رازهای دانش- ۱۶؛
تناقض فرمی| اگر تنها نیستیم چرا «آنها» با «ما» تماس نمی‌گیرند؟
دست‌کم ۱۰۰میلیارد کهکشان در جهان وجود دارد که هریک حاوی هزارمیلیارد ستاره است. پس براین‌اساس، باید تریلیون‌ها و تریلیون‌ها سیاره وجود داشته باشد که بعضی از آنها می‌توانند به‌طور بالقوه قابل سکونت باشند. اما آنها کجایند؟
خبرگزاری علم و فناوری آنا- هدا عربشاهی: یکی از سوالاتی که بشر از سپیده‌دم تاریخ در سر داشته این است که آیا ما در جهان تنها هستیم؟ چیزی که درحالحاضر به یقین می‌دانیم این است که دست‌کم ۱۰۰میلیارد کهکشان در جهان وجود دارد که هریک حاوی هزارمیلیارد ستاره است. پس براین‌اساس، باید تریلیون‌ها و تریلیون‌ها سیاره وجود داشته باشد که بعضی از آنها می‌توانند به‌طور بالقوه قابل سکونت باشند. اما آنها کجایند؟ چرا تاکنون کسی از آن بیرون با ما تماس نگرفته است؟ انریکو فِرمی، فیزیکدان ایتالیایی برنده جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۳۸ این سوال مهیج را مطرح می‌کند که از آن با تناقض فرمی یا پارادوکس فرمی یاد می‌شود. تناقض فرمی می‌گوید: اگر عالم بسیار وسیع و بالقوه میزبان حیات است، چرا ما هنوز نشانه‌های روشنی از هوش بیگانه نیافته‌ایم؟
***
انریکو فرمی، وقتی در سال ۱۹۵۰ در آزمایشگاه‌های لس‌آلاموس در نیومکزیکو کار می‌کرد، با بعضی همکارانش درباره مشاهده آن‌زمان یوفوها (اجسام ناشناس پرنده) بحث می‌کرد و طبیعی است که این گفت‌وگوها بیشتر به جنبه‌های مختلف مربوط به رویت این اجسام معطوف بود. تااینکه فرمی این سوال را مطرح کرد: بقیه کجا هستند؟ (?Where are everybody)
درواقع، فقط در کهکشان راه‌شیری صدهامیلیارد ستاره وجود دارد و در کل گیتی دست‌کم دوهزارمیلیارد کهکشان مشابه کهکشان ما هست، با همان تعداد ستاره که از جنبه نظری برای اینکه منظومه‌‌ای سیاره‌ای بسازند مناسب‌اند. سیاره‌هایی که به‌طور بالقوه می‌توانند میزبان اشکالی از حیات هوشمند باشند.
منظور فرمی این بود که اگر تمدن ما خاص نیست، پس باید بسیاری از تمدن‌های دیگر در سراسر عالم پراکنده باشند و حدود نیمی از آنها باید کمتر از ما پیشرفته و حدود نیمی دیگر باید پیشرفته‌تر از ما باشند و اگر واقعا وجود دارند چرا ما تاکنون با آنها تماس خاصی نداشته‌ایم؟
سال ۲۰۱۲ گروهی از دانشمندان پروژه بین‌المللی PLANET که تا سال ۲۰۱۵ در جست‌وجوی سیاره‌های فراخورشیدی بود نشان دادند که دست‌کم ۴۰۰میلیارد سیاره در کهکشان راه‌شیری وجود دارد. اکثریت قریب‌به‌اتفاق این سیارهها یا در فواصل بسیار نزدیک یا خیلی دور از ستاره‌شان می‌چرخند و همین دوری یا نزدیکی زیاد، باعث می‌شوند که در سطح این سیارهها مولکول‌های آب یا به‌شکل بخار (حالت گاز) یا به‌شکل یخ (حالت جامد) باشد و وجود آب مایع که برای توسعه حیات ضروری است غیرممکن شود.
