宇宙人はどこにいる？或いはフェルミのパラドックス

「宇宙人＝地球外知的生命体はどこにいるのか？」これはフェルミ推定でも有名な物理学者、エンリコ・フェルミの提起したパラドックスで、宇宙に知的生命体が珍しくないなら、なぜ、その兆候すらつかめていないのか？というものです。ただし、ここでは、「東の空から光り輝く物体が…」といった類の情報は対象外とします。以下、推定を提示させていただきますが、非常に長くなりますので、その点、ご寛容のほどをお願いいたします。
「地球外生命体は存在する」これを前提とすると、しかし、知性体にまで進化する生命体はごく稀で、銀河一つにつき、一種ぐらいかもしれません。が、観測可能な宇宙には一千億を超える銀河があるということで、地球外知性体も一千憶を超えるほどいることになります。それだけ存在していて、科学的にはっきりとした兆候を観測できていない最も簡単な要因は、互いの文明を隔てる距離ということになろうかと考えられます。平均して、数十万～数百万光年の距離となると意味のある交流はまず、不可能でしょう。例え、地球種知性体よりはるかに長寿の知性体としても。
しかし、もし、タキオンやワームホール、裸の特異点etcを利用した一種の超光速技術を実用化した文明なら、どうか？空間的な距離は根本的な問題とならないのでないか？
であるならば、未だにこれといった宇宙人とのコンタクトが見られない理由として何が考えられるのでしょうか？
①宇宙にある知性文明は、等しく皆、光速・亜光速文明にとどまっている。
②自然は、既知或いは未知の法則によって、タキオンやワームホール等の現象の存在を禁じている。
③自然は、上述の現象そのものの存在は禁じていないが、通信や航法に利用できるような性質は禁止する法則を課している。
まず、①ですが、数十億～数百億を超える文明のことごとくが、皆同一レベルにあるというのは、都合がよすぎる（悪すぎるというべきか）と考えるのが妥当でしょう。例えは、全体で一千億の文明の内、１％でも超光速文明があれば、十億からの超光速文明となるから、指数関数的にその影響は宇宙に広がっていくでしょう。であれば何らかの兆候ぐらいはキャッチしていてしかるべきです。
また、動物園仮説とか、黒暗森林仮説等が提唱されているようですが、数多ある文明の全てがこれら仮説で提案されている異種文明との接触方針に従っているとは、やはり考えられない。
となると、②か③ということになりますね。自然は、これらエキセントリックな現象の存在を禁止しているか、利用できないよう、厳しく制限しているということです。
例えば自然が②の方針を採用しているとします。一つの例として、自然がブラックホールの形成を阻んでいるとしたら？ワームホールも特異点もブラックホールが必要条件らしいから、ブラックホールが形成されなければ、これらも存在しないことになる。大質量の天体が重力崩壊しても、崩壊に抵抗する力として中性子の縮退圧を超える力が働き、ブラックホールになる寸前で縮退を喰い止めるのかもしれません。例えば、クォークの縮退圧といったものが考えられるかもしれない。漸近的自由性というものがあり、クォーク間の距離が小さいと、仮想クォーク対発生による色荷の遮蔽効果でグルーオンが媒介する閉じ込め力が弱まる現象ですが、閉じ込め力の変化を距離のみ（あるいは主に距離に依存する形）の関数で表すことができるかもしれません。すると、距離がある閾値以下になれば、閉じ込め力が０からマイナスに、つまり、反発力になって、しかも、それには理論上制限がないことにできるかも。
または③を自然が採用している可能性もあるでしょう。例として、ワームホール。ワームホールは、存在していても不安定で極短時間で崩壊してしまう。あるいはスケールが非常に小さく、電子や光子が数個しか通過できないということかも。もっと推理を逞しくすれば、一種の不確定性原理のような法則が働いているのではないか？位置と運動量の正確性がトレードオフの関係にあるように、ワームホールの維持時間とスケールが互いに反比例の関係にあり、利用に耐えるほどの時間維持しようとするとスケールが極小になり、スケールを大きくしようとすると維持時間がごく短くなってしまうという感じになるのかもしれません。そして、これらは自然の法則、原理であって、技術的問題ではないとなると、宇宙にある文明は、皆、光速・亜光速文明となるわけです。
以上の推定、見込みは何％あるでしょうか？

