انجمن علمی-پژوهشی نجوم گالیله

بلندپرواز باش، آسمان متعلق به هیچکس نیست

فضانورد در جهان بیگانه ایستاده است

در این قسمت شما را به ادامه مطالب درباره فرازمینی ها دعوت می کنیم

معادله دریک

با وجود توضیحات ارائه‌شده، پارادوکس فرمی چشم‌اندازی بسیار بزرگ‌تر از میکروب‌ها را به تصویر می‌کشد. برای حل این پارادوکس، نه‌تنها باید بدانیم که حیات در سیاره‌های بیگانه چقدر متداول است، بلکه باید دریابیم که آن موجودات فرازمینی تا چه حد توانایی یا تمایل به برقراری ارتباط با سایر اشکال حیات هوشمند یا ماجراجویی در میان ستارگان را به‌دست می‌آورند.

تعداد تمدن‌های بیگانه‌ی هوشمند و شناسایی‌پذیر به‌وسیله‌ی معادله دریک تخمین زده می‌شود. به‌نقل از از موسسه ستی، معادله به صورت «N = R* • fp • ne • fl • fi • fc • L» نوشته می‌شود و متغیرهای زیر را دارد:

  • N: تعداد تمدن‌های کهکشان راه شیری که انتشارات الکترومغناطیسی آن‌ها قابل تشخیص است.
  • R*: میزان تشکیل ستارگان مناسب برای رشد حیات هوشمند (تعداد در هر سال).
  • fp: کسری از آن ستارگان با منظومه‌های سیاره‌ای.
  • ne: تعداد سیاره‌ها در هر منظومه خورشیدی با محیط مناسب برای حیات.
  • fl: کسری از سیاره‌های مناسب که حیات واقعا در آن‌ها ظاهر می‌شود.
  • fi: کسری از سیاره‌های حامل حیات که حیات هوشمند در آن‌ها پدید می‌آید.
  • fc: کسری از تمدن‌های برخوردار از فناوری‌های توانمند برای تولید نشانه‌های قابل تشخیص از وجود آن‌ها.
  • L: میانگین مدت زمانی که چنین تمدن‌هایی چنین نشانه‌هایی را تولید کنند (سال).

هیچ‌یک از مقادیر معادله دریک درحال‌حاضر با قطعیت شناخته نشده است؛ بدین معنا که پیش‌بینی تعداد تمدن‌های مایل به برقراری ارتباط دشوار است. درنتیجه، پارادوکس فرمی زمینی پرحاصل برای حدس و گمانه‌زنی است و دانشمندان و افراد عادی در طول سال‌ها صدها توضیح ممکن ارائه کرده‌اند.

فیلتر بزرگ

 

فیلتر بزرگ ایده‌ای کلی است که تلاش می‌کند پارادوکس فرمی را توضیح دهد. براساس این فرضیه، حیات میان‌ستاره‌ای هوشمند برای تکامل باید گام‌های حیاتی زیادی را بردارد و دست‌کم یکی از این مراحل باید بسیار غیرممکن باشد. درواقع، فرض فیلتر بزرگ این است که دست‌کم یک مانع بسیار بزرگ وجود دارد که عملا هیچ گونه‌ای نمی‌تواند از آن بگذرد و به مرحله‌ی بعد برود. اما برای تبدیل‌شدن به یک تمدن واقعا پیشرفته و فضایی، چه موانع مهمی باید برطرف شود؟ در ادامه به چند مورد اشاره می‌شود:

  • سیاره‌ای که بتواند حیات را در خود جای دهد، باید در منطقه‌ی سکونت‌پذیر یک ستاره شکل بگیرد.
  • حیات باید در آن سیاره رشد کند.
  • اشکال حیات باید با استفاده از مولکول‌هایی مانند DNA یا RNA قادر به تولیدمثل باشند.
  • سلول‌های ساده (پروکاریوت‌ها) باید به سلول‌های پیچیده‌تر (یوکاریوت‌ها) تبدیل شوند.
  • موجودات چندسلولی باید رشد کنند.
  • تولیدمثل جنسی که تنوع ژنتیکی را به‌شدت افزایش می‌دهد، باید به‌وقوع بپیوندد.
  • موجودات پیچیده‌ای که قادر به استفاده از ابزار هستند، باید تکامل یابند.
  • آن موجودات باید فناوری پیشرفته‌ی مورد نیاز برای استعمار فضا را ابداع کنند. (این مرحله تقریبا همان جایی است که انسان‌های امروزی قرار دارند.)
  • گونه‌های فضانورد باید به استعمار سایر جهان‌ها و منظومه‌های ستاره‌ای ادامه دهند و درعین‌حال از نابودی خود اجتناب کنند.

اما فیلتر بزرگ واقعا کدام مرحله است؟ متاسفانه هیچ‌کس نمی‌داند. شاید نادر بودن حیات درواقع فیلتر بزرگ باشد. شاید حیات رایج است؛ اما اکثر موجودات به فراتر از تک‌سلولی‌ها تکامل نمی‌یابند. ممکن است فیلتر بزرگ فناوری نابودگری باشد که سازندگان پیشرفته‌ی خود را منقرض می‌کند. احتمال دارد عاملی بیرونی مثل برخورد سیارکی سرگردان عامل از بین‌رفتن حیات باشد.

