Το παράδοξο του Fermi, η εξίσωση Drake και οι εξωγήινοι

Φυσικά κανείς δεν έχει γνώση σχετικά με το πώς θα μπορούσαν να μοιάζουν αυτές οι μορφές ζωής – ίσως όχι απαραίτητα όπως βλέπουμε στις κινηματογραφικές ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Οι τελευταίες αστρονομικές μετρήσεις και εκτιμήσεις δείχνουν ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια αστέρια και πλανήτες στο γαλαξία μας και εικάζεται ότι σε πολλούς από αυτούς θα πρέπει να υπάρχει νοήμων ζωή με πολιτισμό και τεχνολογική εξέλιξη. Οι πλανήτες αυτοί βρίσκονται δεκάδες έως εκατοντάδες έτη φωτός μακριά μας και πιστεύεται ότι πολλοί από αυτούς έχουν βιώσιμες συνθήκες, με ατμόσφαιρα οξυγόνου και νερό και ίσως ακόμα νοήμονα ζωή.

Ένας άλλος τρόπος αναζήτησης εξωγήινης ζωής είναι στην εντόπιση ραδιοσημάτων από την περιοχή διαφόρων αστέρων, που “φαίνονται” κάπως διαφορετικά από τα συνηθισμένα ραδιοκύματα που εκπέμπει πχ. ένας αστέρας pulsar, ή ένας αστέρας νετρονίων, και το πρόγραμμα SETI είναι αφιερωμένο στη παρατήρηση τέτοιων ιδιαζουσών ραδιοκυμάτων από πιθανά αστρικά συστήματα.

Αφού εικάζεται λοιπόν ότι πρέπει να υπάρχει εξωγήινη νοήμων ζωή εκεί έξω, που είναι;

Σύμφωνα με τις “εξω-πλανητικές” παρατηρήσεις η Γη θα έπρεπε ήδη να έχει δεχθεί την επίσκεψη εξωγήινων πολιτισμών, πράγμα που δημιουργεί το λεγόμενο παράδοξο του Fermi. Όταν ο Enrico Fermi εργαζόταν το 1950 στην Αμερική στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos είχε μια χιουμοριστική, χαλαρή συζήτηση με συναδέλφους του (τους Konopinski, Teller και York) την ώρα του φαγητού. Ο Fermi με έναυσμα εκείνη τη συζήτηση επιστρέφοντας στο γραφείο του έκανε κάποιους γρήγορους υπολογισμούς και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι έπρεπε να είχαμε δεχτεί επίσκεψη τουλάχιστον ενός εξωγήινου πολιτισμού εδώ και πολύ καιρό. Κάτι που δικαιολογούσε, κατά την παράδοση, την ερώτηση που αναφώνησε χιουμοριστικά στους συναδέλφους του: “Που είναι όλοι αυτοί λοιπόν;” (εννοώντας τους εξωγήινους). Αν και το όνομα του Enrico Fermi σχετίζεται με το παράδοξο ότι ακόμα δεν έχουμε έρθει σε επαφή με εξωγήινους, δεν ήταν και ο πρώτος που έθεσε την απορία αυτή. Πολλοί άλλοι επιστήμονες (πχ. Tsiolkovsky -πριν τον Fermi-, Hart, Tipler, Landis, Gray κλπ) έχουν συζητήσει για το παράδοξο αυτό, αν και πολλοί δεν το δέχονται ως παράδοξο αλλά περισσότερο ως επιχείρημα, που τελικά παρέμεινε γνωστό με το όνομα παράδοξο του Fermi.

Πάντως έχουν υπάρξει πολλές προσπάθειες για την εξήγηση του παραδόξου, οι οποίες κυμαίνονται από την εκτίμηση πως οι νοήμονες εξωγήινοι πολιτισμοί είναι εξαιρετικά σπάνιοι ή υπήρξαν αλλά καταστράφηκαν πριν μπορέσουν να έρθουν σε επαφή με άλλους εξω-πλανητικούς πολιτισμούς (εμάς, στην προκειμένη περίπτωση), έως την πεποίθηση πως οι τεράστιες αποστάσεις εντός του σύμπαντος αποτελούν εξαιρετικά μεγάλο εμπόδιο στις επαφές μεταξύ πολιτισμών διαφόρων πλανητών, και από το ότι δεν υπάρχουν άλλοι νοήμονες πολιτισμοί έως το ότι είναι ήδη στην Γη αλλά περνούν απαρατήρητοι. Αν αφήσουμε τώρα το ερώτημα ″που είναι οι εξωγήινοι;″ κι αναρωτηθούμε: πόσοι εξωγήινοι πολιτισμοί άραγε μπορεί να υπάρχουν στο γαλαξία μας; O κοινά αποδεκτός επίσημος μαθηματικός τύπος που δίνει το μέσο εκτίμησης του αριθμού εξωγήινων πιθανών πολιτισμών στον γαλαξίας μας δίνεται από την περίφημη εξίσωση Drake. Προτάθηκε το 1961 από τον Αμερικανό αστρονόμο Frank Drake και αποτελείται από το γινόμενο εφτά μεταβλητών. Το αποτελέσμα της λύσης της εξίσωσης αυτής διαφέρει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τις τιμές των εφτά παραμέτρων της. Σύμφωνα με αυτή την εξίσωση οι αισιόδοξοι αριθμοί των εξωγήινων πολιτισμών που μπορεί να υπάρχουν στο γαλαξία μας, και μόνο, εκτιμώνται πως πρέπει να είναι μεταξύ 10 με 100 εκατομμύρια. Από την άλλη, απαισιόδοξες εκτιμήσεις δίνουν μια τιμή πολύ μικρότερη του 1.

