Vielleicht suchen die Aliens uns nicht

Je größer die Entfernung zwischen uns und den außerirdischen Zivilisationen wäre, desto schwächer wären die Signale, die wir empfangen. Wenn Außerirdische uns von ihren weit entfernten Heimatwelten aus kontaktieren wollen, müssen sie entweder sehr viel Energie aufwenden, um Funkwellen in alle Richtungen des Weltalls zu senden, oder sie müssten sie gezielt in Richtung potenziell lebensfreundlicher Sternsysteme emittieren.

Beides ist kostspielig: Auf der einen Seite stehen ein hoher Energiebedarf und Hochleistungssendegeräte, auf der anderen Seite die aufwendige Suche nach interessanten Zielen für Kommunikationsversuche. Auf eine Antwort müssten sie, je nach Distanz, Jahre bis Jahrtausende warten. Das wäre ein kostspieliges Projekt ohne Erfolgsgarantie – und selbst wenn es einen Erfolg gäbe, so bräuchte man viel Geduld.

Auf die Frage, warum wir noch keinen Kontakt mit Aliens haben, haben wir bislang drei mögliche Antworten gefunden. Erstens: Es gibt keine intelligenten Aliens in unserer Nachbarschaft. Zweitens: Sie halten sich, warum auch immer, verborgen. Drittens: Sie senden in die falsche Richtung oder sparen sich die Mühe ganz.

Aber vielleicht ist es auch ganz anders und wir suchen nur mit den falschen Mitteln?

Suchen wir Außerirdische mit den falschen Mitteln?

Bei Mobilfunk, Antennenfernsehen und Satellitenfernsehen werden Daten über Funkwellen, also elektromagnetische Wellen übertragen. Diese Technologie hat ihre Ursprünge Ende des 19. Jahrhunderts, als es dem italienischen Physiker Guglielmo Marconi zum ersten Mal gelang, mittels elektromagnetischer Wellen Signale über den Ärmelkanal zu übertragen.

Doch menschliche Zivilisationen sind viel älter und Hochkulturen wie jene des antiken Ägypten verfügten über große Intelligenz und Kreativität, auch wenn sie keine Funkkommunikation beherrschten. Obwohl erste menschliche Kulturen schon vor über 10.000 Jahren existierten und die Gründungszeiten bekannter Hochkulturen immerhin mehrere Tausend Jahre in die Vergangenheit zurückreichen, verfügen wir erst seit etwa 120 Jahren über die technologische Fähigkeit, Funkwellen als Kommunikationsmittel zu verwenden.

Eine Frage der richtigen Empfangsgeräte

Da stellt sich die Frage, wie lange wir Funkwellen als Kommunikationsmittel überhaupt verwenden werden – und ob und wann sie durch eine ganz andere Technologie ersetzt werden könnten. Vielleicht haben außerirdische Zivilisationen das Funkwellenzeitalter längst hinter sich gelassen und kommunizieren mit ganz anderen Mitteln, nach denen wir nicht suchen oder die wir nicht erkennen können.

Beispielsweise ist es nach Meinung des Weltraumanalysten Morris Jones vorstellbar, dass Kommunikation mittels Neutrinos erfolgen könnte. Neutrinos sind Teilchen, die weder mit elektrischen noch mit magnetischen Feldern interagieren und zudem auch mit Materie sehr selten in Wechselwirkung treten. Sie befinden sich überall um uns herum. Milliarden Neutrinos treffen auf jeden Quadratzentimeter der zur Sonne gerichteten Seite der Erdoberfläche und die meisten durchfliegen die Erdkugel, als wäre sie hohl.

Wir können Neutrinos nur mit einem sehr hohen technischen Aufwand messen. Hätten wir die Technologie, um sehr empfindliche Detektoren herzustellen, könnten wir Neutrinoteleskope konstruieren und mit ihnen vielleicht nicht nur das Innere von Sternen als natürliche Neutrinoquelle beobachten, sondern möglicherweise auch die Kommunikationssignale von Außerirdischen empfangen. Der Wert der Variable L der Drake-Gleichung, nämlich die Dauer, wie lange Zivilisationen elektromagnetische Wellen als Kommunikationsmittel ins All senden, könnte also sehr klein sein.

