حیات در سیارات دیگر؛ واقعا کسی آن جا هست؟

بررسی امکان حیات و زندگی در سیارات دیگر با نگاهی به معادله مشهور پروفسور فرانک دریک که بحث های زیادی هم به وجود آورد.

از همان زمان که انسان ها فهمیدند نقاط نورانی بالای سرشان ستارگانی شبیه خورشید هستند و فیزیک آن ها شبیه همان فیزیکی است که ما در کره زمینه داریم و علم و دانش روند تکامل موجودات را گفت، این سوال مطرح شد که آیا ما در جهان تنها هستیم؟ یعنی در دنیایی با این عظمت، غیر از زمینی ها، موجودات هوشمند دیگری هم وجود دارند؟ و اگر هستند باید از آن ها بترسیم؟ این موجودات چه شکلی اند؟ از ما پیشرفته تر هستند یا عقب تر؟

حال پاسخ هایی که در طول این سال ها به این سوالات داده شده است، ممکن است علمی یا شبه علمی باشند. همانطور که هر جا جنس اصل هست، تقلبی هم می آید، هر وقت که صبحت علم وسط باشد، شبه علم جایی برای خودش باز می کند، چون همیشه کسانی هستند که بخواهند با زدن این حرف ها برای خودشان سری میان سرها دربیاورند.

مثل کسانی که بحث هایی چون ارابه خدایان را مطرح کردند و گفتند این موجودات فضایی بودند که اهرام مصر را ساختند، این فضایی ها بودند که آتش را به انسان هدیه کردند و گرنه عقل انسان به آن نمی رسید، آن ها بودند که به انیشتین «نسبیت» را گفتند وگرنه عقل او به آن نمی رسید و… باید به این افراد گفت این موجودات فضایی احتمالا همه این ها را به شما هم گفته اند، چون این چیزهایی که شما می گویید به عقل هیچ کسی نمی رسد جز خودتان. احتمالا شما هم با موجودات فضایی ارتباط دارید!

معادله دریک در دوران جنگ سرد

تحقیقات علمی برای یافتن موجودات هوشمند فرازمینی از دوران جنگ سرد شروع شده؛ زمانی که سایه وحشت جنگ جهانی دوم هنوز روی سر مردم بود و مردم امریکا از دیدن اجسام ناشناخته در آسمانشان حسابی ترسیده بودند، در همین زمان پروفسور دریک وارد عمل شد و معادله مشهور خود را عرضه کرد. او در دهه شصت میلادی معادله ای را عنوان کرد که از هفت فاکتور تشکیل شده و معتقد بود ضرب آن ها در یکدیگر، احتمال وجود حیات هوشمند فرازمینی را در کهکشان راه شیری به دست می دهد. هر چند این معادله مستقیما پاسخ نهایی را در چنته نداشت اما مسئله یافتن حیات فرازمینی را به شکل علمی و مناسبی فرمول بندی می کرد.

پروفسور دریک در آن زمان نتوانست مقدار دقیقی را براساس فرمول خود به دست بیاورد، اما ارزش کار او درواقع این بود که راه رسیدن به پاسخ این سوال را در یک قالب قابل بررسی بیان کرد که هنوز هم برخی دانشمندان در حال مطالعه روی آن هستند. معادله پروفسور دریک صورت مسئله را برای ما فراهم کرد تا بفهمیم برای پاسخ دادن به این سوال باید دنبال پاسخگویی به چه سوالات ریزتری برویم. اما معادله از چه پارامترهایی تشکیل شده بود و این سوالات ریزتر چه چیزهایی بودند و هستند؟

فاکتور اول عبارت است از تعداد ستاره هایی که هر سال در کهکشان راه شیری متولد می شوند و به آن آهنگ زایش ستارگان گفته می شود. فاکتور دوم است که اصلا با چه احتمالی یک ستاره می تواند سیاره ای دور و بر خودش داشته باشد؟ زیرا برای این که حیات وجود داشته باشد طبعا باید سیارهای به دور ستاره بگردد.

