Μέχρι και 99,6% οι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας ;

Το παράδοξο Fermi

Σύμφωνα με την πρόσφατη εργασία των Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord με τίτλο «Dissolving the Fermi Paradox», οι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας κυμαίνονται από 53% έως 99,6%. Και οι αντίστοιχες πιθανότητες να είμαστε μόνοι μας σε ολόκληρο το σύμπαν είναι 39% έως 85%. Έτσι η απάντηση που δίνουν στην ερώτηση «Πού είναι οι εξωγήινοι; » – το αποκαλούμενο παράδοξο Fermi -, είναι πως βρίσκονται πάρα πολύ μακριά, και πολύ πιθανόν πέρα ​​από τον κοσμολογικό ορίζοντα, απρόσιτοι για πάντα. Όμως σύμφωνα με τον αστροφυσικό Ethan Siegel τα συμπεράσματά της εν λόγω δημοσίευσης δεν είναι καθόλου αξιόπιστα.
Αν η ζωή στο σύμπαν είναι πανταχού παρούσα τότε τα σημάδια της δεν θάπρεπε να βρίσκονται παντού; Τα τελευταία 60 χρόνια έχουν προταθεί πολλές ερμηνείες γι αυτόν τον γρίφο, που σήμερα είναι γνωστός ως παράδοξο Fermi.
Εκ πρώτης όψεως η ερώτηση είναι πολύ εύλογη. Υπάρχουν δισεκατομμύρια άστρα στον γαλαξία μας, πολλά από αυτά διαθέτουν πλανήτες που μοιάζουν με την Γη και θα ήταν αρκετά πιθανό σε κάποιους εξωπλανήτες να έχει αναπτυχθεί ευφυής ζωή. Αν η ζωή είναι σύνηθες φαινόμενο, τότε «που βρίσκονται εξωγήινοι;»
Προφανώς, αν υπάρχουν εξωγήινοι, δεν έχουν εμφανιστεί, ούτε άφησαν ίχνη που να αποδεικνύουν την ύπαρξή τους. Η αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών από το SETI προς το παρόν δεν έχει να παρουσιάσει κάτι άξιο λόγου. Οι έρευνες εξωπλανητών από την αποστολή Κέπλερ της NASA αποκάλυψαν χιλιάδες πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα, δείχνοντας ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια πιθανές εστίες ζωής σαν τη Γη στον γαλαξία μας. Ωστόσο μέχρι σήμερα δεν βρέθηκε ζωή ή σημάδια ζωής πέρα από τη Γη.
Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι το φαινόμενο της ζωής θα μπορούσε να υπακούει σ’ έναν εν δυναμει 4ο νόμο της θερμοδυναμικής, που λέει πως όποτε υπάρχουν ο απαιτούμενος χρόνος, τα απαραίτητα ατομικά δομικά στοιχεία – άνθρακας (C) , Οξυγόνο (Ο), άζωτο (Ν) κ.λ.π. -, η κατάλληλη θερμοκρασία και μια σταθερή παροχή ελεύθερης ενέργειας, παρουσιάζεται αναγκαστικά κάποιος «οργανισμός» με πολυπλοκότητα που συνεχώς αυξάνεται. Ο οργανισμός αυτός θα έχει την ιδιότητα να ελαττώνει την εντροπία του, ξοδεύοντας τα μεγάλα ποσά ελεύθερης ενέργειας που παρέχει ο ήλιος.
Η πληθώρα των ηλιακών συστημάτων που περιέχονται στους γαλαξίες του σύμπαντος, μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι θα υπάρχουν πλανήτες σαν την Γη μας που θα μπορούσαν να φιλοξενούν ζωή. Ίσως λοιπόν να μην είμαστε μόνοι σ΄ αυτό το σύμπαν και η καταγωγή της ζωής δεν είναι μια «μεγάλη σύμπτωση», αλλά ένας φυσικός νόμος.
