تکنولوژی
پارادوکس فرمی: کدام پیشنهاد حل احتمالی‌تر است؟ – بخش دوم
این مقاله به بررسی راه‌حل‌های پیشنهادی مختلف برای پارادوکس فرمی می‌پردازد. با بازگشت به بحث، شامل نظریه‌های مختلفی در مورد چرایی عدم پیدا شدن حیات هوشمند فرازمینی می‌شود؛ از جمله احتمال عدم ارسال پیام توسط تمدن‌های هوشمند، احتمال زود به وجود آمدن بشر در گیتی، و یا حتی احتمال فرازمینی‌ها که دیگر به شکلی پیشرفته غیرقابل شناسایی تبدیل شده‌اند. این مقاله به چهار فرضیه مختلف با تحلیل جوانب مثبت و منفی آن‌ها پرداخته است.
خوش آمدید! در قسمت قبلی، نگاهی به برخی راه‌حل‌های پیشنهادی برای پارادوکس فرمی که طی دهه‌های گذشته مطرح شده‌بودند، انداختیم. این‌ها شامل احتمال اینکه بشر تنها در عالم هستی است، یا اینکه حیات هوشمند دوره‌ای نابود می‌شود یا به طور طبیعی خود را نابود می‌کند، و اینکه ممکن است از تماس با بشریت خودداری کند، بودند. امروز به سایر راه‌حل‌های پیشنهادی می‌پردازیم و متوجه می‌شویم که چه چیزی آن‌ها را احتمالی یا غیر احتمالی نشان می‌دهد.
این موارد شامل (اما محدود به) احتمال اینکه حیات هوشمند تنها در حال گوش دادن به کیهان است و پیام نمی‌فرستد، بشریت ممکن است زود به وجود آمده باشد، تمدن‌های پیشرفته به نقطه‌ای رسیده‌اند که ما حتی آن‌ها را نمی‌شناسیم، و اینکه ما هنوز شواهدی ندیده‌ایم زیرا به اصطلاح "فضا سخت است".
کدام‌یک از این نظریه‌ها به نظر شما احتمال بیشتری دارد؟ انتخاب با شماست!
### همه در حال گوش دادن هستند، نه ارسال کردن
ممکن است دلیل عدم وجود پیام از سایر تمدن‌ها این باشد که آن ها تنها به دنبال دریافت پیام از دیگران هستند، هنوز هیچ جامعه‌ای پیامی از سلام و آشنایی نمی‌فرستد - چیزی که به عنوان "پارادوکس SETI" شناخته می‌شود.
این ممکن است به دلیل بیش از حد محتاط بودن باشد، زیرا هیچ‌کس نمی‌داند که تمدن‌های دیگر چگونه واکنش نشان خواهند داد. این نظریه با "فرضیه جنگل تاریک" که از سری کتاب‌های "خاطرات گذشته زمین" نوشته‌ی لیو سیشین، نویسنده مشهور علمی-تخیلی چینی الهام گرفته است، همخوانی دارد.
رمان دوم این سری استدلال می‌کند که همه تمدن‌ها مانند فردی هستند که در جنگلی تاریک سرگردان‌اند؛ آن‌ها می‌خواهند راه خود را پیدا کنند اما به طور طبیعی از شکارچیان می‌ترسند. بنابراین گوش‌های خود را باز نگه می‌دارند و به دنبال نشانه‌های حرکتی هستند و سعی می‌کنند با روشن کردن چراغ، جای خود را لو ندهند.
**مزایا:** این طرز تفکر توضیحی منطقی برای اینکه چرا تمدن‌ها سکوت می‌کنند ارائه می‌دهد. ترس از ناشناخته و برخورد محتاطانه غریزه‌هایی هستند که اکثر موجودات زنده روی زمین (اگر نگوییم همه) دارند. همچنین با توافقات حاکم بر بحث درباره "ارسال پیام به هوشمندان فرازمینی" (METI) سازگار است.
**معایب:** باز هم تنها نیاز است که یک تمدن از این الگو پیروی نکند تا "سکوت بزرگ" را بشکند. علاوه بر این، تجربه بشریت با METI – مانند پیام آرسیبو و تلاش‌های اخیرتر – نشان می‌دهد که ارسال پیام می‌تواند اتفاق بیفتد اگرچه بحث‌برانگیز است.
### بشر زودرس به مهمانی
یک احتمال دیگر این است که اگرچه بشر تنها نیست، ممکن است که ما جزو اولین تمدن‌های شکل گرفته در کهکشان خود باشیم. به این لحاظ، تلاش‌های SETI ما نشانه‌هایی از تکنوقضاها نمی‌یابند زیرا ما "برای مهمانی زود رسیده‌ایم".
