هل هناك أي شخص آخر في الكون. الحياة في الكون والبحث عن آثارها

لقد أنشأت البشرية أقمارًا صناعية وتلسكوبات عملاقة وأحدث المراصد. وبمساعدة هذه الابتكارات، يتم الآن استكشاف أعماق الفضاء الخارجي. التقدم التكنولوجي لا يؤدي إلا إلى زيادة فضول الإنسان حول وجود حضارات أخرى على الكواكب البعيدة. هل نحن وحدنا في الكون أم أن هناك كائنات ذكية أخرى؟

في النظام الشمسي، يعتبر المريخ الأكثر "استحقاقا" لوجود الحياة. صحيح أن مناخ شمال سيبيريا وأعلى نقاط جبال الهيمالايا يمكن تسميته استوائيًا مقارنة بالمناخ الموجود على الكوكب الأحمر. ولذلك، فمن غير المرجح أن توجد هناك حياة عضوية يمكن أن تصل إلى مستوى عال من التطور. من المحتمل أن يستمر وجود المريخيين فقط في روايات الخيال العلمي. رغم أننا لا نستطيع استبعاد وجود حياة ذكية على كواكب أخرى في النظام الشمسي وخارجها.

أحصى فريق من علماء الفلك الأمريكيين نحو 100 مليار نجم في مجرة ​​درب التبانة. ووفقا لهم، قد يكون حوالي 30 مليار صالحة للسكن. ويرى جيفري مارسي، العالم من جامعة كاليفورنيا، أن مثل هذه النتائج تشير إلى إمكانية وجود حضارات ذكية في الكون.

ومع ذلك، فإن كلمة "الاحتمال" تختلف عن كلمة "الاحتمال". ويجب أن يكون الكوكب صالحاً للوجود حتى تظهر الحياة عليه.

لا يزال العلماء غير قادرين على فهم وشرح آلية تحول المادة غير الحية إلى خلايا حية. إذا كانوا لا يعرفون بالضبط عملية نشأة الحياة، فكيف يمكنهم تقييم ظهورها على كوكب آخر؟

إصدارات وافتراضات العلماء

منذ القرن العشرين، بدأ علماء الفلك في البحث بنشاط عن الحياة على كواكب النظام الشمسي. يرسلون إشارات راديوية إلى الفضاء، ويستكشفون أجزاء مختلفة منه، كما ترسل المحطات بين الكواكب رسائل من جنس الأرض. بعد كل شيء، من المهم جدًا للحضارة الإنسانية أن تجد أشخاصًا مثلنا على كواكب أخرى. حتى الآن، يتم إجراء المحاولات الأولى فقط، مثل الخطوات الأولى لطفل صغير. إنها غير فعالة على الطريق الطويل والصعب نحو الحضارات الذكية، لكنها موجودة، والعملية تتسارع. ومع ذلك، هناك نقطة أخرى مهمة - حقيقة وجود كائن البحث.

تمكن عالم الفلك السوفييتي الشهير في القرن العشرين، جوزيف سامويلوفيتش شكلوفسكي، بالعديد من الحجج، من إثبات الفرضية القائلة بأن الحضارة الإنسانية هي الحضارة الوحيدة الفريدة في المجرة بأكملها. العالم واثق من أن الاتصالات المحتملة مع الكائنات الذكية لن تجلب أي فائدة للبشر.

تتم دراسة أصل الكون، والتطور على الأرض، ودراسة الكائنات الذكية من قبل متخصصين من جميع أنحاء العالم: الفيزيائيون، والكيميائيون، وعلماء النفس، وعلماء الفلك، وعلماء الأحياء، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن العلم يعرف فقط الشكل البروتيني للحياة، لأن فقط هو موجود على الأرض. ولذلك، فإن ظهور شكل مختلف سيكون ظاهرة فريدة من نوعها، وهو إحساس سيكون من الصعب تفسيره.

المهمة المعلنة هي اكتشاف واستكشاف الحضارات الأخرى، وهو أمر مهم جدًا لممارستنا وثقافتنا وفلسفتنا وعلومنا وتقنياتنا. إذا تم "العثور" على حياة ذكية في الفضاء، فسوف يُظهر للجنس البشري الطريق إلى المستقبل - إلى فترات فلكية من الزمان والمكان، مما يغير حياته بأكملها بشكل جذري. ولهذا السبب ينضم المزيد والمزيد من الناس إلى البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض كل عام. ومع ذلك، فإن مكان البحث وكيفية القيام بذلك يظل مشكلة لم يتم حلها.

تعيش البشرية في عصر علم التحكم الآلي، حيث يتم التقدم العلمي على قدم وساق. لكن السؤال الذي يطرح نفسه مرة أخرى: إذا كانت هناك حضارات متطورة للغاية، فما مدى ارتفاع مستوى تطورها؟ كثير منهم؟ هل هم على اتصال مع بعضهم البعض؟ هل يمكن اكتشافها بالتقنيات الحديثة؟ لكن يبقى السؤال الأهم: هل تصل الرسائل من الكائنات الذكية إلى الأرض؟

إن العلم الجديد الذي سيدرس قضايا الاتصالات خارج كوكب الأرض، ليس له اسم بعد، ولكن دوره في تنمية البشرية هائل. سيقوم المتخصصون بدراسة إمكانيات إقامة اتصالات مع كائنات متطورة أخرى وتقديم معلومات عنا.

الأدلة القديمة على وجود كائنات فضائية

هل ينبغي لنا أن نتوقع أن تنزل سفينة فضائية من نوع ما إلى الأرض، وأن ممثلي حضارة أخرى سيرغبون في الاتصال بنا؟ هذا الخيار ممكن تماما. لكن احتمالها منخفض جدًا في عصرنا. أو ربما زار الأجانب كوكبنا بالفعل؟

الخوض في التاريخ القديم للإنسان، يمكنك العثور على العديد من آثار الأجانب. كوكب الأرض هو متحف حقيقي للاتصالات مع الأجانب. في العقود الأخيرة، اكتسب البحث عن مثل هذه القطع الأثرية لوجود كائنات ذكية من الكواكب البعيدة شعبية هائلة، ويستحق أن يشرح لنا الغرض منها. ومع ذلك، لا يزال العلم يطرح فقط الإصدارات والافتراضات.

على مدى السنوات القليلة الماضية، زاد عدد ظهور الأجسام الطائرة المجهولة الهوية (UFOs) بشكل حاد للغاية في جميع دول العالم. تم تسجيل الحالات في جميع قارات العالم. على سبيل المثال، المركبات الفضائية الطائرة المختلفة التي ليس لها نفس التصميم. يراها شهود العيان وكاميرات المراقبة على شكل كرات، وأقراص، ومعينات، وشبه منحرفة، واسطوانات، وحتى مخاريط. إذا كانوا مختلفين جدًا، فمن الممكن أن يكونوا ممثلين لأكثر من حضارة ذكية. تم جمع مواد سرية حول اتصالات الأجسام الطائرة المجهولة مع الإنسانية لعقود من الزمن، والآن فجأة قامت دول مثل نيوزيلندا وفرنسا وبريطانيا العظمى والولايات المتحدة برفع السرية عن الأرشيف. ماذا حدث؟

لكل أمة أساطير وأساطير تثبت بشكل غير مباشر وجود عوالم أخرى. وحتى لوحة جدارية في كاتدرائية جورجيا التي يبلغ عمرها 400 عام تظهر مركبة فضائية على شكل صحن وعلى متنها أشخاص. ربما كان الفضائيون دائمًا بجانبنا، يدرسوننا، ويسيطرون علينا؟

في فلورنسا، تصور لوحة الفنانة العظيمة “مادونا مع القديس جيوفاني” جسمًا طائرًا غريبًا يشبه قرصًا مضيءًا. والتماثيل الذهبية الموجودة في أمريكا الوسطى والتي يبلغ عمرها ألفي عام هي نسخ طبق الأصل من الأجسام الطائرة المجهولة الحديثة.

أما بالنسبة للاكتشافات الأثرية فإن اللوحات الجدارية من الصحراء الكبرى التي عثر عليها علماء من فرنسا مذهلة. بالإضافة إلى الحيوانات، يصورون الناس في بدلات الفضاء. وتشير الهياكل الغامضة العملاقة، التي لا يمكن تفسير الغرض منها حتى يومنا هذا، إلى أن الأرض قد زارتها كائنات فضائية نجمية. ربما كانت شرفة بعلبك عبارة عن منصة إطلاق صواريخ بناها رواد فضاء طاروا مئات السنين الضوئية.

