حیات فرازمینى از دیدگاه علم

واضح آرشیو وب فارسی:سایت ریسک: YAGHOT SEFID17th December 2009, 10:52 AMحیات فرازمینى از دیدگاه علم .... ;):rolleyes: در سال 1961 ستاره شناس فرانك درك معادله اى را ارائه كرد كه جست وجو براى یافتن موجودات فرازمینى را در مسیرى علمى قرار داد و پروژه مدرن سنتى را بنا نهاد. امروز اعداد و ارقام این معادله چگونه به نظر مى رسند؟ جست وجو براى یافتن حیات فرازمینى به موضوعى جذاب در ستاره شناسى و زیست شناسى تبدیل شده است اما كمتر كسى به یاد دارد كه چگونه این موضوع در حدود چهل سال قبل ارائه شد.در سپتامبر 1959 دو فیزیكدان به نام هاى فیلیپ موریسون و جوزف كوكونى مقاله ویژه اى را در هفته نامه انگلیسى نیچر به چاپ رسانیدند تحت عنوانى تحریك كننده به این مضمون «تحقیقات جهت ارتباطات بین ستاره اى».كوكونى و موریسون ادعا كردند كه رادیوتلسكوپ ها به اندازه كافى حساس شده اند كه موارد ارسالى از تمدن هایى در اطراف ستارگان دوردست را دریافت كنن آنان اشاره كردند كه این گونه پیام ها به احتمال زیاد باید در طول موجى معادل 21 سانتى متر ارسال شوند. این همان طول موج ویژه اى است كه از هیدروژن خنثى (معمول ترین ذره موجود در عالم) ساطع مى گردد.موجودات فرازمینى احتمالاً این طول موج را به عنوان یك مشخصه منطقى در طیف رادیویى قلمداد مى كنند، در جایى كه محققانى مانند ما علاقه مند به بررسى آن هستند. هفت ماه بعد یعنى در آوریل 1960 رادیو اخترشناسى به نام فرانك درك براى اولین بار تحقیقى دقیق را براى ردیابى سینگال هاى هوشمند از اقصى نقاط كیهان انجام داد.وى از یك آنتن با بشقابى به قطر 25 متر كه در رصدخانه ملى رادیو اخترشناسى واقع در گرین بنك (ویرجینیاى غربى) قرار داشت استفاده كرد و به دو ستاره نزدیك كه به خورشید شباهت داشتند گوش فرا داد و یا به عبارتى به استراق سمع رادیویى پرداخت.دو ستاره مذكور عبارت بودند از تاوقیطس (اول النعامات) و دیگرى ستاره اپسیلون از صورت فلكى نهر (لازم به ذكر است كه منظور از اپسیلون پنجمین ستاره از هر صورت فلكى از لحاظ قدر است) پروژه وى به نام ازما، پروژه اى كم ارزش، ساده و ناموفق بود. به دنبال تجربه ازما، درك نشستى را با حضور جمعى از دانشمندان ترتیب داد تا درباره چشم انداز و البته موانع و مشكلات پیش روى جست وجو براى هوش فرازمینى بحث و تبادل نظر شود. در نوامبر سال 1961 ، 10 كارشناس فنى مسائل رادیویى، ستاره شناس و زیست شناس به مدت 2 روز در گرین بنك گردهم آمدند.كارل ساگان جوان نیز به همراه ملوین كالوین (شیمى دان دانشگاه بركلى) در آنجا حضور داشت، كسى كه در طول زمان برگزارى نشست خبرى دریافت كرد مبنى بر اینكه برنده جایزه نوبل شیمى شده است.همه چیز براى برگزارى نشست فراهم شده بود كه درك با فرمول مشهور خود از راه رسید. این فرمول عبارت بود از: امروزه این رتبه از حروف و نشانه ها را مى توان بر روى پیراهن ها، سپر اتومبیل ها و بسیارى جاهاى دیگر یافت كرد.این معادله بیان كننده عدد (N) است كه برابر است با تعداد «تمدن هاى قابل رویت» كه در كهكشان راه شیرى واقع است.R عبارت است نرخ سالیانه تولد ستارگان در راه شیرى.fp كسرى از این ستارگان است كه داراى سیاره هستند. ne متوسط تعداد سیارات «زمین گونه» است (سیاراتى كه به طرز قانع كننده و مستدلى براى زندگى مناسب اند) كه در منظومه هایى از سنخ منظومه شمسى قرار دارند.f1 كسرى از این سیارات است كه فى الواقع حیات بر روى آن ها شكل مى گیرد.fi كسرى از سیارات است كه علاوه بر اینكه محل زندگى هستند تكامل زیستى موجب ایجاد گونه اى هوشمند از حیات مى گردد.fc كسرى از گونه هاى هوشمند مذكور است كه قابلیت ارتباط رادیویى بین ستاره اى را داشته باشد.