الثلاثاء 24 نيسان 2018

متفرقات

مجرتنا قد تحمل 11 ألف حضارة ذكية.. ماذا تعرف عن معادلة دريك؟

مجرتنا قد تحمل 11 ألف حضارة ذكية.. ماذا تعرف عن معادلة دريك؟

مصطفى مصيلحي

التاريخ ,

منذ بدأ وعي البشرية بمدى ضخامة الكون من حولنا، من مليارات المجرّات التي تحتوي كل منها على مليارات النجوم، والتي تشكل كل واحدة منها نظامًا خاصًا بها مثل شمسنا ونظامنا الشمسي؛ بدأت معه مخيلتنا بالانشغال باحتمالية وجود حضارات ذكية في الجوار في هذا الكون الشاسع. ومع هذا الكم الهائل من المجرات، لا يوجد ثمّة دليل علمي يرجح أن تكون أرضنا فريدة من نوعها، أو معجزة غير متكرّرة في الكون؛ فمع مليارات المجرات التي تحتوي على مليارات النجوم، ومع احتماليّة وجود أعداد ولو قليلة من هذه النجوم واحتواء كواكب شبيهة بالأرض في أنظمتها؛ فمن المرجَّح جدًّا أن يكون هناك نظريًّا مئات، وربما الآلاف من الحضارات الذكية في الكون. اعتمدت هذه الأفكار على خلفيات منطقية وإحصائية فقط حتى نهاية القرن الماضي.

تغيرت الأمور إلى الأبد عام 1995، وذلك عندما بدأ العلماء والفلكيون في الحصول على الأدلة التي تدعم ما كان سابقًا استنتاجًا منطقيًا وإحصائيًا، فقد رصد فلكيون كواكب خارج نظامنا الشمسي لأول مرة. ووصلت أعداد هذه الكواكب 300 كوكب إلى الآن، وكانت في معظمها كواكب عملاقة شبيهة بالمشتري؛ وهو الأمر الذي يفسر السهولة النسبية لرصدها في السماء. في عام 2008، بدأت الكواكب الشبيهة بالأرض في الظهور والانكشاف أمام التلسكوبات الأرضية، وكانت البداية مع ثلاثة كواكب تدور مساراتها حول نجم يبعد عن شمسنا مسافة 42 سنة ضوئية.

اقرأ أيضًا: حقيقة «الفضائيين».. هل أخفت الولايات المتحدة أدلة زيارتهم للأرض؟
مفارقة فيرمي.. إن كان البحر مليئًا بالأسماك فلماذا لا نرى واحدة؟

كان اكتشاف الكواكب الشبيهة بالأرض أمرًا حاسمًا في رؤية الكثير من العلماء لحتمية وجود حياة ذكية في الكون، وربما في مجرتنا. يقول بول هورويتز، الفيزيائي الشهير في جامعة هارفارد، في إحدى المقابلات عام 1996: «الحياة الذكية في كوننا؟ بالتأكيد موجودة. الحياة الذكية في مجرتنا؟ إنه أمر مرجح بشدة لدرجة أنني سأعطيك الاحتمالية التي تريدها».

بدأت فكرة استخدام بعض الأدوات مثل تقنيات أشعّة الراديو، من أجل البحث عن إشارات غير أرضية من الأمور المقبولة على نطاق واسع في المجتمع العلمي منذ خمسينيات القرن الماضي؛ فقد كانت فكرة وجود الكائنات الذكية في الكون مقبولة وشائعة، ومن ثم سيكون البحث عن أي إشارات لها منطقيًا. قبل أن تصبح هذه الفكرة بهذا القدر من الشيوع والقبول العلمي، كان نيكولا تسلا قد دعا لاستخدام بعض الأدوات للاستماع إلى الإشارات غير الأرضية في أواخر القرن التاسع عشر، وكان البحث وقتها مهتمًا بالبحث في حدود مجرتنا وخصوصًا على كوكب المريخ.

