ديجيتال
09-07-2009, 12:30 PM
أين يمكنهم الاختباء(***)
يبدو أن مجرتنا تخلو من حضارات بالغة الرقي، إلا أن حضارات أقل تقدما ربما استعصت على الاستكشافات الجارية.
<J.A.لُپيج>
لم يستطع أي برنامج للبحث عن الكائنات خارج الأرض تسجيل أية إشارة راديوية غريبة موثوقة. فماذا تعني هذه النتيجة السلبية؟ إن أي جواب عن هذا السؤال يجب أن يكون محددا جدا، لأن البحث بعيد تماما عن الكمال؛ ومع ذلك، تمكن الباحثون من إيراد بعض الاستنتاجات الأولية فيما يخص مدى تعقيد تقانة الحضارات الأخرى وعددها.
إن أكثر القنوات التواترية frequency channel فحصا وتمحيصا حتى اليوم هي قناة تواترها نحو 1.42 گيگاهِرتز، وهي توافق خط إصدار أكثر العناصر شيوعا في الكون وهو الهدروجين ـ مفترضين منطقيا أنه إذا كان على الكائنات الذكية خارج الأرض اختيار تواتر ما لجذب انتباهنا فإن التواتر السالف الذكر سيكون اختيارهم الطبيعي ـ إن المخطط المعروض في الصفحة المقابلة، وهو الأول من نوعه، يبين بدقة كيف جرى البحث المكثف في الكون عن إشارات من التواتر السابق نفسه أو قريبة منه؛ ولكن لم تسجل إطلاقا أي منها، ويعني ذلك أن أيا من الحضارات المبحوث عنها إما واقعة خارج مجال الكشف أو أنها لا تبث بطاقة كافية للتسجيل على أجهزتنا. ولذلك فإن تلك النتيجة السلبية لا تنفي احتمال وجود بعض الأنماط من الحضارات، بما في ذلك الحضارات البدائية القريبة من الأرض والحضارات المتقدمة البعيدة جدا عنها.
يصيغ المخطط هذه النتيجة كميا، إذ يُظهر المحور الأفقي البعد عن الأرض، في حين يعطي المحور العمودي الاستطاعة المشعة المتناحية الفعالة EIRP 8 للمرسلات transmitter. إن الاستطاعة EIRP هي أساسا استطاعة المرسل مقسومة على الجزء من السماء الذي يمسحه الهوائي antenna. وتساوي الاستطاعة EIRP في حالة مرسل في جميع الاتجاهات omnidirectional استطاعة المرسل ذاتها. وأكثر المرسلات استطاعة على هذا الكوكب هو حاليا المقراب أريسيبو Arecibo الراديوي المقام في بورتوريكو والذي يمكن استخدامه كنظام رادار ضيق الحزمة وتساوي قيمة استطاعته EIRP نحو 1014 واط.
يمكن أن تستخدم الاستطاعة EIRP دليلا تقريبيا على المستوى التقاني لحضارة متقدمة وفق المخطط الذي وضعه رائد البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا (SETI) الروسي <S.N.كارداشيڤ> في أوائل الستينات، والذي وسعه فيما بعد <C.ساگان>. تستطيع الحضارات من النمط I إرسال إشارات ذات استطاعة مكافئة لكل ضوء الشمس الساقط على كوكب يشبه الأرض، نحو 1010 واط. أما الحضارات من النمط II فيمكن أن تُسخر كامل الاستطاعة الخارجة من نجم يشبه الشمس، نحو 1027 واط. والنمط III من الحضارات، وهو أعظم من سابقيه، يتحكم في استطاعة مجرة بأكملها، نحو 1038 واط. وعندما تقع مقدرة الحضارة فيما بين تلك القيم يحصل عندئذ على نمطها بالاستقراء لوغاريتميا، فمثلا نجد استنادا إلى خرج أريسيبو(9)، أن البشرية تصنف على أنها حضارة من النمط 0.7.
وعند الجمع ما بين البعد واستطاعة المرسل، يبين المخطط ما الجزء من النجوم الذي جرى مسحه حتى الآن من دون أي نجاح. وتمثل المناطق البيضاء والملونة الحضارات التي يمكن الجزم بعدم وجودها بدرجات متفاوتة من الثقة. وتمثل المنطقة السوداء الحضارات التي قد تكون استعصت على الكشف. وتزداد مساحة المنطقة السوداء باتجاه اليمين ـ أي كلما ابتعدنا عن الأرض. تستبعد برامج البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا تماما البث الراديوي من مستوى أريسيبو إلى أبعد من نحو 50 سنة ضوئية، إذ يمكن عند أبعد من ذلك نفي وجود أكثر المرسلات استطاعة. وعندما نبتعد إلى ما وراء درب التبانة فإن البحث عن الكائنات اللاأرضية يفشل كليا؛ لأن الحركات النسبية للمجرات ستحرف بالتأكيد أي إشارات إلى خارج حدود نطاق الكشف detection band.
