Wie suchen Wissenschaftler nach außerirdischem Leben? Welche Bedingungen sind erforderlich, damit sich Leben zu einer Zivilisation der ersten Stufe entwickeln kann?

Da es Leben derzeit nur auf der Erde gibt, erfordert das außerirdische Leben, das sich die Menschen vorstellen, auch eine Umgebung, die der Erde ähnelt. Daher sind für die Suche nach außerirdischem Leben ähnliche Bedingungen erforderlich wie für die Erde.

Bisher wurde noch kein Planet gefunden, dessen Umwelt der der Erde genau entspricht. Die wichtigste Voraussetzung der wissenschaftlichen Gemeinschaft bei der Suche nach außerirdischem Leben ist die Entdeckung eines bewohnbaren Planeten. Der sogenannte bewohnbare Planet ist ein Planet, der für das Überleben und den Aufenthalt von Menschen und anderen Lebewesen auf der Erde geeignet ist. Gemäß den Bedingungen für die Entstehung und das Überleben von Leben auf der Erde kann Leben nur auf einem Planeten entstehen, und dieser Planet muss über die richtige Temperatur, flüssiges Wasser, organische Stoffe, eine ideale Atmosphäre usw. verfügen.

Unbemannte Sonden haben alle Planeten des Sonnensystems sowie einige Zwergplaneten und Satelliten besucht, jedoch keine Lebenszeichen gefunden. Infolgedessen verlagerte sich die Perspektive der Suche nach außerirdischem Leben auf das extrasolare System (außerhalb des Sonnensystems, siehe unten).

Durch Beobachtungen mit verschiedenen Teleskopen hat die Wissenschaftsgemeinschaft mehr als 4.000 Exoplaneten entdeckt. Unter diesen zahlreichen Planeten gibt es nicht viele bewohnbare Planeten und es wurden nur Dutzende entdeckt. Begriffe wie „älterer Cousin der Erde“, „Erde 2.0“, „Cousins ​​der Erde“ usw. beziehen sich auf diesen Planetentyp. Dies bedeutet, dass die „wahren Brüder“ der Erde noch nicht gefunden wurden, geschweige denn ihre „Zwillingsbrüder und -schwestern“.

Ein bewohnbarer Planet wie die Erde befindet sich in einem angemessenen Temperatur- und Lichtbereich der Sterne, sodass der Planet eine angemessene Temperatur aufrechterhalten kann. Diese angemessene Temperatur reicht aus, damit flüssiges Wasser existieren kann. Dabei muss die Tagestemperatur mindestens über 0 Grad Celsius liegen, was der erste Faktor ist.

Zweitens ist auch die Existenz einer Atmosphäre erforderlich, da die Atmosphäre mindestens drei wichtige Funktionen hat, wie etwa die Aktivierung der Synthese organischer Materie durch ultraviolette Strahlen und Blitze; die Atmosphäre kann Sterne und kosmische Strahlung blockieren und so das Leben vor Meteoriten und Strahlenschäden schützen; Die Atmosphäre kann außerdem die Wärme des Bodens verteilen und speichern und so die Temperatur des Planeten regulieren.

Drittens haben die Elemente auf diesem Planeten eine vernünftige Struktur und können organische Materie durch Elemente synthetisieren, hauptsächlich Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und andere Elemente, denn es sind diese Elemente, die die Knospen des Lebens auf der Erde hervorbringen können.

Der Mensch kann noch nicht genau erkennen, wie Exoplaneten aussehen. Derzeit sind die Methoden und Möglichkeiten der menschlichen Beobachtung sehr begrenzt. Teleskope können Exoplaneten nicht wirklich sehen. Um festzustellen, ob ein Stern von einem Planeten begleitet wird, um die Größe und Masse des Planeten zu untersuchen und um festzustellen, wie weit er vom Stern entfernt ist, verlassen wir uns immer noch hauptsächlich auf die Transitmethode und die Methode der Gravitationsstörung.

Bei der sogenannten Transitmethode handelt es sich um die Beobachtung weit entfernter Sterne mit einem Teleskop. Wenn sich ein Planet zufällig auf halbem Weg zwischen der menschlichen Sichtlinie und dem Stern bewegt, blockiert er einen Teil des Lichts des Sterns und die Leuchtkraft des Sterns ändert sich leicht. Anhand der Größe und Periode der Leuchtkraftänderung des Sterns können wir grob abschätzen, ob es sich um einen Planeten handelt und wie groß der Planet ist.