Deshalb ist es sinnvoll, nach intelligenten Außerirdischen nicht nur zu suchen, indem man mit Radioteleskopen nach auffälligen Mustern in elektromagnetischen Wellenbändern Ausschau hält, sondern auch andere Methoden einzusetzen. Eine Methode ist es, mittels Hochleistungsteleskopen und der Spektralanalyse des empfangenen Lichts nach vermutlich künstlich geschaffenen Molekülen in Atmosphären ferner Exoplaneten zu suchen. Ein solches Molekül wäre beispielsweise das FCKW auf der Erde, das durch Menschen produziert wurde.

Von 4.000 Exoplaneten sind 55 möglicherweise bewohnbar

Ob wir damit mehr Erfolg haben werden als mit Radioteleskopen, wird sich noch zeigen. Nach Exoplaneten wird ja noch gar nicht so lange gesucht. Die ersten wurden in den 1990er Jahren entdeckt, mittlerweile wurden mehr als 4.000 Exoplaneten gefunden, davon etwa 55, die möglicherweise bewohnbar sind.

Es könnte also sein, dass wir gar nicht die passenden Empfangsgeräte für Alien-Kommunikation haben. Könnte es am Ende vielleicht sogar so sein, dass wir insgesamt zu eng denken und zu speziell suchen? Was wäre, wenn das Leben im Universum ganz anders ist als auf der Erde?

Suchen wir Aliens an der falschen Stelle?

Leben basiert immer auf Kohlenstoff und Wasser – oder? Im Fokus der Suche nach außerirdischer Intelligenz befinden sich bisher vor allem erdähnliche Planeten. Aufgrund knapper Ressourcen untersuchen Wissenschaftler nicht alle möglichen Sterne, sondern setzen Filterbedingungen ein. Schließlich vermutet man, dass Leben nur auf Planeten in Umlaufbahnen um sonnenähnliche (gelbe oder orange) Sterne oder eventuell rote oder weiße Zwerge existieren könnte, wobei die Letzteren oft auch herausgefiltert werden (siehe Variable R in der Drake-Gleichung).

Hat man einen sonnenähnlichen Stern entdeckt, sucht man nach Exoplaneten, die sich in der sogenannten habitablen Zone befinden. Das ist eine bestimmte Entfernungsbandbreite zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern, bei der es weder zu heiß noch zu kalt ist, so dass Wasser in flüssigem Aggregatzustand vorkommen könnte.

Die Betonung hier liegt auf “könnte”, denn ob es tatsächlich flüssiges Wasser gibt, hängt von weiteren Faktoren ab wie der Albedo (Rückstrahlungsvermögen) des Planeten und der Stärke des Treibhauseffekts der planetaren Atmosphäre.

So liegen in unserem Sonnensystem sowohl die Erde als auch der Mars in der habitablen Zone, aber nur die Erde hat größere Mengen flüssiges Wasser auf der Oberfläche. Die Durchschnittstemperatur des Mars liegt mit -68 Grad Celsius weit unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser, weil er nur eine sehr dünne Atmosphäre mit einem sehr schwachen Treibhauseffekt besitzt, so dass Wasser nur in gefrorener Form als Eis in nennenswerten Mengen existiert.

Außerdem möchte man einen Gesteinsplaneten haben, der wie die Erde reich an Kohlenstoff ist. Denn alles Leben auf der Erde basiert auf Wasser und Kohlenstoffverbindungen. Es wird also angenommen, dass Außerirdische aus ähnlichen biochemischen Molekülen wie wir bestehen, und deshalb die Planeten reich an flüssigem Wasser und Kohlenstoffverbindungen sein müssen (siehe Variable n_e in der Drake-Gleichung).

Ob das wirklich so ist, kann nicht mit Gewissheit gesagt werden. Vielleicht schränken wir unsere Suche zu sehr ein und gehen somit auch von einem zu kleinen Wert für die Variable n_e aus.

Silizium statt Kohlenstoff als Baustein des Lebens?

Computermodelle zeigen, dass Kohlenstoff besonders lange Molekülketten bilden kann, die wiederum unter anderem für Zellmembranen von Bedeutung sind. Wasser wiederum ist ein gutes Lösungs- und Transportmittel für Moleküle. Ein anderes Element, das nicht ganz so lange Molekülketten wie Kohlenstoff bilden kann, aber möglicherweise auch eine Grundlage für Leben sein könnte, ist Silizium. Deshalb ist auf Silizium basierendes Leben vorstellbar.

