Buzz
Mọi người luôn quan tâm đến người ngoài hành tinh, có người thậm chí tin rằng họ tồn tại khắp nơi. Điều này bao gồm các thuyết âm mưu về sự xuất hiện của UFO theo thời gian, bóng người ngoài hành tinh trên mặt trăng và sao Hỏa, cũng như phi thuyền của họ xuất hiện gần mặt trời, và nhiều hơn nữa.
Thực tế, các câu chuyện về người ngoài hành tinh thường bị giới khoa học coi là vô lý từ lâu, chúng thường là những lời đồn đại không có căn cứ và được trình bày bởi các nhà lý thuyết âm mưu.
Sự quan tâm của giới khoa học đối với người ngoài hành tinh mạnh mẽ hơn nhiều so với chúng ta, nhưng điểm khác biệt là họ không chỉ tin theo những gì người khác nói, họ nghiên cứu và tìm kiếm một cách nghiêm túc. Vì vậy, trong thế kỷ trước đã xuất hiện nhiều giả thuyết khoa học về người ngoài hành tinh, trong đó có bốn giả thuyết phổ biến nhất là: Nghịch lý Fermi, Phương trình Drake, Thuyết Quả cầu Dyson, và Thuyết phân cấp nền văn minh Kardashev Scale.
Nhiều người đã biết đến các giả thuyết này, nhưng chúng thường được trình bày một cách không có hệ thống và đầy rời rạc. Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một cách tổng thể về chúng, điều này sẽ hữu ích cho mọi người khi suy nghĩ về người ngoài hành tinh.
Nghịch lý Fermi được nhà vật lý Enrique Fermi đề xuất vào năm 1938. Đây là một nghịch lý khoa học về người ngoài hành tinh và du hành giữa các vì sao. Ý tưởng cốt lõi của nó là sự không phù hợp giữa việc tin rằng có rất nhiều nền văn minh ngoài Trái đất và thiếu bằng chứng để chứng minh điều đó.
Câu hỏi này đã mở ra một vấn đề ba cấp độ dần dần đi sâu:
Thứ nhất, Trái đất không đặc biệt mà chỉ là một ví dụ điển hình trong vũ trụ. Vì vậy, có nhiều hành tinh giống Trái đất trong vũ trụ, và do đó có nhiều hành tinh khác cũng có sự sống và nền văn minh.
Thứ hai, cho đến nay, con người vẫn chưa có bất kỳ bằng chứng nào về sự sống và nền văn minh ngoài Trái đất. Điều này cho thấy sự hiếm có của sự sống và nền văn minh trong vũ trụ, hoặc chúng ta có thể hiểu sai về hành vi chung của sự sống thông minh.
Thứ ba, với tốc độ của tàu vũ trụ, con người có thể mất từ 5 đến 50 triệu năm để đi qua dải Ngân hà. Mặc dù đây là một khoảng thời gian dài, nhưng nó lại rất ngắn so với quy luật địa chất.
Với tuổi của vũ trụ là 13,8 tỷ năm, nếu nền văn minh xuất hiện sớm trong lịch sử của vũ trụ, thì nó đã có tồn tại hơn 10 tỷ năm. Thậm chí, ngay cả với những nền văn minh tồn tại hàng tỷ năm, du hành giữa các vì sao hay giữa các vì sao thuộc địa không phải là điều khó tin. Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn chưa có bằng chứng nào về điều này.
Ngay từ khi nghịch lý Fermi được đưa ra, nó đã trở thành một đề tài nghiên cứu nghiêm túc và được coi là tuyên bố chính thức đầu tiên về nghịch lý này.
Kể từ khi nghịch lý Fermi được đề xuất, câu hỏi 'Người ngoài hành tinh ở đâu?' đã làm cho giới khoa học phải đau đầu. Mặc dù nhiều thập kỷ đã trôi qua và hoạt động khám phá vũ trụ của con người đã ngày càng sâu sắc hơn, nhưng cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ dấu vết nào của người ngoài hành tinh, kể cả những hình ảnh từ các tàu thăm dò và kính viễn vọng tiên tiến nhất.
Vì vậy, câu hỏi về nghịch lý Fermi ngày càng lớn, nhưng nó thực sự đã phủ nhận sự tồn tại của người ngoài hành tinh. Do đó, câu hỏi trở nên phức tạp hơn: Vì chúng ta vẫn chưa tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào của người ngoài hành tinh, vì sao vẫn tin rằng họ tồn tại?
Phương trình Drake được Frank Drake - một nhà thiên văn học người Mỹ đề xuất vào năm 1960, dùng để dự đoán về 'số lượng các nền văn minh thông minh có thể tiếp xúc với chúng ta trong Dải Ngân hà'. Phương trình này bao gồm các yếu tố như số lượng ngôi sao, tỷ lệ các hành tinh, số lượng hành tinh có điều kiện sống, xác suất tiến hóa sinh vật thông minh, và thời gian tồn tại của nền văn minh công nghệ.
