惑星はそれ自身の心を持つことができますか？

自称「思考実験」では、ロチェスター大学の宇宙物理学者アダム・フランクと同僚の惑星科学研究所のデビッド・グリンスプーンとアリゾナ州立大学のサラ・ウォーカーが、科学理論と、生命が惑星をどのように変えるかについての幅広い質問を使用して、4つを仮定しました。 -地球の過去と可能な未来の段階的な説明。 クレジット：ロチェスター大学写真/マイケルオサディオ

ロチェスターを拠点とする天体物理学者のアダム・フランクは、気候変動などの地球規模の問題に対処するために、惑星規模で機能する認知活動が重要である理由について説明しています。

生命の集合的な活動-すべての微生物、植物、動物-は地球を変えました。

たとえば、植物を考えてみましょう。植物は、生存を強化するために光合成を受ける方法を「発明」しましたが、そうすることで、私たちの惑星の機能を完全に変えた酸素を放出しました。 これは、独自のタスクを実行する個々の生命体のほんの一例ですが、惑星規模に集合的に影響を及ぼします。

生物圏として知られる生命の集合的活動が世界を変えることができれば、認識の集合的活動とその認識に基づく行動も地球を変えることができるでしょうか？ 生物圏が発達すると、地球は独自の生命を取りました。 生命のある惑星がそれ自身の生命を持っているならば、それはまたそれ自身の心を持っていますか？

これらは、ロチェスター大学の物理学と天文学の教授であるアダム・フランクがアダム・フランク、フレッド・Hに尋ねた質問です。 グウェン、惑星科学研究所の同僚デビッド・グリンスプーン、アリゾナ州立大学のサラ・ウォーカーが発表された論文で。 の中に 宇宙生物学の国際ジャーナル。 彼らの自称「思考実験」は、地球についての現在の科学的理解と、生命が惑星をどのように変えるかについてのより広い質問を組み合わせたものです。 この論文では、研究者たちは、人間が気候変動などの地球規模の問題に取り組む方法についての新しいアイデアを生み出すために、彼らが「惑星インテリジェンス」と呼ぶもの（惑星規模で動作する認知活動のアイデア）について議論しています。

フランクが言うように、「私たちが種として生き残ることを望むなら、私たちは地球のより大きな利益のために私たちの知性を使わなければなりません。」

未熟なテクノスフィア

フランク、グリンスプーン、ウォーカーは、ガイア仮説などのアイデアを抽出します。ガイア仮説は、生物圏が空気、水、土地の非生物の地質システムと活発に相互作用して、地球の居住可能な状態を維持することを提案しています。惑星の知性を表示します。 重要なのは、生命の集合的な活動が自立したシステムを作り出すことです。

たとえば、フランクは、いくつかの最近の研究は、菌根ネットワークとして知られている菌類の地下ネットワークを介して、森の木の根がどのように接続されているかを示しています。 森林の一部が栄養素を必要とする場合、他の部分は菌根ネットワークを介して、ストレスを受けた部分に生き残るために必要な栄養素を送ります。 このようにして、森林はその生存能力を維持します。

研究者たちは、惑星の知性が人類の長期的な未来においてどのように役割を果たすことができるかを説明するために、地球の過去と潜在的な未来の4つの段階を仮定しました。 現在、地球は「未成熟な技術分野」と見なされています。これは、エネルギーと技術の使用の大部分が、大気などの地球のシステムの劣化に関係しているためです。 ロチェスター大学の天体物理学者アダム・フランクは、種として生き残るためには、地球全体に利益をもたらす技術システムを備えた「成熟した技術分野」を目指す必要があります。 クレジット：ロチェスター大学写真/マイケルオサディオ

現在、私たちの文明は、研究者が「未熟なテクノスフィア」と呼んでいるものです。これは、地球に直接影響を与えるが自立していない、人間が生成したシステムとテクノロジーの集合体です。 たとえば、私たちのエネルギー使用の大部分には、地球の海洋と大気を劣化させる化石燃料の消費が含まれます。 私たちが生き残るために消費する技術とエネルギーは、私たちの故郷の惑星を破壊し、それが私たちの人類を破壊します。

種として生き残るためには、地球のために集団で行動する必要があります。

しかし、フランクは、「私たちはまだ、惑星の最善の利益に集合的に対応する能力を持っていません。地球には知性がありますが、惑星の知性はありません」と言います。

成熟したテクノスフィアに向けて

研究者たちは、惑星の知性が人類の長期的な未来においてどのように役割を果たすことができるかを説明するために、地球の過去と潜在的な未来の4つの段階を仮定しました。 彼らはまた、惑星の知性によって推進されるこれらの開発段階が、生命と持続可能な技術文明を開発している銀河のどの惑星にも特徴的である可能性があることを示しています。

