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フェルミのパラドックスとは、地球外文明の決定的な証拠がないことと、その存在の可能性が非常に高いこととの間の明らかな矛盾のことである。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
簡単に言うと、フェルミのパラドックスとは、観測可能な宇宙には膨大な数の恒星や居住可能な惑星が存在するにもかかわらず、なぜ地球外文明の明確な証拠がないのか、という問いである。
このパラドックスは、物理学者エンリコ・フェルミが昼食時に会話がすでに他の話題に移った後に「でも、みんなはどこにいるの？」と口にしたことにちなんで名付けられました。エミール・コノピンスキーはこの言葉を「でも、みんなはどこにいるの？」と記憶しています。これは1950年にロスアラモスで、同僚のコノピンスキー、エドワード・テラー、ハーバート・ヨークと共に起こった出来事です。このパラドックスが初めて活字になったのは、1963年のカール・セーガンの論文で、その後科学者によって完全に説明されました。このパラドックスの初期の定式化は、ベルナール・ル・ボヴィエ・ド・フォントネル（1686年）やジュール・ヴェルヌ（1865年）、ソ連のロケット科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキー（1933年）の著作にも見られます。
フェルミのパラドックスを解決しようとする試みは数多く行われてきた[ 4 ] [ 5 ]。例えば、地球外の知的生命体は極めて稀であるとか、そのような文明の寿命は短いとか、あるいはそれらは存在するが（様々な理由で）人間には証拠が見つからないといったものだ。
一見矛盾しているように見える点を浮き彫りにする事実と仮説をいくつか挙げる。
エンリコ・フェルミは、ニュートリノの存在を予言し、マンハッタン計画の初期の偉業である最初の人工原子炉の建設に貢献したノーベル賞受賞物理学者です。[ 14 ]彼は同僚や学生に、「シーザーの最後の息に含まれる原子を、一回の呼吸でいくつ吸い込むことになるのか？」といった、単純だが答えられないように見える質問（「フェルミの質問」と呼ばれる）を投げかけることで知られていました。[ 15 ]
1950年、フェルミはニューメキシコ州のロスアラモス国立研究所を訪れ、昼食のためにフラーロッジへ歩いている途中、同僚の物理学者エミール・コノピンスキー、エドワード・テラー、ハーバート・ヨークと、空飛ぶ円盤の報告や超光速航行の実現可能性について話し合った。[ 18 ]ロッジで会話が関係のない話題に移ると、フェルミは次のような質問を口にした。「みんなはどこにいるんだ？」(テラー)、「みんなはどこにいるのか不思議に思わないのか？」(ヨーク)、あるいは「でも、みんなはどこにいるんだ？」(コノピンスキー)。[ 19 ]テラーによれば、「フェルミの質問は突然だったにもかかわらず、テーブルを囲んでいた全員が、彼が地球外生命体について話しているのだとすぐに理解したようで、その奇妙な事実から、彼の質問の結果、皆が笑った」という。[ 20 ]
ヨークによれば、フェルミは「地球型惑星の確率、地球が存在する場合の生命の確率、生命が存在する場合の人間の確率、高度な技術の出現と持続期間などに関する一連の計算を行った。彼はそのような計算に基づいて、私たちはずっと以前に何度も訪問されているはずだと結論付けた」[ 21 ]。しかし、テラーは、フェルミが「おそらく、次の生命体の場所までの距離は非常に大きい可能性があり、実際、私たちの銀河に関しては、私たちは銀河中心の都市圏から遠く離れた田舎に住んでいる」という発言以外に、その疑問を詳しく説明しなかったことを思い出した。 [ 20 ] [注2 ]
フェルミは、このパラドックスに最初に気づいた人物ではない。1686年に出版されたベルナール・ル・ボヴィエ・ド・フォントネル（後にフランス科学アカデミーの事務局長となる）の著書『世界の多元性についての対話』では、フォントネルの「他の世界、例えば月にも知的な存在がいる」という主張に対し、「もしそうなら、月の住人はとっくに私たちのところに来ているはずだ」と述べる登場人物が反論する対話が展開されている。[ 24 ]これは、ジュール・ヴェルヌの1865年の小説『月世界一周』における同様の議論に影響を与えた可能性があり、同作もまた、フェルミのパラドックスの初期の概念化として認識されている。[ 25 ]
フェルミのパラドックスのもう一つの初期の定式化は、1930年代のロシアのロケット科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキーの著作で提示され、分析された。[ 26 ]彼のロケット工学の研究は唯物論的なソ連に受け入れられたが、彼の哲学的著作は20世紀のほとんどの間、抑圧され、知られていなかった。[ 27 ]ツィオルコフスキーは、批評家が高度な地球外生命体の存在を否定しているのは、そのような文明は人類を訪れるか、何らかの検出可能な証拠を残しているはずだからだと指摘した。[ 28 ]彼はパラドックスの解決策として、人類は独立した文化発展を保護するために異星人によって隔離されているというものを提示した。これはジョン・ボールが提唱した動物園仮説に似ている。[ 29 ]
フェルミの疑問は、カール・セーガンが1963年に発表した論文の脚注で初めて活字になった。[ 30 ] 2年後、スティーブン・ドールはシンポジウムでこのジレンマについて言及した。「もしこんなに多くの高度な生命体が存在するなら、みんなはどこにいるのか？」と。しかし、フェルミの発言とはしていない。[ 31 ]セーガンとヨシフ・シュクロフスキーが共著した『宇宙の知的生命』の一章の見出しは、フェルミの発言とされる「彼らはどこにいるのか？」だった。[ 31 ]フェルミの疑問は、NASAの1970年のプロジェクト・サイクロプス報告書、セーガンの1973年の著書、そしてデビッド・ビューイングがJBIS Interstellar Studies誌に1975年に発表したパラドックスとして初めて記述した記事にも登場している。[ 32 ] [ 31 ]
同年後半、マイケル・ハートは王立天文学会季刊誌にこのパラドックスの詳細な考察を発表した。[ 28 ]「我々は銀河系で最初の文明である」と結論付けたハートは、このパラドックスに対する解決策として、物理的（宇宙旅行の制限）、社会学的（異星人が地球を訪れないことを選択）、時間的（異星人が地球に旅行する時間がなかった）、または地球外生命体がすでに地球を訪れている、という4つの大まかなカテゴリーを提案した。[ 28 ] [ 33 ]彼の論文は、学者や政治家の間でこのパラドックスに対する大きな関心を引き起こし、貴族院で議論が行われた。[ 34 ]フランク・ティプラーは、「地球外知的生命体は存在しない」という画期的な反論を執筆し、高度な地球外文明が存在するならば、自己複製する宇宙船がすでに太陽系で検出されているはずだと主張した。[ 35 ]「フェルミのパラドックス」という用語は、1977年にデビッド・スティーブンソンによって造語され、広く採用された。[ 30 ]
フェルミのパラドックスの普及は地球外知的生命体探査（SETI）の取り組みに悪影響を与え、ウィリアム・プロクスマイア上院議員は1981年に連邦政府の資金援助を受けていたNASAのSETIプログラムの中止を促した際にティプラーを引用した。 [ 33 ]ロバート・グレイによれば、このパラドックスは「宇宙生物学の一分野における研究に対する政府の支援を事実上禁止する」ことにつながる可能性があるという。 [ 30 ]
フェルミはこのパラドックスに関して何も発表しておらず、セーガンはかつてこの引用は偽物だと示唆したことがある。[ 33 ] [ 28 ] [注3 ]ロバート・グレイのような科学者は、これがフェルミに帰属されることを批判しており、「ハート・ティプラーの議論」や「ツィオルコフスキー・フェルミ・ビューイング・ハートのパラドックス」といった代替用語が提案されている。[ 37 ] [ 38 ]グレイによれば、このパラドックスの現在の理解は、フェルミの質問とその後の議論を誤って解釈しており、それは高度な地球外生命体の存在ではなく、恒星間旅行の実現可能性に疑問を投げかけるものであった。[ 39 ]
