خانه / پارادوکس / فرمی – Fermi Paradox

فرمی – Fermi Paradox

پارادوکس فرمی
پارادوکس فرمی

تناقض فرمی یا پارادوکس فرمی – که از روی انریکو فرمی نامگذاری شده است- تضادی ظاهری است میان عدم وجود مدرک و تخمین‌های احتمالاتی بالا- همانند آنچه توسط معادله دریک حاصل می‌شود- برای وجود تمدن‌های فرازمینی
پارادوکس فرمی در تلاش است تا به این سوال پاسخ دهد که موجودات فرازمینی کجا زندگی می‌کنند. با توجه به این که خورشید و زمین ما سن کمتری نسبت به کل جهان هستی دارند- این نظریه معتقد است که باید موجودات فضایی تا به حال به زمین سفر کرده باشند.

-پارادوکس فرمی- Fermi paradox این سوال اساسی را می‌پرسد: چطور علیرغم احتمال بالای وجود موجودات غیرزمینی- هنوز میان ما و آنها ارتباطی به وجود نیامده؟

هر دو گزاره این پارادوکس بر اساس قانون احتمالات بررسی و در دهه ۴۰ و ۵۰ میلادی مدون شده است. این پاردوکس می‌گوید اگر حیات موجودات دیگر را بر اساس حیات زمینی طبقه‌بندی کنیم -و دیگر احتمالات را در نظر نگیریم- میلیون‌ها ستاره همانند خورشید در جهان وجود دارد که بایستی هزاران سیاره همانند زمین شرایط مشابهی داشته باشند و این امکان حیات هوشمند بر تعداد کثیری از آنها را نشان می‌دهد- این حیات هوشمند می‌تواند در بسیاری از این سیارات به امکان سفر فضایی رسیده باشد و حتی اگر سرعت آن را کم در نظر بگیریم با این حجم بالای سیارات -احتمالا شبیه‌ زمین- بایستی لااقل در بخش‌های مختلف کیهان حیات وجود داشته و طی هزاران سال نمونه‌هایی از آن مشاهده می‌شد. اما دانشمندان تا امروز موفق به یک تماس نیز نشده‌اند. این پارادوکس از کجا ناشی می‌شود؟

اساس پارادوکس فرمی:

اول. احتمال بالا بر اساس مقیاس: در کهکشان راه شیری حدود ۴۰۰بیلیون -این عدد ۱۱ صفر دارد- ستاره و در کل جهانی که تا کنون مشاهده شده ۷۰سکتیلیون -این عدد ۲۲ سفر دارد- ستاره وجود دارد. حتی اگر امکان وجود حیات را در میان این همه ستاره بسیار اندک در نظر بگیریم باز هم با تعداد بسیار بسیار زیادی مواجه هستیم. اگر این گونه‌های حیاتی با توجه به عمر جهان میلیون‌ها یا میلیاردها سال پیش از ما به تکامل و هوش کافی رسیده‌ باشند- باید تا امروز آثارشان را مشاهده می‌کردیم.

دوم.علاقه هرگونه حیاتی شبه‌زمینی به کشف دنیای دیگر و استعمار آن: انسان و دیگر گونه‌های حیوانی در تلاش دایمی برای یافتن زیست‌گاه‌های جدید و گسترش قلمرو هستند. دیگر اقلام هوش مصنوعی جهان نیز به احتمال بسیار زیاد به این موضوع علاقمندند.

سوم. تاکنون هیچ اثری که نشان دهد رسما و بدون واسطه به موجودی غیرزمینی ارتباط دارد کشف نشده.قریب به اتفاق مشاهدات عوام از پدیده‌های فضایی یا یوفوها خطای دید یا اشکال در تفسیر است. این موارد ده‌ها سال توسط پژوهشگران بررسی شده و همچنان در دست بررسی است -مثلا مرکز عظیمSETI – – اما هنوز هیچ موردی که نشانی از وجود موجودی غیرزمینی باشد اثبات نشده است.

فرضیه‌های توضیح پارادوکس فرمی :

برای این پارادوکس احتمالات و فرضیه‌های مختلفی معرفی شده است که همه جنبه‌های آن تا حد ممکن دیده شود.

هیچ موجود فضایی وجود ندارد.

موجودات فضایی هوشمندی وجود ندارند. یکی از فرضیه‌ها این است که گرچه امکان وجود موجودات دیگری وجود دارد- اما موجودی وجود ندارد یا خیلی زود نابود شده و یا می‌شود و پیش از آنکه این تمدن‌ها به ما برسند از بین می‌روند. این فرضیه می‌گوید که اگر حیات را همچون حیات زمینی در نظر بگیریم ممکن است سیاره‌ای شبیه زمین بسیار نادر باشد و حتی در صورت وجود هم به تکامل و پیشرفت نرسند.

