مفارقة فيرمي

السماء التي نلاحظها تبدو واسعه جداً-لكننا فقط ننظر للفضاء الذي بجوارنا . في ليلة صافية,نستطيع رؤية ما يقارب 2500 نجم في محيط اقل من 1000 سنة ضوئية أو 1% من قُطر مجرتنا – بشكل تقريبي يوجد مئة مليون نجم في مجرتنا - , أو كما تشير الصورة :

عندما نناقش موضوع المجرات و النجوم , سؤال يطرح نفسه دائما " هل يوجد حياة ذكية اخرى ؟ " , و بشكل رياضي , لو كان لكل مجرة عدد نجوم بقدر مجرتنا سيقدر عدد النجوم بـ10 بجانبها 22 صفر , الى 10 بجانبها 24 صفر (10²² and 10^{24 )}   , لك ان تتخيل مثلا انا لكل حبة رمل في كل شواطئ الأرض لها 10,000 نجم .

المجتمع العلمي غير متفق كلياً حول نسب النجوم الشبيهه بشمسنا ( بالحجم – حرارة ..الخ ) – ولو قاربنا العدد سنقول مدى بين 5% لـ20% . ولو أخذنا اكثر الاراء تحفظاً وهي 5% , وايضا لو اخذنا اقل عدد متوقع لنجوم وهو الـ10 ذات الـ22 صفر , هذا يعني انه سيوجد 500 مليار مليار نجم شبيه بالشمس . ( 500 مليار مليار = 500 كوانتليون ).

هناك ايضا جدل حول كم نسب هذه النجوم الشبيهه بالشمس التي يدور حولها كوكب شبيه بأرضنا ( يحتوي على درجة حرارة و ماء سائل و ظروف حياة شبيهه ) . البعض يقول الامر محتمل بشكل كبير ما يقارب 50% , لكن لنأخذ الرأي الاكثر تحفظ 22% والذي ظهر مع دراسة لمركز PNAS , و الذي يقترح بأنه من الممكن ان يوجد كوكب شبيه للارض يدور حول على الاقل 1% من عدد النجوم في الكون , أي 100 كوانتليون كوكب شبيه بالارض .

ولو عدنا لمثل حب الرمل , سنقول 100 كوكب شبيه لكل حبة رمل . ادعوك للتفكير بالامر المرة القادمه التي تذهب بها للشاطئ .

دعونا نتخيل بعد مليارات السنين  1% من تلك الكواكب طورت حياة ( يعني ان كل حبة رمل واحدة فقط ستمثل امكانية حياة ) . و تخيل بأن 1% من تلك الكواكب وصلت لمرحلة الحياة الذكية كما في أرضنا , مما يعني 10 مليون مليار حياة ذكية في الكون الملحوظ .

و بالعودة لمجرتنا و بنفس طريقة الحساب للاحتمالات الاقل للنجوم في مجرة درب التبانة , سنقول بأن 1 مليار كوكب شبيه بالارض و 100,000 حياة ذكية في مجرتنا .

SETI  هي منظمه تحاول رصد إشارات قد تأتي من حضارة ذكية . و اذا كنا محقين بتلك الاعداد الا يجب ان نلتقط إشارة ولو مرة ؟

لكن هذا لم يحدث .. ابداً

" أين الجميع " ؟ ( اقتباس عن فيرمي ) 

- صورة للعالم إنريكو فيرمي

يبدو الامر غريب . شمسنا تعتبر شابة مقارنة بعمر الكون.

 يوجد نجوم اكبر عمراً مما يعني كوكب شبيه بالارض اكبر عمر من كوكبنا , مما يعني انها يجب ان تطور حضارة تقدمت علينا .  بما ان كوكبنا عمره 4.54 مليار سنه لنفرض ان كوكبا شبيه اخر عمره 8 مليار سنه و لنسميه بـX كما بالصورة :

بدأ الانفجار الكبير من اليسار .. تكون الكوكب X الاحمر..و لاحقا كوكبنا الازرق..والنقطه الحمراء تمثل الوقت الحالي .

