Μα πού είναι οι εξωγήινοι;

Οι πιθανότητες λένε ότι δεν μπορεί να είμαστε μόνοι στο Σύμπαν. Αλλά έως τώρα όλες οι ενδείξεις συνηγορούν υπέρ του αντιθέτου...

ΒΗΜΑ, 2/9/2018

Οι περισσότεροι από τους αρχαίους στοχαστές (ο Θαλής και ο Ηράκλειτος, οι πυθαγόρειοι, οι ατομιστές Δημόκριτος και Λεύκιππος, οι στωικοί όπως ο Επίκουρος, ο Λουκρήτιος και πολλοί άλλοι) πίστευαν στην «Πολλαπλότητα των κόσμων». Η έκφραση αυτή σήμαινε την ύπαρξη άλλων συμπάντων σαν το δικό μας, που τα φαντάζονταν να έχουν μια «κατοικημένη» Γη στο κέντρο του καθενός και πλανήτες και αστέρια να κινούνται γύρω της. Τα επιχειρήματά τους στηρίζονταν στην ιδέα ότι το Σύμπαν είναι ουσιαστικά άπειρο και εκφράζονται καθαρά στην περίφημη φράση του Μητρόδωρου, μαθητή του Επίκουρου: «Το να φανταζόμαστε ότι μέσα στο αχανές Σύμπαν υπάρχει μόνο ένας κόσμος είναι σαν να πιστεύουμε ότι σε ένα χωράφι με σιτάρι υπάρχει μόνο ένα στάχυ».

Το ίδιο επιχείρημα, με διάφορες παραλλαγές, χρησιμοποιήθηκε από τους υποστηρικτές της ύπαρξης εξωγήινης ζωής σε όλη τη διάρκεια της Ιστορίας.

Η επιστημονική μελέτη του θέματος  «εξωγήινοι πολιτισμοί» ξεκίνησε μόλις πριν από 60 χρόνια. Το 1959 οι φυσικοί Giuseppe Cocconi και Phil Morisson υποστήριξαν ότι τα μικροκύματα (ραδιοκύματα υψηλών συχνοτήτων) αποτελούν το καλύτερο μέσο διαστρικής επικοινωνίας. Αυτά τα κύματα διαπερνούν όχι μόνο τη γήινη ατμόσφαιρα αλλά και τα νέφη αερίων και σκόνης του Γαλαξία μας, ενώ τα ορατά φωτόνια που αποτελούν το παραδοσιακό μας «παράθυρο» στο Σύμπαν απορροφώνται από τα νέφη αυτά.  Συνεπώς, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να δουν πολύ πιο μακριά μέσα στον γαλαξιακό δίσκο από τα οπτικά τηλεσκόπια. Τα μικροκύματα παρουσιάζουν ακόμα το πλεονέκτημα ότι μεταφέρουν λίγη ενέργεια, πράγμα που σημαίνει πως η αποστολή ενός μηνύματος με αυτό το μέσο είναι πιο συμφέρουσα από ενεργειακή άποψη.

«Κυνήγι» UFO

Αυτές οι ιδέες εγκαινίασαν μια νέα εποχή στη συζήτηση για την πολλαπλότητα των κόσμων, ανοίγοντας την προοπτική μιας επιστημονικής μελέτης του προβλήματος. Ο πρώτος που ασχολήθηκε πρακτικά με το θέμα ήταν ο Frank Drake, ερευνητής τότε του Εθνικού Ραδιοαστρονομικού Αστεροσκοπείου του Green Bank στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ. Ο Drake εκπόνησε το πρώτο σχέδιο συστηματικής αναζήτησης εξωγήινων σημάτων. Το 1960 το ραδιοτηλεσκόπιο του Green Bank αναζήτησε για αρκετούς μήνες ραδιοσήματα προς την κατεύθυνση δύο κοντινών άστρων, του ε του Ηριδανού και του τ του Κήτους, που βρίσκονται περίπου 12 έτη φωτός μακριά μας. Το αρνητικό αποτέλεσμα αυτής της πρώτης απόπειρας δεν αποθάρρυνε τους ερευνητές και πολυάριθμα προγράμματα είδαν το φως στην Αμερική, στην πρώην Σοβιετική Ένωση, στον Καναδά, στην Αυστραλία, στη Γαλλία και στην Ολλανδία. Χιλιάδες ώρες ακρόασης του ουρανού δεν έδωσαν κανένα αποτέλεσμα.

