"Họ nên có ít nhất" được gọi là "": tại sao chúng ta vẫn chưa gặp người ngoài hành tinh

2024 Tác giả: Malcolm Clapton | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 04:15

Một đoạn trích trong cuốn sách của nhà thiên văn học về lý do tại sao người ngoài hành tinh không những không đến với chúng ta mà còn không cố gắng liên lạc với chúng ta.

Họ ở đâu?

Câu hỏi ngắn này được đặt ra bởi nhà vật lý Enrico Fermi vào đầu những năm 1950, trong một bữa ăn tối với một số nhà khoa học. Họ đã thảo luận về sự gia tăng đột biến gần đây của đĩa bay và khả năng du hành giữa các vì sao của nhân loại hoặc các sinh vật khác. Khi cuộc trò chuyện chuyển sang người ngoài hành tinh, Fermi hỏi: "Họ đang ở đâu?" Các từ chính xác đã bị mất trong nhiều thế kỷ; có lẽ anh ấy đã hỏi, “Mọi người ở đâu?” cũng ngắn gọn như vậy.

Mặc dù đơn giản, câu hỏi này có một nền tảng phong phú.

Ý tưởng cơ bản là đến thời điểm hiện tại, hoặc là chúng ta đã phát hiện ra sự sống thông minh trong Thiên hà, hoặc nó nên đến thăm chúng ta.

Vì cả hai đều không xảy ra nên tôi không tính đến các trường hợp nhìn thấy UFO. Bất chấp số lượng lớn các bức ảnh mờ, đồ giả rõ ràng và video bị rung, chưa bao giờ có một bằng chứng xác thực nào cho thấy người ngoài hành tinh đã từng đến thăm chúng ta. Đối phó với nó., hỏi về người ngoài hành tinh ở đâu là hợp lý.

Giả sử rằng để người ngoài hành tinh gõ cửa nhà chúng ta, hoàn cảnh của họ phải tương tự như chúng ta: một ngôi sao như Mặt trời, một hành tinh như Trái đất, hàng tỷ năm phát triển và tiến hóa của sự sống, tiến bộ trong công nghệ, rồi khả năng du hành. từ ngôi sao này sang ngôi sao khác. Làm thế nào có thể là tất cả những điều này?

Để làm điều này, chúng ta có thể chuyển sang phương trình Drake, được đặt theo tên của nhà thiên văn học Frank Drake. Nó bao gồm tất cả các điều kiện cần thiết cho một cuộc sống phát triển và ấn định mức độ xác suất của chúng. Nếu tất cả các điều kiện được nhập chính xác, kết quả sẽ là số lượng nền văn minh tiên tiến trong Thiên hà (nơi “phát triển” có nghĩa là “có khả năng gửi tín hiệu vào không gian”, đây là cách chúng ta biết về sự tồn tại của họ).

Ví dụ, có khoảng 200 tỷ ngôi sao trong Dải Ngân hà. Khoảng 10% trong số chúng tương tự như Mặt trời: khối lượng, kích thước tương tự, v.v. Điều này cho chúng ta 20 tỷ ngôi sao để tính toán. Bây giờ chúng ta chỉ đang tìm hiểu cách các hành tinh hình thành xung quanh các ngôi sao khác - hành tinh đầu tiên quay quanh một ngôi sao giống mặt trời được phát hiện vào năm 1995 - nhưng chúng tôi cho rằng rất có thể các ngôi sao giống Mặt trời cũng có hành tinh.

Ngay cả khi chúng ta chấp nhận xác suất cực thấp rằng có các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác (giả sử là 1%), thì nó vẫn sẽ là hàng trăm triệu ngôi sao có hành tinh.

Nếu chúng ta chấp nhận xác suất cực thấp rằng những hành tinh này sẽ giống Trái đất (một lần nữa, giả sử là 1%), thì vẫn sẽ có hàng triệu hành tinh giống Trái đất. Bạn có thể tiếp tục trò chơi này bằng cách đánh giá xem có bao nhiêu hành tinh có thể có điều kiện cho sự sống, bao nhiêu hành tinh có sự sống, bao nhiêu sinh vật sống có khả năng phát triển công nghệ …

Mỗi bước tiếp theo trong chuỗi này ít khả năng xảy ra hơn bước trước một chút, nhưng ngay cả cái nhìn bi quan nhất của chuỗi này cũng cho thấy rằng chúng ta không nên đơn độc trong Thiên hà. Các ước tính về số lượng các nền văn minh ngoài hành tinh rất khác nhau, từ 0 đến hàng triệu.