Aber auch gänzlich andere Elemente und Moleküle können nicht ausgeschlossen werden. Auf Planeten, die im Vergleich zur Erde sehr unterschiedliche Temperatur- und Druckverhältnisse haben und deren Atmosphäre andere Häufigkeitsverteilungen von Molekülen hat, wären sehr andersartige Formen des Lebens vorstellbar.

Zu weit weg, versteckt, zu andersartig: Wenn das die Gründe für das Nichtentdecken außerirdischen Lebens sind, können wir uns zwar grämen, müssen uns aber nicht sorgen. Es gibt aber auch einen etwas düstereren Erklärungsversuch.

Vielleicht sind die außerirdischen Zivilisationen ausgelöscht?

Denn was wäre, wenn wir keine intelligenten Außerirdischen finden, weil sie sich selbst vernichtet haben, bevor sie lange genug nach uns gesucht oder lange genug elektromagnetischen Wellen als Kommunikationsmittel ins All gesendet haben? In diesem Fall wäre der Wert für die Variable L in der Drake-Gleichung ebenfalls sehr klein – aber nicht wie im obigen Szenario, weil die Außerirdischen die Funkwellentechnik durch eine fortschrittlichere Technologie ersetzt haben, sondern weil sie sich schnell selbst vernichtet haben.

Wir haben noch keine intelligenten Außerirdischen gefunden, so dass wir nichts über ihre Gesellschaften, Moralvorstellungen und ihr Zusammenleben sagen können. Wir wissen nicht, ob sie friedlich sind oder zu militärischen Konflikten neigen. Doch unsere eigene Geschichte, die der Menschheit, ist geprägt von Kriegen, und militärische Auseinandersetzungen finden auch heutzutage statt.

Betrachten wir die vielen großen Kriege in der Menschheitsgeschichte, so war bislang keiner für die gesamte Menschheit existenzgefährdend. Die eingesetzten Waffen konnten nie die komplette Zivilisation oder gar die Menschheit auslöschen. Heutzutage ist das anders. Würden beispielsweise die USA und Russland all ihre Nuklearwaffen in einem globalen Krieg massiv einsetzen, könnten sie alle Menschen auf der Erde vernichten.

Vielleicht gäbe es sogar Überlebende, doch diese würden unter vergleichsweise primitiven Bedingungen leben und bräuchten vermutlich Jahrhunderte für einen Wiederaufbau. Es ist also jetzt schon vorstellbar, dass wir uns selbst vernichten – und die Waffentechnologien werden immer noch weiterentwickelt. Doch auch andere Ursachen für die Auslöschung von Zivilisationen sind möglich, wie beispielsweise der Einschlag eines sehr großen Asteroiden oder katastrophale Klimaveränderungen.

Der Paläontologe Peter D. Ward und der Astrobiologe Donald Brownlee widmen ein Kapitel in Ihrem Buch Rare Life: Why Complex Life is Uncommon in the Universe dem Thema Massenauslöschung als Ursache, weshalb wir noch keine intelligenten Außerirdischen gefunden haben.

Bitte kein Terminator-Szenario

Welche Risiken die Zukunft birgt, ist oft das Thema von Science-Fiction. Es ist jetzt schon absehbar, dass versucht werden wird, künstliche Intelligenz und Roboter im Militär einzusetzen. Es bleibt nur die Hoffnung, dass sich kein Szenario wie in dem weltbekannten Film Terminator einstellen wird.

Ein anderer Erklärungsversuch, weshalb wir noch keine intelligenten Zivilisationen außerhalb der Erde gefunden haben, klingt ebenfalls nach Science-Fiction, wird aber mittlerweile auch unter Kosmologen und Astrophysikern diskutiert. Sie hängt mit der sogenannten Simulationshypothese zusammen.

Eine Simulation könnte verhindern, dass wir jetzt schon Aliens finden

Die Simulationshypothese von Nick Bostrom besagt, dass das Universum und alles in ihm, also auch wir Menschen, von einem Supercomputer einer uns weit überlegenden Intelligenz simuliert wird. Diese Intelligenz ist nicht Teil unseres Universums und zählt somit nicht zu den Außerirdischen, die wir suchen. Sie existiert auf einer übergeordneten Ebene, die für uns vermutlich nicht erreichbar ist.

