¿Qué tan rápido se extendería una civilización con FTL?

Digamos que una civilización tiene acceso a FTL. Digamos que es instantáneo, por lo que el tiempo de viaje entre los sistemas solares no es un factor. ¿Cuánto tiempo tardarían en dispersarse desde su sistema solar doméstico? ¿Cuánto tiempo les llevaría colonizar 1000, 10000 o 100000 sistemas solares?

Digamos que estamos hablando de futuros humanos. Que cuando se desarrolló esa tecnología tenían una población de alrededor de 10 mil millones. En cuanto a la tecnología de terraformación, digamos que les llevaría un siglo terraformar Marte. El tiempo que llevaría terraformar otros planetas dependería de cuán diferente sea el planeta de la Tierra. Pero colonizar un sistema solar no significa necesariamente terraformar un planeta. Podría estar estableciendo estaciones espaciales en ese sistema solar para operaciones habitacionales o de minería/investigación. O no se molestan en terraformar y viven en hábitats de domos o ciudades subterráneas. O hazlo mientras terraformas. Todo esto contaría como colonizar un sistema solar.

Depende de cuántos sean, de por qué quieren colonizar esos sistemas solares, de la tecnología de terraformación disponible y de muchos otros factores que se supone que debes encontrar como trasfondo para tu historia. Como dato histórico potencialmente interesante, los antiguos griegos establecieron unas 300 colonias en todo el Mediterráneo y el Mar Negro en unos 200 años, desde el siglo VIII al VI a. C. , con cualquier tecnología rudimentaria que tuvieran disponible en ese momento.
Comencé a escribir una respuesta para esto, luego me di cuenta de cuán amplia es esta pregunta. Me gusta la pregunta, pero la cantidad de factores críticos es absolutamente alucinante y todos se combinan entre sí. La mejor estimación es entre cien y un par de miles de millones de años para las primeras mil colonias, dependiendo de la voluntad política, el crecimiento económico, cómo se define 'colonia', las estadísticas de población, la naturaleza exacta de su tecnología FTL, etc., etc.
@JoeBloggs actualizó la pregunta
@AlexP actualizó la pregunta. Además, yo no sabía eso. Quiero decir, sabía que creaban colonias, pero eso parece un poco rápido. Voy a investigar eso más.
Creo que se han movido los postes de la portería. Si un único hábitat de avanzada o un pueblo minero solitario bajo una cúpula ahora cuenta como un sistema solar "colonizado", entonces "colonizamos" brevemente la Luna en 1969. ¿Dónde termina la pendiente resbaladiza?
¿Qué tan bueno es su viaje FTL para apuntar cosas dentro de un sistema solar? Usted mencionó que la distancia entre los sistemas se vuelve instantánea. Pero si necesita ir más allá de Plutón para poder iniciar su FTL (para asegurarse de no aniquilar accidentalmente la mitad del sistema solar o alguna otra cosa por el estilo), colonizar de repente se vuelve mucho más difícil (piense en semanas o incluso meses de viajes sublumínicos...)
Faltan detalles importantes (o si desea que la respuesta brinde números, dígalo explícitamente): rango mínimo y máximo de la tecnología. El intervalo de "saltos" que puede realizar un barco, así como el número total de saltos antes de que el barco quede inutilizable. Complejidad/tamaño/costo del barco requerido (qué tan pronto una colonia puede construir un nuevo barco). Capacidad de transporte de 1 barco (¿1 persona? ¿1 millón de personas?). Probablemente más. Debe establecer tantas restricciones como pueda.
Se expandiría a la velocidad de la luz, por supuesto.

Respuestas (10)

FTL no es el problema

El problema es encontrar un lugar para vivir. Solo la Vía Láctea tiene alrededor de cuatrocientos mil millones de estrellas, por lo que si observa un sistema estelar cada segundo, le llevará más de 200 años atravesarlo todo.

Ahora, además de eso, es probable que su destino requiera terraformación, lo que no será un proceso rápido ni económico.

Esto significa que debemos vivir en hábitats y barcos, lo que se reduce a la rapidez con la que se pueden construir.

El deseo de moverse será tan rápido como lo permitan otras limitaciones y la velocidad de viaje es solo una pequeña parte.