フェルミのパラドックスとは、宇宙には知的生命体が普遍的に存在する可能性が高いという主張と、地球以外の場所で知的生命体が誕生したという証拠が全く存在しないという事実との間の矛盾を指す。
フェルミのパラドックスの最初の側面は、スケールまたは関係する数の多さの関数です。天の川銀河には推定2000億～4000億個の恒星があり[ 40 ]（2～4× 10¹¹ ）、観測可能な宇宙には70垓個（7×10²² ）の恒星があります[ 41 ]。これらの恒星の周りの惑星のごくわずかな割合にしか知的生命体が存在しなかったとしても、依然として多数の現存する文明が存在する可能性があり、その割合が十分に高ければ、天の川銀河にはかなりの数の現存する文明が存在することになります。これは、地球が典型的な惑星であるという平凡性の原理を前提としています。
フェルミのパラドックスの第二の側面は、確率論的な議論である。知的生命体は資源の不足を克服する能力を持ち、新たな生息地を開拓する傾向があることを考えると、少なくともいくつかの文明は技術的に高度化し、宇宙で新たな資源を探し求め、自らの恒星系、そしてその後は周囲の恒星系を植民地化する可能性があるように思われる。しかし、宇宙の歴史が138億年にも及ぶにもかかわらず、地球上、あるいは既知の宇宙のどこにも他の知的生命体の存在を示す証拠は 知られていないため、解決を必要とする矛盾が生じている。考えられる解決策の例としては、知的生命体は考えられているよりも稀である、知的生命体の一般的な発展や行動に関する仮定が間違っている、あるいは、より根本的な考え方として、宇宙の本質に関する科学的理解が全く不完全である、といったことが挙げられる。
フェルミのパラドックスは、2 つの方法で問うことができる。[注 4 ] 1 つ目は、「なぜ地球や太陽系で異星人やその遺物が見つからないのか？」という問いである。恒星間旅行が可能であれば、地球の技術でほぼ実現可能な「低速」の旅行であっても、銀河を植民地化するのに 500 万年から 5000 万年しかかからない。[ 42 ]これは、宇宙論的スケールは言うまでもなく、地質学的スケールでも比較的短い。太陽よりも古い恒星が多数存在し、知的生命体が他の場所でより早く進化していた可能性があるため、問題は、なぜ銀河がまだ植民地化されていないのかということになる。植民地化がすべての異星文明にとって非現実的または望ましくないとしても、探査機による銀河の大規模な探査は可能である。これらの探査機は、古い探査機や採掘活動の痕跡など、太陽系に検出可能な遺物を残す可能性があるが、これらのどれも観測されていない。
2つ目の質問は「なぜ宇宙の他の場所には知的生命体の痕跡がないのか？」です。このバージョンでは恒星間旅行は想定されていませんが、他の銀河も含まれています。遠方の銀河の場合、移動時間によって地球への異星人の訪問がないことが説明できるかもしれませんが、十分に高度な文明であれば、観測可能な宇宙のかなりの割合で観測可能になる可能性があります。[ 43 ]たとえそのような文明が稀であっても、スケールの議論は、宇宙の歴史のどこかで存在していたはずであることを示しており、それらはかなり長い期間にわたって遠方から検出できる可能性があるため、その起源の可能性のある場所は、人間の観測範囲内にさらに多く存在します。このパラドックスが天の川銀河でより強いのか、それとも宇宙全体でより強いのかは不明です。[ 44 ]
ドレイク方程式の理論と原理は、フェルミのパラドックスと密接に関連している。[ 45 ]この方程式は、地球外生命体の存在に関わる数多くの確率を体系的に評価する手段を見つけようと、1961年にフランク・ドレイクによって定式化された。その方程式は以下のとおりである。
どこは天の川銀河における技術的に高度な文明の数であり、
根本的な問題は、最後の 4 つの項 (、、、 そして）は全く不明であり、統計的推定は不可能である。[ 46 ]
ドレイク方程式は楽観主義者と悲観主義者の両方によって使用され、結果は大きく異なっている。フランク・ドレイクやカール・セーガンを含む10人が参加した地球外知的生命体探査（SETI）に関する最初の科学会議では、天の川銀河にはおよそ1,000から1億の文明が存在すると推測された。[ 47 ]一方、フランク・ティプラーとジョン・D・バローは悲観的な数字を使用し、銀河における文明の平均数は1つよりもはるかに少ないと推測した。[ 48 ]
ドレイク方程式に関する議論のほぼすべては、過信効果に悩まされている。これは、地球型惑星での生命の起源の可能性など、メカニズムが理解されていない事象の可能性について特定の数値を推測することによって、確率の低い事象について確率的推論を行う際によく見られる誤りである。推定値は数百桁にわたって変動する。この理解不足に伴う不確実性の一部を考慮に入れた分析は、アンダース・サンドバーグ、エリック・ドレクスラー、トビー・オードによって行われた。[ 46 ]彼らは、「観測可能な宇宙に他の知的生命体が存在しない相当な事前確率がある」と示唆している。
デニス・ダニエルソンとクリストファー・グラニーは、ドレイク方程式の楽観的な解釈は科学ではなく歴史の産物であると主張している。彼らは、17世紀と18世紀には、有機生命に適した惑星が豊富に存在するという前提が、それを裏付ける科学的証拠がないにもかかわらず、あるいは当時入手可能だった反証となる科学的証拠があるにもかかわらず確立されたことを示している。この前提は、19世紀後半以降に蓄積された惑星や恒星の多様性の証拠にもかかわらず、今日まで存続している。したがって、彼らの見解では、フェルミのパラドックスと見なされているものは、例えば惑星の性質や生命の起源に関する発見の重要性を十分に認識しなかった歴史的な前提を科学が克服したにすぎない。[ 49 ] [ 50 ]
1996年にロビン・ハンソンが提唱した「グレートフィルター」という概念は、生命が無生物から高度な文明へと進化する可能性を低くするあらゆる自然現象を表しています。[ 51 ] [ 3 ]最も一般的に合意されている低確率の事象は生命発生です。これは、ランダムに発生する化学プロセスによって最初の自己複製分子の複雑さが徐々に増していく過程です。他の提案されているグレートフィルターとしては、真核細胞の出現[注5 ]、減数分裂、あるいは複雑な論理的推論が可能な脳のような器官の進化に関わるいくつかの段階などが挙げられます。[ 52 ]
宇宙生物学者のダーク・シュルツェ＝マクッチとウィリアム・ベインズは、収斂進化を含む地球上の生命の歴史を検証し、酸素発生型光合成、真核細胞、多細胞性、道具使用知能などの移行は、十分な時間があれば地球に似た惑星で起こり得ると結論付けた。彼らは、グレートフィルターは生命の起源、人間レベルの技術的知能の出現、あるいは自己破壊や資源不足による他の惑星への移住の不可能性である可能性があると主張している。[ 53 ]古生物学者のオレフ・ヴィンは、グレートフィルターは進化的な動物の行動に関連する普遍的な生物学的根源を持つ可能性があると示唆している。[ 54 ]
2021年、ハンソンらは、静かなエイリアン、騒々しいエイリアン、貪欲なエイリアンの概念を提唱した。提案された「騒々しい」エイリアンは、宇宙全体に非常に検出可能な方法で急速に拡大し、存続する一方、「静かな」エイリアンは検出が困難または不可能で、最終的には消滅する。「貪欲な」エイリアンは、光速に近い速度で拡大する影響圏内で他の文明の出現を阻止する。著者らは、騒々しい文明が稀であるならば、静かな文明もまた稀であると主張している。この論文は、騒々しいエイリアンはそうでなければ天文学者によって観測可能であるはずなので、人類の現在の技術開発段階は、宇宙における知的生命体の潜在的なタイムラインの中では比較的初期段階にあることを示唆している。[ 55 ] [ 56 ]