إن ما سبق لا يمثل نتائج عديمة الفائدة، فقبل أن يبدأ العلماء بالبحث ظنوا أن حضارات النمط II أو III قد تكون في الواقع شائعة جدا، ولكن الأمر كان غير ذلك. وتتوافق هذه النتيجة مع بيانات فلكية أخرى. وتحتاج الحضارات الراقية، ما لم تستطع بأعجوبة مخالفة القانون الثاني في الترموديناميك (الديناميك الحراري)، إلى طرح نفايتها الحرارية فيظهر ذلك عند الأطوال الموجية تحت الحمراء. ومع ذلك فإن الأبحاث التي أنجزها <J.جوگاكو> [من مؤسسة أبحاث الحضارات في اليابان] وزملاؤه لم تظهر طرح مثل هذه النفايات حتى مسافة 80 سنة ضوئية. وإذا ما فرضنا أن الحضارات تتوزع عشوائيا فإن هذه النتائج تضع حدودا لمتوسط مجال الحضارات؛ وبالتالي لاحتمال انتشارها في مناطق غير مدروسة من المجرة.
ومن ناحية أخرى، قد يكون هناك ملايين الحضارات غير المكتشفة التي تملأ درب التبانة والتي ربما لا تكون متقدمة إلا قليلا على حضارتنا. وكذلك قد تشاركنا في مجرتنا واحدة من مئة حضارة أو أكثر من النمط I. ويتعقد الأمر أكثر فأكثر إذا ما أخذنا بالحسبان إمكانية استخدام اللاأرضيين تواترا آخر أو البث بطريقة متقطعة. إن برامج البحث عن الكائنات اللاأرضية استطاعت التقاط العديد من الإشارات الخاصة بأحداث لاأرضية ذات شدة تبعدها عن احتمال أن تكون مجرد ضجيج؛ ولكن لم يكن قط بالمستطاع إعادة التقاطها. إن مثل هذه الإشارات قد تكون موجات راديوية متقلبة صادرة عن هواتف خلوية cell phones في الجوار أو عن إذاعات خارج كوكبنا متقطعة. وعلى الرغم من أن الحد القاطع للتقانة جعل البحث عن كائنات ذكية خارج أرضنا أكثر مضاء من أي وقت مضى، فإننا لم ننجز بعد سوى جزء بسيط مما هو ممكن.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002202.jpg
يلخص هذا المخطط نتائج برامج البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا. تبين المنطقة السوداء الحضارات التي استعصت على بحثنا الراديوي، إما لكونها بعيدة جدا، أو لأن مرسلاتها ضعيفة. ولكي نستفيد من هذا المخطط علينا اختيار قوة ما للمرسل (المحور العمودي) ثم ننتقل حتى حدود المنطقة السوداء ونهبط عندئذ لمعرفة قيمة البعد عن الأرض (المحور الأفقي). فمثلا يجب أن يكون مرسل من الصنف أريسيبو استطاعته 1014 واط على بعد أكبر من 4000 سنة ضوئية لكي يستعصي على الرصد بجميع أشكاله. ويعطي الكود اللوني معلومات أكثر تفصيلا، وبالتحديد النسبة المقدرة لعمر كل المنظومة النجمية المبحوث فيها عن المرسلات التي لها استطاعة تساوي حدا معينا أو أكبر.
المؤلف
Andrew J. Lepage فيزيائي بمؤسسة فيزيدين في برلينگتون حيث يقوم بتحليل بيانات الاستشعار من بعد التي تقدمها السواتل. كتب مقالات عدة في البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا.
وعلى الرغم من ضخامة الجهود المبذولة، أعتقد أنه بإمكاننا استخلاص عدد من الأسباب التي تجعل وضع برنامج استعمار بين نجمي محتملا فعلا. وأحد هذه الأسباب هو أن النوع الذي لديه نزعة طبيعية للاستعمار يتمتع بميزات تطورية في كوكبه الأم، وليس من الصعب أن نتصور كيف يمكن ترحيل هذا الإرث البيولوجي إلى حضارة عصر فضاء. أضف إلى ذلك أنه قد يحدث الاستعمار لأسباب سياسية أو دينية أو علمية. ويبدو أن السبب الأخير هو الأكثر احتمالا إذا ما أخذنا بالحسبان أن أول حضارة تنشأ، ستكون بالضرورة الوحيدة في المجرة. وستعطي جميع بحوثها عن كائنات ذكية نتائج سلبية، وقد تشرع نتيجة لذلك؛ في برنامج استكشاف بين نجمي منهجي لمعرفة سبب هذه النتائج السلبية.