Ανεξάρτητα από τα αποτελέσματα των ερευνών μέσω ραδιοκυμάτων, υπάρχει ένα αδιαμφισβήτητο γεγονός που η σημασία του είναι δύσκολο να εκτιμηθεί: η απουσία του παραμικρού ίχνους εξωγήινης τεχνολογίας στον πλανήτη μας ή στο ηλιακό σύστημα. Ο προβληματισμός γύρω από τη διαπίστωση αυτή, που διατυπώθηκε στα 1683 από τον Γάλλο Bernard de Fontenelle στο έργο του «Συζητήσεις για την πολλαπλότητα των κόσμων», επανεμφανίστηκε στη μοντέρνα εκδοχή του στα μέσα του 20ού αιώνα.

Σε μια επίσκεψη στο στρατιωτικό εργαστήριο του Los Alamos το 1950, ο ιταλός φυσικός Enrico Fermi ξεκίνησε μια συζήτηση πάνω στο θέμα των εξωγήινων πολιτισμών και των διαστρικών ταξιδιών μαζί με κάποιους συναδέλφους του, και ιδιαίτερα με τον Edward Teller, τον μετέπειτα «πατέρα» της αμερικανικής υδρογονοβόμβας. Ξαφνικά ο Fermi ρώτησε τους συνομιλητές του «Μα πού είναι;» και έκανε κάποιους υπολογισμούς για να εκτιμήσει τον πιθανό αριθμό των πολιτισμών στον Γαλαξία μας, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι, αν υπάρχουν και είναι πολλοί, θα έπρεπε να μας έχουν ήδη επισκεφθεί πολλές φορές στο παρελθόν.

Η συζήτηση ανάμεσα στον Fermi και στον Τeller παρέμεινε άγνωστη για πολύ καιρό. Η ερώτηση «Πού είναι;» εμφανίζεται για πρώτη φορά το 1966 στο βιβλίο των Sagan και Shklofskii  «Νοήμων ζωή στο Σύμπαν», αποδιδόμενη στον Fermi αλλά χωρίς κανένα σχόλιο. Το 1975 ο αμερικανός αστρονόμος Michael Hart πρόβαλε εκ νέου τα επιχειρήματα του Fermi, χωρίς να γνωρίζει τη συζήτηση με τον Teller. Το άρθρο του κατέληγε με το συμπέρασμα ότι η απουσία εξωγήινων στη Γη σημαίνει πως είμαστε ο μόνος τεχνολογικός πολιτισμός στον Γαλαξία και κατά συνέπεια η αναζήτηση ραδιοσημάτων είναι χάσιμο χρόνου και χρήματος. Μετά τη δημοσίευση αυτού του προκλητικού άρθρου ο Carl Sagan ονόμασε την όλη προβληματική «το παράδοξο του Fermi».

Το παράδοξο του Fermi

Κάθε παράδοξο έγκειται στο ότι μία τουλάχιστον από τις βασικές του υποθέσεις δεν ισχύει. Το παράδοξο του Fermi μπορεί να αναλυθεί στις εξής υποθέσεις:

1. Ο πολιτισμός μας δεν είναι ο μόνος τεχνολογικός πολιτισμός στον Γαλαξία.

2. Ο πολιτισμός μας είναι από κάθε άποψη ένας «μέσος» πολιτισμός· πιο συγκεκριμένα, δεν είναι ούτε ο πρώτος που εμφανίστηκε στον Γαλαξία ούτε ο πιο προχωρημένος από τεχνολογική άποψη ούτε ο μόνος που θέλει να εξερευνήσει το Διάστημα και να επικοινωνήσει με άλλους πολιτισμούς.

3. Τα διαστρικά ταξίδια δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολα για πολιτισμούς λίγο πιο εξελιγμένους από τον δικό μας· μερικοί μάλιστα έχουν ήδη πραγματοποιήσει τέτοια ταξίδια και έχουν επιχειρήσει ένα πρόγραμμα γαλαξιακού αποικισμού.

4. Ο γαλαξιακός αποικισμός είναι μια σχετικά γρήγορη επιχείρηση· μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πολύ λιγότερο από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, σε ένα μικρό κλάσμα δηλαδή της ηλικίας του Γαλαξία μας.

