Может ли планета иметь собственный разум?

В так называемом «мысленном эксперименте» астрофизик из Рочестерского университета Адам Франк и его коллеги Дэвид Гринспун из Института планетарных наук и Сара Уокер из Университета штата Аризона использовали научную теорию и более широкие вопросы о том, как жизнь может изменить планету, чтобы постулировать четыре -этапное описание прошлого и возможного будущего Земли. Предоставлено: Университет фотографии Рочестера/Майкл Осадио.

Астрофизик из Рочестера Адам Франк обсуждает, почему когнитивная активность, действующая в планетарном масштабе, важна для решения глобальных проблем, таких как изменение климата.

Коллективная деятельность жизни — всех микробов, растений и животных — изменила планету.

Возьмем, к примеру, растения: растения «изобрели» способ фотосинтеза, чтобы повысить свою выживаемость, но при этом высвобождали кислород, который полностью изменил функции нашей планеты. Это всего лишь один пример индивидуальных форм жизни, выполняющих свои собственные задачи, но коллективно влияющих в планетарном масштабе.

Если коллективная деятельность жизни, известная как биосфера, может изменить мир, может ли коллективная деятельность познания и действия, основанные на этом познании, также изменить планету? Когда биосфера развилась, Земля зажила собственной жизнью. Если планета с жизнью имеет собственную жизнь, есть ли у нее собственный разум?

Эти вопросы задавал Адам Франк, профессор физики и астрономии Рочестерского университета, Адаму Франку, Фреду Х. Гвен, ее коллеги Дэвид Гринспун из Института планетологии и Сара Уокер из Университета штата Аризона в опубликованной статье. в Международный журнал астробиологии. Их самопровозглашенный «мысленный эксперимент» сочетает в себе современные научные представления о Земле с более широкими вопросами о том, как жизнь может изменить планету. В статье исследователи обсуждают то, что они называют «планетарным интеллектом» — идею когнитивной деятельности, действующей в планетарном масштабе, — чтобы породить новые идеи о том, как люди могут решать глобальные проблемы, такие как изменение климата.

Как говорит Фрэнк: «Если мы когда-нибудь надеемся выжить как вид, мы должны использовать наш интеллект на благо планеты».

Мир незрелой техносферы

Франк, Гринспун и Уокер извлекают такие идеи, как гипотеза Гайи, которая предполагает, что биосфера активно взаимодействует с неживыми геологическими системами воздуха, воды и земли для поддержания пригодного для жизни состояния Земли, чтобы объяснить, что даже не обладающие технологическими способностями виды могут отображать планетарный интеллект. Суть в том, что коллективная деятельность жизни создает самоподдерживающуюся систему.

Например, говорит Франк, несколько недавних исследований показали, как корни деревьев в лесу связаны подземными сетями грибов, известными как микоризные сети. Если одной части леса нужны питательные вещества, другие части через микоризную сеть посылают в стрессовые части питательные вещества, необходимые им для выживания. Таким образом, лес сохраняет свою жизнеспособность.

Исследователи выдвинули гипотезу о четырех фазах прошлого и потенциального будущего Земли, чтобы проиллюстрировать, как планетарный интеллект может сыграть роль в долгосрочном будущем человечества. В настоящее время Земля считается «незрелой технической областью», потому что большая часть использования энергии и технологий связана с деградацией систем Земли, таких как атмосфера. Чтобы выжить как вид, мы должны стремиться стать «зрелой технологической областью», говорит астрофизик из Рочестерского университета Адам Франк, с технологическими системами, которые приносят пользу всей планете. Предоставлено: Университет фотографии Рочестера/Майкл Осадио.

Прямо сейчас наша цивилизация представляет собой то, что исследователи называют «незрелой техносферой», совокупностью созданных человеком систем и технологий, которые непосредственно влияют на планету, но не являются самоподдерживающимися. Например, большая часть нашего энергопотребления включает потребление ископаемого топлива, которое ухудшает состояние океанов и атмосферы Земли. Технологии и энергия, которые мы потребляем, чтобы выжить, разрушают нашу родную планету, что, в свою очередь, уничтожит нашу человеческую расу.

Чтобы выжить как вид, мы должны действовать коллективно на благо планеты.

Но, говорит Фрэнк, «у нас пока нет возможности коллективно реагировать на наилучшие интересы планеты. На Земле есть разум, но нет планетарного разума».

На пути к зрелой техносфере

Исследователи выдвинули гипотезу о четырех фазах прошлого и потенциального будущего Земли, чтобы проиллюстрировать, как планетарный интеллект может сыграть роль в долгосрочном будущем человечества. Они также демонстрируют, как эти стадии развития, управляемые планетарным разумом, могут быть характерны для любой планеты в галактике, где развивается жизнь и устойчивая технологическая цивилизация.