و L برابر است با عمر متوسط تمدن هاى قابل ارتباط. معادله درك به همان میزانى كه ساده است جذاب نیز است. معادله مذكور با طبقه بندى یك مجهول بزرگ و تبدیل آن به دسته اى از پرسش هاى كوچك تر و بیش از پیش قابل تحلیل، تحقیق در زمینه موجودات فرازمینى را هرچه بیشتر محتمل و در ضمن واقع بینانه مى كند. معادله درك پروژه ستى را به یك تلاش ملموس تبدیل كرد و به این پرسش كه آیا در نقطه اى دیگر از جهان هستى حیات وجود دارد یا خیر مبنایى عملى بخشید. ستاره شناسان و زیست شناسان هر دو به یك میزان از زمان ارائه فرمول درصدد حل آن برآمده اند. در نگاه اول استنتاج یك مقدار تخمینى مناسب براى معادله نسبتاً ساده به نظر مى رسد ولى در واقع محاسبه تعداد هوش هاى فرازمینى كه برقرارى ارتباط با آنان ممكن باشد به سادگى میسر نیست.در سال هاى اخیر برخى از این متغیرها وضعیت مشخصى پیدا كرده اند اما اغلب آنها بسیار ناشناخته باقى مانده اند. سرعت شكل گیرى و یا به عبارت دیگر نرخ تولد ستارگان در كهكشان ما تقریباً برابر است با یك ستاره در سال و نتیجتاً 1= Rخواهد بود. مولفه بعدى (fp) احتمالاً باید از اولین مورد كوچك تر باشد به این دلیل كه همه ستارگان همراه خود سیاره ندارند.از سوى دیگر هنگامى كه یك ستاره داراى سیستم سیاره اى باشد به احتمال حداقل 2 یا 3 سیاره و قمر از این سیستم به طور بالقوه شرایط اینكه سرچشمه حیات باشند را دارا هستند. با این اوصاف احتمالاً مقادیر fp و nc خیلى از یك كوچكتر نیستند. گروهى كه به یافتن حیات در نقاط دیگر كیهان خوش بین هستند مى گویند حیات هركجا كه بتواند تشكیل مى شود یعنى (1=f1) و اینكه سیر تكوین داروینى سرانجام متوجه تكامل هوش خواهد شد و این یعنى (1=fi) و همچنین اینكه هیچ تمدن هوشمندى براى مدت طولانى بقاى خود را حفظ نخواهد كرد مگر اینكه الكتریسیته را كشف كند و احساس كنجكاوى جهت برقرارى ارتباط را درك كند (1=fc ). در چنین حالتى كه البته بسیار خوشبینانه است معادله درك تبدیل به حالت ساده اى مى شود كه عبارت است از 1=N كه در آن L طول عمر متوسط یك جامعه هوشمند است برحسب سال.حال اگر L ما عددى معادل ده هزار باشد آنگاه ما، ده هزار تمدن همانند تمدن خودمان در كهكشانمان خواهیم داشت یا به عبارتى یك تمدن در كنار هر بیست میلیون ستاره.اگر این مجموعه به شكلى تصادفى در كهكشان راه شیرى پخش شده باشند احتمالاً نزدیك ترین آنها به ما در حدود هزار سال نورى از ما فاصله خواهد داشت.در این وضعیت زمان لازم براى یك ارتباط دوسویه معادل بخش عظیمى از تاریخ ثبت شده بشر است اما یك ارسال یك سویه احتمالاً مسموع خواهد بود. به هرحال حدود 40 سال از پروژه ستى با شكست مواجه شده و نتیجه اى را در پى نداشته است در حالى كه از اوایل دهه 1960 تاكنون گستره فعالیت رادیوتلسكوپ ها، تكنیك هاى دریافت اطلاعات و همچنین قابلیت هاى محاسباتى به میزان چشمگیرى پیشرفت كرده است.