قام عالم الفيزياء الفلكية بمراجعة القيود المفروضة على عدد الحضارات الذكية في الكون

لقد ناقش العلماء مشكلة المركبات الفضائية ذاتية التكرار لعدة عقود. وبالعودة إلى القرن العشرين، فقد اقترح أن مجسات فون نيومان الافتراضية يمكنها السفر بين النجوم، وإنشاء نسخ من نفسها من الموارد المحلية والانتشار في جميع أنحاء المجرة. أظهرت الحسابات أن استكشاف مجرة ​​درب التبانة يتطلب وقتًا أقل بكثير من عمر المجرة نفسها. وبناءً على ذلك، طرح عالم الفلك مايكل هارت والفيزيائي فرانك تيبلر فرضية معروفة: إذا لم تكن هناك مثل هذه الأجهزة التي يمكن رؤيتها في أي مكان، فربما تكون الحضارات المتقدمة تقنيًا في مجرتنا نادرة للغاية أو غائبة تمامًا. علاوة على ذلك، حتى الآن، اعتبرت معظم الدراسات توزيع مثل هذه الأنظمة داخل مجرة ​​درب التبانة فقط. الآن قرر عالم الفيزياء الفلكية ديفيد كيبينج من جامعة كولومبيا (الولايات المتحدة الأمريكية) توسيع المشكلة لتشمل نطاق الكون. فبدلاً من النماذج المعقدة التي تحتوي على العديد من الافتراضات، اتخذ نهجًا بسيطًا للغاية. يحتوي نموذجه على ثلاثة عوامل فقط: سرعة انتشار آلات التكاثر الذاتي (“العدوى”)، وتكرار ظهور آلات جديدة، والنقطة الزمنية التي يمكن أن تبدأ منها.

في ورقة علمية نشرت على خادم ما قبل الطباعة بجامعة كورنيل، وصف كيبينج أي ظاهرة تكنولوجية ذاتية الانتشار – وليس بالضرورة مجسات فون نيومان، ولكن بشكل عام أي نظام قادر على التقاط مجرات جديدة وإطلاق المزيد من التوسع – عدوى. بالنظر إلى الكون كمجموعة من المجرات، في كل منها مع بعض الاحتمالات قد تنشأ مثل هذه “البذرة” للتوسع التكنولوجي، اقترح العالم أنه بعد ظهوره يبدأ في الانتشار في جميع الاتجاهات، مثل موجة كروية. في حساباته، أخذ كيبينج أيضًا في الاعتبار توسع الكون، الذي يبطئ تقدم جبهة العدوى على المسافات الكونية. وهذا هو بالضبط التأثير الذي لم يكن موجودًا في الإصدارات الأولى من فرضية هارت-تيبلر. وكانت النتائج قاسية بشكل غير متوقع. إذا كانت مثل هذه “الموجات” تنتقل بسرعة حوالي 10% فقط من سرعة الضوء ويمكن أن تظهر بعد 4.5 مليار سنة من الانفجار الكبير، فلن يحتاج المصدر إلا إلى أن ينشأ في حوالي مجرة ​​واحدة من بين مليون لملء نصف الكون. فإذا كانت السرعة قريبة من سرعة الضوء، فإن حضارة واحدة فقط لكل مليار مجرة ​​تكفي.

ويبدو الاستنتاج الآخر أكثر إثارة للإعجاب. وفقًا للنموذج، يمكن تغطية أكثر من 99.9% من الحجم الكوني اليوم بمثل هذا التوسع، حتى لو نشأ مصدره في تاريخ الكون بأكمله في نجم واحد فقط خلال حوالي 10¹⁶. وهذا صغير جدًا لدرجة أن كيبينج وصف التناقض الناشئ بأنه “نسخة كونية من فرضية هارت-تيبلر”. ولتفسير سبب وجودنا في منطقة غير متأثرة من الفضاء، لجأ عالم الفيزياء الفلكية إلى المبدأ الإنساني – فكرة أن المراقبين لا يمكنهم الظهور إلا حيث تسمح الظروف بوجودهم. من الناحية النظرية، يمكننا أن نعيش في “فقاعة” نادرة من الفضاء غير المصاب. ومع ذلك، يتطلب هذا السيناريو بعض الضبط الدقيق للمعلمات. إذا كانت تقنيات الانتشار الذاتي شائعة ولو عن بعد، فمن المفترض أن يكون معظم الكون غير قابل للوصول بالفعل لظهور حضارات جديدة. لذا فقد قدمت الدراسة الجديدة حجة رياضية بسيطة على نحو غير عادي: إذا كان التوسع التكنولوجي الكبير ممكنًا وحتى نادرًا، فسيبدو الفضاء مختلفًا تمامًا. وبما أننا لا نلاحظ مثل هذه الآثار، فهذا يعني أن الحياة الذكية نادرة للغاية، أو أنها لا تختار أبدًا الانتشار بشكل خارج عن السيطرة في جميع أنحاء الكون.