Stephen Hawking, Frank Drake และนักข่าวหลายสิบคนรวมตัวกันที่ Royal Society ในกรุงลอนดอนเมื่อสัปดาห์ที่แล้วเพื่อฟังนักดาราศาสตร์ประกาศโครงการใหม่ล่าสุดเพื่อค้นหาชีวิตนอกโลกอัจฉริยะที่เรียกว่า "Breakthrough Listen" พวกเขาจะใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดของโลกสองแห่ง (กล้องโทรทรรศน์ Green Bank ใน West Virginia และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Parkes ในออสเตรเลีย) เพื่อฟังข้อความวิทยุจากสายพันธุ์เอเลี่ยนอัจฉริยะ นักวิทยาศาสตร์ได้เลือกที่จะกำหนดเป้าหมายไปยังดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดนับล้านดวง โครงการนี้จะติดตามเครื่องบินกาแล็คซีในแต่ละเดือน ความพยายามที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนนี้คือความร่วมมือระหว่าง UC Berkeley และมูลนิธิ Breakthrough Prize Foundation และมีทีมนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านข้อมูลระหว่างประเทศรวมถึง Frank Drake ผู้เป็นบิดาของ SETI (ค้นหาหน่วยสืบราชการลับภาคพิเศษ)
อาจเป็นเรื่องเหมาะสมที่โปรแกรมใหม่นี้จะใช้ประโยชน์จากกล้องโทรทรรศน์กรีนแบงก์ (GBT) เนื่องจากกรีนแบงก์เวสต์เวอร์จิเนียเป็นที่ตั้งของการทดลอง SETI สมัยใหม่ครั้งแรกที่เรียกว่า "Project Ozma" ในปี 1960 Frank Drake ชี้กล้องโทรทรรศน์ Tatel ไปยังดาวสองดวงใกล้เคียงเพื่อค้นหาสัญญาณแห่งชีวิตที่ชาญฉลาด สัญญาณวิทยุใกล้ 1.420 GHz เขาฟังทั้งเปิดและปิดเป็นเวลาสี่เดือนรวบรวมข้อมูล 150 ชั่วโมง เขาไม่ได้ยินอะไรเลย
ในปี 1963 นักดาราศาสตร์เริ่มโปรแกรมตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเป็นครั้งแรกโดยใช้หอสังเกตการณ์วิทยุมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต เรียกว่า "บิ๊กหู" หอดูดาวแห่งนี้ใช้เพื่อเฝ้าดูท้องฟ้าอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 22 ปี พวกเขาไม่ได้ยินอะไรเลย “ Big Ear” ถูกรื้อถอนในปี 1998 เพื่อให้มีที่ว่างสำหรับการขยายสนามกอล์ฟในบริเวณใกล้เคียง
ในปี 2009, UC Berkeley เปิดตัวล่าสุดชาติของการค้นหาการปล่อยวิทยุภาคพื้นดินพิเศษจากประชากรอัจฉริยะพัฒนาใกล้เคียง (SERENDIP) ซึ่งมีพนักงานกล้องโทรทรรศน์ Arecibo ในเปอร์โตริโก ความคิดคือการ“ ย้อนกลับ” อย่างมีประสิทธิภาพในการสำรวจทางวิทยุอื่น ๆ ที่วางแผนไว้และเพื่อใช้ข้อมูลเดียวกับที่นักดาราศาสตร์คนอื่นกำลังศึกษากาแลคซี แต่ค้นหาช่องสัญญาณวิทยุเหล่านั้นเพื่อค้นหาข้อความจาก ET
โปรแกรมใหม่นี้จะเป็น“ ปัจจัยที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 100 เท่าของโปรแกรม SETI ในปัจจุบันหรือในอดีต” นักดาราศาสตร์ชื่อ Geoff Marcy สมาชิกชั้นนำของทีมที่จะจัดการการค้นหานี้ เขากล่าวต่อไปว่าแบนด์วิดท์ 1.5 GHz ที่ใช้สำหรับโปรแกรมนี้จะ“ เหมือนการจูนวิทยุของคุณในรถของคุณ แต่แทนที่จะรวบรวมเพลงจากสถานีเดียวคุณจึงรวบรวมการส่งจาก 1.5 พันล้านสถานี”