هل نحل المفارقة؟(****)
يمكن القول إنه مهما كانت الحضارات اللاأرضية سلمية أو محبة للاستقرار أو غير فضولية، فسيكون لديها كلها في النهاية دافع لهجرة بين نجمية، لأنه لا وجود لنجم يدوم إلى الأبد. ويشهد تاريخ المجرة كيف استنفدت مئات النجوم الشبيهة بالشمس وقودها من الهدروجين وأمضت أيامها الأخيرة عمالقة حمراء أو أقزاما بيضاء. فلو كانت الحضارات موجودة حول تلك النجوم، فأين ذهبت؟ وهل استسلمت جميعها للانقراض دون أن تفعل أي شيء؟
إن الندرة الواضحة للحضارات التقانية تتطلب تفسيرا. وتُردّ إحدى الإمكانيات إلى الأخذ بالحسبان الإغناء الكيميائي chemical enrichment للمجرة. فجميع أشكال الحياة على الأرض ـ إضافة إلى أي كيمياء حيوية لاأرضية يمكن تصورها ـ تعتمد على عناصر أثقل من الهدروجين والهليوم ـ بخاصة الكربون والنتروجين والأكسجين. وهذه العناصر التي تنتج بتفاعلات نووية تحدث في النجوم، تتراكم تدريجيا في الوسط بين النجمي فتتشكل منه نجوم وكواكب جديدة. لقد كانت تراكيز هذه العناصر في الماضي قليلة ربما أقل مما هو مطلوب لنشوء الحياة. والشمس، من بين النجوم الموجودة في الجزء الخاص بنا من المجرة، هي أكثر هذه النجوم وفرة بهذه العناصر بالنسبة إلى عمرها. وقد يكون نظامنا الشمسي هو بالمصادفة نقطة البدء في نشوء أنواع الحياة وتطورها.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002203.jpg
إن استعمار المجرة لا يستغرق الكثير من الوقت كما يتبادر إلى الذهن. يمكن للإنسان أن يبدأ العملية بإرسال المستعمرين إلى نجمين قريبين، وهذه الرحلة قد تستغرق 100 سنة بوجود تقانة مناسبة متوقعة. ولنقل إنه بعد 400 سنة أرسلت كل مستعمرة بعثتين استعماريتين، فبعد 000 10 سنة ستكون سلالتنا قد استعمرت جميع المنظومات النجمية التي تقع ضمن نطاق 200 سنة ضوئية، وسيتطلب استعمار المجرة بأكملها زمنا قدره 3.75 مليون سنة. وهذا الزمن ليس إلا جزءا يسيرا من الثانية وفق السلم الزمني الكوني. فلو أن حضارة غريبة واحدة بدأت في يوم ما بتنفيذ مثل هذا البرنامج لكانت مستعمراتها تنتشر اليوم أينما نظرنا.
ولكن هذه المناقشة ليست مقنعة بالدرجة التي تبدو بها للوهلة الأولى. فمثلا، لا يعرف الباحثون الحدود الحرجة لوفرة العناصر الثقيلة التي تتطلبها الحياة. فإذا فرضنا، ويبدو ذلك مقبولا، أن وفرة مقدارها عشر القيمة الشمسية كافية، يمكن عندئذ الاستنتاج أن الحياة نشأت حول النجوم الأكبر سنا بكثير من الشمس. وعلى الرغم من أن الشمس تمتلك حقا وفرة كبيرة من العناصر الثقيلة بالنسبة إلى عمرها، فإنها ليست بالتأكيد الفريدة في الكون(10). لنأخذ في الحسبان النجم الشبيه بالشمس القريب يورسي ماجوريس 47(11)، وهو أحد النجوم التي يدور حولها كوكب اكتشف حديثا كتلته تساوي كتلة المشتري. إن وفرة العناصر في هذا النجم تماثل ما هي عليه الحال في الشمس إلا أن عمره التقديري يساوي سبعة بلايين سنة، لذلك فأي حياة قد تكون نشأت في نظامه الكوكبي يجب أن تكون متقدمة على نقطة بدء نشوء الحياة على الأرض بنحو 2.5 بليون سنة. وهناك أيضا ملايين عديدة من النجوم التي تماثل ذلك النجم من حيث العمر والغنى بالكيماويات تنتشر في جميع أرجاء المجرة وبخاصة باتجاه مركزها. وهكذا يبدو أن تطور المجرة الكيميائي غير قادر بالتأكيد على تفسير مفارقة فِرمي تفسيرا كاملا.
إن تاريخ الحياة على الأرض، في نظري، يتطلب تفسيرا أكثر إقناعا. فالكائنات الحية وجدت على الأرض من البداية تقريبا، ولكن لم تظهر الحياة الحيوانية المتعددة الخلايا إلا قبل نحو 700 مليون سنة، أي بقيت الأرض موطنا للمتعضيات الميكروية الوحيدة الخلية فقط مدة تزيد على ثلاثة بلايين سنة. ويبدو أن هذا التأخير الزمني يفترض أن تطور أي شيء أكثر تعقيدا من خلية مفردة أمر غير محتمل. ولذلك فإن الانتقال إلى الحيوانات المتعددة الخلايا سيحدث فقط على جزء صغير جدا من ملايين الكواكب التي تستوطنها المتعضيات الوحيدة الخلية.