بالنسبة لبعض العلماء، السؤال "هل نحن وحدنا في الكون؟" قررت منذ فترة طويلة. إنهم على يقين من أن البشرية كانت على اتصال بكائنات ذكية غريبة لفترة طويلة. وهكذا، فإن جون بوب، عالم من بريطانيا، على يقين من أن الموهوبين على الأرض هم من نسل الكائنات الفضائية، وأكثر من نصف البشرية هم أسلاف الحضارات الغريبة.

آراء الخبراء في مجال دراسة الاتصالات مع عوالم أخرى من الفضاء لا تتطابق دائمًا. على سبيل المثال، يقول عالم الفيزياء الفلكية ستيفن هوكينج أن الاتصال بين الممثلين الأرضيين والأجانب لن يؤدي إلا إلى جلب المشاكل إلى الأرض. وربما نكون في خطر من وجودهم. العالم واثق من أن تقنيات الحضارات على الكواكب الأخرى تتفوق بآلاف المرات على أي إنجازات بشرية. لماذا يقتربون من مثل هذا السباق المتخلف؟ بالنسبة لهم، الكواكب الجديدة هي مصدر للمواد، ويعيشون حياة بدوية، ويتنقلون بين النجوم باستخدام الطاقة.

ربما لسنا وحدنا

افترض أستاذ الفيزياء الفلكية الأمريكي فرانك دريك أن مئات الملايين من الحضارات يمكن أن توجد على 100 مليار كوكب مثل الأرض. وبالإضافة إلى ذلك، فإن معظمهم قادرون على الاتصال بنا. إذا كان الكون مأهولًا بكائنات ذكية تتفوق كثيرًا على حضارتنا، فلماذا لم نلتقي بهم؟

يرسل الخبراء إشارات ورسائل إلى أعماق الكون على أمل العثور على حياة ذكية. على مر العقود، جرت محاولات متكررة للاتصال بسكان المريخ أو الكائنات الفضائية من الكواكب البعيدة. يرسل أقوى تلسكوب راديوي في بورتوريكو رسائل إلى الفضاء السحيق منذ عام 1974. ومع ذلك، لم يتلق أحد إجابة. ربما لم تصل إليهم بعد؟

هناك أيضًا هذا الخيار: الحضارات الذكية لا تريد التواصل مع الإنسانية، لأنها تعرف أننا عدوانيون وخطيرون ولا يمكن التنبؤ بتصرفاتنا. ويرى بعض العلماء أن الأرض كوكب منعزل لا يمكن الاتصال به.

ومهما كان الأمر فإن الكون صامت، وهذه حقيقة مثبتة علميا. ويجب قبولها واستخلاص الاستنتاجات المناسبة. إذا لم يسفر البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض عن نتيجة إيجابية، ولا يوجد حتى تلميح لصالح وجود ذكاء خارج كوكب الأرض، فهل يعني ذلك أننا وحدنا في الكون؟ ربما ينبغي لنا أن نتوقف عن البحث ونعترف أخيرًا بأن الحياة الذكية على الأرض فريدة من نوعها؟

لم يتم العثور على روابط ذات صلة



في البحث عن كائنات ذكية خارج كوكب الأرض، تتوقع البشرية العثور على أشكال الحياة القائمة على الكربون. ولكن من قال أن الحياة في الكون يجب أن تتطور حصريًا على صورة الإنسان ومثاله. تتضمن مراجعتنا 10 أنظمة بيولوجية وغير بيولوجية تندرج تحت تعريف "الحياة".

1. الميثانوجينات

في عام 2005، أصدرت هيذر سميث من جامعة الفضاء الدولية في ستراسبورغ وكريس ماكاي من مركز أبحاث أميس التابع لناسا تقريرًا عن إمكانية وجود حياة تعتمد على الميثان، والتي أطلقوا عليها اسم "مولدات الميثان". يمكن لمثل هذا النوع من الحياة أن يتنفس الهيدروجين والأسيتيلين والإيثان، ويزفر غاز الميثان بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. وهذا من شأنه أن يجعل من الممكن وجود الحياة في عوالم باردة مثل قمر زحل تيتان.

مثل الأرض، يتكون الغلاف الجوي لتيتان في معظمه من النيتروجين، لكنه مختلط بالميثان. تيتان هو أيضًا المكان الوحيد في النظام الشمسي الذي يوجد فيه، بالإضافة إلى الأرض، العديد من البحيرات والأنهار (التي تتكون من خليط من الإيثان والميثان). ويعتبر السائل ضروريا للتفاعلات الجزيئية للحياة العضوية، ولكن حتى الآن تم البحث عن الماء العادي على كواكب أخرى.

2. الحياة القائمة على السيليكون

ربما تكون الحياة القائمة على السيليكون هي الشكل الأكثر شيوعًا للكيمياء الحيوية البديلة التي تم تصويرها في الخيال العلمي الشعبي. يحظى السيليكون بشعبية كبيرة لأنه يشبه إلى حد كبير الكربون ويمكن أن يتخذ أربعة أشكال، تمامًا مثل الكربون.

وهذا يفتح إمكانية وجود نظام كيميائي حيوي يعتمد بالكامل على السيليكون، وهو العنصر الأكثر وفرة في قشرة الأرض بخلاف الأكسجين. وفي الآونة الأخيرة، تم اكتشاف نوع من الطحالب يستخدم السيليكون أثناء عملية نموه. من غير المرجح أن تظهر حياة سيليكون كاملة على الأرض، حيث أن معظم السيليكون الحر موجود في الصخور البركانية والنارية المصنوعة من معادن السيليكات. لكن الوضع قد يكون مختلفا في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة.

3. الأنظمة البيوكيميائية البديلة الأخرى

هناك العديد من الاقتراحات الأخرى حول كيفية تطور الحياة القائمة على عنصر آخر غير الكربون. مثل الكربون والسيليكون، يميل البورون إلى تكوين مركبات جزيئية تساهمية قوية، مما يشكل أنواعًا هيكلية مختلفة من الهيدريد حيث ترتبط ذرات البورون بجسور الهيدروجين. مثل الكربون، يمكن للبورون أن يشكل روابط مع ذرة النيتروجين، مما ينتج عنه مركبات لها خصائص كيميائية وفيزيائية مشابهة للألكانات، وهي أبسط المركبات العضوية.

تتكون كل أشكال الحياة على الأرض من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت، ولكن في عام 2010 اكتشف علماء ناسا بكتيريا تسمى GFAJ-1 يمكنها دمج الزرنيخ بدلاً من الفوسفور في بنيتها الخلوية. يزدهر GFAJ-1 في المياه الغنية بالزرنيخ في بحيرة مونو في كاليفورنيا. كان الزرنيخ يعتبر سامًا لكل كائن حي على هذا الكوكب، ولكن تبين أن الحياة بناءً عليه ممكنة.

كما تم ذكر الأمونيا كبديل محتمل للمياه لخلق أشكال الحياة. ابتكر علماء الكيمياء الحيوية مركبات النيتروجين والهيدروجين باستخدام الأمونيا كمذيب، والتي يمكن استخدامها لتكوين البروتينات والأحماض النووية والبيبتيدات. أي حياة تعتمد على الأمونيا يجب أن توجد في درجات حرارة منخفضة، حيث تصبح الأمونيا في حالة سائلة.

ويعتقد أن الكبريت هو الأساس لبداية عملية التمثيل الغذائي على الأرض، وحتى اليوم هناك كائنات حية تستخدم الكبريت بدلاً من الأكسجين في عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها. ربما في عالم آخر سوف يتطور التطور على أساس الكبريت. ويعتقد البعض أن النيتروجين والفوسفور يمكن أن يحلا محل الكربون في ظل ظروف محددة للغاية.

4. الحياة التذكيرية

يعتقد ريتشارد دوكينز أن "تطور الحياة يتعلق بالبقاء والتكاثر". يجب أن تكون الحياة قادرة على التكاثر ويجب أن تتطور في بيئة يكون فيها الانتقاء الطبيعي والتطور ممكنين. وأشار دوكينز في كتابه "الجين الأناني" إلى أن المفاهيم والأفكار تتطور في الدماغ وتنتشر بين الناس من خلال التواصل. ومن نواحٍ عديدة، يشبه هذا سلوك الجينات وتكيفها. قدم دوكينز مفهوم الميم، الذي يصف وحدة نقل التطور الثقافي البشري، على غرار الجين في علم الوراثة. وعندما أصبحت البشرية قادرة على التفكير المجرد، بدأت هذه الميمات في التطور أكثر، فنظمت العلاقات القبلية وشكلت أساس الثقافة والدين الأولين.