ذات و طبیعت موجودات هوشمند بر نابودی خودشان است. این فرضیه می‌گوید که موجودات هوشمند پس از تکامل به زودی و پیش از تماس با دیگر موجودات- بر اثر جنگ داخلی -اتمی یا شیمیایی یا …- یا بیماری‌های واگیردار غیرقابل درمان به طور کامل نابود می‌شوند.

ذات و طبیعت موجودات هوشمند بر نابودی دیگران است. هر قدرت و حکومتی برای بقا و یا گسترش قلمرو به دیگران حمله و آنان را نابود می‌کند. این فرضیه می‌گوید که موجودات هوشمند هر موجود هوشمند دیگری را بیابند نابود خواهند کرد. به همین دلیل موجودات هوشمند دیگر نقاط کیهان هیچ‌گاه موفق با تماس با دیگران نمی‌شوند مگر به قصد نابودی یکی از طرفین.

حیات خودبخود نابود می‌شود. زندگی به صورت پریودیکال و متناوب بر اثر اتفاقات طبیعی در هر سیاره قابل نابودی است. عصر یخبندان یا مواردی از این دست در زمین باعث نابودی بیش از ۹۰ درصد موجودات شد. این تمدن‌ها در هرجای کیهان ممکن است به دلایل طبیعی پیش از امکان تماس از بین بروند.

انسان تنها موجود هوشمند کاینات است. این فرضیه اساس دینی دارد و می‌گوید که کاینات برای بشر ساخته شده و هیچ موجود هوشمندی همزمان وجود ندارد.
جهان هنوز جوان است. این فرضیه می‌گوید که با توجه به عمر جهان و در حال رشد بودن آن- هنوز آنقدر جوان است که سیارات دیگر امکان تولید موجود زنده را نیافته‌اند

موجودات هوشمندی وجود دارند اما ما هیچ اثری از آنها مشاهده نمی‌کنیم
برقراری ارتباط به دلیل بزرگی بسیار بسیار زیاد جهان و یا کاستی‌های دستگاه‌های دوطرف به لحاظ تکنیکی ممکن نیست.

موجودات فضایی هوشمند ممکن است آنقدر در فضا و زمان از ما دور باشند که امکان ارتباط با آنها مقدور نباشد و یا هنوز امکانپذیر نشده باشد.
ساخت و ارسال دستگاه‌هایی که گوشه‌های مختلف کیهان را برای یافتن موجوداتی دیگر جستجو کنند بسیار بسیار پر هزینه است. نه هوش زمینی و نه هوش‌های دیگر کرات قادر به تامین سرمایه یا حمایت آن نیستند. یا انسان و دیگر موجودات هنوز آنقدر به یافتن یکدیگر علاقمند نشده‌اند.

موجودات فضایی زمین را بررسی نمی‌کنند چرا که احتمالا فضا و امکانات آن برای آنها جذابیتی ندارد. احتمالا هوش زمینی هم به دنبال سیاراتی که شباهت کاملی به زمین ندارند نمی‌گردد و ممکن است در سیاراتی که هیچ شباهتی ندارند موجودات هوشمندی باشند.

موجودات فضایی از سیستم ارتباطی کاملا متفاوتی استفاده می‌کنند. بنابراین سیگنال‌های طرفین برای هم مفهوم یا قابل دریافت نیست.
موجودات فضایی شاید خیلی گرفتارتر و خوشحال‌تر از آن هستند که دنبال ما یا دیگران بگردند. پیشرفت تکنولوژیکی و امکانات بالا شاید به آنها زندگی آسوده و امنی داده که نیازی به جستجو حس نمی‌کنند. با درگیری و جنگ به آنها فرصت پیگیری دیگران را نمی‌دهد.

بشر تعداد موجودات فضایی را دست‌کم گرفته. ممکن است تعداد بسیار بسیار زیادی موجود فضایی وجود دارند که با هم ارتباط دارند اما تمایلی به ارتباط با زمینیان ندارند و ریاضیات و فیزیک ما قادر به تحلیل و یا تشخیص این موجودات نیست. شاید آنها آنقدر پیشرفته‌تر از بشر باشند که وقتشان را برای ارتباط با ما تلف نمی‌کنند.

