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wikipedia: Great Filter（グレートフィルター仮説）
wikipedia: Great Filter
グレートフィルターとは、生物発生の初期段階からカルダシェフスケールの最高レベルの発達に至るまでの生命の発達には、検出可能な地球外生命体を非常に稀なものにする発達の障壁があるという考えである[1][2]。グレート フィルターは、フェルミのパラドックスを解決できる可能性のひとつである。
この概念は、観測可能な宇宙で地球外文明が見つからないということは、高度な知的生命体の出現があり得るという（さまざまな科学分野からの）議論の1つまたは複数に何か問題があることを意味するというロビン・ハンソンの議論に由来する。この観察は、知的生命体が発生する可能性のある多数の場所を、実際に観察された高度な文明を持つ少数の知的種（現在は 1 つだけ：人間）に絞り込むように機能する「グレート フィルター」の観点から概念化されている[3]。この確率の閾値は、人類滅亡の過去またはその後に存在する可能性があり、知的生命体の進化に対する障壁として機能するか、あるいは自己破壊の高い確率として機能する可能性がある[1][4]。この議論の主な結論は、生命が現在の段階に進化するのが容易であればあるほど、人類の将来の可能性はおそらく暗いことを意味する。
このアイデアは、経済学者ロビン・ハンソンが書いた「The Great Filter – Are We Nearly Past It?（グレートフィルター・我々はまもなく終焉を迎えるのか）」というタイトルのオンラインエッセイで最初に提案された。最初のバージョンは1996年8月に書かれ、記事の最終更新日は 1998年9月15日である。ハンソンの定式化は、フェルミのパラドックスとその影響について議論するいくつかの出版情報源で広められた。
主要議論
反応
壊滅的な自己破壊や目に見える証拠を伴わずに、知的生命体の進化が複数回起こることを可能にする代替シナリオは数多くある。これらは、フェルミのパラドックスに対する可能な解決策である。「それらは存在するが、証拠は見当たらない。」 他のアイデアとしては「銀河全体に物理的に拡散するにはコストがかかりすぎる」というものがある。地球は意図的に隔離されている。コミュニケーションをとることは危険であるため、文明は特に積極的に隠れている。
宇宙生物学者のDirk Schulze-Makuch and William Bainsは、収斂進化を含む地球上の生命の歴史を検討し、酸素発生光合成、真核細胞、多細胞性、道具を使用する知能などの移行は、十分な時間があれば、地球に似たどの惑星でも起こる可能性が高いと結論付けた。彼らは、グレートフィルターは生物発生、技術的な人間レベルの知性の台頭、あるいは自己破壊や資源不足による他の世界への定住不能である可能性があると主張している[9]。
SETI研究所の天文学者Seth Shostakは、地球への移住に失敗した知的地球外文明で満たされた銀河を仮定できると主張している。おそらく、宇宙人には植民地化する意図や目的がなかったか、資源を枯渇させたか、あるいは銀河系は植民地化されているものの異質な方法で植民地化されているか、あるいは地球が「銀河の僻地」に位置している可能性がある。一般に、証拠が存在しないということは存在しないことを示す弱い証拠にすぎないが、たとえば、地球外の大規模工学プロジェクトが存在しないことは、グレートフィルターが機能していることを示している可能性がある。これは、知的生命体に至る段階の1つが実現する可能性は低いということを意味するのか[10]? Shostakは次のように述べている：
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wikipedia: Great Filter（グレートフィルター仮説） 
wikipedia: Great Filter
グレートフィルターとは、生物発生の初期段階からカルダシェフスケールの最高レベルの発達に至るまでの生命の発達には、検出可能な地球外生命体を非常に稀なものにする発達の障壁があるという考えである[1][2]。グレート フィルターは、フェルミのパラドックスを解決できる可能性のひとつである。
この概念は、観測可能な宇宙で地球外文明が見つからないということは、高度な知的生命体の出現があり得るという（さまざまな科学分野からの）議論の1つまたは複数に何か問題があることを意味するというロビン・ハンソンの議論に由来する。この観察は、知的生命体が発生する可能性のある多数の場所を、実際に観察された高度な文明を持つ少数の知的種（現在は 1 つだけ：人間）に絞り込むように機能する「グレート フィルター」の観点から概念化されている[3]。この確率の閾値は、人類滅亡の過去またはその後に存在する可能性があり、知的生命体の進化に対する障壁として機能するか、あるいは自己破壊の高い確率として機能する可能性がある[1][4]。この議論の主な結論は、生命が現在の段階に進化するのが容易であればあるほど、人類の将来の可能性はおそらく暗いことを意味する。