การหาแหล่งเงินทุนสำหรับโครงการ SETI เป็นสิ่งที่ท้าทายนับตั้งแต่องค์การนาซ่าดึงการสนับสนุนของพวกเขาในปี 1993 นักวิทยาศาสตร์พึ่งพาการบริจาคเงินส่วนตัวเป็นเวลาหลายปี ระหว่างปี 2000 ถึง 2007 SETI ได้สร้างรายได้เกือบ $ 49 ล้านเพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อัลเลนในแคลิฟอร์เนียตอนเหนือ การบริจาคดังกล่าวมีเพียงพอที่จะสนับสนุนโครงการขนาดเล็กบางแห่ง แต่ยังไม่ได้มีความพยายาม SETI ใหม่ขนาดใหญ่ในปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนหวังว่าการไหลเข้าของเงินทุนจากนักลงทุน Yuri Milner สำหรับโปรแกรมนี้เป็นเพียงการเริ่มต้นเท่านั้น Jill Tarter อดีตผู้อำนวยการศูนย์วิจัย SETI และปัจจุบันถือเบอร์นาร์ดเอ็มโอลิเวอร์เก้าอี้สำหรับ SETI ที่ SETI Institute เชื่อว่าถึงเวลาที่เหมาะสมสำหรับประชาชนที่จะลงทุนใน SETI อีกครั้ง ในอดีตนักดาราศาสตร์ได้ต่อสู้อย่างดุเดือดกับนักลงทุนที่เชื่อว่าการค้นหา“ ชายผิวเขียว” เป็นความพยายามทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องตามกฎหมายและให้ความสนใจอย่างมาก นักลงทุนบางคนยังคงหัวเราะเยาะที่ใช้เงินเพื่อค้นหาชีวิตมนุษย์ต่างดาวที่ฉลาด Tarter หวังว่าทัศนคติของประชาชนที่มีต่อ SETI กำลังจะเปลี่ยนไป:“ ยิ่งคนยูริเปิดเผยและสนับสนุนความพยายามนี้อย่างเปิดเผยมากเท่าไหร่คุณยิ่งกำจัดความเป็นไปได้ที่จะอับอายหรือถูกเยาะเย้ย คนที่ให้เงิน [SETI] ในอดีตเช่น Paul Allen นั้นกล้าหาญมาก เราต้องการ Paul Allens มากขึ้น เราต้องการผู้ชนะยูริอีกมาก”
เราจะพบชีวิตที่ชาญฉลาดหรือไม่?
คำถามที่ทุกคนต้องการทราบคือ: เป็นไปได้อย่างไรที่โปรแกรม SETI นี้หรือโปรแกรมอื่น ๆ จะพบหลักฐานของชีวิตมนุษย์ต่างดาวที่ชาญฉลาดไม่ว่าจะในกาแลคซีของเราหรือที่อื่น? มันกลับกลายเป็นว่าเป็นคำถามที่ตอบยากมาก จำไว้ว่าโปรแกรม SETI นี้จะทำการค้นหา ฉลาด ชีวิตในจักรวาล แม้ว่ากาแลคซีของเราเต็มไปด้วยดาวเคราะห์ที่เต็มไปด้วยจุลินทรีย์ แต่ก็ไม่มีใครที่จะส่งสัญญาณวิทยุที่เราสามารถดักจับได้ อะไรคือโอกาสที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นเป็นเจ้าภาพเผ่าพันธุ์มนุษย์ต่างดาวที่ชาญฉลาด?
ในการที่จะเริ่มตอบคำถามนั้นเราต้องดูที่ Drake Equation นี่คือสมการที่เรียบง่ายและสง่างามที่เสนอโดย Frank Drake ครั้งแรกเพื่อคำนวณจำนวนของสายพันธุ์เอเลี่ยนอัจฉริยะที่ควรอาศัยอยู่ในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราตามชุดของความน่าจะเป็น ในขณะที่ปัจจัยสองสามข้อแรกของสมการนี้เป็นปริมาณที่รู้จักกันค่อนข้างดีเราต้องทำการเดาเกี่ยวกับบางส่วนของการศึกษา
- จำนวนดาวที่เกิดในแต่ละปี - 1.0
จากการศึกษาแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวอายุน้อยนักดาราศาสตร์สามารถประมาณได้ว่ามีดาวดวงใหม่เกิดขึ้นทุกปีในกาแลคซีทางช้างเผือกแม้ว่าจะมีการประมาณการบางอย่างว่าสูงถึง 7 ดาวต่อปี
- เศษส่วนของดาวกับดาวเคราะห์ - 0.50
การศึกษาล่าสุดโดยใช้ผลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ระบุว่าเกือบ 100% ของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์มีดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวง ระบบดาวเคราะห์หลายระบบที่เราสังเกตพบดูเหมือนจะเต็มไปด้วยดาวเคราะห์ 3 ดวงหรือมากกว่านั้น! แม้แต่การวิเคราะห์ที่สงสัยมากที่สุดของข้อมูลที่มีอยู่ก็ทำให้เราเชื่อว่าประมาณ 50% ของดาวทั้งหมดมีดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวง
- จำนวนดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้ต่อระบบดาวเคราะห์ - 0.2
หมายเลขนี้ยังได้รับแรงบันดาลใจจากข้อมูลเคปเลอร์ล่าสุด เป็นการยากที่จะกำหนดค่าให้กับพารามิเตอร์นี้เนื่องจากดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์จะมีดาวเคราะห์ที่น่าอยู่มากกว่าการพูดดาวมวลสูง อย่างไรก็ตามการประมาณการแบบอนุรักษ์นิยมบอกว่ามีดาวเคราะห์ที่น่าอยู่อาศัย 0.2 ดวงรอบดาวฤกษ์แต่ละดวงเนื่องจากดาว 1/5 เป็นเจ้าภาพดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวงในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์
- เศษส่วนของดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้ซึ่งพัฒนาชีวิตจริง - 1.0
จากที่นี่ไปประมาณการของเราค่อนข้างสมบูรณ์กว่า ตัวอย่างเช่นมีดาวเคราะห์กี่ดวงที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้จริง? เราได้พยายามสร้างเงื่อนไขของโลกยุคใหม่ในห้องปฏิบัติการเพื่อพยายามจำลองการพัฒนาของชีวิตบนโลกของเราและประสบความสำเร็จ เราไม่เข้าใจว่าชีวิตบนโลกเริ่มต้นได้อย่างไร หลักฐานทางธรณีวิทยาแสดงให้เห็นว่าชีวิตเริ่มต้นทันทีหลังจากการโจมตีด้วยปลายสาย - เป็นช่วงเวลาที่โลกถูกดาวหางและดาวเคราะห์น้อยจากระบบสุริยะชั้นนอก ทันทีที่มันปลอดภัยสำหรับชีวิตที่จะเริ่มต้นมันก็เป็นเช่นนั้นเราเชื่อว่าชีวิตอาจมีอยู่บนดาวอังคารหลายพันล้านปีก่อน แต่ยังไม่พบหลักฐานโดยตรง (ฟอสซิล) เลย การค้นพบดังกล่าวจะแนะนำว่าชีวิตถูกสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายบนดาวเคราะห์ใด ๆ ที่มีเงื่อนไขที่เหมาะสม เนื่องจากดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่อาศัยอยู่ในระบบสุริยะของเราพัฒนาชีวิตเราสามารถประมาณได้ว่าจำนวนนี้เป็น 100%
- เศษส่วนของระบบชีวิตที่พัฒนาความฉลาด - 0.50
จำได้ว่าภารกิจของ SETI คือการค้นพบชีวิตที่ชาญฉลาดบนดาวเคราะห์ดวงอื่น มนุษย์เป็นสายพันธุ์เดียวในโลกของเราที่สามารถส่งและรับสัญญาณวิทยุ ดังนั้นโอกาสที่ชีวิตจะพัฒนากลายเป็นอัจฉริยะ? มีบางคนที่โต้แย้งว่าสติปัญญานั้นเป็นผลสืบเนื่องมาจากวิวัฒนาการอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่นี่เป็นปัญหาที่ถกเถียงกันอย่างมาก เนื่องจากความน่าจะเป็นที่สปีชีส์จะพัฒนาความฉลาดนั้นอยู่ระหว่าง 0-100% เราจะบอกว่ามันคือ 50%
- เศษส่วนของสายพันธุ์อัจฉริยะที่พัฒนาการสื่อสารระหว่างดวงดาว -0.10
มีระดับสติปัญญาที่แตกต่างกันไปและบางสายพันธุ์ที่ชาญฉลาดจะไม่สามารถส่งสัญญาณวิทยุข้ามช่องว่างระหว่างดวงดาวได้ ลิงชิมแปนซีแบ่งปันดีเอ็นเอของพวกเขากับมนุษย์มาก แต่พวกเขาไม่ได้สร้างโปรแกรมอวกาศของตัวเอง ดังนั้นเราต้องตรวจสอบเศษส่วนของสายพันธุ์อัจฉริยะที่จะพัฒนาความสามารถในการสื่อสารกับเราไปทั่วอวกาศ เราอาจสันนิษฐานได้ว่าเผ่าพันธุ์ที่ชาญฉลาดใด ๆ ในที่สุดจะค้นหาเพื่อนผู้อยู่อาศัยของทางช้างเผือกในความพยายามที่จะแบ่งปันความรู้ อย่างอนุรักษ์นิยมเราอาจประมาณว่า 10% ของเผ่าพันธุ์อัจฉริยะจะพัฒนาการสื่อสารระหว่างดวงดาว