آنها تکنیکی نیستند. شاید موجودات فضایی به دلایل فردی و اعتقادی یا شرایط محیطی علاقه یا امکان استفاده از تکنولوژی را ندارند. پس روشی برای ارتباط ندارند.
دلایل وجود آنها خوب بررسی نمی‌شود. یکی از تیوری‌ها که به تیوری توطیه تشبیه می‌شود این است که مراکز قدرتمندی از جمله مرکز SETI احتمالات یا مواردی که ممکن است وجود موجودات فضایی را نشان دهد درست تحلیل نکرده- نادیده گرفته و یا عمدا مخفی می‌کنند.

هوش فرازمینی وجود دارد- صدای مارا می‌شنود- اما به دلایلی تصمیم گرفته با ما ارتباطی برقرار نکند و به ما پاسخی ندهد. یا هنوز برای اینکه چه پاسخی بدهند و در صورت ارتباط دوطرفه چه اتفاقی بیافتد به تفاهم نرسیده‌اند. آنها نگران خطرات احتمالی از جانب ما یا دیگران هستند.

آنها مارا می‌بینند و می‌شنوند- اما تصمیم دارند در سیستم هوشمند زمینی دخالتی نکنند و اجازه بدهند که زمینیان خودشان تا نابودی یا پیشرفت بیشتر پیش بروند. یا به وسیله شرایط تکنیکی امکان ارتباط ما با دیگران را محدود و یا قطع کرده‌اند. صدای ما از فاصله‌ای بیشتر از آنکه آنها تصمیم گرفته‌اند فراتر نمی‌رود و یا مفهوم نیست.

آنها وجود دارند و در کنار ما در زمین حضور دارند. اما به دلایل تکنیکی- یا امکان ارتباط وجود ندارد و یا آنها علاقه‌ای به ارتباط ندارند.

تمدن‌های فرابشری پیش از آنکه به درجه‌ای از کشف و ارتباط با دیگران برسند از بین می‌روند. این یک اعتقاد دینی -مورمون‌ها- است که معتقدند حیات زمینی با قیامت از بین می‌رود و دیگر گونه‌های حیات در کرات دیگر نیز قیامت مشابهی را تجربه کرده یا می‌کنند.

 

انریکو فرمی و پارادوکس فرمی

انریکو فرمی- فیزیکدان ایتالیایی- در سال ۱۹۵۰ میلادی طی یک سخنرانی کوچک- نظریه‌ای بزرگ را اعلام کرد و حالا پس از گذشت دهه‌ها از این سخنرانی- دانشمندان بسیاری از توجیه و یافتن پاسخی برای آن عاجز هستند.

فرمی معتقد بود هر تمدنی با استفاده از دانش ابتدایی راکتی و علاقه به گسترش تمدن خود می‌تواند به سرعت کل کهکشان ما را کلونی‌سازی کند. در طی هر ۱۰ میلیون سال می‌توان یک منظومه‌ای از ستاره‌ها را تحت حکومت خود در آورد. هر چند ۱۰ میلیون سال بسیار طولانی به نظر می‌رسد- اما در مقایسه با عمر جهان هستی مقدار کمی است- چرا که جهان ما بیش از ۱۰ هزار میلیون سال عمر دارد. کلونی‌سازی کهکشان راه‌شیری در این مدت امری بسیار راحت خواهد بود.
جهان ما بسیار گسترده بوده و سن بالایی دارد. براساس یک تخمین- جهان ما قطری بیش از ۹۲ میلیارد سال نوری دارد و با سرعت بالایی نیز در حال گسترش است. محاسبه‌ای دیگر خبر از سن ۱۳.۸۲ میلیارد سالی جهان می‌دهند. در نگاه اول شاید به نظر برسد که این مدت زمان برای ساخت تمدن بزرگ توسط موجودات فرازمینی کافی باشد- اما از طرفی این موجودات نیاز به طی مسافتی بسیار طولانی برای سفر به سایر نقاط جهان خواهند داشت.

مقدار سیاراتی که در خارج منظومه‌ی شمسی یافت شده نشان از این نکته دارند که حیات در خارج از زمین نیز می‌تواند بسیار گسترده باشد. تحقیقی که در سال ۲۰۱۳ میلادی با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی کپلر انجام شده نشان از این دارد که از هر ۵ ستاره‌ی مشابه خورشید حداقل یکی از آن‌ها سیاره‌ای مشابه زمین دارد که در فاصله‌ی قابل سکونت از آن قرار دارد- فاصله‌ای که باعث می‌شود تا امکان وجود آب در فاز مایع بر روی سیاره وجود داشته باشد. البته قرار گرفتن در این ناحیه کافی نیست و فاکتورهای بسیار دیگری مانند جو سیاره در این امر تاثیرگذار هستند. البته توجه به این نکته ضروری است که حیات می‌تواند شامل یک باکتری یا یک موجود زنده‌ی بزرگ و قابل دیدن باشد.