پارامتر سوم این است که به فرض وجود، این سیاره با چه احتمالی در ناحیه مناسبی از ستاره خودش واقع است که نه خیلی سرد باشد و نه خیلی گرم تا بتواند شرایط مناسبی را برای پیدایش حیات فراهم کند.

فاکتور چهارم به ما می گوید با چه احتمالی در سیاره ای که در فاصله مناسبی قرار دارد، حیات بروز خواهدکرد؟ پارامتر پنجم این سوال را مطرح می کند: حیاتی که ایجاد شده با چه احتمالی به بروز یک موجود هوشمند منجر می شود؟ چون شما می بینید روی سیاره زمین، جز انسان، هیچ موجودی نداریم که توانایی حل مسائل پیچیده داشته باشد.

ششمین پارامتر این است که این موجودات هوشمند با چه احتمالی خواهند توانست تمدن خلق کنند و آیا این موجودات هوشمند الزاما می توانند به تمدن برسند؟ آیا ماهیتا هر موجود هوشمندی روندی که تمدن بشری در طول سی، چهل هزار سال گذشته گذرانده، طی خواهدکرد و خواهدتوانست تمدنی داشته باشد که پیشرفته شود و در نهایت به درکی که ما امروز از جهان داریم، برسد؟ در نهایت پارامتر هفتم این سوال را مطرح می کند که چنین تمدن پیشرفته ای چقدر دوام خواهدآورد و عمر یک تمدن پیشرفته چقدر است؟

اگر دقت کنید یکای اولین پارامتر بر زمان است، یعنی تعداد ستاره ایی که بر واحد زمان در کهکشان راه شیری خلق می شود. پنج فاکتور بعدی فقط مقدار هستند و آخری یکای زمان دارد. بنابراین کمیتی که به دست می آید دقیقا تعداد است و ما تعداد تمدن های پیشرفته موجود در کهکشان راه شیری را از این طریق حساب می کنیم.

هزار تا یا هیچ چی؟

شاید در نگاه اول پاسخ به این سوالات چندان هم سخت به نظر نرسد، اما درواقع هر کدام از این پارامترها، دنیایی پشت خود دارند و در مورد مقدار تک تک آن ها بحث هیا زیادی میان محققان وجود دارد. کم و بیش درباره هرکدام از فاکتورها گمانه زنی هایی هست. به عنوان مثال درباره فاکتور چهارم با چالش هایی مواجه هستیم؛ زمین در فاصله یک au (واحد نجومی) یا همان 150 میلیون کیلومتر از خورشید واقع است.

با وجود این، از زمان شکل گیری این سیاره تا زمانی که حیات میکروسکوپی در آن بروز کند، دو میلیارد سال طول کشیده است و گویا فاصله بین حیات میکروسکوپی تا حیات یک مقدار پیشرفته پرسلولی باز هم به یک میلیارد سال می رسد.

بنابراین این سوال در میان محققان مطرح شد که با فرض مهیا بودن شرایط با چه احتمالی این حیات واقعا بروز خواهدکرد؟ ایده ای که پشت این مطلب وجود دارد این است که وقت شرایط مناسب باشد حیات باید بروز کند.

خود دریک فکر می کرد که عامل چهارم نزدیک یک است؛ یعنی اگر سیاره ای در منطقه زیست پذیر ستاره خودش واقع باشد، حیات بالاخره باید در آن بروز کند. از طرفی این فرض که سیاره باید در فاصله معینی از ستاره اش باشد تا حیات در آن شکل گیرد، ممکن است درست نباشد. حیات معمولا سرسخت تر است؛ ما موجوداتی در کف اقیانوس ها داریم که در کنار محل خروج گدازه ها از پشته های میان اقیانوسی زندگی می کنند؛ جایی که دمای چند صد درجه سلسیوسی و فشار صدها اتمسفری دارد. همین طور در اعماق یخ های قطب جنوب همین میکروارگانیسم هایی وجود دارد.

حتی موجوداتی داریم که در غارها زندگی می کنند؛ در جاهایی بسیار تاریک و نمور و اساس سیکل انرژی اش براساس انرژی خورشیدی نیست بلکه برمبنای زمین گرمایی است. همچنین تمام حیاتی که ما می شناسیم، کربن بنیاد است در حالی که سیلیس هم می تواند چنین شرایطی را فراهم کند و ممکن است ما زیستی برمبنای سیلیسیم داشته باشیم؛ یعنی ما موجوداتی کربنی و بیشتر شبیه زغال هستیم و آن ها ممکن است موجوداتی سیلیسیمی و شبیه شیشه باشند!