پژوهشگران مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین این امکان را در یک مطالعه در سال 2016 کاوش کردند و استدلال کردند که احتمال وجود زندگی در جهان ما با گذشت زمان افزایش می‌یابد.
نتایج نشان می‌دهد که آیا زندگی بر روی یک سیاره ظاهر می‌شود یا نه می‌تواند به توده ستاره والد آن بستگی داشته باشد. با استفاده از زمین به عنوان مثال، می‌دانیم که تقریباً چهار میلیارد سال طول کشید تا گونه‌های پیچیده و ابزارساز (بشر) ظاهر شوند.
ستارگان عظیم، نظیر نوع-O و نوع-A (غول‌های آبی) کوتاه‌عمر هستند و تنها چند صد میلیون سال دوام دارند، و بنابراین فرصت کمتری برای تشکیل سیارات حامل زندگی دارند. ستارگان G-مانند خورشید دارای طول‌هایی بالغ بر چند میلیارد سال هستند و مناسب‌ترند.
اما ستارگان با توده کم (مانند کوتوله‌های قرمز نوع-M) می‌توانند تا تریلیاردها سال در توالی اصلی خود بمانند. بر اساس تحلیلشان، آن‌ها نتیجه گرفتند که احتمال حیات در سیاراتی که در اطراف ستارگان کوتوله قرمز می‌چرخند با گذشت این مقدار زمان افزایش نمایی می‌یابد.
**مزایا:** مطالعه با آنچه درباره ظهور زندگی روی زمین و طبیعت طولانی مدت ستارگان نوع-M می‌دانیم سازگار است. همچنین یکی از بزرگترین فرضیات درباره زندگی در جهان را به چالش کشیده و ایده‌ای که زندگی طولانی مدت پیش راه آن است را رد می‌کند.
**معایب:** در حالی که ستاره‌هایی مانند خورشید نادر هستند، آن‌ها هنوز حدود 7.6٪ از ستاره‌های کهکشان ما را تشکیل می‌دهند. این باعث می‌شود بیش از 15 میلیارد ستاره در کهکشان ما که ممکن است شانس مشابهی برای حمایت از زندگی داشته باشند وجود داشته باشد. همچنین تحقیقات زیادی نشان می‌دهد که ستاره‌های نوع-M ممکن است به دلیل فعالیت‌های شعله‌ای غیرقابل اسکان باشند.
### آن‌ها "متغایر" شده‌اند
اگر هیچ ETIای از آن‌ها نمی‌شنویم چون آن‌ها به اندازه‌ای پیشرفته شده‌اند که دیگر قابل تشخیص نیستند؟ این فرضیه در بر گیرنده‌ی این ایده است که پیشرفت فناوری تابع شتاب است و به نقطه‌ای از انحراف منجر می‌شود (تکینگی فناوری).
این تکینگی ممکن است برای گونه‌هایی که قدیمی‌تر از بشریت هستند مدت‌ها پیش رخ داده و رفته باشد و آن‌ها را در حالتی به قدری پیشرفته قرار دهد که ما هیچ‌یک از تکنوضوها آن‌ها را نشناسیم.
این پایه فرضیه "تغیر" است که به طور رسمی توسط جان ام. اسمارت در یک مطالعه 2002 مطرح شد. این فرضیه ایده‌ای که تمدن‌های پیشرفته برای اشغال فضای بیشتر و ایجاد ساختارهای بزرگتر گسترش خواهند یافت را – مانند مقیاس کارداشف – رد می‌کند. در عوض، از مقیاس بارو استفاده می‌کند که استدلال می‌کند هوش پیشرفته به دنبال "تسلط چندبعدی" خواهد بود.
این به این معناست که آن‌ها به جای اینکه فضای بیشتر اشغال کنند، فناوری توسعه خواهند داد که به آن‌ها امکان دهد تا ماده را در ابعاد کوچک‌تر و کوچک‌تر دستکاری کنند تا فضای خود را بهینه کنند - به عنوان مثال، نانوفناوری، پیکوفناوری و فمتوفناوری.