Según mi cálculo de "cuatrocientos mil millones de estrellas", se necesitarían más de 12000 años para verificarlas todas a una por segundo.
Las computadoras y los telescopios espaciales suficientemente buenos pueden verificar mucho más rápido que eso.
@MichaelKaras: no tiene que ser el mismo tipo / nave que verifica todos los sistemas; podría 'multiproceso' fácilmente enviando mil o más naves pequeñas ...
Habrá una burbuja de "mundos conocidos" en expansión y la tasa de exploración de sistemas estelares inexplorados se expandirá proporcionalmente al área de superficie del "frente de asentamiento". El número de mundos colonizados y la población aumentarán en consecuencia.
Siento que el número total de estrellas en la galaxia es bastante irrelevante. Cualquier intento de colonizar va a preferir un destino más cercano, y así colonizará a uno de los candidatos más cercanos. Y entonces, el único factor es qué porcentaje de sistemas estelares tienen planetas adecuados. Y a medida que los humanos crezcan fuera de la tierra, la colonización no será un esfuerzo centralmente planificado. Será descentralizado, por lo que la cantidad de planetas bajo consideración por cualquier grupo que busque expandirse no cambiará.

No mucho tiempo, dependiendo de la voluntad política y económica.

Tiene FTL instantáneo y la capacidad de construir estaciones espaciales (presumiblemente bastante buenas). Puedes 'colonizar' literalmente tan rápido como puedes construir estaciones baratas con un FTL Drive de un solo disparo y enviarlas a otra estrella.

Si el primer país en colonizar un sistema llega a reclamarlo, puede esperar que las cosas se pongan difíciles. ¿Un hombre y una mujer en una 'estación espacial' de lata cuentan para el estatus de colonización política? Si es así, los primeros mil sistemas serán colonizados en décadas. Si eres un poco más estricto, depende del poder económico para construir las estaciones y la disponibilidad de colonos dispuestos. De cualquier manera: puede esperar que la humanidad colonice muy rápidamente si el nacionalismo se extiende al espacio.

Para cuando los terrícolas construyan rutinariamente unidades FTL y estaciones espaciales, pensaría y esperaría que tendríamos un gobierno mundial y las cosas que ahora llamamos países serían simplemente provincias o estados (federales).
Sus estaciones espaciales baratas no son colonización, como tampoco el Apolo 11 colonizó la luna. Coloca uno en otro sistema estelar y las personas a bordo morirán sin el apoyo continuo del planeta de origen.
@jamesqf “Pero colonizar un sistema solar no significa necesariamente terraformar un planeta. Podría estar estableciendo estaciones espaciales en ese sistema solar para habitar” - OP
La definición política de 'habitación' es todo lo que importa allí. Las colonias casi siempre necesitan el apoyo del hogar durante mucho tiempo antes de que sean completamente autosuficientes.
@Joe Bloggs: Supongo que depende de lo que se entienda por colonización. Supongo que una colonia exitosa tiene que ser autosuficiente, al menos en cosas básicas como la comida. De lo contrario, se convierte en una colonia fallida, como Roanoke: en.wikipedia.org/wiki/Roanoke_Colony Ciertamente diría que un solo hábitat espacial (o incluso varios) no es capaz de ser autosuficiente.
@jamesqf Estoy usando deliberadamente la definición de colonización del OP, por simplista que es. Si establezco una estación espacial para vivienda (incluso si no es a largo plazo) puedo llamar a un sistema colonizado. FTL instantáneo prácticamente significa que no hay preocupaciones logísticas, por lo que la 'madre patria' puede mantener incluso colonias totalmente dependientes casi sin costo alguno y, por lo tanto, reclamar tantos sistemas como puedan poner latas con sistemas de soporte vital. Teniendo en cuenta Los requisitos de colonización del OP significan que hemos colonizado con éxito la Antártida. No creo que sea demasiado exagerado.

Dado que el viaje es instantáneo, la verdadera cuestión es económica. Básicamente es el tiempo y los recursos necesarios para construir vehículos FTL y el tiempo necesario para transportar suficiente personal, material y equipo para instalar un sistema solar.

Esencialmente suponga un crecimiento económico a largo plazo de alrededor del uno por ciento (1%) anual. Esta es, de memoria, la tasa de crecimiento económico a largo plazo para la tasa humana a lo largo de la historia humana. Duplicándose efectivamente cada siglo.

Por lo tanto, el establecimiento de cualquier número de sistemas solares se derivará de la consideración de los dos principales parámetros de establecimiento, mencionados en el párrafo uno, frente a la cantidad de crecimiento económico.