5. الحياة الاصطناعية على أساس CNC

تعتمد الحياة على الأرض على جزيئين يحملان المعلومات - DNA وRNA، وقد تساءل العلماء منذ فترة طويلة عما إذا كان من الممكن إنشاء جزيئات أخرى مماثلة. نظرًا لأن أي بوليمر يمكنه تخزين المعلومات، فإن الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) يشفران الوراثة ونقل المعلومات الوراثية، وتكون الجزيئات نفسها قادرة على التكيف بمرور الوقت من خلال العمليات التطورية. DNA و RNA عبارة عن سلاسل من جزيئات تسمى النيوكليوتيدات، والتي تتكون من ثلاثة مكونات كيميائية - الفوسفات، والسكر الخماسي الكربون، وواحدة من خمس قواعد قياسية (الأدينين، الجوانين، السيتوزين، الثايمين، أو اليوراسيل).

في عام 2012، طورت مجموعة من العلماء من إنجلترا وبلجيكا والدنمارك لأول مرة في العالم الحمض النووي (XNA أو XNA) - النيوكليوتيدات الاصطناعية التي تشبه وظيفيًا وهيكليًا الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). وقد تم تطوير مثل هذه الجزيئات من قبل، ولكن هذه هي المرة الأولى التي تظهر فيها قدرتها على التكاثر والتطور.

6. الديناميكا اللونية والقوى النووية الضعيفة وحياة الجاذبية

في عام 1979، أعلن العالم وخبير تكنولوجيا النانو روبرت أ. فريتاس جونيور عن إمكانية وجود حياة غير بيولوجية. وقال إن عملية التمثيل الغذائي للأنظمة الحية ممكنة بناءً على أربع قوى أساسية - الكهرومغناطيسية، والقوة النووية القوية (أو QCD)، والقوى النووية الضعيفة والجاذبية.

قد تكون الحياة الكرومودينامية ممكنة بناءً على القوة النووية الشديدة، وهي أقوى القوى الأساسية، ولكن فقط على مسافات قصيرة جدًا. ويقترح أن مثل هذه البيئة يمكن أن توجد على نجم نيوتروني، وهو جسم فائق الكثافة له كتلة نجم ولكن حجمه لا يتجاوز 10 إلى 20 كيلومترًا.

يرى فريتاس أن أشكال الحياة القائمة على القوى النووية الضعيفة أقل احتمالاً، لأن القوى الضعيفة تعمل فقط في النطاق دون النووي وليست قوية بشكل خاص.

وقد يكون هناك أيضًا كائنات جاذبية، نظرًا لأن الجاذبية هي القوة الأساسية الأكثر انتشارًا وفعالية في الكون. يمكن لمثل هذه المخلوقات أن تتلقى الطاقة من قوة الجاذبية نفسها في الكون.

7. شكل الحياة البلازما المتربة

كما تعلمون، تعتمد الحياة العضوية على الأرض على جزيئات مركبات الكربون. لكن في عام 2007، قام فريق دولي من العلماء بقيادة في.إن. تسيتوفيتش من معهد الفيزياء العامة التابع لأكاديمية العلوم الروسية بتوثيق أنه في ظل ظروف معينة، يمكن لجزيئات الغبار غير العضوية أن تنتظم في هياكل حلزونية، والتي يمكن بعد ذلك أن تتفاعل مع بعضها البعض بشكل متطابق تقريبًا. عمليات الغبار العضوي. وتحدث عملية مماثلة في حالة البلازما، وهي الحالة الرابعة للمادة (إلى جانب الحالة الصلبة والسائلة والغازية)، حيث يتم تجريد الذرات من الإلكترونات.

اكتشف فريق تسيتوفيتش أنه عندما يتم فصل الإلكترونات وتصبح البلازما مستقطبة، فإن الجزيئات الموجودة في البلازما، دون تأثير خارجي، تنظم نفسها في هياكل حلزونية تجذب بعضها البعض. ويمكن لهذه الهياكل الحلزونية أيضًا أن تنفصل، مما يشكل نسخًا إضافية من البنية الأصلية، على غرار الحمض النووي.

8. ايشيل

يحلم البروفيسور لي كرونين، رئيس قسم الكيمياء في كلية العلوم والتكنولوجيا بجامعة جلاسكو، بتكوين خلايا حية من المعدن. وللقيام بذلك، يقوم البروفيسور بإجراء تجارب على ذرات معدنية متعددة الأكسوميتالات، ويجمعها مع الأكسجين والفوسفور لإنشاء خلايا تشبه الفقاعات يسميها الخلايا الكيميائية غير العضوية، أو iCHELLs. ومن خلال تغيير تركيبة الأكسيد المعدني، يمكن إعطاء الفقاعات خصائص أغشية الخلايا البيولوجية.

9. فرضية غايا

في عام 1975، كتب جيمس لوفلوك وسيدني أبتون مقالًا لمجلة نيو ساينتست بعنوان "البحث عن غايا". على الرغم من الاعتقاد التقليدي بأن الحياة قد نشأت على الأرض، إلا أن لوفلوك وأبتون يجادلان بأن الحياة نفسها تأخذ دورًا نشطًا في تحديد والحفاظ على الظروف اللازمة لبقائها. واقترحوا أن كل أشكال الحياة على الأرض، وصولاً إلى الهواء والمحيطات والأرض، هي جزء من نظام واحد، وهو كائن حي فائق قادر على تغيير درجة حرارة السطح وتكوين الغلاف الجوي لضمان بقائه.

هذا النظام هو غايا، تكريما لإلهة الأرض اليونانية. إنه موجود للحفاظ على التوازن الذي يمكن من خلاله وجود المحيط الحيوي في نظام الأرض. من المفترض أن يحتوي المحيط الحيوي للأرض على عدد من الدورات الطبيعية، وإذا حدث خطأ ما في إحداها، فإن الباقي يعوضه من أجل الحفاظ على ظروف وجود الحياة. ومن خلال هذه الفرضية، من السهل تفسير سبب عدم تكوين الغلاف الجوي بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون أو عدم ملوحة البحار بشكل كبير.

10. تحقيقات فون نيومان

لقد تمت مناقشة إمكانية وجود حياة اصطناعية تعتمد على الآلات لفترة طويلة. اليوم سننظر في مفهوم تحقيقات فون نيومان. اعتقد عالم الرياضيات والمستقبلي المجري جون فون نيومان في منتصف القرن العشرين أنه من أجل تكرار وظائف الدماغ البشري، ستحتاج الآلة إلى الوعي الذاتي وآلية الشفاء الذاتي. لقد توصل إلى فكرة إنشاء آلات ذاتية النسخ، والتي سيكون لها نوع من المنشئ العالمي الذي من شأنه أن يسمح لها ليس فقط ببناء نسخ طبق الأصل من نفسها، ولكن أيضًا من المحتمل تحسين الإصدارات أو تغييرها، مما يجعل التطور على المدى الطويل ممكنًا.

ستكون مجسات فون نيومان الآلية مناسبة بشكل مثالي للوصول إلى أنظمة النجوم البعيدة وإنشاء مصانع تتضاعف فيها بالآلاف. علاوة على ذلك، فإن الأقمار، وليس الكواكب، هي الأكثر ملاءمة لمسبارات فون نيومان، حيث يمكنها الهبوط والإقلاع بسهولة من هذه الأقمار الصناعية، وأيضًا لأنه لا يوجد أي تآكل على الأقمار الصناعية. وسوف تتكاثر هذه المجسات من الرواسب الطبيعية من الحديد والنيكل وغيرها، وتستخرج المواد الخام لإنشاء مصانع الروبوتات. سوف يقومون بإنشاء آلاف النسخ من أنفسهم، ثم يطيرون للبحث عن أنظمة نجمية أخرى.

لا يزال الكون يحمل عددًا هائلاً من الألغاز والأسرار. على سبيل المثال، مثل.

الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للحياة. يمكن استخدام أرضنا كعالم مرجعي لوجود الحياة. لكن العلماء ما زالوا بحاجة إلى النظر في العديد من الظروف المختلفة التي تختلف تمامًا عن ظروفنا. حيث يمكن الحفاظ على الحياة في الكون على المدى الطويل.