Κατά καιρούς αναπτύχθηκαν και άλλες μορφές της εξίσωσης αυτής. Φερειπείν, η λεγόμενη εξίσωσηSeager προέκυψε με αλλαγή στις βασικές υποθέσεις των μεταβλητών της αρχικής εξίσωσης Drake και βασίζεται στην υπόθεση ότι, αντί για εξωγήινους που επικοινωνούν με ραδιοκύματα όπως αρχικά είχε υποθέσει ο Drake, τώρα υποθέτουμε ότι μπορεί να υπάρξει παρουσία εξωγήινης ζωής που θα μπορούσαμε εμείς ως πολιτσμός να ανιχνεύσουμε. Συγκεκριμένα η εξίσωσή της Seager υπολογίζει τους πλανήτες που είμαστε σε θέση να παρατηρήσουμε και οι οποίοι θα μπορούσαν να συντηρήσουν ζωή (Α), και δίνεται από το γινόμενο έξι μεταβλητών:
A = Α1 x Κ2 x Κ3 x Κ4 x Κ5 x Κ6

Α1 είναι ο αριθμός των άστρων στο Γαλαξία μας. K2 δίνει το κλάσμα του αριθμού των άστρων που βρίσκονται σε κατάσταση “ηρεμίας” και το Κ3 είναι το κλάσμα των αστέρων που μπορούν να φιλοξενήσουν βραχώδεις πλανήτες στην “κατοικήσιμη ζώνη”, δηλαδή σε τέτοια απόσταση από ένα άστρο ώστε το νερό να βρίσκεται σε υγρή μορφή. Κ4 είναι το κλάσμα που εκτιμά την δυνατότητα αυτών των πλανητών που μπορούν να παρατηρηθούν, Κ5 δίνει το κλάσμα των πλανητών αυτών που μπορούν να φιλοξενήσουν ζωή και Κ6 είναι το κλάσμα των πλανητών στους οποίους η ζωή αφήνει ίχνη (biogeninc gases) στην ατμόσφαιρα τους. Χρησιμοποιώντας τις πιο αξιόπιστες τιμές για τις παραπάνω παραμέτρους από την επιστήμη της παρατηρησιακής έξω-πλανητικής φυσικής και αστρονομίας, εκτιμάται ότι θα μπορούσαμε να ανακαλύψουμε μέσα στην τρέχουσα δεκαετία τουλάχιστον δύο πλανήτες με ίχνη εξωγήινης ζωής και φυσικά αν συμβεί κάτι τέτοιο θα είναι μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της ανθρωπότητας.

Θα κλείσω με μερικές σκέψεις μετά την προ-αναφερόμενη ρήση του Steven Hawking: “Αν οι εξωγήινοι μας επισκεφθούν το αποτέλεσμα θα είναι παρόμοιο με την ανακάλυψη της Αμερικής από τον Κολόμβο”. Οι περισσότεροι βλέπουν θετικά την ενδεχόμενη επαφή με έναν εξωγήινο πολιτισμό. Κανείς όμως δεν μπορεί να πει με βεβαιότητα ότι εξωγήινοι με νοημοσύνη και πολιτισμό παρόμοιο ή ακόμα μεγαλύτερο (πολύ πιο πιθανό) από τον δικό μας, θα είναι και απαραίτητα φιλικοί ή συνεργάσιμοι σε πιθανή επικοινωνία μαζί μας. Το ποιος θα είναι ο “Κολόμβος” και ποιοι οι ″αυτόχθονες″ στην κατάκτηση του διαστήματος και στην ανακάλυψη εξωγήινων πολιτισμών, δεν μπορεί κανείς να γνωρίζει μετά βεβαιότητας.