2013年初頭、アンダース・サンドバーグとスチュアート・アームストロングは、知的生命体が宇宙全体に銀河間的に広がる可能性と、フェルミのパラドックスへの影響について調査した。彼らの研究によると、十分なエネルギーがあれば、知的文明は数百万年以内に天の川銀河全体を植民地化し、宇宙論的に短い時間で近隣の銀河に広がる可能性があるという。彼らは、単一の惑星系の資源で銀河間植民地化が可能であり、銀河間植民地化は恒星間植民地化と同程度の難しさであるため、フェルミのパラドックスは一般的に考えられているよりもはるかに深刻であると結論付けている。[ 57 ]
デイビッド・キッピングなどの批評家は、「グラビー・エイリアン」モデルは証明されていない仮定に依存しており、経験的に反証できるほどの科学的厳密さを欠いていると主張し、M型矮星系の惑星は居住不可能であるなど、人類の起源が早いとされる理由について他の説明を提案している。ロビン・ハンソンはこれらの批判に反論している。[ 58 ]
人間原理に基づく推論と、なぜ私たちが人間として存在しているのかという疑問は、宇宙生物学にとって多くの潜在的な問題を生み出します。ウォルター・バルタは、ハンソンの貪欲なエイリアンモデルが人間原理上のジレンマを生み出すと主張しています。ハンソンのモデルによれば、私たちの参照クラスのほとんどの観察者は、それ自体が貪欲なエイリアンであるはずです。これは、なぜ私たちが貪欲なエイリアンではなく、単一の惑星に限定された種として存在しているのかという疑問につながります。[ 59 ]
フェルミのパラドックスには、経験的証拠に基づく部分が2つあります。1つは、潜在的に居住可能な惑星が多数存在すること、もう1つは、人類が生命の証拠を全く見つけられないことです。最初の点、つまり多くの居住可能な惑星が存在するという点は、フェルミの時代には仮定でしたが、その後、系外惑星が一般的であるという発見によって裏付けられました。既存のモデルでは、天の川銀河には数十億もの居住可能な世界が存在すると予測されています。[ 60 ]
パラドックスの2つ目の部分、つまり人間が地球外生命の証拠を全く見つけられないという点も、活発な科学研究分野である。これには、生命の兆候を探す努力[ 61 ]と、知的生命体を探すための努力の両方が含まれる。これらの探査は1960年から行われており、いくつかは現在も継続中である[注6 ] 。
天文学者は通常、地球外生命体を探すことはないが、知的文明を起源と仮定しなければすぐには説明できない現象を観測してきた。例えば、 1967年に初めて発見されたパルサーは、そのパルスの正確な繰り返しから、リトル・グリーン・メン（LGM）と呼ばれた。 [ 62 ]いずれの場合も、知的生命体を必要としない説明が見つかっているが、[注7 ]発見の可能性は残っている。[ 63 ]提案されている例としては、恒星の周りのデブリ円盤の外観を変える小惑星採掘[ 64 ]や、恒星内での核廃棄物処分によるスペクトル線[ 65 ]などがある。
無線技術と電波望遠鏡を建造する能力は、技術文明にとって自然な進歩であると考えられており、[ 66 ]理論的には星間距離を超えて検出可能な効果を生み出す可能性がある。宇宙からの非自然的な電波放射を注意深く探査することで、地球外文明の発見につながる可能性がある。例えば、太陽系の感度の高い地球外観測者は、地球のテレビや通信放送によるG2型星の異常に強い電波に気づくだろう。明らかな自然原因がない場合、地球外観測者は地球文明の存在を推測するかもしれない。このような信号は、文明の「偶発的な」副産物である場合もあれば、アレシボ・メッセージのような意図的な通信の試みである場合もある。意図的なビーコンとは対照的に、「漏洩」が地球外文明によって検出されるかどうかは不明である。 2019年現在、地球上で最も感度の高い電波望遠鏡はたとえ数光年離れた場所であっても、無指向性無線信号（ブロードバンドなど）を検出することはできないだろうが、[ 67 ]他の文明は理論上、はるかに優れた機器を持っている可能性がある。[ 68 ] [ 69 ]
多くの天文学者や天文台が、SETI InstituteやBreakthrough ListenなどのSETI組織を通じて、そのような証拠を検出しようと試みてきたし、現在も試みている。数十年にわたるSETI分析では、異常に明るい、あるいは意味のある繰り返しの電波放射は発見されていない。[ 70 ]
系外惑星の検出と分類は天文学の非常に活発な分野であり、恒星のハビタブルゾーン内で発見された最初の地球型惑星候補は2007年に発見されました。[ 71 ]系外惑星検出方法の新たな改良と、宇宙からの既存の方法（ケプラーやTESSミッションなど）の使用により、地球サイズの惑星が検出および特徴付けられ、それらが恒星のハビタブルゾーン内にあるかどうかが決定されました。このような観測の改良により、これらの潜在的に居住可能な惑星がどれくらい一般的であるかをより正確に推定できるようになり、通常は恒星あたり0.5～1.0個の潜在的に居住可能な惑星の範囲です。 [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]
ハート＝ティプラー予想は、恒星間探査機が検出されていないことから、宇宙には他に知的生命体は存在しない可能性が高いという対位法の一種である。なぜなら、そのような生命体はいずれそのような探査機を作り、打ち上げるはずだからである。 [ 79 ] [ 80 ]自己複製する探査機は、わずか100万年で天の川銀河ほどの大きさの銀河を徹底的に探査することができる。[ 12 ]天の川銀河にたった1つの文明がこれを試みただけでも、そのような探査機は銀河全体に広がる可能性がある。異星人の探査機との接触に関するもう1つの推測は、異星人のブラスウェル探査機である。このような仮説上の装置は、異星文明を探し出して通信することを目的とする自律型宇宙探査機である（通常、純粋に探査的であると説明されるフォン・ノイマン探査機とは対照的である）。これらは、遠く離れた隣人との間で光速の遅い対話を行う代替手段として提案された。無線による対話で発生する長い遅延に対処する代わりに、人工知能を搭載した探査機が異星文明を探し出し、発見した文明と近距離通信を行う。そのような探査機の調査結果は依然として光速で母星文明に送信する必要があるが、情報収集のための対話はリアルタイムで行うことができる。[ 81 ]
太陽系の直接探査では、地球外生命体やその探査機の訪問を示す証拠は得られていない。太陽系全体は比較的広大で調査が困難であるが、資源が豊富な太陽系の領域を詳細に探査すれば、地球外生命体の探査の証拠が得られる可能性がある[ 82 ] [ 83 ]。地球近傍で仮説上のブラスウェル探査機に信号を送り、誘引し、または起動しようとする試みは成功していない[ 84 ] 。
1959年、フリーマン・ダイソンは、発展途上にある人類文明はエネルギー消費を絶えず増加させていることに気づき、ある文明が恒星から生み出されるエネルギーの大部分を利用しようとするのではないかと推測した。彼は、その手段として、恒星を囲む物体の殻または雲である「ダイソン球」という仮説的な概念を提案し、可能な限り多くの放射エネルギーを吸収して利用することを提案した。このような宇宙工学の偉業は、関係する恒星の観測スペクトルを劇的に変化させ、少なくとも部分的には、自然な恒星大気の通常の輝線から、おそらく赤外線にピークを持つ黒体放射の輝線へと変化させるだろう。ダイソンは、恒星のスペクトルを調べ、このような変化したスペクトルを探すことで、高度な異星文明を検出できるのではないかと推測した。[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]
中心星のスペクトルを変化させるダイソン球の証拠を見つけようとする試みがあった。[ 88 ]数千の銀河の直接観測では、人工的な構築や改変の明確な証拠は見つかっていない。[ 86 ] [ 87 ] [ 89 ] [ 90 ] 2015年10月、ケプラー宇宙望遠鏡で観測された星KIC 8462852の光の減光は、そのようなダイソン球の構築の結果である可能性があるという憶測があった。[ 91 ] [ 92 ]しかし、2018年のさらなる観測では、減光の量は光の周波数によって変化することが判明し、減光の原因はダイソン球のような不透明な物体ではなく、塵であると示唆された。[ 93 ] [ 94 ]