اما حتی اگر از هر هزار سیاره فقط یک سیاره در فاصله مناسب بچرخد، باز هم فقط در کهکشان ما ۴۰۰میلیون سیاره باقی می‌مانند که حیات می‌تواند به‌طور بالقوه در آنها تکامل بیابد.
۴۰۰میلیون عدد خوبی است و ازآنجاکه ما خاص نیستیم، در همین کهکشان، باید حدود ۲۰۰میلیون تمدنِ پیشرفته‌تر از تمدن ما وجود داشته باشد. در اینجا بار دیگر این سوال مطرح می‌شود: چرا ما با «آنها» در تماس نیستیم؟
آیا واقعا تنها هستیم؟
شاید تنها نباشیم اما بیگانگانی که از ما باهوش‌ترند، می‌دانند که نباید کاری به کار ما داشته باشند. یا وقتی تمدنی واقعا تکامل می‌یابد، می‌فهمد که باید با محیطش در تعادل باقی بماند و مصرف انرژی بیشتر و بیشتر را متوقف کند؟ این بدان‌معنی است که نباید انرژی‌اش را صرف یافتن ما کند.
هنوز این را نمی‌دانیم. اما می‌دانیم که در برنامه‌ریزی برای سفرهای میان‌ستاره‌ای باهدف کشف تمدن‌های همسایه واقعاً مشکل داریم. واقعیت این است که ستار‌ه‌ها واقعا بسیار بسیار دور از هم‌اند. برای‌مثال، نزدیک‌ترین ستاره به خورشید آلفا-قنطورس است که ۴ سال و ۴ ماه نوری از ما فاصله دارد. این بدان‌معنی است که نور خورشید برای رسیدن به ستاره آلفا- قنطورس باید به‌مدت ۴ سال و ۴ ماه با سرعت ۳۰۰هزار کیلومتر در ثانیه حرکت کند. اما زمان فقط برای ما به‌عنوان ناظران زمینی این مقدار است.
فضاپیمایی فرضی را تصور کنید که با ۸۰ درصد سرعت نور سفر می‌کند و ازنظر ما ساکنان زمینی برای رسیدن به مقصد بیش‌از ۵ سال زمان نیاز دارد. تا اینجا هیچ‌چیز عجیبی نیست و حتی این‌هم طبیعی است که هرچه آهسته‌تر از نور پیش برود، زمان بیشتری برای رسیدن به ستاره همسایه صرف می‌کند. اما ازنظر فضانوردان داخل این فضاپیمای ابرپرسرعت، چه مدت زمانی می‌گذرد؟ حدود ۲ سال و ۲ ماه یعنی نصف مدت زمان نور.
باور نکردنی است نه؟ این اثر عجیب و اثبات‌شده نسبیت اینشتین است. در اینجا شاید این فکر در ذهن متبلر شود که چه بهتر! این‌گونه شاید برای انجام سفرهای میان‌ستاره‌ای حتی به خواب‌های مصنوعی طولانی‌مدت هم نیاز نباشد. فقط کافی است انرژی لازم برای رسیدن به سرعت نور تامین شود.
اما... متاسفانه همیشه یک «اما» وجود دارد. اگر روزی کسی متقاعد شود که سوار یکی از این فضاپیماهای ابرپرسرعت شود ابتدا باید به فکر یک ذره غبار باشد. چیز قابل توجهی نیست و درواقع، یک «هیچ» یا یک‌میلیونیم گرم جرم است که در کل عالم اما درست در مسیر پرواز این فرد پراکنده است. اگر فضاپیمای این فرد که با ۸۰ درصد سرعت نور حرکت می‌کند با آن غبار مواجه شود چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ شاید بگویید، آن ذره، آن‌چنان کوچک و فضاپیمای ما آن‌چنان محکم است که شاید حداکثر یک فرورفتگی میکروسکوپی به‌وجود بیاید. اما این‌گونه نیست. فرض کنیم که ذره در فضا ساکن است و فضاپیما خلاف جهت آن حرکت می‌کند. یا اینکه فضاپیما ثابت ایستاده و دره غبار با ۸۰ درصد سرعت نور خلاف جهتش حرکت می‌کنند. در یک‌میلیونیم گرم غبار که با سرعت ۲۴۰هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند چقدر انرژی جنبشی وجود دارد؟ در این سرعت‌ها باید از فرمول معروف E=mc² استفاده کرد و جواب ۹۰میلیون ژول است. ژول واحد اندازه‌گیری انرژی است و ۹۰میلیون ژول انرژی برای یک ذره غبار با وزن یک‌میلیونیم گرم عدد کمی نیست. بنابراین، هر فضاپیمایی متعلق به هر تمدنی در عالم، با انجام این سفر ابرسریع، درمعرض خطر برخورد فاجعه‌بار با بی‌شمار ذره پراکنده در فضای میان‌ستاره‌ای و میان‌کهکشانی قرار می‌گیرد و شاید به‌همین‌دلیل است که ما هنوز هیچ موجود فرازمینی را اطرافمان ندیده‌ایم.
