بیگانگان از زمین دیدن نمی کنند زیرا خورشید ما آنها را جذب نمی کند

پارادوکس فرمی یکی از جذاب‌ترین آزمایش‌های فکری است که نسل‌های مختلف دانشمندان با آن سروکار داشته‌اند. این پارادوکس تخمینی از تعداد تمدن های کهکشان ارائه می دهد و از سوی دیگر نشان می دهد که چرا ما نمی توانیم آنها را ملاقات کنیم. طبق پارادوکس فرمی، اگر تعداد تمدن‌ها در کهکشان راه شیری افزایش یابد، حداقل یک تمدن باید به منظومه شمسی بیاید و فقدان شواهد به معنای عدم وجود چنین تمدن‌هایی است. بسیاری از متفکران و دانشمندان این پارادوکس را برجسته کرده اند و سعی کرده اند فقدان شواهدی برای تمدن های هوشمند فرازمینی توضیح دهند.

زندگی می تواند بسیار کمیاب باشد و موانع سفر بین ستاره ای بسیار دشوار است. در نتیجه، پاسخ سؤال فوق روشن است; اما مقاله جدید پاسخ جدیدی ارائه می دهد: شاید منظومه شمسی و خورشید ما انتخاب خوبی برای گسترش تمدن ها نباشند. برای درک پارادوکس فرمی، ابتدا باید معادله دریک را درک کنید. معادله دریک تخمین احتمالی از تعداد تمدن های فرازمینی در کهکشان راه شیری را ارائه می دهد. در واقع، این معادله دقیقاً نمی گوید چند تمدن وجود دارد. در عوض، مفاهیمی را که در مورد تعداد تمدن ها داریم، خلاصه می کند.

یکی از اجزای اصلی معادله دریک ستاره ها هستند. این معادله سرعت تشکیل ستاره در کهکشان، تعداد ستارگان میزبان سیارات و تعداد سیارات بالقوه قابل سکونت که میزبان حیات هستند را در نظر می گیرد. دقت معادله زمانی افزایش می‌یابد که تعداد سیارات دارای حیات و احتمال تبدیل شدن این حیات به تمدن‌های هوشمند و تعداد تمدن‌های هوشمندی که با انتشار سیگنال حضور خود را اعلام می‌کنند، افزایش می‌یابد. در نهایت طول عمر تمدن ها تخمین زده می شود.

با استفاده از متغیرهای مختلف برای پاسخ به هر یک از سوالات، به تخمین های متعددی از تعداد تمدن های هوشمند می رسیم. در واقع این معادله یک آزمایش فکری است و هیچ مدرکی ندارد. اگرچه شواهد ناقصی وجود دارد. مقاله جدید پارادوکس فرمی را با تمرکز بر انواع مختلف ستارگان بررسی می کند. طبق این مقاله، همه انواع ستارگان مقصد مناسبی برای توسعه تمدن های پیشرفته نیستند. ستاره های کم جرم، به ویژه کوتوله های K، بهترین اهداف مهاجرت برای تمدن های پایدار هستند.

این مقاله با عنوان “زیستگاه کهکشانی ستارگان کم جرم به عنوان راه حلی برای پارادوکس فرمی” است و در مجله Astrophysical منتشر خواهد شد. این مقاله توسط Jacob Hogg Misra و Thomas J. Fuchs نوشته شده است. Haque Misra یک محقق ارشد در موسسه فضایی مرمر آبی در سیاتل، واشنگتن، و Fuchs استادیار پژوهشی فیزیک در دانشگاه واشنگتن، دی سی است. مقاله با خلاصه ای از پارادوکس فرمی آغاز می شود:

یک تمدن در حال گسترش می تواند به سرعت در کهکشان گسترش یابد، بنابراین عدم بازدید بیگانگان از منظومه شمسی ممکن است به این معنی باشد که چنین تمدن در حال گسترشی وجود ندارد.

نویسندگان همچنین به یکی از مشهورترین تحلیل‌های پارادوکس فرمی توسط مایکل هارت اخترفیزیکدان آمریکایی در سال 1975 اشاره می‌کنند. مقاله هارت با عنوان “تبیین عدم حضور فرازمینی ها در زمین” در مجله انجمن سلطنتی نجوم منتشر شد. این تحلیل به عنوان اولین تحلیل دقیق پارادوکس فرمی انتخاب شد. هارت در کار خود نشان می دهد که چگونه تمدن می تواند در یک کهکشان در بازه ای کوتاه تر از عمر کهکشان گسترش یابد. او توضیح می‌دهد که اگر تمدنی کشتی‌های مستعمره‌ای را به ۱۰۰ ستاره نزدیک بفرستد، چه اتفاقی می‌افتد. این کشتی ها می توانند منظومه های ستاره ای را مستعمره کنند و هر یک از این مستعمرات می توانند این روند را تکرار کنند. هارت می نویسد:

اگر بین سفرها وقفه ای وجود نداشته باشد، ردیف قبلی کاوشگرهای فضایی درست روی سطح کره ای قرار می گیرند که شعاع آن با سرعت 0.1 سرعت نور منبسط می شود. با این سرعت، بخش بزرگی از کهکشان ما 650000 سال نوری را طی می کند.

