bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Η ζωή στη Γη είναι ένας σχηματικός οδηγός για έναν εξωγήινο πολιτισμό

Μπορείτε να φανταστείτε ότι εν μέσω μιας παγκόσμιας πανδημίας και όλων των κοινωνικών και οικονομικών συνεπειών της, το μυαλό μας θα εστιαζόταν με λέιζερ σε άμεσα, γήινα δεινά. Αλλά προφανώς όχι εντελώς. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η πρόσφατη εξάπλωση των τίτλων ειδήσεων που μοιάζουν με ιούς σύμφωνα με την οποία θα πρέπει να υπάρχουν «τουλάχιστον 36 εξωγήινοι πολιτισμοί» στον γαλαξία μας. Ούτε δέκα, ούτε χίλια, ούτε ένα δισεκατομμύριο, αλλά 36. Να το έχετε, τρεις δωδεκάδες άλλα σύνολα έξυπνης ζωής διασκορπίζονται στην κοσμική μας γειτονιά, οπότε βάλτε το στο σωλήνα σας και καπνίστε το.

Είναι τέτοιες στιγμές που μπορείς σχεδόν να ακούσεις τον συλλογικό αναστεναγμό από αστρονόμους και αστροβιολόγους που συνειδητοποιούν ότι πρέπει να σηκώσουν τα μανίκια τους για να προσπαθήσουν απαλά, ευγενικά, προσεκτικά να εξηγήσουν γιατί αυτοί οι τίτλοι είναι, ας πούμε, της ίδιας φύσης με η ύλη που προέρχεται από το πεπτικό σύστημα των μηρυκαστικών.

Αλλά προλαβαίνω το τόξο εδώ. Αυτήν τη στιγμή, στην επιστήμη, το ερώτημα αν είμαστε μόνοι στο σύμπαν ή όχι, φωνάζει για κάποιου είδους απάντηση. Ίσως περισσότερο από κάθε άλλη φορά στην καταγεγραμμένη ανθρώπινη ιστορία. Υπάρχει μια συρροή λόγων για αυτήν την αίσθηση του επείγοντος και της σημασίας. Για ένα πράγμα τώρα γνωρίζουμε ότι οι πλανήτες είναι φανταστικά άφθονοι στο σύμπαν και είναι δυνητικά οι καλύτεροι εκκολαπτές της πολύπλοκης χημείας που σχετίζεται με τη ζωή όπως την καταλαβαίνουμε. Πλησιάζουμε επίσης στο να μπορούμε να αξιολογήσουμε μερικούς από αυτούς τους άλλους κόσμους, αυτούς τους εξωπλανήτες, με μια πιστότητα δεδομένων που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν στοιχειώδεις υπογραφές ζωής, μέσω της χημείας της και των αλλαγών που προκαλεί σε ένα πλανητικό περιβάλλον. Ταυτόχρονα υπάρχει αναζωπύρωση του ενδιαφέροντος για την αναζήτηση στοιχείων όχι μόνο για τη ζωή αλλά και για την τεχνολογική ζωή. είτε εκπέμποντας δομημένες πληροφορίες σε ραδιοκύματα ή παλμούς λέιζερ, είτε σμιλεύοντας το περιβάλλον του με τρόπους που αντανακλούν την πρόθεση και την πολυπλοκότητα.

Κατά συνέπεια, πολλοί επιστήμονες αναζητούν ενεργά τρόπους για να ενσωματώσουν ακόμη και τις πιο μικροσκοπικές υποδείξεις ή ενδείξεις που προέρχονται από νέα δεδομένα ή γνώσεις για να δουν αν δεν μπορούμε να καταλήξουμε σε στατιστικά σημαντικές δηλώσεις σχετικά με την πιθανότητα ζωής αλλού - είτε πρόκειται για μικρόβια είτε για πολιτισμούς. Υπό αυτή την έννοια (και υπολογίζω τον εαυτό μου σε αυτήν την κατηγορία), είμαστε τα παιδιά που κουνάμε τα όμορφα τυλιγμένα δώρα για να δούμε αν μπορούμε να πούμε τι παίρνουμε. Το πρόβλημα είναι ότι το περιτύλιγμα μπορεί να μην ξεκολλήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα και ότι όλες οι εικασίες μας βασίζονται σε θεμελιώδεις υποθέσεις—σε προηγούμενες γνώσεις ή προσδοκίες που είναι οι ίδιες πιθανώς πολύ προκατειλημμένες και ασυνήθιστες.

