آیا تمدن های هوشمند آینده قادر به جلوگیری از فنا شدن نیز هستند؟ آیا می توانند راهی را پیدا کرده و جهان را ترک کنند؟
در زمان قدرت ازلی، نویسنده علمی تخیلی، گِرِگ بیِر، داستان دلخراشی را نقل می کند که در آن انسان ها از یک جهان ویران به جهان موازی دیگری نیز فرار می کنند. یک خرده سیارک بسیار بزرگ با نزدیک شدن به کره زمین ساکنین آن را مورد تهدید قرار داده و باعث بوجود آمدن وحشت و تشنج عمومی می شود. با این حال، جالب اینجاست که به جای برخورد با کرده زمین به طوری عجیبی در مداری به دور آن می چرخد. گروهی از دانشمندان برای بررسی اوضواع به فضا فرستاده می شوند. آنها به جای یافتن سطحی متروک و بی جان در می یابند که خرده سیارک در حقیقت حفره ای تو خالی است. در واقع این خرده سیارک یک سفینه بسیار بزرگی است که به وسیله یک نژادبا فناوری برتر در فضا رها شده است. قهرمان زن داستان، پاتریشیا و اسکوئز که یک فیزیکدان نظری است، درون سفینه متروک هفت حجره بزرگ می یابد که هرکدام ورودی هایی به جهانهای مختلفی با دریاچه ها، جنگل ها، درختان و حتی شهر های کامل هستند. او حین جستجوی خود به کتابخانه بزرگی برخورد میکند که حاوی تاریخ کامل انسان های عجیب صاحب سفینه است. او به کتابی برخورد میکند و در کمال تعجب در میابد که کتاب مذکور همان، کتاب تام سایر، اثر مارک تواین بوده که در سال 2110 میلادی تجدیده چاپ شده است. پاتریشا در میابد که این خرده سیارک اصلا مربوط به یک تمدن بیگانه نیست، بلکه اثری است از خود زمین؛ اما در 1300 سال آینده. او با حقیقت تلخی مواجه می شود: این اسناد قدیمی، گویای جنگ هسته ای است که در گذشته دور واقع شده و منجر به مرگ میلیارد ها انسان گشته است. این جنگ هسته ای باعث بوجود آمدن زمستان هسته ای شده که مرگ میلیاردها انسان دیگر را در پی داشته است.
زمانی که او به تاریخ این چنگ نظر می کند، در کمال شگفتی در میابد که تا زمان وقوع آن تنها دو هفته باقی مانده است. پاتریشا برای متوقف ساختن این جنگ حتمی، که به زودی کل سیاره و تمام کسانی را که دوست شان دارد را از پا در آورد، تنها است.
او از مشاهده تاریخ زندگی خود در این اسناد دچار وحشت می شود. پاتریشا در میابد که تحقیقات آینده او در زمینه فضا-زمان، منجر به ساخت تونل بزرگی به نام راه در خرده سیارک شده که انسان ها را قادر می سازد از طریق خرده سیارک به جهان های دیگر وارد شوند. نظریه های او ثابت کرده اند که تعداد نا محدودی جهان های کوانتمی وجود دارند که نشان دهنده تمام واقعیت های محتمل هستند. به علاوه نظریه های او امکان ساخت دروازه هایی را برای ورود به این جهان ها، که هرکدام دارای یک تاریخ متفاوت هستند، فراهم آورده است. سر انجام او به تونل وارد شده و از میان راه سفر کرده و با افرادی که از خرده سیارک فرار کرده اند، یعنی فرزندان خود، ملاقات می کند.
پاتریشا با جهان عجیبی روبه رو می شود. در این دنیا قرن ها است که انسان ها شکل انسانی خود را ترک کرده و هم اکنون می توانند شکل ها و بدن های متخلفی را برای خود انتخاب کنند. حتی افرادی که سالهاست مرده اند، هویت و خاطرات مربوط به آنها در بانک های رایانه ای ذخیره شده و میتوان آنها را به زندگی باز گرداند. انسان های مرده را میتوان به دفعات متعدد به زندگی باز گرداند و در بدن های جدید قرار داد. اگر چه افراد ساکن در این جهان می توانند تقریبا هر چه را بخواهند داشته باشند، ولی با این حال این قهرمان داستان ما در این بهشت فناوری تنها و بیچاره است. او دلش برای خانواده، دوست پسرش و زمین تنگ شده است؛ در حالی که می داند همه در جنگ هسته ای از بین رفته اند. سر انجام موفق می شود تا در بین جهان های چندگنه ای که در طول راه قرار دارند به جستجو پرداخته تا بلکه یک جهان موازی بیابد که در آن جنگ هسته ای اتفاق نیافتاده و در نتیجه کسانی را که دوست شان داشته است، هنوز زنده اند. سر انجام چنین جهانی را یافته و به آن وارد می شود. (متاسفانه او مرتکب خطای ریاضیاتی کوچکی می شود. پاتریشا وارد جهانی می شود که در آن امپراطوری مصر هنوز سقوط نکرده است. به این ترتیب او روز های باقی مانده خود را در تلاش برای ترک این جهان موازی و یافتن خانه حقیقی خود سپری می کند).
اگر چه بعد گذرهای مطرح شده در رمان قدرت ازلی، کاملا تخیلی هستند، اما سوال جالبی را مطرح می کنند که به ما مربوط میشود: اگر روزی شرایط در جهان ما غیر قابل تحمل گردد، آیا می توان پناهگاه دیگری در یک جهان موازی یافت؟
به نظر می رسد، سرنوشت نهایی حیات هوشمند، با فروپاشی جهان ما به غبار بی جانی از الکترون ها، نوترینو ها و فتون ها دست به گریبان باشد. می دانیم که زندگی در مقیاس کیهانی تا چه حد آسی پذیر و زودگذر است. عصری که در آن حیات امکان رشد پیدا می کند، در یک باند بسیار بازیک متمرکز شده است؛ دوره کوتاهی از حیات ستارگانی که آسمان شب را روشن می کنند. با پیر شدن و خنگ شدن جهان، ادامه حیات غیر ممکن به نظر می رسد. قوانین فیزیک و ترمودینامیک در این مورد کاملا روشتن هستند. اگر فرایند انبساط جهان به روند خود ادامه دهد، هوشی که ما میشناسیم نمی تواند زنده بماند. اما وقتی دمای جهان کاهش می یابد، آیا یک تمدن پیشرفته می تواند برای نجات خود کاری انجام دهد؟ آیا میتواند با به کار گرفتن تمامی فناوری خود و فناوری هر تمدن دیگری که ممکن است در جهان وجود داشته باشد، از یخبندان بزرگ پیش رو بگریزد؟
از آنجا که مراحل تکاملی جهان طی میلیارد ها تا تریلیون ها سال رخ می دهند، برای یک تمدن هوشند صنعتی نیز زمان کافی وجود خواهد داشت تا به این چالش ها بپردازد. اگر چه تصور این که یک تمدن پیشرفته چه نوع فناوری هایی را می تواند به منظور طولانی تر کردن زندگی خود اختراع کند، تنها تفکر محض است، ولی با این حال می توان از قوانین شناخته شده فیزیک در مورد گزینه های گسترده ای که ممکن است میلیاردها سال آنده موجود باشند، بهره گرفت. فیزیک نمی تواند به ما بگوید که یک تمدن پیشرفته ممکن است چه برنامه های مشخصی را اتخاذ کند، اما می تواند محدوده پارامتری های ممکن را برای چنین فراری در اختیار ما قرار دهد.