No.3 回答者： yamaya-hositaro 回答日時： 2023/11/12 02:12

単純にドレイクの方程式の係数の問題では？

例えば、生命や文明が普遍的なものだとしても、「隣」が5000光年先ならば、電波が届くまで5000年かかる。
その間に相手文明が「まだ生まれていない」または「もう滅んでしまった」なら受け取れないわけで。

まあ、以上は質問者の選択の中の（１）に該当するという事になりますかね。

なお、タキオンやワームホールが実在し、それを利用する文明が発生したとしても、上記の「文明の寿命」問題は解決しません。
これらの要素は、文明の寿命をそれほど伸ばすものだとは思えないからです。
仮にワームホールで星間文明を築いたとしても、戦争や疫病の流行などもワームホールを伝ってゆくでしょうから。

No.2 回答者： remixiii 回答日時： 2023/11/11 12:29

仮に光速に限界があったとしても、モールス信号みたいな感じで恒星を光源にして、円周率100桁でも点滅なり、すごばらしい科学技術があるならその情報をモールス信号で点滅させてくれれば良いとにと思ってしまいます。

膨大な数の知的生命体がいるならそのうちのどこかはこのくらいやっても不思議じゃない気がします。他にも直接個人の脳に語りかけるとか。

これらができない可能性としては、そもそも、物理的な限界がありこの宇宙でできることには限りがある可能性。また、孫宇宙理論などもありますが、宇宙同士を乗り越えられない可能性。

あとは、物凄く数が多くてもシンプルにまだ誰もが到達し得ていない可能性。

他にも全知的生命体が100%全く同じ思考となり上記のような個性を持たない可能性。ただそれでもその過渡期にあるような個体ならしそうな気がするのですが、ある技術水準に到達すると全員が同じ結論を持ってしまえば、誰もしないかも知れない。
最近のAIを見ていると入力情報が似通っていればシナプスっぽい回路(化学的にに安定する(人工知能の場合はこれを数式で表している))を作ればどれもが同じ様な答えを出すようになる。脳も物理現象ですし、入力に対してその答え(脳へインプットすると出てくる答えは物理の法則で同一になると)は予め決まっている可能性もあるかと思っています。

No.1 回答者： atoiti 回答日時： 2023/11/11 11:52

先ず、銀河系内に地球外生命体が居る確率を求めます。

まず、生命体が偶然に自然発生する確率を求めます。
約40億年前に誕生した初期の細胞は、遺伝物質が脂質膜の袋で包まれただけの単純なものであり、この原始細胞が増殖し進化することで、高度で複雑な機構を持つ現代の生命に至ったと考えられています。
そして最初の生命体は、①代謝系を有する②細胞という形状を有する③自己複製が可能であることが必要です。その生命体を作るには、アミノ酸、核酸、脂質等有機物が複雑に重合しなければなりません。

次に、銀河系内でゲノムの自然合成が行われた回数を計算します。
銀河系にある恒星の数は約2,000億個です。1つの恒星の周りを①生命が誕生する条件を満たす惑星が1個公転しているとしても、①の数は約2,000億個です。

銀河系内でゲノムの合成が自然に行われた回数⑦=地球にある4つの塩基の数÷(490,000×2個)×(38億年/49万対のゲノムが出来上がる時間)×2,000億です。

地球の生物の総重量は2兆トンです。これを全て塩基対の質量としてみましょう。1つの塩基の質量は5×10^-22ｇです。ですから、地球にある塩基の数は4×10^39個です。
そして、49万対のゲノムが出来上がる時間を1分とします。すると
⑦=4×10^39個÷(490,000×2個)×38億年×365日×24時間×60分×2,000億=1.630432×10^60回
です。このとおり、銀河系でゲノムの合成が自然に行われた回数は「1.630432×10^60」回です

生命体が自然に誕生する確率は「1/10^40,000」です。したがって、銀河系内に宇宙人が居る確率は
「1.630432×10^60」回÷「1/10^40,000」=1.630432×10^-39,940
です。故に私は『銀河系内に宇宙人は居ない』０％と結論できます。
×一千億の星雲でも、０％です。