همانطور که اسمارت از طریق ایمیل به دلایل مهندسی جالب گفت:
"[هر سیستم پیچیده‌ای در فضای خارج] از نظر فیزیکی و اطلاعاتی ساده‌تر، کندتر، قابل مدل‌سازی‌تر، کمتر آگاه، کمتر همکار و رقابتی، کمتر قدرتمند، کمتر ایمنی و کمتر ارزش آفرین نسبت به سیستم‌هایی که به طور موفقیت‌آمیز خود را به سمت داخل پیشرفت کرده‌اند است. هر چه ساده‌تر بگوییم، فضای خارجی در مقایسه با مرز فضای داخلی ما که به سرعت در حال پیشرفت است، کسل‌کننده، کند، ساده، ضعیف، پرریسک و فقیر است. به عنوان یک استراتژی بقا، گسترش به سرعت نامناسب می‌شود، در مقابل محلی‌سازی و مینیاتوری کردن بیشتر فرآیندهای فیزیکی و اطلاعاتی هر سیستم پیچیده پیشرو."
طبق نظر اسمارت، این تمدن‌های پیشرفته شاید دیگر روی سیارات زندگی نمی‌کنند ولی به مناطقی اطراف سیاه‌چاله‌ها مهاجرت کرده‌اند. در این محیط، آن‌ها ممکن است انرژی بی‌پایانی داشته باشند و بتوانند "بذور" جهان‌های جدید را مشاهده کنند.
این باعث می‌شود تمدن‌های پیشرفته بسیار دشوار برای شناسایی باشند.
**مزایا:** این فرضیه همچنین یکی از فرضیات بزرگ پارادوکس فرمی را به چالش می‌کشد: که حیات پیشرفته همیشه بزرگتر و جسورانه‌تر پیش می‌رود. ایده‌های آن مبتنی بر مسیرهای تحولی است که شاید بسیار واقعی‌تر و (بنابر نظر بسیاری از نظریه‌پردازان) در آینده بشریت قرار دارد.
**معایب:** این فرضیه مانع نمی‌شود از اینکه همه حیات پیشرفته به این راه برود. یک بار دیگر، تنها یک یا برخی تمدن‌ها کافی است تا با این الگو مخالفت کنند تا "سکوت بزرگ" را بشکنند، حداقل در بلندمدت.
### گسترش بین‌ستاره‌ای بسیار دشوار است
چالش‌های شدید سفر بین‌ستاره‌ای میزان گستردگی یک تمدن در فضا را محدود خواهد کرد. این شامل تابش‌های کیهانی، خطراتی که با گذراندن دوره‌های تمدید شده در میکروگرانش به وجود می‌آید، و احتمال خصومت محیط‌های سیارات جایگزین و زیست‌جویی‌های آن‌ها می‌شود. "فرضیه اورورا" که از محبوب‌ترین رمان نویسنده کیم استنلی رابینسون در سال 2015 الهام گرفته از این استدلال‌ها است.
همچنین چالش‌هایی که نسبیت عمومی برای گسترش بین‌ستاره‌ای ایجاد می‌کند. در جهانی که سفر سریع‌تر از نور ممکن نیست و ارتباطات به سرعت نور محدود است، ایده "امپراتوری کهکشانی" غیرواقعی به نظر می‌رسد.
این جوهر فرضیه "نفوذ" است که استدلال می‌کند تمدن‌هایی که به اکتشاف و سکونت بین‌ستاره‌ای می‌پردازند به صورت یکنواخت یا به صورت نمایی گسترش نخواهند یافت. در عوض، آن‌ها به صورت "نفوذ" به خارج گسترش می‌یابند، در برخی مناطق ساکن می‌شوند در حالی که در دیگر مناطق موفق نمی‌شوند. این فرآیند باعث می‌شود بخش بزرگی از کهکشان سکونت ناپذیر باقی بماند.
یکی از جنبه‌های اصلی دیگر این فرضیه این است که نه همه تمدن‌ها ترجیح خواهند داد که سفینه‌ه‌ها را به ستاره‌های نزدیک بفرستند و تلاش کنند سیارات خارج از ستاره را سکونت‌پذیر کنند. در عوض، این فرضیه می‌کند که بسیاری از ETIها ترجیح می‌دهند در خانه بمانند، با توجه به خطرات و چالش‌های سفر بین سیستم‌های ستاره‌ای.
**مزایا:** این نظریه جذاب است زیرا واقعی است و بر اساس فیزیک اثبات شده است. همچنین ایده اینکه فرازمینی‌ها دارای "یکنواختی انگیزه" خواهند بود را حذف می‌کند که بسیاری از راه‌حل‌های پیشنهادی را غیر عملی می‌کند.
**معایب:** نظریه فرض می‌کند که نسبیت یک مانع است که هرگز نمی‌توان از آن گذر کرد، به این معنا که فناوری‌هایی مانند سرعت نور آلکوبی‌تر و ارتباطات FTL بی‌راهه هستند. در حال حاضر، ما نمی‌دانیم آیا این درست است یا خیر یا اینکه آیا همیشه به همین صورت باقی خواهد ماند.