Por ejemplo, si lleva dos siglos establecer un sistema solar, entonces el crecimiento económico se habrá cuadruplicado en ese lapso de tiempo. Por lo tanto, establecer otro sistema solar debería tomar menos de un siglo o aproximadamente cincuenta años.

Aparte de los factores económicos, hay una cuestión de voluntad política. si una civilización está menos comprometida con la colonización de otros sistemas solares, la tasa de colonización disminuirá proporcionalmente.

En conclusión, son los factores económicos y políticos los que finalmente determinarán el asentamiento de los sistemas solares. Ajuste su palo y las respuestas para diferentes tasas de asentamiento en diferentes épocas quedarán fuera de las ecuaciones. Este análisis no es muy sofisticado, pero no necesita serlo para dar estimaciones generales.

1% por año es 270% por 100 años. Se duplica cada 70 años.
@ksbes Gracias por la corrección de tendencia.

Básicamente, con FTL instantáneo, no hay duda. La única respuesta es que nos dispersaremos lo más rápido posible en cualquier sistema que veamos. viajaremos de la vía láctea a 13 mil millones de años luz en meses porque nada nos detendrá. La pregunta es ¿qué tan rápido llenaríamos el territorio que tomamos? básicamente para siempre, pero no importa. Pero si FTL tiene cierta velocidad, incluso si tiene una especie de geografía, la respuesta es muy diferente y más interesante.

Motor warp

Actualmente voy a definir warp-drive como una tecnología FTL que tiene un límite de velocidad pero no necesita viajar por rutas específicas. En este escenario, la humanidad viajaría tan rápido como le permitiera el motor warp. Si el combustible del motor warp es realmente caro de crear, es posible que no lo usemos para expandirnos, sino simplemente para viajar entre colonias preexistentes a años luz de distancia. Si somos capaces de producir warp-feul en cantidades razonables, probablemente viajaríamos y saltaríamos a las estrellas que creemos que podrían tener mundos habitables y viajaríamos hasta encontrar uno. A medida que pasen las edades, los imperios se formarán como esferas y las más grandes tendrán sus bordes alrededor del rango de viaje de 2 semanas. Si alguna vez toma más de 2 semanas viajar desde el centro del imperio hasta el borde, generalmente será difícil mantener ese territorio,

Hiperespacio

Básicamente, llamo hiperespacio, o hipercarriles, a cualquier tipo de región del espacio por la que puedes viajar más rápido que la luz, que te permite detenerte en cualquier punto de la ruta y subirte en cualquier punto. Básicamente, nos detendríamos en cada estrella que el carril estuviera lo suficientemente cerca como para permitirnos colonizarlo, y si el carril tuviera un final, lo encontraríamos rápidamente. si no, seguiríamos con él para siempre. Sin embargo, los imperios todavía tenderían a tener sus fronteras a las 2 semanas del terminador del capitolio.

agujeros de gusano

Básicamente, si pudiéramos crear los agujeros de gusano pero sus ubicaciones fueran aleatorias, simplemente los abriríamos hasta que encontráramos uno que nos permitiera viajar a algún lugar al que quisiéramos ir. Dependiendo de qué tan común sea el material con el que podamos hacerlos, y la cantidad que generalmente se puede reciclar de los agujeros de gusano fallidos, tendrá que ir a diferentes velocidades. Los materiales comunes y la fácil reciclabilidad causarán una rápida expansión, los materiales raros y la difícil reciclabilidad retrasarán la expansión. bastante simple ig. si todos los agujeros de gusano son naturales y existen, simplemente viajaremos a donde nos lleven y veremos si hay algo al otro lado que queramos colonizar. Los viajes FTL son bastante complicados y el sistema debería ser bastante estricto cuando intenta resolver estas cosas. Pero en general, simplemente vamos a donde nuestro camino nos permita ir y siempre nos gusta intentar llegar al final si podemos. Cuanto más difícil sea llegar allí, más lo intentaremos, cuanto más tardemos, más viajaremos porque un día creemos que podemos llegar allí. Eso es realmente. ¿Cuándo está ambientada tu historia? eso sería muy útil.