منذ متى وجدت الحياة في الكون؟

تشكلت الأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة. ومع ذلك، فقد مرت أكثر من 9 مليارات سنة منذ الانفجار الكبير. سيكون من الغطرسة للغاية افتراض أن الكون يحتاج إلى كل هذا الوقت لتهيئة الظروف اللازمة للحياة. كان من الممكن أن تنشأ العوالم المأهولة قبل ذلك بكثير. جميع المكونات الضرورية للحياة لا تزال غير معروفة للعلماء. لكن بعضها واضح تمامًا. إذن ما هي الشروط التي يجب توافرها حتى يكون هناك كوكب يمكن أن يدعم الحياة؟

أول شيء ستحتاجه هو النوع الصحيح من النجوم. كل أنواع السيناريوهات يمكن أن توجد هنا. من الممكن أن يوجد كوكب في مدار حول نجم نشط وقوي ويظل صالحًا للسكن على الرغم من عدائه. يمكن للأقزام الحمراء، مثل، أن تنبعث منها مشاعل قوية وتجرد الغلاف الجوي من كوكب يحتمل أن يكون صالحًا للسكن. لكن من الواضح أن المجال المغناطيسي، والغلاف الجوي الكثيف، والحياة التي كانت ذكية بما يكفي للبحث عن ملجأ خلال مثل هذه الأحداث المكثفة، يمكن أن يجتمعوا معًا لجعل مثل هذا العالم صالحًا للسكن.

ولكن إذا لم يكن عمر النجم طويلا جدا، فإن تطور علم الأحياء في مداره أمر مستحيل. الجيل الأول من النجوم، المعروف باسم نجوم المجموعة الثالثة، كان لديه فرصة بنسبة 100% لعدم وجود كواكب صالحة للسكن. تحتاج النجوم إلى احتواء بعض المعادن على الأقل (عناصر ثقيلة أثقل من الهيليوم). بالإضافة إلى ذلك، عاشت النجوم الأولى فترة قصيرة بما يكفي لظهور الحياة على الكوكب.

متطلبات الكوكب

لذا، فقد مر وقت كافٍ لظهور العناصر الثقيلة. نشأت نجوم يقدر عمرها بمليارات السنين. العنصر التالي الذي نحتاجه هو النوع الصحيح من الكوكب. بقدر ما نفهم الحياة، فهذا يعني أن الكوكب يجب أن يتمتع بالخصائص التالية:

• قادرة على الحفاظ على جو كثيف إلى حد ما.
• يحافظ على التوزيع غير المتكافئ للطاقة على سطحه.
• لديه ماء سائل على السطح.
• يمتلك المقومات الأولية اللازمة لنشوء الحياة؛
• لديه مجال مغناطيسي قوي.

إن وجود كوكب صخري كبير بدرجة كافية، وله غلاف جوي كثيف، ويدور حول نجمه على مسافة مناسبة، لديه فرصة جيدة. وبالنظر إلى أن أنظمة الكواكب هي ظاهرة شائعة إلى حد ما في الفضاء، وأيضا أن هناك عددا كبيرا من النجوم في كل مجرة، فإن الشروط الثلاثة الأولى من السهل تحقيقها.

قد يوفر نجم النظام تدرج الطاقة لكوكبه. يمكن أن يحدث عندما يتعرض لجاذبيته. أو يمكن أن يكون مثل هذا المولد عبارة عن قمر صناعي كبير يدور حول كوكب ما. هذه العوامل يمكن أن تسبب النشاط الجيولوجي. ولذلك، فإن شرط التوزيع غير المتكافئ للطاقة يتم الوفاء به بسهولة. يجب أن يحتوي الكوكب أيضًا على احتياطيات من جميع العناصر الضرورية. يجب أن يسمح غلافه الجوي الكثيف بوجود السائل على السطح.

ويجب أن تكون الكواكب ذات الظروف المماثلة قد نشأت عندما كان عمر الكون 300 مليون سنة فقط.

أحتاج المزيد

ولكن هناك فارق بسيط يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار. وهو يتألف من حقيقة أنه من الضروري أن يكون لديك كمية كافية العناصر الثقيلة. ويستغرق تركيبها وقتًا أطول مما يستغرقه إنتاج كواكب صخرية تتمتع بالظروف الفيزيائية المناسبة.

يجب أن توفر هذه العناصر التفاعلات الكيميائية الحيوية الصحيحة الضرورية للحياة. وفي ضواحي المجرات الكبيرة، قد يستغرق ذلك مليارات السنين وأجيال عديدة من النجوم. والتي سوف تعيش وتموت من أجل إنتاج الكمية المطلوبة من المادة المطلوبة.

في القلوب، يحدث تكوين النجوم بشكل متكرر ومستمر. تولد النجوم الجديدة من البقايا المعاد تدويرها للأجيال السابقة من المستعرات الأعظم والسدم الكوكبية. ويمكن أن ينمو عدد العناصر الضرورية هناك بسرعة.

ومع ذلك، فإن مركز المجرة ليس مكانًا مناسبًا لنشوء الحياة. إن انفجارات أشعة جاما، والمستعرات الأعظمية، وتشكل الثقوب السوداء، والكوازارات، والسحب الجزيئية المنهارة تخلق بيئة هنا غير مستقرة على أفضل تقدير طوال الحياة. ومن غير المرجح أن تنشأ وتتطور في مثل هذه الظروف.

للحصول على الشروط اللازمة، يجب أن تتوقف هذه العملية. من الضروري ألا يحدث تكوين النجوم. ولهذا السبب ربما لم تنشأ الكواكب الأولى الأكثر ملائمة للحياة في مجرة ​​مثل مجرتنا. بل في مجرة ​​حمراء ميتة توقفت عن تكوين النجوم منذ مليارات السنين.

عندما ندرس المجرات نرى أن 99.9% من تركيبها عبارة عن غاز وغبار. وهذا هو سبب ظهور أجيال جديدة من النجوم والعملية المستمرة لتكوين النجوم. لكن بعضها توقف عن تكوين نجوم جديدة منذ حوالي 10 مليارات سنة أو أكثر. عندما ينفد وقودهم، والذي يمكن أن يحدث بعد اندماج مجري كبير كارثي، يتوقف تكوين النجوم فجأة. العمالقة الزرقاء تنهى حياتهم ببساطة عندما ينفد الوقود. ويظلون يشتعلون ببطء أكثر.

المجرات الميتة

ونتيجة لذلك، تسمى هذه المجرات اليوم بالمجرات "الحمراء الميتة". جميع نجومها مستقرة وقديمة وآمنة من المخاطر التي تجلبها مناطق تكوين النجوم النشطة.

واحدة منها، المجرة NGC 1277، قريبة جدًا منا (وفقًا للمعايير الكونية).

لذلك، من الواضح أن الكواكب الأولى التي يمكن أن تنشأ عليها الحياة، ظهرت في موعد لا يتجاوز مليار سنة بعد ولادة الكون.

التقدير الأكثر تحفظًا هو أن هناك تريليوني مجرة. ومن ثم فإن المجرات التي تعتبر شذوذات كونية وقيم إحصائية متطرفة موجودة بلا شك. لم يتبق سوى بضعة أسئلة: ما مدى انتشار الحياة واحتمال ظهورها والوقت اللازم لذلك؟ يمكن أن تنشأ الحياة في الكون حتى قبل أن تصل إلى عام المليار. لكن العالم المستقر والمأهول بشكل دائم يعد إنجازًا أعظم بكثير من الحياة التي نشأت للتو.

يتطلب تطور الكائنات الحية من أبسط أشكالها (الفيروسات والبكتيريا) إلى كائنات ذكية فترات زمنية هائلة، لأن "القوة الدافعة" لهذا الاختيار هي الطفرات والانتقاء الطبيعي - وهي عمليات عشوائية بطبيعتها. ومن خلال عدد كبير من العمليات العشوائية يتم تحقيق التطور الطبيعي من أشكال الحياة الدنيا إلى أشكال الحياة الأعلى. وباستخدام مثال كوكبنا الأرض، نعلم أن هذه الفترة الزمنية تتجاوز على ما يبدو مليار سنة. لذلك، فقط على الكواكب التي تدور حول نجوم قديمة بما فيه الكفاية يمكننا أن نتوقع وجود كائنات حية عالية التنظيم. وبالنظر إلى الوضع الحالي لعلم الفلك، لا يسعنا إلا أن نتحدث عن الحجج المؤيدة لفرضية تعدد أنظمة الكواكب وإمكانية ظهور الحياة عليها. ليس لدى علم الفلك حتى الآن دليل صارم على هذه التصريحات الأكثر أهمية. لكي نتحدث عن الحياة، يجب علينا على الأقل أن نفترض أن النجوم القديمة إلى حد ما لديها أنظمة كوكبية. من أجل تطور الحياة على هذا الكوكب، من الضروري استيفاء عدد من الشروط العامة. ومن الواضح تمامًا أن الحياة لا يمكن أن تنشأ على كل كوكب.