Chúng ta cô đơn?

Tất nhiên, điều này không được hạnh phúc cho lắm. Ước tính thấp hơn là nghiêm túc. Có lẽ, chỉ có thể, chúng ta thực sự đơn độc. Trong toàn bộ Thiên hà, trong khoảng trống rỗng khổng lồ hàng nghìn tỷ năm ánh sáng, hành tinh của chúng ta là nơi trú ẩn đầu tiên cho những sinh vật có khả năng phản ánh sự tồn tại của chính chúng. Bạn có thể cô đơn theo cách khác, và trong một phút nữa, chúng ta sẽ bị thuyết phục điều này. … Đó là một cơ hội khó hiểu và theo một cách nào đó đáng sợ. Và điều này có lẽ đúng.

Một khả năng khác là sự sống có thể không phải là duy nhất, nhưng các dạng sống "tiên tiến" là rất hiếm.

Nhiều cuốn sách đã được viết về chủ đề này, và đây là một chủ đề thú vị để thảo luận. Có thể, đến một giai đoạn nào đó, cuộc sống trở nên thiên về nội tâm và không phát triển công nghệ nào cả hoặc thậm chí không quan tâm đến chúng (rất khó thâm nhập vào tâm lý của những sinh vật ngoài hành tinh). Và tôi hy vọng rằng vào thời điểm bạn đi đến điểm này trong cuốn sách, tôi đã nói rõ rằng các sự kiện phá hủy các nền văn minh thường xảy ra một cách khó khăn trong các khung thời gian địa chất. Có thể sớm hay muộn mọi nền văn minh đều bị cuốn trôi bởi một sự kiện tự nhiên nào đó ngay cả trước khi nó có thể phát triển một cách du hành vũ trụ đủ hoàn hảo để ngăn điều này xảy ra.

Thực ra, tôi không thích câu trả lời này. Trong một vài năm nữa, chúng ta sẽ có thể ngăn chặn các vụ va chạm giữa Trái đất và các tiểu hành tinh, dẫn đến những hậu quả tàn khốc. Chúng tôi tự tin rằng chúng tôi có thể tự bảo vệ mình một cách đáng tin cậy trước các sự kiện trên Mặt trời. Kiến thức thiên văn của chúng tôi cho phép chúng tôi xác định những ngôi sao gần đó có thể phát nổ, vì vậy nếu chúng tôi thấy bất kỳ ngôi sao nào gần với điểm này, chúng tôi có thể hướng mọi nỗ lực để tránh xa nó. Tất cả đây là những thành tựu khá gần đây xảy ra trong tích tắc so với khoảng thời gian sự sống đã tồn tại trên Trái đất.

Tôi không thể tưởng tượng một nền văn minh đủ thông minh để khám phá bầu trời nhưng lại không đủ tiên tiến để đảm bảo sự tồn tại của chính nó.

Họ không lấy tiền theo yêu cầu

Tôi cũng nghi ngờ về giới hạn trên của phương trình Drake, như thể có hàng triệu nền văn minh ngoài hành tinh trong Thiên hà cũng tiên tiến như chúng ta, hoặc thậm chí tiên tiến hơn. Nếu điều này là đúng, tôi nghĩ chúng ta đã có bằng chứng rõ ràng về sự tồn tại của chúng.

Hãy nhớ rằng, Dải ngân hà không chỉ rộng lớn mà nó còn có tuổi đời nhiều năm. Dải Ngân hà ít nhất 12 tỷ năm tuổi, và Mặt trời chỉ 4,6 tỷ năm tuổi trước loài người.

Chúng ta biết rằng sự sống trên Trái đất xuất hiện một cách dễ dàng; nó được sinh ra ngay sau khi thời kỳ ném bom kết thúc và bề mặt Trái đất lắng xuống đủ để sự sống phát triển. Vì vậy, gần như chắc chắn, sự sống bắt nguồn từ một cơ hội nhỏ nhất, do đó, có nghĩa là thiên hà của chúng ta phải tràn ngập sự sống. Bất chấp hàng loạt thảm họa kinh hoàng và tàn khốc, sự sống trên Trái đất vẫn đang diễn ra. Chúng ta là những sinh vật thông minh, có công nghệ tiên tiến, và chúng ta đã đi ra ngoài không gian. Chúng ta sẽ ở đâu trong 100 triệu năm nữa?