地球外生命体の知的生命は（ほぼ）不可能だと考える人々は、生命の進化、あるいは少なくとも生物学的複雑性の進化に必要な条件は、地球にしか存在しないか、あるいは地球特有のものであると主張する。この仮説は「稀少地球仮説」と呼ばれ、平凡性の原理を否定するものであり、複雑な多細胞生物は極めて珍しいものとみなされる。[ 95 ]
希土類仮説は、生物の複雑性の進化には、銀河の居住可能領域、恒星や惑星が十分な連続居住可能領域、木星のような巨大な守護者や大きな衛星の利点、惑星が磁気圏とプレートテクトニクスを持つことを保証するために必要な条件、[ 96 ]岩石圏、大気、海洋の化学、大規模な氷河作用やまれな隕石衝突などの「進化のポンプ」の役割といった、多くの偶然の状況が必要であると主張している。おそらく最も重要なのは、高度な生命には、（一部の）原核細胞から真核細胞への移行、有性生殖、カンブリア爆発につながった何らかのものが必要であるということである。
スティーブン・ジェイ・グールドは著書『ワンダフル・ライフ』（1989年）の中で、「生命のテープ」をカンブリア爆発の時代に巻き戻し、1つか2つの微調整を加えたら、人類はおそらく進化しなかっただろうと示唆した。フォンタナ、バス、カウフマンなどの他の思想家は、生命の自己組織化特性について書いている。[ 97 ]一方、フィルターはさらに過去に遡るかもしれない。最近、天体物理学者のマット・オダウドは、原核生物にとって新しい有用なタンパク質を見つけることがますます困難になっていることを考えると、真核生物の発生が過去のそのようなフィルターの妥当な候補であると特定した。[ 98 ] [ 99 ]
複雑な生命が一般的であっても、知性（そして結果として文明）は一般的ではない可能性がある。[ 52 ]技術の兆候に頼らずに生命を宿す惑星を検出できる可能性のあるリモートセンシング技術は存在するが、[ 100 ] [ 101 ]それらのどれも、検出された生命が知的であるかどうかを判断する能力はない。これは「藻類対アルムナ」問題と呼ばれることもある。[ 102 ]
チャールズ・ラインウィーバーは、動物の極端な特徴を考察する場合、中間段階が必ずしも「必然的」な結果を生み出すとは限らないと述べている。例えば、大きな脳は、ツチブタやゾウのような動物の長い鼻と同様に、「必然的」でも収斂的でもない。彼が指摘するように、「イルカは電波望遠鏡を作るのに約2000万年あった が、そうしなかった」。[ 52 ]さらに、レベッカ・ボイルは、地球上の生命の歴史の中で進化してきたすべての種の中で、宇宙を旅するようになったのは人類だけであり、しかも初期段階に限ると指摘している。[ 103 ]
宇宙の寿命は少なくとも1兆年と予想され、宇宙の年齢は約140億年であることを考えると、人類は知的生命が進化できる最も早い時期に、あるいはそれに近い時期に出現した可能性がある。天体物理学者で宇宙論者のアヴィ・ローブは、地球は生命を宿す惑星の非常に初期の例である可能性があり、生命を宿す惑星は数兆年後に現れる可能性が高いと示唆している。彼は、宇宙が生命が存在できる状態に達したのはごく最近であり、これが人類が地球外生命体を発見していない理由であるという見解を提唱している。先祖仮説は、人類が最初に、あるいは最初の知的種の一つとして進化したと仮定している。したがって、多くの知的種が最終的には存在する可能性があるが、現在存在する種はほとんど、あるいは全くない。さらに、たとえ既に存在していたとしても、それらの種はよりゆっくりと進化しているか、あるいは母星の資源がより限られている可能性があり、つまり、宇宙飛行を実現するには人類よりも時間がかかる可能性がある。
新しい生命は、生まれたばかりの惑星での暴走的な加熱や冷却によって絶滅することが多い。[ 104 ]地球では、当時生きていた複雑な種の大部分を滅ぼした大規模な絶滅イベントが数多く発生しており、非鳥類恐竜の絶滅が最もよく知られた例である。これらは、巨大な小惑星の衝突、大規模な火山噴火、ガンマ線バーストなどの天文現象によって引き起こされたと考えられている。[ 105 ]このような絶滅イベントは宇宙全体で一般的であり、知的生命体、あるいは少なくともその文明が、他の知的生命体とコミュニケーションをとる技術を開発する前に周期的に滅ぼしている可能性がある。[ 106 ]
しかし、自然現象による絶滅の可能性は、文明の寿命というスケールで見ると非常に低いかもしれない。地球と月の衝突クレーターの分析に基づくと、地球規模の影響を及ぼすほど大きな衝突（チクシュルーブ衝突など）の間隔は平均して約1億年と推定されている。[ 107 ]
これは、技術文明は無線技術や宇宙飛行技術を開発する前、あるいはその直後に、通常、あるいは必ず自滅する可能性があるという議論である。天体物理学者のセバスチャン・フォン・ヘルナーは、地球上の科学技術の進歩は、支配をめぐる闘争と楽な生活への欲求という2つの要因によって推進されていると述べた。前者は完全な破壊につながる可能性があり、後者は生物学的または精神的な退化につながる可能性がある。[ 108 ]地球規模の相互接続性が実際には人類を回復力よりも脆弱にしているような、主要な地球規模の問題による絶滅の可能性のある手段は数多くあり、[ 109 ]戦争、偶発的な環境汚染や損傷、バイオテクノロジーの開発、[ 110 ]ミラーライフのような合成生命、[ 111 ]資源の枯渇、気候変動、[ 112 ]あるいは人工知能などが含まれる。この一般的なテーマは、フィクションと科学的仮説の両方で探求されている。[ 113 ]
1966年、セーガンとシュクロフスキーは、技術文明は星間通信能力を発達させてから1世紀以内に自滅するか、自滅傾向を克服して数十億年の時間スケールで生き残るかのどちらかになるだろうと推測した。[ 114 ]自滅は熱力学の観点からも見ることができる。生命は無秩序になる傾向に抗して自らを維持できる秩序あるシステムである限り、スティーブン・ホーキングの「外部伝達」または星間通信フェーズ、つまり知識の生産と知識の管理が進化による情報の伝達よりも重要になるフェーズは、システムが不安定になり自滅するポイントかもしれない。[ 115 ] [ 116 ]ここでホーキングは、人間の知能を高め攻撃性を減らすために、人間のゲノムの自己設計（トランスヒューマニズム）または機械による強化（例えば、脳とコンピュータのインターフェース）を強調しており、それがなければ、人類文明はますます不安定になるシステムで生き残るには集団的に愚かすぎるかもしれないと示唆している。例えば、「外部伝達」段階における技術開発、例えば汎用人工知能や反物質の兵器化などは、人類が自らの発明を管理する能力の向上を伴わない可能性がある。その結果、システム内の混乱が増大し、グローバルガバナンスはますます不安定化し、人類が上述のような破壊手段を管理する能力が悪化し、世界的な社会崩壊につながる可能性がある。
理論的な例ではないが、ポリネシア諸島の資源枯渇問題が挙げられる。イースター島はその中でも最もよく知られている例に過ぎない。デイビッド・ブリンは、紀元前1500年から紀元後800年までの拡大期には、人口過剰のサイクルがあり、その後、戦争や儀式によって成人男性の定期的な間引きが行われたと指摘している。彼は、「男性がほぼ絶滅した島々の話は数多くある。時には内部抗争によって、時には他の島からの侵略者によって」と書いている。[ 117 ]
アダム・フランクらが2018年に実施した研究では、イースター島などの絶滅した文明をモデルとして、エネルギー集約型の文明によって引き起こされる気候変動が、そのような文明の持続可能性を阻害し、それによって地球外知的生命体の証拠が矛盾して欠如していることを説明できると提唱した。この研究は、動的システム理論に基づいて、技術文明（地球外文明）がどのように資源を消費し、この消費が惑星とその収容力にどのようなフィードバック効果をもたらすかを検証した。アダム・フランクによれば、「重要なのは、気候変動を引き起こす要因が普遍的なものかもしれないと認識することである。物理法則によれば、我々のようなエネルギー集約型の文明を構築する若い世代は、惑星にフィードバック効果をもたらすことになる。このような宇宙的な文脈で気候変動を捉えることで、現在我々に何が起こっているのか、そしてどのように対処すべきかについて、より深い洞察が得られるかもしれない。」[ 118 ]人新世を一般化すると、彼らのモデルは4つの異なる結果を生み出す。