Die Simulationshypothese klingt zwar verrückt, basiert aber auf plausiblen Annahmen und objektiv nachvollziehbaren logischen Schlussfolgerungen (hier mehr zur Simulationshypothese).

Es gibt zwei primäre Beweggründe, weshalb eine höhere Intelligenz eine Simulation von Zivilisationen erschaffen und laufen lassen würde. Ein Motiv könnte das wissenschaftliche Interesse der Erforschung ihrer eigenen Vergangenheit sein. In dem Fall würde sie Startbedingungen und Regelwerke definieren, die auch zum Beginn ihrer Geschichte – oder eines Abschnitts ihrer Geschichte – existierten, und dann beobachten, was passiert. In dem Fall wäre ihre Zivilisation einst ähnlich wie unsere jetzige Zivilisation auf der simulierten Erde gewesen.

Das zweite Motiv wäre Unterhaltung, vergleichbar mit Simulationen in komplexen Computerspielen, die wir auch erschaffen.

An dieser Stelle möchte ich eine eigene Idee vorstellen: Es ist vorstellbar, dass es eine programmierte Regel gibt, die verhindert, dass Zivilisationen auf unterschiedlichen Planeten zu früh Kontakt miteinander aufnehmen. Sei es, weil eine Phase isolierter Entwicklung von Zivilisationen simuliert werden oder verhindert werden soll, dass junge Zivilisationen zu früh in interplanetare Kriege geraten und vernichtet werden.

Ähnliche Regelwerke werden heutzutage auch bei manchen Online-Strategiespielen programmiert, um zu vermeiden, dass neue Spieler zu früh von Veteranen angegriffen und vernichtet werden. Man gibt den Neulingen eine Schonfrist. Dies kann mit Barrieren erfolgen. Die größte Barriere, die ich hier sehe, ist die Lichtgeschwindigkeit.

Die geringe Lichtgeschwindigkeit als Barriere

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, die Körper mit jeglicher Masse nicht erreichen und schon recht nicht überwinden können. Laut Einstein bräuchte man unendlich viel Energie, um einen Körper auf die Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, weil seine relativistische Masse mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt und bei Lichtgeschwindigkeit unendlich groß wird. Ein Körper mit jeglicher Masse kann nur annähernd die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Es ist somit unmöglich, die Barriere Lichtgeschwindigkeit zu überwinden.

Betrachtet man unser Universum, so ist auffällig, dass die Lichtgeschwindigkeit ungewöhnlich gering ist. 300.000 Kilometer pro Sekunden klingen zwar schnell, doch relativ zur Größe von Galaxien oder gar des Universums ist das sehr langsam. Allein unsere Milchstraße ist so groß, dass das Licht über 100.000 Jahre für eine Reise von der einen zur anderen Seite der Galaxie bräuchte.

Die Zeiten, um selbst zu benachbarten Galaxien zu gelangen, sind in noch ganz anderen Größenordnungen angesiedelt – und überhaupt ist das Universum so groß, dass wir nur einen kleinen Teil von ihm überhaupt sehen können, nämlich den, dessen Licht uns seit dem Urknall erreicht. Die Größe des Universums und die vergleichsweise sehr geringe Lichtgeschwindigkeit könnten solch eine programmierte Barriere sein, die junge Zivilisationen eine Zeit lang davon abhält, mit anderen Zivilisationen in Kontakt zu treten.

Obwohl die Lichtgeschwindigkeit wegen der relativistischen Massenzunahme nicht überwindbar ist, gibt es möglicherweise andere Möglichkeiten, räumliche Distanzen schneller zu überwinden. Eine davon ist beispielsweise das theoretische Alcubierre-Triebwerk (Alcubierre drive), benannt nach dem mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre.

Wie ein Warp-Triebwerk

Es funktioniert ähnlich wie das Warp-Triebwerk in der Welt von Star Trek. Das heißt, der Raum vor dem Raumschiff wird gestaucht und hinter ihm gedehnt. Dadurch verringert sich die Distanz zum Ziel und man kann es aus Sicht eines außenstehenden Beobachters mit Überlichtgeschwindigkeit erreichen, auch wenn man aus eigener Sicht im Raumschiff innerhalb der Raumverzerrung langsamer als das Licht fliegt.