### نتیجه‌گیری؟
نظریه‌های زیر راه‌حل‌های ممکن برای اینکه چرا بشریت هنوز نشانه‌هایی از ETI نیافته‌اند، با وجود دهه‌ها تحقیق، ارائه می‌دهند.
اما "هنوز" کلمه کلیدی است. همانطور که دیوید برین در مقاله‌ی اساسی خود در مورد اختلاف نظر فعلی SETI گفت: "موضوعات مهم اندکی وجود دارند که تا این حد از اطلاعات تهی هستند، تا این حد در معرض برآوردهای بی‌پایه و شتابزده". تا زمانی که شواهد بیشتری جمع‌آوری نشود و سیارات خارجی تشخیص داده نشود، چیزی قاطعانه نمی‌توان گفت. در همین اثنا، حدس زدن در مورد چیزی که نمی‌دانیم بر اساس آنچه می‌دانیم تنها راه‌حل ما است.
با این حال، این حدس‌ها همچنان مفید هستند. پیش‌بینی‌های نظری در مورد اینکه زندگی پیشرفته ETI چگونه خواهد بود – یعنی چه نوع تکنوضویی‌ها تولید خواهند کرد – به دانشمندان امکان می‌دهد تا جستجوهای خود را محدود و گسترش دهند. و در حالی که هر راه‌حل پیشنهادی برای پارادوکس فرمی در معرض سوگیری قرار دارد، برخی از آن‌ها به احتمال بسیار واقعی‌تر هستند.
به عنوان مثال، فرضیات نفوذ و اورورا هر دو با فیزیک، زیست‌شناسی و آنچه که درباره خطرات معرفی موجودات زنده به محیط‌ها ناآشنا می‌دانیم سازگار هستند.
فرضیه تغییر نیز به فرض که ETIها از ما قدیمی‌تر و پیشرفته‌تر خواهند بود پرداخته و توضیح جالبی را ارائه می‌دهد که توسعه‌ی بشریت در آینده را پیش‌بینی می‌کند. فیلتر بزرگ بسیاری از خطرات کیهانی شناخته شده را که می‌توانواند دخالت کنند را شامل می‌شود (یا ظهور زندگی پیشرفته را جلوگیری کند).
نکته‌ای که به‌طور پراکنده مطرح می‌شود این است که بشریت به دنبال نشانه‌های درست زیست‌شناختیک، تکنوضویی یا جاهای درست نمی‌گردد. همانطور که دیوید برین به مهندسی جالب گفت، جستجو از زمان اولین پیشنهاد معادله معروف فرانک دریک برای برآورد تعداد ETIهایی که می‌توانیم با آن‌ها در کهکشان خود ارتباط برقرار کنیم، به شدت تغییر کرده است:
"معادله‌ی دریک همواره به عنوان موضوعاتی برای بحث یا تحقیق مطرح شده بود. فرانک هرگز قصد نداشت آن را به عنوان یک فرمول علمی پیش‌بینی کننده تلقی کند. بیش از 25 سال است که تأیید کرده‌ایم که سیارات فراوان است. و حتی سیستم‌هایی که فاقد یک "دنیا طلایی" مشابه زمین‌شناسی هستند نیز ممکن است شامل زیست کره‌های اقیانوسی زیر یخ ماه‌های مشابه اروپا باشند."
"هر سال، ما بیشتر از مراحل شیمیایی‌ای که احتمالاً اولین سلول‌ها را در آغاز به تکامل رسانده‌اند کشف می‌کنیم. بنابراین، من به مراحل بعدی فرمول دریک نگریسته‌ام. فرضیه من از میان صدها نظریه برای سکوت بزرگ این است که انسان‌ها به طور استثنایی هوشمند و به طور غیرمنتظره سریع شده‌اند. در واقع، برخلاف شگفتی‌های رفتارهای خویش پایانی، به نظر می‌رسد که بشریتی که ممکن است (به طور میانگین) به طرز خارق‌العاده آرام و دانا باشد نیز وجود دارد.
به عنوان مثال، اکثر نظرسنجی‌های SETI بر پیام‌های رادیویی یا جستجو برای جاذبه‌های دایسون و دیگر ساختارهای بزرگ متمرکز شده‌اند.
اما همانطور که ناسا در گزارش تکنوسومیسیون خود (منتشر شده در 2019) اشاره کرده است، نشانه‌های تکنولوژی‌های مختلف دیگری وجود دارد که باید به دنبال آن بگردند.