別の仮説としては、ある一定の技術的能力を超えた知的種族が、他の知的種族が現れると、おそらく自己複製プローブを使って破壊するというものがある。SF作家のフレッド・セイバーハーゲンは、彼の「バーサーカー」シリーズでこの考えを探求しており、物理学者のグレゴリー・ベンフォード[ 121 ]や、SF作家のグレッグ・ベアが小説「神の鍛冶場」 [ 122 ]で、そして後に劉慈欣が「三体」シリーズでこの考えを探求している。
ある種がこのような絶滅行為を行うのは、拡張主義的な動機、貪欲、偏執症、または攻撃性によるものかもしれない。1981年、宇宙論学者のエドワード・ハリソンは、そのような行動は慎重な行為であると主張した。自己破壊的な傾向を克服した知的な種は、銀河の拡大を目指す他の種を脅威とみなすかもしれない。[ 123 ]また、成功した異星種は、人間と同様に超捕食者であるという説もある。[ 124 ] [ 125 ]別の可能性としては、「共有地の悲劇」と人間原理が挙げられる。恒星間旅行を達成した最初の生命体は、必然的に（意図的ではないにせよ）競争相手の出現を阻止するだろうが、たまたま人間が最初だったというだけである。[ 126 ] [ 127 ]
地球外文明は、電波放射によって検出できる期間が短いため、発見される可能性は低いのかもしれません。一般的には、文明は技術の進歩によって電波を凌駕すると考えられています。[ 128 ]しかし、太陽光発電衛星から地上受信機に電力を送るために使用されるマイクロ波など、他の漏洩源が存在する可能性もあります。[ 129 ]最初の点に関して、セス・ショスタックは2006年のスカイ＆テレスコープ誌の記事で、「さらに、惑星からの電波漏洩は、文明が進歩し、通信技術が向上するにつれて弱まる可能性が高い。地球自体も、放送から漏洩のないケーブルや光ファイバーへ、また原始的ではあるものの明らかな搬送波放送から、より微妙で認識しにくいスペクトラム拡散伝送へと移行しつつある」と書いています。[ 130 ]
さらに仮説的な話として、高度な異星文明は電磁スペクトルでの放送を一切行わず、人類が開発または使用していない技術で通信を行う可能性がある。[ 131 ]一部の科学者は、高度な文明がニュートリノ信号を送信している可能性があると仮説を立てている。[ 132 ]そのような信号が存在する場合、 2009年時点でのニュートリノ検出器で検出できる可能性がある。他の目的のために建設中。[ 133 ]
別の可能性としては、人間の理論家が地球外生命体の地球上の生命体との違いを過小評価しているということが考えられます。異星人は心理的に人間とコミュニケーションを取ろうとしないのかもしれません。人間の数学は地球特有のもので、他の生命体とは共有されていないのかもしれません[ 134 ] 。ただし、物理学に関連する数学は（方法論はともかく、結果においては）似ているはずなので、これは抽象数学にのみ当てはまるという意見もあります[ 135 ] 。
SETIの科学者セス・ショスタックは、2009年の著書の中で、「我々の実験（火星での掘削装置の使用計画など）は、パーシバル・ローウェル（火星に運河を観測したと信じていた天文学者）を魅了したであろうタイプの地球外生命体を探し続けている」と述べている。[ 136 ]
生理機能もコミュニケーションの障壁となる可能性がある。カール・セーガンは、異星人の思考プロセスは人間よりも桁違いに遅い（あるいは速い）かもしれないと推測した。[ 137 ]その種族が発信するメッセージは、人間にとってはランダムな背景雑音のように見え、そのため検出されないかもしれない。
ポール・デイヴィスは、500年前には、コンピュータが内部データを操作するだけで作業を行うという考え自体が、そもそも技術とは見なされていなかったかもしれないと述べている。彼は次のように書いている。「さらに高いレベルが存在するかもしれ ない[...]もしそうだとすれば、この『第三のレベル』は、情報レベルでの観察によっては決して明らかにならず、ましてや物質レベルではなおさらだ。第三のレベルを説明する語彙はないが、それはそれが存在しないという意味ではなく、異星人の技術が第三のレベル、あるいは第四、第五の レベルで機能している可能性に対して、我々は心を開いておく必要がある。」[ 138 ]
アーサー・C・クラークは、「我々の技術は依然として笑ってしまうほど原始的であるに違いない。我々は、周囲のエーテルが彼らが一生のうちに話せるよりも多くの言葉を毎秒運んでいるにもかかわらず、太鼓の音に耳を澄ませているジャングルの野蛮人のようかもしれない」と仮説を立てた。[ 139 ]また、技術文明は必ず技術的特異点を経験し、ポスト生物学的性格を獲得するという考え方もある。 [ 140 ]
ティプラーの自己複製プローブのアイデアに対して、スティーブン・ジェイ・グールドは次のように書いた。「このような議論にどう反応すればいいのか、正直言って分かりません。私は身近な人々の計画や反応を予測することさえ難しいのです。異なる文化圏の人間の考えや業績には、たいてい戸惑いを覚えます。地球外の知性体が何をするかを断言できるはずがありません。」[ 141 ] [ 142 ]
フランクらによる研究によると、高度な文明は、定常的な拡大状態を採用する可能性があるため、銀河のすべてを植民地化しない可能性がある。この仮説は、文明が崩壊もせず、銀河全体に積極的に広がることもない、安定した拡大パターンに達する可能性があることを示唆している。[ 143 ] 2019年2月のポピュラーサイエンスの記事には、「天の川を席巻し、統一された銀河帝国を確立することは、一枚岩の超文明にとっては避けられないかもしれないが、ほとんどの文化は一枚岩でも超文明でもない。少なくとも我々の経験が何らかの指針となるならば」とある。[ 144 ]天体物理学者のアダム・フランクは、天文学者のジェイソン・ライトなどの共著者とともに、入植地の寿命、適した惑星の割合、打ち上げ間の充電時間などの要因を変化させたさまざまなシミュレーションを実行した。彼らは、多くのシミュレーションが、天の川が部分的に永久に植民地化されたままになる「第3のカテゴリー」につながるように見えることを発見した。[ 144 ]彼らの 2019 年の論文の要約には、「これらの結果は、ハートの有名な『事実 A』（現在地球に恒星間からの訪問者はいない）と、したがって人類が銀河系で唯一の技術文明でなければならないという結論との間のつながりを断ち切ります。具体的には、私たちの解決策は、現在の状況が、それ以外は安定した定常状態の銀河と矛盾しない状況を認めています。」とあります。[ 143 ]
別のシナリオとしては、長命な文明は最接近時にのみ恒星を植民地化することを選択する可能性がある。低質量のK型およびM型矮星は天の川銀河で最も一般的な主系列星であるため、既存の文明に接近する可能性が高い。これらの恒星は寿命が長く、そのような文明にとって好ましいかもしれない。理論的には、0.3光年の恒星間航行能力があれば、20億年以内に銀河内のすべてのM型矮星を植民地化するのに十分である。航行能力が2光年に増加すれば、同じ時間枠ですべてのK型矮星を植民地化することができる。[ 145 ]
アヴィ・ローブは、フェルミのパラドックスの考えられる説明の一つとして、仮想現実技術を挙げている。地球外文明の人々は、惑星の植民地化に注力するよりも、物理法則の制約が異なる仮想世界やメタバースで時間を過ごすことを好むかもしれない。 [ 146 ]ニック・ボストロムは、高度な存在の中には、肉体を完全に捨て去り、巨大な人工仮想環境を作り出し、マインドアップロードによってこれらの環境に自身を転送し、外部の物理宇宙を無視して完全に仮想世界の中に存在する者もいるかもしれないと示唆している。[ 147 ]