** Pero por lo que estás haciendo ahora **

la respuesta es realmente simple. en los extremos, si FTL es tan barato como las naves espaciales hoy en día, solo tomará menos de un siglo expandirse a 100000 sistemas. Si hacer un salto FTL es tan barato como hacer un kilogramo de Oggannesson, fácilmente podría llevar milenios colonizar 100 sistemas con FTL, ¡sería casi un método de expansión más rápido no usarlo! ¿Qué tan caro es? Pero por su respuesta, diré que se trata de un gramo de Oggannesson solo por la respuesta. Puede tomar 3 milenios para llegar a 100000 y nada menos que eso. Tal vez, con mucho dinero, también sea posible algún tipo de conexión entre sistemas. Quiero decir, incluso un gramo de Oggannesson sería ridículo como medida del precio de esta cosa. Solo voy a decir que un solo salto FTL cuesta 3,78 cuatrillones de dólares solo para que esto sea medible. Voy a decir que puede llevar 3 milenios alcanzar los 100.000 sistemas, cada uno ferozmente independiente con su propio acervo genético e identidad, probablemente ocultos entre sí. La primera facción que sea capaz de realizar saltos regulares entre múltiples sistemas (2 cada 2 semanas por cada sistema no controlado por el capitolio) será el primer gran imperio. Creo que puede ser razonable para ti tener un viaje instantáneo, pero pon un límite a la cantidad de distancia que puedes viajar por salto y estima el costo de cada salto para decidir aproximadamente el costo de un viaje determinado, pero considerando cuántas estrellas Los sistemas pueden estar en un volumen de espacio relativamente pequeño, utilizando este método, no necesita expandirse a muchos millones de galaxias para alcanzar este número. Para este tipo de viaje instantáneo, tal vez debería mirar las hazañas de teletransportación 2B2T. 2B2T es un servidor de Minecraft, pero El exploit de teletransporte de la cama es de donde viene mi idea. Puedo editar esta respuesta más tarde, es probable que sea un poco ininteligible.

Suponga una expansión exponencial. Para un límite superior razonable, suponga que se fundarán 100 colonias en los primeros 10 años después de que se descubra FTL y luego se duplicarán cada 30 años más o menos. Suponga que los planetas habitables se pueden encontrar fácilmente y mudarse allí no es más difícil que mudarse a un país diferente aquí en la Tierra. Mucho depende de tu cultura, si es muy expansionista y alienta a sus ciudadanos a tener 15 hijos por mujer y mudarse a un nuevo planeta tan pronto como seas lo suficientemente mayor será más rápido que una cultura conservadora.

Cualquier expansión como esta es básicamente exponencial. Hasta ahora, esta es la única respuesta que usa esta palabra tan importante.
Por supuesto, requiere que las colonias se vuelvan autosuficientes y se expandan por sí mismas. Si te expandes solo desde la Tierra, no obtendrás un crecimiento exponencial.

Sospecho que el factor limitante aquí será social, no tecnológico. Las personas son sociales; les gusta agruparse y permanecer a una distancia fácil de amigos y familiares. No tendríamos problemas para encontrar planetas para colonizar, siempre hay personas que se sienten atraídas por la vida solitaria de un explorador, deambulando en busca de descubrimientos y oportunidades, pero las personas solo eligen emigrar debido a las presiones sociales. Los tres tipos más destacados de emigrantes son:

  • Refugiados, que huyen de la violencia, las privaciones o la opresión (p. ej., los sirios modernos que se dispersan por Europa)
  • Sectarios, que rechazan las reglas y estructuras de una sociedad determinada y quieren establecer su propia comunidad independiente (p. ej., los mormones que se establecen en Utah)
  • Exilios u otras deportaciones forzadas (por ejemplo, el asentamiento de Australia con criminales condenados)

Salvo tales condiciones, la gente preferirá quedarse donde está. Puedo imaginar que al comienzo de los viajes FTL, habría una ola de esfuerzos de colonización. Tal vez hasta una docena de los planetas más agradables descubiertos serán colonizados a medida que la gente se aleje de situaciones indeseables en la tierra (o tal vez a medida que las naciones se deshagan de las personas que consideran indeseables). Pero después de esa ola inicial, las presiones sociales disminuirán. En la tierra, las tensiones sociales y políticas disminuirán, los recursos estarán menos presionados y, en general, el nivel de vida y la calidad de vida aumentarán; en las colonias, nuevos desafíos y recursos mantendrán felices y ocupados a los colonos. Se necesitarían generaciones antes de que el tamaño de la población aumente nuevamente, se desarrollen nuevas presiones sociales y se agoten las nuevas posibilidades en las colonias. Él'

Por supuesto, es probable que haya pequeñas colonias comerciales dispersas en cualquier lugar donde haya algún recurso único para aprovechar, a menudo en planetas que están más alejados y menos habitables (la naturaleza de estos dependería del sistema económico interestelar), pero ese tipo de colonias por lo general no son asentamientos . Son más como la fuerza de ocupación en la película Avatar: un enclave corporativo/militar que es semipermanente en el mejor de los casos. Es probable que se abandonen cuando el recurso único se agote o pierda su valor.

