22.05.2022

Advanced civilizations could be doomed to stagnation or death

                      An artist's image of an alien starship as viewed from a planet's surface. (Image credit: Coneyl Jay)

Why has humanity never been visited by aliens (that we know of)? The question has confounded scientists for decades, but two researchers have come up with a possible — and disturbing — explanation: Advanced civilizations could be doomed to either stagnate or die before they get the chance.

The new hypothesis suggests that, as space-faring civilizations grow in scale and technological development, they eventually reach a crisis point where innovation no longer keeps up with the demand for energy. What comes next is collapse. The only alternative path is to reject a model of "unyielding growth" in favor of maintaining equilibrium, but at the cost of a civilization's ability to expand across the stars, the researchers said. 

The argument, published on May 4 in the journal Royal Society Open Science, attempts to find a resolution to the Fermi Paradox. Taking its name from the casual lunchtime musings of Nobel Prize-winning physicist Enrico Fermi, the paradox draws attention to the contradiction between the immense scope and age of the universe — two things that suggest the universe should be teeming with advanced alien life — and the lack of evidence that extraterrestrials exist anywhere in sight. "So where is everybody?" Fermi is thought to have remarked. 

The researchers of the new study say they may have the answer.

"Civilizations either collapse from burnout or redirect themselves to prioritizing homeostasis, a state where cosmic expansion is no longer a goal, making them difficult to detect remotely," astrobiologists Michael Wong, of the Carnegie Institution for Science, and Stuart Bartlett, of the California Institute of Technology, wrote in the study. "Either outcome — homeostatic awakening or civilization collapse — would be consistent with the observed absence of [galactic-wide] civilizations."

The pair came to their hypothesis by researching studies of the "'superlinear"' growth of cities. These studies suggested that cities increase in size and  energy consumption at an exponential rate as their populations grow, inevitably leading to crisis points — or singularities — that cause rapid crashes in growth, followed by an even more precipitous, potentially civilization-ending, collapse. 

"We hypothesize that once a planetary civilization transitions into a state that can be described as one virtually connected global city, it will face an 'asymptotic burnout,' an ultimate crisis where the singularity-interval time scale becomes smaller than the time scale of innovation," they wrote. 

These close-to-collapse civilizations would be the easiest for humanity to detect, the researchers suggest, as they would be dissipating large amounts of energy in a "wildly unsustainable" way. "This presents the possibility that a good many of humanity's initial detections of extraterrestrial life may be of the intelligent, though not yet wise, kind," the researchers wrote.

To avert their doom, civilizations could undergo a "homeostatic awakening," redirecting their production away from unbounded growth across the stars to one that prioritizes societal wellbeing, sustainable and equitable development and harmony with their environment, the researchers suggest. While such civilizations may not completely abandon space exploration, they would not expand on scales great enough to make contact with Earth likely.The researchers point to a few of humanity's "mini-awakenings" that addressed global crises on Earth, such as the reduction of global nuclear arms stockpiles from 70,000 warheads to below 14,000; the halting of the once-growing hole in Earth's ozone layer by banning chlorofluorocarbon emissions; and the 1982 international whaling moratorium.

The scientists stress, however, that their suggestion is simply a hypothesis, taken from the observation of laws that seem to govern life on Earth, and is designed to "provoke discussion, introspection and future work."

Their proposal joins a bountiful crop of other scientific and popular suggestions as to why we've never made direct contact with celestial visitors. These include the numerous practical challenges presented by interstellar travel; that aliens may actually be visiting in secret; or that aliens arrived to Earth too soon (or humans too early) in the life of the universe for direct contact.

Another hypothesis, published April 4 in The Astrophysics Journal, suggests that the sheer scale of the universe means it could take as long as 400,000 years for a signal sent by one advanced species to be received by another — a timescale that’s far greater than the brief period humans have been able to scan the skies.