اگر ما فیلتر بزرگ را پشت سر گذاشته باشیم، می‌توانیم به آینده‌ی خود امیدوار باشیم. شاید انسان خردمند همان گونه‌ای است که می‌تواند جهان را استعمار کند. اما اگر فیلتر بزرگ هنوز در پیش‌رو باشد، احتمالا محکوم به فنا خواهیم بود. در بخش بعدی به برخی از توضیحات فرضی برای پارادوکس فرمی اشاره می‌کنیم.

پاسخ‌های احتمالی برای پارادوکس فرمی

طیف بسیار گسترده‌ای از پاسخ‌ها را می‌توان برای پارادوکس فرمی درنظر گرفت. احتمالا واضح‌ترین و محتمل‌ترین پاسخ این است که به اندازه‌ی کافی برای یافتن حیات بیگانه جستجو نکرده‌ایم و سفر میان‌ستاره‌ای نیز دشوار است. همان‌طور که اشاره شد، اولین سیاره‌های فراتر از منظومه شمسی تازه همین ۳۰ سال پیش کشف شدند؛ درنتیجه در عرصه‌ی کاوش جهان‌های بیگانه هنوز در ابتدایی‌ترین مرحله به‌سر می‌بریم.

ما هنوز سیاره‌های چندانی را پیدا نکرده‌ایم که دقیقا شبیه به زمین باشند و به دور ستاره‌ای خورشیدمانند بچرخند. بااین‌حال حتی اگر به چنین موفقیتی دست پیدا کنیم، فاصله‌ی بین منظومه‌های ستاره‌ای بسیار زیاد و سفر به آن‌ها به‌شدت دشوار است. برای مثال، نزدیک‌ترین منظومه‌ی ستاره‌ای به ما به نام آلفا قنطورس چهار سال نوری از زمین فاصله دارد. برای مقایسه فاصله‌ی زمین تا نپتون فقط ۰٫۰۰۰۵ سال نوری است؛ درنتیجه رسیدن به نزدیک‌ترین ستاره‌ی همسایه با فناوری کنونی ده‌ها سال طول می‌کشد.

بیگانگان هنوز پیشرفته نیستند

در سال ۲۰۱۵ دانشمندانی که داده‌های تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی کپلر را تجزیه‌وتحلیل می‌کردند، بدین نتیجه رسیدند که زمین درمقایسه با بقیه، یکی از اولین جهان‌ها در سرتاسر کیهان بود که دارای حیات شد. به‌گفته‌ی پژوهشگران، فقط ۸ درصد از تمام جهان‌های بالقوه سکونت‌پذیر که در کل عمر کیهان پدید خواهند آمد، در زمان شکل‌گیری زمین در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، وجود داشتند. درنتیجه، این یک توضیح ممکن است برای پارادوکس است: بیگانگان خواهند آمد؛ اما فعلا نه.

حیات شکننده است

شاید حیات آن‌قدر شکننده است که نمی‌تواند برای مدت طولانی دوام آورد. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۶ در نشریه‌ی استروبایولوژی نشان داد که بخش اولیه‌ی تاریخ یک سیاره‌ی سنگی می‌تواند برای حیات بسیار مطلوب باشد؛ بدین معنا که حیات معمولا ممکن است از ۵۰۰ میلیون سال یا بیشتر پس از سردشدن سیاره و در دسترس قرارگرفتن آب مایع ظهور کند. به‌نظر می‌رسد که تاریخ زمین خودمان این نتیجه‌گیری را تقویت می‌کند. شواهدی (بحث‌انگیز) وجود دارد که نشان می‌دهد حیات درحدود ۴٫۱ میلیارد سال پیش روی زمین پدید آمد و به‌طور قطع در ۳٫۸ میلیارد پیش تثبیت شد. اما آن روزهای خوب ممکن است درنتیجه‌ی اثر گریز گلخانه‌ای (همان‌طور که مدت‌ها پیش در سیاره زهره رخ داد) یا سایر تغییرات اقلیمی چندان دوام نیاورند.

آدیتیا چوپرا و چارلی لاین‌ویور، پژوهشگران مطالعه سال ۲۰۱۶ می‌گویند: «بین تکانه‌های گرمایی اولیه، انجماد، تغییرات محتوای ناپایدار و بازخوردهای مثبت خارج از کنترل، حفظ حیات در سیاره‌ی جوان سنگی و مرطوب واقع در منطقه‌ی سکونت‌پذیر مانند تلاش برای سوارشدن بر گاو وحشی است. حیات اغلب سقوط می‌کند.» نویسندگان می‌افزایند حیات ممکن است در جهان نادر باشد؛ اما نه به دلیل اینکه شروع آن دشوار است، بلکه بدین دلیل که حفظ محیط‌های سکونت‌پذیر درطول میلیارد سال اول دشوار است.