مع كل هذه الدعاية التي نالتها فكرة وجود الكائنات الذكية غير الأرضية، كان غياب الدليل على وجود أي منها أمرًا محيرًا بنفس القدر. صاغ عالم الفيزياء النووية هذا التعارض في الخمسينيات وأطلق عليه «مفارقة فيرمي» (Fermi Paradox) التي يمكن وصفها كالتالي: إذا كانت الكائنات الفضائية بهذا الشيوع، فلماذا لم تزر أرضنا؟ لماذا لم يتصلوا بنا؟ أو لماذا لم يتركوا خلفهم أي أدلة على وجودهم، مثل الضوء أو الحرارة أو الإشارات الكهرومغناطيسية؟

الحقيقية أن الاحتمالات التي يمكن أن تعالج هذه المفارقة متعددة، فربما تكون الحضارات الذكية ليست بهذه الكثرة التي يعتقدها العلماء، وربما تكون كثيرة ولكنها تمتلك من الأسباب ما يجعلها لا ترغب في التواصل مع حضارات أخرى مثلنا، لا يمكننا تحديد التفسير الأدق في ظل المعطيات الموجودة. قد يختلف الأمر إذا تمكن العلماء من تخليق صيغة أو معادلة تمكننا من مقاربة العدد المحتمل للحضارات الذكية في الكون. هذه المهمة أخذها الفلكي الشهير فرانك دريك على عاتقه، حتى أخرج معادلته الشهيرة، معادلة دريك.

اقرأ أيضًا: 5 مرات خدعنا فيها الفضائيون.. ما الذي يعود على البشرية من البحث عنهم؟
كم حضارة ذكية تحيط بنا؟

أراد دريك خلال معادلته أن يقدّر عدد الحضارات الذكية في الكون، أو بشكل أكثر بساطة، يضع أمامنا احتماليات أن نجد حضارات ذكية خارج الأرض. وقد قدّم العالم الأمريكيّ معادلته عام 1961، والتي تعطي الاحتمالات الخاصة بوجود حضارات ذكية خارج الأرض عن طريق حساب حاصل ضرب مجموعة من المتغيرات. ويمكن تمثيل صيغة معادلة دريك كالتالي:

N=R* × ƒp × ne × ƒl × ƒi × ƒc × L

حيث:

N  هو عدد الحضارات في مجرتنا التي من الممكن أن تتواصل معنا.

R  هي متوسط نسبة تشكل النجوم في مجرتنا.

ƒp  هي الجزء من تلك النجوم التي تحوي كواكب.

ne  هي عدد الكواكب التي فعلًا تدعم الحياة.

ƒL  هي عدد الكواكب التي ستتطور فيها الحياة.

ƒi  هي عدد الكواكب التي ستطور حياة ذكية.

ƒc  هي عدد الحضارات التي ستطور تقنيات بث.

L هي المدة الزمنيّة التي ستبث فيها هذه الحضارات إشاراتها إلى الفضاء.

لن يكون من الغريب وصف كثير من المتغيرات التي تتكون منها المعادلة بأنها بعيدة المنال وصعبة الحصر أو التحديد، يبدو ذلك أكثر وضوحًا عندما ننظر في المتغيرات، ونتّجه من اليسار إلى اليمين، إذ تصبح المتغيرات أكثر إثارة للجدل وصعبة التحديد بالأدوات العلمية الموجودة في وقتنا الحالي. رغم ذلك، فإن المزيد من الاكتشافات التي يحققها العلماء في مجال الفلك واستكشاف الفضاء تعطينا كل يوم صورة أقرب لما يمكن أن تقدّمه لنا هذه المعادلة.
دكتور دريك يقف أمام معادلته الشهيرة – مصدرالصورة: universetoday.

سيكون من الخطأ النظر إلى قيمة معادلة دريك فقط من خلال القيمة الرقمية التي يمكن أن نحصل عليها، فرغم صعوبة تحديد معظم متغيراتها، وبالتالي الحصول على قيمة قريبة من الحقيقة لعدد الحضارات الذكية، فإن لمعادلة دريك أهمية كبرى ولكن في سياق آخر. يعتقد بعض العلماء أن الهدف الأهم، والقيمة الحقيقية لمعادلة دريك تكمن في أنها مكّنت البشر من تنظيم جهلهم بالكون. لقد مكّنت هذه المعادلة العلماء من تحديد الطريق التي يجب السير فيها للحصول على إجابة السؤال الذي شغل البشرية منذ بدأنا النظر للسماء.