يمكننا أن نتخيل حول كل نجم لديه نظام كوكبي، منطقة لا تستبعد فيها ظروف درجة الحرارة إمكانية تطور الحياة. ومن غير المرجح أن يكون ذلك ممكنا في كواكب مثل عطارد، فإن درجة حرارة الجزء المضاء بالشمس أعلى من درجة انصهار الرصاص، أو مثل نبتون الذي تبلغ درجة حرارة سطحه -200 درجة مئوية. ومع ذلك، من المستحيل التقليل من القدرة الهائلة للكائنات الحية على التكيف مع الظروف البيئية غير المواتية. كما تجدر الإشارة إلى أن درجات الحرارة المرتفعة جداً تشكل "خطورة" على حياة الكائنات الحية أكثر بكثير من درجات الحرارة المنخفضة، حيث أن أبسط أنواع الفيروسات والبكتيريا يمكن، كما هو معروف، أن تكون في حالة توقف الحركة عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق.

بالإضافة إلى ذلك، من الضروري أن يظل إشعاع النجم ثابتًا تقريبًا على مدى مئات الملايين وحتى مليارات السنين. على سبيل المثال، فئة كبيرة من النجوم المتغيرة التي يتغير لمعانها بشكل كبير مع مرور الوقت (غالبًا بشكل دوري) يجب استبعادها من الاعتبار. ومع ذلك، فإن معظم النجوم تشع بتناسق مذهل. على سبيل المثال، وفقًا للبيانات الجيولوجية، ظل سطوع شمسنا ثابتًا على مدى مليارات السنين القليلة الماضية بدقة تبلغ عدة عشرات من المائة.

لكي تظهر الحياة على كوكب ما، يجب ألا تكون كتلته صغيرة جدًا. من ناحية أخرى، تعتبر الكتلة الكبيرة أيضًا عاملاً غير مواتٍ؛ ففي مثل هذه الكواكب يكون احتمال تكوين سطح صلب منخفضًا؛ فهي عادة ما تكون كرات غازية ذات كثافة تتزايد بسرعة نحو المركز (على سبيل المثال، كوكب المشتري وزحل). . بطريقة أو بأخرى، يجب أن تكون جماهير الكواكب المناسبة لتطور الحياة محدودة في الأعلى والأسفل. ومن الواضح أن الحد الأدنى لاحتمالات كتلة مثل هذا الكوكب يقترب من عدة أجزاء من مئات من كتلة الأرض، والحد الأعلى أكبر بعشرات المرات من كتلة الأرض. التركيب الكيميائي للسطح والجو مهم جدا. كما ترون، فإن حدود معلمات الكواكب المناسبة للحياة واسعة جدًا.

لدراسة الحياة، يجب عليك أولاً تحديد مفهوم "المادة الحية". هذا السؤال أبعد ما يكون عن البساطة. على سبيل المثال، يعرف العديد من العلماء المادة الحية بأنها أجسام بروتينية معقدة ذات استقلاب منظم. تم تبني وجهة النظر هذه، على وجه الخصوص، من قبل الأكاديمي A.I.Oparin، الذي عمل كثيرًا على مشكلة أصل الحياة على الأرض. بالطبع، التمثيل الغذائي هو السمة الأكثر أهمية للحياة، ولكن مسألة ما إذا كان يمكن اختزال جوهر الحياة في المقام الأول إلى التمثيل الغذائي هي مسألة مثيرة للجدل. بعد كل شيء، في العالم غير الحي، على سبيل المثال، في بعض الحلول، لوحظ التمثيل الغذائي في أبسط أشكاله. إن مسألة تعريف مفهوم "الحياة" حادة للغاية عندما نناقش إمكانيات الحياة على أنظمة كوكبية أخرى.

في الوقت الحالي، لا يتم تعريف الحياة من خلال البنية الداخلية والمواد المتأصلة فيها، ولكن من خلال وظائفها: "نظام التحكم"، الذي يتضمن آلية نقل المعلومات الوراثية التي تضمن السلامة للأجيال اللاحقة. وبالتالي، بسبب التدخل الحتمي في نقل هذه المعلومات، فإن مجمعنا الجزيئي (الكائن الحي) قادر على حدوث طفرات، وبالتالي التطور.

إن ظهور المادة الحية على الأرض (وكما يمكن الحكم عليها بالقياس على الكواكب الأخرى) سبقه تطور طويل ومعقد إلى حد ما للتركيب الكيميائي للغلاف الجوي، مما أدى في النهاية إلى تكوين عدد من الجزيئات العضوية . وكانت هذه الجزيئات فيما بعد بمثابة "لبنات بناء" لتكوين المادة الحية.

وفقًا للبيانات الحديثة، تتشكل الكواكب من سحابة غبار غازية أولية، يشبه تركيبها الكيميائي التركيب الكيميائي للشمس والنجوم، ويتكون غلافها الجوي الأولي بشكل أساسي من أبسط مركبات الهيدروجين - العنصر الأكثر شيوعًا في الكواكب فضاء. وكانت غالبية الجزيئات عبارة عن الهيدروجين والأمونيا والماء والميثان. بالإضافة إلى ذلك، كان من المفترض أن يكون الغلاف الجوي الأولي غنيًا بالغازات الخاملة، وخاصة الهيليوم والنيون. حاليًا، يوجد عدد قليل من الغازات النبيلة على الأرض لأنها تبددت (تبخرت) في الفضاء بين الكواكب، مثل العديد من المركبات المحتوية على الهيدروجين.

ومع ذلك، يبدو أن عملية التمثيل الضوئي في النبات، والتي يتم خلالها إطلاق الأكسجين، لعبت دورًا حاسمًا في تحديد تكوين الغلاف الجوي للأرض. من الممكن أن بعض، وربما حتى كمية كبيرة، من المواد العضوية قد تم إحضارها إلى الأرض أثناء سقوط النيازك، وربما حتى المذنبات. بعض النيازك غنية جدًا بالمركبات العضوية. تشير التقديرات إلى أنه خلال أكثر من ملياري سنة، كان من الممكن أن تجلب النيازك إلى الأرض من 108 إلى 1012 طنًا من هذه المواد. كما يمكن أن تنشأ المركبات العضوية بكميات صغيرة نتيجة النشاط البركاني، وصدمات النيازك، والبرق، وبسبب التحلل الإشعاعي لبعض العناصر.

هناك أدلة جيولوجية موثوقة إلى حد ما تشير إلى أنه منذ 3.5 مليار سنة كان الغلاف الجوي للأرض غنيًا بالأكسجين. ومن ناحية أخرى، يقدر الجيولوجيون عمر القشرة الأرضية بـ 4.5 مليار سنة. لا بد أن الحياة قد نشأت على الأرض قبل أن يصبح الغلاف الجوي غنيًا بالأكسجين، لأن الأخير هو في الأساس نتاج الحياة النباتية. وفقا لتقدير حديث لعالم الفلك الكوكبي الأمريكي ساجان، نشأت الحياة على الأرض منذ 4.0 إلى 4.4 مليار سنة.

إن آلية زيادة تعقيد بنية المواد العضوية وظهور الخصائص المتأصلة في المادة الحية فيها لم تتم دراستها بشكل كافٍ بعد، على الرغم من ملاحظة نجاحات كبيرة مؤخرًا في هذا المجال من علم الأحياء. ولكن من الواضح بالفعل أن مثل هذه العمليات تستمر لمليارات السنين.

أي بغض النظر عن مدى تعقيد مزيج الأحماض الأمينية والمركبات العضوية الأخرى ليس كائنًا حيًا بعد. يمكن للمرء، بالطبع، أن يفترض أنه في ظل بعض الظروف الاستثنائية، نشأ "حمض نووي أولي" معين في مكان ما على الأرض، والذي كان بمثابة بداية كل الكائنات الحية. ومع ذلك، فمن غير المرجح أن يكون هذا هو الحال إذا كان "الحمض النووي الأولي" الافتراضي مشابهًا تمامًا للحمض النووي الحديث. والحقيقة هي أن الحمض النووي الحديث في حد ذاته عاجز تماما. يمكن أن يعمل فقط في وجود بروتينات الإنزيم. إن الاعتقاد بأنه عن طريق الصدفة البحتة، من خلال "هز" البروتينات الفردية - الجزيئات متعددة الذرات، مثل هذه الآلة المعقدة مثل "praDNA" ومركب الإنزيمات البروتينية اللازمة لعملها - يعني الإيمان بالمعجزات. ومع ذلك، يمكن الافتراض أن جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) تطورت من جزيء أكثر بدائية.

