بررسی نظریه‌های رایج در مورد حیات فرازمینی

فکر کردن در مورد حیات فرازمینی همواره جالب و گاهی آمیخته با تخیل بوده است. در گزارشی با ۶ تئوری علمی محتمل در این مورد آشنا می‌شویم.

ما در زمان نسبتا کوتاهمان در سیاره‌ی زمین، کارهای زیادی انجام داده‌ایم. ما انسان را به ماه فرستاد‌یم؛ تلسکوپ‌های قوی ساختیم تا با آن‌ها دورترین نقاط کیهان را مشاهده کنیم؛ و حتی ربات‌هایی به مریخ فرستادیم. بعضی از سازمان‌ها حتی درصدد کشف حقیقت‌های بیشتری هستند. آژانس فضایی اروپا و ناسا، پژوهش‌هایی به نام جست‌وجوی هوش‌فرازمینی (SETI) را آغاز کرده‌اند تا بفهمند آیا ما در این گیتی پنهاور تنها هستیم یا خیر. در حال حاضر پروژه‌هایی درحال بررسی زندگی هوشمند در سایر ستاره‌ها هستند؛ ولی بعد از دهه‌ها بررسی، هنوز به نتیجه‌ی خاصی نرسیده‌اند.

پارادوکسی که باعث آغاز همه چیز شد

منظومه‌ی شمسی ما بسیار کهن است. البته دانشمندان هنوز سن واقعی آن را به‌طور دقیق نمی‌دانند. سرنخ‌هایی که از شهاب‌سنگ‌ها به‌ دست آمده است، عمری حدود ۵ میلیارد سال را نشان می‌دهد. با اینکه هنوز سفر بین‌ستاره‌ای رؤیایی دور از دسترس است؛ ولی فناوری جدید هرساله ما را به بررسی سیگنال‌های رسیده از سیارات و ستاره‌های دیگرنزدیک‌تر می‌کند. میزان شناسایی دنیا و سیستم‌های ستاره‌ای ناشناخته‌ در حال افزایش است و ما روزبه‌روز با چیزهای جدیدتر و ناشناخته‌تری آشنا می‌شویم؛ اما هیچ‌کدام از این روش‌ها و فناوری‌های جدید تا به حال نشانه‌ای از وجود هوش‌ فرازمینی به ما نداده است.

با توجه به اندازه و قدمت سیاره‌ی ما، به نظر می‌رسد که باید با آن‌ها تماس برقرار کنیم؛ که البته نمی‌توانیم.

در اوایل قرن بیستم، فیزیکدانی به نام انریکو فرمی این سؤال برایش پیش آمد که: چرا ما تاکنون نتوانسته‌ایم افراد فرازمینی را پیدا کنیم؟ (یا چرا آن‌ها نتوانسته‌اند ما را پیدا کنند؟) این سؤال او بعدا به پارادوکس فرمی یا سکوت بزرگمعروف شد. دانشمندان تا به حال پاسخ‌های زیادی به این سؤال داده‌اند که اکنون به چندتای آن‌ها می‌پردازیم:

 فیلتر عظیم

اگر فرض را بر این بگیریم که موجودات بیگانه حتما وجود دارند، می‌توانیم به تئوری فیلتر عظیم بپردازیم. طبق این تئوری، سدی وجود دارد که مانع ارتباط ما با بیگانگان می‌شود و از سفرهای بین‌ستاره‌ای جلوگیری می‌کند. این مانع و سد به‌ نام فیلتر عظیم شناخته می‌شود. فلیتر عظیم، نوعی نیرو است که از سفر یا ارتباط بین‌‌ ستاره‌ای جلوگیری می‌کند.

اگر این تئوری درست باشد، دو دلیل اصلی وجود دارد که نشان می‌دهد چرا ما نتوانسته‌ایم ارتباط برقرار کنیم: اول اینکه جوامع قبل از اینکه به پیشرفت کافی برای کشف کیهان و سفر بین‌ ستاره‌ای برسند، خودشان را نابود می‌کنند و این کار با توجه به فناوری ممکن نیست و دوم اینکه این کار اصلا کار جذابی نیست.