ولو فرضنا ان الكوكب X خاض نفس غمار تجربة تطورنا البيولوجي كما تمثل الصورة :

بدأ الكوكب X  , و الفترة المحدده باللون الاخضر تمثل الفتره التي احتاجتها الارض لتكوين حياة ذكية 3.46 مليار سنه, اي بالوقت التي يفترض ان طور فيه الكوكب X حياته الذكية هو يوم ولادة كوكبنا .

لو سبقتنا حضارة بـ1000 سنة قد نفاجئ بحجم التقنيات التي يملكونها كمقارنة تقنيتنا بتقنية العصور الوسطى.اما بنفس المقياس لو سبقتنا حضارة بمليون سنة ستكون كالمقارنه بين التشمبانزي و الانسان , لكن كوكب X يسبقنا بـ3.4 مليار سنه !!!!

-------------------------------------------------------------------------

هناك مقياس يدعى مقياس كرادشيف "Kardashev" يقسم الحضارات الذكية لثلاث اقسام رئيسية حسب كمية الطاقة التي يستخدمونها :

النوع الاول : يستطيع هذا النوع استخدام طاقة كوكبه بشكل كامل . نحن لم نصل لهذه المرحله حتى , لكننا قريبين منها ( سبق لكارل سيجان ان صاغ معادله وضعتنا في نوع 0.7 من النوع الاول ) .

النوع الثاني : يملك القدرة على تسخير طاقة نجمهم , لا يمكن ان نتخيل كيف يمكن ان يحدث لكن افضل صورة تقريبا هي كورة دايسون ( كورة دايسون هي بناء افتراضي عبارة عن كرة ضخمه تحيط بنجم تقوم بانشائها حضارات ذكية متمكنة من تقنية عاليه . مهمة هذا البناء هو التقاط الطاقة المنبثعة من النجم.)

النوع الثالث : هو امكانية الحصول على الطاقة من مجمل طاقة المجرة كامله . وهو الاعلى .

 تبدو كمرحلة من الصعب تصديق حدوثها  - تذكر ان الكوكب X  سبقنا بـ3.4 مليار سنه من التقدم . واذا كانت تمشي بخط واضح من التقدم لتصل لمرحلة النوع الثالث سيقودنا تفكيرنا بهذا الامر بأن لديها القدره على السفر بين النجوم , او حتى استعمار المجرة كامله .

احد الفرضيات حول كيف يمكن استعمار المجرة هي انشاء الالات يمكنها السفر للكواكب الاخرى و يمكنها خلق تناسخ كل 500 سنه من المواد الخام بالكوكب , بهذا المقدار يمكن ان تغزو الكوكب كامل بدون الحاجه حتى لسفر بسرعة الضوء خلال 3.75 مليار سنه . 

او كما الصورة التاليه :

بذلك .. تقريبيا بنفس طريقة الحساب المعتاده لو قلنا 1% من تلك الحضارات استطاع الوصول لمرحلة النوع الثالث يعني انه يوجد 1000 منهم وصل لهذه المرحله في مجرتنا فقط , و بإمتلاك قدرة مثل تلك وجودهم يجب ان يكون ملحوظاً .. لكن للان نحن لا نرى ولا نسمع شيء ..

اذا, اين الجميع ؟

الجزء الثاني من المقاله " مفارقة فيرمي " Fermi Paradox

لايوجد لدينا اجابة واضحه لهذه المفارقه , لكن يوجد لدينا تفاسير محتلمه , لو سألت عشر علماء عن هذا الموضوع ستحصل على عشر اجابات مختلفة , الامر اشبه بالامور التي كنت تقرأ عنها كالجدل حول كروية الارض قديما او مركزية الارض أو هل الإله زيوس هو مصدر الرعد – بمقدار ماتشعر ببدائية هذه الامور , نحن نبدو كذلك في هذا الموضوع