از نظر یک مهندس مشکل اساسی برای ترک جهان این است که آیا ما منابع کافی برای ساختن ماشینی خواهیم داشت که بتواند چنین شاهکاری را انجام دهد؟ اما از نظری یک فیزیک دان مشکل اساسی یک چیز دیگر است: در وهله اول آیا اصلا قوانین فیزیک، وجود چنین ماشینی را امکان پذیر میداند؟ فیزیکدانان به دنبای یک دلیل قانع کننده هستند؛ ما می خواهیم نشان دهیم که اگر فناوری به اندازه کافی پیشرفته داشته باشیم، برطبق قوانین فیزیک فرار به جهان های دیگر امکان پذیر خواهد بود؟ اینکه آیا منابع کافی در اختیار داریم یا نه از اهمیت کمتری برخورد دار است و باید به عهده تمدن های میلیارد ها سال آینده که با انجماد بزرگ مواجه خواهند شد، سپرده شود.
از نظر ستاره شناسان سلطنتی، لرد مارتین ریس: » مفاهیمی مثل کرمچاله ها، ابعاد بالاتر و رایانه های کوانتمی در را به روی طرح های ذهنی باز می کنند که میتوانند سر انجام کل جهان ما را به یک کیهان زنده تبدیل کنند.
************************
طبقه بندی تمدن های آینده از نظر تکنولوژی به چه صورت خواهد بود؟ منظور از تمدن تمدن های نوع 2،1 و 3 چیست؟
هر فناوری که بقدر کافی پیشرفته باشد، تشخصی آن از جادو غیر ممکن است. آرتور سی کلارک .
گاهی اوقات دانشمندان برای به تصویر کشیدن فناوری های آینده، تمدن های هزاران تا میلیون ها سال پس از ما را بر اساس مصرف انرژی و قوانین ترمودینامیک تقسیم بندی می کنند. فیزیکدانان هنگام جستجو در آسمان ها برای یافتن نشانه هایی از حیات هوشمند، به دنبال مردان سبز رنگ نیستند بلکه در جستجوی تمدن هایی با انرژی های خروجی 1 و 2 و 3 هستند. این طبقه بندی اولین در دهه 1960 توسط فیزیکدان بزرگ روسی، نیکولای کارداشف، با طبقه بندی علائم رادیویی تمدن های ممکن، ارایه شد.
هر تمدنی شکل مشخصی از تابش را گسیل می کند که می توان آنها را آشکار سازی و اندازه گیری کرد. ( حتی تمدن های پیشرفته که سعی در پنهان کردن خود داشته باشند، با تجهیزات فعلی ما نیز قابل ردیابی هستند. بر طبق قانون دوم ترمودینامیک، هر تمدن پیشرفته ای آنتروپی ایجاد می کند که به ناچار به شکل گرمای تلف شده به فضا نشت می کند. حتی اگر آنها تلاش کنند حضور خود را مخفی نگاه دارند، قادر نخواهند بود گرمای ایجاد شده از طریق آنتروپی را پنهان کنند ).
تمدن نوع 1
تمدن نوع 1 تمدنی است که از انرژی ستاره ای استفاده می کند. مصرف انرژی این نوع تمدن را میتوان به دقت اندازه گیری کرد: بنا به تعریف، آن ها قادرند تمام انرژی دریافتی از ستاره خود یعنی 10 به توان 16 وات، را مورد استفاده قرار دهند. با استفاده از این انرژی ستاره ای احتمالا قادرند وضعیت آب و هوا را کنترل کرده، بهبود بخشیده، مسیر حرکت توفان ها را تغییر داده یا شهرهایی را بر روی اقیانوس ها بنا کنند. بنابراین چنین تمدن هایی بر سیاره خود تسلط یافته و تمدنی سیاره ای ایجاد خواهند نمود.
تمدن نوع 2
انرژی سیاره را به طور کامل مصرف کرده و انرژی ستاره کاملی، تقریبا حدود 10 به توان 26 وات در کنترل خود درآورده است. آنها قادرند تمام انرژی خارج شده از ستاره خود را مصرف کنند. همچنین ممکن است بتوانند با تحت کنترل در آوردن شعله های خورشیدی، ستارگان دیگر را نیز مشتعل کنند!
تمدن نوع 3
تمدنی است که انرژی کامل منظومه شمسی را به اتمام رسانیده و بخش های بزرگی از کهکشان را تحت کنترل خود در آورده است. چنین تمدنی قادر است انرژی 10 میلیارد ستاره، یعنی در حدود 10 به توان 36 وات، را مورد استفاده قرار دهد.
تفاوت هرکدام از تمدن ها با نوع پیر تر خود در یک ضریب 10 میلیارد است. بنابراین تمدن نوع 3، که انرژی میلیاردها سیستم ستاره ای را برداشت می کند، میتواند 10 میلیارد برابر انرژی خروجی تمدن نوع 2 را مورد استفاده قرار دهد، که به نوبه خود 10 میلیارد برابر تمدن خروجی 1 را مورد استفاده قرار می دهد. اگر چه فاصله این نوع تمدن ها زیاد است، ولی زمان لازم برای رسیدن به تمدن نوع 3، قابل تخمین و اندازه گیری است. فرض کنید انرژی خروجی تمدنی با سرعت نسبتا کم 2 تا 3 درصد در هر سال افزایش یابد.( این فرض محتملی است، زیرا رضد اقتصادی به نوعی مستقیما با مصرف انرژی متناسب است. هر چه اقتصاد بزرگ تر باشد، تقاضا برای انرژی نیز بیشر خواهد بود. از آنجا که رشد نا خالص محصولات داخلی یا همان…… در بسیاری از کشور ها بیشت 1 تا 2 درصد در سال است، میتوان انتظار داشت رشد مصرف انرژی نیز تقریبا با همین نرخ برابر باشد ) .
با این سرعت نسبتا کم، میتوان تخمین زد که تمدن فعلی ما تقریبا 100 تا 200 سال با تمدن نوع 1 فصله دارد. میتوان گفت تقریبا 1000 تا 5000 سال طول خواهد کشید تا به تمدن نوع 2 برسیم و شاید 100000 تا 1000000 سال با تمدن نوع 3 فاصله داشته باشیم. با چنین مقیاسی تمدن فعلی ما را شاید بتوان در رتبه تمدن نوع 0 طبقه بندی کرد. زیرا ما انرژی خود را از گیاهان مرده، یعنی نفت و زغال سنگ کسب می کنیم. حتی کنترل یک طوفان که برابر صد ها سلاح هسته ای انرژی دارد، هنوز فراتر از فناوری ماست.
برای توصیف تمدن فعلی ما، ستاره شناسی به نام کارل ساگان، رتبه بندی دقیق تری را بین انواع تمدن ها پیشنهاد کرده است. تمدن های نوع 1 و 2 و 3 همانطور که دیدیم به ترتیب انرژی خروجی برابر 10 به توان 16، 26 و 36 وات دارند. ساگان به عنوان مثال تمدنی از نوع 1.1 را معرفی میکند که انرژی برابر 10 به توان 17 وات را تولید میکند. همینطور تمدنی از نوع 1.2 و به همین ترتیب الی آخر. با تقسیم تمدن نوع 1 به ده زیرتمدن کوچکتر، قادر خواهیم بود تمدن خودمان را رتبه بندی بکنیم. در این مقیاس، تمدن فعلی ما بیشتر شبیه به تمدنی از نوع 0.7 نیز می باشد. (تمدن نوع 0.7 یعنی تمدن ما، از نظر تولید انرژی هزاران بار از تمدن نوع 1 کوچکتر است. ) .
اگر چه تمدن ما هنوز کاملا ابتدایی است، اما قبل از این نشانه ها، یک تحول را مشاهده کرده ایم. وقتی به تیتر روزنامه ها بر میخورم ، دائما به نشانه هایی از این تکامل تاریخی بر می خورم. در حقیقت خوشحالم که میتوانم زنده باشم و شاهد این تحولات باشم:
* اینترنت به عنوان سیستم تلفن نوع 1 پدیدار شده و این قابلیت را دارد که اساس شبکه مخابراتی سیاره ای در جهان باشد.
* اقتصاد جامعه نوع 1 در احاطه ملت ها نبوده، بلکه از طریق اتحاد های بازرگانی بزرگی مشابه اتحاد اروپا، که خود برای رقابت با نفتا ( کشور های آمریکای شمالی ) شکل گرفته است، هدایت می شود.