Các chữ cái và ký hiệu trong công thức 1 đại diện cho số lượng ngôi sao, tỷ lệ hành tinh, số lượng hành tinh trong hệ, tỷ lệ hành tinh sống được, xác suất tiến hóa sinh vật thông minh, xác suất giao tiếp, và thời gian tồn tại của nền văn minh công nghệ.
Sự khác biệt giữa Phương trình 2 và Phương trình 1 là R * thay thế Ng và L thay thế fL. R * là tốc độ hình thành sao trung bình trong Dải Ngân hà, và L là tuổi của nền văn minh công nghệ.
Trong hai công thức này, một số yếu tố có thể xác định được, nhưng một số khác lại không thể. Điều không chắc chắn nhất là tỷ lệ thời gian tồn tại của nền văn minh công nghệ với vòng đời của nó.
Sự sống trên Trái đất đã tồn tại hàng tỷ năm, nhưng nền văn minh công nghệ mới chỉ xuất hiện vài trăm năm trước, với tỷ lệ rất nhỏ. Sẽ còn bao lâu nền văn minh này tồn tại trong tương lai? Chúng ta không thể biết chắc chắn. Vì vậy, vấn đề số lượng nền văn minh trong Dải Ngân hà là không rõ ràng.
Nhiều nhà khoa học vẫn quan tâm và nghiên cứu về phương trình này. Một số tin rằng có tới hàng triệu nền văn minh trong Dải Ngân hà, trong khi một số ít tin rằng chỉ có vài trăm nghìn, hoặc thậm chí chỉ một nền văn minh duy nhất trên Trái đất.
Lý thuyết quả cầu Dyson do Freeman Dyson - một nhà vật lý từng là trợ lý của Einstein - đề xuất vào năm 1960, nói về các cấu trúc siêu lớn bao quanh các ngôi sao, tập trung năng lượng và phát triển nền văn minh thông qua phản ứng hạt nhân.
Trong hệ Mặt Trời, bán kính của quả cầu Dyson được con người xây dựng là khoảng 150 triệu km, gần như rìa quỹ đạo của Trái Đất. Có những ý kiến cho rằng xây dựng quả cầu Dyson trong hệ Mặt Trời là khả thi. Theo họ, việc tháo gỡ các hành tinh, vệ tinh, hành tinh lùn, tiểu hành tinh và các khí và bụi khác trong hệ Mặt Trời sẽ tạo ra một quả cầu với độ dày chỉ 20cm và khối lượng riêng là 600kg / m ^ 2, với bán kính lên đến 150 triệu km và tổng khối lượng lớp vỏ này khoảng 1,82x10 ^ 26kg.
Có nhiều ý tưởng để xây dựng quả cầu Dyson, chẳng hạn như bóng bong bóng Dyson, mây Dyson, lưới Dyson,… Các quả cầu này có hình dạng và cấu trúc khác nhau, có thể được hoàn thành từng bước. Những quả cầu này không phong phút ngôi sao hoàn toàn, vì lý thuyết, chúng không thể nhận được toàn bộ năng lượng từ ngôi sao, chỉ thu được một phần lớn năng lượng.
Sau khi xây dựng quả cầu Dyson, loài người có thể sinh sống trong các thành phố không gian gắn liền với quả cầu Dyson, tạo ra một cuộc sống xã hội hoàn toàn mới so với hiện tại.
Dyson cho rằng việc xây dựng quả cầu Dyson là điều cần thiết cho mọi nền văn minh muốn tiến lên một giai đoạn nhất định, vì nếu không, họ sẽ không thể có đủ năng lượng để phát triển và sẽ không thể vượt ra khỏi hệ thống sao để thực hiện việc thăm dò và thực dân hóa các hành tinh khác. Việc xây dựng quả cầu Dyson sẽ tác động đến độ sáng của ngôi sao, đồng thời cung cấp cơ sở cho con người tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái Đất.
Do đó, từ thế kỷ trước, giới khoa học đã coi việc tìm kiếm hiện tượng quả cầu Dyson như một phương pháp tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái Đất ở cấp độ cao.
Trong sứ mệnh quét 100.000 ngôi sao của Kepler, NASA đã phát hiện ra một ngôi sao có tên là KIC 8462852 có sự biến đổi độ sáng bất thường. Đường cong ánh sáng chỉ ra rằng các biến đổi không tuân theo chu kỳ. Sau khi loại trừ nhiều lý do khác nhau, các nhà khoa học đã bắt đầu nghi ngờ rằng một nền văn minh ngoài hành tinh tiên tiến có thể đang xây dựng một quả cầu Dyson và một cụm tấm pin mặt trời khổng lồ đã gây ra sự biến đổi ánh sáng này.