Para recapitular Douglas Adams: el espacio es grande. Simplemente no vas a creer lo enorme, enorme, alucinantemente grande que es. Quiero decir, usted puede pensar que es un largo camino por el camino hasta la farmacia, pero eso es sólo cacahuetes al espacio.

Está muy bien poder llegar rápido a algún lugar, pero desea tener una idea de adónde va (literalmente, adónde va, incluso si elige una estrella específica en Andrómeda, donde ve que esa estrella no está donde está ahora, es donde estaba hace 2 millones de años). Ahora, para una capacidad astronómica dada, eso prácticamente lo limita a colonizar no más de una cierta distancia de su límite actual. Tenemos un buen conocimiento sobre exoplanetas hasta aproximadamente 50 pc de la Tierra (bueno, cuando digo bueno realmente quiero decir extremadamente escaso, pero posiblemente suficiente conocimiento rudimentario sobre el tamaño del planeta y la posible composición atmosférica y tal vez suficientes datos para comenzar a enviar sondas FTL).

Y una vez que haya establecido una colonia, tomará algún tiempo antes de que crezca y se desarrolle hasta el punto en que esté lista para comenzar a enviar sus propios colonos. Seamos generosos y supongamos que cada colonia es benigna y admite la duplicación de la población en una corta generación humana de 20 años, a partir de una colonia inicial de 1000 (con suerte, lo suficiente como para sustentar la diversidad genética). Se necesitarán 10 generaciones para llegar a un millón, o 20 generaciones para llegar a mil millones, por lo que alrededor de 400 años. En algún lugar de ese rango de población parece probable que se establezca lo suficientemente bien como para estar listo para comenzar sus propias actividades de colonización. Digamos 300 años en promedio. Esta limitación obliga al radio de la esfera humana a crecer linealmente, r 2 (o equivalentemente, proporcional a t 2 ya que el radio crece proporcionalmente al tiempo.

Ahora la Vía Láctea tiene 60 kpc de ancho. Por lo tanto, tomaría aproximadamente 1200 años colonizar toda la galaxia (un poco más, porque no estamos comenzando desde el medio). Una vez que la galaxia está llena, queda la cuestión de otras galaxias. Incluso las nubes de Magallanes están a 50-60 kpc de distancia: cruzar ese tipo de golfo bien podría ser mucho más difícil que simplemente saltar unas pocas decenas de parsecs a un sistema estelar de colonia adecuado. Andrómeda está a 780 kpc de distancia.

Si la tecnología disponible en su universo permite salvar ese tipo de grandes distancias, entonces comienza de nuevo, pero esta vez está poblando capas concéntricas de galaxias con un "tiempo de preparación" de 1200 años antes de buscar expandirse nuevamente en lugar de capas concéntricas de estrellas. con un "tiempo listo" de 300 años.

Todo esto es probablemente bastante optimista, supone una colonización óptima, sin distracciones de la expansión hacia el exterior y tecnología y recursos ilimitados. En realidad, la política y la guerra pueden actuar como un lastre para la expansión, ya que los sistemas estelares luchan entre sí.

En mi publicación número 8 en una discusión sobre la colonización de otros sistemas estelares con viajes más lentos que la luz: https://historum.com/threads/generation-or-sleeper-ships-which-would-be-the-better-more-realistic -opción-para-viajes-espaciales.181701/ 1

Escribí:

Es posible construir hábitats espaciales artificiales con materiales de pequeños objetos del sistema solar como asteroides y cometas.

Entonces eventualmente podría haber decenas, cientos, miles, decenas de miles, cientos de miles, millones, etc. de tales hábitats espaciales con poblaciones de miles de personas cada uno.

Y, por supuesto, agregar un motor y suministro de combustible, etc., a ese hábitat espacial lo convertiría en una nave de gran generación.