لنقسم الافتراضات التي تقول بانه لا يوجد اشاره للنوع الاول والثالث من الحضارات لقسمين , الذين يقولون عدم وجود الاشارات لانها لا توجد اساسا و الاخر الذين يعتقدون بوجودها لكننا لم نلتقط الاشارات لاسباب مختلفه :

المجموعه الاولى : لا يوجد اشارات ( من حضارات النوع الثاني و الثالث ) لانه لا يوجد حضارات من تلك الانواع :

هذه المجموعه تنظر للحسابات الرياضيه التي تؤيد احتمالية وجود حضارة اخرى , مع عدم وجود احتكاك معهم بنفس الوقت , بذلك يستنتج اعضاء هذه المجموعه بأن لا يوجد اي حضارة اخرى ( متقدمة على الاقل ) , لكن بما ان الاحتمالات الرياضية تقترح وجودهم , اذا فهم يضعون امر اخر يسمى بالمفلتر أو المصفي العظيم

The Great Filter.

يقول هذا المفلتر بأنه قبل ان تصل لمرحلة حضارة من النوع الثالث مثلا فهناك امر اشبه بالجدار كل انواع الحيوات التي حاولت تجاوز هذا الحاجز فشلت, هناك قفزه تطورية يبدو اشبه بالمستحيل قفزها لتوضيح اكثر:

كما تشير الصورة المنطقة الخضراء للانواع المتعدده , تمثل الخطوط الصفراء قفزات تطوريه عاديه يتجاوزها العديد من المخلوقات الى ان تصل للخط الاحمر حيث تحدث قفزه تطوريه اعلى تسبب تقريبا انقراض معظم الكائنات, و حتى نصل للخط الازرق وهي المرحله من النوع الثالث للحضارة تعتبر قفزه تطورية اخرى ليس من المحتمل النجاة منها.

 

بذلك نقسم هذا الامر لاتجاهات رئيسيه  - اما نحن نادرون rare  - أو أول من قفزها First  - أو اننا مقبلون عليها we are fucked

الصنف الاول الندرة :

تعني الندره ان الخط الاحمر تم تجاوزه و نحن نادرون حيث ان القفزه التطورية الفتلريه حدثت بالماضي..وهناك قفزات اخرى ستواجهنا بالمستقبل , حيث يفسر هذا الامر لما لا يوجد حتى الان حضارة من النوع الثالث , المشكله في هذا الاقتراح انه يبدو نوعاً ما كما لو كنا قبل 500 سنه حيث كنا نعتقد بأننا "نادرون و مميزون" و أن الارض هي مركز الكون , لكن هذا ما يسميه العلماء "تأثير الملاحظ" حيث سواء فرضنا اننا نادرون او لا ستبقى النتائج واحده  – على كل حال كل لا نخوض طويلا بهذه النقطه سنقول انها تظل احتمالية

لكن اذا كنا نادرين , فلماذا نحن كذلك , وبقية الكائنات علقت بهذا الجدار او الحاجز ؟

1-ربما كان الفلتر في البدايه مبكراً جداً حيث من الاساس لم تكن احتمالية بداية الحياة كبيره ؟ و هذا قد يكون محتملا فلو نظرنا لمسيرة الكون , فالكون احتاج مليارات السنين ليكون الارض , اذا كان هذا هذه هي القفزه الفلتريه فالحياه اساسا غير محتمله فمن الطبيعي ان لاتوجد .

2-أو ربما كانت القفزه الفلتريه كانت هي التحول من خلية بدائية النوى لخلية حقيقة النوى معقدة ؟ وهذا ايضا محتمل حيث نعلم بأن هذه القفزه احتاجت ملياري سنه ( 2 مليار ) لتأخذ شكل اكثر تعقيد .