Είναι αυτές οι υποθέσεις που μας φέρνουν πίσω στις πρωτοσέλιδα δηλώσεις για 36 εξωγήινους πολιτισμούς. Αυτοί οι τίτλοι βασίζονται σε μια νέα μελέτη δύο αξιοσέβαστων επιστημόνων, του Tom Westby και του Christopher Conselice στο Πανεπιστήμιο του Nottingham στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό που λένε στην πραγματικότητα αυτοί οι ερευνητές είναι ότι, με βάση έναν πολύ συγκεκριμένο υπολογισμό (στον οποίο θα έρθω σύντομα) υπάρχει ένα επιχείρημα για την πιθανή ύπαρξη περίπου μισής ντουζίνας έως πάνω από 200 πολιτισμών ικανών να επικοινωνούν στο δικό μας γαλαξίας.

Η επίτευξη αυτών των στοιχείων περιλαμβάνει μια σειρά βημάτων. Μερικά έχουν να κάνουν με μια λεπτομερή αστροφυσική ανάλυση για την αξιολόγηση του πιθανού αριθμού αστεριών και πλανητικών συστημάτων συγκεκριμένων ηλικιών και στοιχειακών συνθέσεων. Αποδεικνύεται, για παράδειγμα, ότι τα αστέρια στον γαλαξία μας είναι, κατά μέσο όρο, ηλικίας περίπου 9,8 δισεκατομμυρίων ετών—δεν ταιριάζουν με έκπληξη την ηλικία της εποχής κατά την οποία σχηματίστηκαν τα περισσότερα αστέρια.

Αλλά άλλα βήματα περιλαμβάνουν υποθέσεις που είναι εξαιρετικά δύσκολο να δικαιολογηθούν και είναι εξαιρετικά αμφιλεγόμενες. Αυτό δεν σημαίνει αδικαιολόγητη κριτική στη μελέτη, επειδή είναι εντελώς ανοιχτή και ειλικρινής σχετικά με αυτές τις υποθέσεις και είναι μια διεγερτική συμβολή σε αυτά τα ερωτήματα. Ωστόσο, οι υποθέσεις είναι ο αδύναμος κρίκος, όπως και παρόμοιες σε σχεδόν κάθε εργασία που γράφτηκε ποτέ για αυτό το θέμα.

Σε αυτή την περίπτωση προτείνονται δύο «αρχές»:μια Αδύναμη Αστροβιολογική Αρχή Κοπέρνικου και μια Ισχυρή Αστροβιολογική Αρχή Κοπέρνικου. Το αδύναμο είναι ένα σενάριο όπου, λόγω των όσων βλέπουμε στη Γη, υποτίθεται ότι οι πλανήτες σχηματίζουν νοήμονα ζωή μόνο αφού φτάσουν σε ηλικία 5 δισεκατομμυρίων ετών. Ο ισχυρός λέει ότι η ευφυής ζωή πρέπει να σχηματιστεί μεταξύ 4,5 και 5,5 δισεκατομμυρίων ετών από την ύπαρξη ενός πλανήτη, όπως φαίνεται να συμβαίνει στη Γη. Η αιτιολόγηση για την επιλογή αυτών των μορφών είναι ότι εάν η Γη δεν είναι ιδιαίτερη (όπως θα το έκανε η σύγχρονη μορφή της Αρχής του Κοπέρνικου) τότε θα περιμέναμε ότι άλλοι κόσμοι που φέρουν ζωή θα ακολουθήσουν το παράδειγμά τους κατά μέσο όρο. Ο εκτιμώμενος αριθμός εξωγήινων πολιτισμών προέρχεται από αυτούς τους περιορισμούς, μετά από συνδυασμό με τα υπολογισμένα στατιστικά στοιχεία των εξωπλανητών και των ιδιοτήτων τους.