* زبان جامعه نوع 1 احتمالا انگلیسی خواهد بود، که در حال حاضر شایع ترین زبان دوم دنیاست. امروزی در بسیار از کشور های جهان سوم، افرادی با سطح بالا و تحصیل کرده مایلند که به هر دو زبان محلی خود و انگلیسی صحبت کنند. به این ترتیب احتمالا همگی مردم دنیا در تمدن نوع 1، دو زبانه خواهند بود؛ که هم به یک زبان محلی و هم زبان سیاره ای صحبت خواهند کرد.
* با سقوط مرزهای تجاری و وابستگی های هر چه بیشتر کشور ها به یکدیگر از نظر اقتصادی، احتمالا در قرون آینده مرزبندی بین کشور ها از اهمیت کمتری برخورد دار خواهد بود. (امروزه کشور های مدرن تا اندازه ای به وسیله سرمایه دار ها و کسانی که به منظور پیشبرد اهداف تجاری خود به دنبال یک پول رایج، مرز، ملیت، و قوانین یکپارچه هستند، هدایت میشود. با بین المللی شدن هر چه بیشتر تجارت، مرز کشور ها معنی خود را از دست خواهد داد.) هیچ کشوری آنقدر قدرتمند نیست که بتواند حرکت به سوی تمدن نوع 1 را متوقف سازد.
* جنگ هموازه با ما خواهد بود، اما با ظهور یک طبقه متوسط سیاره ای، که بیشتر به جهان گردی و جمع آوری ثروت و منابع علاقه مند است تا غلبه بر دیگر افراد و کنترل بازار ها یا مناطق جغرافیایی، طبیعت جنگ تغییر خواهد کرد.
* مساله آلودگی به طور فزاینده ای در مقیاس سیاره ای مطرح خواهد شد.گاز های گلخانه ای، باران های اسیدی، آتش سوزی در جنگل های پر باران و از این قبیل چیزها تنها به ملیتی خاص مربوط نیست و از سوی کشور های همسایه فشار بر روی نهاد های خاطی وارد خواهد شد تا از اعمال و رفتار ناهنجار خود دست بردارند. مشکلات جهانی محیط زیست، راه حل های جهانی را سرعت می بخشند.
* زمانی که منابع موجود ( مثل محصولات دریایی، گیاهی و منابع آب ) به دلیل پرورش و مصرف بیش از حد به پایان برسند، فشار فزاینده ای برای مدیریت منابع وجود خواهد داشت. در غیر این صورت با قحطی و خشکسالی مواجه خواهیم شد.
* اطلاعات تقریبا آزاد بوده و جامعه را به سمت مردم سالاری هر چه بیشتر تشویق می کنند. به این ترتیب کسانی که تا کنون از انتخاب محروم بوده اند، حق انتخاب داشته و فشار ها بر روی سیستم های دیکتاتوری افزایش می یابد.
این نیروها فراتر از قدرت کنتر افراد یا کشورها هستند. اینترنت را نمی توان محدود و غیر قانونی اعلام کرد. در حقیقت، هر حرکتی برای جلوگیری از این جریان بیشتر با خنده مواجه خواهد شد تا ترس و وحشت. همانطور که اینترنت راهی به سمت رونق اقتصادی و علوم است، برای فرهنگ و تفریحات نیزهست.
اما گذار از تمدن نوع 0 به تمدن نوع 1 نیز بسیار خطرناک است. زیرا ما هنوز وحشیگری ناشی از دوره زندگی در جنگل را با خود به همراه داریم. از برخی جهات پیشرفت تمدن ما در حقیقت مسابقه با زمان است. از یک طرف حرکت به سوی تمدن سیاره ای نوع 1 ممکن است به ما نوید دوره ای بی مانند از شکوفایی و صلح را بدهد. از طرف دیگر نیروهای آنتروپی ( اثر گلخانه ای، آلودگی محیط زیست، جنگ های هسته ای، بنیادگرایی و بیماری ) ممکن است منجر به نابودی ما شوند. لرد مارتین ریس به این گونه تهدید ها به علاوه تروریسم، میکروب های مهندسی شده بیولوژیکی و دیگر کاووس های فناوری به عنوان برخی از بزرگتری چالش هایی که انسان با آن مواجه خواهد شد، اشاره می کند. به نظر میرسد از نظر او تنها یک شانس پنجاه درصدی برای موفقیت در عبور از این چالش ها وجود خواهد داشت.
شاید به همین علت است که در فضا شاهد تمدن های غیر زمینی نیستیم. مساله این است که اگر آنها واقعا وجود داشته باشند، شاید آنقدر پیشرفته اند که توجه و علاقه کمی به جامعه ابتدایی ما یعنی تمدن نوع 0.7 دارند. شاید آنها به دلیل جنگ و یا از طریق آلودگی که حین تلاش برای رسیدن به تمدن نوع 1 ایجاد کرده اند از بین رفته و مرده باشند. (از این نظر، نسلی که در حال حاضر زنده هستند شاید یکی از مهمترین نسل هایی باشد که تاکنون بر روی سطح زمین قدم گذاشته اند؛ شاید این نسل بتواند بدون خطر نحوه گذار به تمدن نوع 1 را برنامه ریزی کند.)
اما همانطور که فردریش نیچه گفته است، آنچه که ما را نمیکشد، قوی تر می سازد. گذار دردناک ما از نوع 0 به نوع 1 مطمئنا تجربه آتشینی خواهد بود. اگر بتوانیم از این چالش با موفقیت بیرون آییم، قوی تر خواهیم شد؛ به همان روشی که چکش کاری فولاد گداخته، آن را سخت تر می کند!
*****************************
تمدن نوع 1
وقتی تمدنی به وضعیت نوع 1 دست میابد، بعید است که سریعاً به ستارگان تسلط پیدا کند؛ احتمالا چنین تمدنی برای قرن ها در سیاره خانه باقی می ماند، تا زمان کافی داشته باشد تا از ملی گرایی، بنیادگرایی، نژاد پرستی، و فرقه گرایی باقی مانده از گذشته خلاصی یابد. نویسنده های علمی تخیلی بارها و بارها، بدون اشاره به دشواری سفر و مهاجرت های فضایی به داستان سرایی پرداخته اند. امروزه باید در حدود 20 تا 80 هزار دلار پرداخت تا بتوان یک کیلوگرم ماده را در مداری در نزدیکی زمین قرار داد. (تصور کنید مجسمه جان گلن را از طلای ناب بسازید. حال میتوانید هزینه سرسام آور یک سفر فضایی را تصور کنید.) ماموریت شاتل فضایی، هر بار تا 800 میلیون دلار هزینه در بر دارد ( با تقسیم هزینه های مربوط به برنامه های فضایی شاتل بر تعداد ماموریت های فضایی انجام گرفته) . این احتمال وجود دارد که در آینده هزینه سفر های فضایی نیز کاهش یابد. اما در طول چند دهه آینده، با ورود به وسائل نقلیه قابل استفاده مجددکه بلافاصله پس از اتمام یک ماموریت می توانند دوباره مورد استفاده قرار گیرند، هزینه ها به یک دهم کاهش پیدا خواهند کرد. در قرن بیست و یکم، چنین سفری هنوز بسیار پرهزینه بوده و فقط برای افراد و کشورهای ثروتمند ممکن هست.
یک راه حل برای این مساله وجود دارد: تهیه بالابر های فضایی!