Αν ισχύουν και οι τέσσερις υποθέσεις, τότε καταλήγουμε αβίαστα στο συμπέρασμα ότι «θα έπρεπε να είναι εδώ», και το παράδοξο του Fermi προκύπτει φυσιολογικά. Οι οπαδοί της ύπαρξης εξωγήινης νοημοσύνης αμφισβητούν τουλάχιστον τη μία από τις υποθέσεις 3 και 4, ενώ μερικοί αρνούνται ακόμη και την υπόθεση 2. Οι αντίπαλοί τους, από την άλλη, υποστηρίζουν ότι οι υποθέσεις 3 και 4 είναι απόλυτα λογικές και ότι θα έπρεπε οπωσδήποτε να απορρίψουμε την υπόθεση 2· τέλος, οι πιο εξτρεμιστές απορρίπτουν ακόμα και την υπόθεση 1.   

Δεν είναι εύκολο να παρουσιάσουμε εδώ όλα τα επιχειρήματα των οπαδών και των αρνητών της ύπαρξης εξωγήινης νοημοσύνης σχετικά με το παράδοξο του Fermi.

Η πιο «οικονομική» ερμηνεία του παραδόξου του Fermi είναι να απορρίψουμε την υπόθεση 1 και να δεχθούμε ότι ο πολιτισμός μας είναι ο μόνος τεχνολογικός πολιτισμός στον Γαλαξία.

Εξελικτική υποστήριξη

Η λύση αυτή ταιριάζει και με τη σύγχρονη αντίληψη της θεωρίας της εξέλιξης, που τονίζει ότι η πιθανότητα να καταλήξει η εξελικτική διαδικασία στη νοημοσύνη είναι απειροελάχιστη. Είναι χαρακτηριστικό μάλιστα ότι την ύπαρξη εξωγήινης νοημοσύνης υποστηρίζουν κυρίως οι αστρονόμοι, ενώ κορυφαίοι βιολόγοι (όπως ο George Gaylord Simpson ή ο Ernst Mayer, βραβείο Νομπέλ Ιατρικής) είναι σαφώς εχθρικοί σε αυτή την ιδέα.

Ο λόγος είναι ότι η ιστορία της εξέλιξης της ζωής στη Γη μάς δείχνει ξεκάθαρα τον σημαντικό ρόλο που έπαιξε η τύχη: αν εκείνος ο αστεροειδής μεγέθους Έβερεστ είχε καθυστερήσει μισή ώρα στην πορεία του πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια, η σύγκρουσή του με τη Γη θα είχε αποφευχθεί. Οι δεινόσαυροι πιθανότατα θα εξακολουθούσαν να κυριαρχούν όπως είχαν κάνει επί 150 εκατομμύρια χρόνια πριν και τα θηλαστικά θα παρέμεναν ακόμη στη σκιά των τεράστιων ερπετών.  

Τουλάχιστον άλλες τέσσερις μεγάλες καταστροφές σημάδεψαν τα 530 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της πολυκύτταρης ζωής στον πλανήτη μας. Στο φως αυτών των στοιχείων, είναι λογικό να αναρωτηθούμε μήπως  η εμφάνιση του ανθρώπου και της νοημοσύνης κατά τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια οφείλεται απλώς και μόνο στην τύχη.

Μόνοι και στον χρόνο;

Θα πρέπει να τονιστεί εδώ ότι «μόνοι στον χώρο» του Γαλαξία δεν σημαίνει αναγκαστικά «μόνοι και στον χρόνο», ούτε «μοναδικοί». Στα 10 δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξης του Γαλαξία μας, χιλιάδες πολιτισμοί μπορεί να αναπτύχθηκαν, ακμάζοντας για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια ο καθένας και εξερευνώντας ή αποικίζοντας τη διαστημική τους γειτονιά. Στο διάστημα αυτό μπορεί να ήταν εντελώς μόνοι και να  εξαφανίστηκαν στη συνέχεια, χωρίς να έχουν μπορέσει να επικοινωνήσουν με άλλους και αγνοώντας αν άλλοι εμφανίστηκαν πιο πριν ή θα εμφανίζονταν αργότερα, εκατομμύρια χρόνια μετά την εξαφάνιση των προηγούμενων...