ويمكن أن يقال إن الاقتصار على وجود البكتيريا مدة طويلة من الزمن ليس ببساطة، سوى سلفية ضرورية لظهور الحياة الحيوانية فيما بعد على الأرض. وربما استُغرق مثل هذا الوقت الطويل ـ وسيستغرق وقت مماثل في الطول على الكواكب المأهولة الأخرى ـ لكي تستطيع عملية الاصطناع الضوئي photosynthesis التي تقوم بها البكتيريا، بإنتاج كميات الأكسجين الجوي التي تتطلبها أشكال الحياة الأكثر تعقيدا. ولكن حتى لو سلَّمنا بأن أشكال الحياة المتعددة الخلايا ستظهر في النهاية في جميع الكواكب التي تحمل الحياة البسيطة، فإن ذلك لا يقود بالضرورة إلى ظهور مخلوقات ذكية، وبدرجة أقل إلى تطور حضارات تقانية. وقد بين<J.S.گولد> في كتابه «الحياة الرائعة»(12) أن تطور حياة ذكية يتعلق بجملة من التأثيرات البيئية العشوائية أساسا.
يمثل مصير الدينوصورات على الأرض هذه المصادفة بجلاء تام. فقد سيطرت هذه المخلوقات على الكوكب نحو 140 مليون سنة، ومع ذلك لم تنتج أي حضارة تقانية. ولو لم تنقرض الدينوصورات نتيجة حادث وقع مصادفة لكان تاريخ التطور على الأرض مختلفا جدا عما نعرفه حاليا. إن تطور حياة ذكية على الأرض قام على عدد كبير من الأحداث التي وقعت مصادفة، وبعض هذه الأحداث ذات احتمال وقوع ضعيف جدا. ففي عام 1983 تبيّن للفيزيائي<B.كارتر> «أن وجود الحضارات التي يمكن أن تقارن بحضارتنا أمر نادر جدا، حتى لو وجد في أرجاء المجرة عدد كبير من المواقع المؤهلة للحياة كموقعنا نحن.»
وعلى الرغم من أن جميع هذه المناقشات تبدو، من وجهة نظري، مقنعة، لكن قد يتبين أنها أبعد ما تكون عن الحقيقة. وفي هذا الصدد، وفي عام 1853 أوضح<W.هويل> [وهو أحد المناصرين البارزين لمسألة الحياة خارج الأرض] «أن تلك المناقشات التي تشغلنا في هذا المضمار تنتمي إلى المناطق الحدية جدا في العلوم التي تنتهي عندها المعرفة ويبدأ الجهل.» ونجد الآن على الرغم من كل هذا التقدم الذي أحرزناه منذ أيام هوِيل أننا مازلنا في الموقع نفسه. والطريقة الوحيدة لتقليل جهلنا هي استكشاف الكون الذي حولنا بكثير من التفصيل.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002204.jpg
جثث نجمية، مثل سديم Nebula الفراشة، توسخ المجرة . فلو أن كائنات ذكية عاشت في يوم ما حول هذه النجوم فأين هي اليوم؟
ويعني ذلك أن علينا متابعة برامج البحث عن الكائنات خارج الأرض حتى نحصل على إشارات أو، هو الأرجح باعتقادي، حتى نستطيع وضع حدود ضيقة لعدد الحضارات التي تبث راديويا والتي ربما لم ننتبه إليها. ويجب أن نعد برنامجا دقيقا جدا لاستكشاف المريخ بهدف معرفة هل الحياة نشأت وتطورت على هذا الكوكب في حقبة ما من الزمن؛ وإذا كان الجواب نفيا فما أسباب ذلك. ويجب أن نتقدم جاهدين باختراع أجهزة فضائية كبيرة قادرة على تحري وجود كواكب لها حجم الأرض نفسه حول النجوم القريبة، وإجراء تفتيش دقيق باستخدام المطيافية spectroscopic، عن دلائل وجود الحياة في أجواء هذه الكواكب. وأخيرا يجب أن نطور تقانات المسابير probes الفضائية بين النجمية لدراسة الكواكب التابعة للنجوم القريبة.
ولا يمكن تحقيق فهم أعمق لموقعنا على الخريطة الكونية للأشياء إلا بإنجاز مثل هذا البرنامج المجهد من الاستكشاف. فإذا لم نجد دليلا على وجود حضارات تقانية أخرى، يكون قدرنا هو البدء باكتشاف المجرة واستعمارها.
المؤلف
Ian Crawford
فلكي يعمل بقسم الفيزياء والفلك في الكلية الجامعية بلندن. ينصب معظم اهتمامه البحثي على نطاق دراسة البيئات بين النجمية وحول النجمية، بما فيها الأقراص حول النجمية التي يعتقد أنها تشكل الكواكب. ويعتقد كروفورد أن المنظورية الكونية التي يوفرها استكشاف الكون تؤكد على الوحدة السياسية للعالم، ويفسر ذلك بقوله «تتضح هذه المنظورية اليوم بصور الأرض المأخوذة من الفضاء، تلك الصور التي تبين اللاأهمية الكونية لكوكبنا بأكمله، بصرف النظر عن الحدود الدولية التي رسمناها على سطحه. ولو قدر لنا أن نصادف كائنات ذكية في مكان ما بين النجوم، أليس من الأفضل للبشرية أن تتكلم بلسان واحد؟»
يبدو أن مجرتنا تخلو من حضارات بالغة الرقي، إلا أن حضارات أقل تقدما ربما استعصت على الاستكشافات الجارية.