Für das Alcubierre-Triebwerk benötigt man sogenannte exotische Materie. Das sind hypothetische Teilchen, die eine negative Energiedichte haben. Solche Teilchen wurden noch nicht gefunden und es ist unbekannt, ob und wie man sie herstellen könnte. Somit existiert das Alcubierre-Triebwerk nur auf dem Papier, es ist mathematisch beschrieben, aber technisch aktuell nicht realisierbar.

Es könnte die Barriere durchbrechen

Das Triebwerk ist ein theoretisches Beispiel, mit dem man die Barriere Lichtgeschwindigkeit umgehen könnte. Ob, wie und wann die Barriere praktisch umgangen werden könnte, ist für uns schwierig zu vorherzusagen. Dazu kennen wir das Programm beziehungsweise das Regelwerk der Simulation zu wenig. Das heißt, uns fehlen noch manche Kenntnisse der physikalischen Funktionsweise des Universums und unsere technologischen Fähigkeiten sind noch zu begrenzt.

Obwohl die Simulationshypothese ein anderes grundlegendes Weltbild als die aktuell gängigen Theorien der Kosmologie vermittelt, nämlich eine gezielte, intelligente Erschaffung des Universums statt eines zufällig durch den Urknall entstandenen Weltalls, so sind sie doch in vielerlei Aspekten miteinander vereinbar. Das Universum astrophysikalisch zu erforschen, ist auch im Sinne der Simulationshypothese, denn so lernt die Menschheit das Programm beziehungsweise Regelwerk besser kennen.

Fazit: Wir können hoffen, noch Außerirdische zu finden

Es gibt mehrere Erklärungsversuche, teils unter Zuhilfenahme der berühmten Drake-Gleichung, wieso die Suche nach intelligenten außerirdischen Zivilisationen bisher erfolglos verlief: von der Möglichkeit, dass es in unserem Teil der Milchstraße keine intelligenten Außerirdischen gibt, über die Überlegung, dass sie sich aus unterschiedlichen Gründen absichtlich von uns verbergen, bis hin zur Frage, ob wir mit den falschen Mitteln an den falschen Stellen nach ihnen suchen, weil die Außerirdischen sich von uns technologisch und vielleicht auch biochemisch stark unterscheiden.

Ein anderer Erklärungsversuch ist das düstere Szenario, dass wir keine weit entwickelten Zivilisationen finden können, weil diese die Neigung haben, sich selbst zu vernichten, bevor sie Kontakt mit uns aufnehmen können. Dieses Szenario ist insbesondere für technikbegeisterte Menschen besorgniserregend, weil es auf der Annahme basiert, dass technischer Fortschritt ab einer bestimmten Stufe mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Selbstauslöschung führt.

Zu guter Letzt legt die Simulationshypothese die Vermutung nahe, dass es eine absichtlich programmierte Barriere gibt, die den Kontakt zwischen Zivilisationen unterschiedlicher Planetensysteme eine Zeit lang verhindert, damit diese sich temporär isoliert entwickeln können.

All diese Erklärungsversuche sind plausibel und möglich, aber welcher davon zutrifft, ist schwierig zu sagen. Doch wir haben in den vergangenen 20 Jahren aufsehenerregende Erfolge bei der Suche nach Exoplaneten erzielt, die wir den technischen Fortschritten bei Teleskopen, Bildsensoren und den Computersystemen für die Verarbeitung der enormen Datenmengen verdanken.

Das bringt die Hoffnung mit sich, dass wir bald von intelligenten Lebensformen bewohnte Exoplaneten finden könnten, egal ob diese Teil eines simulierten oder eines nicht simulierten Universums sind. Das einzig wirklich Tragische wäre, wenn sich das düstere Szenario erfüllen würde und wir uns selbst vorher auslöschen.

Miroslav Stimac ist Informatiker, promovierter Wirtschaftswissenschaftler und aktuell Teilzeitstudent der Astronomie. Er arbeitet seit 2004 als Entwickler mit branchenübergreifender Projekterfahrung, hauptsächlich in Business Intelligence, Data Science und Statistik. Seine fachlichen Interessenschwerpunkte sind Astronomie, Japanologie, Konsumforschung und Robotik.

Quelle: https://www.golem.de/news/ausserirdische-intelligenz-warum-haben-wir-noch-keine-aliens-gefunden-2006-148842.html