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フェルミのパラドックスについて解説!地球外文明の数はどのくらい?

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皆さんは宇宙人の存在を信じますか?突然このような質問をされても戸惑うでしょうが、筆者は基本的に宇宙人はいると信じています。というか既に宇宙人は存在しているのは自明の理です。一体なぜそんなことが言えるのかというと、それは我々地球人も宇宙人の一種だからです。

と言ってしまえば確かにね。と納得できるでしょう、地球人が宇宙人じゃなかったら何なんだ?という話になりますよね?

宇宙人に会えないのはなぜ?

しかし今回お話しするのはもちろん地球以外の惑星に住む知的生命体のことです。残念ながら我々地球人は別の惑星から来たという知的生命体に会ったことはありません。もちろんこれまでにも多数のUFO目撃情報や異星人、いずれもオカルト的な情報に過ぎず信憑性に欠けるものばかりです(中にはロズウェル事件のようなかなり怪しい事件もありますが。)

公式的な資料に基づけば地球外生命体との接触は記録されていませんが、逆に考えればこの広すぎる宇宙では我々人類と同じかあるいはそれ以上に科学を発達させた異星人がいてもおかしくなさそうです。

もしいたとしたらある程度の数の地球外生命体は地球に到達してもおかしくなさそうですよね?現にUFOの目撃証言は多くあるので、実は既に地球に到達しているかも?という憶測まで飛び交います。ただしそんなことがあったとしても、「私は別の星からやって来ました。」と言って素直に信じる人間はいませんし、宇宙人は人間と見た目も違うはずなので一目見れば明らかに気づくはずです。

 
このように地球外生命体が存在する可能性は明らかに高いのに、そのような生命体は一切地球にやってきたという証拠が見つからないということを説明したのがフェルミのパラドックスという矛盾です。

このフェルミのパラドックスについて今回は詳しく解説していきます、また具体的に我々の銀河系にどのくらいの数の地球外生命体が存在しているのかも考察していきます。




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フェルミのパラドックスとは?

この矛盾を最初に提唱したのが、イタリアの物理学者エンリコ・フェルミという人です。量子力学や核物理学において優れた業績を残した学者で、物理学ではフェルミ粒子やフェルミウム、フェルミ推定など彼の名に因んだ用語がたくさんあります。

1950年に昼食をとりながら同僚との会話で、この異星人との接触について取り上げたそうです。宇宙は誕生して130億年以上経過しているとされていますが、その長い年月の中で誕生した膨大な恒星の数から推測するに、地球のような生命が誕生しそうな惑星も膨大にあるはずだという考えに達します。

それらの内のいくつかの惑星では地球とほぼ同じかそれ以上に文明・科学が発展し、地球の人類と同様宇宙へと旅立とうと決意して宇宙人との交流を目的に宇宙を航海している可能性もあると言えます。

 
もっと具体的な数を使って説明しますと、我々が住んでいる地球が属しているのは太陽系という恒星系です。しかし太陽系には残念ながら地球以外の星で生命体は確認されていません。地球と環境が似ている火星と金星もハビタブルゾーンの外側にあって生命の存在に不適格です。
(最近になって木星の衛星エウロパや土星の衛星エンケラドスに生命が存在している可能性があると指摘されていますが、それについては以下の記事を参考にどうぞ!)
NASAが衛星エウロパの新情報を公開! 生命存在の可能性は?
エウロパだけじゃない? 生命存在の可能性がある衛星エンケラドスとは?

 
しかし太陽系の外側に目を向ければ、話は違ってきます。太陽系が属しているのはさらに巨大な天の川銀河ですが、この天の川銀河には2000億個を超える恒星が存在していると言われています。

惑星の数が2000億個ではなく恒星の数が2000億個です。仮に全ての恒星が太陽と同様にいくつかの惑星を従えているとすれば、天の川銀河にある惑星の数は約1兆以上に膨れ上がります。

これだけの数の惑星があれば天の川銀河だけでも、生命が存在している惑星はかなりあるのでは?と期待できます。

また数もそうですが、既に宇宙が誕生して100億年以上、太陽が誕生したのは約46億年前ということを考えると、どこか別の星で十分に生命が進化・発展する時間はあると言えます。フェルミのパラドックスはこうした事実を考慮して、既に高度な文明を誇る惑星が少なからずあるはずだと結論付けて、その上でなぜ異星人が地球にやってこないのかを考察しています。