<J.A.لُپيج>
لم يستطع أي برنامج للبحث عن الكائنات خارج الأرض تسجيل أية إشارة راديوية غريبة موثوقة. فماذا تعني هذه النتيجة السلبية؟ إن أي جواب عن هذا السؤال يجب أن يكون محددا جدا، لأن البحث بعيد تماما عن الكمال؛ ومع ذلك، تمكن الباحثون من إيراد بعض الاستنتاجات الأولية فيما يخص مدى تعقيد تقانة الحضارات الأخرى وعددها.
إن أكثر القنوات التواترية frequency channel فحصا وتمحيصا حتى اليوم هي قناة تواترها نحو 1.42 گيگاهِرتز، وهي توافق خط إصدار أكثر العناصر شيوعا في الكون وهو الهدروجين ـ مفترضين منطقيا أنه إذا كان على الكائنات الذكية خارج الأرض اختيار تواتر ما لجذب انتباهنا فإن التواتر السالف الذكر سيكون اختيارهم الطبيعي ـ إن المخطط المعروض في الصفحة المقابلة، وهو الأول من نوعه، يبين بدقة كيف جرى البحث المكثف في الكون عن إشارات من التواتر السابق نفسه أو قريبة منه؛ ولكن لم تسجل إطلاقا أي منها، ويعني ذلك أن أيا من الحضارات المبحوث عنها إما واقعة خارج مجال الكشف أو أنها لا تبث بطاقة كافية للتسجيل على أجهزتنا. ولذلك فإن تلك النتيجة السلبية لا تنفي احتمال وجود بعض الأنماط من الحضارات، بما في ذلك الحضارات البدائية القريبة من الأرض والحضارات المتقدمة البعيدة جدا عنها.
يصيغ المخطط هذه النتيجة كميا، إذ يُظهر المحور الأفقي البعد عن الأرض، في حين يعطي المحور العمودي الاستطاعة المشعة المتناحية الفعالة EIRP 8 للمرسلات transmitter. إن الاستطاعة EIRP هي أساسا استطاعة المرسل مقسومة على الجزء من السماء الذي يمسحه الهوائي antenna. وتساوي الاستطاعة EIRP في حالة مرسل في جميع الاتجاهات omnidirectional استطاعة المرسل ذاتها. وأكثر المرسلات استطاعة على هذا الكوكب هو حاليا المقراب أريسيبو Arecibo الراديوي المقام في بورتوريكو والذي يمكن استخدامه كنظام رادار ضيق الحزمة وتساوي قيمة استطاعته EIRP نحو 1014 واط.
يمكن أن تستخدم الاستطاعة EIRP دليلا تقريبيا على المستوى التقاني لحضارة متقدمة وفق المخطط الذي وضعه رائد البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا (SETI) الروسي <S.N.كارداشيڤ> في أوائل الستينات، والذي وسعه فيما بعد <C.ساگان>. تستطيع الحضارات من النمط I إرسال إشارات ذات استطاعة مكافئة لكل ضوء الشمس الساقط على كوكب يشبه الأرض، نحو 1010 واط. أما الحضارات من النمط II فيمكن أن تُسخر كامل الاستطاعة الخارجة من نجم يشبه الشمس، نحو 1027 واط. والنمط III من الحضارات، وهو أعظم من سابقيه، يتحكم في استطاعة مجرة بأكملها، نحو 1038 واط. وعندما تقع مقدرة الحضارة فيما بين تلك القيم يحصل عندئذ على نمطها بالاستقراء لوغاريتميا، فمثلا نجد استنادا إلى خرج أريسيبو(9)، أن البشرية تصنف على أنها حضارة من النمط 0.7.
وعند الجمع ما بين البعد واستطاعة المرسل، يبين المخطط ما الجزء من النجوم الذي جرى مسحه حتى الآن من دون أي نجاح. وتمثل المناطق البيضاء والملونة الحضارات التي يمكن الجزم بعدم وجودها بدرجات متفاوتة من الثقة. وتمثل المنطقة السوداء الحضارات التي قد تكون استعصت على الكشف. وتزداد مساحة المنطقة السوداء باتجاه اليمين ـ أي كلما ابتعدنا عن الأرض. تستبعد برامج البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا تماما البث الراديوي من مستوى أريسيبو إلى أبعد من نحو 50 سنة ضوئية، إذ يمكن عند أبعد من ذلك نفي وجود أكثر المرسلات استطاعة. وعندما نبتعد إلى ما وراء درب التبانة فإن البحث عن الكائنات اللاأرضية يفشل كليا؛ لأن الحركات النسبية للمجرات ستحرف بالتأكيد أي إشارات إلى خارج حدود نطاق الكشف detection band.