Παρ’ όλα αυτά προς το παρόν δεν υπάρχει κανένα ίχνος εξωγήινων. Αν δεν υπάρχει ζωή πουθενά αλλού εκτός από την Γη, τότε όπως το έθεσε ο Carl Sagan, πρόκειται για «μια τρομερή σπατάλη χώρου». Ο Frank Tripler έλεγε ότι το μεγαλύτερο κίνητρο των οπαδών της εξωγήινης νοημοσύνης είναι μεταφυσικό και στηρίζεται στην ελπίδα ότι μια εξωγήινη παρέμβαση θα μας έσωζε από τους ίδιους τους εαυτούς μας. Άλλοι ισχυρίζονται πως ίσως το βασικό χαρακτηριστικό των τεχνολογικών πολιτισμών είναι ο μικρός χρόνος ζωής τους και η (αυτο)καταστροφή τους πριν προλάβουν να εξαπλωθούν στο διάστημα – κάτι που αναμένεται να συμβεί και στον ανθρώπινο πολιτισμό. Και κάποιοi άλλοι πιστεύουν πως οι εξωγήινοι επισκέφθηκαν ήδη το ηλιακό μας σύστημα στο πρόσφατο ή μακρινό παρελθόν, αλλά μας θεώρησαν πολύ «πρωτόγονους» ή δεν θέλησαν να παρέμβουν στην ανάπτυξη ανάπτυξη του πολιτισμού μας ή μπορεί να φοβήθηκαν τους πολιτικούς μας!
Η αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης
Η επιστημονική μελέτη του ερωτήματος «υπάρχουν εξωγήινοι πολιτισμοί;» ξεκίνησε το 1959 με το άρθρο που δημοσίευσαν οι φυσικοί Giuseppe Cocconi και Phil Morrison το 1959 στο περιοδικό Nature με τίτλο «Searching for Interstellar Communications» . Εκεί εξηγούσαν ότι τα μικροκύματα αποτελούν το καλύτερο μέσο διαστρικής επικοινωνίας. Αυτά τα κύματα διαπερνούν όχι μόνο την γήινη ατμόσφαιρα αλλά και τα νέφη αερίων και σκόνης του Γαλαξία μας, ενώ το ορατό φως που αποτελεί το παραδοσιακό μας «παράθυρο» στο σύμπαν, απορροφάται από τα νέφη αυτά. Έτσι, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να δουν πιο μακριά μέσα στον γαλαξιακό δίσκο σε σχέση με τα οπτικά τηλεσκόπια. Επιπλέον, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να εξερευνούν τον ουρανό 24 ώρες το 24ωρο, αφού δεν εμποδίζονται ούτε από την ακτινοβολία του ήλιου ούτε από τα νέφη της γήινης ατμόσφαιρας. Τα μικροκύματα παρουσιάζουν επίσης το πλεονέκτημα ότι μεταφέρουν λίγη ενέργεια οπότε η αποστολή μηνυμάτων διαμέσου μικροκυμάτων είναι συμφέρουσα από ενεργειακή άποψη. Οι Cocconi και Morrison υπογράμμισαν και ένα τρίτο σημαντικό πλεονέκτημα των μικροκυμάτων: Ο Γαλαξίας μας ακτινοβολεί σχετικά λίγο στην περιοχή αυτή των συχνοτήτων, σε σχέση με άλλες ραδιοσυχνότητες, έτσι ώστε ο παρασιτικός του θόρυβος θα ενοχλούσε ελάχιστα την επικοινωνία.
Αυτές οι ιδέες εγκαινίασαν μια νέα εποχή στη συζήτηση περί ύπαρξης εξωγήινης νοήμονος ζωής. Την εποχή αυτή γεννιέται και το ακρωνύμιο ΕΤΙ (=Extra Terrestrial Intelligence). O πρώτος που ασχολήθηκε πρακτικά με το ζήτημα ήταν ο Frank Drake, ερευνητής τότε του Εθνικού Ραδιοαστρονομικού Αστεροσκοπείου του Green Bank στην Βιρτζίνια των ΗΠΑ. O Drake εκπόνησε το πρώτο σχέδιο συστηματικής αναζήτησης αναζήτησης εξωγήινων σημάτων, που ονομάστηκε Όζμα, από το όνομα της βασίλισσας της φανταστικής χώρας του Οζ (χώρας μακρινής και κατοικούμενης από εξωτικά πλάσματα, στο γνωστό παραμύθι Frank Baum).