• 1 стадия — незрелая биосфера: особенность очень ранней Земли, миллиарды лет назад и до техногенных видов, когда микробы существовали, но растительность еще не появилась. Глобальной реакции было мало, потому что жизнь не может воздействовать на атмосферу Земли, гидросферу и другие планетарные системы.
• Этап 2 — Зрелая биосфера: Характеристика Земли, также существовавшая до техногенных видов, примерно от 2,5 до 540 миллионов лет назад. Образовались устойчивые континенты, развивалась растительность и фотосинтез, накапливался атмосферный кислород, возник озоновый слой. Биосфера оказала сильное влияние на Землю, что может помочь сохранить обитаемость Земли.
• Этап 3 — Незрелая техническая область: Теперь это характерно для Земли, с взаимосвязанными системами связи, транспорта, технологий, электричества и компьютеров. Однако техносфера еще незрела, так как не интегрирована в другие системы Земли, такие как атмосфера. Вместо этого он извлекает материю и энергию из земных систем способами, которые переводят все целое в новое состояние, которое, вероятно, не включает в себя саму техническую оболочку. Наша текущая техническая область в долгосрочной перспективе работает против самой себя.
• Этап 4 — Зрелая техническая область: По словам Франка, Земля должна стремиться к тому, чтобы быть в будущем с технологическими системами, которые приносят пользу всей планете, включая глобальный сбор энергии в таких формах, как солнечная, которые не наносят вреда биосфере. Зрелая техническая сфера — это океан, который эволюционировал вместе с биосферой в форму, позволяющую процветать как технической, так и биосфере.

«Планеты развиваются через незрелые и зрелые стадии, и планетарный разум указывает на то время, когда вы достигаете зрелой планеты», — говорит Фрэнк. «Вопрос на миллион долларов заключается в том, как выглядит планетарный интеллект и что он означает для нас на практике, потому что мы еще не знаем, как перейти к зрелой техносфере».

Сложная система планетарного разума

Хотя мы точно не знаем, как может проявляться планетарный разум, исследователи отмечают, что зрелая техническая область включает в себя интеграцию технологических систем с Землей через сеть петель обратной связи, которые составляют сложную систему.

Проще говоря, сложная система — это все, что состоит из более мелких частей, которые взаимодействуют таким образом, что общее поведение системы полностью зависит от взаимодействия. То есть сумма больше суммы своих частей. Примеры сложных систем включают леса, Интернет, финансовые рынки и человеческий мозг.

По самой своей природе сложная система обладает совершенно новыми свойствами, которые проявляются при взаимодействии отдельных частей. Трудно различить, например, человеческую личность, только исследуя нейроны в его мозгу.

Это означает, что трудно точно предсказать, какие характеристики могут проявиться, когда люди формируют планетарный разум. Однако такая сложная система, как планетарный разум, по мнению исследователей, обладает двумя определяющими свойствами: она будет иметь эмерджентное поведение и должна будет поддерживать себя.

«Биосфера придумала, как поддерживать жизнь, миллиарды лет назад, создав системы для циркуляции азота и транспортировки углерода», — говорит Франк. «Теперь мы должны выяснить, как получить такие же самоподдерживающиеся свойства с помощью Техносферы».

В поисках внеземной жизни

Несмотря на некоторые усилия, в том числе глобальные запреты на некоторые химические вещества, наносящие вред окружающей среде, и переход к большему использованию солнечной энергии, «у нас пока нет планетарного интеллекта или зрелой технологической области», — говорит он. «Но вся цель этого исследования состоит в том, чтобы прояснить, куда нам нужно идти».

Фрэнк говорит, что эти вопросы не только предоставят информацию о прошлом, настоящем и будущем жизни на Земле, но и помогут в поисках жизни и цивилизаций за пределами нашей Солнечной системы. Фрэнк, например, является главным исследователем файла . Грант NASA Tech Fingerprint Research Grant Цивилизации на планетах, вращающихся вокруг далеких звезд.

Мы говорим, что единственные технологические цивилизации, которые мы можем когда-либо увидеть, — те, которые мы должны увидеть. ожидание Посмотрим — это те, кто не убил себя, а значит, они достигли стадии истинного планетарного разума, — говорит он. «В этом сила этого направления исследований: оно объединяет то, что нам нужно знать, чтобы пережить климатический кризис, с тем, что может произойти на любой планете, где развиваются жизнь и разум».

Ссылка: «Разум как процесс планетарного масштаба» Адама Франка, Дэвида Гринспсона и Сары Уокер, 7 февраля 2022 г. Доступно здесь. Международный журнал астробиологии.
DOI: 10.1017/S147355042100029X