PenyapuAkankah peradaban yang terdengar dihabisi?

Haruskah kita berteriak ke alam semesta? Paralaks, sinyal bocor, panas buangan, dan hutan gelap, dengan sains nyata di balik game.

Kalau alam semesta memuat peradaban yang menghancurkan peradaban lain, strategi paling aman mungkin adalah diam. David Brin membahas gagasan ini secara sistematis pada 1983 dalam "The Great Silence". "Hutan gelap" adalah versi sastra Liu Cixin atas gagasan itu dalam novelnya, bukan kesimpulan ilmiah. Saluran "Penyapu" di dalam game mengubah gagasan itu menjadi adegan konkret: 27 tahun cahaya jauhnya, sebuah mesin penjaga menunggu seseorang membocorkan keberadaannya.

Halaman ini membahas bagian yang nyata: cara manusia mengukur jarak, seberapa kuat sinyal yang bocor dari Bumi, mengapa panas buangan tak bisa disembunyikan, seberapa dahsyat proyektil cepat, dan perdebatan ilmuwan tentang apakah harus berteriak. Lalu menguraikan skenario game. Sang Penyapu fiktif.

Bagaimana ia menemukanmu

  • Paralaks: lihat bintang yang sama dari dua ujung orbit Bumi dan posisinya bergeser sedikit, yang memberi jaraknya. Satelit Gaia mengukur posisi hampir 2 miliar bintang dan mengakhiri pengamatan pada 2025.
  • Kebocoran: studi 1978 menyimpulkan bahwa hal di Bumi yang paling mudah terdengar dari jauh adalah pemancar televisi dan radar peringatan dini rudal balistik. Simulasi 2023 memperkirakan daya radio puncak yang bocor ke angkasa dari menara seluler masa kini sekitar 4 miliar watt, tetapi penerima yang sensitivitasnya setara Teleskop Green Bank tetap tak bisa mendengarnya dari jarak 10 tahun cahaya.
  • Panas buangan: pada 1960 Freeman Dyson menunjukkan bahwa peradaban yang menyelubungi bintangnya harus meradiasikan energi yang telah dipakai sebagai inframerah. Hukum kedua termodinamika yang menentukan: melakukan kerja menghasilkan panas, dan itu tak bisa disembunyikan.

Berteriak atau tidak

Pada Oktober 2017, "Sonar Calling GJ 273b" mengirim sepotong musik dan pesan ke Bintang Luyten, 12,36 tahun cahaya jauhnya, dijadwalkan tiba pada 2030. Ilmuwan masih berdebat tentang apakah sengaja mengirim pesan ke bintang.

Seberapa menakutkan sebuah proyektil

  • Energi kinetik: benda 1 ton yang bergerak 90% kecepatan cahaya punya energi kinetik sekitar 1,2×10²⁰ joule, setara sekitar 28 miliar ton TNT.
  • Peringatan: ia tiba hampir bersamaan dengan cahayanya sendiri. Ditembakkan dari 27 tahun cahaya, ia hanya memberi peradaban utama peringatan sekitar 3 tahun.
  • Gas antarbintang: pada 90% kecepatan cahaya, setiap atom hidrogen yang ditabrak langsung membawa energi sekitar 1,2 miliar elektron volt, sehingga gas antarbintang yang tipis pun menjadi berkas radiasi.

Nyanyian paus

Nyanyian paus bungkuk menyebar antarpopulasi. Studi 2011 menemukan bahwa nyanyian baru bermula di pantai timur Australia dan mencapai Polinesia Prancis dalam sekitar dua tahun, bergerak nyaris hanya ke arah timur. Subjudul Penyapu di dalam game adalah "Bernyanyi sambil bekerja".

Gagasan di dalam game

Bagian berikut adalah fiksi game. Saluran ini muncul hanya setelah peradaban utama membongkar dirinya: siaran lama, menembakkan senjata kinetik, mengirim pesan secara aktif, atau membangun bola Dyson. Dalam skenario, sebuah mesin 27 tahun cahaya jauhnya mengarah ke Matahari. Ia bukan rumah sebuah peradaban, hanya penjaga, mengawasi sepetak langit dan menunggu suatu tempat membocorkan sedikit cahaya yang seharusnya tidak bocor.