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フェルミのパラドックスについての様々な考察

CIAとFBIの違い

フェルミのパラドックスに対しての考察を以下のようにまとめてみました。中には少しオカルトじみている話もあります。

宇宙人は既に地球に到達しているが正体を隠している

これに関しては目撃情報が多くあるUFOなどが根拠にあります、未確認飛行物体というのが正式名称ですが、このUFOには異星人が乗っていて我々人類を監視していたり、実際に地球人を誘拐して観察しているといったあり得ないような話も飛び交っています。

もちろんどれも信憑性に欠けますが、UFOに関してはアメリカ政府も国家機密にしているみたいです。特にエリア51やロズウェル事件に代表される都市伝説もあるので、一概に全否定はできませんが、軍事的な意味もあって未だに真相は謎のままだったりします。

また中には地球人と姿形がそっくりだったり、正体を隠して潜伏しているという憶測まであります。
 

宇宙人は過去に地球に到達したが、現在は来ていない

これは古代宇宙飛行士説とも言われている仮説で、古代の遺跡などにその痕跡が残されているのが根拠になっています。人類を創造して超古代文明を授けて人類の発展に貢献した後地球を去って行ったというのが主な内容ですが、逆になぜそのまま地球に住まなかったのか、なぜ地球を去らなければいけなくなったのかもうまく説明できません。

日本でも縄文時代に作られた土偶という土器が宇宙人をモデルに作ったものではないかという説まであります。
 

宇宙人は穏健で引っ込み思案だから地球に干渉しない

混乱を避けるという意味で干渉するのを避けているのでは?という説です。確かに本当に異星人の大群が押し寄せてきたら大混乱にはなりますが、それでも中には本格的に地球侵略を企むような異星人もいたり、積極的に交流を図ろうと考える異星人もなきにしもあらずです。

 
また太陽系は宇宙の中で保護区に指定されているから干渉してはいけないという謎のルールが存在すると唱えている人もいます。これを動物園仮説とも言いますが、これに関しては異星人が地球の人間と同じような倫理観や理性を兼ね備えていることが前提となるのでやはり無理があります、中にはルールに違反する異星人文明もあるはずなので。
 

星間同士が遠すぎることが原因で到達できていない

恐らくこの考察がもっとも説得力があってかつ現実的です。

地球に一番近い星は月ですが、その距離は30万km以上もあります。人類は一度は月に行けましたが、それでも地球の歴史に比較すればごく最近のことで、一度月に行くだけでも莫大なコストと労力がかかります。

さらに惑星で考えれば金星と火星が地球に近い位置を公転していますが、それでも無人探査機のみしか到達できておらず、未だに有人探査は出来ていません。人類が地球以外の惑星を探査するのは技術的な壁がまだまだ大きく、太陽系の外側の星まで探査できるには後数百年はかかるでしょう。

 
また太陽系に最も近い恒星ですら何光年も離れているとされています、光年というのは光の速さで1年かかるという意味です。光の速さは秒速30万kmとされていますが、そのスピードで1年もかかるので桁違いな距離です、因みに太陽系の端から端までがだいたい3.2光年と言われています。

この桁違いの距離を航行するには光の速さかそれ以上に速く移動できる乗り物を開発しなければ無理な話です。SF映画ならワープ航行というのは当たり前のように出てきますが、現在の科学の常識では光速に近いスピードで移動できる宇宙船を作るのは不可能とされていて、この壁を越えない限り異星人は絶対に地球には来れないでしょう。
 

地球以外の星には知的生命体は存在しない

物凄くバッサリしている結論です、未だに存在が確認されていないのだからいない!と結論付けても一見正しいように思えます。

確かに地球に生命が誕生したこと、科学・文明が高度に発展したことは奇跡的だというのは間違いありません。偶然が何度も重なったり、巨大隕石などで滅亡の危機にも瀕したこともないので本当に奇跡的といえますが、先ほども説明したように銀河系には約1兆以上の惑星があります、また別の銀河の星々まで考慮に入れると、さらに惑星の数は膨れ上がります。

いくら地球で起きた現象が奇跡的とはいえ、これほど広大な宇宙で地球と同じような奇跡や偶然が全く起こらないという考えはさすがに無理があると言えます。

 

ドレイクの方程式とは?