Το 1960, το ραδιοτηλεσκόπιο Green Bank αναζήτησε επί αρκετούς μήνες ραδιοσήματα προς την κατεύθυνση δυο κοντινών άστρων, του ε του Ηριδανού και του τα του Κήτους, που βρίσκονται περίπου 12 έτη φωτός μακριά μας. Για πρώτη φορά οι άνθρωποι αναζήτησαν μέσω ραδιοσημάτων την ύπαρξη εξωγήινων πολιτισμών. Το αρνητικό αποτέλεσμα αυτής της πρώτης απόπειρας δεν αποθάρρυνε τους ερευνητές και αναπτύχθηκαν πάρα πολλά παρόμοια προγράμματα. Χιλιάδες ώρες «ακρόασης» του διαστήματος δεν έδωσαν κανένα αποτέλεσμα. Η αρχική αισιοδοξία των ερευνητών, που ήταν εμφανής από το αρχικό όνομα αυτών των σχεδίων «Επικοινωνία με Εξωγήινη Νοημοσύνη» (CETI: Communication with Extra-Terrestrial Intelligence) παραχώρησε τη θέση της σε μετριοπαθέστερες βλέψεις και το σχέδιο μετατράπηκε σύντομα σε απλή «Αναζήτηση Εξωγήινης Νοημοσύνης» (SETI: Search for Extra-Terrestrial Intellinge).
Μέχρι σήμερα, η έρευνα για εξωγήινη ζωή έχει δώσει ένα (μάλλον) οριστικό και ένα προσωρινό αποτέλεσμα. Το οριστικό είναι ότι οι διαστημοσυσκευές που στάλθηκαν στα διάφορα ουράνια σώματα του ηλιακού μας συστήματος δεν εντόπισαν καμία μορφή στο κοντινό μας διάστημα. Το προσωρινό αφορά την «ακρόαση» του ουρανού στις ραδιοσυχνότητες, που μέχρι στιγμής υπήρξε άκαρπη. Λαμβάνοντας υπόψη το εύρος του εγχειρήματος, το αρνητικό αποτέλεσμα, δεν πρέπει να μας εκπλήσσει. Όμως, ακόμα κι αν κατορθώναμε να αφουγκραστούμε τα εκατό δισεκατομμύρια άστρα του γαλαξία μας σε δέκα δισεκατομμύρια ραδιοσυχνότητες επί έναν ή δυο αιώνες, ποιο συμπέρασμα θα μπορούσαμε να βγάλουμε από την απουσία ενός τεχνητού σήματος; Απλώς και μόνον ότι κανένας από αυτούς τους υποθετικούς πολιτισμούς δεν εκπέμπει σήμερα ραδιοσήματα στις συγκεκριμένες συχνότητες προς την κατεύθυνσή μας. Ένα τέτοιο συμπέρασμα δεν θα πρόσθετε τίποτε το ιδιαίτερο στην έρευνά μας για εξωγήινους πολιτισμούς.
Παίζοντας με την εξίσωση Drake
Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, ο Frank Drake πρότεινε μια εξίσωση που μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε τον αριθμό των ευφυών εξωγήινων πολιτισμών – είτε στον γαλαξία μας είτε σε ολόκληρο το παρατηρούμενο Σύμπαν – ανά πάσα στιγμή. Παρόλο που γνωρίζουμε ελάχιστα για τις διάφορες παραμέτρους, η εξίσωση Drake εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για να εκτιμηθεί ο αριθμός των πιθανών πολιτισμών με τους οποίους θα μπορούσαμε να επικοινωνήσουμε.

Η εξίσωση Drake χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των εξωγήινων πολιτισμών στον γαλαξία μας ή σε ολόκληρο το σύμπαν

Σήμερα μπορούμε να κάνουμε καλύτερες εκτιμήσεις για ποσότητες όπως: ο αριθμός των άστρων σε κάθε γαλαξία, ο αριθμός των γαλαξιών στο σύμπαν, το κλάσμα των άστρων που είναι σαν τον ήλιο μας, και το κλάσμα των δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών με το μέγεθος της Γης.
Όμως, υπάρχουν μερικά βήματα που δεν γνωρίζουμε πόσο συχνά συμβαίνουν. Τα βήματα αυτά πραγματοποιήθηκαν σίγουρα εδώ στη Γη. Αυτά είναι τα βήματα που οδηγούν από τα ανόργανα μόρια σε πιο πολύπλοκα οργανικά μακρομόρια, στην δημιουργία ζωντανών οργανισμών και στην εξέλιξή τους σε ανώτερο είδος με νοημοσύνη.