Mekanismenya adalah kepastian. Setiap berkas cahaya yang dibocorkan peradaban utama butuh 27 jam untuk sampai kepadanya (27 tahun di alam semesta nyata). Saat cahaya tiba, kepastiannya tentang koordinatmu naik, dan saat kamu diam, kepastian itu perlahan turun. Pada kepastian 100% ia menembakkan proyektil dengan 90% kecepatan cahaya, yang tiba setelah 30 jam, dan peradaban utama melihat kilatan peluncuran hanya 3 jam sebelumnya. Kalau kepastian turun sampai 0, ia mencoret kamu dari daftarnya. Empat akhir saluran ini adalah Dicoret, Tersapu, Koordinat, dan Tembok. Semua ini fiksi.

Dua novel terkait

  • Death's End (Liu Cixin, 2010; The Three-Body Problem III): gelombang gravitasi terdeteksi langsung pada 2015, dan menyiarkan dengannya butuh massa sebesar bintang. Serangan dimensi adalah fiksi.
  • The Dark Forest (Liu Cixin, 2008; The Three-Body Problem II): paradoks Fermi adalah pertanyaan ilmiah yang nyata. "Hutan gelap" adalah satu penjelasan sastra dan tak bisa dikonfirmasi maupun dibantah.

Riset nyata terkait

Penelitian di bawah ini menyangkut gelombang gravitasi, komunikasi antarbintang, dan pertanyaan Fermi. Semuanya sains nyata yang berkaitan, bukan bukti bahwa Penyapu ada.

  • Dua lubang hitam bergabung 1,3 miliar tahun lalu, dan manusia akhirnya mendengar riak ruang-waktu (Abbott et al., LIGO dan Virgo, Physical Review Letters, 2016).
  • Usulan memakai teleskop radio untuk mendengarkan sinyal alien di dekat frekuensi 21 cm hidrogen, yang memulai SETI (Cocconi dan Morrison, Nature, 1959).
  • Kalau peradaban luar bumi umum, mereka seharusnya sudah lama menyebar ke seluruh Bima Sakti, jadi mungkin kitalah yang pertama (Hart, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 1975).

Dasar nyata

  • Paralaks: Lihat bintang yang sama dari dua ujung orbit Bumi dan posisinya bergeser sedikit. Inilah paralaks, dan dari situ jaraknya bisa dihitung. Satelit Gaia mengukur posisi hampir 2 miliar bintang dan mengakhiri pengamatannya pada 2025.

  • Kebocoran: Sebuah studi 1978 menyimpulkan bahwa hal-hal di Bumi yang paling mudah terdengar dari jauh adalah pemancar TV dan radar peringatan dini rudal balistik. Simulasi 2023 memperkirakan menara seluler saat ini membocorkan puncak sekitar 4 miliar watt ke angkasa, tetapi penerima sepeka Teleskop Green Bank dalam jarak 10 tahun cahaya pun masih belum bisa menangkapnya.

  • Panas buangan: Pada 1960 Dyson menunjukkan bahwa peradaban yang membungkus sebuah bintang harus memancarkan energi bekasnya sebagai inframerah. Hukum kedua termodinamika yang menentukannya: bekerja berarti melepas panas, dan itu tak bisa disembunyikan.

  • Lagu: Nyanyian paus bungkuk menyebar di antara populasi: studi 2011 menemukan lagu baru berpindah dari pantai timur Australia ke Polinesia Prancis dalam sekitar dua tahun, hampir selalu ke arah timur.

  • Aturan: Pada 1983 Brin membahasnya secara sistematis dalam The Great Silence: jika ada peradaban yang menghancurkan peradaban lain di alam semesta, strategi paling aman mungkin tetap diam. “Hutan gelap” adalah versi sastra dari ini oleh Liu Cixin dalam novelnya, bukan kesimpulan ilmiah.

  • Berteriak atau tidak: Pada Oktober 2017, “Sonar Calling GJ 273b” mengirim musik dan pesan ke Bintang Luyten, 12,36 tahun cahaya jauhnya, dijadwalkan tiba pada 2030. Para ilmuwan masih berdebat apakah sengaja mengirim sinyal ke bintang-bintang itu patut dilakukan.

  • Proyektil: Benda 1 ton pada 90% kecepatan cahaya membawa sekitar 1,2×10²⁰ J, kira-kira 28 miliar ton TNT. Ia tiba nyaris bersamaan dengan cahayanya sendiri: ditembakkan dari 27 tahun cahaya, ia hanya memberi peradaban utama peringatan sekitar 3 tahun.

  • Gas antarbintang: Pada 90% kecepatan cahaya, setiap atom hidrogen yang ditabrak langsung membawa sekitar 1,2 miliar elektronvolt, sehingga gas antarbintang yang tipis pun menjadi berkas radiasi.