Sau đó, Hiệp hội Tìm kiếm Văn minh Ngoài Trái đất của Mỹ đã sử dụng Mảng Kính Viễn Vọng Allen để liên tục quan sát và lắng nghe ngôi sao này trong hơn hai tuần. Kết quả của việc quan sát và lắng nghe là không có dấu hiệu nào của hoạt động văn minh nào, bất kể là biến đổi ánh sáng hay tín hiệu sóng vô tuyến, do đó sự tồn tại của nền văn minh quả cầu Dyson tại ngôi sao này đã bị phủ nhận.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn không từ bỏ nỗ lực tìm kiếm và tiếp tục theo đuổi những hiện tượng tương tự như quả cầu Dyson, và với khả năng quan sát của con người hiện đại, chỉ có thể nhận thấy trình độ văn minh như vậy.
Lý thuyết này được đề xuất bởi nhà thiên văn học cũ của Liên Xô Nikolai Kardashev vào năm 1964. Đây là một phương pháp được sử dụng để đo trình độ công nghệ của các nền văn minh trong vũ trụ. Tiêu chuẩn đo lường là tổng lượng năng lượng mà nền văn minh sử dụng để liên lạc giữa các ngôi sao, chỉ ra rằng những nền văn minh có thể tiếp xúc với loài người có thể được phân loại theo cấp độ Kardashev.
Ông chia trình độ công nghệ của các nền văn minh vũ trụ thành 3 cấp. Vì các hệ sao và thiên hà chứa đựng các nền văn minh khác nhau, nên cơ sở sử dụng năng lượng của chúng cũng sẽ có những sự khác biệt nhất định. Ví dụ, nền văn minh của Trái Đất được phân loại như sau:
Nền văn minh loại 1: Tổng lượng năng lượng được sử dụng để liên lạc giữa các ngôi sao tương đương với tổng lượng năng lượng mặt trời bức xạ đến Trái Đất, khoảng 1,74 x 10 ^ 17J / s (joules / giây). Với trình độ văn minh này, con người có thể kiểm soát và sử dụng tất cả các nguồn tài nguyên và năng lượng của Trái Đất và các vệ tinh của nó, hoạt động có thể lan rộng khắp hệ Mặt Trời và có thể đối phó với mọi nguy cơ từ Trái Đất.
Nền văn minh loại 2: Tổng năng lượng sử dụng cho việc liên lạc giữa các ngôi sao đạt tổng lượng bức xạ của mặt trời, khoảng 4 x 10 ^ 26J / s. Đạt đến trình độ văn minh này, con người có thể kiểm soát và sử dụng tất cả các nguồn tài nguyên và năng lượng của mặt trời và toàn bộ hệ Mặt Trời, có thể hoạt động tới các hệ sao gần và có thể đối phó với mọi nguy cơ từ hệ Mặt Trời.
Nền văn minh loại 3: Nền văn minh có khả năng khai thác và sử dụng năng lượng của một thiên hà, khoảng 4 * 10 ^ 37J / s. Đạt đến trình độ văn minh này, con người có thể kiểm soát và sử dụng mọi tài nguyên và năng lượng của toàn bộ thiên hà, hoạt động bao trùm cả cụm thiên hà và có thể đối phó với mọi nguy cơ từ thiên hà.
Theo thông tin liên quan, tổng lượng năng lượng được sử dụng trên Trái Đất vào năm 2008 là 14,23 nghìn tỷ kW/h, tương đương khoảng 1,4 x 10 ^ 16J / s. Con số này có vẻ lớn, nhưng chỉ đạt 1 / 12,43 mức tiêu thụ năng lượng cần thiết cho việc liên lạc giữa các ngôi sao mà nền văn minh loại 1 yêu cầu.
Do đó, sau khi suy tính, các nhà khoa học đưa ra ước lượng rằng trình độ văn minh của loài người hiện tại chỉ đạt mức 0,73 và cần hàng trăm năm nữa để đạt đến trình độ văn minh loại 1, mất 5.000 năm để đạt được mức sử dụng năng lượng của văn minh loại II, và trình độ văn minh loại III là một mục tiêu không thể tưởng tượng được vào thời điểm hiện tại, do đó chúng ta không thể dự đoán sẽ mất bao nhiêu năm, một số người tin rằng ít nhất phải mất hàng trăm triệu năm, thậm chí 1 tỷ năm nữa.
Nhưng liệu nền văn minh khoa học và công nghệ của loài người có thể tồn tại được bao lâu? Khi hiệu ứng nhà kính do hoạt động của con người ngày càng gia tăng. Liệu loài người có thể đạt được trình độ văn minh loại I hay không?
