Was ist, wenn nichts davon wahr ist? Was ist, wenn alles, was wir sehen, hören, berühren, schmecken, riechen und wahrnehmen, Teil eines istriesige Simulation entworfen, um uns in Schach zu halten? Und was ist, wenn die Wesen, die diese Simulation gebaut haben, Teil einer hochentwickelten außerirdischen Spezies sind, die die Simulation erstellt hat, damit sie uns studieren und uns unter Kontrolle halten können.

Dies ist die Essenz der "Zoo-Hypothese", das ist eine vorgeschlagene Resolution an die Fermi-Paradox. Sie wird manchmal auch als "Planetariumshypothese" bezeichnet, um zu verdeutlichen, dass die Absicht der großen Simulation nicht darin besteht, zu schützen, sondern zu kontrollieren. Darüber hinaus haben die Tierpfleger in diesem Szenario die Simulation so konzipiert, dass die Menschheit gewinntVermute nicht, dass sie in einem Käfig leben.

Obwohl es wie Science-Fiction klingen mag ist es tatsächlich, wurde die Idee im Rahmen der größeren Debatte über die untersucht.Simulationshypothese. Bis heute wurden mehrere theoretische Studien durchgeführt, um festzustellen, ob die Gesetze der Physik verwendet werden könnten, um zu beweisen, dass wir uns in einer falschen Realität befinden.sind sie nicht?

Wenn die Gesetze der Physik, wie wir sie kennen, innerhalb der Simulation dieselben sind wie im realen Universum, sollten wir sie zu unserem Vorteil nutzen können. Aber wenn sie so konzipiert sind, dass sie dieSimulation, dann werden sie uns wahrscheinlich nichts sagen. Genauer gesagt, sie wären wahrscheinlich speziell darauf ausgelegt, uns in unserem Käfig zu halten.

Aber lassen Sie uns zuerst die Einzelheiten überprüfen.

Fermi und das Riesenplanetarium

Das Fermi-Paradox wurde nach dem italienisch-amerikanischen Physiker Enrico Fermi benannt, einem Pionier in der Entwicklung der Kernenergie, der Teil des Manhattan-Projekts war. Wie die Geschichte erzählt, geschah es während eines „Mittagsgesprächs“ mit Kollegen amLos Alamos National Laboratory im Jahr 1950, dass Fermi eine Frage stellte, die eine jahrzehntelange Debatte auslösen würde.

Während der Diskussion über UFOs und die mögliche Existenz außerirdischer Intelligenz fragte Fermi spontan: „Wo sind alle?“ Seine Kollegen waren amüsiert, da sie genau wussten, was er mit diesen drei einfachen Worten meinteUniversum, warum haben wir keine Anzeichen dafür gesehen?

Der Begriff „Fermi Paradox“ entstand jedoch erst in den 1980er Jahren, unter anderem aufgrund der Arbeiten von Michael Hart und Frank Tipler. Gemeinsam ließen sie die Hart-Tipler-Vermutung, die besagt, dass, wenn intelligentes Leben im Universum allgegenwärtig wäre, die Menschheit inzwischen einige Beweise dafür gesehen hätte. Ergo, argumentierten sie, war die Menschheit allein.

Natürlich inspirierte dies viele Gegenargumente, wie Carl Sagan und William I. Newmans Widerlegungspapier Spitzname “Sagans Antwort". Zum einen wandten sie sich gegen Hart und Tiplers anthropozentrische Voreingenommenheit, einfache Annahmen und Mathematik. Außerdem betonten Sagan und Newman, dass die Menschheit keine Beweise für Intelligenz gefunden hatte.noch, und die Suche fing gerade erst an.

Und doch ist die Frage bestehen geblieben. Über die Hart-Tipler-Vermutung hinaus wurden viele aufregende und kreative Lösungen vorgeschlagen, wo die Planetariumshypothese ins Spiel kommt.

Leben wir in einer Simulation?

Die Theorie wurde erstmals 2001 vom britischen Wissenschaftler und Hard-Science-Fiction-Autor Stephen Baxter vorgeschlagen. Wie er seine Theorie in dem Papier beschrieb, "Die Planetariumshypothese: Eine Auflösung des Fermi-Paradoxons::

„Eine mögliche Lösung des Fermi-Paradoxons ist, dass wir in einem künstlichen Universum leben, vielleicht einer Form eines virtuellen ,Planetariums‘, das uns die Illusion vermitteln soll, dass das Universum leer ist. Quantenphysikalisch und thermodynamischÜberlegungen dienen der Schätzung des Energiebedarfs, um solche Simulationen unterschiedlicher Größe und Qualität zu erzeugen."

