Rozwój komputerów może być cechą zaawansowanych cywilizacji
Od momentu powstania komputery systematycznie zwiększają swoje możliwości, a ich znaczenie w życiu człowieka stale rośnie. Rozwój sztucznej inteligencji dodatkowo przyczynił się do wzrostu zapotrzebowania na energię oraz coraz wydajniejsze układy. Możliwe, że podobny kierunek rozwoju charakteryzowałby każdą wysoko rozwiniętą cywilizację. W takim przypadku najbardziej zaawansowane społeczności we Wszechświecie dążyłyby do maksymalizacji możliwości obliczeniowych.
W nowym badaniu Michael Garrett z University of Manchester zwraca uwagę, że niezwykle wydajne komputery mogłyby stanowić istotny element zaawansowanej cywilizacji pozaziemskiej. Według niego ich obecność mogłaby nadać całemu układowi gwiazdowemu charakterystyczną sygnaturę, określaną przez niego jako halo Slyscha. Nazwa pochodzi od V. I. Slyscha, który jako pierwszy wskazywał, że rozwiniętej cywilizacji najbardziej sprzyjałyby niskie temperatury, ponieważ technologia funkcjonująca w bardzo chłodnym środowisku mogłaby osiągać większą wydajność. Wyniki badania opublikowano w serwisie arXiv.
Naukowiec jako przykład podaje komputery. Każdy proces obliczeniowy prowadzi do powstawania dodatkowego ciepła. Z praw termodynamiki wynika, że wiąże się to z określonym poziomem nieefektywności obliczeń. Współczesne centra danych wytwarzają tak duże ilości ciepła, że wymagają systemów chłodzenia chroniących je przed przegrzaniem. Układy scalone o większej wydajności można chłodzić do temperatury otoczenia, jednak zwykle oznacza to niższą moc obliczeniową.
Niższa temperatura może zwiększać wydajność obliczeniową
Maksymalną sprawność obliczeń ogranicza zasada Landauera. Wynika z niej, że obniżenie temperatury pracy komputera pozwala zwiększyć wydajność przeprowadzanych obliczeń. Przykładowo optymalny komputer funkcjonujący w temperaturze około -263°C mógłby być 30 razy wydajniejszy niż optymalny komputer pracujący w temperaturze pokojowej, wynoszącej około 27°C.
Halo Slyscha mogłoby ujawnić obecność obcej technologii
Według badacza halo Slyscha stanowiłoby skrajne wykorzystanie możliwości obliczeniowych. Tworzyłyby je bardzo wydajne urządzenia rozmieszczone na dużej sferze otaczającej gwiazdę należącą do danej cywilizacji. Przy odpowiednim położeniu mogłyby czerpać energię z jej światła, jednocześnie pozostając wystarczająco daleko, aby działać w niskiej temperaturze panującej w przestrzeni kosmicznej. Autor nie określa dokładnie, w jaki sposób można byłoby zbudować taką konstrukcję. Istotne pozostaje natomiast to, że nawet w takich warunkach urządzenia nadal emitowałyby pewną ilość ciepła. Astronom sprawdził, jak taka emisja mogłaby wyglądać z punktu widzenia obserwatora znajdującego się na Ziemi.
Według naukowca najbardziej prawdopodobna temperatura działania halo Slyscha mieściłaby się w przedziale od około -268 do -243°C. W takich warunkach powstawałoby dodatkowe promieniowanie cieplne w zakresie dalekiej podczerwieni lub fal submilimetrowych. Możliwość jego wykrycia wiąże się jednak z kilkoma problemami. Wiele gwiazd otaczają obłoki materii, między innymi obłok Oorta znajdujący się wokół Słońca, które również emitują promieniowanie w tym zakresie. Dodatkowym utrudnieniem byłoby rozproszenie ciepła powstającego podczas obliczeń. Jego emisja byłaby jednak bardzo słaba w porównaniu z promieniowaniem samej gwiazdy.
Mimo tego w pełni optymalne halo Slyscha mogłoby być wystarczająco jasne, aby można było je zaobserwować z odległości 100 lat świetlnych. Komputery tworzące taką strukturę prawdopodobnie emitowałyby ciepło w jednym, wąskim paśmie, podczas gdy obłoki materii nie charakteryzowałyby się taką emisją.
Teleskopy mogą poszukiwać śladów superkomputerów
Astronom ocenia, że jasność hipotetycznego halo Slyscha znajduje się na granicy możliwości obserwacyjnych współczesnych teleskopów, takich jak ALMA. Oznacza to, że dostępne już obserwacje można przeszukać pod kątem obecności takich struktur. Wraz z uruchamianiem kolejnych, bardziej zaawansowanych instrumentów pracujących w zakresie dalekiej podczerwieni oraz fal submilimetrowych możliwość ich wykrycia będzie większa.
Jeżeli halo Slyscha nie zostanie znalezione wokół pobliskich gwiazd, może to stanowić kolejną wskazówkę, że w naszym kosmicznym sąsiedztwie nie występują zaawansowane cywilizacje pozaziemskie.
Mariusz Drzewiecki
