في عام 1961 ، اقترح الفيزياء الفلكية الشهير فرانك دريك صيغة أصبحت تعرف باسم معادلة دريك. بناءً على سلسلة من العوامل ، سعت هذه المعادلة إلى تقدير عدد الذكاء خارج الأرض (ETIs) التي ستكون موجودة داخل مجرتنا في أي وقت معين. منذ ذلك الوقت ، تم بذل جهود متعددة للعثور على أدلة على الحضارات الغريبة ، والتي تُعرف بشكل جماعي باسم البحث عن الذكاء خارج الأرض (SETI).
وأكثرها شهرة هو معهد SETI ، الذي أمضى العقود القليلة الماضية في البحث عن الكون بحثًا عن إشارات للاتصالات اللاسلكية خارج الأرض. ولكن وفقًا لدراسة جديدة تسعى إلى تحديث معادلة دريك ، يشير فريق من علماء الفلك الدوليين إلى أنه حتى إذا وجدنا إشارات من أصل غريب ، فإن أولئك الذين أرسلوها سيموتون لفترة طويلة.
الدراسة بعنوان "تغطية منطقة التوسع E.T. الإشارات في المجرة: SETI و Drake’s N "، ظهرت مؤخرًا على الإنترنت. قاد الدراسة كلاوديو جريمالدي من Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPF-Lausanne) ، بمساعدة Geoffrey W. Marcy و Nathaniel K. Tellis (أستاذ فخري وفلكي من جامعة كاليفورنيا بيركلي ، على التوالي) وفرانسيس دريك نفسه - وهو الآن أستاذ فخري في معهد SETI وجامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز.
للتلخيص ، تنص معادلة دريك على أنه يمكن حساب عدد الحضارات في مجرتنا عن طريق ضرب متوسط معدل تكوين النجوم في مجرتنا (R *) ، جزء النجوم التي تحتوي على كواكب ( Fص) ، عدد الكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة (نه) ، عدد الكواكب التي ستطور الحياة (Fل) ، عدد الكواكب التي ستطور حياة ذكية (Fل) ، الرقم الذي سيطور تقنيات الإرسال (fc) ، وطول الفترة الزمنية التي ستضطر فيها هذه الحضارات إلى إرسال إشارات إلى الفضاء (لام).
يمكن التعبير عن ذلك رياضيًا على النحو التالي: N = R* س وص سه س ول س وأنا س وج س لام. من أجل دراستهم ، بدأ الفريق بوضع افتراضات حول معلمتين رئيسيتين لمعادلة دريك. باختصار ، يفترضون أن الحضارات تظهر في مجرتنا (ن) بمعدل ثابت ، وأنهم لن يبعثوا إشعاعًا كهرومغناطيسيًا (أي الإرسال اللاسلكي) إلى أجل غير مسمى ، لكنهم سيواجهون نوعًا من الأحداث المقيدة بمرور الوقتلام).
كما أوضح الدكتور جريمالدي لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"نفترض أن حضارات التواصل الافتراضية (الباعثة) ترسل إشارات كهرومغناطيسية متناحية لفترة معينة من الوقت L ، وأن معدل ولادة الانبعاثات ثابت. تؤدي كل عملية انبعاث إلى غلاف كروي بسماكة cL (حيث c هي سرعة الضوء) مملوءة بالموجات الكهرومغناطيسية. نصف القطر الخارجي للأصداف الكروية ينمو بسرعة الضوء. "
باختصار ، افترضوا أن الحضارات المتقدمة من الناحية التكنولوجية تولد وتموت في مجرتنا بمعدل ثابت. ومع ذلك ، فإن هذه الحضارات لا تنتج اتصالات بمعدل غير محدد ، ولكن اتصالاتها ستظل تنتقل إلى الخارج بسرعة الضوء ، حيث يمكن اكتشافها في حجم معين من الفضاء. ثم طور الفريق نموذجًا لمجرتنا لتحديد ما إذا كان للبشرية أي تغيير في الكشف عن هذه الإشارات.