بالنسبة للكائنات الحية البدائية الأولى التي تشكلت على الكوكب، يمكن أن تشكل الجرعات العالية من الإشعاع خطرًا مميتًا، لأن الطفرات ستحدث بسرعة كبيرة بحيث لا يتمكن الانتقاء الطبيعي من مواكبتها.

سؤال آخر يستحق الاهتمام هو: لماذا لا تنشأ الحياة على الأرض من مادة غير حية في عصرنا هذا؟ لا يمكن تفسير ذلك إلا من خلال حقيقة أن الحياة الموجودة سابقًا لن توفر الفرصة لولادة حياة جديدة. سوف تأكل الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات حرفيًا البراعم الأولى للحياة الجديدة. لا يمكن استبعاد احتمال نشوء الحياة على الأرض بالصدفة بشكل كامل.

هناك ظرف آخر قد يستحق الاهتمام به. ومن المعروف أن جميع البروتينات "الحية" تتكون من 22 حمضًا أمينيًا، في حين أن ما يزيد عن 100 حمض أميني معروف في المجموع، وليس من الواضح تمامًا كيف تختلف هذه الأحماض عن بقية "إخوانها". هل هناك علاقة عميقة بين أصل الحياة وهذه الظاهرة المذهلة؟

إذا نشأت الحياة على الأرض بالصدفة، فهذا يعني أن الحياة في الكون نادرة (على الرغم من أنها ليست ظاهرة معزولة بأي حال من الأحوال). بالنسبة لكوكب معين (مثل أرضنا)، فإن ظهور شكل خاص من المادة عالية التنظيم، والتي نسميها "الحياة"، يعد مجرد حادث. ولكن في المساحات الشاسعة من الكون، يجب أن تكون الحياة الناشئة بهذه الطريقة ظاهرة طبيعية.

تجدر الإشارة مرة أخرى إلى أن المشكلة المركزية لنشوء الحياة على الأرض - تفسير القفزة النوعية من "غير الحية" إلى "الحية" - لا تزال بعيدة عن الوضوح. ليس من قبيل الصدفة أن أحد مؤسسي علم الأحياء الجزيئي الحديث، البروفيسور كريك، قال في ندوة بيوراكان حول مشكلة الحضارات خارج كوكب الأرض في سبتمبر 1971: "نحن لا نرى طريقًا من الحساء البدائي إلى الانتقاء الطبيعي. قد يتوصل المرء إلى استنتاج مفاده أن أصل الحياة هو معجزة، ولكن هذا يشهد فقط على جهلنا.

لقد شغل السؤال المثير عن الحياة على الكواكب الأخرى عقول علماء الفلك لعدة قرون. إن إمكانية وجود أنظمة كوكبية حول نجوم أخرى أصبحت الآن موضوع البحث العلمي. في السابق، كانت مسألة الحياة على الكواكب الأخرى مجالًا لاستنتاجات تأملية بحتة. وفي الوقت نفسه، يُعرف المريخ والزهرة والكواكب الأخرى في النظام الشمسي منذ فترة طويلة بأنها أجرام سماوية صلبة غير ذاتية الإضاءة ومحاطة بأغلفة جوية. لقد أصبح من الواضح منذ فترة طويلة أنها تشبه الأرض بشكل عام، وإذا كان الأمر كذلك، فلماذا لا توجد حياة عليها، حتى لو كانت منظمة للغاية، ومن يدري، ذكية؟

من الطبيعي أن نعتقد أن الظروف الفيزيائية التي سادت على الكواكب الأرضية (عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ) التي تشكلت للتو من بيئة غبار الغاز، كانت متشابهة للغاية، على وجه الخصوص، كانت أجواءها الأولية هي نفسها.

الذرات الرئيسية التي تشكل المجمعات الجزيئية التي تتكون منها المادة الحية هي الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون. دور الأخير مهم بشكل خاص. الكربون هو عنصر رباعي التكافؤ. ولذلك فإن مركبات الكربون فقط هي التي تؤدي إلى تكوين سلاسل جزيئية طويلة ذات فروع جانبية غنية ومتغيرة. تنتمي جزيئات البروتين المختلفة إلى هذا النوع. غالبًا ما يُطلق على السيليكون اسم بديل الكربون. السيليكون متوفر بكثرة في الفضاء. في أجواء النجوم، يكون محتواه أقل بـ 5-6 مرات فقط من الكربون، أي أنه مرتفع جدًا. ومع ذلك، فمن غير المرجح أن يلعب السيليكون دور "حجر الزاوية" في الحياة. لسبب ما، لا تستطيع مركباته توفير تنوع كبير في الفروع الجانبية في السلاسل الجزيئية المعقدة مثل مركبات الكربون. وفي الوقت نفسه، فإن ثراء وتعقيد هذه الفروع الجانبية هو بالضبط ما يوفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من خصائص مركبات البروتين، فضلاً عن "محتوى المعلومات" الاستثنائي للحمض النووي، وهو أمر ضروري للغاية لظهور الحياة وتطورها.

إن الشرط الأكثر أهمية لنشوء الحياة على هذا الكوكب هو وجود كمية كبيرة بما فيه الكفاية من الوسط السائل على سطحه. في مثل هذه البيئة، تكون المركبات العضوية في حالة مذابة ويمكن إنشاء ظروف مواتية لتخليق المجمعات الجزيئية المعقدة القائمة عليها. بالإضافة إلى ذلك، تعد البيئة السائلة ضرورية للكائنات الحية الناشئة حديثًا لحمايتها من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية، والتي يمكن أن تخترق سطحها بحرية في المرحلة الأولى من تطور الكوكب.

من المتوقع أن تكون هذه القشرة السائلة عبارة عن ماء وأمونيا سائلة فقط، والعديد من مركباتها، بالمناسبة، تشبه في تركيبها المركبات العضوية، مما يجعل إمكانية ظهور الحياة على أساس الأمونيا متاحة حاليًا يجري النظر فيها. يتطلب تكوين الأمونيا السائلة درجة حرارة منخفضة نسبيًا لسطح الكوكب. وبشكل عام فإن درجة حرارة الكوكب الأصلي مهمة جداً لنشوء الحياة عليه. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة بما فيه الكفاية، على سبيل المثال فوق 100 درجة مئوية، والضغط الجوي ليس مرتفعا جدا، فلا يمكن أن تتشكل قشرة مائية على سطحه، ناهيك عن الأمونيا. وفي مثل هذه الظروف لا داعي للحديث عن إمكانية نشوء الحياة على هذا الكوكب.

وبناء على ما سبق، يمكننا أن نتوقع أن تكون ظروف ظهور الحياة على المريخ والزهرة في الماضي البعيد، مواتية بشكل عام. يمكن أن تكون القشرة السائلة عبارة عن ماء فقط، وليس الأمونيا، على النحو التالي من تحليل الظروف الفيزيائية على هذه الكواكب خلال عصر تكوينها. حاليًا، تتم دراسة هذه الكواكب جيدًا، ولا شيء يشير إلى وجود حتى أبسط أشكال الحياة على أي من كواكب النظام الشمسي، ناهيك عن الحياة الذكية. ومع ذلك، فمن الصعب للغاية الحصول على دلائل واضحة على وجود الحياة على كوكب معين من خلال الأرصاد الفلكية، خاصة إذا كنا نتحدث عن كوكب في نظام نجمي آخر. وحتى باستخدام أقوى التلسكوبات، وفي ظل أفضل ظروف المراقبة، فإن حجم المعالم التي لا تزال مرئية على سطح المريخ يبلغ 100 كيلومتر.

قبل ذلك، قمنا فقط بتحديد الظروف الأكثر عمومية التي يمكن (وليس بالضرورة) أن تنشأ فيها الحياة في الكون. يعتمد هذا الشكل المعقد من المادة مثل الحياة على عدد كبير من الظواهر غير ذات الصلة على الإطلاق. لكن كل هذه الحجج تتعلق فقط بأبسط أشكال الحياة. عندما ننتقل إلى إمكانية ظهور بعض مظاهر الحياة الذكية في الكون، فإننا نواجه صعوبات كبيرة جدًا.