このアイデアは、経済学者ロビン・ハンソンが書いた「The Great Filter – Are We Nearly Past It?（グレートフィルター・我々はまもなく終焉を迎えるのか）」というタイトルのオンラインエッセイで最初に提案された。最初のバージョンは1996年8月に書かれ、記事の最終更新日は 1998年9月15日である。ハンソンの定式化は、フェルミのパラドックスとその影響について議論するいくつかの出版情報源で広められた。
主要議論
フェルミパラドックス
宇宙人が地球を訪れたことを示す信頼できる証拠はない。現在の技術では知的地球外生命体は観察されておらず、SETIは他の文明からの通信を発見していない。地球を除けば、宇宙は「死んだ」ように見える。ハンソンは次のように述べている[1]。
生命は、利用可能なすべてのニッチを埋めるように拡大すると予期される[5]。自己複製宇宙船などの技術を使えば、これらのニッチには隣接する星系が含まれることになり、さらに長い時間スケールでは宇宙の年齢に比べてまだ小さいが、他の銀河も含まれることになる。ハンソンは、「もしそのような高度な生命体が我々の惑星に実質的に植民地を形成していたとしたら、我々は今頃それを知っていただろう」と述べている[1]
グレートフィルター
地球以外の場所に知的生命体が存在するという証拠はないため、恒星から始まり「高度な爆発的持続生命」で終わるというプロセスはありそうもないように思われる。 これは、このプロセスの少なくとも1つのステップがありそうもないことを意味する。ハンソンのリストは不完全だが、観測可能な宇宙への移民をもたらす「進化の道筋」における次の 9つのステップを挙げている。
グレートフィルター仮説によれば、リストが完全である場合、これらのステップの少なくとも1つはありそうもない。 それが初期のステップ（つまり過去）ではない場合、そのありえないステップは将来にあり、人類がステップ9（星間移民）に到達する見通しはまだ暗いということになる。もし過去の歩みが可能であれば、多くの文明は人類の現在のレベルにまで発展していただろう。しかし、誰もステップ9まで到達していないようにみえる。そうでないなら、銀河は星間移民植民地に満ちてないといけない。したがって、おそらくステップ9は可能性が低いものであり、ステップ9から我々を遠ざけそうな唯一のことは、ある種の大惨事か、テクノロジーが存在の負担をますます軽減する中での先延ばしの影響の過小評価か、あるいは資源の枯渇により、利用可能な資源（たとえば、非常に制約のあるエネルギー資源）の消費して次へのステップへ進むことは不可能なることだけである[6]、したがって、この議論によれば、火星で多細胞生命体を発見することは（それが独立して進化したという条件で）悪いニュースになるだろう。なぜなら、それはステップ2〜6が簡単であることを意味し、したがって、大きな問題が発見されうるのは 1、7、8、または 9 (または何らかの未知のステップ) ということになるからである[4]。
ステップ1〜8は地球上で起きたが、これらのいずれかが起こる可能性は低いかもしれない。最初の7つのステップが (ローカル環境を使用して) 尤度を計算するために必要な前提条件である場合、人間的に偏った観察者は、(事前に決定された) 環境から一般的な確率について何も推測できない。
2020年の論文で、Jacob Haqq-Misra, Ravi Kumar Kopparapu, and Edward Schwietermanは、紫外から近赤外の波長でバイオシグネチャーを探索する現在および将来の望遠鏡によって、生命が存在する銀河内の惑星の割合に上限を設定できる可能性があると主張した。一方、中赤外線波長でテクノシグネチャーを検出できる望遠鏡の進化により、グレートフィルターについての洞察が得られる可能性がある。彼らは、もしテクノシグネチャーを持つ惑星が豊富にあれば、グレートフィルターが過去に存在したという確信が高まる可能性があると言う。一方で、テクノシグネチャーが存在しないにもかかわらず生命の存在が普通であることが判明した場合、グレートフィルターが将来存在する可能性が高まる[7]。
「バーサーカー仮説」と名付けられた特定の定式化では、ステッ8 と9の間にフィルターが存在し、より高度な文明が製造した致命的フォン・ノイマン探査機によって各文明が破壊される[8]。
宇宙人が地球を訪れたことを示す信頼できる証拠はない。現在の技術では知的地球外生命体は観察されておらず、SETIは他の文明からの通信を発見していない。地球を除けば、宇宙は「死んだ」ように見える。ハンソンは次のように述べている[1]。
Our planet and solar system, however, don't look substantially colonized by advanced competitive life from the stars, and neither does anything else we see. To the contrary, we have had great success at explaining the behavior of our planet and solar system, nearby stars, our galaxy, and even other galaxies, via simple "dead" physical processes, rather than the complex purposeful processes of advanced life.