Así que puedo imaginar que una flota de varias naves de esa generación podría ser enviada para colonizar alguna región en el halo cometario exterior de nuestro sistema solar. A una velocidad del uno por ciento de la velocidad de la luz, esa flota tardaría 100 años en llegar a una parte del halo cometario a 1 año luz del Sol. A una velocidad del 2 por ciento de la velocidad de la luz, esa flota tardaría 50 años en hacer el viaje, a una velocidad del 3 por ciento tardaría 33,333 años, a una velocidad del 4 por ciento tardaría 25 años, a una velocidad del 4 por ciento tardaría 25 años, a una velocidad del 5 por ciento tardaría 20 años.

Si se envía una flota de varias naves de esa generación para colonizar alguna región en el halo cometario exterior de nuestro sistema solar. A una velocidad del dos por ciento de la velocidad de la luz, esa flota tardaría 100 años en llegar a una parte del halo cometario a 2 años luz del Sol. A una velocidad del 3 por ciento de la velocidad de la luz, esa flota tardaría 66,666 años en hacer el viaje, a una velocidad del 4 por ciento tardaría 50 años, a una velocidad del 5 por ciento tardaría 40 años, a una velocidad del 4 por ciento tardaría 40 años, a una velocidad del 6 por ciento tardaría 33.333 años.

Así que posiblemente se enviarían varias flotas desde el sistema solar interior para colonizar varias regiones en el halo cometario. Y después de expandirse en el halo cometario durante un período, tal vez siglos, cada una de esas colonias podría enviar una o más flotas de naves de generación para colonizar otra región más lejana del halo cometario.

La distancia media entre una estrella y su vecina más cercana es de unos cinco años luz en nuestra parte de la galaxia. A una velocidad de alrededor del 1 al 10 por ciento de la velocidad de la luz, una nave de generación tardaría entre 50 y 500 años en viajar directamente desde el sistema solar interior de una estrella al sistema solar interior de la otra estrella, y alrededor de 1.000.000 a 10.000.000 de años para ir de lado a lado del disco de la Vía Láctea. Pero si las naves de generación hacen viajes de 1 año luz cada una para colonizar regiones de los halos cometarios, y tardan de 100 a 300 años en cada etapa Para enviar sus propias expediciones colonizadoras de larga distancia, los colonizadores podrían llegar al sistema solar interior de una estrella a 5 años luz de distancia en unos 450 a 1.700 años.

Y viajando alrededor de 100 a 300 años entre saltos, y saltos de 1 año luz cada uno a una velocidad del 1 al 10 por ciento de la velocidad de la luz, una sociedad podría expandirse en todas las direcciones a una velocidad promedio de alrededor de 110 a 400 años. por año luz de distancia. Por lo tanto, tal sociedad podría eventualmente colonizar todo el disco galáctico de la Vía Láctea, de 100 000 años luz de diámetro, en aproximadamente 11 000 000 a 40 000 000 de años, si comenzara desde un borde exterior del disco galáctico.

Si los habitantes de tales hábitats espaciales esperan que ellos y sus descendientes vivirán en hábitats espaciales para siempre, y no desean aterrizar en ningún planeta habitable que puedan encontrar, las naves de generación hechas de tales hábitats espaciales podrían recorrer distancias mucho más largas.

Posiblemente, algunas flotas de barcos de generación pueden viajar 10 años luz en un solo viaje, lo que lleva de 100 a 1000 años. Y si tales viajes tienen éxito, algunas flotas de naves de generación más tarde podrían viajar 100 años luz en un solo viaje que tomaría de 1000 a 10 000 años. Y eventualmente, las flotas de naves de generación podrían hacer viajes de 50.000 años luz, tomando de 500.000 a 5.000.000 años, alcanzando y comenzando a colonizar regiones distantes de la galaxia.

Con un impulso espacial más rápido que la luz (FTL), en teoría, la galaxia podría colonizarse mucho más rápido que con métodos de propulsión más lentos que la luz (STL).

Dije que los colonos con viajes STL pueden tardar entre 100 y 300 años después de colonizar una región para comenzar a enviar sus propias expediciones colonizadoras, y que sus naves pueden viajar entre el 1 y el 10 por ciento de la velocidad de la luz, viajando así a unos 10 a 100 años por año luz, expandiéndose así a un ritmo de alrededor de 110 a 400 años de tiempo por año luz de distancia.