Αυτό ισοδυναμεί με δύο αγνώστους (στην εξίσωση Drake) που είναι απολύτως απαραίτητοι για την επίτευξη του τελικού στόχου, της ανάπτυξης εξωγήινης ευφυούς ζωής:
1. την πιθανότητα να δημιουργηθεί ζωή από μη ζώσα ύλη σε έναν πλανήτη παρόμοιο με την Γη, και
2. την πιθανότητα η ζωή να εξελιχθεί σε ένα έξυπνο, επικοινωνιακό και ενδεχομένως διαστρικό είδος.
Δεν έχουμε ιδέα ποια είναι η πιθανότητα να συμβούν αυτά τα γεγονότα.
Βέβαια, υπάρχουν πολλά λογικά πράγματα που μπορούμε να πούμε σχετικά μ’ αυτά. Μπορούμε να πούμε για τα πειράματα που κάναμε για τη δημιουργία οργανικών μορίων από ανόργανα συστατικά. Μπορούμε να πούμε για τα σύνθετα οργανικά μόρια που βρίσκουμε στον διαστρικό χώρο ή σε μετεωρίτες. Μπορούμε να αναφερθούμε στις πιθανότητες ύπαρξης μικροβιακής ζωής σε υπόγειους υδάτινους ωκεανούς σε δορυφόρους πλανητών του ηλιακού μας συστήματος ή απολιθωμένων μικροβίων σε πλανήτες όπως Άρης, που διέθετε στο παρελθόν τεράστιες ποσότητες νερού.
Και μπορούμε να δούμε το γεγονός ότι, αν προεκτείνουμε την γενετική πληροφορία που κωδικοποιείται στους υπάρχοντες οργανισμούς στο παρελθόν, όταν σχηματιζόταν η Γη, προκύπτει ότι αυτό που θεωρούμε «ζωή» μπορεί να είχε προκύψει δισεκατομμύρια χρόνια πριν δημιουργηθεί ο πλανήτης μας.
Οι πιθανότητες εμφάνισης ζωής θα μπορούσαν να είναι εξαιρετικά υψηλές, π.χ. 1 έως 10% ή εξαιρετικά μικρές, π.χ. 1/1.000.000 ή και λιγότερο. Δεν μπορούμε να καταλήξουμε σε κάποιο συμπέρασμα αφού γνωρίζουμε μόνο μια περίπτωση εμφάνισης ζωής – την γήινη.
Και τα πράγματα χειροτερεύουν, αν προσπαθήσουμε να εκτιμήσουμε την πιθανότητα ένα είδος κατώτερης μορφής ζωής να εξελιχθεί σε ευφυή ζωή, ικανή να αναπτύξει διαστημικές ικανότητες επικοινωνίας και εξάπλωσης στο διάστημα. Κι εδώ το δείγμα μας έχει μοναδιαίο μέγεθος.
Μεσολάβησαν πολλά στάδια για να φτάσει η ζωή στη Γη στο σημερινό σημείο, συμπεριλαμβανομένων των μαζικών εξαφανίσεων, των περιβαλλοντολογικών μεταβολών, πτώσεις μετεωριτών κλπ. Για περισσότερο από 4 δισεκατομμύρια χρόνια στη Γη δεν υπήρχε τίποτε που να θεωρείται «ευφυές» σύμφωνα με τα ανθρώπινα πρότυπα. Για πάνω από μισό δισεκατομμύρια χρόνια από την έκρηξη της Κάμβριας περιόδου, μόνο για τα τελευταία 200.000 χρόνια περίπου υπήρχε ένα τέτοιο είδος στη Γη: λιγότερο από το 0,05% του χρόνου. Είμαστε το αποτέλεσμα μιας μεγάλη κοσμικής σύμπτωσης;
Η πρόσφατη δημοσίευση των Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord υποστηρίζει πως επιλύει το παράδοξο του Fermi «αποδεικνύοντας» ότι δεν είναι καθόλου απίθανο να είμαστε μόνοι στον Γαλαξία ή και σε ολόκληρο το παρατηρούμενο σύμπαν.