• ステージ1-未熟な生物圏：数十億年前、技術種の前の、微生物は存在したが植生はまだ現れていなかった、非常に初期の地球の特徴。 生命は地球の大気、水圏、その他の惑星系に力を及ぼすことができないため、地球規模の反応はほとんどありませんでした。
• ステージ2-成熟した生物圏： 地球の特徴は、技術種の前でも、約25億から5億4000万年前です。 安定した大陸が形成され、植生と光合成が発達し、大気中の酸素が蓄積し、オゾン層が現れました。 生物圏は地球に強い影響を与えており、地球の居住性を維持するのに役立つ可能性があります。
• ステージ3-未熟な技術分野： それは今や地球の特徴であり、通信、輸送、技術、電気、コンピューターの相互接続されたシステムを備えています。 ただし、大気などの他の地球システムに統合されていないため、テクノスフィアはまだ未成熟です。 代わりに、それは、技術的なエンベロープ自体を含まない可能性が高い新しい状態に全体をプッシュする方法で、地球のシステムから物質とエネルギーを引き出します。 私たちの現在の技術分野は、長期的には、それ自体に反対しています。
• ステージ4-成熟した技術分野： フランク氏によると、地球が将来目指すべき場所は、生物圏に害を及ぼさない太陽エネルギーのような形での地球規模の環境発電を含む、地球全体に利益をもたらす技術システムを備えているということです。 成熟した技術圏とは、生物圏と共進化して、技術圏と生物圏の両方が繁栄できる形になった海のことです。

「惑星は未成熟で成熟した段階を経て発達し、惑星の知性はあなたが成熟した惑星に到達する時間を示します」とフランクは言います。 「百万ドルの問題は、惑星の知性がどのように見えるか、そしてそれが実際に私たちにとって何を意味するかということです。なぜなら、私たちは成熟したテクノスフィアに移行する方法をまだ知らないからです。」

惑星インテリジェンスの複雑なシステム

惑星インテリジェンスがどのように現れるかは正確にはわかりませんが、研究者たちは、成熟した技術分野には、複雑なシステムを構成するフィードバックループのネットワークを介して技術システムを地球と統合することが含まれると述べています。

簡単に言えば、複雑なシステムとは、システムの全体的な動作が完全に相互作用に依存するように相互作用する、より小さなパーツで構築されたものです。 つまり、合計はその部分の合計よりも大きくなります。 複雑なシステムの例には、森林、インターネット、金融市場、人間の脳などがあります。

その性質上、複雑なシステムには、個々の部分が相互作用するときに現れるまったく新しい特性があります。 たとえば、脳内のニューロンを調べるだけでは、人間の性格を識別することは困難です。

これは、個人が惑星の知性を形成するときにどのような特徴が現れるかを正確に予測することは難しいことを意味します。 しかし、研究者によると、惑星の知性と同じくらい複雑なシステムには、2つの明確な特徴があります。それは、創発的な振る舞いを持ち、それ自体を維持する必要があるということです。

「生物圏は、窒素を循環させ、炭素を輸送するためのシステムを作成することによって、何十億年も前にそれ自体で生命をホストする方法を考え出しました」とフランクは言います。 「今度は、Technosphereで同じ種類の自己維持プロパティを取得する方法を理解する必要があります。」

地球外生命体を探す

環境に害を及ぼすいくつかの化学物質の世界的な禁止やより多くの太陽エネルギーの使用への動きを含むいくつかの努力にもかかわらず、「私たちはまだ惑星の知性や成熟した技術分野を持っていません」と彼は言います。 「しかし、この研究の全体的な目的は、私たちがどこに行く必要があるかを明らかにすることです。」

フランクは、これらの質問をすることは、地球上の生命の過去、現在、未来についての情報を提供するだけでなく、私たちの太陽系外の生命と文明の探索にも役立つと言います。 たとえば、フランクは.Fileの主任研究者です。 NASA Tech Fingerprint Research Grant 遠くの星を周回する惑星の文明。

私たちは、私たちが今までに見たかもしれない唯一の技術文明、つまり私たちが見なければならないものを言います 期待 見てみましょう-彼らは自殺しなかった人たちです。つまり、彼らは真の惑星インテリジェンスの段階に到達したということです、と彼は言います。 「これがこの一連の調査の力です。これは、気候危機を乗り切るために知っておくべきことと、生命と知性が進化する惑星で起こる可能性のあることを統合します。」

参照：アダム・フランク、デビッド・グリンプソン、サラ・ウォーカーによる「惑星規模のプロセスとしての知性」、2022年2月7日ここで入手可能。 宇宙生物学の国際ジャーナル。
DOI：10.1017 / S147355042100029X