فرازمینی ها چگونه در جهان پراکنده شده اند؟

هرچه بیشتر در مورد سیارات درون و بیرون منظومه شمسی یاد می گیریم، پاسخ به این سوال که “بیگانگان کجا هستند؟”سخت تر به نظر می رسد. علاوه بر کشف بسیاری از سیارات در مناطق قابل سکونت و انواع جدیدی از سیاره های فراخورشیدی که ممکن است از حیات پشتیبانی کنند، ما همچنین دریافته ایم که حیات روی زمین در شرایط سختی قرار دارد که فکر نمی کردیم امکان پذیر باشد. پس، همه کجا هستند؟

پیش زمینه ها

دانشمندی به نام مایکل هارت در مقاله سال ۱۹۷۴ خود با عنوان “توضیحی برای وجود فرازمینی ها روی زمین” سعی کرد بفهمد که چقدر طول می کشد تا تمدن ها در سراسر کهکشان گسترش یابند. او پیشنهاد کرد که اگر تمدنی تلاش کند، می تواند به سرعت کهکشان را استعمار کند.

ایده هارتس شامل ارسال سفره ای اکتشافی به ۱۰۰ ستاره نزدیک (همگی در فاصله ۲۰ سال نوری از خورشید)است. هر مستعمره می توانست سفره ای اکتشافی خود را ارسال کند و این روند ادامه می یافت. اگر بین سفرها وقفه ای وجود نداشت، مرز اکتشافات فضایی مانند کره ای با سرعت ۰.۱۰ درجه سانتی گراد گسترش می یافت. با این نرخ، بیشتر کهکشان ما در طول ۶۵۰،۰۰۰ سال کشف خواهد شد. حتی با کمی وقفه بین سفرها، زمان مورد نیاز برای طی کردن کهکشان تقریبا دو برابر خواهد شد. به گفته هارت، اگر تمدن های پیشرفته ای در کهکشان ما وجود داشتند، زمان کافی برای رسیدن به ما داشتند، مگر اینکه کم تر از ۲ میلیون سال پیش شروع به کاوش در فضا می کردند.

فرازمینی ها دورتر می شوند؟

با این حال، باتوجه به اینکه کهکشان ما حدود ۱۳.۶ میلیارد سال قدمت دارد، جای تعجب دارد که هیچ تمدن فرازمینی پیدا نکرده ایم. این مقاله نشان می دهد که نبود موجودات فضایی روی زمین ممکن است شاهدی بر وجود حیات بیگانه در آنجا باشد. هارت می گوید: اگر چنین چیزی وجود داشته باشد، ما به توضیح جامعه شناختی نیاز داریم که چرا آن ها زمانی که فرصت داشتند، کهکشان را مستعمره نکردند. تا زمانی که توضیح قانع کننده ای پیدا نکنیم و اطلاعات بیشتری در مورد شکل گیری سیاره ای و عوامل دیگر جمع آوری نکنیم، هارت استدلال می کند که این شواهد قوی است که ما اولین تمدن در کهکشان هستیم.

وقتی به ستاره ها نگاه می کنیم، آیا می توانیم انتظار کهکشانی پر از تمدن را داشته باشیم؟ مقاله ای که اخیرا توسط یک تیم تحقیقاتی منتشر شده، به سرعت گسترش یک تمدن به سیاره های اطراف می پردازد و ایده انبساط یکنواخت را به چالش می کشد.

محققان مدل ساده ای از جهان را با استفاده از سلول ها برای نشان دادن سیارات قابل سکونت ابداع کردند. آن ها یک بخش کروی سه بعدی را با یک “تمدن” در مرکز آن جدا کردند. این تمدن به طور پیوسته به سمت سلول های دیگر حرکت می کند و از منابع سیاره های جدید برای گسترش دسترسی خود به سراسر کهکشان استفاده می کند.

مدل های مختلف جهان

این تیم سه مدل جهان را در نظر گرفت: یک مدل ایستا، یک مدل مبتنی بر ماده و یک مدل مبتنی بر ماده تاریک. مدل استاندارد کیهان شناسی فرض می کند که جهان تا حدود ۹.۸ میلیارد سال پیش تحت سلطه ماده بوده است. در هر دو جهان ماده و ماده تاریک، سیاراتی وجود دارند که فراتر از دسترس هر تمدنی هستند و از دید آن ها سریع تر از سرعت نور عقب نشینی می کنند.

