بشر احتمالاً تا ۴۰۰ هزار سال آینده از وجود فرازمینی‌ها آگاه نخواهد شد

با وجود تعداد زیاد کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها پس فرازمینی‌ها کجا هستند و چرا هنوز خبری درباره‌ی آن‌ها نشنیده‌ایم؟ این پرسش‌‌های ساده در قلب پارادوکس فرمی قرار دارد. اکنون دو پژوهشگر در مقاله‌ای جدید پرسش بدیهی بعدی را مطرح کرده‌اند: تا کِی باید زنده بمانیم تا از وجود تمدن بیگانه‌ای دیگر مطلع شویم؟ پاسخ آن‌ها به این پرسش ۴۰۰ هزار سال است.

۴۰۰ هزار سال زمانی طولانی برای گونه‌ای است که تنها ۲۰۰ هزار سال از ظهورش روی زمین می‌گذرد و تازه همین ۱۲ هزار سال پیش کشاورزی را آموخت. بااین‌حال اگر بخواهیم از وجود تمدن‌های بیگانه آگاه شویم، باید ۴۰۰ هزار سال جست‌وجوی آن‌ها را ادامه دهیم. این بازه براساس پژوهشی جدید درباره‌ی تمدن‌های هوشمند فرازمینی برقرارکننده‌ی‌ ارتباط (CETI-ها) به دست آمده است.

مقاله‌ی جدید «تعداد CETI-های احتمالی در کهکشان و احتمال برقراری ارتباط بین آن‌ها» نام دارد و در ژورنال اخترفیزیکی منتشر شده است. ونجی سانگ و هی گائو، نویسندگان مقاله که هردو عضو دانشکده‌ی نجوم دانشسرای عالی پکن هستند، می‌گویند:

به‌عنوان تنها تمدن پیشرفته‌ی روی زمین، یکی از گیج‌کننده‌ترین پرسش‌ها برای انسان همواره این بوده که آیا ماهیت او منحصر‌به‌فرد است یا خیر. در چند دهه‌ی اخیر پژوهش‌های زیادی درباره‌ی تمدن‌های فرازمینی انجام شده است.

قطعاً بررسی چیزی که حتی از وجود آن اطمینانی نداریم کار دشواری است؛ اما بازهم این نتیجه ما را متوقف نمی‌کند. بررسی تمدن‌های دیگر با هر روشی گمراه‌کننده است، زیرا تنها نقطه‌ی داده‌‌ی موجود انسان‌های روی زمین هستند. بااین‌حال بسیاری از پژوهشگرها این پرسش را نوعی آزمایش فکری می‌دانند و با استفاده از راهبردهای علمی دقیق به‌دنبال راه‌حلی برای آن هستند. برای مثال براساس پژوهشی در سال ۲۰۲۰، احتمالاً ۳۶ تمدن فرازمینی هوشمند برقرارکننده‌ی‌ ارتباط (CETI) در راه شیری وجود دارد. تعداد CETI-ها رابطه‌ی مستقیمی با میزان انتظارمان برای شنیدن از هر کدام دارد. به نقل از مؤلفان مقاله:

همیشه می‌خواستیم به این پرسش پاسخ دهیم. در درجه‌ی اول چند CETI در راه شیری وجود دارند؟ این پرسش چالش‌برانگیز است. چراکه تنها از یک نقطه‌ی داده‌ آن هم خودمان، می‌توانیم برای پاسخ به این سؤال استفاده کنیم.

اینجا است که معادله‌ی دریک مطرح می‌شود. براساس دانش فزاینده‌ی انسان از راه شیری، معادله‌ی دریک برای تخمین تعداد CETI-ها در راه شیری تلاش می‌کند. البته به عقیده‌ی بسیاری از منتقدان این معادله دارای نواقصی است. برای مثال برخی از متغیرهای آن بر پایه‌ی حدس و گمان هستند درنتیجه تعداد تمدن‌های حاصله قابل اطمینان نیست؛ اما معادله‌ی دریک بیشتر آزمایشی فکری است تا محاسبه‌ای واقعی. به نقل از پژوهشگران مقاله:

اغلب پژوهش‌های این مسئله بر معادله‌ی دریک متمرکز هستند. مشکل واضح این روش این است که ارزیابی این احتمال که حیات ممکن است در سیاره‌ای مناسب ظاهر شود و احتمالاً به تمدنی پیشرفته دارای توانایی برقراری ارتباط بینجامد، غیرقابل پیش‌بینی و غیرقطعی است.