しかし、我々の惑星と太陽系は、異星からの高度な競合生命体によって実質的に植民地化されているようには見えない、我々が目にする他のものも同様である。それどころか、我々は、進化した生命体の複雑な目的を持ったプロセスではなく、単純な「死んだ」物理プロセスを通じて、惑星や太陽系、近くの星、銀河、さらには他の銀河の挙動を説明することに大きな成功を収めてきた。
生命は、利用可能なすべてのニッチを埋めるように拡大すると予期される[5]。自己複製宇宙船などの技術を使えば、これらのニッチには隣接する星系が含まれることになり、さらに長い時間スケールでは宇宙の年齢に比べてまだ小さいが、他の銀河も含まれることになる。ハンソンは、「もしそのような高度な生命体が我々の惑星に実質的に植民地を形成していたとしたら、我々は今頃それを知っていただろう」と述べている[1]
グレートフィルター
地球以外の場所に知的生命体が存在するという証拠はないため、恒星から始まり「高度な爆発的持続生命」で終わるというプロセスはありそうもないように思われる。 これは、このプロセスの少なくとも1つのステップがありそうもないことを意味する。ハンソンのリストは不完全だが、観測可能な宇宙への移民をもたらす「進化の道筋」における次の 9つのステップを挙げている。
- 適切な星系 (有機物や居住可能な可能性のある惑星を含む)
- 生殖分子 (例: RNA)
- 単純な（原核生物の）単細胞生命
- 複雑な（真核生物の）単細胞生命
- 有性生殖
- 多細胞生命
- 知性を持った道具を使う動物
- 宇宙移民急増の可能性に向かって前進する文明（我々が現在いるポジション）
- 宇宙移民急増
グレートフィルター仮説によれば、リストが完全である場合、これらのステップの少なくとも1つはありそうもない。 それが初期のステップ（つまり過去）ではない場合、そのありえないステップは将来にあり、人類がステップ9（星間移民）に到達する見通しはまだ暗いということになる。もし過去の歩みが可能であれば、多くの文明は人類の現在のレベルにまで発展していただろう。しかし、誰もステップ9まで到達していないようにみえる。そうでないなら、銀河は星間移民植民地に満ちてないといけない。したがって、おそらくステップ9は可能性が低いものであり、ステップ9から我々を遠ざけそうな唯一のことは、ある種の大惨事か、テクノロジーが存在の負担をますます軽減する中での先延ばしの影響の過小評価か、あるいは資源の枯渇により、利用可能な資源（たとえば、非常に制約のあるエネルギー資源）の消費して次へのステップへ進むことは不可能なることだけである[6]、したがって、この議論によれば、火星で多細胞生命体を発見することは（それが独立して進化したという条件で）悪いニュースになるだろう。なぜなら、それはステップ2〜6が簡単であることを意味し、したがって、大きな問題が発見されうるのは 1、7、8、または 9 (または何らかの未知のステップ) ということになるからである[4]。
ステップ1〜8は地球上で起きたが、これらのいずれかが起こる可能性は低いかもしれない。最初の7つのステップが (ローカル環境を使用して) 尤度を計算するために必要な前提条件である場合、人間的に偏った観察者は、(事前に決定された) 環境から一般的な確率について何も推測できない。
2020年の論文で、Jacob Haqq-Misra, Ravi Kumar Kopparapu, and Edward Schwietermanは、紫外から近赤外の波長でバイオシグネチャーを探索する現在および将来の望遠鏡によって、生命が存在する銀河内の惑星の割合に上限を設定できる可能性があると主張した。一方、中赤外線波長でテクノシグネチャーを検出できる望遠鏡の進化により、グレートフィルターについての洞察が得られる可能性がある。彼らは、もしテクノシグネチャーを持つ惑星が豊富にあれば、グレートフィルターが過去に存在したという確信が高まる可能性があると言う。一方で、テクノシグネチャーが存在しないにもかかわらず生命の存在が普通であることが判明した場合、グレートフィルターが将来存在する可能性が高まる[7]。
「バーサーカー仮説」と名付けられた特定の定式化では、ステッ8 と9の間にフィルターが存在し、より高度な文明が製造した致命的フォン・ノイマン探査機によって各文明が破壊される[8]。
反応
壊滅的な自己破壊や目に見える証拠を伴わずに、知的生命体の進化が複数回起こることを可能にする代替シナリオは数多くある。これらは、フェルミのパラドックスに対する可能な解決策である。「それらは存在するが、証拠は見当たらない。」 他のアイデアとしては「銀河全体に物理的に拡散するにはコストがかかりすぎる」というものがある。地球は意図的に隔離されている。コミュニケーションをとることは危険であるため、文明は特に積極的に隠れている。
宇宙生物学者のDirk Schulze-Makuch and William Bainsは、収斂進化を含む地球上の生命の歴史を検討し、酸素発生光合成、真核細胞、多細胞性、道具を使用する知能などの移行は、十分な時間があれば、地球に似たどの惑星でも起こる可能性が高いと結論付けた。彼らは、グレートフィルターは生物発生、技術的な人間レベルの知性の台頭、あるいは自己破壊や資源不足による他の世界への定住不能である可能性があると主張している[9]。