Die Methode der Gravitationsstörung ist eine Methode zur Beobachtung der Bewegungsänderungen zwischen Sternen und Planeten auf der Grundlage des Gesetzes der universellen Gravitation, um die Beziehungen und zugehörigen Parameter zwischen Himmelskörpern zu bestimmen. Das Gesetz der universellen Gravitation wird als F=GMm/R^2 ausgedrückt. Dabei ist F die Stärke der Schwerkraft, G die Gravitationskonstante, M und m die Massen der beiden Himmelskörper, die sich gegenseitig anziehen, und R der Abstand zwischen ihren Schwerpunkten.

Aus der Formulierung des Gravitationsgesetzes ist ersichtlich, dass sich die Schwerkraft gegenseitig beeinflusst. Die Stärke der durch die beiden Gravitationsquellen verursachten Schwerkraft ist proportional zum Produkt der Massen beider Parteien und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen den beiden Parteien. Nachdem wir durch die Transitmethode herausgefunden haben, dass dieser Stern Planeten hat, können wir mit der Methode der Gravitationsstörung die Masse und Entfernung dieser Planeten ermitteln. Die beiden Methoden können sich gegenseitig überprüfen und genauere Daten liefern.

Im letzten Jahr haben Wissenschaftler zwei Exoplaneten durch direkte Bildgebung beobachtet, was einen enormen Durchbruch darstellt und zu einem intuitiveren Verständnis von Exoplaneten führen kann. Bei den beiden direkt abgebildeten Planeten handelt es sich jedoch um extrem große Gasplaneten, auf denen kein Leben möglich ist. Diese beiden Planeten mit den Namen TYC 8998-760-1b und TYC 8998-760-1c sind etwa 300 Lichtjahre von uns entfernt. Einer hat die 16-fache Masse des Jupiters und der andere die 6-fache Masse des Jupiters. Obwohl sie so groß sind, sind sie immer noch nur ein verschwommener Lichtpunkt.

Daher ist es noch ein langer Weg, um herauszufinden, ob es Leben auf Exoplaneten gibt.

Die Bedingungen für die Existenz außerirdischen Lebens und außerirdischer Zivilisationen sind durchaus umstritten. Die meisten Wissenschaftler in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sind sich einig, dass außerirdisches Leben und außerirdische Zivilisationen existieren könnten. Dafür gibt es sicherlich viele Gründe, aber der einfachste ist, dass das Universum zu groß ist. Allein im beobachtbaren Universum gibt es mehr als eine Billion Galaxien, und jede Galaxie verfügt über Hunderte von Milliarden oder sogar Billionen von Sternen. Die meisten dieser Sterne werden von Planeten begleitet. Daher ist die Möglichkeit, dass Leben und Zivilisation allein auf der Erde existieren, zu gering.

Doch bislang hat die Menschheit keine Beweise für außerirdisches Leben und Zivilisation gefunden. Was ist der Grund? Die einfachste Erklärung ist, dass die Bedingungen für die Existenz außerirdischen Lebens und außerirdischer Zivilisationen extrem hart und zu zufällig sind, sodass sie im Universum äußerst selten sind. Dies hat auch zu Kontroversen über die Bedingungen für die Entstehung des Lebens und die Existenz der Zivilisation geführt.

Viele Menschen glauben, dass die Bedingungen für die Entstehung des Lebens und der Weg zur Entwicklung der Zivilisation nicht auf die Erde beschränkt sind. Das Universum ist riesig und die Umweltbedingungen variieren stark. Kohlenstoffbasiertes Leben auf der Erde ist nicht die einzige Lebensform. Was ist kohlenstoffbasiertes Leben? Es handelt sich um Organismen, die Kohlenstoff als Grundlage für organische Materie verwenden. Alle Organismen auf unserer Erde sind kohlenstoffbasierte Organismen, die auf Kohlenstoff und Wasser basieren.