  • Death's End (Liu Cixin, 2010), sainsnya: gelombang gravitasi terdeteksi langsung pada 2015; menyiarkan dengan gelombang gravitasi membutuhkan massa sebesar benda astronomi. Serangan reduksi dimensi adalah fiksi.

  • The Dark Forest (Liu Cixin, 2008), sainsnya: paradoks Fermi adalah pertanyaan ilmiah yang nyata; "hutan gelap" hanyalah satu penjelasan sastra, dan tidak dapat dibenarkan maupun dibantah.

Riset terkait

Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.

  • Gelombang gravitasi: Dua lubang hitam bergabung 1,3 miliar tahun lalu, dan riak ruang-waktu akhirnya terdengar oleh manusia, mengonfirmasi prediksi Einstein seabad sebelumnya.

    Sumber: Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"

  • Mencari sinyal antarbintang: Dua fisikawan menyarankan mendengarkan sinyal alien dengan teleskop radio di dekat frekuensi 21 cm hidrogen, meluncurkan SETI.

    Sumber: Cocconi & Morrison, Nature 1959, "Searching for interstellar communications"

  • Di mana mereka?: Jika peradaban alien umum, mereka seharusnya sudah memenuhi galaksi. Dari sini Hart berpendapat bahwa kitalah yang pertama.

    Sumber: Hart, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 1975, "An explanation for the absence of extraterrestrials on Earth"

Fiksi game (rekaan)

  • Simpul "Pos jaga": Ini bukan rumah sebuah peradaban, hanya pos jaga: satu mesin, satu penjaga, mengawasi sepetak langit.
  • Simpul "Paralaks": Ia mengukur jarak dengan cara yang sama, hanya jauh lebih teliti.
  • Simpul "Nyanyian": Ia bernyanyi setiap kali bekerja, lagu yang lebih tua daripada peradabannya sendiri.
  • Simpul "Aturan": Ia hanya punya satu aturan: begitu yakin, sapu.
  • Simpul "Proyektil": Dalam game itu sekitar 3 jam.
  • Simpul "Kesabaran": Ia tidak terburu-buru. Jika belum cukup yakin, ia terus menunggu; begitu pihak lain diam sendiri, ia mencoretnya dari daftar.
  • Simpul "Daftar": Ia menyimpan daftar, dan setiap barisnya dulunya adalah kebocoran cahaya. Begitu kamu bisa membaca daftar itu, kamu bisa melihat seberapa yakin ia sebenarnya tentang peradaban utama.
  • Simpul "Lagu tertua": Penulis lagu itu telah lama tersapu. Lagunya masih terus dinyanyikan.
  • Simpul "Ia juga diawasi": Ia tahu betul bahwa kilatan peluncurannya sendiri juga dapat dilihat pihak lain.
  • Simpul "Baris terakhir": Baris terakhir dalam daftar itu adalah koordinatnya sendiri.
  • Akhir saluran "Dicoret": Keyakinannya turun kembali ke nol sedikit demi sedikit. Mesin itu mencoret baris dari daftar, beralih ke sepetak langit berikutnya, dan terus bernyanyi. Peradaban utama tak pernah tahu betapa dekatnya ia hampir tersapu.
  • Akhir saluran "Tersapu": Proyektil tiba. Mereka yang telah menyebar selamat dan memulai kembali di planet lain. Sejak itu mereka tahu satu hal: ada seseorang di alam semesta yang sedang mendengarkan.
  • Akhir saluran "Koordinat": Proyektil tiba. Namun koordinatnya sudah menyebar keluar dengan kecepatan cahaya. Sejauh 27 tahun cahaya, mesin itu terus bernyanyi, tahu bahwa suatu hari tiba gilirannya.
  • Akhir saluran "Tembok": Proyektil itu dibelokkan jauh dari Matahari dan lenyap dalam gelap. Tak ada yang melihat apa yang menghentikannya. Para Penjaga telah memakai satu-satunya intervensi mereka.
  • Ringkasan novel Death's End: Kisah ini berjalan dari era penangkalan hingga akhir alam semesta: siaran gelombang gravitasi, kapal berkecepatan cahaya, serangan reduksi dimensi, dan alam semesta kecil yang hanya berisi dua orang.
  • Ringkasan novel The Dark Forest: Menghadapi musuh yang pasti datang, umat manusia menggantungkan harapan pada empat "Penghadap Dinding". Salah satunya menurunkan sosiologi kosmik yang dingin: setiap peradaban adalah pemburu bersenjata.
Lihat di game