پیشرفت های اخیر در فناوری نانو، تولید طناب از نانولوله های بسیار کم وزن و فوق العاده قوی را امکان پذیر ساخته است. در اصل ممکن است این طناب های ساخته شده از اتم کربن آنقدر قوی باشند که بتوانند یک ماهواره ای که بیش از سی هزار کیلومتر بالای کره زمین در حال چرخش است را به زمین وصل کنند. درست مثل جک و لوبیای سحر آمیز، باید بتوان از این نانولوله کربن بالا رفت تا با تنها کسری از هزینه معمول به فضا رسید. از نظر تاریخی دانشمندان هیچ گاه بالابرهای فضایی را جدی نگرفته اند، زیرا کشش واقعی وارد بر ریسمان آنقدر زیاد خواهد بود که منجر به پاره شدن تقریبا هر الیاف ساخته شده ای می شود.
با این حال، فناوری نانولوله کربن ممکن است این وضعیت را تغییر دهد. در حال حاضر، ناسا مطالعات ابتدایی بر روی این فناوری را بنیان گذاشته است و این فناوری در طول چندین سال به دقت مورد بررسی و تحلیل قرار خواهد گرفت. اما آیا چنین فناوری واقعا موثر است؟ یک بالابر فضایی در بهترین حالت تنها ما را به مداری دور زمین منتقل میکند، نه به دیگر سیارات!
رویای ساخت مجتمع های فضایی باید رها شود، تنها به دلیل وجود این حقیقت که ماموریت های انسانی به ماه و دیگر سیارات بسیار بیشتر از هزینه ماموریت های نزدیک به زمین است. بر خلاف ماموریت های کریستف کلمب به دور زمین و سفر های اکتشافی اسپانیایی ها در سده های گذشته که هزینه آن ها در زمان خود تنها کسر کوچکی از تولید نا خالص تولید اسپانیا بود، امروزه تاسیس مجتمع های مسکونی بر روی ماه و مریخ میتواند بسیاری از کشور ها را ورشکست کند، در حالی که هیچ نفع اقتصادی مستقیمی در بر نخواهد داشت.
همچنین خطری که انسان های مسافر را تهدید میکند، باید در نظر گرفته شود. پس از نیم قرن تجربه با موشک های سوخت مایع، احتمال رخ دادن مشکلات فاجعه بار در ماموریت های موشکی در حدود یک در هفتاد است. ( در حقیقت تلفات تاسف بار دو شاتل فضایی در این نسبت نمی گنجد. ) ما همواره این موضوع را فراموش میکنیم که سفر های فضایی با توریسم متفاوت است. با وجود چنین سوخت فرّار و چنین تهدیدهای کشنده متعددی برای زندگی بشر، این رویا در طول دهه های آینده به صورت یک طرح پیشنهادی پر مخاطره باقی خواهد ماند.
با این حال در طول قرن های آینده ممکن است وضعیت به تدریج تغییر کند. با کاهش هزینه های سفر فضایی ممکن است روزی شاهد ساخت مجتمع های فضایی بر روی سطح مریخ باشیم. در این زمان دانشمندان حتی مکانیزم های مبتکرانه ای را پیشنهاد کرده اند تا مریخ را هرچه بیشتر به زمین شبیه سازند. مثلا از طریق منحرف کردن یک دنباله دار و تبخیر شدن آن در اتمسفر مریخ، میتوان به جو مریخ آب اضافه کرد. برخی دیگر طرحی را پیشنهاد کرده اند که در آن گاز متان به اتمسفر مریخ تزریق میشود تا یک اثر گلخانه ای مصنوعی بر روی سیاره سرخ ایجاد کنند. به این ترتیب دما را بالا رفته، لایه یخی زیر سطح مریخ آب می شود و برای اولین بار پس از میلیاردها سال دریاچه ها پر آب و بر سطح آن آب جاری میشود. برخی دیگر نیز تدابیر شدیدتر و خطرناک تری را اندیشیده اند. مثل انفجار یک کلاهک هسته ای زیر سطح مریخ برای آب کردن آن (که می تواند خطراتی را برای ساکنین آینده مجتمع های فضایی را ایجاد کند) . اما تمام این پیشنهادات هنوز کاملا ذهنی هستند.
به احتمال زیاد تمدن نوع 1، ساخت مجتمع های فضایی را در اولویت دور خود قرار خواهد داد. اما برای ماموریت های دور دست بین سیاره ای، که از نظر زمانی فضاری بر روی آن وجود ندارد، تهیه یک موتور خورشیدی/ یونی احتمالا شکل جدیدی از نیروی محرکه برای سفر بین ستارگان خواهد بود. چنین موتورهای آرامی، رانش کمی ایجاد می کنند، اما از طرفی میتوانند نیروی رانشی خود را برای سال ها نگاه دارند. این موتورها انرژی تابشی خورشید را متمرکز کرده، سزیم شبه گازی را گرم می کنند و سپس گاز را از اگزوز به بیرون پرتاب می کنند و به این ترتیب نیروی محرکه ناچیزی ایجاد می کنند که تقریبا میتوانند تا ابد باقی بمانند. وسایل نقلیه ایکه با چنین موتورهایی کار می کنند، برای ایجاد یک بزرگراه بین سیاره ای که سیارات را به هم متصل میکند مناسب هستند.
سرانجام تمدن نوع 1 ممکن است ردیاب های آزمایشگاهی متعددی را به ستارگان نزدیک بفرستد. از آنجا که سرعت موشک های شیمیایی به وسیله سرعت ماکزیمم گاز های موجود در اگزوز موشک محدود میشوند، فیزیکدانان اگر می خواهند به فواصل دورتر در حدود صدها سال نوری دست یابند، مجبور خواهند شد شکل های دیگری از نیروی محرکه را بیابند.
یک راه حل میتواند ساخت یک رَم جت هسته ای باشد، موشکی که هیدروژن را از فضای بین ستاره ای استخراج کرده و با همجوشی هسته از آن انرژی می گیرد. به این ترتیب مقدار نا محدودی انرژی در طول فرایند آزاد می شود. به هر حال دستیابی به همجوشی پروتون-پروتون حتی بر روی زمین بسیار سخت و دشوار است، چه برسد به یک سفینه فضایی در فضا. در بهترین حالت این فناوری در یک قرن آینده قابل دسترسی خواهد بود.
*****************************
تمدن نوع 2
این نوع تمدن قادر به برداشت یک ستاره کامل است، باید شبیه اتحادیه سیارات در سریال پیشتازان فضا باشد، البته بدون ماشین Warp drive . آن ها بخش کوچکی از کهکشان راه شیری را تحت تسلط خود در آورده و می توانند ستارگان را شعله ور سازند. به این ترتیب در وضعیت تمدن نوع 2 قرار می گیرند.
فریمن دیسون اینگونه تصور کرده است که تمدن نوع 2 برای استفاده کامل از انرژی خروجی خورشید، می تواند، کره عظیم به دور خورشید بسازد تا پرتو های آن را به طور کامل جذب کند. بعنوان مثال این تمدن ممکن است سیاره ای در ابعاد مشتری را ساخته و جرم آن را در کره ای به دور خورشید توزیع کند. بر اسسا قانون دوم ترمودینامیک، کره در نهایت گرم شده و از خود تابش فروسرخ معینی گسیل خواهد کرد که در فضا قابل رویت است. جان جاگاکو، از انستیتوی تحقیقات تمدن در ژاپن، و همکارانش آسمان ها را تا فاصله 80 سال نوری جستجو کرده اند تا چنین تمدن هایی را بیابند ولی تاکنون هیچ شاهدی دلیل بر وجود این تابش های فروسرخ نیافته اند. ( به خاطر داشته باشید عرض کهکشان ما صد هزار سال نوری است! ).
تمدن نوع 2، ممکن است برخی از سیارات منظومه خورشیدی خود را تحت تسلط در آورده و حتی سفرهای بین ستاره ای را شروع کرده باشد. به دلیل منابع گسترده ای که در دسترس این تمدن قرار دارد، احتمال دارد که آن ها بتوانند شکل های عجیبی از نیروی محرکه مثل پیشرانه ضد ماده/ ماده برای سفینه های فضایی خود تهیه کنند، تا سفرهای نزدیک به سرعت نور را امکان پذیر سازند. در اصل این شکل از انرژی بازده صد در صد دارد. این نیز از نظر آزمایشگاهی امکان پذیر است ولی برای تمدن نوع 1 بسیار پرهزینه و گران قیمت است. (ایجاد پرتویی از ضد ماده پروتون ها برای ایجاد ضد اتم، به یک اتم شکن نیاز دارد!) .