Οι Sandberg at al υπολόγισαν ότι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας κυμαίνονται από 53% έως 99,6%. Και οι αντίστοιχες πιθανότητες να είμαστε μόνοι μας σε ολόκληρο το σύμπαν είναι 39% έως 85%. Έτσι η απάντηση που δίνουν στην ερώτηση «Πού είναι οι εξωγήινοι; » – το αποκαλούμενο παράδοξο Fermi -, είναι πως βρίσκονται πάρα πολύ μακριά, και πολύ πιθανόν πέρα ​​από τον κοσμολογικό ορίζοντα, απρόσιτοι για πάντα.
Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη αν λάβουμε υπόψη μας τις συνέπειες της διατύπωσης γενικευμένων συμπερασμάτων που στηρίζονται σε ένα μείγμα άγνοιας και ανεπαρκών αποδεικτικών στοιχείων.
Δεν μπορείτε απλά να δηλώσετε, «αυτές είναι οι εκτιμήσεις μου για αυτές τις ποσότητες που περιέχει η εξίσωση Drake» και στη συνέχεια να υπολογίσετε πόσους εξωγήινους πολιτισμούς δίνει η εξίσωση. Αυτό δεν είναι αξιόπιστο επιστημονικό συμπέρασμα.


H εξίσωση Drake (από την δημοσίευση των Sandberg, Drexler και Ord με τίτλο «Dissolving the Fermi Paradox»)

Παρά την χρήση κατανομών πιθανoτήτων για τις παραμέτρους της εξίσωσης Drake που χρησιμοποιούν οι συγγραφείς της εν λόγω εργασίας, δεν υπάρχει προς το παρόν καμία ένδειξη ότι μπορούμε να πούμε κάτι λογικό σχετικά με τις πιθανότητες αυτές. Κι όταν απουσιάζουν οι αποδείξεις, οι θεωρητικοί αναγκάζονται να κάνουν εικασίες παίζοντας με τους αριθμούς. Οι κατανομές πιθανοτήτων για τις παραμέτρους της εξίσωσης Drake, βασίζονται στην διακύμανση των εκτιμήσεων σε προηγούμενες εργασίες, και στην προσωπική εκτίμηση των αβεβαιοτήτων για κάθε παράμετρο από τους συγγραφείς.
Σύμφωνα με τον Ethan Siegel, αυτό εμπίπτει στον λεγόμενο πρώτο νόμο της επιστήμης των υπολογιστών: σκουπίδια στην είσοδο, σκουπίδια στην έξοδο.
Οι ιστορικές εκτιμήσεις και η κρίσεις των συγγραφέων δεν υποκαθιστούν τα δεδομένα που χρειαζόμαστε.
Και τα δεδομένα προς το παρόν δεν υπάρχουν. Καμιά εξεζητημένη-πολύπλοκη ανάλυση πιθανοτήτων δεν μπορεί να δικαιολογήσει τις εικασίες και τις αυθαιρεσίες που υπεισέρχονται στους υπολογισμούς ως κάτι που έχει οποιοδήποτε επιστημονικό βάρος. Η εφαρμογή επιστημονικών τεχνικών σε μια εγγενώς μη επιστημονική προσπάθεια, όπως η εφεύρεση εκτιμήσεων αγνώστων παραμέτρων σχετικά με το σύμπαν, δεν την καθιστά επιστημονικότερη. Το αντίθετο της γνώσης δεν είναι η άγνοια. Είναι η ψευδαίσθηση της γνώσης.
Είναι πιθανό η ζωή, ακόμα και η ευφυής ζωή, να είναι πανταχού παρούσα στον γαλαξία μας, αλλά και σε ολόκληρο σύμπαν. Προς το παρόν δεν μπορούμε να το αποδείξουμε. Μέχρι να αποκτήσουμε περισσότερα στοιχεία, μην ξεγελιέστε από τους τίτλους: δεν προκύπτουν από επιστημονικές εκτιμήσεις ή πρωτοποριακές εργασίες. Είναι εικασίες χωρίς καμιά απόδειξη και ουδεμία σχέση έχουν με την επιστήμη.

πηγές https://physicsgg.me/

1. Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord, Dissolving the Fermi Paradox
2. Ethan Siegel, No, We Haven’t Solved The Drake Equation, The Fermi Paradox, Or Whether Humans Are Alone
3. Νίκος Πράντζος, Η περιπέτεια του µέλλοντος