- อายุการใช้งานการออกอากาศ
แน่นอนว่ามันไม่มีประโยชน์สำหรับเราหากมีสายพันธุ์เอเลี่ยนที่ชาญฉลาดและแพร่ภาพทางช้างเผือกในทางช้างเผือกของเราเมื่อหลายพันล้านปีก่อนที่ตายไป เราต้องการสื่อสารกับ ET ที่นี่และตอนนี้ ดังนั้นเราต้องคำนึงถึงระยะเวลาที่อารยธรรมสามารถถ่ายทอดสัญญาณสู่อวกาศได้ กาแลคซีของเรามีอายุเพียง 10 พันล้านปีเท่านั้นดังนั้นแม้ว่าชีวิตจะเริ่มขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงนี้ในช่วงเวลาที่กาแลคซีของเราก่อตัวขึ้นมันสามารถแพร่ภาพได้เพียง 10 พันล้านปีเท่านั้น การออกอากาศครั้งแรกโดยตั้งใจจาก Earthlings สู่อวกาศด้วยความตั้งใจที่จะเข้าถึงเผ่าพันธุ์มนุษย์ต่างดาวคือในปี 1974 จากกล้องโทรทรรศน์เรซีโบวิทยุในเปอร์โตริโก สมมติว่า (อนุรักษ์นิยม) ว่าเผ่าพันธุ์อัจฉริยะสามารถออกอากาศสัญญาณวิทยุได้ 10,000 ปี
เมื่อเราเสียบตัวเลขเหล่านี้เข้ากับ Drake Equation เราพบว่าควรมีมนุษย์ต่างดาวอัจฉริยะประมาณ 100 สายพันธุ์ที่สามารถสื่อสารกับโลกในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเพียงลำพัง เนื่องจากมีกาแลคซีประมาณ 150 พันล้านแห่งในเอกภพที่มองเห็นได้เพียงลำพังนั่นหมายความว่าควรมีเอเลี่ยนอัจฉริยะ 15,000,000,000,000 สายพันธุ์ในจักรวาลของเรา
แต่ถ้าตัวเลขเหล่านี้ผิด ถ้าหากไม่มีใครอยู่ข้างนอกล่ะ? เราจะดึงปลั๊กและหยุดการใช้เงินในโปรแกรมที่ไม่ประสบความสำเร็จเมื่อใด จิลล์ทาร์เทอร์กล่าวว่าผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดจาก SETI นั้นไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับปัญญาต่างดาว แต่ทุกอย่างเกี่ยวกับมุมมองของจักรวาล “ กำลังคุยกันเรื่อง SETI …. Seti ที่ถูกติดตามไปทั่วโลกมีความสามารถที่เป็นปรากฎการณ์นี้ที่จะทำให้เราหยุดในชีวิตประจำวันของเราและดูภาพรวม และรูปนั้นคือ 'Pale Blue Dot' นั่นคือพวกเรา เราทุกคนต่างก็เหมือนกันกับคนที่“ อยู่ตรงนั้น” เธอพูดในการสัมภาษณ์กับนิตยสารอวกาศ เธออธิบายต่อไปว่าประโยชน์ระยะสั้นที่มีค่าที่สุดของ SETI คือมุมมองที่ให้เราซึ่งสามารถช่วยเราในฐานะเผ่าพันธุ์ในการแก้ปัญหาใหญ่บนโลกใบนี้ “ ความสามารถในการปรับความแตกต่างเล็กน้อยในหมู่มนุษย์เป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อเพราะมันจะช่วยเราเมื่อเราก้าวขึ้นไปและพยายามแก้ไขความท้าทายที่เรามีในอนาคตของเราและเมื่อเราพยายามจัดการโลกของเราให้เป็นอารยธรรมโลก ”
ด้วยความคิดริเริ่ม SETI ใหม่นักดาราศาสตร์กำลังเดิมพันว่ามีใครบางคนอยู่ที่นั่นพยายามสื่อสารกับเราในตอนนี้และสิ่งที่เราต้องทำก็แค่ฟัง ในฐานะนักดาราศาสตร์เจฟฟ์มาร์ซี่กล่าวไว้ว่า“ นักสำรวจทุกคนออกไปผจญภัย พวกเขาข้ามแม่น้ำ…หรือข้ามเนินเขาไปโดยไม่รู้ว่าจะพบอะไร การสำรวจที่สวยงามและยอดเยี่ยมที่สุดคือการเดินทางที่คุณไม่รู้ว่ากำลังจะไปหาอะไร SETI เป็นเช่นนั้น เราไม่รู้ว่าเราจะพบอะไร แต่เราเป็นนักสำรวจข้ามมหาสมุทรจักรวาลและกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั้งสองนี้เป็นเรือเดินสมุทรของเรา”