اقرأ أيضًا:«نيويورك تايمز»: أجل.. هناك مخلوقات فضائية
هل من حلول للمعادلة؟

الكثير من النقاشات دارت حول معادلة دريك، وكانت الغاية الأساسية لهذه النقاشات هي تحديد الحدود المقبولة لكل متغير داخل المعادلة، وكذلك تقديم بعض الاعتبارات الجديدة على صيغتها. على سبيل المثال، كانت هناك نقاشات موسعة حول حساب عدد الكواكب. حتى عام 2014، كان عدد الكواكب التي تم رصدها حوالي 1700 كوكب معظمهم من الكواكب عملاقة الحجم، واكتُشف معظمهم بواسطة مرقب «كيبلر» خلال مراقبته لبقعة معينة في الفضاء بين عامي 2009 و2013.

دراسة إحصائية أخرى حاولت تقديم قيمة إحصائية لعدد الكواكب في الكون، وتوصلت هذه الدراسة إلى أن كل نجم في مجرة درب التبانة يمتلك في المتوسط 1.6 كوكب، وهو ما يعني أن مجرتنا قد تمتلك 160 مليار كوكب. اعتمدت الدراسة تقنية في حساب الكواكب تسمى «gravitational lensing» تقوم بشكل رئيس على ملاحظة التغيرات في منحنيات الضوء عندما يمر نجم قريب نسبيًا أمام أجسام أبعد.

بالنسبة للكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة فإن الأمور أصعب في تحديدها بالنسبة للعلماء، رغم ذلك فإن الكثير من الاكتشافات التي حققها مرقب «كيبلر»، والتي أعلن عنها عام 2014 كانت من الكواكب القريبة الحجم من الأرض، أو أكبر منها بدرجات قليلة، هذه الكواكب هي المثالية طبقًا لرؤية الفلكيين لتطوير حياة في ظروف معينة. ينظر العلماء، إلى جانب الحجم، في مدى قرب الكوكب من النجم الذي يدور حوله، وكذلك الغلاف الجوي وما يحتويه من غازات معينة بنسب معينة. حتى عند تطبيق هذه الشروط في الكواكب التي يشتبه أن تدعم الحياة، فإن العلماء ينتظرون الحصول على أدلة على الحياة في هذه الكواكب، وبالطبع سيكون المكان الأجدر بالبحث هو الكواكب القريبة في نظامنا الشمسي، حتى لو كانت أشكال بسيطة من الحياة الميكروبية وليست حضارة ذكية.
كم حضارة ذكية تسكن مجرتنا؟

مع كل هذه الجهود في الاقتراب من تحديد قيم وحدود للمتغيرات الخاصة بالمعادلة، كان الوصول إلى نتائج رقمية لها تحديًا كبيرًا. حاول الفلكي الإيطالي، كلاوديو ماكون تحديد النتيجة العددية لمعادلة دريك خلال ورقة بحثية نشرها في مجلة « Acta Astronautica» عام 2010، ليصل كلاوديو إلى أن عدد الحضارات التي يحتمل أن تكون موجودة في مجرتنا هو 4590 حضارة. اعتمد كلاوديو أثناء إجرائه للحسابات الخاصة بالمعادلة على نظرية إحصائية تسمى «مبرهنة النهاية المركزية»، وقد جعلته هذه النظرية يصل إلى نتيجته التي تزيد على الحسابات الكلاسيكية للمعادلة التي تجعل عدد الحضارات داخل مجرتنا هو 3500 حضارة فقط.
الفيزيائي الإيطالي كلاوديو مكون أثناء شرحه أطروحته حول معادلة دريك. المصدر.

عند دمج طرق إحصائية معينة في حساب متغيرات المعادلة، والتي تمكن العلماء من معرفة حجم الاختلاف في كل متغير عن القيمة المتوسطة؛ فإن نتيجة المعادلة يمكن أن تصل إلى 11195 حضارة فقط في مجرة درب التبانة. وتتوقع المعادلة، طبقًا لهذه الحسابات، أن يكون متوسط المسافة المتوقعة لأقرب حضارة ذكية هي 2670 سنة ضوئية من الأرض؛ ما يعني أنه يمكن بنسبة 70% أن نجد حضارة ذكية بين 1361 و3979 سنة ضوئية.