به خصوص در مورد فاکتور نهایی بحث های فراوانی مطرح است. واقعا عمر یک تمدن پیشرفته چقدر خواهدبود؟ گیریم برای تک تک آن شش پارامتر دیگر بتوانیم به طریقی پاسخی پیدا کنیم»، اما برای فاکتور آخر واقعا نمی توان عدد دقیقی ارائه کرد، چون هیچ درک و دریافتی از سرنوشت خودمان به عنوان نوع بشر متمدن روی زمین نداریم. همواره تهدیدهایی برای نابودی تمدن بشری که در دوران جنگ سرد به اوج خود رسیده بود، هنوز منتفی نیست و ابرقدرت های دنیا سلاح هسته ای فراوان در اختیاردارند.

واقعا کسی آن جا هست؟

از سویی دیگر درست است که ما تمدن پیشرفته ای هستیم اما هنوز مشخص نیست به درایتی رسیده باشیم که بتوانیم از پدیده هایی که به نابودی تمدنمان منجر می شوند، جلوگیری کنیم.

مثل افزایش گازهای گلخانه ای که هنوز با آن درگیر هستیم و هیچ توافق بین المللی جدی در این زمینه وجود ندارد. بنابراین مخاطرات زیادی دنیای ما و تمدن انسان را تهدید می کند. با این حال مسئله نامعلوم بودن عمر تمدن بشری، مانع تحقیقات و گمانه زنی ها نشده است.

اشخاصی هستند که معتقدند تمدن پیشرفته ما یعنی از آن زمان که سیگنال های رادیویی و نجوم درک شد و دریافتیم کهکشان ها وجود دارند- چیزی کمتر از صد سال- نمی تواند بیش از چند سال دوام بیاورد و این برمبنای بررسی های فرهنگی است که فرهنگ شناسان و تاریخدانان از تمدن های بزرگ جهان مثل تمدن چین، ایران، مصر باستان، آرتک و… انجام داده اند. همه این ها مثال هایی هستند از تمدن هایی که روزی به اوج رسیدند و بعد افول کردند. پس تمدن صنعتی ما هم از این قاعده مستثنا نیست.

با وجود تمام این حرف ها، دریک در آن زمان با حدس و گمان های خودش، مقادیری را برای پارامترها در نظر گرفت که اتفاقا چندان هم بد نبودند. مثلا احتمال این که یک ستاره سیاره ای را دور و بر خودش داشته باشد، یک تلقی می کرد و ما امروز می گوییم یک است؛ او احتمال این که سیاره در ناحیه سیاره زیست پذیر باشد، یک می گرفت و عددی که ما امروز در نظر می گیریم کمتر از آن نیست. اما در مورد برخی پارامترهای دگیر، بحث بالا می گیرد؛ دریک این که چنین سیاره هایی بتوانند حیات را بپرورانند، یک می گرفت. اما امروز عده ای دیگر معتقدند این احتمال ممکن است خیلی کوچک تر باشد.

بعضی ها این احتمال را یک در میلیون یا یک در ده میلیون در نظر می گیرند. دیدگاه خوش بینانه دریک در مورد پارامترها منجر شد تعداد سیارات دارای موجودات هوشمند پیشرفته در کهکشان ما دقیقا برابر باشد با مدتی که یک تمدن برحسب سال می تواند دوام بیاورد. یعنی اگر تمدن پیشرفته ما بتواند هزار سال ادامه پیدا کند، آن وقت در کهکشان هزار تا از این سیارات وجود دارد. با این همه یک مقدار بازی کردن با اعداد می تواند این رقم را خیلی جا به جا کند؛ به خصوص پارامترهای بسیار حساسی هستند که ما اطلاعاتی از آن ها نداریم. مثل این که حیات در سیاره ای که ماهیتا زیست پذیر است، با چه احتمالی بروز می کند؟

همان طور که اشاره شد، مقدار دقیق این پارامتر را نمی دانیم. اصلا فرض کنید دزیست به وجود بیاید، از کجا معلوم این به زیست هوشمند منجر شود؟ آن هم خیلی ها کم می گیرند. حیات اساس رچه نیازی به انسان داشت؟ برطبق همان نظریه های موجود، انسان را که از طبیعت حذف کنید، همه موجودات مشغول زندگی خودشان هستند.

