ruimtepuin of ander onheil gedurende een reis van eeuwen niet ondenkbeeldig is. Als er de tijd voor is, zou je willen beginnen met een aantal missies van kampmakers. Op de planeet aangekomen wil je overleven en dus met een voldoende grote kolonie met toereikende voorzieningen starten. Tevoren zal je zekerheid over de precieze omstandigheden op die verre planeet willen hebben. Mogelijk is daar eerst een verkenningsmissie voor vereist.
 
Aan welke schaal moet je dan denken, de afmetingen en massa van een kleine stad? Zijn de tijdschalen haalbaar?
Waar gaan we de benodigde energie voor het maken van de antimaterie vandaan halen?
Mogelijk is de Maan een logische locatie, en zonne-energie de meest waarschijnlijke bron. Hoe groot zou de zonlichtcollector daar moeten zijn om voldoende antimaterie te genereren in een haalbaar tijdsbestek?
 
Als je wat rekent, zou een volledig tot zonnecollector omgebouwde Mare Tranquillitatis (750 km diameter) ruwweg 100 ton antimaterie per jaar (bij 100% rendement) op kunnen leveren. Dat is meer dan 3 keer de totale jaarlijkse energieconsumptie van de wereldbevolking op dit moment. Bij een 10:1 massaverhouding stuwstof-ruimteschip kan dan 10 ton bruto raket voortgedreven worden (ook weer bij 100% rendement). De nuttige lading is hier een gering deel van, en de mens is daar weer een gering deel van.
 
Bij de Saturnus C-5 raket was de massaverhouding lege raket (184 ton) versus mensen op de Maan (180 kg) 1000:1. Als deze verhouding ondanks de enorme hoeveelheid extra materialen voor zo'n lange reis + settelement toch gelijk blijft dan staat dat jaar energie vergaren op de Maan gelijk aan 10 kg mens naar die andere planeet.
 
Al met al een project dat, indien al uitvoerbaar, misschien millennia zal duren. En die tijd, eensgezindheid, vastberadenheid en de immense resources moeten een beschaving in bestaansnood wel gegeven zijn. Als iets dergelijks ook opgaat voor gevorderde beschavingen op andere planeten, dan is het m.i. helemaal zo vreemd niet dat we er nooit een levensteken van hebben gezien.
 
Bijlage:

DISENTANGLING PLANETS AND STELLAR ACTIVITY FOR GLIESE 667C

(442.2 KiB) 228 keer gedownload

[Bio-Logic]

De lichtsnelheid is inderdaad moeilijk te overkomen. Maar zoals de natuurkunde er nu voorstaat is het bestaan van andere dimensies aannemelijk, dus wellicht dat er een shortcut kan worden genomen voor het overbruggen van grote afstanden door locaties waar de maximum snelheid hoger ligt. En dat heb je natuurlijk nog het concept van een ruimte-kromming. Het klinkt als scifi maar dat was het idee van een maanlanding op zich óók. 
 
Van een beschaving ruwweg rond ons niveau hoeven we in ieder geval geen bezoekje in persoon te verwachten   Maar geavanceerde ruimtesondes die zelfstandig op onderzoek uit gaan en bevindingen terug sturen.. waarom niet? Als er tussen al dat ruimte puin dat rond onze planeet draait een satelliet zit die niet van ons is, zouden we dat opmerken?