Ζωή σε άλλους πλανήτες, Εξωγήϊνοι και το ερώτημα του Fermi

Το Παράρτημα της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών Ανατολικής Κρήτης διοργάνωσε πρόσφατα εκδήλωση στο Ηράκλειο στην οποία βραβεύτηκαν οι διακριθέντες μαθητές  Δημοτικών, Γυμνασίων και Λυκείων που συμμετείχαν στους αντίστοιχους Πανελλήνιους Μαθητικούς Διαγωνισμούς Φυσικής του σχολ. έτους 2012-13. Στην εκδήλωση αυτή  πραγματοποιήθηκε και ομιλία με θέμα «Εξωγήινοι πολιτισμοί  και  το  ερώτημα του Fermi» από τον Πανεπιστημιακό Δάσκαλο  και Διευθυντή  των Πανεπιστημιακών εκδόσεων Κρήτης κ. Στέφανο  Τραχανά

Με την αφορμή αυτή ας ρίξουμε μια διαφωτιστική ματιά στο θέμα

«Το  ερώτημα του Fermi και οι εξωγήϊνοι»

Η πρόοδος της αστρονομίας τις τελευταίες δεκαετίες και κυρίως επιστημονικά projects όπως το διάσημο τηλεσκόπιο Hubble έδωσαν στη δημοσιότητα μερικές χιλιάδες εκπληκτικών φωτογραφιών που δείχνουν την ομορφιά του σύμπαντος και παράλληλα ένα μέτρο της απεραντοσύνης του. Με δεδομένη αυτή την απεραντοσύνη θεωρούμε σχεδόν βέβαιο πως θα υπάρχει ζωή σε κάποια γωνιά του σύμπαντος ή ακόμα και στον γαλαξία μας και μάλιστα με νοημοσύνη εφάμιλλη ή και μεγαλύτερη της δικής μας.

Σε μια προσπάθεια να εκτιμηθεί η πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής στο Γαλαξία μας, ο Frank Drake καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια διατύπωσε το 1961 μια εξίσωση που έχει πάρει το όνομα του και συνυπολογίζει διάφορους παράγοντες. Γνωρίζουμε για παράδειγμα πως για να αναπτυχθεί ζωή σε έναν πλανήτη είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενός άστρου, όπως ο ήλιος μας, που θα παρέχει την απαραίτητη θερμότητα αλλά και την ενέργεια για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Επομένως ένας παράγοντας είναι ο αριθμός  άστρων στο γαλαξία κι ένας δεύτερος το ποσοστό αυτών των άστρων που έχουν πλανήτες.

Άλλοι παράγοντες της εξίσωσης υπολογίζουν το ποσοστό των πλανητών στους οποίους οι συνθήκες είναι ικανές για την ανάπτυξη ζωής, σε πόσους θα αναπτυχθεί όντως ζωή, τι πιθανότητες έχει αυτή η ζωή να εξελιχθεί σε κάτι νοήμων κ.ο.κ.     Κάθε παράγοντας της εξίσωσης είναι συνέχεια του προηγούμενου, σε μια προσπάθεια να εκτιμηθούν όλες οι παράμετροι που καθορίζουν την ύπαρξη ενός προηγμένου πολιτισμού που μπορεί να εποικίσει το διάστημα ή να στείλει διαπλανητικά σήματα.

Με βάση την εξίσωση του Drake, οι επιστήμονες τα τελευταία πενήντα χρόνια έχουν κάνει διάφορες υποθέσεις για το πλήθος των εξωγήινων πολιτισμών που βρίσκονται στο Γαλαξία μας. Οι αριθμοί κυμαίνονται από μερικά εκατομμύρια ως μερικές δεκάδες. Εκτιμήσεις γίνονταν και πριν τη διατύπωση της εξίσωσης αλλά με αυτή η θεωρία ύπαρξης ζωής στο σύμπαν τυποποιήθηκε κατά κάποιο τρόπο.