SETI研究所の天文学者Seth Shostakは、地球への移住に失敗した知的地球外文明で満たされた銀河を仮定できると主張している。おそらく、宇宙人には植民地化する意図や目的がなかったか、資源を枯渇させたか、あるいは銀河系は植民地化されているものの異質な方法で植民地化されているか、あるいは地球が「銀河の僻地」に位置している可能性がある。一般に、証拠が存在しないということは存在しないことを示す弱い証拠にすぎないが、たとえば、地球外の大規模工学プロジェクトが存在しないことは、グレートフィルターが機能していることを示している可能性がある。これは、知的生命体に至る段階の1つが実現する可能性は低いということを意味するのか[10]? Shostakは次のように述べている：
This is, of course, a variant on the Fermi paradox: We don't see clues to widespread, large-scale engineering, and consequently we must conclude that we're alone. But the possibly flawed assumption here is when we say that highly visible construction projects are an inevitable outcome of intelligence. It could be that it's the engineering of the small, rather than the large, that is inevitable. This follows from the laws of inertia (smaller machines are faster, and require less energy to function) as well as the speed of light (small computers have faster internal communication). It may be—and this is, of course, speculation—that advanced societies are building small technology and have little incentive or need to rearrange the stars in their neighborhoods, for instance. They may prefer to build nanobots instead. It should also be kept in mind that, as Arthur C. Clarke said, truly advanced engineering would look like magic to us—or be unrecognizable altogether. By the way, we've only just begun to search for things like Dyson spheres, so we can't really rule them out.[10][11]
もちろん、これはフェルミのパラドックスの変形である。広範囲にわたる大規模技術への手がかりが見つからず、その結果、我々は孤立していると結論せざるを得えない。しかし、ここでの仮定が間違っている可能性があるのは、非常に目立つ建設プロジェクトが知性の必然的な結果であること。それは、大規模なものではなく、小規模なものの技術に必然性があるのかもしれない。これは、慣性の法則 (機械が小さいほど高速であり、機能するために必要なエネルギーが少なくなる) と光速 (小型コンピューターは内部通信が速い) からもたらされる。おそらく、これは推測だが、先進社会は小規模なテクノロジーを構築しており、たとえば近隣の恒星を再配置するインセンティブや必要性がほとんどないのかもしれない。彼らは代わりにナノボットを構築することを選好するかもしれない。アーサー・C・クラークが言ったように、真に高度な技術は、我々にとって魔法のように見えるか、まったく認識できないものであることも心に留めておく必要がある。 ちなみに、ダイソン球のようなものの探索はまだ始まったばかりなので、完全に排除することはできない[10][11]。
References
- Hanson, Robin (1998). "The Great Filter – Are We Almost Past It?". Archived from the original on 2010-05-07.
- Overbye, Dennis (August 3, 2015). "The Flip Side of Optimism About Life on Other Planets". New York Times. Archived from the original on September 19, 2019. Retrieved October 29, 2015.