Con una unidad FTL capaz de viajar instantáneamente a cualquier distancia, la parte del tiempo de viaje de la ecuación se reduciría a cero, por lo que todo dependería del tiempo promedio que tardaría un planeta colonia en enviar sus propias colonias y cuántos planetas colonia. cada planeta colonia funda en promedio.

Supongamos que todos y cada uno de los planetas, incluida la Tierra, envían dos y solo dos expediciones de colonias, 100 a 1000 años después de haber sido fundados por una expedición de colonias.

Si el intervalo promedio es de solo 100 años, los planetas o sistemas solares habitados por humanos serán:

3 incluyendo la Tierra al principio.

5 después de 100 años.

9 después de 200 años.

17 después de 300 años.

33 después de 400 años.

65 después de 500 años.

129 después de 600 años.

257 después de 700 años.

513 después de 800 años.

1.025 después de 900 años.

2.049 después de 1.000 años.

4.097 después de 1.100 años.

8.193 después de 1.200 años.

16.385 después de 1.300 años.

32.769 después de 1.400 años.

65.537 después de 1.500 años.

131.073 después de 1.600 años.

262.145 después de 1.700 años.

524.289 después de 1.800 años.

1.048.577 después de 1.900 años.

2.097.153 después de 2.000 años.

Y si el mundo colonial promedio tarda un múltiplo de 100 años en enviar sus expediciones coloniales, uno puede multiplicar eso por las cantidades de tiempo en la lista para obtener el tiempo necesario.

Por ejemplo, si la colonia promedio tarda 1000 años en enviar sus expediciones coloniales, el tiempo para llegar a un número específico de mundos colonia será diez veces más largo.

Y, por supuesto, el mundo colonia promedio podría enviar tres o cuatro, o algún otro número, de expediciones coloniales en lugar de dos. Y el mundo colonia promedio podría enviar una expedición colonial cada 127,5 años, por ejemplo, durante tantos siglos o milenios como exista ese mundo colonia, en lugar de enviar todas sus expediciones coloniales a la vez.

Pero parece simple hacer suposiciones razonables sobre la tasa promedio de colonización que facilitará el cálculo de cuánto tiempo llevará colonizar un número específico de mundos y sistemas solares.

Sospecho que mucho dependerá de qué tan pequeño pueda hacer su motor FTL y qué tan buena sea su nanotecnología. En cuyo caso, simplemente imagina una Tierra efectivamente de tamaño infinito y pregúntate cómo se expandiría la humanidad.

Imagine que tiene una base de datos frente a usted con 100 mil millones de filas de datos. En esos datos hay una columna llamada "Porcentaje" - con un valor entre 0.000% y 100.0000%. Está buscando un valor cercano al 100 % (cuanto más cerca, mejor), pero hay un problema: leer una fila de datos, sin importar en qué parte de los 100 000 millones de filas, siempre llevará 1 segundo.

Entonces, ¿cuánto tiempo le tomará encontrar valores extremadamente cercanos al 100%?

La respuesta es: no lo harías. Programarías algo para que lo hiciera por ti. O algunas cosas : tendría varios procesos cooperativos (subprocesos) revisándolo por usted, compilando un índice de los valores más cercanos.

Bueno, tu civilización FTL está en el mismo barco. Viajar a cualquier parte del universo es trivialmente rápido (al igual que buscar cualquier registro solo tomará un segundo). Encontrar un lugar que valga la pena viajar es mucho más lento, al igual que terraformar un planeta menos que ideal.

Entonces, la primera respuesta inmediata es: envíe un enjambre de bots FTL para comenzar a indexar. Pase un año, yendo de estrella en estrella y catalogando los planetas, y luego informe los datos.

El problema es que hay 100 000 000 000 estrellas solo en nuestra galaxia (por algo elegí 100 000 millones como el número de registros de la base de datos). Mil bots que toman una hora por estrella solo consumirían el 0,01 % de ellas. Y luego alguien dice: oye, no somos la única galaxia... de hecho, se estima que hay 100.000.000.000 de galaxias en nuestra porción observable del universo.

Lo que trae una segunda faceta de la respuesta: bots que pueden ensamblar copias de sí mismos. De esa manera, no estás tratando de resolver esto linealmente. Vas a dejar que los bots recopilen toda esa información en un período de tiempo relativamente pequeño. Dentro de un año o dos, hay bots FTL's en todas direcciones antes de informar y escupir los datos.

Cuáles serían los valores en ese “Porcentaje de Idealidad Completa Para la Colonización” que sean lo más cercanos posible al 100.0000%.