Với khoảng thời gian và không gian dài như vậy, các loài sinh vật ngoài hành tinh nên đã gõ cửa nhà chúng ta.

Ít nhất họ nên "gọi". Thiết lập giao tiếp trong không gian vũ trụ rộng lớn dễ hơn là đến nơi. Chúng tôi đã gửi tín hiệu vào không gian từ những năm 1930. Chúng tương đối yếu và sẽ rất khó để một sinh vật ngoài hành tinh nghe thấy chúng từ khoảng cách hơn vài năm ánh sáng, nhưng theo thời gian, tín hiệu của chúng ta đã trở nên mạnh mẽ hơn. Nếu chúng ta muốn nhắm vào một địa điểm nhất định, không khó để tập trung một tín hiệu vô tuyến dễ phát hiện vào bất kỳ ngôi sao nào trong Thiên hà.

Điều ngược lại cũng đúng: bất kỳ chủng tộc người ngoài hành tinh nào có mong muốn trò chuyện mạnh mẽ với chúng ta đều có thể làm được điều đó mà không cần nỗ lực nhiều. Đây là điều mà dự án Tìm kiếm Trí thông minh Ngoài Trái đất (SETI) đang đặt cược vào. Nhóm kỹ sư và nhà thiên văn học này đang tìm kiếm tín hiệu RF trên bầu trời. Họ sẽ lắng nghe theo nghĩa đen để xem liệu người ngoài hành tinh có nói hay không. Công nghệ đang tiến triển tốt đến mức nhà thiên văn học Seth Shostak tin rằng trong hai hoặc ba thập kỷ tới, chúng ta sẽ có thể khám phá một hoặc hai hệ sao thú vị cách Trái đất nhiều năm ánh sáng. Điều này sẽ cho phép chúng ta tiến gần hơn đến việc quyết định xem chúng ta có ở một mình hay không.

Vấn đề duy nhất với SETI là các cuộc trò chuyện sẽ khá dài. Nếu chúng ta phát hiện ra tín hiệu từ một ngôi sao rất gần về mặt thiên hà, tức là cách chúng ta 1.000 năm ánh sáng, cuộc đối thoại về cơ bản là một cuộc độc thoại. Chúng tôi sẽ nhận được một tín hiệu, câu trả lời và sau đó đợi phản hồi của họ trong nhiều năm (đây là thời gian cần thiết để tín hiệu của chúng tôi đến được với họ, sau đó là tín hiệu của họ cho chúng tôi). Trong khi SETI là một nỗ lực tuyệt vời và đáng giá (và nếu họ tìm thấy tín hiệu, đó sẽ là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử khoa học), chúng ta vẫn quen với ý tưởng về người ngoài hành tinh đến với chúng ta. Có thể nói, một cuộc gặp mặt trực tiếp, giả sử họ có mặt.

Nhưng 1000 năm ánh sáng là rất xa (9.461.000.000.000.000.000 km). Một chuyến đi khá dài, tuy nhiên, so với kích thước của Dải Ngân hà, nó thực tế nằm dưới mũi chúng ta.

Có lẽ vì vậy mà vẫn chưa có ai đến với chúng ta? Rõ ràng, khoảng cách đơn giản là quá lớn!

Thực ra thì không hẳn. Nếu không đánh mất cảm giác về quy mô, cuộc hành trình đến các vì sao sẽ không mất nhiều thời gian như vậy.

Tiếp tục đi

Giả sử con người chúng ta đột nhiên quyết định tài trợ cho một chương trình không gian. Và để tài trợ cho quy mô lớn: chúng tôi muốn gửi tàu vũ trụ đến các ngôi sao khác. Đây không phải là một nhiệm vụ dễ dàng! Hệ sao gần nhất, Alpha Centauri (có một ngôi sao giống như mặt trời đáng để nhìn), cách đó 41 nghìn tỷ km. Tàu thăm dò không gian nhanh nhất từng được thực hiện sẽ du hành ở đó hàng nghìn năm, vì vậy chúng ta không nên mong đợi những bức ảnh đẹp sớm.