"Die perfekte Simulation einer Welt, die unsere gegenwärtige Zivilisation enthält, liegt im Rahmen einer außerirdischen Kultur des Typs K3. Die Eindämmung einer kohärenten menschlichen Kultur, die sich über ~100 Lichtjahre erstreckt, innerhalb einer perfekten Simulation würde jedoch alle denkbaren Kapazitäten übersteigen."Virtual-Reality-Generator.“

Die Kultur vom Typ K3 bezieht sich auf die Kardaschew-Skalainsbesondere zu einer Zivilisation, die den Status Typ 3 erreicht hat. Nach Kardashevs Klassifikationsschema wäre eine solche Zivilisation so weit fortgeschritten, dass sie in der Lage war, die Energie ihrer gesamten Galaxie und ihres Ingenieurs zu nutzenStrukturen auf gleicher Skala.

Für diese Art von Zivilisation wäre es relativ einfach, eine massive Simulation wie die von Maxwell beschriebene zu erstellen. Zugegeben, eine solche missliche Lage ist nicht genau überprüfbar oder falsifizierbar, weshalb sie nicht als wissenschaftliche Theorie behandelt wird. Aber betrachten wir die Möglichkeit, dassdie Gesetze der Physik sind ein Hinweis darauf, dass wir uns in einer Simulation befinden könnten.

Noch einmal, das ist kein wissenschaftliche Hypothese, eher Denkanstöße und Futter für Science-Fiction!. Insbesondere gibt es vier Möglichkeiten, wie es die Gesetze der Physik so schwer machen, sich über die Erde hinaus auszudehnen und eine Weltraum-fahrende Spezies zu werden. Dazu gehören:

• Schwerkraftbrunnen der Erde
• Die extreme Weltraumumgebung
• Logarithmische Entfernungsskalen
• Relativität und Lichtgeschwindigkeit c

Auf den ersten Blick beantwortet die Planetariumshypothese die Frage: „Warum sehen wir da draußen keine Außerirdischen?uns – wenn sie ein riesiges Planetarium um uns herum bauen und alles, was wir sehen, effektiv kontrollieren würden?

Würden sie uns nicht eine „Große Stille“ präsentieren wollen, damit wir nicht ermutigt würden, rauszugehen und zu erkunden? Wenn nichts anderes, würden sie sich große Mühe geben, ihre Existenz vor uns zu verbergen. Mehr zum Punkt, würden sie nicht sicherstellen wollen, dass die Simulation über Kontrollen verfügt, um unsere Wachstumsrate langsam und kontrolliert zu halten?

Haltet uns unten

Die Schwerkraft ist eine wunderbare Sache. Sie hält uns davon ab, in den Weltraum zu fliegen und sorgt dafür, dass unsere Knochen, Muskeln und Organe stark und gesund bleiben. Aber im Kontext der Weltraumforschung kann die Schwerkraft geradezu bedrückend sein! Auf der Erde ist die Schwerkraft entspricht ~32 ft/s² 9,8 m/s², oder was wir als 1 definiereng.

Damit sich etwas von der Erdanziehungskraft befreien kann, muss es eine „Fluchtgeschwindigkeit“ von 6,95 mi/s 11,186 km/s erreichen, was zu 25.020 mph 40.270 km/h führt. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, benötigt man aenorme Energiemenge, was eine enorme Menge an Treibstoff bedeutet, was ein großes Raumfahrzeug mit riesigen Treibstofftanks bedeutet.

Einerseits entsteht dadurch ein kleiner Teufelskreis, in dem große, voll betankte Raumschiffe hauptsächlich aus Treibmitteln bestehen und all dieses Gewicht mehr Energie und mehr Treibmittel benötigt, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen.Es ist nicht billig, besonders wenn Sie versuchen, schwere Nutzlasten in den Orbit zu heben.

Zwischen 1970 und 2000 blieben die durchschnittlichen Kosten für den Start eines einzelnen Pfunds 0,45 kg in den Weltraum konstant bei 40.700 $ pro Pfund 18.500 $ pro kg. Selbst mit den Vorteilen von wiederverwendbaren Raketen in der Moderne kostet es immer noch zwischen 3.100 $ und 5984 $ pro Pfund 1.410 $ und 2.720 $ pro kg um Nutzlasten und Besatzungen in den Weltraum zu bringen.