知的生命体は、外部世界への「関心の喪失」をますます深めていく可能性がある。[ 4 ]十分に高度な社会は、高度な宇宙旅行能力を獲得するずっと前に、非常に魅力的なメディアやエンターテイメントを開発するだろう。これらの社会的仕掛けの魅力は、その本質的な複雑さの軽減により、宇宙探査や通信といった複雑で費用のかかる事業への欲求を凌駕する運命にある。十分に高度な文明が環境を支配できるようになり、その物理的ニーズのほとんどが技術によって満たされるようになると、仮想現実を含むさまざまな「社会的およびエンターテイメント技術」がその文明の主要な推進力および動機になると想定されている。[ 4 ]
人工知能が創造者に取って代わることで、自己複製する探査機による銀河の植民地化が可能になるなど、フェルミのパラドックスが深まる可能性はあるものの、創造者に取って代わった後、人工知能がさまざまな理由で拡大しない、あるいは存続しない可能性もある。[ 148 ]マイケル・A・ギャレットは、生物文明は普遍的にAIシステムの進歩速度を過小評価し、時間内に反応しないため、AIがグレートフィルターになる可能性があると示唆している。彼はまた、これにより高度な技術文明の寿命が200年未満になり、SETIで観測されたグレートサイレンスを説明できると主張している。[ 149 ]
異星文明が他の恒星系を植民地化できるという考えは、恒星間航行が技術的に可能であるという考えに基づいている。既存の物理学の理解では超光速航行は不可能だが、「低速」恒星間宇宙船の建造には大きな理論的障壁はないように見える。ただし、必要な技術は人間の現在の能力をはるかに超えている。この考えは、フォン・ノイマン探査機とブラスウェル探査機が地球外生命体の存在を示す潜在的な証拠であるという概念の根底にある。
しかし、科学的知識では、そのような星間植民地化の実現可能性とコストを適切に評価できない可能性がある。理論的な障壁はまだ理解されていない可能性があり、必要な資源があまりにも大きいため、どの文明もそれを試みる余裕がないかもしれない。星間旅行と植民地化が可能だとしても、それは困難であり、浸透に基づくより緩やかなペースの植民地化につながる可能性がある。[ 150 ] [ 151 ]
植民地化の取り組みは、止められないほどの猛烈な突進として起こるのではなく、むしろ不均一な傾向で外側へ「浸透」していく。莫大な費用がかかり、植民地が必然的に独自の文化や文明を発展させるという期待から、最終的には取り組みが減速し、終了する。したがって、植民地化は「クラスター」で起こり、一度に広範囲の地域が未植民地のままとなり、惑星は人口がその惑星の収容能力を超え始めたときにのみ植民地化のプロセスを再開する。[ 150 ] [ 151 ]
人間並みの能力を持つ機械知能が実現可能であり、かつそのような構造物を広大な距離を越えて転送し、遠隔地の機械上で再構築することが可能であれば、宇宙飛行によって銀河を旅することは経済的にあまり意味をなさないかもしれない。ルイ・K・シェファーは、宇宙空間を横断する無線による情報伝送コストは、宇宙飛行よりも10⁸～10¹⁷倍安価であると計算している。したがって、機械文明にとって、恒星間旅行のコストは、既に確立された拠点へ計算信号を宇宙空間を越えて送信するという、より効率的な選択肢に比べて莫大なものとなる。最初の文明が銀河を物理的に探査または植民地化し、探査を容易にするための機械を送り込んだ後、最初の文明と接触した後の文明は、最初の文明が構築した機械への知能的な精神転送を通じて銀河を探査する方が、より安価で、より速く、より容易であることに気づくかもしれない。しかし、恒星系にはそのような遠隔機械が1台しか必要なく、通信はおそらく高度に指向性があり、高周波で送信され、経済性を保つために最小限の電力で行われるため、そのような信号は地球から検出するのが難しいだろう。[ 152 ]
対照的に、経済学では、直感に反するジェボンズのパラドックスは、生産性の向上は需要の増加につながることを示唆している。言い換えれば、経済効率の向上は経済成長の増加につながる。例えば、再生可能エネルギーの増加は、化石燃料の使用量の直接的な減少にはつながらず、化石燃料が代替用途に転用されることで、さらなる経済成長をもたらすリスクがある。したがって、技術革新は、既存の消費が安定したレベルでより効率的に達成されるのではなく、人類文明がより高いレベルの消費を行うことができるようにする。[ 153 ]
アメデオ・バルビとアダム・フランクは、宇宙飛行に必要な工業生産の出現における「酸素ボトルネック」の概念を提唱している。「酸素ボトルネック」とは、火や燃焼に必要な大気中の酸素の臨界レベルを指す。地球の大気中の酸素濃度は約21%だが、過去にははるかに低く、多くの系外惑星でもそうである可能性がある。著者らは、複雑な生命や生態系の存在に必要な酸素の閾値は比較的低いが、宇宙飛行に必要な前段階である工業プロセス、特に金属精錬や多くの形態の発電には、少なくとも18%以上の高い酸素濃度が必要だと主張している。知的生命を支えるのに十分な酸素はあっても、高度な冶金技術を発展させるには不十分な惑星は、極めて限られた工業能力によって技術的に制約され、宇宙飛行を支えることはおそらく不可能だろう。したがって、惑星の大気中に高濃度の酸素が存在することは、潜在的なバイオシグネチャーであるだけでなく、検出可能な技術文明の出現における重要な要素でもある。[ 154 ]
このカテゴリーに属するもう一つの仮説は、「水惑星仮説」である。作家で科学者のデイビッド・ブリンによれば、「地球は太陽の恒常的に居住可能な領域、いわゆる『ゴルディロックス・ゾーン』のまさに内側の縁に位置していることが判明しました。そして地球は異常なのかもしれません。太陽に非常に近いため、異常に酸素が豊富な大気を持ち、水の惑星としては異常に海が少ないのかもしれません。言い換えれば、大陸の質量が32%というのは、水の惑星の中では高い方かもしれません…」[ 155 ]ブリンはさらにこう続けます。「そうなると、手や火などを持つ私たちのような生物の進化は、銀河系では稀なことかもしれません。そうなると、私たちが宇宙船を建造して宇宙へ旅立った時、たくさんの生命の惑星を見つけるかもしれませんが、それらはすべてポリネシアのようなものです。たくさんの知的生命体を見つけるでしょうが、それらはすべてイルカやクジラ、イカで、自分で宇宙船を建造することなど決してできないのです。なんて完璧なことでしょう。」私たちがいるべき宇宙だ。なぜなら、誰も私たちに命令することができず、私たちは航海者、スタートレックの人々、宇宙船建造者、警察官などになれるからだ。」[ 155 ]
知性を持つ異星種族は存在するかもしれないが、原始的であったり、コミュニケーションに必要な技術的進歩のレベルに達していない可能性がある。知性を持たない生命体と同様に、そのような文明も地球から探知するのは非常に困難であろう。[ 102 ]従来のロケットを使用した旅では、最も近い恒星に到達するまでに数十万年かかるだろう。[ 156 ]
懐疑論者にとって、地球上の生命の歴史において、宇宙飛行が可能な文明を発展させた種はたった1種だけであり、しかもそれは初期段階に過ぎないという事実は、宇宙において技術的に高度な文明は稀であるという考えを裏付けるものとなっている。[ 157 ]
18世紀から20世紀にかけて見られた科学技術の急速な進歩（産業革命）は、それ以前の時代と比較して、このような進歩が時間の経過とともに指数関数的に継続し、最終的には宇宙探査に必要な進歩レベルに達するという一般的な想定につながった。「技術開発の普遍的限界」（ULTD）仮説は、文明の潜在的な成長には限界があり、この限界は宇宙探査に必要なレベルよりもはるかに低い可能性があると提唱している。このような限界は、宇宙飛行が惑星の資源に与える莫大な負担、物理的な限界（光速を超える移動が不可能であるなど）、さらには種の生物学的限界に基づくものもある。[ 158 ]
SETIプログラムには、探査者が実際に存在する信号を見逃す原因となるいくつかの前提があります。たとえば、地球外生命体は非常に高いまたは低いデータレートの信号を送信したり、（人間にとって）非従来的な周波数を使用したりして、背景ノイズと区別するのが難しくなる可能性があります。信号は、人間が優先度の低い主系列星系以外の恒星系から送信される可能性があります。私たちのプログラムは、ほとんどの地球外生命体が太陽のような恒星を周回していると想定しています。[ 159 ]