- Hanson 1998: "No alien civilizations have substantially colonized our solar system or systems nearby. Thus among the billion trillion stars in our past universe, none has reached the level of technology and growth that we may soon reach. This one data point implies that a Great Filter stands between ordinary dead matter and advanced exploding lasting life. And the big question is: How far along this filter are we?"
- Bostrom, Nick (May–June 2008). "Where Are They? Why I hope the search for extraterrestrial life finds nothing" (PDF). Technology Review. Massachusetts Institute of Technology: 72–77. Archived (PDF) from the original on 2019-12-24. Retrieved 2008-06-19.
- Papagiannis, Michael D. (1978). "1978QJRAS..19..277P Page 277". Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 19: 277. Bibcode:1978QJRAS..19..277P. Archived from the original on 2022-11-08. Retrieved 2022-11-08.
- Baum, Seth (8 February 2010). "Is Humanity Doomed? Insights from Astrobiology". Sustainability. 2 (2): 591–603. Bibcode:2010Sust....2..591B. doi:10.3390/su2020591.
- Haqq-Misra, Jacob; Ravi Kumar Kopparapu; Schwieterman, Edward (2020). "Observational Constraints on the Great Filter". Astrobiology. 20 (5): 572–579. arXiv:2002.08776. Bibcode:2020AsBio..20..572H. doi:10.1089/ast.2019.2154. PMID 32364797. S2CID 211204863.
- Williams, Matt (23 August 2020). "Beyond "Fermi's Paradox" VI: What is the Berserker Hypothesis?". Universe Today. Archived from the original on 18 October 2022. Retrieved 18 October 2022.
- Schulze-Makuch, Dirk; Bains, William (2017). The Cosmic Zoo: Complex Life on Many Worlds. Springer. pp. 201–206. ISBN 978-3-319-62045-9. Archived from the original on 2023-03-31. Retrieved 2020-02-26.
- Pethokoukis, James M. (2003-11-04). "Keeping His Eyes on the Skies". U.S. News & World Report. Archived from the original on 2013-06-19.
- Joseph Voros in "Macro-Perspectives Beyond the World System" (2007) points out that some researchers have attempted to search for energy signatures that could be traced to Dyson-like structures (shells, swarms, or spheres). So far, none have been found. See for example, Tilgner & Heinrichsen, "A Program to Search for Dyson Spheres with the Infrared Space Observatory", Acta Astronautica Vol. 42 (May–June, 1998), pp. 607–612; and Timofeev et al. "A search of the IRAS database for evidence of Dyson Spheres", Acta Astronautica Vol. 46, (June 2000), pp. 655–659.
Further reading
- Bostrom, Nick (Mar 2002). "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards". Journal of Evolution and Technology. 9.
- Ćirković, Milan M.; Vesna Milosevic-Zdjelar (2003). "Extraterrestrial Intelligence and Doomsday: A Critical Assessment of the No-Outsider Requirement" (PDF). Serbian Astronomical Journal. 166 (166): 1–11. Bibcode:2003SerAJ.166....1C. doi:10.2298/saj0366001c.
- Ćirković, Milan M. (2004-08-27). "Permanence - An Adaptationist Solution to Fermi's Paradox?". Journal of the British Interplanetary Society. 58: 62. arXiv:astro-ph/0408521. Bibcode:2005JBIS...58...62C.
- Ćirković, Milan M.; Robert J. Bradbury (Jul 2006). "Galactic Gradients, Postbiological Evolution and the Apparent Failure of SETI". New Astronomy. 11 (8): 628–639. arXiv:astro-ph/0506110. Bibcode:2006NewA...11..628C. doi:10.1016/j.newast.2006.04.003. S2CID 1540494.
- Ćirković, Milan M. (Jul 2008). "Against the Empire". Journal of the British Interplanetary Society. 61: 246–254. arXiv:0805.1821. Bibcode:2008JBIS...61..246C.
- Ćirković, Milan M. (2008). "Observation selection effects and global catastrophic risks". In Nick Bostrom; Milan M. Ćirković (eds.). Global Catastrophic Risks. Oxford University Press.
- Dvorsky, George (2007-08-04). "The Fermi Paradox: Back with a vengeance". Sentient Developments.
- Hanlon, Michael (2008). Eternity: Our Next Billion Years. Palgrave Macmillan. ISBN 978-0-230-21931-1.
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