Η πολλαπλότητα των κόσμων αποτέλεσε ανέκαθεν ένα εξαιρετικά διαφιλονικούμενο θέμα. Τα επιχειρήματα και των δύο πλευρών («Είναι αδύνατο να είμαστε μόνοι μας μέσα στο αχανές Σύμπαν» και «Πού είναι;») έχουν στατιστικό χαρακτήρα και συνεπώς ελάχιστη αξία, αφού δεν μπορεί κανείς να κάνει στατιστική βασισμένος σε μία μόνο περίπτωση, τη ζωή στη Γη.

Η ανακάλυψη ενός κατοικημένου πλανήτη, και ακόμα περισσότερο ενός εξωγήινου πολιτισμού, θα αποτελούσε κορυφαίο γεγονός στην ιστορία του ανθρώπινου είδους. Αντίθετα, η μη ανίχνευση σημάτων εξωγήινης νοημοσύνης ακόμα και ύστερα από πολλούς αιώνες έρευνας δεν θα σήμαινε αναγκαστικά ότι δεν υπάρχουν ή ότι δεν υπήρξαν εξωγήινοι πολιτισμοί. Ίσως όμως θα έπρεπε να μας προετοιμάζει να αποδεχθούμε το ενδεχόμενο της κοσμικής μας μοναξιάς, σε ένα περιβάλλον που στο πολύ μακρινό μέλλον αναμένεται να γίνει εχθρικό στην επιβίωση των απογόνων μας και γενικότερα οποιασδήποτε μορφής ζωής.   

Καύσιμα από άλλον πλανήτη

Το 1964 ο αμερικανός μηχανικός Ντάντριτζ Κόουλ ξαναπιάνει μια παλιά ιδέα του Τσιολκόφσκι και προτείνει την αξιοποίηση του ορυκτού πλούτου των αστεροειδών, αυτών των γιγάντιων βράχων που περιφέρονται στο ηλιακό μας σύστημα. Τα πτητικά υλικά τους (υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο) θα χρησίμευαν σαν χημικά καύσιμα στους πυραύλους μας και στις τεχνητές βιόσφαιρες των διαστημικών αποικιών μας, ενώ τα μέταλλα (σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο, αλουμίνιο, τιτάνιο κ.λπ.) θα χρησίμευαν για τη βιομηχανία της Γης και για τις διάφορες διαστημικές κατασκευές. Η εμπορική αξία ενός μέσου μεγέθους αστεροειδούς, διαμέτρου ενός χιλιομέτρου, εκτιμάται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια. 

Ακόμα περισσότερο και από τον ορυκτό πλούτο, η ενέργεια αποτελεί το σημαντικότερο αγαθό της κοσμικής γειτονιάς μας. Ένα σπάνιο ελαφρό στοιχείο, το ήλιο-3, ανύπαρκτο στη Γη, υπάρχει σε μεγάλη ποσότητα στην επιφάνεια της Σελήνης και θα μπορούσε να χρησιμεύσει σαν καύσιμο στους αντιδραστήρες θερμοπυρηνικής σύντηξης (που αναμένεται ότι θα κατασκευαστούν στις επόμενες δεκαετίες), προμηθεύοντάς μας «καθαρή» ενέργεια για πολλούς αιώνες.

Ωστόσο η σημαντικότερη πηγή ενέργειας στο ηλιακό μας σύστημα είναι το ίδιο το άστρο της ζωής, ο Ήλιος μας. Μόλις το ένα δισεκατομμυριοστό της κολοσσιαίας ενέργειας που εκλύει προσπίπτει στην επιφάνεια της Γης και των άλλων πλανητών, ενώ το υπόλοιπο χάνεται στα βάθη του Διαστήματος. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η τρομακτική «σπατάλη», ο Βρετανός Φρίμαν Ντάισον του Πανεπιστημίου του Πρίνστον, ένας από τους κορυφαίους φυσικούς του 20ού αιώνα, προτείνει το 1960 την κατασκευή ενός γιγάντιου συστήματος από ηλιακά πανό γύρω από τον Ηλιο, έτσι ώστε να ανακτάται το σύνολο της εκπεμπόμενης ενέργειας. Η σφαίρα του Ντάισον, όπως είναι γνωστή, θα επέτρεπε σε έναν πολιτισμό εκατομμύρια φορές πιο σπάταλο ενεργειακά από τον δικό μας να επιζήσει ως τον θάνατο του Ηλιου, 5 δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον. Πρόκειται αναμφισβήτητα για το μεγαλύτερο «έργο υποδομής» που θα μπορούσαμε να φανταστούμε μέσα στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά η κατασκευή του με τα μέσα που μπορούμε σήμερα να φανταστούμε θα απαιτούσε δεκάδες χιλιάδες χρόνια.

