페르미 역설, Fermi paradox
노벨 물리학상을 수상한 이탈리아의 천재 물리학자였던, 엔리코 페르미가 외계의 지적 생명체의 존재 여부를 두고 '모두 어디에 있는가?'라고 물었던 일화에서 유래
페르미는 당시에 여겨졌던 것처럼 우주의 나이가 오래 되었고 무수히 많은 항성이 있으며 그 항성들이 지구와 유사한 행성을 거느리고 있다면, 인류가 아닌 지적생명체 역시 우주에 널리 분포하고 있어야하며, 그 중에서 몇몇은 지구에 도달했어야한다고 생각하였다. 1950년에 그는 동료들과의 점심식사에서 그에 대한 논의가 나오자, "그러면 그들은 어디에 있는가?"라는 질문을 했다고 한다.
이러한 종류의 문제제기는 페르미가 처음이 아니었으나, 페르미는 이 문제를 '외계인의 존재 가능성'에 대한 문제로 단순화한 것이 특징이다. 1975년에는 마이클 하트(Michael H. Hart)가 이 문제에 대한 연구를 시작하였으며, 이것은 '페르미-하트의 역설'이라고 불리게 되었다.
여러 가지 고려사항
외계인은 존재하고 있지만 존재한다는 증거를 인류의 지식으로는 이해할 수 없다거나, 지성을 가진 외계인은 존재하지 않거나 극히 드물게 존재하기 때문에 인류가 접촉할 수 없었다는 관점으로 논의되는 경우가 많다.
외계인은 존재하고 이미 지구에 방문하였지만 그것을 알지 못할 뿐이다.
외계인이 발견되었더라도 모든 국가의 정부에 의해 공표가 보류되고 있다.
외계인은 모두 잠복해있거나 사람들 사이에 섞여 정체를 숨기고 있다.
외계인은 모두 규소 기반 생명체처럼 인류가 '외계인'이라고 인식할 수 없는 형태를 하고 있다.
외계인은 다른 차원(5차원 등)에 존재하고 있으므로 인류가 인식할 수 없다.
외계인은 존재하고 과거에 지구에 방문하였지만 최근에는 방문하지 않고 있다.
외계인은 이미 지구에 방문했으며 유적 등에 그 흔적이 남아있다.
외계인은 이미 지구에 방문하였으며 인류 또는 지구상의 다른 생물이 그 후손이다.
외계인은 존재하지만 어떠한 이유로 지구에 방문하지 않았다.
외계인들이 온건하고 소극적이기 때문에 우주로 진출하지 않았다.
지적생명체는 고도로 발달하면 외계문명과의 접촉을 꺼리게 된다.
외계인과 접촉한 결과로 인해 나타날 인류의 혼란을 피하기 위해 굳이 접촉하지 않고 있다. 이것은 동물원 가설 또는 보호구역 가설이라고 부른다.
외계인은 존재하지만 우주로 진출하여 지구를 방문하기 위해 필요한 기술적 난관을 극복하지 못했다.
생명체가 발생하고 지적생명체로 진화하여 우주로 진출할 확률은 매우 낮다.
고도로 기술이 발전된 문명이 있다고 해도 인류가 관측할 수 있는 곳까지 도달하기는 매우 어렵다.
대부분의 외계인은 어느 정도 문명이 발전하면 핵전쟁이나 환경파괴 등의 이유로 자멸하기 때문에 우주여행에 나설 수 없다.
이 우주에는 외계인이 존재하지 않는다.
이 우주에는 지구 이외의 행성에 지적생명체가 존재하지 않는다.
인류 이외의 지적생명체가 나타날 확률이 없지는 않지만, 현재로서는 인류가 첫번째이고 두번째 지적생명체가 나타나지 않았거나 인류보다 문명 발달 수준이 낮다.
외계인이 137억 광년 이외에 존재하지 않기 때문에 광속의 장벽에 부딪혀 그 흔적이 지구에 도달하지 않았다.
