نجوم وفضا

مارک تامپسون، عضو انجمن ستاره‌شناسی سلطنتی و مجری برنامه نجومی بی‌بی‌سی، تلاش کرده تا بر اساس معادله مشهور دریک نشان دهد که چه تعداد تمدن فضایی با قابلیت برقراری ارتباط در کهکشان ما وجود دارد.

 «دیگر کافی است! من 20 سال است که به آسمان شب خیره شده‌ام و حتی یکبار نیز چیزی ندیده‌ام که در من سوءظنی ایجاد کند که شاید یک گردشگر فضایی آمده تا به زمین نگاهی بیاندازد.» این سخنان مارک تامپسون، عضو انجمن ستاره‌شناسی سلطنتی انگلستان و مجری برنامه نجومی بی‌بی‌سی است.

به گزارش دیسکاوری، وی با افراد زیادی برخورد داشته که می‌گفتند شیء پرنده ناشناسی یا همان یوفو را دیده‌اند. به گفته وی، از نظر علمی این سخن آنها به طرز وحشتناکی سطحی است. آنها به احتمال زیاد یک چیز ناشناخته را دیده‌اند و ممکن است به نظر برسد که آن شی پرواز می‌کند. هر چه که بوده، مطمئنا یک شیء بوده، اما به این معنی نیست که این شیء یک موجود فضایی است.

تامپسون می‌گوید که وی تاکنون چیزی ندیده که باعث شود فکر کند یوفوها منشاء فضایی دارند. اما در عین حال تاکید می‌کند که اگر از او سوال کنید که آیا فضایی‌ها وجود دارند، با صدای بلند تصدیق خواهد کرد که «بله، آنها وجود دارند.» این موضوع که آیا یوفوها واقعا موجودات فضایی هستند، بحثی است که سابقه چند ده‌ساله دارد. اما صرف نظر از این موضوع، سوال درباره حیات میکروبی در منظومه شمسی یا حیات هوشمند در کل عالم، یک موضوع مجزا و فریبنده است. اگر «آنها» آن بیرون باشند، و با توجه به هدف این مقاله بگذارید فرض کنیم که آنها وجود دارند، ما باید منتظر چه تعداد تمدن فضایی باشیم؟

اخترشناس آمریکایی، فرانک دریک، نخستین کسی بود که در دهه 1960 / 1340 نخستین جستجوی واقعی را برای سیگنال‌های رادیویی بیگانگان فضایی در کیهان آغاز کرد. در کنار این جستجو، وی برای تخمین تعداد تمدن‌های فضایی موجود در کهکشان راه‌شیری، که ما در عمل می‌توانیم بی‌درنگ با آنها ارتباط برقرار کنیم، معادله‌ای ارائه کرد.

معادله مشهور وی یک احتمال جالب است که با پارادوکس فرمی ارتباط زیبایی دارد. به طور خلاصه پاردوکس فرمی می‌گوید که «اندازه جهان هستی و عمر آن نشان می‌دهد که باید موجودات و تمدن‌های فضایی پیشرفته دیگری وجود داشته باشند. اما اگر چنین است، پس چرا ما تاکنون آنها را ندیده‌ایم و این تمدن‌ها به ما سر نزده‌اند؟» پاردوکس فرمی بیان می‌کند که صرف‌نظر از تعداد تمدن‌هایی که از این رابطه استخراج می‌شوند، به نظر می‌رسد که مدارک چنین ارتباطات بین تمدنی دارای یک فقدان آشکار است.

معادله دریک
اگر پارادوکس فرمی را کنار بگذاریم و از جنبه ریاضی به معادله دریک نگاه کنیم، این معادله در فرم اصلی خود به صورت زیر است:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

شاید در نگاه اول این معادله خیلی ترسناک به نظر برسد، اما در حقیقت فهم آن بسیار ساده است. هدف این معادله این است که به جای حدس‌های کلی، با استفاده از چند عدد که بر اساس دانش فعلی خود می‌توانیم آنها را تخمین بزنیم، عدد جادویی N را به دست آوریم، عددی که تخمینی از تعداد تمدن‌های قابل ارتباط در کهکشان راه شیری است.

بگذارید ابتدا با R*، نرخ متوسط شکل‌گیری ستارگان در کهکشان خود شروع کنیم. این ضریب عجیب به ما کمک می‌کند تا با درک تعداد ستارگانی که هر سال در کهکشان راه شیری متولد می‌شوند، دریابیم که چه تعداد تمدن فضایی هر سال ممکن است متولد شوند. تئوری‌های موجود پیشنهاد می‌کنند که این عدد برای کهکشان راه شیری در حدود 10 ستاره در سال است.

ضریب دوم در معادله بالا، fp، بیانگر درصدی از ستارگان مذکور است که دارای سیاره هستند. بر اساس دانش فعلی ما، این عدد چیزی حدود 50 درصد است.