درک ما از حیات در جهان هستی بسیار کم بوده و در مراحل ابتدایی خود قرار دارد. یک مشکل این است که سیاره‌های فراخورشیدی در فاصله‌ی زیادی از زمین قرار دارند و ارسال فضاپیما به آن‌ها غیرممکن است. مشکل دیگر این است که حتی درون منظومه‌ی شمسی خودمان نیز نتوانسته‌ایم تمامی احتمالات موجود را مورد بررسی قرار دهیم. در اطراف خود شاهد میکروب‌هایی بوده‌ایم که در دماهای پایین نیز توانسته‌اند زنده بمانند. این مشاهدات و سایر موارد مشابه باعث شده که احتمال وجود حیات در قمر اروپا و سایر قمرهای مشابه و حتی مریخ نیز هنوز رد نشوند.

همه‌ی این موارد نشان از این دارند که نه تنها در منظومه‌ی شمسی- بلکه در کهکشان راه شیری نیز ممکن است حیات وجود داشته باشد. در حال حاضر هیچ کدام از این احتمالات نه اثبات و نه رد شده‌اند. اما احتمال وجود تغذیه‌ی مناسب برای حیات در این مناطق چقدر است؟

حیات- گسترده یا محدود؟

احتمالات وجود حیات با رابطه‌ی درک سنجیده می‌شود. حیات هوشمند به تمدن‌هایی در کهکشان راه‌ شیری اشاره دارد که سعی دارند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این رابطه دارای متغیرهای زیر است:

N= تعداد تمدن‌هایی که در کهکشان راه شیری حضور داشته و تابش‌های الکترومغناطیسی آن‌ها قابل شناسایی است
*R= نرخ ایجاد ستاره‌هایی که برای بوجود آمدت تمدن هوشمند به آن‌ها نیاز است
fp= بخشی از این ستاره‌ها که دارای منظومه‌ی سیاره‌ای هستند
ne= تعداد سیاره‌ها در هر منظومه که شرایط مناسب حیات را دارند
f1= بخشی از سیارات که در آن‌ها حیات به صورت واقعی ایجاد می‌شود
fi= بخشی از سیارات دارای حیات که حیات هوشمند در آن‌ها وجود دارد
fc= بخشی از تمدن‌های هوشمند که امواج الکترومغناطیسی قابل شناسایی ساطع می‌کنند
L= مدتی که این تمدن‌ها امواج قابل تشخیص در فضا ساطع می‌کنند
پارامترهای مذکور در رابطه‌ی زیر قرار می‌گیرند:

N = R* • fp • ne • fl • fi • fc • L

هیچ یک از این متغیرها مقدار مشخصی ندارند و این مورد باعث دشوار شدن پیش‌بینی می‌شود. در حالی که فرانک درک و دیگران احتمال وجود بیش از ۱۰ هزار تمدن که قصد برقراری ارتباط با ما دارند را مطرح کردند- اما تحقیقات در سال ۲۰۱۳ نشان از این داشتند که زندگی و تمدنی مانند زمین در جهان هستی بسیار نادر است.

بنابر نظریه‌ی مطرح شده توسط دیوید اسپیگل و ادوین ترنر- محققان دانشگاه پرینستون- برای ایجاد تمدنی هوشمند نیاز به ۳.۵ میلیارد سال زمان است- این مطلب نشان می‌دهد برای ایجاد تمدنی هوشمند نیاز به زمان و وجود شانس زیاد است.

با این حال فرمی معتقد است که موجودات فرازمینی به سیاره‌ی ما سفر کرده‌اند و ما نیز یا آن‌ها را ندیده‌ایم یا دیده و متوجه نشده‌ایم.البته برخی دیگر با مطرح کردن مسایلی مانند این که موجودات فرازمینی قصد جاسوسی داشته و نامحسوس از زمین دیدار داشته‌اند یا این که ما توانایی دیدن آن‌ها را نداریم و آن‌ها نیز ما را نمی‌بینند- سعی در توضیح این پارادوکس داشته‌اند. اما سوال اصلی همچنان باقی است- موجودات فرازمینی کجا زندگی می‌کنند؟

 

منبع :

زومیت

هوش فرازمینی

ویکی پدیا

مطلب پیشنهادی

گربه شرودینگر

گربه شرودینگر – Schrödinger’s cat

گربه شرودینگر یک آزمایش فکری است که در سال ۱۹۳۵ از سوی اروین شرودینگر- فیزیکدان …

یک دیدگاه

  1. ممنون از مطالب خوبتون

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 × 4 =