هارت همچنین اشاره می کند که تمدن پیشرفته زمان زیادی برای یافتن ما خواهد داشت، مگر اینکه سفر خود را کمتر از دو میلیون سال پیش آغاز کرده باشد. از نظر هارت، تنها توضیح برای فقدان شواهد تمدن های پیشرفته این است که چنین تمدن هایی وجود ندارند.

هارت در کار خود به چند نتیجه می رسد: جستجو برای هوش فرازمینی (SETI) و تلاش های مشابه اتلاف وقت و پول است. اما نویسندگان مقاله جدید با دیدگاه هارت مخالف هستند. فرضیه اصلی بسیاری از نظریه پردازان پارادوکس فرمی این است که همه ستارگان به یک اندازه برای تمدن پیشرفته جذاب هستند و تمدن ها به یک اندازه در همه جا حضور دارند. اما آیا چنین فرضی درست است؟ نویسندگان تحقیق جدید چنین نظری ندارند. آنها در تحقیقات خود نوشتند:

بر اساس فرضیه هانسن و زاکرمن (2021)، نشان می‌دهیم که یک تمدن در حال گسترش به طور انتخابی منظومه‌های ستاره‌ای کم‌جرم M یا K را انتخاب می‌کند و ستارگان پرجرم‌تر را نادیده می‌گیرد تا طول عمر خود را در کهکشان به حداکثر برساند.

تخمین ستارگان بر اساس طول عمر برای انسان قابل درک نیست. به جز اخترفیزیکدانان، چه کسی اهمیت می دهد که یک نوع ستاره ده میلیارد سال عمر کند و نوع دیگر ده تریلیون سال؟ اما فرض کنید شما بخشی از بدنه تصمیم گیری تمدنی هستید که قدمتی یک میلیون ساله یا حتی بیشتر دارد و راه خود را به منظومه های ستاره ای دیگر باز کرده است. در این صورت سن ستاره برای شما مهم می شود. کوتوله های K و کوتوله های M (کوتوله های قرمز) عمر طولانی دارند. حتی یک تمدن بسیار پیشرفته برای استعمار یک سیستم دیگر به منابع زیادی نیاز دارد. پس چرا این منابع را برای یک سیستم ستاره ای که مدت زیادی دوام نمی آورد هدر دهیم؟

ستاره های کوتوله M و K به دلیل شرایط مناسب تر برای سکونت، بیشترین توجه بیگانگان احتمالی را به خود جلب می کنند.

نویسندگان مقاله تخمین زدند که یک تمدن کهکشانی چقدر طول می کشد تا با هدف قرار دادن کوتوله های M و K کهکشان را مستعمره کند. بر اساس برآوردها، چنین تمدنی برای رسیدن به تمام ستارگان کم جرم به دو میلیارد سال نیاز دارد. به گفته محققان:

تمدن های پیشرفته احتمالی برای چنین سفرهای بین ستاره ای و فتح همه ستاره های کوتوله M و K به قابلیت های ویژه ای نیاز دارند. هر چه تعداد اشیاء این تمدن بیشتر باشد، زمان سفر دو میلیارد ساله کمتر خواهد بود. حتی توسعه سریع می تواند در 2 میلیون سال رخ دهد.

ممکن است دوره‌هایی وجود داشته باشد که یک تمدن بالقوه منتظر برخورد نزدیک با ستاره مورد نظر خود باشد. نویسندگان همچنین این سناریو را مطرح می‌کنند: «تمدن‌ها می‌توانند بازدیدهای بین ستاره‌ای را بدون نیاز به پروازهای نسبیتی با انبساط سریع کهکشانی تطبیق دهند.» نویسندگان معتقدند که سناریوی استقرار کامل کهکشان را می توان رد کرد. زیرا طبق فرضیه ها منظومه شمسی انتخاب بیگانگان نیست.

به گفته ستاره شناسان، فقدان شواهد کافی برای حضور تمدن های دیگر، فرضیه ستاره های کم جرم را تایید می کند. عدم وجود استقرار فرازمینی در منظومه شمسی با این نظریه که انبساط فرازمینی به نیمی از کهکشان یا ستارگان کوتوله K یا M محدود شده است، سازگار است. نویسندگان این فرضیه را مطرح می کنند که موجودات فضایی در حال حاضر در ستارگان کم جرم کهکشان راه شیری گسترده شده اند و ما نمی توانیم صرفاً به این دلیل که آنها را مشاهده نکرده ایم آنها را رد کنیم. محققان می نویسند:

باید به خاطر داشت که بیگانگانی که سفر خود را از سیستم خانه کوتوله G آغاز می کنند، زمان زیادی دارند تا در کهکشان پخش شوند بدون اینکه ما متوجه فعالیت آنها شویم.