إن ما سبق لا يمثل نتائج عديمة الفائدة، فقبل أن يبدأ العلماء بالبحث ظنوا أن حضارات النمط II أو III قد تكون في الواقع شائعة جدا، ولكن الأمر كان غير ذلك. وتتوافق هذه النتيجة مع بيانات فلكية أخرى. وتحتاج الحضارات الراقية، ما لم تستطع بأعجوبة مخالفة القانون الثاني في الترموديناميك (الديناميك الحراري)، إلى طرح نفايتها الحرارية فيظهر ذلك عند الأطوال الموجية تحت الحمراء. ومع ذلك فإن الأبحاث التي أنجزها <J.جوگاكو> [من مؤسسة أبحاث الحضارات في اليابان] وزملاؤه لم تظهر طرح مثل هذه النفايات حتى مسافة 80 سنة ضوئية. وإذا ما فرضنا أن الحضارات تتوزع عشوائيا فإن هذه النتائج تضع حدودا لمتوسط مجال الحضارات؛ وبالتالي لاحتمال انتشارها في مناطق غير مدروسة من المجرة.
ومن ناحية أخرى، قد يكون هناك ملايين الحضارات غير المكتشفة التي تملأ درب التبانة والتي ربما لا تكون متقدمة إلا قليلا على حضارتنا. وكذلك قد تشاركنا في مجرتنا واحدة من مئة حضارة أو أكثر من النمط I. ويتعقد الأمر أكثر فأكثر إذا ما أخذنا بالحسبان إمكانية استخدام اللاأرضيين تواترا آخر أو البث بطريقة متقطعة. إن برامج البحث عن الكائنات اللاأرضية استطاعت التقاط العديد من الإشارات الخاصة بأحداث لاأرضية ذات شدة تبعدها عن احتمال أن تكون مجرد ضجيج؛ ولكن لم يكن قط بالمستطاع إعادة التقاطها. إن مثل هذه الإشارات قد تكون موجات راديوية متقلبة صادرة عن هواتف خلوية cell phones في الجوار أو عن إذاعات خارج كوكبنا متقطعة. وعلى الرغم من أن الحد القاطع للتقانة جعل البحث عن كائنات ذكية خارج أرضنا أكثر مضاء من أي وقت مضى، فإننا لم ننجز بعد سوى جزء بسيط مما هو ممكن.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002202.jpg
يلخص هذا المخطط نتائج برامج البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا. تبين المنطقة السوداء الحضارات التي استعصت على بحثنا الراديوي، إما لكونها بعيدة جدا، أو لأن مرسلاتها ضعيفة. ولكي نستفيد من هذا المخطط علينا اختيار قوة ما للمرسل (المحور العمودي) ثم ننتقل حتى حدود المنطقة السوداء ونهبط عندئذ لمعرفة قيمة البعد عن الأرض (المحور الأفقي). فمثلا يجب أن يكون مرسل من الصنف أريسيبو استطاعته 1014 واط على بعد أكبر من 4000 سنة ضوئية لكي يستعصي على الرصد بجميع أشكاله. ويعطي الكود اللوني معلومات أكثر تفصيلا، وبالتحديد النسبة المقدرة لعمر كل المنظومة النجمية المبحوث فيها عن المرسلات التي لها استطاعة تساوي حدا معينا أو أكبر.
المؤلف
Andrew J. Lepage فيزيائي بمؤسسة فيزيدين في برلينگتون حيث يقوم بتحليل بيانات الاستشعار من بعد التي تقدمها السواتل. كتب مقالات عدة في البحث عن كائنات ذكية خارج كوكبنا.
وعلى الرغم من ضخامة الجهود المبذولة، أعتقد أنه بإمكاننا استخلاص عدد من الأسباب التي تجعل وضع برنامج استعمار بين نجمي محتملا فعلا. وأحد هذه الأسباب هو أن النوع الذي لديه نزعة طبيعية للاستعمار يتمتع بميزات تطورية في كوكبه الأم، وليس من الصعب أن نتصور كيف يمكن ترحيل هذا الإرث البيولوجي إلى حضارة عصر فضاء. أضف إلى ذلك أنه قد يحدث الاستعمار لأسباب سياسية أو دينية أو علمية. ويبدو أن السبب الأخير هو الأكثر احتمالا إذا ما أخذنا بالحسبان أن أول حضارة تنشأ، ستكون بالضرورة الوحيدة في المجرة. وستعطي جميع بحوثها عن كائنات ذكية نتائج سلبية، وقد تشرع نتيجة لذلك؛ في برنامج استكشاف بين نجمي منهجي لمعرفة سبب هذه النتائج السلبية.