يجب أن تخضع الحياة على أي كوكب لتطور هائل قبل أن تصبح ذكية. القوة الدافعة وراء هذا التطور هي قدرة الكائنات الحية على التحور والانتقاء الطبيعي. وفي عملية التطور هذه، تصبح الكائنات الحية أكثر تعقيدًا، وتصبح أجزائها متخصصة. تحدث المضاعفات في كلا الاتجاهين النوعي والكمي. على سبيل المثال، تحتوي الدودة على حوالي 1000 خلية عصبية فقط، بينما لدى الإنسان حوالي عشرة مليارات خلية عصبية. إن تطور الجهاز العصبي يزيد بشكل كبير من قدرة الكائنات الحية على التكيف ومرونتها. هذه الخصائص التي تتمتع بها الكائنات عالية التطور ضرورية، ولكنها بالطبع ليست كافية لظهور الذكاء. ويمكن تعريف الأخير بأنه تكيف الكائنات الحية مع سلوكها الاجتماعي المعقد. إن ظهور الذكاء يجب أن يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالتحسن والتحسين الجذري في طرق تبادل المعلومات بين الأفراد. لذلك، بالنسبة لتاريخ ظهور الحياة الذكية على الأرض، كان لظهور اللغة أهمية حاسمة. ومع ذلك، هل يمكننا اعتبار مثل هذه العملية عالمية لتطور الحياة في جميع أنحاء الكون؟ على الأغلب لا! في الواقع، من حيث المبدأ، في ظل ظروف مختلفة تماما، لا يمكن أن تكون وسيلة تبادل المعلومات بين الأفراد اهتزازات طولية للغلاف الجوي (أو الغلاف المائي)، الذي يعيش فيه هؤلاء الأفراد، ولكن شيئا مختلفا تماما. لماذا لا نتخيل طريقة لتبادل المعلومات لا تعتمد على التأثيرات الصوتية، بل على التأثيرات الضوئية أو المغناطيسية؟ وبشكل عام، هل من الضروري حقًا أن تصبح الحياة على كوكب ما ذكية في عملية تطورها؟

وفي الوقت نفسه، كان هذا الموضوع مصدر قلق للإنسانية منذ زمن سحيق. عندما نتحدث عن الحياة في الكون، كنا نقصد دائمًا، أولاً وقبل كل شيء، الحياة الذكية. هل نحن وحدنا في مساحات الفضاء اللامحدودة؟ لقد كان الفلاسفة والعلماء منذ القدم مقتنعين بوجود عوالم كثيرة توجد فيها حياة ذكية. ولم يتم تقديم أي حجج علمية لصالح هذا البيان. تم تنفيذ المنطق بشكل أساسي وفقًا للمخطط التالي: إذا كانت هناك حياة على الأرض، أحد الكواكب في النظام الشمسي، فلماذا لا تكون على الكواكب الأخرى؟ طريقة التفكير هذه، إذا تم تطويرها منطقيا، ليست سيئة للغاية. وبشكل عام، من المخيف أن نتخيل أنه من بين 1020 - 1022 نظامًا كوكبيًا في الكون، في منطقة يبلغ نصف قطرها عشرات المليارات من السنين الضوئية، يوجد الذكاء فقط على كوكبنا الصغير... ولكن ربما تكون الحياة الذكية عبارة عن ظاهرة نادرة للغاية. ربما، على سبيل المثال، أن كوكبنا، باعتباره موطن الحياة الذكية، هو الكوكب الوحيد في المجرة، وليس كل المجرات لديها حياة ذكية. هل من الممكن حتى اعتبار الأعمال المتعلقة بالحياة الذكية في الكون علمية؟ ربما، بعد كل شيء، مع المستوى الحالي للتطور التكنولوجي، من الممكن والضروري التعامل مع هذه المشكلة الآن، خاصة وأنها قد تتحول فجأة إلى أهمية بالغة لتطوير الحضارة...

اكتشاف أي حياة، وخاصة الحياة الذكية، يمكن أن يكون ذا أهمية كبيرة. ولذلك جرت محاولات منذ فترة طويلة لاكتشاف وإقامة اتصالات مع الحضارات الأخرى. في عام 1974، تم إطلاق محطة بايونير 10 الأوتوماتيكية بين الكواكب في الولايات المتحدة. وبعد عدة سنوات، غادرت النظام الشمسي، واستكملت مهام علمية مختلفة. هناك احتمال ضئيل أنه في يوم من الأيام، بعد مليارات السنين من الآن، ستكتشف كائنات فضائية متحضرة للغاية وغير معروفة لنا بايونير 10 وتستقبله كرسول من عالم غريب غير معروف لنا. وفي هذه الحالة، يوجد داخل المحطة صفيحة فولاذية منقوش عليها نقش ورموز، توفر الحد الأدنى من المعلومات عن حضارتنا الأرضية. تم تكوين هذه الصورة بطريقة تجعل الكائنات الذكية التي تجدها قادرة على تحديد موقع النظام الشمسي في مجرتنا وتخمين مظهرنا وربما نوايانا. لكن بالطبع، تتمتع حضارة خارج كوكب الأرض بفرصة للعثور علينا على الأرض أفضل بكثير من العثور على بايونير 10.

تم تحليل مسألة إمكانية التواصل مع العوالم الأخرى لأول مرة من قبل كوكوني وموريس في عام 1959. وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أن قناة الاتصال الأكثر طبيعية وعملية بين أي حضارات تفصلها مسافات بين النجوم يمكن إنشاؤها باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية. والميزة الواضحة لهذا النوع من الاتصالات هي نشر الإشارة بأقصى سرعة ممكنة في الطبيعة، تعادل سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية، وتركيز الطاقة ضمن زوايا صلبة صغيرة نسبيا دون أي تشتت كبير. تتمثل العيوب الرئيسية لهذه الطريقة في انخفاض قوة الإشارة المستقبلة والتداخل القوي الناتج عن المسافات الشاسعة والإشعاع الكوني. تخبرنا الطبيعة نفسها أن عمليات الإرسال يجب أن تتم عند طول موجة يبلغ 21 سنتيمترًا (الطول الموجي لإشعاع الهيدروجين الحر)، في حين أن فقدان طاقة الإشارة سيكون في حده الأدنى، كما أن احتمال تلقي إشارة من حضارة خارج كوكب الأرض أكبر بكثير مما هو عليه في حالة وجود حضارة خارج كوكب الأرض. الطول الموجي الذي تم اختياره عشوائيا. على الأرجح، ينبغي لنا أن نتوقع إشارات من الفضاء على نفس الطول الموجي.

لكن لنفترض أننا اكتشفنا إشارة غريبة. الآن يجب أن ننتقل إلى القضية التالية المهمة إلى حد ما. كيفية التعرف على الطبيعة الاصطناعية للإشارة؟ على الأرجح، يجب تعديله، أي أن قوته يجب أن تتغير بانتظام مع مرور الوقت. في البداية، من المفترض أن يكون الأمر بسيطًا للغاية. بعد تلقي الإشارة (إذا حدث ذلك بالطبع)، سيتم إنشاء اتصال لاسلكي ثنائي الاتجاه بين الحضارات، ومن ثم يمكن البدء في تبادل المعلومات الأكثر تعقيدًا. بالطبع، يجب ألا ننسى أن الإجابات قد لا يتم الحصول عليها قبل عدة عشرات أو حتى مئات السنين. ومع ذلك، فإن الأهمية والقيمة الاستثنائية لهذه المفاوضات يجب أن تعوض بالتأكيد عن بطئها.

تم بالفعل إجراء عمليات رصد راديوية للعديد من النجوم القريبة عدة مرات كجزء من مشروع OMZA الكبير في عام 1960 وباستخدام تلسكوب مختبر علم الفلك الراديوي الوطني الأمريكي في عام 1971. تم تطوير عدد كبير من المشاريع المكلفة لإقامة اتصالات مع الحضارات الأخرى، لكنها لم يتم تمويلها، ولم يتم إجراء سوى عدد قليل جدًا من الملاحظات الفعلية حتى الآن.