Dies begrenzt sowohl die Anzahl der Weltraumstarts, die wir durchführen können, als auch die Arten von Nutzlasten, die wir in den Weltraum schicken können. Zugegeben, dies könnte durch den Bau eines Weltraumaufzugs gelöst werden, der die Kosten senken würde.wenig wie113 $ pro Pfund 250 USD pro kg. Die Kosten für den Bau dieser Struktur wären jedoch immens und bergen alle Arten von technischen Herausforderungen.

Es bedeutet auch, dass die Nutzlasten, die wir in den Weltraum schicken, nur ein Bruchteil der gesamten "nassen Masse" der Rakete sind. Um das ins rechte Licht zu rücken, terApollo 11 Mondlandefähre hatte eine Gesamtmasse von 33,296 lbs 15,103 kg, einschließlich Aufstiegs- und Abstiegsstufen und Treibstoffen. Die Abstiegsstufe erforderte 8.248 kg Treibstoff zum Landen, hatte aber eine Trockenmasse von nur 2.034 kg.

Alles in allem kostete das Apollo-Programm 1960-1973 geschätzte 280 Milliarden US-Dollar inflationsbereinigt. Die sechs Missionen, die auf dem Mond landeten, transportierten jedoch nur etwa 0,3% ihrer Masse vor dem Start. Rechnet man die Rechnung, kostete es über 62 Millionen US-Dollar, ein Pfund oder 138 US-Dollar pro kg zu transportierendie Mondoberfläche zu bleiben.

Mit mehreren Raumfahrtagenturen, die planenAußenposten bauen auf dem Mond, die Pläne von Elon Musk Mars kolonisieren und die vielen Vorschläge, bemannte Missionen zu beiden zu schicken, die Kosten werden astronomisch sein kein Wortspiel!Weltraumaufzug!

Aus rein hypothetischer Sicht würden solche Einschränkungen durchaus Sinn machen, wenn wir uns in einer Simulation befinden würden. Wenn die Menschheit zu schnell in den Weltraum expandieren würde, würden wir sicherlich bald die äußeren Ränder des Planetariums finden. Was gibt es BesseresWeg, dies zu verhindern, als es uns sehr teuer zu machen, nur die Erde zu verlassen?

Extreme des Raums

Hier auf der Erde haben wir es leicht! Wir sind durch unsere dicke, flauschige Atmosphäre vor kosmischer Strahlung und Sonnenstrahlung geschützt. Die Erde hat auch ein planetarisches Magnetfeld, das kein anderer Gesteinsplanet im Sonnensystem hat. Das bietet nicht nurnoch größere Abschirmung vor Sonnen- und kosmischer Strahlung, verhindert aber, dass unsere Atmosphäre auch vom Sonnenwind weggerissen wird wie beim Mars.

Darüber hinaus umkreist die Erde die Sonne in diesem Sweet Spot, der als " bekannt ist. Goldlöckchen-Zone," oder "Circumsolar Habitable Zone", wenn Sie Lust haben! Dies stellt sicher, dass Wasser in flüssigem Zustand auf der Oberfläche unseres Planeten existieren kann und wir keinen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt erleiden, wodurch Venus zur Hölle wurdePlatz ist es heute.

Kurz gesagt, die Erde ist ein Planet, der ideal für die Entstehung und den Fortbestand von Leben geeignet zu sein scheint. Dies kann durch einen Blick auf seine unmittelbaren Nachbarn Mars und Venus veranschaulicht werden, die die äußersten Enden des Spektrums darstellen. Einer vonsie ist zu kalt und die Atmosphäre zu dünn Mars, während die andere zu heiß und ihre Atmosphäre zu dicht ist Venus!

Aber hier auf der Erde sind die Bedingungen "genau richtig!" Verlassen Sie jedoch unseren gemütlichen Planeten und die Bedrohungen und Gefahren sind im Überfluss! Nicht nur jeder andere Planet und Mond in unserem Sonnensystem ist lebensfeindlich, wie wir es kennen,aber der Raum zwischen ihnen scheint auch darauf abzielen zu wollen, uns zu töten! Schau dir nur all die tödlichen Bedrohungen da draußen an :