Αυτό είναι ακριβώς όπου τα επιστημονικά φτερά αναστατώνονται σωστά. Η πιο άμεση τεχνική αντίκρουση σε αυτές τις προτεινόμενες υποθέσεις και αρχές είναι ότι εμείς στη Γη υποφέρουμε από ισχυρή «προκατάληψη νικητή». Αν, για παράδειγμα, η ευφυΐα εμφανιζόταν πολύ νωρίτερα ή πολύ αργότερα, θα εξέταζε την ιστορία της και θα επέλεγε επίσης τον χρόνο ύπαρξής της ως «τον πιο πιθανό».

Αυτό είναι ένα ακανθώδες πρόβλημα. Αλλά ξέραμε ήδη ότι ήταν ένα πρόβλημα, και έχει γίνει πολύπλοκη δουλειά για την ανάπτυξη των εργαλείων της λεγόμενης Μπεϋζιανής πιθανότητας για να προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε ακριβώς αυτό το είδος προκατάληψης. Τα αποτελέσματα όλων αυτών των εργασιών μας λένε ότι αγνοούμε πραγματικά, ποσοτικά την πιο πιθανή τροχιά της ζωής και ότι τα σημεία δεδομένων που βασίζονται στη Γη έχουν πολύ περιορισμένη διακριτική δύναμη.

Η άλλη αντίκρουση, που είναι από πολλές απόψεις πολύ πιο ενδιαφέρουσα, έχει να κάνει με την εντυπωσιακή άγνοιά μας για την ίδια τη φύση της ίδιας της ζωής και τη φύση του φαινομένου που ευθυμία ονομάζουμε «νοημοσύνη». Εξαιτίας αυτής της άγνοιας, η αποτύπωση της ανάπτυξης των πολιτισμών ως απλή συνάρτηση της εποχής της ζωής σε έναν πλανήτη φαίνεται θετικά γελοίο.

Αυτό που έχουμε είναι μια αναδυόμενη αίσθηση ότι η ζωή και το πλανητικό της περιβάλλον είναι άρρηκτα συνδεδεμένα. Κάθε κομμάτι της βαθιάς περιβαλλοντικής ιστορίας της Γης είναι μια περίπλοκη ιστορία των αλληλεπιδράσεων και των αλληλεξαρτήσεων της ζωής και του πλανήτη. της γεωχημείας και της βιογεωχημείας. Ως αποτέλεσμα, η τροχιά της ζωής εδώ μπορεί να είναι μόνο εν μέρει αναπαραγώγιμη οπουδήποτε αλλού στον κόσμο—ακόμα και αν υποθέσουμε την ίδια χημική εργαλειοθήκη, τις ίδιες μοριακές δομές και βιοχημεία που φέρουν πληροφορίες και τους ίδιους κανόνες επιλογής και εξέλιξης.

Η φύση της νοημοσύνης, ή η τεχνολογική ικανότητα, τείνει επίσης να συγχέεται με την ιδέα ότι η ζωή, κατά μέσο όρο, φαίνεται να γίνεται πιο περίπλοκη με την πάροδο του χρόνου. Έχει υποστηριχθεί ότι οι βελτιώσεις της πρόβλεψης που επιτρέπει η πολυπλοκότητα (οι ικανότητες προβολής των νευρικών δικτύων και των εγκεφάλων) είναι ένα στοιχείο στη ρίζα αυτής της τάσης. Εάν ένας οργανισμός μπορεί να μαντέψει καλύτερα το μέλλον, θα πρέπει να επιβιώσει καλύτερα. Αλλά, φυσικά, υπάρχουν ζωντανές μορφές, από τα βακτήρια μέχρι τη ζωή των φυτών, που έχουν παραμείνει σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητες για εκατοντάδες εκατομμύρια, ακόμη και δισεκατομμύρια, χρόνια. Εάν κάτι λειτουργεί στη βιολογία, φαίνεται να μην χρειάζεται να αλλάξει. Η ώθηση της ζωής προς τη νοημοσύνη κατά τη διάρκεια του εξελικτικού χρόνου είναι, στην καλύτερη περίπτωση, μια υπόθεση.