ما تنها می توانیم در مورد چگونگی عملکرد تمدن نوع 2 خیال پردازی کنیم. با این حال، هزاران سال زمان لازم است تا بتوانیم اختلافات موجود بر سردارایی ها، منابع و انرژی را طبقه بندی کنیم. تمدن نوع 2 احتمالا جاودانه است. به احتمال زیاد هیچ چیز شناخته شده ای از نظر علم نمی تواند چنین تمدنی را از بین ببرد؛ مگر با حماقت خود ساکنین آن. شهاب سنگ ها و دنباله دار ها را می توان منحرف کرد، عصر یخبندان را میتوان با اغییر الگوهای آب و هوایی به تعویق انداخت و حتی تهدید ناشی از یک انفجار ابرنواختری نزدیک را می توان تنها از طریق ترک سیاره وطن و منتقل کردن تمدن از سر راه گزند، نجات داد یا شاید از طریق دستکاری موتور هسته ای گرمازای ستاره در حال مرگ!
تمدن نوع 3
زمانی که جامعه به تمدن نوع سوم دست می یابد، به انرژی های خارق العاده ای می اندیشد که در آن فضا و زمان، ناپایدار می شوند. می دانید در انرژی پلانک اثرات کوانتمی حاکمند و فضا-زمان مملو از حباب ها و کرمچاله های کوچک است. به دلیل اینکه ما از دیدگاه تمدن نوع 0.07 به مساله انرژی می نگریم، در حال حاضر انرژی پلانک بسیار فراتر از دسترس ماست. در حالیکه تمدن نوع 3، به انرژی هایی دسترسی پیدا میکنند که برابر با 10 میلیارد 10 میلیارد برابر انرژی هایی هستند که امروزه بر روی کره زمین یافت می شوند.
ستاره شناسی به نام یان کرافورد، از کالج دانشگاهی لندن، در مورد تمدن نوع 3 اینگونه می نویسد: » اگر یک مجتمع مهاجر نشین معمولی فضایی را در فاصله 10 سال نوری از زمین در نظر بگیریم و بعلاوه سفینه ای با سرعت ده درصد سرعت نور در اختیار داشته باشیم، همچنین اگر دوره زمانی بین تاسیس مجتمع و توسعه و ارسال مجتمع های مهاجر نشین جدید از آن برابر 400 سال باشد، آنگاه جبهه موج ایجاد چنین مجتمع های مهاجر نشینی با سرعت میانگین 0.02 سال نوری در سال توسعه خواهد یافت. از آنجا که عرض کهکشان برابر با صد هزار سال نوری است، تسلط کامل بر آن بیش از 5 میلیون سال طول نخواهد کشید. اگر چه از نظر انسان این زمان بسیار طولانی است ولی این تنها 0/05 عمر کهکشان است .
دانشمندان تلاش های جدیدی انجام داده اند تا بتوانند تابش های رادیویی ناشی از تمدن نوع 3 را در کهکشان ما آشکار کنند. تلسکوپ بزرگ رادیویی آرسیبو در پورتوریکو بخش اعظم کهکشان را به دنبال تابش های رادیویی با فرکانس 1/42 گیگاهرتز، یعنی نزدیک به خط تابش گاز هیدروژن، مورد پوشش قرار داده است. هیچگونه مدرکی دال بر وجود تابش های رادیویی در باند انرژی -18^10 تا 30^10 وات ( یعنی از تمدن های نوع 1.2 تا 11.4 ) از هیچ تمدنی یافت نشد. با این حال این مساله احتمال وجود تمدن هایی مثل تمدن نوع 11.5 و فراتر از آن را منتفی نمی سازد.
همچنین احتمال وجود دگر شکل های ارتباطی نیز منتفی نیست. بعنوان مثال ممکن است تمدنی پیشرفته به جای استفاده از امواح رادیویی، سیگنال ها را با استفاده از لیزر منتقل کند. یا در صورت استفاده از امواج رادیویی، ممکن است از فرکانس هایی غیر از 1.42 گیگا هرتز استفاده کنند. مثلا ممکن است سیگنال ها را در پهنای فرکانس های زیاد فرستاده و سپس در مقصد آن ها را مجددا بر هم سوار کند. با استفاده از این روش، برخورد با یک ستاره در عبور یا توفان کیهانی، کل پیغام را مختل نمی سازد. این پیغام گسترده، تنها از حروف شکسته و نا مفهوم تشکیل شده است.
یکی از مهمترین نگرانی های این تمدن، راه اندازی سیستم مخابراتی و ارتباطی است که بتواند کل کهکشان را به هم ارتباط دهد. این مساله کاملا به اینکه انسان های ساکن در یک جامعه دارای تمدن نوع 3 به گونه ای ( مثلا از طریق کرمچاله ) بتوانند به فناوری سریع تر از سرعت نور دست یابند وابسته است.
اگر فرض کنیم به این فناوری دست نیابند، آنگاه به شدت از رشد بازخواهند ماند. فیزیکدانی به نام فریمن دیسون، با استناد به کار ژان مارک لِوی لِبلوند، نتیجه میگیرد چنین جامعه ای احتمالا در جهان » کارول » زندگی میکنند؛ که از نام لوئیس کارول گرفته شده است. دیسون می نویسد: در گذشته جوامع انسانی از قبایل کوچکی تشکیل می شدند که در آنها فضا مطلق و زمان نسبی بود. یعنی بر قراری ارتباط بین قبابل پراکنده غیر ممکن بود و از زمان تولد، انسان ها میتوانستند در نزدیکی محل زندگی خود فعالیت کنند. قبائل مختلف به واسطه وسعت فضای مطلق از هم جدا می شدند. با ظهور انقلاب صنعتی،انسان وارد دنیای نیوتونی شد. در چنین دنیایی مفهوم زمان و فضا مطلق شدند. با این ترتیب انسان با اختراع چرخ و کشتی توانست ارتباط بین قبائل پراکنده در کشور های مختلف را امکان پذیر سازد. در قرن بیستم، ما به جهان انیشتین وارد شدیم. در جهان انیشتین فضا و زمان هردو نسبی هستند. به این ترتیب تلگراف، تلفن، رادیو و تلویزیون را اختراع کردیم که در نتیجه ارتباطات آنی بوجود آمد. یک تمدن نوع 3 ممکن است یکبار دیگر به وضعیت جهان کارول بازگردد؛ مجتمع های فضایی که با فواصل گسترده بین ستاره ای از هم جدا شده و به دلایل محدودیت سرعت نورد قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر نیستند. برای جلوگیری از قطع شدن ارتباط این جهان های کارول، شاید لازم باشد تمدنی از نوع 3 کرمچاله هایی بسازد و به این ترتیب ارتباطات سریعتر از نور را در سطوح زیر اتمی امکان پذیر سازد.
تمدن نوع 4
در صورت وجود چنین نوع از تمدنی در آینده های بسیار دور، منبع انرژی آن نیز میتواند فراکهکشانی باشد؛ مثل انرژی تاریک که 73 درصد محتویات ماده/ انرژی جهان ما را تشکیل می دهد. اگرچه این انرژی به طور بالقوه ذخیره ای هنگفت و تاکنون بزرگترین منبع انرژی جهان محسوب می شود، با این حال این میدان ضدگرانش در تمام فضای جهان گسترده شده و بنابراین در هر نقطه از فضا بسیار ضعیف است.