Lo cual, con esa enorme base de datos, obtendrá MUCHOS resultados muy cercanos al 100%. Vas a tener casi-tierras, mega-tierras, paraísos idílicos, praderas cargadas de recursos con fauna juguetona, etc.

¿Y como ni llegar ni instalarse será nada difícil? Puedes imaginar que la humanidad se va a expandir terriblemente rápido. Al menos hasta que tengamos el 99,999% de los planetas colonizados.

Embotellamiento

Dado que eliminó el tiempo de viaje como el cuello de botella, el nuevo cuello de botella se convierte en el crecimiento de la población. Usted postuló una población inicial de alrededor de 10 mil millones de almas. La Vía Láctea contiene alrededor de 250 mil millones de estrellas. Entonces, incluso si hasta la última alma en la tierra reclamara su propio sistema estelar, esa generación solo podría colonizar alrededor del 4% de todas las estrellas. Dado que su civilización tiene capacidad FTL, vamos a suponer que pueden hacer que los planetas disponibles sean habitables, o que están satisfechos con vivir en estructuras artificiales, simplemente usando la estrella como la batería gigante definitiva. Por lo tanto, supondremos que su civilización intentará poblar todos los sistemas estelares de la galaxia.

Tasa de crecimiento

Actualmente, las hembras humanas son capaces de producir al menos 10 hijos cada una, en promedio. La alta tasa histórica sostenida es de aproximadamente 6-7 niños, pero es casi seguro que esto está limitado por la nutrición y los avances médicos. Se ha registrado que muchas mujeres tienen más de 20 hijos, y ciertamente tienen los óvulos y la longevidad reproductiva para ello. Uno de los grandes inconvenientes en el crecimiento de la población es que la mitad de sus hijos serán varones no fértiles algo inútiles. Puede mitigar esto con FIV sesgada por sexo, de modo que produzca, digamos, 80-90% de mujeres, suponiendo que estén de acuerdo con que no todas tengan (exclusivamente) parejas masculinas. Suponiendo un poco más de 10 hijos por mujer, podemos estimar que cada mujer tiene 10 hijas , por lo que la tasa de crecimiento generacional es 10x.

En una generación, puedes pasar de 10 mil millones a 100 mil millones de almas, y en dos, puedes llegar a un billón de almas. Eso es más de 4 almas por estrella, pero nuevamente, 4 está muy por debajo de una "población mínima viable" robusta. Si asumimos un objetivo más cercano a 4000 almas, entonces solo necesita esperar tres generaciones más. Si asumes que cada generación tiene alrededor de 30 años (en promedio, las mujeres comienzan a tener hijos a los 20 y tienen uno cada uno o dos años hasta los 40, distribuidos uniformemente), entonces has "colonizado" toda la galaxia en solo 5 x 30 = 150 años. Menos de dos siglos!!! Por supuesto, esto supone, junto con la tecnología FTL, que su civilización puede traer lo que necesita para mantener dicha colonia, o puede explotar cualquier material disponible en su sistema de destino.

Minería

Obviamente, probablemente no quieras desarmar la Tierra para construir 250 mil millones de bases de colonias en mundos alienígenas. Pero no es necesario. Dijiste que FTL era instantáneo , por lo que puedes robar asteroides, limpiar el cinturón de Kuiper y extraer cualquier nuevo planeta rocoso que encuentres alrededor de nuevas estrellas, y mover las materias primas a tus nuevos mundos coloniales. El único truco, por supuesto, es lo que alimenta sus unidades FTL . De hecho, puede encontrar que el combustible es el cuello de botella, dependiendo de qué tipo de handwavium realmente los haga funcionar. Si usan un motor warp al estilo de Alcubierre, pueden atravesar la galaxia en horas, pero requieren la masa de Júpiter para hacerlo, lo que hace que su programa de colonización sea discutible, porque si usa un planeta entero para saltar entre las estrellas, pronto no quedarán planetas para colonizar.

Si, por otro lado, su unidad FTL es rápida, pero el tiempo de viaje sigue siendo lineal o incluso polinomial en la distancia y/o la masa, entonces los recursos se convierten en un factor mucho más importante. Puede que ya no sea factible mover una base de colonia completa con usted a una nueva estrella, y si su estrella de destino carece de materias primas adecuadas, es posible que deba enviar algunas desde otra estrella que sí las tenga.