이 논의의 대부분은 과학적 근거를 기반으로 하고 있지 않다. 한편, 항성간의 실제 거리 관측은 과학적 근거가 된다. 우주의 크기는 일반적으로 상상하는 것을 훨씬 초월하며, 항성간의 거리 또한 너무 멀다. 실제로 전파를 이용한 통신은 이루어지기 어려우며, 현재까지 외계문명과의 접촉은 이루어지지 않았다. 전파에 의한 상호간의 통신이 확립되기 이전의 우주여행은 환상적이고 허구적인 방법이었다. 또한 외계생명체의 발생과 지적생명체의 발생은 완전히 다른 사건이다. 지구의 생명체에 대한 연구에서 전자의 확률은 비교적 높지만 후자의 확률은 매우 낮다고 여겨지기 때문에 두 논의가 혼동되곤 한다.
이 문제를 과학적으로 이론화하기 위해 여러 가지 모델이 만들어졌다. 이 역설에 대한 문제는 천문학, 생물학, 경제학, 철학 등 다양한 분야에 이르러 많은 학문적 성과를 낳았다. 우주생물학이라는 분야가 출현하면서 페르미의 역설과 외계인에 대한 문제에 대한 학술적 접근 또한 가능해졌다.
FERMI PARADOX
The Fermi Paradox refers to the dichotomy between the high probability that extraterrestrial intelligence exists and the fact that we have no evidence for such aliens.
This paradox was described by the late British science-fiction author, Sir Arthur C. Clarke, who said: "Two possibilities exist: Either we are alone in the universe or we are not. Both are equally terrifying."
Many experts since have grappled with the same question. Why, considering the multitude of planets and stars in the Milky Way, have we not heard from anyone?We call this problem the Fermi Paradox, and there are a number of possible solutions — some more unnerving than others …
WHAT IS THE FERMI PARADOX?
The Fermi Paradox is a problem that asks, where are all the aliens(opens in new tab) in the universe? If life is so abundant, why haven't we been visited by, or heard from, anyone else?
According to NASA(opens in new tab), in just the last two decades we have found more than 4,000 planets beyond our solar system, with trillions of stars thought to exist in our galaxy — most of which host their own planets.
Considering life sprang up on Earth, would we not have expected it to start in at least one other location in the last 14 billion years of the universe?
WHO CAME UP WITH THE FERMI PARADOX?
The Fermi Paradox was devised by the Italian-American physicist Enrico Fermi, according to the Planetary Society(opens in new tab). He is said to have come up with the idea in a throwaway remark over lunch with colleagues in 1950 when he asked "Where is everybody?"
He wondered, given that our planet was relatively young compared to the universe, we might have expected someone to have visited us by now — but we had no evidence of that ever occurring.
Fermi died four years later, in 1954, so did not have long to ponder the question. But his idea has sparked whole fields of science hoping to solve the problem, including the search for extraterrestrial intelligence (SETI).
WHAT ARE THE SOLUTIONS TO THE FERMI PARADOX?
There are a number of solutions to the Fermi Paradox. The most obvious, and likely, is that we simply haven't looked hard enough to find other life, and interstellar travel between stars is difficult.
The first planets beyond our own solar system were only discovered in the 1990s. This means we have barely started to scratch the surface of studying other worlds.
For example, we are yet to find many planets that look exactly like Earth, orbiting stars like our sun — but upcoming telescopes are hoped to be capable of such detections in the coming decade or two.
Even then, the distances between star systems are enormous, making journeys between them difficult. Our closest star system for example, Alpha Centauri, is four light-years away. The distance from Earth to Neptune, for comparison, is 0.0005 light-years — a journey that would still take us decades with current technology.
Intelligent aliens might simply have decided to never visit us, or did so long ago without leaving any trace.
Alternatively, it might be that life is simply so rare that the chances of two intelligent species being positioned relatively near each other in the vastness of space is exceedingly slim.
A more somber suggestion is that we are alone in the universe. Life, like that found on Earth, is simply so vanishingly unlikely to arise, that ours was the only world where this happened.
Most scientists think this is unlikely. But there is the possibility that some sort of event, known as a Great Filter, might prevent civilizations like our own from progressing far enough to make contact elsewhere.