Εν ολίγοις, οποιεσδήποτε υποθέσεις σχετικά με ιδιότητες όπως η νοημοσύνη ή η υπηρεσία που κάνουμε με βάση τα όσα γνωρίζουμε επί του παρόντος για τη ζωή στη Γη βρίσκονται σε εξαιρετικά ασταθές έδαφος. Το να εισαγάγουμε αυτές τις υποθέσεις σε ποσοτικές αναλύσεις της πιθανότητας πολιτισμών αλλού φαίνεται σαν ένα τέντωμα στις περισσότερες περιπτώσεις. Αν και έχει αξία η πνευματική άσκηση ως προετοιμασία για όταν έρθει η στιγμή που, ίσως, έχουμε περισσότερα δεδομένα να διανύσουμε.

Και ίσως επίσης να έχει αξία οτιδήποτε, τις μέρες και τις νύχτες των επόμενων μηνών, μας κάνει να σταματήσουμε στιγμιαία και να σκεφτούμε τη μεγαλύτερη εικόνα. Για να βρείτε λίγη ανάπαυλα αναλογιζόμενοι τις ατελείωτες ιστορίες των κοινωνιών και των πολιτισμών που ξεδιπλώνονται στον κοσμικό χρόνο.

Ο Caleb Scharf είναι αστροφυσικός, διευθυντής Αστροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη και ιδρυτής του yhousenyc.org, ενός ινστιτούτου που μελετά την ανθρώπινη και τη μηχανική συνείδηση. Το τελευταίο του βιβλίο είναι The Zoomable Universe:An Epic Tour Through Cosmic Scale, από σχεδόν τα πάντα έως σχεδόν τίποτα.


Οδικός χάρτης για τον Άλφα Κενταύρου

Από την αυγή της διαστημικής εποχής, μια δονκιχωτική υποκουλτούρα φυσικών, μηχανικών και συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας αφιέρωσε τις μεσημεριανές ώρες και τα Σαββατοκύριακα στην κατάρτιση σχεδίων για διαστημόπλοια, ωθούμενη από την επιταγή για τους ανθρώπους να συρθούν έξω από το γήινο λίκνο μας

Η συνδυασμένη ισχύς JWST και Hubbles αποκαλύπτει μυστικά και εκπλήξεις ενός ζευγαριού γαλαξιών

Συνδυάζοντας δεδομένα από τους δύο τιτάνες των διαστημικών τηλεσκοπίων, το Hubble και το JWST, οι αστρονόμοι δημιούργησαν μια απίστευτη εικόνα δύο γαλαξιών σε απόσταση άνω των 700 εκατομμυρίων ετών φωτός μακριά, που αποκαλύπτει μυστικά που δεν θα είχαμε δει χρησιμοποιώντας μόνο έναν. Αν δείτε ένα ζ

Ζωή στον Άρη:Βρετανοί ερευνητές θα μελετήσουν δείγματα αποστολών της NASA

Δείγματα πετρωμάτων και εδάφους που ελήφθησαν από τον Άρη για την αναζήτηση ζωής στον Κόκκινο Πλανήτη πρόκειται να επιλεγούν από Βρετανούς ερευνητές. Οι επιστήμονες του Imperial College του Λονδίνου και του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας θα βοηθήσουν το ρόβερ Perseverance της NASA να επιλέξει τα δείγματ