حیات هوشمند خود را نابود می‌کند

ممکن است شرایط منجر به فروپاشی حیات خیلی دیرتر پیش بیاید. برخی متفکران باور دارند که تمدن‌ها ممکن است اندکی بعد از آنکه از نظر فناوری توانمند شوند، خود را از بین ببرند. باز هم زمین از این فرضیه پشتیبانی می‌کند: بشریت درجریان بحران موشکی کوبا در سال ۱۹۶۲ به‌طرز نگران‌کننده‌ای به جنگ هسته‌ای نزدیک شد. همچنین ما هم‌اکنون احتمالا ازطریق تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت‌های خودمان یا توسعه‌ی فناوری‌های خطرناک نظیر هوش مصنوعی درحال نابودی خود و بسیاری از دیگر انواع حیات زمینی هستیم.

پاسخ‌های دیگر

عوامل بسیار دیگری نیز وجود دارد که باید درنظر گرفته شوند. به‌عنوان مثال، آلن استرن، دانشمند سیاره‌شناس و مدیر ماموریت نیوهورایزنز ناسا باور دارد که اقیانوس‌های مدفون مانند دریاهای انسلادوس و اروپا، احتمالا رایج‌ترین محیط‌های میزبان حیات در کهکشان راه شیری هستند. درنتیجه بعید به‌نظر می‌آید که موجودات تکامل‌یافته در چنین مناطقی، به فناوری لازم برای ساخت فضاپیما دست یابند. درواقع، بسیاری از آن‌ها ممکن است حتی ندانند که جهان‌های دیگری نیز برای کاوش وجود دارند.

روانشناسی بیگانه نیز می‌تواند تاثیرگذار باشد. به‌عنوان مثال، شاید تمدن‌های بیگانه‌ی پیشرفته زیادی در جهان وجود داشته باشد؛ اما بیشتر آن‌ها تمایلی به برقراری ارتباط با ما یا بازدید از زمین ندارند. شاید زمین و ساکنانش صرفا آن‌قدر جالب نیستند که بیگانگان وقت خود را برایشان هدر بدهند و تا وقتی بشر به اندازه کافی هوش و شایستگی برای پذیرفته‌شدن در «باشگاه کهکشانی» از خود نشان ندهد، توجه فرازمینی‌ها را جلب نخواهد کرد.

ممکن است اغلب بیگانگان هوشمند به‌عنوان یک قاعده کلی تمایل به سکوت داشته باشند؛ زیرا نگران این هستند که تماس با همسایگان کیهانی آن‌ها را به بردگی یا مرگ بکشاند. برخی از پژوهشگران، ازجمله استیون هاوکینگ فقید با این استدلال که بشر نباید حضور خود را فعالانه نشان بدهد، به چنین احتمالاتی استناد کرده‌اند.

علاوه‌بر تمام فرضیات یادشده، یافتن بیگانگان هوشمند در جهانی بسیار بسیار پهناور و قدیمی با مشکلات لجستیکی پیچیده همراه است. بشر تازه همین ۲۰۰ هزار سال پیش روی زمین به‌وجود آمد و صرفا از سال ۱۹۶۰ گوش‌دادن به سیگنال‌های رادیویی احتمالی از فرازمینی‌ها را شروع کرد. درنتیجه احتمال اینکه از نظر زمانی و مکانی با تمدن بیگانه‌ای قابل تشخیص همپوشان باشد، چندان زیاد به‌نظر نمی‌آید.

اکثر پژوهشگران می‌گویند احتمالا هیچ راه‌حل واحدی برای پارادوکس فرمی وجود ندارد. ترکیبی از عوامل، ازجمله شاید برخی از مواردی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، احتمالا مسئول سکوت بزرگی هستند که درحال‌حاضر در جهان حکم‌فرما است. ماهیت آن عوامل احتمالا نسبتا به‌زودی مورد توجه واضح‌تر قرار خواهد گرفت.

به‌عنوان مثال، فرض کنید دانشمندان شواهدی از حیات میکروبی باستانی یا کنونی را در مریخ، اروپا یا هر جرم دیگری در منظومه شمسی خودمان پیدا کنند. کشف چنین موجوداتی در نزدیکی زمین که با حیات زمینی کاملا متفاوت هستند، از «پیدایش دوم» حکایت می‌کند و رایج‌بودن حیات در سرتاسر کیهان را به‌طور قطع نشان می‌دهد. در آن زمان، پژوهشگران می‌توانند یک توضیح احتمالی را در فهرست توضیحات بلندبالای پارادوکس فرمی خط بزنند.

منبع: زومیت

ارسال نظر آزاد است اما می‌توانید برای استفاده از امکانات و کسب تجربه وارد شوید.
پاسخ به
لطفا دوباره تلاش کنید.
نظر ثبت شد.
درباره

این وبلاگ انجمن علمی-پژوهشی نجوم گالیله از دبیرستان استعدادهای درخشان شهید بهشتی ایلام است.ما در راستای آشنایی و علاقه‌مندی دانش آموزان و عموم به علم نجوم،فعالیت‌هایی همچون انتشار اخبار روز و اطلاعات نجومی،برگزاری شب رصدی،معرفی فیلم و دانشمندان معروف نجوم و... را انجام می‌دهیم.