به طور قطع Parameter Space سیگنال هاى رادیویى محتمل (اعم از فركانس ها، مكان هاى واقع در آسمان، قدرت سیگنال ها و مواردى از این دست) بسیار بسیار وسیع تر از آن چیزى است كه تاكنون مورد جست وجو و بررسى قرار گرفته است. اما حداقل این است كه اكنون ما دریافتیم كه كهكشان ما حاوى فرستنده هاى قوى فرازمینى نیست كه به طور متمادى و در ضمن آن طور كه مدنظر ماست علایم را به ما ارسال كند. در سال 1961 هیچ كس قادر به بیان این مطلب نبود. آیا ما مقادیر برخى از پارامترهاى معادله درك را زیاد برآورده كرده و دست بالا گرفته ایم؟ آیا طول عمر تمدن هاى پیشرفته خیلى كوتاه است؟ و یا اینكه ستاره شناسان یك نكته مهم و عمیق را از قلم انداخته اند؟ اكنون با تحلیل جداگانه هریك از اجزاى معادله به بررسى مجدد این رابطه مى پردازیم.R عبارت است از تعداد ستارگانى كه هر ساله در كهكشان ما تشكیل مى شوند (كه فى الواقع در حدود یك است). در این مورد دانشمندان اخترفیزیك تقریباً اتفاق نظر دارند. (البته این بدان معنا نیست كه دقیقاً در هر سال یك ستاره در راه شیرى متولد مى شود بلكه دامنه تغییرات آن بین 3/0 و 3 است.) اما مطلب اینجاست كه اطمینان ستاره شناسان و زیست شناسان در رابطه با عوامل بعدى این معادله بسیار كمتر است. - چند سیاره وجود دارد؟ (Fp) fp متغیر دوم است كه عبارت است از كسرى از ستارگان كه داراى سیستم هاى سیاره اى هستند. اكتشافات اخیر در رابطه با ستارگان جوانى كه با صفحات پیش سیاره اى احاطه شده اند و در ضمن كشف سیارات حقیقى در حال گردش در اطراف ستارگانى كه شبیه به خورشید هستند شك محققان را درباره اینكه آیا وجود سیارات امرى معمول است یا نه به یقین بدل كرده است.این _ به اصطلاح _ صفحات پیش سیاره اى به وسیله رصدهاى گسترده در محدوده اشعه مادون قرمز كشف شده اند و در عكس هایى كه توسط تلكسوپ هابل از سحابى جبار گرفته شده به طور مستقیم دیده شده اند. این سحابى منطقه اى حاصلخیز جهت تشكیل ستارگان است. این قبیل رصدها القاكننده این نظر هستند كه حداقل نیمى از تمامى ستارگانى كه تازه متولد مى شوند با سیاراتى همراه هستند.اگر چه هیچ كس اطمینان ندارد كه این صفحات (پیش سیاره اى) چقدر پابرجا خواهند بود. رصدهاى اخیر كه در محدوده امواج زیر میلیمترى انجام شده، صفحات رقیق گازى بیشترى را در اطراف تعدادى از ستارگان پیرتر نشان داده است كه از جمله این ستارگان مى توان به اولین هدف فرانك درك كه همان ستاره اپسیلون از صورت فلكى نهر است اشاره كرد.بسیارى از این صفحات شكل حلقوى دارند. طبق ایده برخى از نظریه پردازان حفره میان این صفحات تنها مى تواند حاصل سیاراتى باشد كه با گاز و غبار همراهند و در بخش داخلى صفحه قرار دارند. در عرصه كشف سیارات حقیقى پركارترین و پرمحصول ترین گروه از میان شكارچیان سیارات گروهى هستند عبارت از Michel Mayor و Dider Queloz در اروپا و Raui Butier geoffrey Marcy .R در كالیفرنیا.این گروه در بررسى 200 ستاره كه دوتایى نبوده و به خورشید شباهت داشتند موفق به یافتن قریب به 10 سیستم سیاره اى شده اند. از این نتایج چنین برمى آید كه حدود 5 درصد ستارگان با سیاراتى همراه هستند و در نتیجه مقدار متغیر برابر با 05/0 خواهد بود.در هر حال مطلبى كه در اینجا وجود دارد این است كه تكنیك هاى تحقیقاتى كنونى تنها نسبت به سیارات پرجرم و آنهایى كه در مدارهاى نزدیك به ستاره خود گردش مى كنند حساس هستند. در حال حاضر موقعیتى مشابه منظومه شمسى قابل آشكارسازى نیست. به احتمال زیاد نسبت حقیقى ستارگانى كه دوتایى نیستند، مانند خورشید هستند و توسط سیارات همراهى مى شوند بسیار بیش از 5/0 درصد است. این نسبت مى تواند 50 و یا حتى 100 درصد باشد.