1. Vakuum: Im Weltraum gibt es keine Luft oder sehr nahe daran. Wenn wir hoffen, in den Weltraum zu reisen, müssen wir Menschen unsere atembare Atmosphäre sowie viel Nahrung, Wasser und Medikamente mitbringen. Wenn wirWenn wir langfristige Missionen in den Weltraum durchführen oder dort draußen leben möchten, müssen wir unsere gesamte Biosphäre mitbringen! Dazu gehören alle Lebensformen hier auf der Erde, die uns mit selbsterneuernden Quellen für Luft, Nahrung und Wasser versorgen, Energie und stabile Temperaturen.
2. Extreme Temperaturen: In der luftlosen Umgebung des Weltraums schwanken die Temperaturen von einem Extrem zum nächsten. Zum Beispiel ist die kosmische Hintergrundtemperatur extrem kalt – 2,73 K -455°F; -270°C oder knapp über dem „absoluten Nullpunkt“.. "Aber in Umgebungen mit hoher Strahlung können die Temperaturen Tausende oder sogar Millionen von Grad erreichen. Aus diesem Grund müssen Weltraumlebensräume und Raumfahrzeuge stark isoliert werden und über modernste Umgebungskontrollen verfügen.
3. Strahlung: Selbst bei Raumfahrzeugen und Lebensräumen, die eine atembare Atmosphäre enthalten und uns vor extremen Temperaturen schützen können, dringt immer noch Strahlung ins Innere ein. Auf der Erde sind die Menschen durchschnittlich 2,4 Millisievert mSv ionisierender Strahlung pro Tag ausgesetzt, während die Exposition im Weltraum durch solare und kosmische Quellen zwischen 50 und 2.000 mSv 20 bis 830 mal so viel!als Sonnen- und kosmische Strahlung.

Wenn wir unseren Planeten mit einem Planetarium vergleichen würden, dann wäre der Weltraum der Zaun oder die Glaswände, die ihn umgeben. Es gibt keine expliziten Warnzeichen, aber wir haben aus Erfahrung gelernt, dass es extrem gefährlich ist, sich außerhalb der Mauern zu wagen. Jeder, derwürde es immer noch wagen, sehr mutig und sehr kreativ zu sein, um über längere Zeiträume zu überleben.

Die Steuerung ist einfach, aber effektiv!

Ein Sprung nach dem anderen

Im Weltraum wird die Entfernung von einer Grenze zur nächsten immer größer! Derzeit gibt es mehrere Pläne, bemannte Missionen zum Mars zu schicken, was oft als "nächster großer Sprung" nach dem Mond bezeichnet wird. Was danach kommt? Das äußere Sonnensystem? Die nächsten Sterne? Die nächste Galaxie?

Zwischen jedem dieser "Sprünge" gibt es riesige Entfernungen, die exponentiell zunehmen. Betrachten Sie zur Veranschaulichung die großen Sprünge, die wir bisher gemacht haben, und vergleichen Sie diese dann mit denen, die wir in Zukunft machen wollen.Zuerst gibt es die offizielle Grenze des Weltraums auch bekannt als Kármán Linie, was einer Höhe von 100 km über dem Meeresspiegel entspricht.

Die Menschheit hat diese Grenze in den frühen 1960er Jahren mit dem sowjetischen Wostok-Programm und dem amerikanischen Mercury-Programm überschritten. Als nächstes haben Sie den Low Earth Orbit LEO, der eine maximale Höhe von 621 Meilen 1000 km erreicht und wo Raumfahrzeuge und Satellitenmüssen, um eine stabile Umlaufbahn zu haben. Astronauten erreichten diese Höhe erstmals Mitte der 1960er Jahre im Rahmen des Gemini-Programms der NASA.

Dann ist da noch der Mond, den wir während des Apollo-Programms in den späten 60er und frühen 70er Jahren erreichten. Der Mond umkreist die Erde in einer Entfernung von 384.399 km, und wir haben seit fast 50 Jahren keine Astronauten dorthin zurückgeschickt.Und die Entfernung des Mars von der Erde reicht im Laufe der Zeit von 38,6 Millionen Meilen 62,1 Millionen km bis 249 Millionen Meilen 401 Millionen km.

Kosmologisch gesehen entsprechen diese Entfernungen dem Gehen von unserem Haus, durch den Vorgarten und über die Straße zum Nachbarhaus. Wie fügen sich die Entfernungen zusammen?

• Suborbital: 100 km
• LEO: 621 mi 1000 km - 20 mal so weit
• Mond: 384.399 km - über 192-mal so weit
• Mars: 140 Millionen mi 225 Millionen km im Durchschnitt - über 585 mal so weit

Nun lass uns so tun, als würdest du zum nächsten Block gehen wollen. Das würde bedeuten, den äußersten Rand des Sonnensystems zu erreichen, was bedeutet, Außenposten bis nach Triton Neptuns größtem Mond, Pluto und Charon und anderen kleinen Objekten imKuipergürtel.Von da an werden die nächsten Sprünge interstellar und intergalaktisch sein :

• Rand des Sonnensystems: um 2,67 bis 2,8 Milliarden Meilen 4,3 bis 4,55 Milliarden km - ~2.000 mal
• Nächster Stern Proxima Centauri: 4.246 Lichtjahre - ~9.000 mal
• Nächste Galaxie Andromeda: 2,5 Millionen Lichtjahre — ~588.720 mal!