بر اساس گفته‌های کارشناسان، درصد احتمال وجود فیلتر از درصد احتمال وجود بیگانگان بیشتر است. این نکته توسط رابین هنسون، پژوهشگری از مرکز آینده‌ی انسان در دانشگاه آکسفورد، مورد بررسی قرار گرفت:

تاکنون هیچ تمدن بیگانه‌ای وارد منظومه شمسی ما و حتی منظومه‌های نزدیک به ما نشده است. بنابراین از میان میلیارد‌ها میلیارد ستاره که در دنیا وجود دارند، هیچکدام هنوز به سطح دانش ما نرسیده‌اند. این اطلاعات نشان می‌دهد که یک فیلتر عظیم بین موضوع مرگ که امری طبیعی‌ است و پیشرفت و افزایش عمر وجود دارد.

از آنجایی که ما نمی‌توانیم از وجود بیگانگان مطمئن شویم یا اینکه منظومه‌ی شمسی را برای این کار ترک کنیم، این سؤال مطرح می‌شود که چه چیزهایی مانع ما برای این‌ کار می‌شوند؟ هنسون در این مورد می‌نویسد:

هرچه تکامل ما برای رسیدن به مرحله کنونی آسان بود، احتمالا به‌همین میزان شانس‌های آینده ما کمرنگ‌تر می‌شود.

به عبارت دیگر، هرچه عمر کیهان به سمت جلو حرکت می‌کند، احتمالات هم بیشتر می‌شوند: ممکن است با یک تحول عظیم، تمام زندگی‌ها از بین بروند یا ممکن است فناوری آنقدر پیشرفت کند که دیگر محدودیتی وجود نداشته باشد.

مزاحم بیگانگان نشوید!

فرضیه دیگری نیز وجود دارد که می‌گوید بیگانگان وجود دارند، ولی غیرفعال‌اند. این فرضیه که به فرضیه تابستان‌خوابی(Aestivation) معروف است، توسط پژوهشگران مرکز آینده‌ی انسان در دانشگاه آکسفورد و رصدخانه‌ی نجوم بلگراد مطرح شده است. تابستان‌خوابی یعنی اینکه بیگانگان برای مدتی طولانی در حالت بدون فعالیت هستند؛ چیزی شبیه به خواب زمستانی خرس‌ها یا فرورفتن قورباغه‌ها در گل‌ولای موقع جریان آب داغ.

طبق این نظریه که در مجله‌ی انجمن بین‌المللی بریتانیا در سال ۲۰۱۷ منتشر شد، بیگانگان در خواب زمستانی به سر می‌برند تا شرایط زندگی برای آن‌ها فراهم شود. پژوهشگران معتقدند که قوانین ترمودینامیک مستقیما بر فناوری‌های محاسباتی تأثیر می‌گذارند و آن‌ها را محدود می‌کنند. برای اینکه این فناوری‌ها به‌خوبی کار کنند باید خنک شوند. خلق و ساخت فناوری‌های پیشرفته و خنک‌ نگه داشتن آن‌ها کار بسیار سختی است. بنابراین بیگانگان فعلا خاموش و بی‌فعالیت هستند تا زمانی که کیهان خنک شود.

اما استخراج اطلاعات در مورد تمدن‌های بیگانه آن هم به‌وسیله‌ی مدل‌های تقریبا ناکامل ما کاری پیچیده است. اگر بیگانگان راهی برای مسائل مربوط به ترمودینامیک پیدا کنند چه می‌شود؟ اگر عوامل مهم‌تر دیگری در این مسئله نقش داشته باشند، چه می‌شود؟ اگر حامیان این تئوری در مورد رابطه‌ی بین ترمودینامیک و فناوری اشتباه کرده باشند، نظریه‌ی خواب‌ تابستانی ناقص خواهد شد و شاید دلایل دیگری در مورد بیگانگان صدق کند.