نیکولا تسلا، نابغه الکتریسیته و رقیب ادیسون، یادداشت های بسیار زیادی در مورد برداشت انرژی خلاء نگاشته است. او عقیده داشت خلاء ذخایر هنگفتی از انرژی را در خود پنهان کرده است. به عقیده او اگر ما بتوانیم به نوعی از این انرژی نهفته بهره برداری کنیم، تغییرات اساسی در جامعه انسانی ایجاد شده خواهد شد. لازم به ذکر است که استخراج این انرژی شگفت آور شدیداً مشکل است. جستجوی طلا در اقیانوس ها را تصور کنید! . احتمالا نسبت به تمام طلاهای موجود در فورت ناکس و دیگر خزانه های جهان، طلای بیشتری در اقیانوس ها پراکنده شده است. با این حال هزینه استخراج طلا در پنین پهنه وسیعی عاملی بازدارنده محسوب می شود. بنابراین طلای مدفون در اعماق اقیانوس ها هرگز استخراج نشده است.
به طور مشابه، انرژی پنهان تاریک، از محتوای کل انرژی ستارگان و کهکشانها بیشتر است. با این حال این انرژی در میلیاردها سال نوری پراکنده شده و جمع آوری آن مشکل است. اما از نظر قوانین فیزیک هنوز میتوان تصور کرد تمدن نوع 3، که انرژی ستارگان را در کهکشان مصرف کرده است، ممکن است به نوعی سعی در بهره برداری از این انرژی کرده تا به تمدن نوع بالاتر خود یعنی 4 دست یابد.
*******************************
نوع دیگری از طبقه بندی تمدن ها را میتوان بر اساس فناوری های جدید انجام داد. شخصی با نام کارادشف، در دهه 1960، این طبقه بندی اصلی را انجام داد؛ یعنی در زمان قبل از ظهور پدیده هایی مثل کوچک سازی رایانه، پیشرفت در فناوری نانو و اطلاع از مشکلات تخریب محیط زیست. یک تمدن پیشرفته می تواند، در پرتو این پیشرفت ها با استفاده کامل از انقلاب های اطلاعاتی که امروزه شاهد آن هستیم، به روشی کمی متفاوت راه پیشرفت را در پیش بگیرد.
یک تمدن پیشرفته، در طول روند رشد نمایی خود، ممکن است با اتلاف گرما به طور خطرناکی دمای اتمسفر سیاره را بالا برده و مشکلات بحرانی ایجاد کند. کلونی های باکتری در یک ظرف کشت، به طور نمایی رشد می کنند، تا جایی که منابع غذایی را به اتمام رسانده و در زباله هایی که خود ایجاد کرده اند غرق می شوند. به طور مشابه، از آنجا که سفر فضایی برای قرن ها به همین شکل پرهزینه باقی خواهد ماند و همین طور تلاش برای تبدیل سیاره های نزدیکمان به چیزی شبیه زمین ( البته در صورت امکان )، از نظر علمی و اقتصادی پردردسر است، بنابراین می توان گفت تمدن نوع 1 که سعی در پیشرفت دارد، یا در گرمایی که خود ایجاد کرده از بین می رود یا چاره ای ندارد جز اینکه فرآورده های اطلاعاتی خود را کوچک و موثر سازد.
برای درک بهتر تاثیر این نوع کوچک سازی، مغز انسان را در نظر بگیرید. مغز انسان شامل 100 میلیون سلول عصبی است ( دقیقا به تعداد کهکشان های موجود در جهان مریی ) و تقریبا هیچ گرمایی ایجاد نمی کند. در حقیقت اگر یک مهندس رایانه بخواهد رایانه ای را بسازد که بتواند همانند مغز ما به راحتی کوادریلیون ها بایت را در هر ساعت پردازش کند، احتمالا به چندین متر مکعب فضا و یک مخزن آب برای برای خنک کردن نیاز خواهد داشت. جالب است که مغز ما میتواند در مورد مهم ترین افکار بدون نیاز به حتی یک قطره آب بیندیشد!
ساختار مولکولی و سلولی مغز این قابلیت را فراهم آورده است. نخست اینکه مغز ما به هیچ وجه یک رایانه نیست ( به صورت یک ماشین تورینک با نواری ورودی، نواز خروجی و یک پردازشگر مرکزی ). مغز هیچ کدام از ما مواردی مثل سیستم عامل ، ویندوز، پردازشگر مرکزی و تراشه پنتیم (که ما اغلب در رایانه ها داریم) را ندارد. در عوض یک شبکه عضبی موثر است. ماشینی فراگیر، به این معنی که حافظه و الگو های فکری به جای اینکه در یک واحد پردازشگر مرکزی متمرکز شده باشند، در طول مغز توزیع شده اند. مغز حتی خیلی سریع هم محاسبه نمی کند، زیرا ماهیت پیام الکتریکی که به سلول های عصبی فرستاده می شوند شیمیایی است. این امر جبران می شود، زیرا مغز میتواند پردازش موازی انجام دهد و کارهای جدید را با سرعت فوق العاده ای یاد بگیرد.
دانشمندان، برای بهبود بازده خالص رایانه الکترونیکی، از ایده های بدیع استفاده میکنند. بسیاری از این ایده های بدیع که به ساخت نسل های بعدی رایانه های کوچک شده منجر می شوند، از طبیعت الهام گرفته می شوند.
هم اکنون دانشمندان در پرینستون توانسته اند بر روی مولکول های DNA محاسبه انجام دهند.
با دی ان ای به عنوان بخشی از نوار رایانه ای رفتار میکنند که براساس صفر و یک نبوده بلکه چهار اسید نوکلئیک G،C،T،A بنا شده است.
این رایانه دی ان ای توانسته است معمای فروشنده و دوره گرد با برای شهر ها متعددی حل کند. بر طبق این معما کوتاه ترین مسیر متصل کننده N شهر به یکدیگر محاسبه می شود. به طور مشابه هم اکنون در آزمایشگاه ترانزیستورهای مولکولی و حتی اولین رایانه های کوانتمی ( که میتوانند بر روی اتم های منفرد محاسبه کنند ) نیز ساخته شده اند.
احتمالا تمدن های پیشرفته با گسترش فناوری نانو، در مسیر رشد و توسعه راه های موثر تری را انتخاب می کنند تا دیگر مقادیر زیاد گرمای تلف شده حیاتشان را به مخاطره نیندازد.
انوع مختلف A تا Z
ساگان، بر طبق محتویات اطلاعات تمدن های پیشرفته، روش دیگری را برای طبقه بندی آنها ارایه کرده است. این طبقه بندی برای تمدن هایی که در اندیشه ترک این جهان هستند ضروری به نظر می رسد. به عنوان مثال تمدن نوع A ، تمدنی است که 1000000 بیت اطلاعات را پردازش می کند. این تمدن ابتدایی است؛ هنوز دارای زبان نوشتاری نیست، اما زبان گفتاری دارد. برای فهمیدن اینکه در تمدن نوع A چه مقدارد اطلاعات وجود دارد ساگان از مثال های بازی بیست سوالی استفاده کرده است. در این بازی شما باید یک شی ناشناخته را با پرسیدن تنها بیست سوال شناسایی کنید؛ سوالاتی که جواب آنها میتواند بله و یا خیر باشد. یک روش این است که سوال هایی بپرسید که جهان را به دو بخش بزرگ تقسیم کند. مثل اینکه » زنده است یا نه ؟ » به این ترتیب، پس از پرسیدن بیست سوال، جهان را به 20^2 یا 16^10 بخش، تقسیم کرده ایم. این همان مجموع محتوای اطلاعات تمدن نوع A است.
هربار که یک زبان نوشتاری جدید کشف می شود، مجموع محتوای اطلاعات به صورت انفجاری افزایش پیدا میابد. بر طبق تخمین فیزیکدانی به نام فیلیپ موریسون از دانشگاه ام آی تی، مجموع میراث نوشتاری که از زمان یونان باستان باقی مانده است، در حدود 1000000000 بیت است؛ یعنی تمدن نوع C در طبقه بندی ساگان.