مشاهده ما محدود به نوری است که به ما رسیده است که به عنوان جهان قابل مشاهده شناخته می شود. در یک جهان تحت سلطه ماده تاریک، با گسترش آن، فاصله با ستاره های دیگر افزایش می یابد و جهان قابل مشاهده ما منقبض می شود. در این سناریو، محدودیتی برای میزان گسترش تمدن ها وجود دارد و این محدودیت با ادامه گسترش جهان کاهش می یابد.

آلن آل. آلینا، یکی از نویسندگان این مقاله، توضیح داد که در یک جهان ماده محور، طبق معادله فریدمن، کرو هابل به جای انبساط، کوچک می شود. به بیان ساده، سیاراتی که در ابتدا سریع تر از سرعت نور حرکت می کنند، “کند می شوند” و به طور بالقوه قابل دسترس می شوند.

در حالی که تمدن ها در یک جهان تحت سلطه ماده تاریک می توانند در طول زمان به سیارات کمتری برسند، اما هنوز هم در یک بازه زمانی معقول موفق به استعمار می شوند. صرف نظر از نوع جهان، انبساط به آرامی شروع می شود و با گسترش تمدن ها شتاب می گیرد و گزینه های بیشتری را برای سیاره های نزدیک فراهم می کند. در نهایت، وقتی آن ها حباب خود را کلونیزه می کنند، وقتی گزینه ها را از بین می برند، انبساط کند می شود.

نتیجه

اگرچه ناامیدکننده است که ما نمی توانیم فراتر از جهان قابل مشاهده عظیم خود کلونی سازی کنیم، اما این مطالعه نشان می دهد که شاید موجودات فضایی هنوز به طور کامل کهکشان را کلونی سازی نکرده اند و دچار انبساط آهسته اولیه شده اند. نیازی به نگرانی نیست، چرا که عدم برقراری ارتباط تاکنون لزوما نشان دهنده مشکل نیست. وقتی همه چیز گرم می شود، به طور بالقوه میلیاردها سال پس از زمان ما، تماس با حیات بیگانه محتمل تر می شود.

سوالات

آیا جهان از مواد تشکیل شده است؟

جهان پر از مواد است، و گرانش، نیرویی که همه چیز را به هم می‌کشد، نقش بزرگی در متصل نگه داشتن آن‌ها دارد. اما در سال ۱۹۹۸، تلسکوپ فضایی هابل به ستاره های دوردست در حال انفجار نگاه کرد و چیز شگفت انگیزی یافت. این نشان داد که مدت‌ها پیش، جهان آهسته‌تر از الان در حال انبساط بود.

آیا موجودات زنده در سیارات دیگر وجود دارند؟

در کهکشان ما، که احتمالاً تریلیون ها سیاره دارد، زمین تنها سیاره ای است که می شناسیم دارای حیات است. ما نمی دانیم که آیا ممکن است موجودات زنده در سیارات دیگر وجود داشته باشند.

آیا بخشی از جهان که می توانیم ببینیم بزرگتر می شود؟

با بزرگتر شدن جهان، بخشی که ما می توانیم ببینیم، به نام جهان قابل مشاهده، نیز بزرگتر می شود. هر سال حدود مسافتی را که نور طی یک سال روی زمین طی می کند، گسترش می یابد. این بدان معنی است که ما می توانیم در طول زمان بیشتر و بیشتر از جهان را ببینیم، زیرا نور از اجسام دورتر به ما می رسد.

سه نوع جهان چیست؟

سه نوع وجود دارد:

جهان مسطح بدون منحنی.
جهان باز با منحنی که به عقب بر نمی گردد.
جهان بسته با منحنی که به عقب تا می شود، مانند یک زین.

آیا ما از غبار فضایی ساخته شده ایم؟

بله این کاملا درست است. تقریباً تمام مواد موجود در بدن ما، مانند عناصر، در یک ستاره ایجاد شده اند. برخی از آن حتی از میان ستارگان در حال انفجار متعددی به نام ابرنواخترها عبور کردند.

تعاریف

پارادوکس فرمی:

پارادوکس فرمی به تناقض آشکار بین احتمال بالای وجود تمدن های فرازمینی و فقدان شواهد برای یا تماس با چنین تمدن هایی اشاره دارد.

مایکل هارت:

مایکل هارت یک اخترفیزیکدان است که در سال ۱۹۷۴ مقاله ای با عنوان “توضیحاتی برای عدم حضور فرازمینی ها در زمین” نوشت که در آن پتانسیل تمدن ها برای استعمار کهکشان را بررسی می کند و این سوال را مطرح می کند که چرا ما با آن مواجه نشده ایم. حیات فرازمینی