برای تخمین سایر ضرایب معادله بالا، نیازی نیست تا این حد از زمین دور شویم و کافی است تا نگاهی به منظومه شمسی خودمان داشته باشیم. ضریب ne بیانگر تعداد سیاراتی است که می‌توانند میزبان حیات باشند. ضریب fl نیز بیانگر درصدی از این سیارات است که حیات در روی آنها می‌تواند شکل بگیرد. با نگاهی به منظومه شمسی می‌توان گزینه‌های مختلفی را برای این ضرایب پیدا کرد.

به طور آشکار، زمین می‌تواند از حیات پشتیبانی کند و احتمالا در گذشته مریخ نیز چنین حالتی داشته است. این مطلب باعث می‌شود که عدد 2 را برای ضریب اول پیشنهاد کنیم، اما شاید لازم باشد که در تخمین خود قمرهای خاص منظومه شمسی (اروپا در مشتری و تیتان در زحل) را نیز در نظر بگیریم. اگرچه حیاتی که در این اقمار می‌تواند شکل بگیرد ممکن است خیلی ابتدایی یا عجیب باشد، اما در نظر گرفتن آنها ما را به عدد 4 برای ضریب ne می‌رساند. درصدی از این سیارات که حیات می‌تواند روی آنها شکل بگیرد حداقل 1 است، اما می‌توان فرض کرد که اگر شرایط مناسب فراهم باشد، حیات در یک زمان نامعلوم و به یک شکل ناشناخته در همه آنها می‌تواند تکامل یابد. پس ضریب fl را همان 100 درصد در نظر می‌گیریم.

پس از مقادیر بالا، اکنون می‌توان چند مقدار دقیق و قابل اعتماد را برای ضرایب نهایی معادله دریک در نظر گرفت. ضریب fi بیانگر درصدی از سیارات قابل سکونت است که حیات هوشمند در آنها تکامل یافته است. با توجه به اینکه در منظومه شمسی، ما تنها یک جا را سراغ داریم که چنین حیات هوشمندی روی آن شکل گرفته باشد، می‌توان مقدار 25 درصد را برای این ضریب در نظر گرفت.

به گفته بنیاد ستی که مسولیت جستجوی حیات فرازمینی را بر عهده دارد، fc بیانگر «درصدی از تمدن‌های فضایی است که به یک فناوری دست یافته‌اند که می‌تواند نشانه‌های قابل ردیابی از وجود آنها در فضا به جا بگذارد.» در نتیجه این ضریب به مقدار ناچیز 1 درصد کاهش می‌یابد.

در نهایت به ضریب L می‌رسیم، مدت زمانی که تمدن مورد نظر نشانه‌های قابل ردیابی را در فضا پخش کرده است. اگر انسان را به عنوان نمونه در نظر بگیریم، دستیابی به چنین حدی از پیشرفت فناوری را می‌توان در حدود 1000 سال تخمین زد.

عدد تکان دهنده
اگر تمام اعدادی را که در بالا به آنها اشاره شد در معادله دریک قرار دهیم، به عدد تکان دهنده‌ای خواهیم رسید: تعداد تمدن‌های موجود در کهکشان راه شیری که ما قادریم همین لحظه با آنها ارتباط برقرار کنیم تنها 50 تمدن است! تخمین زده می‌شود که در حدود 400 میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد، اما از این میان تنها 50 تمدن فضایی وجود دارد که ما می‌توانیم با آنها ارتباط برقرار کنیم.

کافی است تا نگاهی به مقیاس پهناور کهکشان راه شیری بیاندازید که بیش از 100 هزار سال نوری پهنا دارد. آنگاه در می‌یابید که شانس ما برای اینکه در یک فاصله مناسب برای برقراری ارتباط با سایر تمدن‌های فضایی باشیم، چقدر اندک است. مساله‌ای که خیلی ناامیدکننده به نظر می‌رسد.

اما آیا این بدان معناست که ما باید از تلاش خود برای یافتن حیات فرازمینی دست برداریم؟ با توجه به تعداد اندک آنها در کهکشان ما، یافتن سوزن در انبار کاه بسیار آسان‌تر به نظر می‌رسد. اما تامپسون اعتقاد دارد که بر خلاف این نکته، ما باید به جستجوی خود برای یافتن عموزاده‌های فضایی خود ادامه دهیم. به گفته وی مساله قابل توجه درباره نوع بشر، تمایل خدشه‌ناپذیر او برای جستجو و اکتشاف است. اگرچه یافتن تمدن‌های فضایی کار بسیار سختی است، اما این طبیعت ماست که برای آن تلاش کنیم. اگر گزینه دیگر این باشد که دست روی دست بگذاریم، هیچ کاری نکنیم، و فرض کنیم که ما تنها هستیم، به نظر شما بهتر است کدام گزینه را انتخاب کنیم؟