معادله دریک
حدود ۱۰ سال پس‌از سوال معروف فرمی، فرانک دونالد دریک، اخترشناس و اخترفیزیکدان آمریکایی، در سال ۱۹۶۰ فرمولی ریاضی را برای تخمین تعداد تمدن‌های فرازمینی که قادر به برقراری ارتباط در کهکشان ما هستند، ارائه کرد. این فرمول که معادله دریک نام دارد تلاش می‌کند تعداد این تمدن‌ها را به روشی بسیار ساده و آسان محاسبه کند. اگر اعداد مربوط به کهکشان راه‌شیری را در متغیرهای این معادله وارد کنیم عددی که برای تعداد تمدن‌های فرازمینی در این کهکشان به‌دست می‌آید بین حداقل ۱۰۰۰ و حداکثر ۱۰۰میلیون سیاره دارای تمدن خواهد بود.
سِتی و پاسخ‌های احتمالی به فرمی
دریک در همان سال ۱۹۶۰ و پس‌از معرفی این معادله، برنامه‌ای واقعی را ارائه کرد که به جست‌وجوی حیات فرازمینی هوشمند اختصاص داشت و به‌حدی پیشرفته بود که می‌توانست سیگنال‌های رادیویی را به سراسر عالم ارسال کند. این برنامه که SETI (جست‌وجو برای هوش فرازمینی) نام داشت یک سازمان علمی خصوصی و غیرانتفاعی بود که به‌طور رسمی در سال ۱۹۷۴ متولد شد و از آن‌زمان به دنبال سیگنال‌های فرازمینی ارسال‌شده از سایر اشکال حیات در گیتی بوده است.
درحالحاضر هیچ سیگنالی به غیر از سیگنال مرموز معروف به WOW که ۷۲ ثانیه طول کشید و جری آر. اِهمان در ۱۵ آگوست ۱۹۷۷ با تلسکوپ رادیویی گوش بزرگ در دانشگاه ایالتی اوهایو آن را شناسایی کرد، دریافت نشده است. WOW یک سیگنال رادیویی با باند باریک قوی با ویژگی‌هایی است که نشان می‌دهد از جایی فراتر از منظومه خورشیدی ارسال شده است.
بنابراین پس‌از گذشت بیش‌از ۷۰ سال، ما هنوز نتوانسته‌ایم پاسخی برای سوال فرمی پیدا کنیم، حتی اگر بسیاری از مردم عادی و دانشمندان با ارائه نظریه‌ها و فرضیه‌های مختلف واقعی و توهمی دنبال جوابی برای آن باشند. این پاسخ‌ها از بدبینانه‌ترین شکل که زمین را خاص یا به‌عبارتی منحصر‌به‌فرد می‌داند، یعنی ما در عالم تنها هستیم، تا بدگمان‌ترین شکل که فرض می‌کند اشکالی از حیات فرازمینی هوشمند وجود دارد که به‌سادگی هیچ علاقه‌ای به برقراری ارتباط با ما ندارند را شامل می‌شود.
انتهای پیام/
با استفاده مجدد از زبالههای زیستی:
تولید برق از مواد زائد گیاهان و جانوران امکان پذیر می‌شود
این تصویر مربوط به چه چیزی است؟