اگر نسبت به این مسئله شک دارید تنها نیستید. از نظر علمی نمی‌توان فهمید که چه تعداد تمدن وجود دارند یا اصلاً تمدن‌های دیگری وجود دارند یا نه. ما به اندازه‌ی کافی اطلاعات نداریم. پژوهش‌های این‌چنینی بخشی از گفت‌وگویی پیوسته هستند که با خود درباره‌ی وضعیت دشوارمان داریم. هرکدام به ما در فکر کردن درباره‌ی زمینه‌ی تمدنمان کمک می‌کنند. بنابراین چگونه ممکن است ۴۰۰ هزار سال برای دریافت پیغام از فرازمینی‌ها منتظر بمانیم درحالی‌که هنوز نمی‌دانیم چه تعداد CETI ممکن است وجود داشته باشند؟

پژوهشگرهای این مقاله از اولین افرادی نیستند که به این پرسش می‌پردازند. مقاله‌ی آن‌ها به برخی از تلاش‌های علمی پیشین برای درک پیشامد تمدن‌های دیگر در راه شیری می‌پردازد. برای مثال، پژوهش مرجع ۲۰۲۰ تعداد CETI-های راه شیری را ۳۶ عدد تخمین می‌زند. ۳۶ تمدن فرازمینی هوشمند براساس محاسباتی به دست آمده است که معیارهایی مثل تاریخچه‌ی شکل‌گیری ستاره‌های کهکشان، توزیع‌های فلزی و احتمال وجود سیاره‌های زمین‌مانند در کمربند حیات ستاره‌ها را دربرمی‌گیرند. این مقاله نشان می‌دهد که:

سوژه‌ی هوش فرازمینی و تمدن‌های ارتباطی به‌طور کامل در حوزه‌ی فرضیه باقی می‌مانند مگر اینکه اکتشاف مثبتی انجام شود.

بااین‌حال دانشمندان می‌توانند مدل‌های ارزشمندی را براساس فرضیه‌های منطقی ایجاد کنند به‌طوری‌که حداقل تخمین‌های محتمل را برای نرخ پیشامد تمدن‌های پیشرفته تولید کنند. پژوهش یادشده، ذهنیت مشابهی را دربرمی‌گیرد. این پژوهش با دو پارامتر سروکار دارد که هردو به خوبی شناخته نشده‌اند. اولین پارامتر با سکونت‌پذیر بودن سیاره‌های زمین‌سان و احتمال تکامل حیات به CETI در ارتباط است. دومین پارامتر نشان می‌دهد CETI در کدام مرحله از تکامل یک ستاره متولد می‌شود.

پژوهشگرها به هرکدام از این پارامترها در محاسبات خود یک متغیر دادند. احتمال ظهور و تکامل حیات به CETI برابر است با (fc) و مرحله‌ی موردنیاز برای تکامل ستاره‌ی میزبان برابر است با (F). سانگ و گائو مجموعه‌هایی از شبیه‌سازی‌های مونت کارلو را با استفاده از مقادیر مختلف برای این متغیرها اجرا کردند. آن‌ها به دو سناریو رسیدند: چشم‌اندازی خوش‌بینانه و چشم‌اندازی بدبینانه. سناریوی خوش‌بینانه از مقادیر F=25 % و fc=0.1 استفاده کرد. درنتیجه یک ستاره قبل از ظهور CETI حداقل ۲۵ درصد از عمر خود را طی کرده است و برای هر سیاره‌ی زمین‌سان تنها ۰/۱ درصد احتمال ظهور CETI وجود دارد.

این متغیرهای خوشبینانه ۴۲ هزار CETI را ایجاد کردند که به نظر زیاد می‌رسد اما وقتی این تعداد در زمان‌های مختلف در کل کهکشان توزیع شوند، این طور به نظر نمی‌رسد. علاوه بر این با توجه به این آمار باید ۲۰۰۰ سال دیگر زنده بمانیم تا به برقراری ارتباط دوطرفه برسیم که تقریباً دردسترس به نظر می‌رسد.

