A la tasa global actual de crecimiento de la población, ¿cuánto tiempo tomará para que los humanos llenen cada planeta habitable del universo a su capacidad? Asumiendo los medios para hacerlo, y que no había otras especies inteligentes con las que competir.

Hay en algún lugar del orden de 50 sextillones de planetas habitables en el universo. Eso es un increíble 50,000,000,000,000,000,000,000 planetas. Suficiente para dar a cada humano que haya vivido un imperio multigaláctico de medio billón de planetas.

(Ph03nix1986 / CC-BY-SA)

Isaac Arthur (recomiendo su canal) estima que si usamos nuestros recursos de manera responsable y empleamos algunas tácticas inteligentes, podemos tener hasta 10 billones de personas en un planeta similar a la Tierra antes de que las leyes fundamentales de la física impongan un límite difícil, es decir, la disipación de calor.

5 * 10 ^ 22 * ​​10 ^ 13 = un total de 5 * 10 ^ 35 personas. Como una coincidencia interesante, esto es casi exactamente el tamaño de la población cósmica descrita en La última pregunta de Isaac Asimov : “consistía en un billón, billón, billón [10 ^ 36] de cuerpos sin edad, cada uno en su lugar …” Quizás Asimov realmente hizo las matemáticas. Pero yo divago.

El crecimiento anual actual de la población es del orden del 1.1%, a partir de 2017. La población se multiplica por un factor de 1.011 por año. Para llenar el universo se requeriría un aumento de la población por un factor de 7.14 * 10 ^ 25. ln (7.14 * 10 ^ 25) / ln (1.011) = ~ 5442 años. El crecimiento exponencial es poderoso.

Por supuesto, debería ser obvio que vivir en planetas no es la forma más eficiente de colonizar el universo. Los hábitats espaciales como los cilindros de O’Neill son mejores para ese propósito.

(NASA / dominio público)

Asumiendo que cada Cilindro O’Neill tiene una masa de 8 * 10 ^ 7 toneladas y cada planeta pesa 6 * 10 ^ 21 toneladas (como la Tierra), podemos desmontar cada planeta en 8 * 10 ^ 13 cilindros, que se pueden organizar fácilmente en un Dyson enjambre alrededor de su sistema estelar casero en un rango de alrededor de 1 UA. Con cada cilindro que contiene “varios millones de personas” (digamos 5 millones), eso nos da 5 * 10 ^ 6 * 8 * 10 ^ 13 * 5 * 10 ^ 22 = 2 * 10 ^ 43 personas, mucho más que la estimación anterior .

¿Por qué nos molestamos con los planetas?

Una estrella como nuestro sol contiene 6000–7000 masas terrestres de metales. Con 10 ^ 24 estrellas en el universo, eso nos da 7 * 10 ^ 3 * 5 * 10 ^ 6 * 8 * 10 ^ 13 * 10 ^ 24 = 3 * 10 ^ 48 personas. Además, no es probable que la tasa de crecimiento actual continúe indefinidamente. Si asumimos una tasa de crecimiento más plausible de 0.1%, se llega a 88,998 años.

Podría obtener algunos órdenes de magnitud más de algún lugar, pero ¿cuál sería el punto? Incluso por la tasa de progreso tecnológico más conservadora que puedo imaginar, 89,000 años es tiempo más que suficiente para aprender a crear universos de sótanos, que abren espacio ilimitado.

Respuesta corta: NUNCA

Para realizar una tarea tan enorme, la humanidad debe primero pasar por alto y resolver todos los problemas que existen hoy en día, como la contaminación, la pobreza, la intolerancia, el hambre, las enfermedades y el deseo de matarse unos a otros en una guerra abierta o ataques furtivos. Esto requiere voluntad política y un cambio de mentalidad. Los próximos 100 años aclararán si nuestra civilización está condenada o si tiene una oportunidad de sobrevivir.