وهناك احتمالات اخرى لندرتنا كربما كان تطور الذكاء هو القفزه , حيث يقول البروفيسور ستيفن بينكر بأن التطور لا يعني "الافضليه أو التطور صعوداً " فهو لا يتجه لهدف محدد , إنما يتأقلم مع معطيات الطبيعه و البيئة , و اذا كان هذا ماقادنا لتطوير الذكاء في الارض و التقنيه "مره واحده فقط " فهذا قد يخبرنا بأن هذه المرحله التطويره ليست شائعه .

الصنف الثاني , نحن الاوائل :

لا يحتاج هذا الصنف الكثير من الشرح , هو يعني ببساطه ان الحاجز المفلتر لم يحدث بعد لأن الكون للتو فقط هيأ سبل الحياة الذكية , و ربما سنكون أول من يجتازها .

الصنف الثالث , حاجز قريب :

اذا لم نكن نادرين أو سنكون اول من يجتازها .. الصنف الثالث يقولون ربما هي قادمه "بالمستقبل القريب" , و هذا قد يعني ان لسبب ما الحياة لا تتخطى حدودنا لتصل لحضارة النوع الثالث , و لن نكون نحن استثناء .

لذلك قد يكون خبر العثور على متحجرات لكائنات متطوره في كوكب ما , محزنه لنا , لانها تعني انهم وصلوا لحاجز ما سنصل له نحن .

المجموعة الثانيه :الحضارة من النوع الثاني و الثالث موجودة و هناك اسباب منطقية لعدم تواصلهم معنا :

1-من الممكن ان الحضارات الذكيه سبق و زارت الارض قبل ان نكون موجودين فلايوجد أثر للإنسان قبل 50 الف سنة وهو وقت قصير مقارنه بعمر الارض .

2-فكرة استعمار الحضارات الاخرى تبدو فكرة رجعيه بالنسبه لنوع متقدم ,يستطيع الحصول على الطاقة بتقنيه عاليه

3-قد يكون كوكبنا يعيش بمكان هامشي .

4-من الممكن ان يكون هناك حضارة مدمرة , لذلك سيكون من الذكاء عدم ارسال اشارات قد تفضح مكانك لذلك تخفي الحضارات الاخرى الذكيه اثرها , لذلك يحذر بعض العلماء كستيفن هوكينق من ان العثور علينا من قبل غرباء قد يكون ابشع من عثور كولومبوس على القارة الامريكيه و مافعله المستعمر في اميركا

5-مما يضيف احتمالا خامسا وهو ان الحضارات الاخرى تم تدميرها من قبل الحضاره المدمره , و ربما دورنا سيكون قادما حين نصل لحد غير مرغوب .

6-من الممكن ان تكون تقنياتنا بدائية لالتقاط نوع اشارتهم . تخيل بأنك دخلت مبنى حديث ضخم و شغلت اللاسلكي , بالطبع لن تسمع الا تشويشك لان الجميع يستخدم الهواتف النقاله الحديثه للمراسله والحديث

7-و يجب عدم استبعاد فكرة اخفاء الحكومات معلومات حول التقاط اشارات حتى على الرغم من انها تبدو نظرية غبيه

8-خيار مراقبتنا ايضا مطروح , قد نكون مراقبين و تحت الملاحظه .

9-الفيزيائي المشهور ميتشو كاكو يطرح فكرة بان لو كانت هناك نملة فوق تلبالقرب من طريق سريع مزفلت , هل ستعي ما تعني هذه التقنيات التي من حولها؟ و حتى لو كانت حولها فهي لا تعي فعليا ما تعني .. فالأمر يتجاوزنا اساسا

10- أو بالنهايه قد نكون مخطأين حول واقعنا , ربما نعيش في وسط الهولوجرام hologram , وربما نكون زرعنا اساسا من قبل حضارة متطوره ..

و تستمر الاحتمالات ..

هامش :
هذا المقال هو تلخيص مُعرب , وليست ترجمه حرفيه .. للإطلاع على المقال بلغته الاصليه و تفاصيله :
http://waitbutwhy.com/2014/05/fermi-paradox.html
-
-