حال باید منتظر بمانیم و ببینیم كه این رصدهاى جدید چه مسائلى را درباره مولفه fp به ما ارائه مى كند؟ اگرچه ما هنوز مقدار نهایى مولفه فوق را در دست نداریم اما براى ما روشن است كه نقش بسیار مهمى را در معادله درك بازى مى كند و تنها یك بخش ناچیز از این عرصه نیست. - (ne) چه تعدادى از سیارات مناسب هستند؟ هنگامى كه به سراغ متغیر سوم این معادله مى رویم اخبار دلسردكننده اى به دست مى رسد، این متغیر چیزى نیست مگر ne. این عامل از معادله بیانگر تعداد متوسط سیارات موجود در منظومه هاى دیگر است كه جهت آغاز حیات از محیط مناسبى برخوردار هستند.(حرف e در اینجا مخفف «زمین سان» است یعنى سیارات مثل زمین).درك در كتابى تحت عنوان «آیا كسى آنجا هست؟» كه در سال 1992 به چاپ رسید خاطرنشان مى سازد كه شركت كنندگان در گردهمایى گربن بنك مقدار مولفه ne را بین 1 و 5 ارزیابى كرده بودند.به دیگر كلام هر سیستم سیاره اى مى بایست حداقل شامل یك سیاره مانند زمین باشد (منظور محلى است كه وجود آب مایع در آن امكان پذیر باشد) و این رقم مى تواند به آسانى به 3 و یا 5 هم برسد. این دیدگاه خوشبینانه برپایه این تصور استوار است كه منظومه شمسى ما در تعداد، اندازه و توزیع سیارات یك شاخص به شمار مى رود. امروزه مریخ و همین طور اروپا كه یكى از اقمار مشترى است جزء محل هایى است كه براى یافتن اشكال اولیه حیات مورد بررسى قرار مى گیرند و فى الواقع با این وضعیت 3 زمین احتمالى براى فرمول درك در منظومه ما پدید مى آید.به هر حال سیارات فراخورشیدى كه در سال هاى اخیر كشف شده اند نكته اى را به ما انسان ها آموخته اند (به این ترتیب كه) منظومه شمسى ما با مجموعه اى از عوالم و اقمار كه در وضعیتى پایدار و در عین حال زیبا و با مداراتى كه تقریباً به دایره نزدیك است، قرار دارد شاید انتظار بیش از آن چیزى است كه در قانون طبیعت وجود دارد. - fi چه تعداد از سیارات سرچشمه حیات هستند؟ امروزه در محافل علمى در رابطه با مقدار متغیر fi نظرات مثبت بیشترى وجود دارد همان متغیرى كه بیانگر كسرى از سیارات است كه قابل سكونت باشد و حیات در آن شكل بگیرد.توده هاى مولكولى پیكره حیات (اعم از مجموعه هاى بنیادى هیدروكربنى و حتى اسیدهاى آمینه) در سرتاسر عالم به وفور یافت مى شوند. موارد فوق الذكر در شهاب سنگ ها، دنباله دارها و گاز و غبارهاى بین ستاره اى كشف شده اند. با وجود اینكه هیدروكربن ها و اسیدهاى آمینه ارگان هاى زنده نیستند لكن شكى وجود ندارد كه تحولات ماقبل حیات بسیارى در محبس تاریك كهكشان و در میان ستارگان در حال انجام است. مهمترین بخش این روند، یافته هاى شگفت انگیزى است كه (به زبان زمین شناسى) چنین بیان مى شود: میكروارگانیسم ها تنها لحظاتى پس از آخرین برخورد مخرب (در روند شكل گیرى زمین) بر روى این سیاره نمایان شده اند.احتمالاً (البته در صورت حصول شرایط صحیح) پیدایش حیات روندى بالنسبه سهل الوصول دارد كه به راحتى اتفاق مى افتد، اگر این روند مسیرى نامعمول و دشوار بود نمى شد انتظار داشت كه در اولین فرصت پیش آمده بر روى زمین انجام پذیرد بلكه باید در مقاطع بعدى تاریخ سیاره پدیدار مى شد. امروزه زیست شناسان در این باره به بحث مى پردازند كه آیا حیات بر روى زمین چند بار و به صورت جداگانه پدید آمده یا نه.