Gibt es im Universum Leben, das nicht auf Kohlenstoff basiert? Beispielsweise benötigen Alkylorganismen weder Wasser noch eine geeignete Temperatur zum Überleben. Titan ist für die Menschen sehr interessant, da sie davon ausgehen, dass er zu den Planeten im Sonnensystem gehört, auf denen es am wahrscheinlichsten Leben gibt. Die Oberflächentemperatur von Titan beträgt nur -179 °C, daher ist die Existenz von flüssigem Wasser unmöglich. Allerdings gibt es auf seiner Oberfläche flüssige Seen und Meere und es kommt zu starken Regenfällen. Das „Wasser“ in diesen schweren Regenfällen und Seen und Meeren besteht nicht aus den üblichen Wasserstoffoxiden, sondern aus Alkylverbindungen wie flüssigem Alkan oder Ethan.

Wissenschaftler glauben, dass es möglicherweise eine Art methanfressender Organismus gibt, der in den Tiefen der Hydroxylseen (Methan- oder Ethanseen) Temperaturen von bis zu -179 °C überleben kann. Titan hat eine dichtere Atmosphäre als die Erde, mit einem atmosphärischen Oberflächendruck, der 1,5-mal so hoch ist wie der der Erde, aber sie besteht hauptsächlich aus Stickstoff, mit einem Stickstoffgehalt von bis zu 98,44 %. Es gibt dort fast keinen Sauerstoff, nur Spuren von Methan, Ethan, Butan, Propan, Kohlendioxid usw. Wenn die Lebewesen auf Titan in die von giftigen Gasen und Wasser erfüllte Umwelt der Erde geraten, gibt es für sie nur einen Ausweg: den Tod.

Deshalb glauben einige Wissenschaftler, dass die Umwelt der Erde nicht die einzige Voraussetzung für die Existenz von Leben im Universum ist.

Viele Menschen glauben auch, dass außerirdisches Leben oder außerirdische Zivilisationen möglicherweise nicht einmal aus organischer Materie bestehen. Einige Leute haben die Vermutung geäußert, dass es möglicherweise eine Art „nicht auf Kohlenstoff basierendes Leben“ mit Silizium oder Nicht-Kohlenstoff-Elementen wie Phosphor und Bor als Kernelementen geben könnte. Das sogenannte siliziumbasierte Leben oder die siliziumbasierte Zivilisation ist Leben, das aus biologischen Molekülen mit Silizium als Skelett besteht. Die Zivilisation, die auf dieser Art von Leben aufbaut, ist eine auf Silizium basierende Zivilisation.

Silizium ist das achtgrößte Vorkommen im Universum und kommt überall vor. Der Hauptbestandteil von Sand ist Siliziumdioxid, das zweithäufigste Element in der Erdkruste. Das Silicon Valley in den USA ist der weltweit leistungsstärkste und konzentrierteste Standort für die Herstellung von Hightech-Produkten auf Basis von Silizium als Rohstoff. Vielleicht ist dies der Ort, an dem die auf Silizium basierende Zivilisation der Erde geboren wurde? Wird in Zukunft künstliche Intelligenz auf Siliziumbasis den Menschen ersetzen und zum Herrscher der Zivilisation werden? Dies ist ein weiteres Thema, auf das in diesem Artikel nicht näher eingegangen wird.

Die Anforderungen des nicht auf Kohlenstoff basierenden Lebens an die Umgebung für die Entwicklung und das Leben unterscheiden sich völlig von denen des Lebens auf der Erde. Daher glauben viele Menschen, dass die Art und Weise, wie Wissenschaftler nach bewohnbaren Planeten außerhalb unseres Sonnensystems suchen und versuchen, außerirdisches Leben und außerirdische Zivilisationen zu finden, sehr engstirnig und wahrscheinlich falsch ist. Das Problem besteht jedoch darin, dass man bislang keinerlei Beweise für die Existenz dieser sogenannten nicht auf Kohlenstoff basierenden Lebensformen und Zivilisationen gefunden hat, obwohl es Lebewesen auf der Erde gibt. Daher ist es praktischer, diesen Standard anzuwenden.