 گلوگاه گایانی

طبق این تئوری، زندگی به شرایط محیطی خاصی نیاز دارد که در همه جا متفاوت است و شبیه به یکدیگر نیست. اخترزیست‌شناسان در دانشگاه ملی استرالیا توضیحی برای پارادوکس فرمی در سال ۲۰۱۶ ارائه دادند. این پژوهشگران نوشتند:

از نظر کیهان‌شناسی، انقراض پدیده‌ای است که برای اکثر زندگی‌هایی که در سیارات دیگر جریان دارند، یک فرض از پیش تعیین‌شده و اتفاقی حتمی است؛ زیرا سیاره‌ای که موجودات در آن زندگی می‌کنند باید برای زندگی آن‌ها مناسب باشد، ولی با تغییرات ناگهانی به‌وجود‌آمده به دلیل اثرات گازهای گلخانه‌ای، زندگی آن‌ها دست‌خوش تغییراتی می‌شود و به احتمال زیاد آن‌ها خیلی زود منقرض می‌شوند و دیگر نمی‌توانند پیشرفت کنند.  

برای اینکه زندگی بیگانگان برای مدت طولانی جریان داشته باشد، باید بتواند با شرایط گوناگون که دائما در حال تغییر هستند کنار بیاید. زندگی بیگانگان شبیه به سوار شدن روی یک گاو نر وحشی است که هر لحظه امکان دارد شما را پایین بیندازد. از نظر پژوهشگران، تنها سیاره‌ی زمین است که می‌تواند جایی مناسب برای حیات به‌ مدت طولانی باشد.

گیر افتاده در اقیانوس‌های عمیق

در سال ۲۰۱۵ بود که فضاپیمای نیوهورایزن ناسا بعد از یک دهه سفر، سرانجام به سیاره پلوتون رسید. وقتی این فضاپیما به پلوتون رسید و سطح پوشیده از یخ آن‌ها را به ما نشان داد، این سؤال مطرح شد که آیا اقیانوس‌هایی در زیر این یخ‌ها وجود دارند؟ این سؤالات سیاره پلوتون را به لیست سیاراتی اضافه کرد که فرض می‌شد در آن‌ها نیز اقیانوس‌هایی در زیر سنگ و یخ قرار دارند (مثل قمرهای زحل: قمر اروپا، قمر کالیستو، قمر انسلادوس و قمر گانیمید؛ و همچنین قمر تایتان از سیاره مشتری).

این فرضیه که اقیانوس‌هایی در سیارات دیگر وجود دارند، برای بعضی‌ها این سؤال را مطرح کرد که آیا زندگی در این اقیانوس‌ها جریان دارد یا خیر. آلن استرن، پژوهشگر اصلی نیوهورایزن، یکی از این افراد است. از آنجایی که این اقیانوس‌ها اکوسیستم پایدارتری نسبت به جریان‌های سطحی دارند، تغییراتی مثل جذرومد و پراکندگی در آن‌ها در مدت‌زمان طولانی‌تری اتفاق می‌افتد. همچنین یک پوسته‌ی بسیار زمخت و قوی از زندگی داخل اقیانوس‌ها در برابر تغییرات شدید اقلیمی و گازهای کشنده موجود در سطح، محافظت می‌کند. استرن به سایت Space.com چنین گفت:

اثرات ابرنواخترها، شراره‌های خورشیدی، اثرات مداری، مگنتوسفر و اتمسفر سمی، هیچ تأثیری روی این اقیانوس‌ها نمی‌گذارد.

هر نوع زندگی و حیاتی که در این اقیانوس‌های عمیق جریان داشته باشد باید از مانعی عبور کند تا بتواند به سایر حیات‌ها در سیارات دیگر دسترسی پیدا کند. این مانع در واقع همان پوسته‌ی ضخیم و محافظ اقیانوس‌ها است؛ این امر هم تقریبا غیر ممکن است. در نتیجه نباید منتظر نشانه‌هایی از طرف آن‌ها باشیم.