دلایل فراوانى وجود دارد كه نشان مى دهد تمام موجودات زنده اى كه امروزه بر پهنه كره زمین یافت مى شوند منشاء واحدى دارند ولى (با این وجود) رشته هاى دیگرى از حیات نیز ممكن است در طول تاریخ ظهور كرده و از میان رفته باشد. - هوش fi با پایان بخش مربوط به تعداد سیارات زمین مانند ما تنها با 3 مجهول دیگر مواجه هستیم. (اولاً) احتمال تكامل منتج به هوش چقدر است؟ (پاسخ به این سئوال مقدار مولفه fi را براى ما مشخص مى كند) (ثانیاً) ما تا چه حد اطمینان داریم كه موجودات فرازمینى قادر مایل به انتشار امواج رادیویى هستند (پاسخ این سئوال ما را به سوى تعیین مقدار fc رهنمون مى سازد).و آخرین مورد اینكه طول عمر متوسط تمدن هایى كه امكان و توان برقرارى تماس رادیویى را داشته باشند چقدر است؟(L) این عوامل زیست شناختى و جامعه شناختى (مطروحه) در معادله درك بحث ها و تردیدهاى علمى بیشترى را در مقایسه با عناصر بیان شده در عرصه اخترشناسى پدید آورده است. با توجه به نظرات بسیارى از دانشمندانى كه در زمینه حیات فعالیت دارند بسیار ساده لوحانه است كه بینگاریم سیر تكامل در یك سیاره دیگر لزوماً باید به هوش (آن گونه كه مدنظر ماست) منتج گردد.دیرین شناسى به نام استفن جى گلد (دانشگاه هاروارد) در پرفروش ترین كتاب خود به نام «جهان شگفت انگیز» چنین ادعا مى كند كه: «احتمالاً ما وجود خود را مدیون اقبال خوش هستیم، بشر صرفاً به حركت محدود نیست بلكه یك جوهر است.» مسیر تكامل، یك فرآیند غیرقابل پیش بینى، آشفته و عارى از نظم است. گلد بارها و بارها به این مطلب اشاره مى كند كه اگر ما قادر بودیم كه نوار سیر تكامل بر روى سیاره زمین را به عقب بازگردانده و دوباره آن را آغاز كنیم، غیرممكن بود كه انسان دوباره بر روى صحنه زمین خودنمایى كند. دیگران این گونه پاسخ مى دهند كه البته، آنچه كه ما در جست وجوى آن هستیم نوع بشر نیست. هیچ كس در پى آن نیست كه انسانى را در میان ستارگان بیابد (موجودات كوچك سبز رنگ یا چیزى شبیه به آن). بلكه موضوع این است كه آیا اصولاً هیچ گونه ارگانیسمى وجود دارد كه قابلیت استفاده از ابزار، پیشبرد یك جامعه پیشرفته و پیچیده و همچنین ذخیره و پردازش اطلاعات به طریقى كه منتهى به كشف اصول و مبانى الكتریسیته شود را از خود بروز دهد؟از دیدگاه افراد خوش بین در این مورد تفاوت تنها در درجه است و نه در نوع، به این دلیل كه مراحل متفاوت هوش در انواع گسترده جانوران به طور مستقل تكامل پیدا كرده است.اما گلد اشاره مى كند كه هیچ الگوى كلى و یا هر گونه گرایش ترجیهى در مسیر تكامل وجود ندارد. این برداشت كه افزایش تنوع زیستى ضرورتاً همراه است با افزایش توان فكرى كاملاً غلط است. اگر برخى از حیوانات كه به تازگى تكامل یافته اند، بزرگ تر و باهوش تر از گذشتگان خود هستند تنها مى تواند محصول یك اتفاق باشد. پیشرفت بشر هم در زمینه هاى مختلف مى تواند به همین شكل صورت گرفته باشد. سایت ما را در گوگل محبوب کنید با کلیک روی دکمه ای که در سمت چپ این منو با عنوان +1 قرار داده شده شما به این سایت مهر تأیید میزنید و به دوستانتان در صفحه جستجوی گوگل دیدن این سایت را پیشنهاد میکنید که این امر خود باعث افزایش رتبه سایت در گوگل میشود

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت ریسک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 246]