به همین ترتیب ساگان محتوای اطلاعات امروز ما را نیز تخمین زده است. با محاسبه تقریبی تعداد کتاب هایی که در تمام کتابخانه های جهان وجود دارند ( در حدود ده ها میلیون ) و تعدا صفحاتی که در هر کتاب وجود دارد، او محتوای اطلاعات فعلی مارا در حدود 10 به توان 13 یعنی 10000000000000 بیت اطلاعات تخمین زده است. اگر عکس ها را نیز در نظر بگیریم ممکن است این عدد به 1000000000000000 یعنی ده به توان پانزده برسد. این نتیجه مارا در یک تمدن نوع H قرار می دهد. با در نظر گرفتن خروجی ناچیز اطلاعات، میتوان گفت ما در رده تمدن نوع 0.7H قرار داریم.
ساگان عقیده دارد اولین برخورد ما با تمدن های فرازمینی، احتمالا با تمدنی ار رده 1.5J تا 1.8K خواهد بود. زیرا چنین تمدن هایی قبلا به دینامیک سفر های بین ستاره ای دست یافته اند. چنین تمدن هایی حداقل قرن ها یا هزاره ها، پیشرفته تر از ما خواهند بود. به طور مشابه میتوان تمدن کیهانی نوع 3 را از طریق ضرب محتوای اطلاعات هر سیاره در تعداد سیاره های موجود در کهکشان که قابلیت پشتیبانی از حیات را دارند، تعیین کرد. بر طبق برآورد ساگان تمدن نوع 3، در رده بندی جدید تمدن ها نوع Q خواهد بود. به این ترتیب، تمدنی پیشرفته که میتواند محتوای اطلاعات یک میلیارد کهکشان را بدست آورد ( که بیانگر بخش بزرگی از جهان مرئی است )، دارای تمدنی از نوع Zخواهد بود.
محاسبه طبقه بندی تمدن های مختلف تنها یک تمرین دانشگاهی بیش نیــست هر تمدنی که قصـــد ترک این جهان را داشته باشد، لزوماً باید بتواند شرایط موجود در طرف دیگر جهان را مورد محاسبه قرار دهد. حل معادلات انیشتین به وضوح دشوار است. زیرا برای محاسبه انحنای فضا در هر نقطه، باید مکان تمام اشیاء موجود در جهـان را بدانیم،که هرکدام به نوعی درانحنای فضا شرکت دارند.
همچنین لازم است تصحیحات کوانتمی ( Quantom Corrections )مربوط به سیاهچاله ها را بدانیم که در حال حاضر محاسبه آنها مشکل است. از آنجا که محاسبه این تصحیحات برای رایانه های ما فوق العاده دشوار است، فیزیکدانان امروزی اغلب یک سیاهچاله را به صورت جهانی شامل یک ستاره فروپاشیده، تقریب می زنند. برای درک بهتر دینامیک موجود در جهان افق رویداد یک سیاهچاله یا نزدیک به دهانه یک کرمچاله لزوماً باید مکان و محتوای انرژی تمام ستارگان اطراف را بدانیم و سپس افت و خیز های کوانتمی آن ها را محاسبه کنیم. در این مورد همچین محاسباتی فوق العاده مشکل هستند. حل چنین معادلاتی برای یک ستاره تنها در یک جهان خالی به اندازه کافی مشکل است، چه برسد به وضعیتی که میلیاردها کهکشان در یک جهان متورم شناور باشند.
به همین دلیل هر تمدنی که تلاش دارد تا از درون یک کرمچاله سفر کند باید قدرت محاسباتی بسیار فراتر از یک تمدن همانند تمدن خودمان » نوع 0.7H » داشته باشد. حداقل تمدن لازم، که محتویات اطلاعات و انرژی آن برای اندیشیدن به چنین سفری کافی باشد تمدن Q3 است.
البته این امکان نیز وجود دارد که هوش بتواند فراتر از حدود طبقه بندی کارادشف در جهان گسترش یابد. همانطور که لرد مراتین ریس می گوید: » با اینکه حیات در حال حاضر تنها اینجا روی کره زمین وجود دارد، کاملا قابل درک است که در نهایت روزی در سراسر کهکشان و حتی فراتر از آن گسترده شود. بنابراین حیات برای همیشه یک اثر آلوده کننده کم اهمیت باقی نخواهد ماند؛ با اینکه الان هست. به نظر من اگر این دیدگاه به طور گسترده ای مورد پذیرش واقع شود، سودمند خواهد بود. اما در عین حال او هشدار می دهد: اگر خودمان را نابود کنیم، آنگاه استعداد های واعقی کیهانی را از بین برده ایم. بنابراین حتی اگر عقیده داشته باشیم که در حال حاضر حیات در کره زمین منحصر به فرد است، به این معنی نخواهد بود که حیات قرار است برای همیشه بخش کم ارزشی از جهان باشد.
یک تمدن پیشرفته چگونه به ترک جهان در حال مرگ می اندیشد؟
چنین تمدنی ناچار باید بر مجموعه ای از موانع بزرگ که در قسمت بعدی آنها را شرح خواهیم داد غلبه کند.
***************************************
قدم اول/ ایجاد یک آزمایش برای نظریه همه چیز
اولین قدم برای تمدنی که در آرزوی ترک جهان است، تکمیل یک نظریه برای همه چیز است. چنین نظریه ای باید روشی را برای محاسبه مطمئن تصحیحات کوانتومی معادلات انیشتین در اختیار داشته باشد و گر نه هیچ کدام قابل استفاده نخواهند بود. خوشبختانه به دلیل سرعت بسیار بالای پیشرفت نظریه ام و این که برخی از بهترین مغز ها بر روی آن متمرکز شده اند، احتمالاً در طول چند دهه یا حتی کمتر به این واقعیت پی خواهیم برد که آیا این نظریه واقعا نظریه همه چیز است یا نظریه هیچ چیز!
هر وقت نظریه همه چیز یا نظریه گرانش کوانتومی یافت شود، باید نتایج آنرا با استفاده از فناوری پیشرفته مورد بررسی قرار دهیم. به این منظور کارهای مختلفی می توان انجام داد. مثلا: ساخت اتم شکن های بزرگ برای تولید ابر ذرات یا ساخت آشکار ساز های عظیم امواج گرانشی که در فضا یا بر روی اقمار مختلف منظومه شمسی قرار داده می شوند. » اقمار مختلف برای مدت زمان های طولانی، به دور از فرسایش و مزاحمت های جوی، کاملا پایدار هستند. بنابراین یک آشکار ساز سیاره ای امواج گرانشی، قادر خواهد بود جزئیات انفجار بزرگ را مورد بررسی قرار داده و به این ترتیب به پرسش های ما در مورد گرانش کوانتومی و ساخت یک جهان جدید پاسخ دهد. »
هرگاه یک نظریه گرانش کوانتومی یافت شده و اتم شکن های عظیم به همراه آشکار ساز های امواج گرانشی، صحت آن را مورد تایید قرار دادند، آنگاه می توانیم به برخی از سوالات مهم در ارتباط با معادلات انیشتین و کرمچاله ها پاسخ دهیم که به ترتیب در زیر توضیح داده شده اند:
1- آیا کرمچاله ها پایدار هستند؟
در مواجهه با یک سیاهچاله چرخان کر، مشکل اینجاست که حضور شما، پایداری سیاهچاله را برهم می زند. به این ترتیب ممکن است، قبل از عبور از درون یک پل انیشتین- روزن سیاهچاله فرو بپاشد. محاسبات مربوط به پایداری باید در پرتو تصحیحات کوانتومی مجدداً مورد بازبینی قرار گیرند، که ممکن است خود منجر به تغییر کلی محاسبات شوند.