Warum wurde die Menschheit noch nie von Außerirdischen (von denen wir wissen) besucht? Die Frage verwirrt Wissenschaftler seit Jahrzehnten, aber zwei Forscher haben eine mögliche – und beunruhigende – Erklärung gefunden: Fortgeschrittene Zivilisationen könnten dazu verdammt sein, entweder zu stagnieren oder zu sterben, bevor sie die Chance bekommen.
Die neue Hypothese legt nahe, dass Raumfahrtzivilisationen mit zunehmender Größe und technologischer Entwicklung schließlich einen Krisenpunkt erreichen, an dem Innovationen nicht mehr mit der Nachfrage nach Energie Schritt halten. Als nächstes kommt der Zusammenbruch. Der einzige alternative Weg besteht darin, ein Modell des "unnachgiebigen Wachstums" zugunsten der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts abzulehnen, aber auf Kosten der Fähigkeit einer Zivilisation, sich über die Sterne auszudehnen, sagten die Forscher.
Das Argument, das am 4. Mai in der Zeitschrift Royal Society Open Science veröffentlicht wurde, versucht, eine Lösung für das Fermi-Paradoxon zu finden. Das Paradoxon, das seinen Namen von den beiläufigen Mittagsgrübeln des Nobelpreisträgers Enrico Fermi hat, lenkt die Aufmerksamkeit auf den Widerspruch zwischen dem immensen Umfang und dem Alter des Universums – zwei Dinge, die darauf hindeuten, dass das Universum von fortgeschrittenem außerirdischem Leben wimmelt – und dem Mangel an Beweisen dafür, dass Außerirdische irgendwo in Sichtweite existieren. "Also, wo sind alle?" Fermi soll das bemerkt haben.
Die Forscher der neuen Studie sagen, dass sie die Antwort haben könnten.
„Zivilisationen brechen entweder durch Burnout zusammen oder konzentrieren sich darauf, der Homöostase Priorität einzuräumen, einem Zustand, in dem die kosmische Expansion kein Ziel mehr ist, was es schwierig macht, sie aus der Ferne zu erkennen“, so die Astrobiologen Michael Wong von der Carnegie Institution for Science und Stuart Bartlett von der California Institute of Technology, schrieb in der Studie. „Jedes Ergebnis – homöostatisches Erwachen oder Zusammenbruch der Zivilisation – würde mit der beobachteten Abwesenheit von [galaktischen] Zivilisationen übereinstimmen.“
Das Paar kam zu seiner Hypothese, indem es Studien über das „superlineare“ Wachstum von Städten recherchierte. Diese Studien deuten darauf hin, dass Städte mit wachsender Bevölkerungszahl exponentiell an Größe und Energieverbrauch zunehmen, was unweigerlich zu Krisenpunkten – oder Singularitäten – führt, die zu schnellen Wachstumseinbrüchen führen, gefolgt von einem noch steileren, potenziell zivilisatorischen Zusammenbruch.
„Wir gehen davon aus, dass eine planetare Zivilisation, sobald sie in einen Zustand übergeht, der als eine virtuell verbundene globale Stadt beschrieben werden kann, einem ‚asymptotischen Burnout‘ gegenübersteht, einer ultimativen Krise, bei der die Singularitäts-Intervall-Zeitskala kleiner wird als die Zeitskala der Innovation ," Sie schrieben.
Diese kurz vor dem Zusammenbruch stehenden Zivilisationen wären für die Menschheit am einfachsten zu erkennen, schlagen die Forscher vor, da sie große Mengen an Energie auf „wild nicht nachhaltige“ Weise verbrauchen würden. „Dies stellt die Möglichkeit dar, dass viele der ersten Entdeckungen der Menschheit von außerirdischem Leben von der intelligenten, wenn auch noch nicht weise Art sein könnten“, schrieben die Forscher.
Um ihren Untergang abzuwenden, könnten Zivilisationen ein „homöostatisches Erwachen“ durchlaufen, indem sie ihre Produktion weg vom unbegrenzten Wachstum über die Sterne hinweg auf eine umlenken, die gesellschaftliches Wohlergehen, nachhaltige und gerechte Entwicklung und Harmonie mit ihrer Umwelt priorisiert, schlagen die Forscher vor. Während solche Zivilisationen die Weltraumforschung möglicherweise nicht vollständig aufgeben, würden sie sich nicht in einem Ausmaß ausdehnen, das groß genug ist, um einen Kontakt mit der Erde wahrscheinlich zu machen globale Atomwaffenvorräte von 70.000 Sprengköpfen auf unter 14.000; das Stoppen des einst wachsenden Lochs in der Ozonschicht der Erde durch das Verbot von Fluorchlorkohlenwasserstoff-Emissionen; und das internationale Walfangmoratorium von 1982.
Die Wissenschaftler betonen jedoch, dass ihr Vorschlag einfach eine Hypothese ist, die aus der Beobachtung von Gesetzen stammt, die das Leben auf der Erde zu regieren scheinen, und dazu bestimmt ist, "Diskussionen, Selbstbeobachtung und zukünftige Arbeit anzuregen".
Ihr Vorschlag reiht sich in eine Fülle anderer wissenschaftlicher und populärer Vorschläge ein, warum wir nie direkten Kontakt mit himmlischen Besuchern aufgenommen haben. Dazu gehören die zahlreichen praktischen Herausforderungen, die interstellare Reisen mit sich bringen; dass Aliens tatsächlich heimlich zu Besuch sind; oder dass Aliens zu früh (oder Menschen zu früh) im Leben des Universums auf der Erde ankamen, um direkten Kontakt zu haben.
Eine andere Hypothese, die am 4. April im Astrophysics Journal veröffentlicht wurde, legt nahe, dass die schiere Größe des Universums bedeutet, dass es bis zu 400.000 Jahre dauern könnte, bis ein von einer fortgeschrittenen Spezies gesendetes Signal von einer anderen empfangen wird – eine Zeitskala, die weitaus größer ist als die kurze Menschen waren in der Lage, den Himmel zu scannen.                            Quelle: SC