Tuy nhiên, nó là tàu thăm dò vũ trụ nhanh nhất cho đến nay. Hiện tại, những ý tưởng đang được thực hiện để có thể chế tạo các tàu thăm dò không gian không người lái nhanh hơn nhiều, thậm chí cả những tàu có thể di chuyển với tốc độ bằng ánh sáng. Một số ý tưởng này bao gồm năng lượng nhiệt hạch, máy đẩy ion (khởi động chậm nhưng tăng tốc liên tục và phát triển tốc độ rất lớn trong nhiều năm) và thậm chí một con tàu kích nổ bom hạt nhân đằng sau nó, truyền một xung lực mạnh mẽ đến nó, làm tăng tốc độ của nó. Đây là tất cả đều nghiêm túc: dự án được gọi là Orion”, và các quá trình phát triển đã được thực hiện vào những năm 1960. Việc tăng tốc không trơn tru - một cú đá vào điểm mềm của bom hạt nhân thường không xảy ra như vậy - nhưng bạn có thể phát triển tốc độ đáng kinh ngạc. Thật không may, Hiệp ước Cấm Thử nghiệm Hạt nhân (Chương 4) đã ngăn không cho một tàu vũ trụ như vậy được thử nghiệm. … Những phương pháp này có thể rút ngắn thời gian di chuyển từ hàng thiên niên kỷ xuống còn ít nhất là hàng chục năm.

Điều này có thể đáng làm. Tất nhiên, nó đắt tiền. Nhưng ý tưởng này không có rào cản công nghệ, chỉ có những rào cản xã hội (kinh phí, chính trị, v.v.). Hãy để tôi nói rõ hơn: với một ý định chắc chắn, chúng tôi có thể chế tạo những con tàu vũ trụ như vậy ngay bây giờ.

Trong vòng chưa đầy 100 năm, chúng ta có thể phóng hàng chục sứ giả giữa các vì sao đến các vì sao khác, khám phá khu vực lân cận của chúng ta trong Thiên hà.

Tất nhiên, do thời gian của các chuyến bay và việc xây dựng đội bay, chúng tôi sẽ không thể kiểm tra nhiều “đối tượng bất động sản”. Có hàng tỷ tỷ ngôi sao trong Thiên hà, và không thể chế tạo được nhiều tàu vũ trụ như vậy. Việc gửi một đầu dò tới một sao là không hiệu quả về mặt kinh tế. Ngay cả khi tàu thăm dò của chúng ta chỉ đơn giản đi qua hệ thống sao, quay quanh các hành tinh và đi đến ngôi sao tiếp theo, thì việc khám phá Thiên hà sẽ mất vĩnh viễn. Không gian rộng.

Nhưng có một giải pháp: đầu dò tự tái tạo.

Hãy tưởng tượng: một tàu vũ trụ không người lái từ Trái đất đến ngôi sao Tau Ceti sau 50 năm trên đường. Anh ta tìm thấy một nhóm các hành tinh nhỏ và bắt đầu các quan sát khoa học. Điều này bao gồm một cái gì đó giống như một cuộc điều tra dân số - phép đo tất cả các thiên thể trong hệ thống, bao gồm hành tinh, sao chổi, vệ tinh và tiểu hành tinh. Sau một vài tháng thăm dò, tàu thăm dò sẽ đi đến ngôi sao tiếp theo trong danh sách của nó, nhưng trước khi rời đi, nó sẽ gửi một vật chứa đến tiểu hành tinh sắt-niken phù hợp nhất. Thùng chứa này thực chất là một nhà máy tự khởi động.

Ngay sau khi hạ cánh, anh ta bắt đầu khoan một tiểu hành tinh, nấu chảy kim loại, chiết xuất các vật liệu cần thiết, và sau đó tự động chế tạo các tàu thăm dò mới. Giả sử anh ta chỉ chế tạo một tàu thăm dò, và sau vài năm xây dựng và thử nghiệm, tàu đó sẽ được gửi đến một hệ sao khác. Bây giờ chúng tôi có hai tàu thăm dò. Sau một vài thập kỷ, chúng đến mục tiêu của mình, tìm một nơi thích hợp và sinh sản trở lại. Bây giờ chúng tôi có bốn đầu dò và quá trình này được lặp lại.