SETIは、アレシボ天文台と同等の感度を持つ電波望遠鏡では、地球のテレビやラジオ放送は0.3光年までの距離でしか検出できないと推定している。これは、最も近い恒星までの距離の10分の1以下である。地球に向けて意図的に強力な送信が行われた信号であれば、検出ははるかに容易になる。このような信号は、数百から数万光年の距離で検出できる可能性がある。[ 160 ]しかし、これは検出器が適切な周波数範囲を受信でき、ビームが送信されている宇宙領域に存在しなければならないことを意味する。多くのSETI探索では、地球外文明は発見されるために、アレシボメッセージのような意図的な信号を送信すると想定している。さらに、人間の通信技術が進歩するにつれて、人間は衛星通信や光ファイバーなどのより効率的で高帯域幅の方法を採用し、広帯域無線送信の使用を減らしてきた。地球外文明は、私たちと同様に高出力無線放送をほぼ卒業しているため、検出可能な電波を発信する頻度は非常に低いか、あるいは全くないのかもしれない。
したがって、地球の観測者が電波放射を通して地球外文明を検出するには、非常に高感度な機器が必要であり、さらに以下のことを期待しなければならない。
人類が地球外知的生命体を探知できるようになったのはごく短い期間に過ぎず、電波望遠鏡の発明を区切りとするならば1937年以降であり、ホモ・サピエンスは地質学的に見ても比較的新しい種である。現代人類の存在期間全体は宇宙論的スケールで見ると非常に短い期間であり、電波送信は1895年以降に始まったばかりである。したがって、人類は地球外知的生命体に発見されるほど長く存在しておらず、また十分に探知可能な存在になっていない可能性も残されている。[ 161 ]
植民地化しない技術力のある異星文明が存在する可能性はあるが、それらは単に意味のある双方向のコミュニケーションを行うには遠すぎるだけかもしれない。[ 162 ]セバスチャン・フォン・ホーナーは、文明の平均存続期間を6,500年、天の川銀河内の文明間の平均距離を1,000光年と推定した。[ 108 ] 2つの文明が数千光年離れている場合、意味のある対話が確立される前に、一方または両方の文化が絶滅する可能性がある。人間の探査によってその存在を検出できるかもしれないが、距離のためにコミュニケーションは不可能のままである。ブラスウェル探査機を介して接触とコミュニケーションが行われれば、この問題はいくらか緩和される可能性があると示唆されている。この場合、少なくとも交換の一方のパートナーは意味のある情報を得ることができるかもしれない。あるいは、文明は単に知識を放送し、それを受信側がどう活用するかは任せるかもしれない。これは古代文明から現代への情報伝達に似ており、[ 163 ]人類はアレシボ・メッセージのような同様の活動を行ってきました。これは地球の知的生命体に関する情報を伝達する可能性があり、たとえ応答が得られなかったり、人類が受信できるタイミングで応答が得られなかったりしても構いません。自滅した文明の観測的痕跡は、破壊シナリオとそれに対する人類の観測のタイミングによっては検出される可能性があります。[ 164 ]
セーガンとニューマンによる関連する推測では、他の文明が存在し、送信や探査を行っているとしても、彼らの信号や探査機がまだ到着していないだけであり、つまり人類は比較的初期の文明であると示唆している。[ 165 ]しかし、批評家たちは、これはありそうもないと指摘している。なぜなら、これは、天の川が空っぽから満杯へと移行している非常に特別な時点で人類の進歩が起こったことを必要とするからである。これは、通常の仮定の下での銀河の寿命のごく一部であるため、人類がこの移行の真っ只中にある可能性は、パラドックスでは低いと考えられている。[ 121 ] 2021年、ハンソンらはこの可能性を再検討し、多くの文明が「貪欲」である、つまり他の文明を駆逐すると仮定すれば、確かにあり得ると結論付けた。この仮定の下では、私たちが存在し、貪欲な異星人によって（まだ）滅ぼされていない限り、異星人を観測する可能性は非常に低いという選択効果が存在する。具体的には、貪欲な異星人は、文明の拡大速度が光速に近いことを示唆している。そうでなければ、他の多くの文明が見えるはずだからである。異星人のテクノシグネチャーの検出から絶滅までの移行時間は、宇宙論的時間スケールでは極めて短いため、我々はその時期よりも前にいる可能性が高い。[ 55 ]
SETI懐疑論者の中には、人類は非常に特別な時期、具体的には宇宙進出社会が存在しない状態から、人類という宇宙進出社会が一つ存在する状態への移行期にあると考える人もいるかもしれない。[ 121 ]
惑星科学者のアラン・スターンは、地下に海を持つ惑星が複数存在する可能性を提唱した（例えば、木星のエウロパや土星のエンケラドゥスなど）。地表は彗星の衝突や近隣の超新星爆発などから生命を高度に保護するだけでなく、より幅広い軌道配置が生命を維持できる状況を作り出す。生命、そして潜在的には知性や文明は、そのような惑星の地表下で進化する可能性があるが、一般的に宇宙から観測できるのは惑星の表面だけであるため、検出は非常に困難である。スターンは、「もし彼らが技術を持っていて、例えば放送をしたり、街の明かりを灯したりしていたとしても、超低周波（電波）を除いて、スペクトルのどの部分でもそれを観測することはできないだろう」と述べている。[ 166 ] [ 167 ]さらに、そのような文明は宇宙に行くのに非常に苦労するかもしれない。なぜなら、彼らの惑星の表面に到達することさえ、何キロメートルもの氷を掘り抜くという相当な工学的課題を伴う可能性があるからだ。これは、彼らが私たちとコミュニケーションをとる能力を著しく阻害する可能性がある。
宇宙に生命が豊富に存在するが宇宙旅行のコストが高い場合、高度な文明は生命の兆候全般ではなく、他の高度な文明の兆候、特に無線信号に探査の焦点を絞ることを選択するかもしれない。人類はごく最近になって無線通信を使い始めたばかりなので、その信号はまだ他の居住可能な惑星に届いていない可能性があり、もし届いていたとしても、それらの惑星からの探査機はまだ地球に到着していない可能性がある。[ 168 ]
地球外文明は技術的には地球と接触できるかもしれないが、送信する代わりに受信しているだけかもしれない。[ 4 ]もしすべての、あるいはほとんどの文明が同じように行動するなら、銀河は接触を熱望する文明で満ちているかもしれないが、誰もが受信していて誰も送信していないことになる。これがいわゆるSETIパラドックスである。[ 169 ]知られている唯一の文明である人類は、いくつかの小さな試みを除いて、明示的に送信していない。[ 4 ]
こうした限定的な取り組みでさえ、そしてもちろんそれを拡大しようとする試みも、議論の的となっている。[ 170 ]人類が検出された信号に反応するかどうかも定かではない。SETIコミュニティの公式方針は[ 171 ]、「適切な国際協議が行われるまで、地球外生命体の信号やその他の証拠に対しては、いかなる応答も送ってはならない」というものである。しかし、いかなる応答も及ぼす可能性のある影響を考えると[ 172 ] 、応答すべきかどうか、応答するならば誰が何を言うべきかについて合意を得ることは非常に困難かもしれない。したがって、慎重な意思決定者に率いられた異星文明は、応答しないことが最も賢明な選択肢であると結論付ける可能性は十分にある。さらに、観測された唯一の文明には、応答について拘束力のある決定を下せる惑星中央政府がないため、中央の意思決定機関を持たない様々な政治単位に分かれている異星文明は、我々の存在を認識し、技術的には応答できるかもしれないが、応答すべきかどうか、またどのように応答すべきかについて合意できない可能性がある。
異星文明は、人類にとっても自分たちにとっても、コミュニケーションを取ることは危険すぎると感じるかもしれない。地球上で非常に異なる文明が出会った場合、どちらか一方にとって悲惨な結果になることが多かったと指摘されており、星間接触にも同じことが当てはまる可能性がある。[ 173 ]安全な距離での接触でさえ、コンピュータコード[ 174 ]やアイデアそのもの[ 175 ]による感染につながる可能性がある。おそらく慎重な文明は、他の文明を恐れて、地球だけでなくあらゆるものから積極的に身を隠しているのだろう。[ 176 ]