Suponiendo que suceda el mejor escenario, la humanidad se extenderá más allá de nuestro sistema solar con barcos de iluminación secundaria. Esto significa que la colonización del espacio tomará miles de años, incluso si la humanidad viajará algún día utilizando algún tipo de unidad FTL.

Debemos incluir otro aspecto también. A las personas de hoy les encanta pasar más tiempo en la realidad virtual que a interactuar físicamente con otras personas. La gente de hoy trabaja muchas horas y sufre muchas enfermedades modernas como el estrés y la ansiedad. Esto lleva a una disminución en la demografía y no hay razones para no creer que eso no les sucederá a los otros Humanos del futuro. Entonces, a pesar de que tendrán una tecnología que solo podemos soñar hoy, no podrán llenar todos los vacíos en este Universo. Agregue a esto los peligros de la exploración espacial que cobrará muchas vidas y llegará a la misma conclusión que yo: es muy posible que nunca colonicemos todo el Universo.

Por lo que sabemos, el universo es literalmente infinito. Pero no todo está al alcance. El problema con el aumento exponencial es que supera rápidamente el volumen de una esfera que se expande a la velocidad de la luz. Imagina que pudiéramos continuar al 1 por ciento por año, solo para tomar un número modesto y conservador. Imagina que pudiéramos desplegarnos, Spiff Spacemen and Women all, en nuestros tiradores, a la velocidad de la luz. Nunca nos faltan recursos o libido. En siete mil años, nuestros números han aumentado en, bueno, 100 duplicaciones, o 30 potencias de diez, bastante cerca. Donde antes habíamos acumulado unos 50kg cada uno, entonces 4E10 kg, ahora, estamos en 4E40 kg. Nuestra esfera es de 7000 años luz. Gracias Mathematica, y eso es un volumen de aproximadamente 1.2E60 metros cúbicos. Cada uno de nosotros tiene más de E20 metros cúbicos. Bien, avancemos otros diez mil años. El volumen ha crecido hasta 8 veces lo que era, por lo que estamos a alrededor de E61 metros cúbicos. Nuestra masa agregada es ahora de 4E70 kg. Así que tenemos que colocar mil millones de kilogramos de humanos en cada metro cúbico.

Esto es estrecho. Y solo va a empeorar. Ah, y ¿mencioné que hace mucho que creamos un agujero negro de nosotros mismos? Eso sucedió entre 8500 y 9000 años en nuestra aventura. Gracias, gadget Wolfram Alpha Schwarzschild Radius.

No quiero hacer los cálculos ya que es increíblemente intenso, pero piénsalo de esta manera … Hay más de 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, y nuestra galaxia es una de cientos de miles de millones en el universo conocido. Nadie sabe cuántos planetas habitables hay, pero basta con decir que la sobrepoblación en el universo NUNCA será una preocupación nuestra. Suponiendo que 1 de cada 100 planetas podría estar habitado, estarías viendo aproximadamente 1,000,000,000 de planetas en nuestra galaxia x 200,000,000,000 de galaxias conocidas. Esto es alrededor de 200,000,000,000,000,000,000 años. El universo tal como lo conocemos no existirá en esa cantidad de tiempo. Solo hemos existido en este universo por alrededor de 14,000,000,000 de años. Tomaría alrededor de 13,000,000,000,000 veces el número de años que hemos estado alrededor para llenar cada planeta habitable. Esto es como 13 trillones de años, o unas 1.000 veces más que el universo tal como lo conocemos.

Suponiendo que el viaje de la luz es más rápido que varios miles de millones de años, pero posiblemente infinito e imposible.

Supongamos que desarrollamos tecnología de alimentos decente hasta el punto de que 10 mil millones es la cantidad que un planeta puede soportar. Probablemente hay 20 mil millones de planetas habitables solo en la vía láctea, y hay millones, si no miles de millones de galaxias en el universo.