اما این سناریویی خوشبینانه است که باعث می‌شود جهان آشتی‌جویانه و دارای تمدن‌هایی خوش‌برخورد به‌نظر آید. شاید برخی از این تمدن‌ها امروزه در حال گفتگو با یکدیگر باشند و ما هم باید به آن‌ها ملحق شویم. در سناریوی بدبینانه، F=75% و fc=0.001 است. درنتیجه ستاره تا زمان پیری نمی‌تواند میزبان CETI باشد و این احتمال که هر سیاره‌ی زمین‌سان میزبان CETI باشد بسیار اندک است. تعداد CETI به‌دست‌آمده براساس این محاسبات تنها ۱۱۱ است. حتی بدتر از آن باید ۴۰۰ هزار سال صبر کنیم تا بتوانیم با آن‌ها رابطه‌ی دوطرفه برقرار کنیم.

اینجا است که مفهوم فیلتر بزرگ مطرح می‌شود. فیلتر بزرگ مانع از تبدیل شدن ماده به حیات و سپس تبدیل آن به تمدنی پیشرفته می‌شود. مؤلفان این مسئله را اینگونه باز می‌کنند:

طول عمر تمدن‌ها به دلیل بسیاری از اختلال‌های احتمالی مثل مسائل آلودگی، نابودی هسته‌ای، تغییرات اقلیمی ناگهانی، دنباله‌دارهای سرکش، تغییرات زیست‌بومی و بسیاری از مشکلات دیگر خود محدود است. براساس مسئله‌ی روز رستاخیز، برای برخی موقعیت‌های بدبینانه انسان پیش از انقراض نمی‌تواند هیچ‌گونه سیگنالی از -CETI ها دریافت کند.

مشخص نیست چه درصدی از سیاره‌های زمین‌سان زمینه‌ساز ظهور حیات باشند و حیات به شکل CETI تکامل پیدا کند که بتواند سیگنال‌های قابل کشف را در فضا ارسال کند.

آیا بشریت هرگز خواهد توانست تمدن دیگری را ملاقات کند؟ این پرسش یکی از جذاب‌ترین پرسش‌های انسان است و تقریباً هیچ‌کس تاکنون نتوانسته به آن پاسخ دهد. در درجه‌ی اول باید CETI-های دیگری هم‌زمان با ما وجود داشته باشند که بتوانیم به شیوه‌ای با آن‌ها ارتباط برقرار کنیم. همچنین ممکن است تمدن هوشمندی دیگری قبل از آنکه با فیلتر بزرگ یا به دلیل فاجعه‌های طبیعی مثل انفجار ابرنواختر از بین رفته باشد، حیات روی زمین را کشف کرده باشد.

شاید بشریت بتواند زمانی طولانی را دوام بیاورد. شاید زمین سکونت‌ناپذیر شود و بشریت به مریخ یا جایی دیگر نقل مکان کند؛ اما آیا پایگاهی روی سیاره‌ای مرده را که نوادگان زمینی در آن ساکن هستند، می‌توان به‌عنوان CETI ارزیابی کرد؟ می‌توان فرض کرد تمدن‌های دیگر بر مشکلاتی که با ما آن‌ها روبه‌رو هستیم، فائق آمده‌اند؛ اما آیا این موفقیت برای ما هم به حقیقت تبدیل می‌شود؟ یا شاید اولین CETI که کشف خواهیم کرد از نوادگان تمدنی پرافتخار باشند؟

چه کسی می‌داند؟ اگر بشریت بتواند گونه‌های پیشرفته‌ی دیگر را ملاقات کند، ممکن است در آینده‌ای بسیار دور نوادگان ما از انسان‌های مدرن امروزی غیرقابل تشخیص باشند. یا شاید هرگز نتوانیم به این پرسش‌ها پاسخ دهیم و فیلتر بزرگ مانع از یافتن تمدن پیشرفته‌ی دیگری شود. اما اگر بشر به هدفی برای زنده ماندن نیاز داشته باشد، آن هدف می‌تواند رؤیای برقراری ارتباط با تمدن پیشرفته‌‌ای دیگر باشد.