چه چیزی باعث می شود گونه ها با سرعت زیاد گسترش یابند؟ رشد جمعیت؟ نیاز به انرژی؟ کنجکاوی علمی؟ بر دیگران غلبه کنیم؟ آنها می نویسند: “ما هنوز نمی دانیم که آیا چنین انبساط در مقیاس کهکشانی به طور کلی برای تمدن های پیشرفته رایج است یا مطلوب.”

انسان راهی برای درک این اسرار ندارد. انسان مدرن تنها یک چهارم میلیون سال از سفر خود را طی کرده است. تنها ده هزار سال از کاربرد کشاورزی روی زمین و تنها چند دهه از ساخت اولین ایستگاه های فضایی می گذرد. انگیزه انسان و چارچوب ذهنی هدایتگر او به طور دقیق آزمایش نشده است. بنابراین جای تعجب نیست که نمی توانیم اطلاعاتی در مورد آن به دست آوریم. حتی ممکن است بعد از مدتی بیهوده به نظر برسد.

با این حال، به نظر نویسنده، شایسته است به دنبال نشانه هایی از گسترش تمدن های احتمالی دیگر باشیم، حتی اگر تحقیقات خود را بیشتر محدود کنیم. هدف ما باید ستارگان کم جرم باشد. دانشمندان با این ایده هارت که جستجو برای هوش فرازمینی (SETI) و دیگر تلاش‌های مشابه اتلاف وقت و پول است، مخالف هستند و می‌گویند:

جستجو برای امضاهای فناوری در سیارات فراخورشیدی می تواند دقت جستجوی انبساط کهکشانی کم جرم را افزایش دهد.

زمان ارباب دنیاست. از طول عمر ما تا عصر تمدن های فرازمینی تا زندگی و مرگ ستارگان، زمان بر همه چیز حکومت می کند. نسبیت می تواند زمان را دستکاری کند، اما نمی تواند آن را متوقف کند. ما هنوز نمی دانیم چه تمدن هایی در جهان وجود دارد و این تمدن ها چگونه زمان را مدیریت یا درک می کنند. آیا بر اساس تجربه خود دچار خطا و انحراف شده ایم؟ قطعا بله. اما اگر زندگی بیگانه آنقدر متفاوت باشد که تلاش ما برای توضیح پارادوکس فرمی نیاز به اصلاح داشته باشد، چه؟ اگر درک و تجربه آنها از زمان کاملاً متفاوت باشد چه؟

شاید موجودات فضایی بر گسترش حیات تسلط داشته باشند و به اندازه کافی عمر کرده باشند تا انسان بتواند بخشی از انبساط های متعدد در منظومه های ستاره ای دیگر باشد. شاید آنها مانند ما هویت منحصر به فردی نداشته باشند، اما نوعی دورگه و ماهیت ترکیبی یک فرد و یک گروه ژنتیکی هستند. آنها حتی ممکن است بتوانند اطلاعات ژنتیکی جدیدی را به روشی دریافت کنند که ما حتی نمی توانیم تصور کنیم. شاید تولید مثل برایشان منسوخ شده باشد و از دغدغه ها و محدودیت های یک عمر کوتاه رها شوند. همچنین، ممکن است دیگر موجودات زنده و گونه هایی که در گذشته بودند وجود نداشته باشند. شاید آنها موجوداتی همزیست باشند، شاید هزاران موجود دیگر.

همچنین ممکن است که جوامع بیگانه بسیار متفاوت باشند و اصلاً نیازی به گسترش نداشته باشند. آنها ممکن است فکر کنند که توسعه جامعه هدف شایسته ای نیست. به نظر می رسد که چنین تمدن هایی با مرگ سیاره خود نابود می شوند، اما ممکن است به نوعی از این مشکل جلوگیری کنند. احتمالاً صدها مورد دیگر وجود دارد که ما نمی توانیم آنها را به خاطر بسپاریم.

این اما و اگرها پایان بسیاری از بحث ها در مورد پارادوکس فرمی و معادله دریک است. هنوز چیزهای زیادی هست که نمی دانیم و نمی توانیم بفهمیم که نمی دانیم. بشریت هنوز در ابتدای راه است. اما مردم کنجکاو هستند و این یکی از ویژگی های مورد علاقه آنهاست. محققانی مانند Haga Misra و Fachs انگیزه دارند تا در مورد این سؤالات فکر کنند. آیا آنها درست هستند؟ آیا آنها اشتباه می کنند؟ آیا تمدن کهکشانی در حال توسعه در کهکشان راه شیری وجود دارد؟ شاید هرگز نتوانیم به این سوالات پاسخ دهیم، اما باید به جستجو ادامه دهیم.