Sin embargo, la razón por la que no sabemos es también la razón por la que no lo haremos, el universo observable es mucho más pequeño que el universo real. El universo observable es de aproximadamente 90 mil millones de años luz, o 45 mil millones de años luz de la Tierra en todos los lados. El universo real es un mínimo de 150 mil millones de años luz, pero en realidad puede ser infinito. Incluso si logramos viajar a una velocidad cercana a la de la luz, hay límites en cuanto a la distancia que podemos viajar.

Esto, por supuesto, se basa en lo que creemos hoy. Se sigue trabajando más rápido que el viaje de la luz, y no sabemos cuánto durará el universo.

MHM

Supongamos que un planeta puede albergar 100 mil millones de personas y hay un promedio de un planeta habitable por estrella. (Podemos discutir sobre los números exactos, pero no afectarán mucho la respuesta). Eso significa que la Vía Láctea puede acomodar 10 ^ 12 veces la cantidad de personas que hay hoy en día.

Con la tasa de crecimiento actual, la población tardaría 60 años en duplicarse y 40 veces más, o 2400 años, en ocupar toda la galaxia. Tomaría otros 3000 años poblar cada galaxia dentro del universo observable.

Incluso si no nos apegamos a la habitación del lado de los planetas y comenzamos a construir mundos de anillos o esferas de Dyson, eso solo agrega unos pocos milenios más al reloj.

El problema obvio es que ni siquiera podemos llegar al otro extremo de la Vía Láctea en esa cantidad de tiempo sin una nueva física radical (lo mejor que podemos hacer con la tecnología de velocidad de la luz de la luz es de 100.000 años). Y, para seguir propagándonos lo más rápido posible sin tropezar con cuellos de botella, deberíamos seguir moviendo un número cada vez mayor de personas, cada vez más grandes distancias en cada paso. Earth Prime y cada planeta de su vecindad seguirían produciendo otros 100 mil millones de personas cada 60 años. Cada vez que estas nuevas personas necesitarían moverse más y más lejos. A falta de una red de puertas estelares para todo el universo, lo que permitiría a los nuevos colonos llegar de la Tierra instantáneamente a cualquier planeta del universo, tarde o temprano llegaremos al punto donde los planetas previamente colonizados tienen que restringir la reproducción (una (política de niños) o participar en la guerra para mantener los números bajos, porque enviar personas en exceso para colonizar nuevos mundos sería prohibitivamente costoso o consumiría mucho tiempo.

, ¿cuánto tiempo tomará para que los humanos llenen cada planeta habitable del universo a su capacidad? Asumiendo los medios para hacerlo, y que no había otras especies inteligentes con las que competir.

¡Con la tasa global actual de crecimiento de la población, nunca llenaremos este planeta!

El aumento actual en el número de personas se debe a la distribución por edades de la población (tenemos MUCHOS niños en el mundo), una vez que se asienta, probablemente estemos en una población en disminución.

Bueno, buena pregunta, pero es evidente que termina con la tecnología y los avances innovadores realizados por los humanos, no * nuestra tasa de crecimiento de la población * para colonizar todo el universo … Bueno, ahora nuestra tecnología actual ni siquiera proporciona las instalaciones adecuadas para conquistar Marte en sí mismo, ¿cómo puedes pensar que la humanidad conquistará todo el universo o al menos nuestra galaxia, la Vía Láctea?

Bueno, en mi opinión, llevaría más de 3000 años para convertirse en una Civilización Interplanataria y 5000 años para convertirse en una Civilización Intergaláctica.

Conclusión: si realmente quieres ayudar a la humanidad a alcanzar y conquistar a todos los exoplanetas habitables, ayuda a la NASA en innovaciones tecnológicas.

Ya que no tenemos una forma sensata de estimar el número de planetas habitables en nuestra propia galaxia todavía; y ya que en un futuro previsible no tendríamos una buena manera de llegar a ellos; y dado que los dos primeros problemas se complican al tratar con otras galaxias; La pregunta es lógicamente imposible de responder.

O uno podría decir más largo que la vida probable del universo.