عالج هذا النموذج الاتصالات الغريبة كقشرة على شكل دونات تمر بمرور مجرتنا تدريجيًا. كما أوضح الدكتور جريمالدي:
"نحن نمثل المجرة كقرص. الباعثون يشغلون مواقع عشوائية في القرص. كل غلاف كروي يتقاطع مع القرص في الحلقات. احتمالية عبور الحلقة لأي نقطة معينة من القرص (على سبيل المثال الأرض) هي النسبة بين مساحة الحلقة ومنطقة القرص المجري. تعطي المساحة الإجمالية للحلقة فوق مساحة القرص المجري متوسط العدد (N) للإشارات الكهرومغناطيسية التي تتقاطع مع أي نقطة معينة (مثل الأرض). هذا الرقم يعني كمية رئيسية ، لأن SETI يمكنها اكتشاف الإشارات فقط إذا كانت هذه تعبر الأرض في وقت القياس ".
كما حددوا من حساباتهم ، تظهر حالتان من هذا النموذج بناءً على ما إذا كانت الأصداف الإشعاعية (1) أرق من حجم درب التبانة أو (2) أكثر سمكا. هذه تتوافق مع عمر الحضارات المتقدمة تقنيًا (لام) ، والتي يمكن أن تكون أقل أو أكبر من الوقت الذي يستغرقه الضوء لعبور درب التبانة (أي ~ 100000 سنة). وأوضح جريمالدي:
"يعتمد متوسط عدد (N) الإشارات التي تعبر الأرض على طول عمر الإشارة (L) ومعدل ولادتها. نجد أن N يساوي L مضروبًا في معدل المواليد ، والذي يتزامن مع N في Drake (أي متوسط عدد الحضارات المنبعثة حاليًا). هذه النتيجة (متوسط عدد الإشارات التي تعبر الأرض = Drake's N) تنشأ بشكل طبيعي من افتراضنا أن معدل ولادة الإشارات ثابت ".
في الحالة الأولى ، سيكون لكل جدار قشرة سمك أصغر من حجم مجرتنا ولن يملأ سوى جزء صغير من حجم المجرة (مما يمنع اكتشاف SETI). ومع ذلك ، إذا كان هناك معدل ولادة مرتفع بما فيه الكفاية للحضارات التي يمكن اكتشافها ، فقد تملأ جدران القشرة هذه مجرتنا وحتى تتداخل. في الحالة الثانية ، سيكون كل غلاف إشعاع أكثر سمكًا من حجم مجرتنا ، مما يجعل اكتشاف SETI أكثر احتمالية.
من كل هذا ، حسب الفريق أيضًا أن متوسط عدد E.T. الإشارات التي تعبر الأرض في أي وقت تعادل عدد الحضارات التي تبث حاليًا. لسوء الحظ ، قرروا أيضًا أن الحضارات التي سنسمع منها ستنقرض منذ فترة طويلة. لذلك ، بشكل أساسي ، لن تكون الحضارات التي نسمع منها هي نفسها التي تم بثها حاليًا.
كما أوضح الدكتور جريمالدي ، فإن هذا يثير ضمناً مثيرًا للاهتمام عندما يتعلق الأمر بأبحاث SETI:
"بدلاً من عرض Drake's N كمنتج من عوامل الاحتمالية لتطوير الحضارات المترابطة ، تشير نتائجنا إلى أن Drake's N عبارة عن كمية قابلة للقياس مباشرةً (على الأقل من حيث المبدأ) لأنها تتوافق مع متوسط عدد الإشارات التي تعبر الأرض."
بالنسبة لأولئك الذين يأملون في العثور على دليل على الذكاء خارج الأرض في حياتنا ، فمن المحتمل أن يكون هذا محبطًا بعض الشيء. من ناحية (واعتمادًا على عدد الحضارات الغريبة الموجودة في مجرتنا) ، قد نواجه صعوبة في التقاط عمليات الإرسال خارج الأرض. من ناحية أخرى ، قد نجد أن تلك التي نجدها تأتي من حضارة انقرضت منذ فترة طويلة.
وهذا يعني أيضًا أنه إذا كان على أي حضارة أن تلتقط إرسالات الموجات اللاسلكية الخاصة بنا في يوم من الأيام ، فلن نكون في الجوار لتلبيتها. ومع ذلك ، فإنه لا يستبعد إمكانية العثور على دليل على وجود حياة ذكية داخل مجرتنا في الماضي. في الواقع ، على مدار حياة حضارتنا ، قد تجد البشرية دليلاً على وجود عدة ETIs في وقت واحد.
بالإضافة إلى ذلك ، لا شيء من هذا ينفي إمكانية العثور على أدلة على وجود حضارة قائمة. من غير المحتمل أن نتمكن من تذوق الموسيقى أو الترفيه أو الرسائل أولاً!