سیگنال‌های گمشده

تقریبا ۸۰ سال است که ما از تکنولوژی رادیویی برای یافتن سیگنال‌های زندگی بیگانگان استفاده می‌کنیم. مجموعه Allen Telescope Array که در ۴۷۰ کیلومتری شمال‌ شرقی سان‌فرانسیسکو قرار دارد، یکی از بزرگ‌ترین‌ها در نوع خود از سال ۲۰۰۷ است که با داشتن ۴۲ دیش، آماده‌ی دریافت هرنوع سیگنال رادیویی در آسمان است.

اما سؤال اینجا است که اگر بیگانگان از همین نوع فرکانس برای ارتباط برقرار کردن استفاده نکنند، چه می‌شود؟ ممکن است فرکانس‌هایی که آن‌ها برای ما می‌فرستند به‌راحتی از کنار ما عبور کنند؛ چراکه ما از روش صحیحی برای دریافت آن‌ها استفاده نمی‌کنیم.

به‌جای استفاده از دیش برای دریافت سیگنال‌های رادیویی، دانکان فورگان از دانشگاه سن‌اندروس اسکاتلند پیشنهاد داد یک شبکه‌ی ارتباطی کهکشانی ایجاد کنیم. همانطور که ما در رانندگی با نور بالا به همدیگر علامت می‌دهیم، باید از سایه‌ی زمین وقتی جلوی خورشید قرار می‌گیرد برای فرستادن پیام به سایر نقاط کیهان استفاده کنیم. فورگان پیشنهاد کرد که از لیرزهایی قوی برای فرستادن پیام‌های کدبندی شده استفاده کنیم و این پیام‌ها را هنگام عبور از جلوی خورشید بفرستیم. فورگان به نیو ساینتیست گفت:

اگر بخواهید با کسی در سیارات دیگر ارتباط برقرار کنید، موانع زیادی مثل گردوغبار، ستاره‌ها و چاله‌های فضایی سر راه شما قرار دارند. بنابراین شما می‌توانید از این شبکه استفاده کنید. همچنین تمدن‌های بیگانه می‌توانند از همین روش برای ارتباط برقرار کردن استفاده کنند تا پیام‌های بین کهکشانی ما و آن‌ها دیگر در فضا گم نشوند.

صبر ما کم است

ما تنها حدود یک قرن است که در تلاش برای یافتن بیگانگان هستیم و این زمان نسبت به عمر دنیا و کیهان زمان بسیار کوتاهی است. ایوان سولومونیدس، یک اخترفیزیکدان دانشگاه کرنل، معتقد است حدود ۱۵۰۰ سال دیگر ما در مورد بیگانگان چیزهایی خواهیم شنید.

سولومونیدس در مقاله‌ای برای جامعه‌ی اخترشناسی آمریکا، به بررسی احتمال یافتن زندگی در جای دیگر می‌پردازد:

طبق پیش‌بینی‌های ما، کمتر از یک درصد کهکشان تا به حال کشف شده است و برای اینکه نشانه‌ای دریافت کنیم، باید حدودا نصف ستاره‌ها و سیارات را کشف کرده باشیم.

او معتقد است که ما قبل از آگاهی یافتن از بیگانگان، حدود نصف کهکشان راه‌ شیری را کشف خواهیم کرد و از آنجایی که شناخت زیادی از کهکشان‌های همسایه خود نداریم، این روند به‌طول خواهد انجامید.

سولومونیدس در مورد مدب ۱۵۰۰ سال گفت:

اینکه ما می‌گوییم ۱۵۰۰ سال دیگر، بدین معنا نیست که لزومی در مورد حتمی بودن آن وجود داشته باشد. ما تنها معتقدیم که اگر چیزی وجود داشته باشد، احتمالا ما تا ۱۵۰۰ سال دیگر نشانه‌هایی از آن دریافت خواهیم کرد.