از نظر علمی هیچ دلیلی نداشت انسان پدید آید. میلیون ها سال دایناسورها بودند و با هوشی اندک توانستند زندگی کنند. بنابراین این که بروز حیات هوشمند ضروری باشد به هیچ وجه امری بدیهی نیست و بعضی ها این پارامتر پنجم را خیلی خیلی کمتر از آنچه دریک پیشنهاد کرد، قرار می دهند و این باعث می شود تعداد سیارات کهکشان راه شیری، جز زمین که حیات هوشمند دارند، یک یا حتی بسیار بسیار کوچک تر از یک شود. بنابراین ما نه تنها در کهکشانمان تنها هستیم، بلکه احتمالا در بسیاری از کهکشان هایی که بالای سرمان هست هم تنهاییم.

چنانکه گفته شد، معادله دریک شامل پارامترهایی است که گستره عظیمی از معرفت بشری را در بر می گیرد لذا پاسخ دادن به آن آسان نیست.

موجودات شیشه ای از ما می ترسند؟

به اعتقاد برخی از دانشمندان این وسط یک پارادوکس وجود دارد. فرض را بر این بگذارید که تمدن های بسیاری در جهان موجود هستند. در آن صورت حتما تمدن های یعقب مانده تر و پیشرفته تر از ما وجود دارند. میزان فعالیت علمی چنین تمدن هایی به اندازه ای است که زمینی ها اصولا نمی توانند از آن ها بی خبر باشند. از آن جا که زمینی ها هنوز چنین چیزی را کشف نکرده اند، پس وجود ندارند. در نتیجه بحث حیات هوشمند فرازمینی هم منتفی است چون در غیر این صورت باید بعضی از این تمدن ها به تمدن های بسیار پیشرفته تبدیل می شدند. شاید هم آن ها از ما می ترسند.

بر طبق فیزیک امروز آن ها قادر به ارتباط پیوسته با ما نیستند. اگر فرض کنیم نزدیک ترین تمدن پیشرفته با ما هزار سال نوری فاصله داشته باشد- که چی بعیدی نیست- یعنی هزار سال طول می کشد تا سیگنالش به ما برسد و هزار سال هم طول می کشد تا ما جواب آن ها را بدهیم. پس ارتباط به چه معنا وجود خواهدداشت؟ تنها امکانی که باقی می ماند این است که مسافرانی از آن جا را بیفتند و به این جا بیایند.

این موضوع در نگاه اول به نظر غیرممکن می رسد، اما اگر آن موجودات فرازمینی بتوانند فضاپیماهایی بسازند که به رمز سرعت نور نزدیک شوند، آن وقت می توانند فواصل میان ستاره ای که در کهکشان ما در مدت نسبتا کوتاهی نسبت به عمر طبیعی شان طی کنند. بحث پارادوکس دوقلو ها مطرح است.

از دیدن من او هزار سال در راه بوده و از دید خودش شاید هزار روز. ولی نکته اینجاست که وقتی او به ما می رسد هزار سال است از خانه خودش راه افتاده و بنابراین او دیگر امید بازگشت به سرزمینش را ندارد. آن ها می شوند مسافران سرگردان کیهان و این موجودات فضایی، به فرض وجود، آواره اند. آن ها ضعیف تر از آن هستند که بتوانند خطری داشته باشند. به خاطر داشته باشید ابزارهای رصدی ما به هیچ وجه توانایی دیدن چنین فضاپیماهایی را که با سرعت نزدیک می شوند و فرار می کنند، ندارند. این حرف ها علمی- تخیلی محض است ولی از نظر عملی مردود نیست.

هفته نامه کرگدن – فرزان مومنی، عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه خوارزمی