2- آیا واگرایی هایی نیز وجود دارند؟
اگر از درون دو کرمچاله گذرپذیر که دو دوره زمانی را به هم متصل می کند عبور کنیم، ممکن است انباشتگی تابش اطراف ورودی کرمچاله نامحدود شود که میتواند فاجعه بار باشد.» به این دلیل که تابش می تواند با عبور از درون یک کرمچاله در زمان به عقب بازگردد و پس از گذشت سال های زیادی بازگشته تا بار دیگر وارد کرمچاله شود. این فرایند میتواند به تعداد نامحدودی تکرار شود و بنابراین باعث انباشتگی نامحدود تابش شود. راه حل این مشکل میتواند این گونه باشد که اگر نظریه جهان های متعدد برقرار باشد، آنگاه هر بار که تابش درون یک کرمچاله عبور کند جهان، خود به دو جهان منشعب شده و دیگر انباشتگی نا محدود تابش اتفاق نخواهد افتاد. برای پاسخ به چنین سوال ظریفی به نظریه همه چیز نیاز داریم. »
3- آیا میتوان مقادیر زیادی انرژی منفی یافت؟
انرژی منفی که از عوامل کلیدی در ایجاد و پایدار سازی کرمچاله محسوب میشود در حقیقت در مقادیر بسیار کوچکی وجود دارد. آیا بالاخره خواهیم توانست برای بازکردن و پایدار نگاه داشتن یک کرمچاله به اندازه کافی انرژی منفی جمع آوری کنیم؟
با فرض اینکه بالاخره روزی به این پرسش ها پاسخ داده شد، میتوان گفت که یک تمدن پیشرفته احتمالا به اینکه چگونه جهان را ترک کند به طور جدی خواهد اندیشید.
قدم دوم: یافتن کرمچاله ها و سفید چاله هایی که به طور طبیعی رخ می دهند.
این امکان وجود دارد که کرمچاله ها، بُعدگذرها و ریسمان های کیهانی به طور طبیعی در فضا ایجاد شده باشند. ممکن است در لحظه انفجار بزرگ، رمانی که مقادیر عظیمی از انرژی در جهان آزاد گردید، کرمچاله ها و ریسمان های کیهانی، به طور طبیعی شکل گرفته باشند. سپس این امکان وجود دارد که در طی فرآیند تورم این کرمچاله ها تا ابعاد بزرگ مقیاس گسترش یافته باشند. به علاوه، این احتمال نیز وجود دارد که ماده نا آشنا، یا ماده منفی، به طور طبیعی در فضا وجود داشته باشد. این مساله به مقدار زیادی به هرگونه تلاش برای ترک یک جهان رو به مرگ کمک میکند. با این حال، هیچ تضمینی وجود ندارد که چنین اجسامی حتما در طبیعت وجود داشته باشند. هیچ کس تاکنون هیچ کدام از آنها را ندیده است. بنابراین نمیتوان در مورد سرنوشت نهایی تمام حیات هوشمند، بر روی این فرض حساب کرد.
احتمال دیگری نیز وجود دارد که با جستجو در آسمانها بتوان » سفید چاله » یافت. سفید چاله، یکی از پاسخ های معادله انیشتین است که در آن، زمان عکس شده است؛ به این ترتیب که همان گونه اشیاء به درون یک سیاهچاله کشیده می شوند، از درون یک سفید چاله به بیرون رانده می شوند. یک سفیدچاله احتمالا در انتهای دیگر یک سیاهچاله یافت می شود. بنابراین ماده ای که به یک سیاهچاله وارد می شود، در نهایت از درون یک سفید چاله بیرون می آید. تاکنون در تمام جستجوهای نجومی هیچ مدرکی دال بر وجود سفید چاله ها یافت نشده است، اما احتمالا نسل آینده با استفاده از آشکارسازهای فضایی بالاخره وجود یا عدم وجود آنها را مشخص خواهد کرد.
********************
ارسال یک کاوشگر به درون یک سیاهچاله ها
فواید مسلمی در استفاده از چنین سیاهچاله هایی به عنوان کرمچاله وجود دارد. آنطور که دریافته ایم سیاهچاله ها در جهان به وفور یافت می شوند. بنابراین هر تمدن پیشرفته ای پس از غلبه بر مشکلات متعدد فنی به سیاهچاله ها جداً به عنوان یک دریچه فرار از جهان ما خواهد نگریست. همچنین در هنگام عبور از درون یک سیاهچاله، دیگر با این مساله که نمی توانیم به زمان قبل از ساخت ماشین زمن برگردیم محدود نمی شویم. سیاهچاله ها موجود در وسط حلقه کر میتوانند جهان مارا به جهان دیگر کاملا متفاوت یا به نقاط مختلف در همین جهان متصل کند. تنها راه برای مشخص کردن این موضوع انجام آزمایش با استفاده از کاوشگر و همچنین استفاده از یک ابررایانه برای انجام محاسبات مربوط به توزیع اجرام در جهان ها و محاسبه تصحیحات کونتومی مربوط به معادلات اینشتین از درون کرمچاله است.
در حال حاضر اغلب فیزیکدانان عقیده دارند که انجام سفر از درون یک سیاهچاله می تواند مرگبار باشد. با این حال، درک ما از فیزیک سیاهچاله ها هنوز در مرحله ابتدایی خود قرار دارد و این مفهوم تاکنون هیچ گاه مورد آزمایش قرار نگرفته است. فرض کنید که سفر از درون یک سیاهچاله و به طور خاص از درون یک سیاهاله چرخان کر امکان پذیر باشد. در این صورت هر تمدن پیشرفته ای به طور جدی به مساله کاوش در بخش های داخلی سیاهچاله ها خواهد اندیشید.
از آنجا که سفر به درون یک سیاهچاله، سفری بدون بازگشت بوده و همچنین به دلیل وجود خطرات متعدد در نزدیکی سیاهچاله، یک تمدن پیشرفته احتمالا سعی می کند پس از یافتن سیاهچاله نزدیک، نخست یک کاوشگر را به درون آن بفرستند. کاوشگر میتواند تا قبل از اینکه از افق رویداد عبور کند اطلاعات ارزشمندی را ارسال کند. اما پس از عبور از افق رویداد تمام ارتباطات قطع می شود. به احتمالا خیلی زیاد به دلیل وجود تابش شدید، سفر در ورای افق رویداد مرگبار خواهد بود. پرتوهای نوری که به درون سیاهچاله سقوط می کنند، دچار انتقال آبی شده و بنابراین نزدیک شدن به مرکز، انرژی بیشتری کسب می کنند.
هر کاوشگری که از نزدیک افق رویداد عبور کند باید پوششی برای محافظت در مقابل این سد شدید تابش داشته باشد. به علاوه، این امر احتمالاً سیاهچاله را ناپایدار می کند؛ به طوری که افق رویداد به یک تکنیگی تبدیل شده، کرمچاله بسته می شود. کاوشگر میتواند به دقت تعیین کند چه مقدار تابش در نزدیکی افق رویداد وجود دارد و اینکه آیا کرمچاله میتواند علی رغم وجود تمام جربان انرژی پایدار بماند یا نه!؟
اطلاعات ارسال شده قبل از اینکه کاوشگر وارد افق رویداد شود باید به فضاپیمای مجاور مخابره شود. اما از این بابت نیز مشکل دیگری وجود دارد. از نظر ناظری که در فضا پیما قرار دارد به نظر می رشد که کاوشگر با نزدیک شدن به افق رویداد در زمان آهسته تر پیش می رود. همانطور که در مطلب معمای سیاهچاله ها به این مطلب اشاره کردیم. در واقع به نظر می رسد در زمان ورود به افق رویداد کاوشگر در زمان متوقف شده است. برای جلوگیری از این مشکل، کاوشگر ناچار است داده های خود را تا فاصله مشخصی قبل از افق رویداد مخابره کند. در غیر اینصورت، حتی سیگنال های رادیویی چنان دچار انتقال به سرخ می شوند که داده ها غیر قابل استفاده می گردند.
********************
این مطلب ادامه دارد و بطور مداوم از
برگه کیهان شگفت انگیز فیسبوک
بروز خواهد شد!
یکنفر 
واقعا جالبه سفر در زمان
لایکلایک