Wenn wir blind und ohne Bedingungen oder Einschränkungen nach außerirdischem Leben und außerirdischer Zivilisation suchen, wäre das nicht so, als würde ein Blinder im Dunkeln tappen, ohne Logik oder Regeln? Dies schließt natürlich nicht aus, dass es in Zukunft zu neuen Entdeckungen kommen könnte, und die Wissenschaftler werden sicherlich mit der Zeit gehen und ihre Methoden verbessern.

Welche Voraussetzungen sind notwendig, damit sich Leben zu einer Zivilisation entwickeln kann? Die wissenschaftliche Gemeinschaft verfügt mittlerweile über einen Standard für das Niveau der kosmischen Zivilisation, den sogenannten Kardashev Level 3 Civilization Classification Standard. Seine Hauptgrundlage ist der Energieverbrauch der Zivilisation für die interstellare Kommunikation. Je höher der Energieverbrauch, desto höher das Zivilisationsniveau. Ich habe diesen Standard in der Vergangenheit schon oft erwähnt, deshalb werde ich ihn dieses Mal nicht wiederholen.

Auf Grundlage der Energie, die die Menschheit derzeit verbraucht, schätzen einige Wissenschaftler, dass der erreichte Grad der kosmischen Zivilisation lediglich 0,73 beträgt. Wenn die Menschheit die erste Stufe der Zivilisation erreichen will, muss sie noch weitere 200 Jahre dafür kämpfen. Wenn sie sich auf die zweite Stufe der Zivilisation entwickeln wollen, müssen sie weitere 5.000 Jahre streben. Eine Zivilisation der Stufe 3 ist heute unvorstellbar und daher kann niemand vorhersagen, wie viele Milliarden Jahre es dauern wird.

Nehmen wir das Beispiel der menschlichen Zivilisation und vereinfachend ausgedrückt: Die Fähigkeiten jeder Zivilisationsstufe bestehen darin, dass man, wenn man Stufe eins erreicht, in der Lage ist, die Erde vollständig zu kontrollieren und keine Katastrophen von der Erde zu fürchten; Wenn man sich bis zur zweiten Stufe entwickelt, ist man in der Lage, das Sonnensystem vollständig zu kontrollieren und muss keine Katastrophen aus dem Sonnensystem fürchten. Wenn man sich bis zur dritten Stufe entwickelt, ist man in der Lage, die Milchstraße vollständig zu kontrollieren und muss keine Katastrophen aus der gesamten Galaxie fürchten.

Um den niedrigsten Zivilisationsgrad zu messen, also ob diese Gruppe als zivilisierter Körper angesehen werden kann, muss man prüfen, ob sie interstellare Kommunikation betreiben kann, oder, einfacher ausgedrückt, ob sie Radiowellen in den Weltraum senden und empfangen kann. Aus dieser Perspektive kann nur die wissenschaftliche und technologische Zivilisation als kosmische Zivilisation betrachtet werden. Die landwirtschaftliche Ära vor der Entwicklung der modernen Wissenschaft durch den Menschen hat nichts mit der kosmischen Zivilisation zu tun.

Auf der Erde gibt es Milliarden von Organismenarten, die alle zum Leben gehören, aber nur der Mensch hat eine Zivilisation entwickelt. Welche Bedingungen braucht also das Leben, um sich zu einer Zivilisation der ersten Stufe zu entwickeln? Ich denke, die grundlegendsten Anforderungen sind:

1. Diese Lebensgruppe muss Weisheit hervorbringen, was voraussetzt, dass sie über Selbstbewusstsein und Methoden der Kommunikation zwischen Gruppen verfügt. Da Menschen beispielsweise über Gedanken und eine Sprache verfügen, können sie durch Kommunikation Gruppenweisheit und Synergien bilden.

2. In der Lage sein, Werkzeuge herzustellen und zu verwenden, um die eigene Fähigkeit, auf die Natur zu reagieren und in sie einzugreifen, zu erweitern und zu steigern.

3. Sie müssen neugierig und forschend sein und in der Lage sein, kontinuierlich neue Erkenntnisse über die Naturgesetze zu gewinnen und diese zu vertiefen. Die Naturgesetze werden nicht durch die Region oder das Entdeckungsobjekt beeinflusst. Es handelt sich um Wahrheiten, die für das gesamte Universum gelten und die Verbindungen zwischen den inneren Essenzen der Dinge darstellen.

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