آیا در جهان تنها نیستیم؟ فرمولی جدید پاسخی می‌دهد!

احتمال ظهور زندگی هوشمند در جهان

احتمال ظهور زندگی هوشمند در جهان ما و همچنین در هر جهان فرضی دیگری می‌تواند با استفاده از یک مدل نظری جدید که به معادله معروف دریک شباهت دارد، تخمین زده شود. این فرمول توسط دکتر فرانک دریک، ستاره‌شناس آمریکایی، در دهه 1960 برای محاسبه تعداد تمدن‌های فرازمینی قابل شناسایی در کهکشان راه شیری طراحی شد. بیش از 60 سال بعد، اخترفیزیکدانان به رهبری دانشگاه درام، مدل متفاوتی را ارائه داده‌اند که به جای تمرکز بر تعداد تمدن‌ها، بر شرایط ناشی از شتاب انبساط جهان و میزان ستاره‌های تشکیل شده تمرکز دارد.

به نظر می‌رسد این انبساط توسط نیروی مرموزی به نام انرژی تاریک هدایت می‌شود که بیش از دو سوم جهان را تشکیل می‌دهد. در این مدل، به جای محاسبه تعداد مطلق ناظران (یعنی زندگی هوشمند) در جهان، احتمال نسبی یک ناظر به‌طور تصادفی انتخاب شده را در یک جهان با ویژگی‌های خاص در نظر می‌گیرد. محققان نتیجه‌گیری کرده‌اند که یک ناظر معمولی انتظار دارد چگالی انرژی تاریک بسیار بیشتری را نسبت به آنچه در جهان خود مشاهده می‌کند، تجربه کند. این امر نشان می‌دهد که ویژگی‌های جهان ما آن را به یک مورد نادر و غیرمعمول در چندجهانی تبدیل می‌کند.

رویکرد ارائه شده در این مقاله شامل محاسبه نسبت ماده معمولی تبدیل شده به ستاره‌ها در طول تاریخ جهان برای چگالی‌های مختلف انرژی تاریک است. این مدل پیش‌بینی می‌کند که این نسبت در جهانی که بالاترین کارایی را در تشکیل ستاره‌ها دارد، حدود 27 درصد خواهد بود، در حالی که این نسبت در جهان خود ما 23 درصد است. به عبارت دیگر، مقدار چگالی انرژی تاریک که در جهان ما مشاهده می‌شود، مطابق با این مدل، حداکثر احتمال زندگی را به همراه ندارد، و این بدان معناست که ما در جهانی فرضی با بالاترین احتمال تشکیل موجودات هوشمند زندگی نمی‌کنیم.

تأثیر انرژی تاریک بر وجود ما

دکتر دانیله سُرینی، پژوهشگر ارشد مؤسسه کیهان‌شناسی محاسباتی دانشگاه درهم، گفت: «درک انرژی تاریک و تأثیر آن بر جهان ما یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در کیهان‌شناسی و فیزیک بنیادی است.» او افزود: «پارامترهایی که جهان ما را کنترل می‌کنند، از جمله چگالی انرژی تاریک، می‌توانند وجود ما را توضیح دهند.» با این حال، شگفت‌آور است که ما دریافتیم حتی چگالی انرژی تاریک به‌طور قابل توجهی بالاتر نیز می‌تواند با زندگی سازگار باشد، که نشان می‌دهد ممکن است ما در یکی از محتمل‌ترین جهان‌ها زندگی نکنیم.

مدل جدید می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا تأثیر چگالی‌های مختلف انرژی تاریک بر شکل‌گیری ساختارها در جهان و شرایط لازم برای توسعه زندگی در کیهان را درک کنند. انرژی تاریک باعث می‌شود که جهان با سرعت بیشتری گسترش یابد و نیروی جاذبه را متعادل کند، و جهانی را ایجاد کند که در آن هم گسترش و هم شکل‌گیری ساختار ممکن است. با این حال، برای توسعه زندگی، لازم است مناطقی وجود داشته باشد که ماده بتواند به هم جمع شود تا ستاره‌ها و سیارات شکل بگیرند و این مناطق باید برای میلیاردها سال پایدار بمانند تا اجازه دهند زندگی تکامل یابد.

به‌طور حیاتی، این تحقیق نشان می‌دهد که نجوم ستاره‌ای و تکامل ساختار بزرگ‌مقیاس جهان با دقت و ظرافت با هم ترکیب می‌شوند تا مقدار بهینه چگالی انرژی تاریک لازم برای تولید زندگی هوشمند را تعیین کنند.

توضیح معادله دریک

معادله دریک بیشتر به‌عنوان راهنمایی برای دانشمندان در جستجوی زندگی عمل می‌کند تا ابزاری برای تخمین یا تلاشی جدی برای تعیین یک نتیجه دقیق. پارامترهای آن شامل نرخ شکل‌گیری سالانه ستاره‌ها در کهکشان راه شیری، نسبت ستاره‌هایی که سیاراتی در حال گردش دارند و تعداد جهانی که می‌توانند به‌طور بالقوه از زندگی حمایت کنند، است.

در مقایسه، مدل جدید نرخ شکل‌گیری سالانه ستاره‌ها در جهان را با اجزای بنیادی آن، مانند چگالی انرژی تاریک، مرتبط می‌کند. این مطالعه با حمایت شورای تحقیقات اروپا انجام شده و همچنین شامل دانشمندان دانشگاه ادینبرو و دانشگاه ژنو بوده است.