Αν λοιπόν υποθέσουμε με βάση ορισμένες αισιόδοξες εκτιμήσεις πως μόνο στο γαλαξία μας υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες εξωγήινων πολιτισμών που έχουν τη δυνατότητα να κάνουν διαπλανητικά ταξίδια τότε προκύπτει το εύλογο ερώτημα γιατί δεν έχουμε έρθει ακόμα σε επαφή με κάποιον; Ένα παρόμοιο ερώτημα διατύπωσε το 1950 ο φυσικός Enrico Fermi, ερώτημα που αποτέλεσε την αφορμή γι αυτό που σήμερα είναι γνωστό ως «Παράδοξο του Fermi».

Σύμφωνα με άλλες εκτιμήσεις αρκεί να υπάρχει ένας προηγμένος πολιτισμός στο γαλαξία που να έχει διάρκεια ζωής εκατό χιλιάδες χρόνια μεγαλύτερη από τη δική μας ώστε να έχει επικοινωνήσει με το σύνολο των πολιτισμών στο γαλαξία. Αρκεί να δούμε πως ο ανθρώπινος πολιτισμός με μόλις εκατό χρόνια αεροπλοΐας έχει ήδη καταφέρει να στείλει διαστημικά οχήματα στα βάθη του ηλιακού συστήματος. Σε εκατό χιλιάδες χρόνια θα μπορούσαμε να έχουμε διαστημικές συσκευές διάσπαρτες σε όλο το γαλαξία.

Που βρίσκονται λοιπόν όλοι αυτοί οι πολιτισμοί; Γιατί ενώ οι υποθέσεις μιλάνε για την πιθανότητα ύπαρξης έως και εκατομμυρίων εξωγήινων μορφών ζωής δεν έχουμε καταφέρει να συναντήσουμε ούτε μία; Υπάρχουν δεκάδες απαντήσεις στο παράδοξο του Fermi. Μπορεί για παράδειγμα ένας εξωγήινος πολιτισμός να έχει τελείως διαφορετικά χαρακτηριστικά από εμάς και άρα να μην μπορεί να επικοινωνήσει με τον τρόπο που εμείς αναμένουμε. Ή μπορεί κανείς πολιτισμός να μη φτάνει ποτέ σε υψηλό τεχνολογικό επίπεδο καθώς αυτοκαταστρέφονται από πολέμους. Ή είναι πολύ πιο προηγμένοι από εμάς και δεν έρχονται σε επαφή για να μην επηρεάσουν την εξέλιξη μας. Ή απλά έχουν ήδη έρθει σε επαφή και μάλιστα έχουμε και  αποδείξεις γι αυτό.

Από το σύνολο των διαφορετικών ερμηνειών δύο είναι τα επικρατέστερα σενάρια. Είτε η ζωή στο γαλαξία μας βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο που σημαίνει πως είμαστε το πρώτο από δεκάδες είδη που θα προκύψουν ή ενδεχομένως να μην προκύψει κανένα άλλο, είτε πως υπάρχει μεν ζωή αλλά βρίσκεται περίπου στο ίδιο επίπεδο με εμάς, επομένως θα πάρει αρκετές χιλιάδες χρόνια μέχρι να έρθουμε σε επαφή. Συνολικά υπάρχουν 49 διαφορετικές ερμηνείες και για όσους ενδιαφέρονται υπάρχει ένα βιβλίο  που αναλύει διεξοδικά την κάθε μια.

Βέβαια δεν πρέπει να ξεχνάμε πως όλα αυτά είναι υποθέσεις. Κεντρικός πυρήνας της επιστήμης είναι η παρατήρηση. Παρατηρούμε το σύμπαν και βγάζουμε συμπεράσματα. Με βάση αυτά τα συμπεράσματα επαναπροσδιορίζουμε διάφορες υποθέσεις που κάνουμε. Μπορεί η ζωή στο Σύμπαν να είναι κάτι πολύ κοινό ή μπορεί να είναι εξαιρετικά σπάνια. Όπως είχε πει κι ο Arthur Clarke «κάποιες φορές σκέφτομαι πως είμαστε μόνοι στο σύμπαν και άλλες πως δεν είμαστε. Και τα δύο ενδεχόμενα είναι συγκλονιστικά».