おそらく、フェルミのパラドックスそのものが、たとえ他に障害がなかったとしても、どの文明も他の文明との接触を避ける理由なのかもしれない。どの文明の視点から見ても、自分たちが最初に接触することはまずあり得ないだろう。この推論によれば、過去の文明は最初の接触で致命的な問題に直面した可能性が高く、そうすることは避けるべきだ。だから、他の文明が沈黙を守る本当の理由があるかもしれないという可能性から、どの文明も沈黙を守っているのかもしれない。[ 121 ]
1987年、SF作家のグレッグ・ベアは、小説『神の鍛冶場』でこの概念を探求した。[ 177 ]『神の鍛冶場』では、人類は敵意に満ちた森で泣き叫ぶ赤ん坊に例えられている。「かつて森で迷子になった赤ん坊がいて、なぜ誰も答えてくれないのかと不思議に思いながら、大声で泣き叫んでいた。狼を引き寄せていたのだ。」登場人物の一人はこう説明する。「私たちは1世紀以上も木の上に座って、愚かな鳥のようにさえずり、なぜ他の鳥が答えてくれないのか不思議に思っていた。銀河の空はタカでいっぱいだからだ。静かにしていられない惑星は、食べられてしまうのだ。」[ 178 ]
劉慈欣の2008年の小説『暗黒森林』では、無数の異星文明が存在するが、いずれも沈黙を守り、疑心暗鬼に陥り、自らの存在を知らせるほど騒々しい新生生命体を滅ぼすというフェルミのパラドックスに対する文学的な説明が提示されている。[ 179 ]これは、他の知的生命体が将来の脅威となる可能性があるためである。結果として、劉の架空の世界には、まるで「暗黒森林」のように、姿を現さない静かな文明が数多く存在し、「武装した狩人が幽霊のように木々の間を忍び寄る」のである。[ 180 ] [ 181 ] [ 182 ]この考えは暗黒森林仮説として知られるようになった。[ 183 ] [ 184 ] [ 185 ]
動物園仮説は、地球外の知的生命体が存在し、地球上の生命体と接触せず、一種の宇宙の閉鎖された自然保護区として自然な進化と発展を許容していると主張している。[ 186 ]動物園仮説の変形として、人類が実験の対象となってきた、あるいは現在も対象となっている実験室仮説がある。 [ 186 ] [ 4 ]地球または太陽系が事実上実験室として機能している。動物園仮説は、動機の均一性の欠陥によって崩壊する可能性がある。惑星間の合意に反して行動することを決定するために必要なのは、単一の文化または文明（あるいはその中の派閥または反逆者）だけであり、このような覇権違反の可能性は文明の数とともに増加し、[ 42 ] [ 187 ]地球に対する単一の政策を持つ銀河同盟ではなく、複数の競合する派閥に向かう傾向がある。[ 188 ]しかし、もし人工超知能が銀河政治において最重要であり、そのような知能が中央権力の背後に統合される傾向があるならば、これは少なくとも部分的には、暴走行為を抑止することによって動機の均一性の欠陥に対処することになるだろう。[ 189 ]
銀河系内の文明間の到着間隔を一般的な宇宙生物学の仮定に基づいて分析すると、最初の文明は後から到着した文明に対して圧倒的なリードを築くことになるだろう。なぜなら、最初の文明は資源を支配し、最良の惑星に入植する時間があったからである（競合相手と同様の生物学的ニーズがあると仮定した場合）。そのため、最初の文明は、力によって、あるいは銀河的または普遍的な規範として、いわゆる動物園仮説を確立した可能性があり、その結果として、創始者の継続的な活動の有無にかかわらず、文化創始者効果による「パラドックス」が生じる。 [ 190 ]植民地化シナリオの中には、恒星系全体に球状に拡大し、拡大は直前に入植したシステムから継続すると予測するものもある。これは、入植者の間で強い選択プロセスを引き起こし、宇宙船や宇宙居住施設で長期間生活するための文化的、生物学的、または政治的適応を優先させるだろうと示唆されている。その結果、入植者は最高品質の惑星のごく限られた数にしか入植しないか、あるいは単に宇宙船にとどまり、惑星を完全に放棄するかもしれない。[ 121 ]この結果、植民地化への関心が薄れ、惑星を再生不可能な資源の破壊可能な供給源としてのみ捉えるようになるかもしれない。あるいは、「育成惑星」を保護する倫理観を持ち、介入せずに保護するかもしれない。[ 121 ]さらに、ニーズを満たすのに十分な宇宙居住施設を開発し、小惑星採掘 によって資源を獲得し、地球型惑星は、より小さな天体に比べて採掘のために着陸するのに燃料と資源の消費がはるかに大きいため、ほとんど無視するようになるかもしれない。
惑星系間を移動できるほど高度な文明が、探知されずに、あるいは認識されずに地球を積極的に訪問したり観測したりしている可能性もある。[ 191 ]この論理に従い、フェルミのパラドックスに対する他の提案された解決策はあり得ないかもしれないという議論に基づいて、イアン・クロフォードとダーク・シュルツェ＝マクッチ[ 192 ]は、技術文明は銀河系では非常にまれであるか、あるいは意図的に我々から隠れているかのどちらかだと主張している。
動物園仮説に関連する考え方として、ある一定の距離を超えると、知覚される宇宙はシミュレーションされた現実であるというものがあります。プラネタリウム仮説[ 193 ]は、宇宙が他の生命体で空っぽに見えるように、何らかの存在がこのシミュレーションを作り出したのではないかと推測しています。
人口のかなりの割合が、少なくとも一部のUFO（未確認飛行物体）は宇宙人が操縦する宇宙船だと信じている。[ 194 ] [ 195 ]これらのほとんどは日常的な現象の認識されていない、または誤った解釈であるが、調査後も不可解な出来事もある。科学的なコンセンサスは、それらは説明がつかないかもしれないが、説得力のある証拠のレベルには達していないということである。[ 196 ]
同様に、SETIグループが肯定的な検出を報告していない、あるいは政府が信号を遮断したり、公表を抑制したりしている可能性も理論的にはあり得る。この対応は、高度な地球外技術の潜在的な使用による安全保障上の利益や経済的利益に起因する可能性がある。地球外の無線信号や技術の検出は、存在する情報の中で最も極秘である可能性があると示唆されている。[ 197 ]これがすでに起こっているという主張は一般メディアではよく見られるが、[ 198 ] [ 199 ]関係する科学者たちは正反対の経験を報告している。つまり、信号が確認される前から、メディアは潜在的な検出について情報を得て関心を持つようになるのだ。[ 200 ]
宇宙人が政府と秘密裏に接触しているという考えについて、デイビッド・ブリンは次のように書いています。「ある考えを、単にそれが長年奇人変人と結びついてきたという理由だけで嫌悪することは、奇人変人にあまりにも大きな影響力を持たせることになる。」[ 121 ]
太陽は通常の恒星ですが、分散は存在します。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)異星文明が無線通信を使用する特定の時間間隔があります。この間隔より前は、無線はその文明の技術的到達範囲を超えており、この間隔より後は無線は時代遅れとみなされます。
{{cite news}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)地球外生命体が、私たちが探しているのと同じように、つまり電波と光の波長で空をスキャンして私たちを探している場合[...]地球から意図せず漏洩し、意図的に送信された放射線は、すでに近くの地球外生命体に私たちの存在を知らせており、最終的にはより遠い地球外生命体に知らせる可能性がある。 ETIが我々の存在に気付いたとしても、我々が彼らがそのことを知っていると認識するまでには、少なくとも同じくらいの年月がかかるだろう。
私たちは別の見解を提案します。すなわち、生物と文明が存在する世界の大多数は、内部水海洋世界 (WOW) であるということです。