هل نحل المفارقة؟(****)
يمكن القول إنه مهما كانت الحضارات اللاأرضية سلمية أو محبة للاستقرار أو غير فضولية، فسيكون لديها كلها في النهاية دافع لهجرة بين نجمية، لأنه لا وجود لنجم يدوم إلى الأبد. ويشهد تاريخ المجرة كيف استنفدت مئات النجوم الشبيهة بالشمس وقودها من الهدروجين وأمضت أيامها الأخيرة عمالقة حمراء أو أقزاما بيضاء. فلو كانت الحضارات موجودة حول تلك النجوم، فأين ذهبت؟ وهل استسلمت جميعها للانقراض دون أن تفعل أي شيء؟
إن الندرة الواضحة للحضارات التقانية تتطلب تفسيرا. وتُردّ إحدى الإمكانيات إلى الأخذ بالحسبان الإغناء الكيميائي chemical enrichment للمجرة. فجميع أشكال الحياة على الأرض ـ إضافة إلى أي كيمياء حيوية لاأرضية يمكن تصورها ـ تعتمد على عناصر أثقل من الهدروجين والهليوم ـ بخاصة الكربون والنتروجين والأكسجين. وهذه العناصر التي تنتج بتفاعلات نووية تحدث في النجوم، تتراكم تدريجيا في الوسط بين النجمي فتتشكل منه نجوم وكواكب جديدة. لقد كانت تراكيز هذه العناصر في الماضي قليلة ربما أقل مما هو مطلوب لنشوء الحياة. والشمس، من بين النجوم الموجودة في الجزء الخاص بنا من المجرة، هي أكثر هذه النجوم وفرة بهذه العناصر بالنسبة إلى عمرها. وقد يكون نظامنا الشمسي هو بالمصادفة نقطة البدء في نشوء أنواع الحياة وتطورها.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002203.jpg
إن استعمار المجرة لا يستغرق الكثير من الوقت كما يتبادر إلى الذهن. يمكن للإنسان أن يبدأ العملية بإرسال المستعمرين إلى نجمين قريبين، وهذه الرحلة قد تستغرق 100 سنة بوجود تقانة مناسبة متوقعة. ولنقل إنه بعد 400 سنة أرسلت كل مستعمرة بعثتين استعماريتين، فبعد 000 10 سنة ستكون سلالتنا قد استعمرت جميع المنظومات النجمية التي تقع ضمن نطاق 200 سنة ضوئية، وسيتطلب استعمار المجرة بأكملها زمنا قدره 3.75 مليون سنة. وهذا الزمن ليس إلا جزءا يسيرا من الثانية وفق السلم الزمني الكوني. فلو أن حضارة غريبة واحدة بدأت في يوم ما بتنفيذ مثل هذا البرنامج لكانت مستعمراتها تنتشر اليوم أينما نظرنا.
ولكن هذه المناقشة ليست مقنعة بالدرجة التي تبدو بها للوهلة الأولى. فمثلا، لا يعرف الباحثون الحدود الحرجة لوفرة العناصر الثقيلة التي تتطلبها الحياة. فإذا فرضنا، ويبدو ذلك مقبولا، أن وفرة مقدارها عشر القيمة الشمسية كافية، يمكن عندئذ الاستنتاج أن الحياة نشأت حول النجوم الأكبر سنا بكثير من الشمس. وعلى الرغم من أن الشمس تمتلك حقا وفرة كبيرة من العناصر الثقيلة بالنسبة إلى عمرها، فإنها ليست بالتأكيد الفريدة في الكون(10). لنأخذ في الحسبان النجم الشبيه بالشمس القريب يورسي ماجوريس 47(11)، وهو أحد النجوم التي يدور حولها كوكب اكتشف حديثا كتلته تساوي كتلة المشتري. إن وفرة العناصر في هذا النجم تماثل ما هي عليه الحال في الشمس إلا أن عمره التقديري يساوي سبعة بلايين سنة، لذلك فأي حياة قد تكون نشأت في نظامه الكوكبي يجب أن تكون متقدمة على نقطة بدء نشوء الحياة على الأرض بنحو 2.5 بليون سنة. وهناك أيضا ملايين عديدة من النجوم التي تماثل ذلك النجم من حيث العمر والغنى بالكيماويات تنتشر في جميع أرجاء المجرة وبخاصة باتجاه مركزها. وهكذا يبدو أن تطور المجرة الكيميائي غير قادر بالتأكيد على تفسير مفارقة فِرمي تفسيرا كاملا.
إن تاريخ الحياة على الأرض، في نظري، يتطلب تفسيرا أكثر إقناعا. فالكائنات الحية وجدت على الأرض من البداية تقريبا، ولكن لم تظهر الحياة الحيوانية المتعددة الخلايا إلا قبل نحو 700 مليون سنة، أي بقيت الأرض موطنا للمتعضيات الميكروية الوحيدة الخلية فقط مدة تزيد على ثلاثة بلايين سنة. ويبدو أن هذا التأخير الزمني يفترض أن تطور أي شيء أكثر تعقيدا من خلية مفردة أمر غير محتمل. ولذلك فإن الانتقال إلى الحيوانات المتعددة الخلايا سيحدث فقط على جزء صغير جدا من ملايين الكواكب التي تستوطنها المتعضيات الوحيدة الخلية.