على الرغم من المزايا الواضحة للاتصالات الراديوية الفضائية، لا ينبغي لنا أن نغفل أنواعًا أخرى من الاتصالات، لأنه من المستحيل أن نقول مسبقًا ما هي الإشارات التي قد نتعامل معها. أولاً، هذا هو الاتصال البصري، والعيب الرئيسي هو مستوى الإشارة الضعيف جدًا، لأنه على الرغم من حقيقة أن زاوية انحراف شعاع الضوء قد وصلت إلى 10 -8 راد، فإن عرضه على مسافة عدة سنوات ضوئية سيكون تكون هائلة. ويمكن أيضًا إجراء الاتصال باستخدام مجسات تلقائية. لأسباب واضحة، هذا النوع من الاتصالات ليس متاحا بعد لأبناء الأرض، ولن يصبح متاحا حتى مع بداية استخدام التفاعلات النووية الحرارية الخاضعة للرقابة. عند إطلاق مثل هذا المسبار سنواجه عدداً كبيراً من المشاكل، حتى لو اعتبرنا زمن رحلته إلى الهدف مقبولاً. وبالإضافة إلى ذلك، يوجد بالفعل أكثر من 50 ألف نجم على بعد أقل من 100 سنة ضوئية من النظام الشمسي. إلى أي جهة يجب أن أرسل المسبار؟

وبالتالي، فإن إقامة اتصال مباشر مع حضارة خارج كوكب الأرض من جانبنا لا يزال مستحيلا. ولكن ربما ينبغي لنا أن ننتظر فقط؟ هنا لا يسعنا إلا أن نذكر المشكلة الملحة للغاية المتمثلة في الأجسام الطائرة المجهولة على الأرض. هناك العديد من الحالات المختلفة لـ "ملاحظات" الأجانب وأنشطتهم والتي تمت ملاحظتها بالفعل بحيث لا يمكن بأي حال من الأحوال دحض كل هذه البيانات بشكل لا لبس فيه. ولا يسعنا إلا أن نقول إن الكثير منها، كما تبين مع مرور الوقت، كانت اختراعات أو نتيجة خطأ. لكن هذا موضوع لأبحاث أخرى.

إذا تم اكتشاف شكل من أشكال الحياة أو الحضارة في مكان ما في الفضاء، فإننا بالتأكيد، حتى تقريبا، لا يمكننا أن نتخيل كيف سيبدو ممثلوها وكيف سيكون رد فعلهم على الاتصال بنا. وماذا لو كان رد الفعل هذا، من وجهة نظرنا، سلبيا. فمن الجيد أن يكون مستوى تطور الكائنات خارج كوكب الأرض أقل من مستوى تطورنا. ولكن قد يتبين أنها أعلى بما لا يقاس. مثل هذا الاتصال، بالنظر إلى الموقف الطبيعي تجاهنا من حضارة أخرى، هو الأكثر أهمية. ولكن لا يسع المرء إلا أن يخمن مستوى تطور الأجانب، ولا يمكن قول أي شيء على الإطلاق عن بنيتهم.

ويرى العديد من العلماء أن الحضارة لا يمكن أن تتطور إلى ما هو أبعد من حد معين، ثم تموت أو لا تتطور. على سبيل المثال، ذكر عالم الفلك الألماني فون هورنر ستة أسباب، في رأيه، يمكن أن تحد من مدة وجود حضارة متقدمة تقنيا:

• 1) التدمير الكامل لجميع أشكال الحياة على هذا الكوكب؛
• 2) تدمير الكائنات عالية التنظيم فقط؛
• 3) الانحطاط الجسدي أو الروحي والانقراض.
• 4) فقدان الاهتمام بالعلم والتكنولوجيا؛
• 5) نقص الطاقة لتطوير حضارة متطورة للغاية؛
• 6) العمر غير محدود.

يعتبر فون هورنر أن هذا الاحتمال الأخير لا يصدق على الإطلاق. علاوة على ذلك، فهو يعتقد أنه في الحالتين الثانية والثالثة، يمكن أن تتطور حضارة أخرى على نفس الكوكب على أساس (أو على أنقاض) الحضارة القديمة، ووقت هذا "الاستئناف" قصير نسبيًا.

في الفترة من 5 إلى 11 سبتمبر 1971، عُقد المؤتمر الدولي الأول حول مشكلة الحضارات خارج كوكب الأرض والاتصالات معها في مرصد بيوراكان للفيزياء الفلكية في أرمينيا. حضر المؤتمر علماء أكفاء يعملون في مختلف المجالات المتعلقة بالمشكلة المعقدة قيد النظر - علماء الفلك، والفيزيائيون، وعلماء الفيزياء الإشعاعية، وعلم التحكم الآلي، وعلماء الأحياء، والكيميائيون، وعلماء الآثار، واللغويون، وعلماء الأنثروبولوجيا، والمؤرخون، وعلماء الاجتماع. تم تنظيم المؤتمر بشكل مشترك من قبل أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم بمشاركة علماء من دول أخرى. تمت مناقشة العديد من جوانب مشكلة الحضارات خارج كوكب الأرض بالتفصيل في المؤتمر. أسئلة تعدد أنظمة الكواكب في الكون، أصل الحياة على الأرض وإمكانية ظهور الحياة على أجسام فضائية أخرى، ظهور وتطور الحياة الذكية، ظهور وتطور الحضارة التكنولوجية، مشاكل البحث عن إشارات من حضارات خارج كوكب الأرض وآثار أنشطتها ومشاكل إقامة الاتصالات معهم وكذلك العواقب المحتملة لإقامة الاتصالات.

التقنيات الحديثة تقرب البشرية من حل هذه المشكلة. لكن فقط قليلا. اليوم، بمساعدة SETI - البحث عن ذكاء خارج الأرض (البحث عن ذكاء خارج كوكب الأرض)، وكذلك استخدام التلسكوبات الراديوية، يتم البحث عن إشارات من حضارات خارج كوكب الأرض. ومع ذلك، فإن النظام يتسم بالسلبية، حيث يضطر الباحثون إلى الجلوس وأيديهم مطوية والانتظار بجانب البحر لمعرفة الطقس. وحتى الآن لم تؤد هذه الطريقة إلى شيء.

ولكن هناك طريقة أخرى أكثر فعالية. وسيستخدم مشروع SETI مجموعة من التلسكوبات، بما في ذلك تلسكوب Arecibo الشهير الذي يبلغ قطره 305 أمتار، للبحث عن النجوم القريبة لإرسال إشارات إلكترونية يمكن أن تكشف ما إذا كانت هناك حياة ذكية في تلك الأنظمة. وإذا كانت الحضارة التي تعيش في مكان ما تستخدم نفس الأساليب للعمل مع الكواكب الخارجية، فسيتمكن فريق SETI من اكتشاف الإشارات.

بشكل عام، يتم إطلاق مشروع مختلف إلى حد ما عن SETI، يسمى METI. إرسال رسائل إلى كائنات ذكية خارج الأرض أو إرسال رسائل إلى كائنات ذكية خارج كوكب الأرض يتم إرسال الرسائل بشكل فعال إلى أماكن معينة في الفضاء، والتي يمكن أن تكون بمثابة نوع من التحية لعلماء الفلك المحتملين الذين يعيشون في مكان ما.

لكن بعض العلماء يعتبرون المشروع خطيرًا جدًا. على سبيل المثال، قال عالم الفيزياء الشهير ستيفن هوكينج إنه من خلال إعلام الكائنات الفضائية بوجودنا، يمكن أن نجلب كارثة لنا ولكوكبنا. قد تحدث قصة مشابهة لرحلة كولومبوس وهبوطه في أمريكا. وقد ينظر عقل آخر إلى الإنسانية على أنها جزء متخلف من الحياة. وهذا سيؤدي إلى نفس ما حدث للهنود بعد أن علم العالم القديم بوجودهم.

ويؤكد باحث آخر، دوغلاس فاكوتش، أن كل المخاوف بعيدة المنال. الحقيقة هي أنه إذا كان هناك مثل هؤلاء الأجانب الذين يمكنهم السفر عبر الفضاء الكوني، فإن لديهم بالفعل القدرة على التقاط إشارات التلفزيون والراديو وغيرها من الإشارات. لذا، إذا أراد أحد مهاجمتنا، لكان قد فعل ذلك منذ وقت طويل.

ثم يطرح السؤال: لماذا الاستمرار في إرسال الإشارات؟ نعم من اجل العلم . ففي نهاية المطاف، ربما يعيش في مكان ما نفس أشكال الحياة المتقدمة التي نعيشها. ومن الجميل أن نعرف أنهم ليسوا وحدهم. بمعنى آخر، كما يقول دوجلاس فاكوتش، يمكن اختبار نظرية حديقة الحيوان. ووفقاً لهذا المخطط، يتبين أن وجود الحياة الذكية منتشر في الكون أكثر مما يمكننا حتى تخيله. فلماذا إذن، على سبيل المثال، لا توجد إشارة من الأنظمة النجمية القريبة؟ ربما ينتظرون ببساطة أن يأخذ شخص آخر زمام المبادرة.

علاوة على ذلك، يعتقد دوغلاس فاكوتش أنه ليس من الضروري إرسال الإشارات إلى مسافة بعيدة. عندما يمكن أن يستغرق الأمر ما يصل إلى خمسة آلاف عام لتلقي الإشارة. نحن بحاجة لاستكشاف أقرب النجوم، في حال كان لدينا جيران.