フェルミのパラドックスから派生した理論として誕生したのがドレイクの方程式と呼ばれる理論です。これは我々の銀河系にどのくらいの数の地球外生命体が分布しているのかを推定する方程式のことで、以下のような式で表されます。

N=R × fp × ne × fl × fi × fc × L

  1. N:我々の銀河系に存在し人類とコンタクトする可能性のある地球外文明の数
  2. R:人類がいる銀河系の中で1年間に誕生する恒星の数
  3. fp:1つの恒星が1つ以上の惑星を持つ割合
  4. ne:1つの恒星系で生命が誕生する可能性のある惑星の平均数
  5. fl:生命が誕生する可能性のある惑星で生命が実際に発生する割合
  6. fi:生命が知的なレベルまで進化する割合
  7. fc:知的なレベルになった生命体が星間通信を行う割合
  8. L:知的生命体による技術文明が通信をする状態にある期間(技術文明の存続期間)

参考ページ:https://ja.wikipedia.org/wiki/ドレイクの方程式

この方程式を提唱したアメリカの天文学者フランク・ドレイクは1961年の時に計算した時には以下のような値を各変数に代入してNを算出しました。

2の値は10、3の値は0.5、4の値は2、5の値は1、6の値は0.01、7の値は0.01、8の値は10000として上の式に代入、

10×0.5×2×1×0.01×0.01×10000=10

つまり銀河系に存在する人類とコンタクトができる文明の数は10ということになります。

 

ドレイクの方程式の変数の値について考察

各変数に関しては、今のところほぼ厳密な計算で得た正確な数値ではないためかなりのブレが生じると思います。例えば銀河系の中で1年間に誕生する恒星の数Rに関しては、現在の観測でわかった範囲の数字なのでほぼ間違いないとされていますが、fpの値が0.5になるということは、すなわち全ての恒星の内半分近くが惑星を持つという意味になるので、これに関してはかなり不確実です。

惑星に関しては恒星と違って自ら光を発しないので、遠く離れた恒星の近くにある惑星は観測はほぼ不可能です。もしかしたら全ての恒星が何らかの惑星を従えているのかもしれないですし、ほんの一握りの恒星しか惑星を持たないかもしれません。

 
またfiの生命が知的なレベルまで進化する割合に関しても、進化の過程で巨大な隕石や大規模な気候変動、さらに近くに超新星爆発する恒星があったとしたら、大量絶滅する可能性は非常に高くなります。地球でも恐竜が隕石で滅んだり長い氷河期が訪れたこともあります、もちろん滅多に起こることではありませんが、少なくとも生命が長い間進化を続けられるかどうかはこの数値に依存します。

 
そしてこれらの変数の中で最も不確定な値が8番目のLです。高等文明が存続する期間を表しますが、1961年ではドレイクはこのLを1万年と仮定しました。しかし1万年も高等文明が果たして続くのでしょうか?

人類が誕生して既に500万年以上経っていると言われていますが、仮に産業革命が起きた時以降の文明を高等文明と定義するとまだ300年少ししか続いていないことになります。

生命が存在すると言っても科学が発達していないとお話しになりません。原始生命まで考えればかなりの惑星が候補に挙がりますが、今考えているのはあくまで地球と同レベルかそれ以上に科学と文明が発達している惑星です。ある程度の科学技術がなければ当然宇宙空間にも飛び立てませんから。

 
しかし核戦争で地球規模の氷河期が訪れると提唱したアメリカの天文学者カール・セーガンは、今や人類は明日にも偶発的な核戦争で絶滅する恐れがあるとして、1万年も文明が続くというのは極めて楽観的過ぎるとしています。

人類に限らず高度に発展した文明は、惑星の環境を破壊して絶滅に追い込まれるか、大規模な戦争を起こして絶滅かそれに近い状態になる確率が極めて高くなるというのがセーガンの主張です。実際に世界史を学べばわかりますが、人類は戦争ばかりしてきました、今でも紛争が絶えない地域があります。

つまり星間航行が容易になるほどの科学力を持つ前にその文明は滅んでしまうということです、皮肉にも今の人類がまさにそういう状況ではないでしょうか?

ドレイクの方程式
 
以上のことからドレイクの方程式のNの値はかなり変わってくると言えます、場合によってはN<1という結果にもなりますが、これに関しては既に地球で人類が繁栄していることから矛盾します。 つまりドレイクの方程式のNの値は必ずN>>1となるので、この結果が現在でも地球外知的生命探査を行う主な理由となっています。もちろん1よりかなり大きい数値ともいえるし、1に限りなく近い数値であるという見方もあります。今回紹介したフェルミのパラドックスは、このドレイクの方程式でNの値が1となった場合には解決しそうですが、なんというかロマンがないですねwww

我々の銀河系には必ず知的生命体が存在するはずだという熱意のある人は毎日天体観測を続けています。今の技術力では電波を利用して人工的な信号を探すということしかできませんが、今後さらに観測技術は進歩すると思います。地球外文明との接触ができるのも時間の問題かもしれません。

 

こちらの記事もどうぞ!

トラピスト1で地球に似た惑星を発見! 生命・海の存在も?

 

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