ويمكن أن يقال إن الاقتصار على وجود البكتيريا مدة طويلة من الزمن ليس ببساطة، سوى سلفية ضرورية لظهور الحياة الحيوانية فيما بعد على الأرض. وربما استُغرق مثل هذا الوقت الطويل ـ وسيستغرق وقت مماثل في الطول على الكواكب المأهولة الأخرى ـ لكي تستطيع عملية الاصطناع الضوئي photosynthesis التي تقوم بها البكتيريا، بإنتاج كميات الأكسجين الجوي التي تتطلبها أشكال الحياة الأكثر تعقيدا. ولكن حتى لو سلَّمنا بأن أشكال الحياة المتعددة الخلايا ستظهر في النهاية في جميع الكواكب التي تحمل الحياة البسيطة، فإن ذلك لا يقود بالضرورة إلى ظهور مخلوقات ذكية، وبدرجة أقل إلى تطور حضارات تقانية. وقد بين<J.S.گولد> في كتابه «الحياة الرائعة»(12) أن تطور حياة ذكية يتعلق بجملة من التأثيرات البيئية العشوائية أساسا.
يمثل مصير الدينوصورات على الأرض هذه المصادفة بجلاء تام. فقد سيطرت هذه المخلوقات على الكوكب نحو 140 مليون سنة، ومع ذلك لم تنتج أي حضارة تقانية. ولو لم تنقرض الدينوصورات نتيجة حادث وقع مصادفة لكان تاريخ التطور على الأرض مختلفا جدا عما نعرفه حاليا. إن تطور حياة ذكية على الأرض قام على عدد كبير من الأحداث التي وقعت مصادفة، وبعض هذه الأحداث ذات احتمال وقوع ضعيف جدا. ففي عام 1983 تبيّن للفيزيائي<B.كارتر> «أن وجود الحضارات التي يمكن أن تقارن بحضارتنا أمر نادر جدا، حتى لو وجد في أرجاء المجرة عدد كبير من المواقع المؤهلة للحياة كموقعنا نحن.»
وعلى الرغم من أن جميع هذه المناقشات تبدو، من وجهة نظري، مقنعة، لكن قد يتبين أنها أبعد ما تكون عن الحقيقة. وفي هذا الصدد، وفي عام 1853 أوضح<W.هويل> [وهو أحد المناصرين البارزين لمسألة الحياة خارج الأرض] «أن تلك المناقشات التي تشغلنا في هذا المضمار تنتمي إلى المناطق الحدية جدا في العلوم التي تنتهي عندها المعرفة ويبدأ الجهل.» ونجد الآن على الرغم من كل هذا التقدم الذي أحرزناه منذ أيام هوِيل أننا مازلنا في الموقع نفسه. والطريقة الوحيدة لتقليل جهلنا هي استكشاف الكون الذي حولنا بكثير من التفصيل.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N2-3_H10_002204.jpg
جثث نجمية، مثل سديم Nebula الفراشة، توسخ المجرة . فلو أن كائنات ذكية عاشت في يوم ما حول هذه النجوم فأين هي اليوم؟
ويعني ذلك أن علينا متابعة برامج البحث عن الكائنات خارج الأرض حتى نحصل على إشارات أو، هو الأرجح باعتقادي، حتى نستطيع وضع حدود ضيقة لعدد الحضارات التي تبث راديويا والتي ربما لم ننتبه إليها. ويجب أن نعد برنامجا دقيقا جدا لاستكشاف المريخ بهدف معرفة هل الحياة نشأت وتطورت على هذا الكوكب في حقبة ما من الزمن؛ وإذا كان الجواب نفيا فما أسباب ذلك. ويجب أن نتقدم جاهدين باختراع أجهزة فضائية كبيرة قادرة على تحري وجود كواكب لها حجم الأرض نفسه حول النجوم القريبة، وإجراء تفتيش دقيق باستخدام المطيافية spectroscopic، عن دلائل وجود الحياة في أجواء هذه الكواكب. وأخيرا يجب أن نطور تقانات المسابير probes الفضائية بين النجمية لدراسة الكواكب التابعة للنجوم القريبة.
ولا يمكن تحقيق فهم أعمق لموقعنا على الخريطة الكونية للأشياء إلا بإنجاز مثل هذا البرنامج المجهد من الاستكشاف. فإذا لم نجد دليلا على وجود حضارات تقانية أخرى، يكون قدرنا هو البدء باكتشاف المجرة واستعمارها.
المؤلف
Ian Crawford
فلكي يعمل بقسم الفيزياء والفلك في الكلية الجامعية بلندن. ينصب معظم اهتمامه البحثي على نطاق دراسة البيئات بين النجمية وحول النجمية، بما فيها الأقراص حول النجمية التي يعتقد أنها تشكل الكواكب. ويعتقد كروفورد أن المنظورية الكونية التي يوفرها استكشاف الكون تؤكد على الوحدة السياسية للعالم، ويفسر ذلك بقوله «تتضح هذه المنظورية اليوم بصور الأرض المأخوذة من الفضاء، تلك الصور التي تبين اللاأهمية الكونية لكوكبنا بأكمله، بصرف النظر عن الحدود الدولية التي رسمناها على سطحه. ولو قدر لنا أن نصادف كائنات ذكية في مكان ما بين النجوم، أليس من الأفضل للبشرية أن تتكلم بلسان واحد؟»