Số lượng sứ giả robot đang tăng rất nhanh vì nó đang tăng lên theo cấp số nhân. Nếu một tàu thăm dò mất đúng 100 năm, thì đến cuối thiên niên kỷ này, chúng ta có từ 2 đến 10 lũy thừa = 1.024 tàu thăm dò. Sau hai thiên niên kỷ, đã có một triệu tàu thăm dò. Trong 3.000 năm nữa sẽ có hơn một tỷ. Tất nhiên, nó không dễ dàng như vậy.

Ngay cả một cách tiếp cận bi quan cũng cho thấy rằng chúng ta sẽ mất khoảng 50 triệu năm, có thể ít hơn một chút, để khám phá từng ngôi sao trong Thiên hà.

Chà, điều này là quá dài! Và chúng ta vẫn còn rất xa mới có thể làm được điều này. Đây là công nghệ phức tạp nhất.

Nhưng chờ đợi - hãy nhớ lại nền văn minh mà chúng ta đã nói về và cái nào đi trước chúng ta 100 triệu năm? Với rất nhiều thời gian, để tìm kiếm sự sống, họ có thể dễ dàng khảo sát tất cả các ngôi sao trong dải Ngân hà mà không có ngoại lệ. Nếu họ nhìn thấy thế giới xanh, ấm áp của chúng ta, tôi cho rằng họ đã tạo được dấu ấn cho riêng mình. Có thể họ đã đến thăm nơi đây 50 triệu năm trước và không gặp gỡ con người chúng ta (khoan mặt trăng để lấy nguyên khối theo tinh thần của "2001: A Space Odyssey" có thể không ngu ngốc như người ta tưởng), hoặc có thể họ đã đến vẫn chưa đến đây.

Nhưng với lịch thời gian, điều này có vẻ khó xảy ra. Không mất quá nhiều thời gian để lập bản đồ toàn bộ Thiên hà và ghé thăm các hành tinh phù hợp. Đây là lý do tại sao tôi nghĩ câu trả lời “hàng triệu nền văn minh” trong phương trình Drake là sai. Chúng tôi đã từng nhìn thấy chúng, hoặc ít nhất là đã nghe thấy chúng.

Theo logic này, một thiên hà trong tinh thần "Star Trek", nơi sinh sống của nhiều loại sinh vật ngoài hành tinh với trình độ phát triển khoa học và công nghệ xấp xỉ nhau, là điều cực kỳ khó xảy ra.

Nếu Dải Ngân hà đầy ắp sự sống, thì nhiều khả năng các nền văn minh sẽ bị ngăn cách bởi những vực thẳm cách nhau hàng triệu năm. Một số sinh vật ngoài hành tinh sẽ giống kyu và organan (những sinh vật tiến hóa cao trong vũ trụ Star Trek), một cặp đôi sẽ giống như chúng ta, và phần còn lại sẽ không khác gì những vi khuẩn và nấm cực kỳ nguyên thủy. Một khía cạnh khác của Star Trek trong giả định này là Chỉ thị Một: cách ly các nền văn minh ngoài hành tinh đang phát triển cho đến khi họ phát triển công nghệ để du hành giữa các vì sao. Đó là một ý tưởng thú vị, nhưng tôi không tin vào nó: nó có nghĩa là tất cả các loài ngoại lai hiện có, không có ngoại lệ, sẽ tuân thủ nó. Một người phản đối là đủ, và bí mật sẽ biến mất.

Nhà thiên văn học và phổ biến khoa học người Mỹ Philip Plate đã viết một cuốn sách hấp dẫn về những mối nguy hiểm có thể "rơi" xuống Trái đất từ không gian: về các vụ va chạm với sao chổi và tiểu hành tinh, lỗ đen, vi rút và vi khuẩn liên hành tinh, các nền văn minh hung hãn của người ngoài hành tinh, cái chết của Mặt trời và thậm chí là sự hủy diệt hoàn toàn từ sự sụp đổ lượng tử. Tác giả mô tả một cách hài hước các kịch bản thảm họa và xem xét khả năng xảy ra của chúng theo quan điểm của khoa học. Và cũng đánh giá những cách mà nhân loại có thể tránh được cái chết đột ngột.