Πολύ πέρα από τα όρια του ηλιακού μας συστήματος απλώνεται ο αχανής αστρικός ωκεανός. Όσο και αν τα διαστρικά ταξίδια εξάπτουν τη φαντασία πολλών εφήβων και συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας, η σύγχρονη επιστήμη προτιμά να τα αναβάλλει για ένα αόριστο μέλλον. Τα αστέρια εξακολουθούν να βρίσκονται πέρα από τις δυνατότητές μας, παραμένουν το ίδιο απρόσιτα όσο και στην αρχή της διαστημικής εποχής. Η τεχνολογική έκρηξη της δεκαετίας του 1960 φούντωσε τις ελπίδες για διαστρικά ταξίδια και παρακίνησε μηχανικούς και φυσικούς να στραφούν με ενθουσιασμό στις σχετικές έρευνες, αναζητώντας τρόπους να ρίξουν μια γέφυρα προς τα αστέρια. Παρά την αξιοθαύμαστη επινοητικότητά τους, όλες τους οι προσπάθειες όχι μόνο δεν είχαν αποτέλεσμα, αλλά κατέδειξαν ακόμα περισσότερο τη δυσκολία του εγχειρήματος. 

Τα ταχύτερα μακροσκοπικά αντικείμενα που κατασκεύασε ο άνθρωπος είναι τα διαστημόπλοια Βόγιατζερ που εκτοξεύθηκαν στη δεκαετία του 1970 για να εξερευνήσουν τους εξωτερικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος και τώρα έχουν φτάσει στα όριά του, σε απόσταση 15 δισ. χιλιομέτρων από τη Γη, τρέχοντας με 72.000 χλμ./ώρα ή 20 χλμ./δευτερόλεπτο. Με την ταχύτητα αυτή θα χρειάζονταν 65.000 χρόνια για να φτάσουν στο κοντινότερο άστρο, τον Εγγύς του Κενταύρου. Είναι προφανές ότι η ενέργεια των χημικών καυσίμων που χρησιμοποιούνται στους σημερινούς πυραύλους είναι εντελώς ανεπαρκής για να μας ταξιδέψει στα αστέρια.

Υπάρχουν μορφές ενέργειας με πολύ μεγαλύτερη απόδοση, εκατομμύρια φορές περισσότερο από τις χημικές αντιδράσεις. Η θερμοπυρηνική σύντηξη ελαφρών πυρήνων και η εξουδετέρωση ύλης-αντιύλης έχουν προταθεί για τους κινητήρες των μελλοντικών αστροπλοίων μας. Ωστόσο δεν ξέρουμε προς το παρόν πώς να κατασκευάσουμε τέτοιους κινητήρες, αλλά και αν το κατορθώναμε, οι ποσότητες των απαιτούμενων καυσίμων –δεκάδες χιλιάδες τόνοι δευτερίου και ηλίου-3 στην πρώτη περίπτωση, μερικοί τόνοι αντιύλης στη δεύτερη– είναι πολύ πέρα από τις δυνατότητές μας στο ορατό μέλλον.

Σε κάθε περίπτωση όμως, η συνολική ενέργεια που χρειάζεται για να στείλουμε ανθρώπους στα αστέρια, με διαστημόπλοια γρήγορα ή αργά, ξεπερνά κατά πολύ τις τωρινές μας δυνατότητες. Ξέρουμε καλά σήμερα ότι χωρίς κάποιο τεχνολογικό «θαύμα» ο δρόμος για τα άστρα θα είναι πολύ μακρύς και δεν θα μας ανοιχτεί πριν από αρκετούς αιώνες. Τα όνειρα πολλών για συνάντηση με κάποια «αδελφή ψυχή» μέσα στο Σύμπαν αναβάλλονται έτσι για το πολύ μακρινό μέλλον. Εκτός κι αν «εκείνοι» μας βρουν πιο πριν...