Schauen Sie sich das Bild an? Den „nächsten großen Sprung“ zu machen bedeutet anscheinend, dass Sie an Ihrem Weitsprung arbeiten, weil Sie viele, viele Male weiter springen müssenmit jedem Sternensystem, das es hat, hätten wir immer noch weniger als 0,000027 % unseres Universums erforscht.

Dies bringt uns endlich zu der wohl imposantesten Einschränkung von allen.

Relativität!

1905, Albert Einstein schlug seine vor Besondere Relativitätstheorie SR, die versuchten, sich zu versöhnenNewtons Bewegungsgesetze mit Maxwell-Gleichungen des Elektromagnetismus. Damit hat Einstein einen großen Stolperstein gelöst, mit dem Physiker seit Mitte des 19. Jahrhunderts zu kämpfen hatten. Kurz gesagt, SR besteht aus zwei Postulaten:

1. Die Gesetze der Physik sind in allen nicht beschleunigten Trägheitsbezugssystemen gleich.
2. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist in allen Bezugssystemen gleich, unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle oder des Beobachters.

Newtons Bewegungsgesetze beschrieben ruhende oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegende Objekte genau. Dies war wichtig, da Newtons und Galileis Theorien auf der Idee beruhten, dass es so etwas wie den „absoluten Raum“ gibt. In diesem Rahmen sind Zeit undRaum waren objektive Realitäten, die auch voneinander unabhängig waren.

Aber wenn es um Beschleunigung ging, zeigte Einstein, dass Zeit relativ zum Beobachter ist und dass Zeit und Raum überhaupt nicht verschieden sind. Zum Beispiel in einem beschleunigenden Bezugssystem wo man sich der Lichtgeschwindigkeit nähert die Erfahrung vondie Zeit verlangsamt sich für den Beobachter ein Effekt, der als “ bekannt istZeitdilatation”.

Außerdem zeigte Einsteins Theorie, dass Masse und Energie ähnliche Ausdrücke derselben Sache sind “Masse-Energie-Äquivalenz”, dargestellt durch die berühmte Gleichung, E=mc². Was dies bedeutet ist, wenn sich ein Objekt der Lichtgeschwindigkeit nähert, seine TrägheitMasse nimmt zu und es wird mehr Energie benötigt, um weiter zu beschleunigen.

Es bedeutet auch, dass die Lichtgeschwindigkeit c ist unerreichbar, da es unendlich viel Energie erfordern würde und das Objekt unendliche Masse erreichen würde.Selbst relativistische Reisen ein Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, ist angesichts der erforderlichen Energie unglaublich schwer.Obwohl Vorschläge gemacht wurden, sind sie entweder unerschwinglich oder würden vorher wissenschaftliche Durchbrüche erfordern.

Außerdem erlegt die Lichtgeschwindigkeit der Kommunikation Zeitverzögerungen auf. Selbst in einem bescheidenen interstellaren Reich zSysteme und erhalten eine Antwort. Selbst wenn wir mit 99 % der Lichtgeschwindigkeit reisen könnten, würden Raumfahrzeuge immer noch über ein Jahrhundert brauchen, um auf Probleme am Rand zu reagieren.

Für Besatzungen, die von einem Rand des Imperiums zum anderen reisen, würde sich die Reisezeit nur wie ein paar Jahre anfühlen. Aber während dieser Zeit werden ganze Generationen geboren, sterben und sogar ganze planetare Zivilisationen könnten zusammenbrechen.Galaktisches Imperium" ist daher der Stoff der Fantasie, abgesehen von Durchbrüchen, die zeigen, wieFTL könnte möglich sein.

Wieder einmal, dies ist eine großartige Möglichkeit, das Wachstum einer Zivilisation zu begrenzen, besonders wenn die Simulation so aussieht, als würde sie messen93 Milliarden Lichtjahre von einem Ende zum anderen, hat aber tatsächlich nur einen Durchmesser von wenigen Lichtjahren. Selbst wenn die Grenzen unseres simulierten Universums knapp außerhalb unseres Sonnensystems wären, würde es eine sehrlange Zeit für uns, um Leute zur Überprüfung dorthin zu schicken!

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