มนุษย์เคยสงสัยมาเป็นเวลานานแสนนานว่า บนดาวเคราะห์ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเรามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่หรือไม่ ถ้าเราตอบว่า “มี” คำถามที่ตามมาคือสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นมีรูปร่างหน้าตา และนิสัยเช่นไร จะคล้าย หรือจะแตกต่างจากมนุษย์โลกเพียงใด รวมถึงจะติดต่อสื่อสารกับเราได้หรือไม่ โอกาสการติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวนั้นเป็นเช่นไร ด้วยวิธีใด และประการสำคัญสุดท้ายคือเราที่อยู่ต่างโลกกัน จะเป็นมิตรหรือเป็นศัตรูกัน
เหล่านี้เป็นคำถามที่นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ในอดีตไม่สามารถตอบได้อย่างมั่นใจ คือตอบได้ตามความเชื่อและข้อสันนิษฐานเท่านั้น
ปัจจุบันความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ช่วยให้เราสามารถพิสูจน์ความถูกต้องหรือความผิดพลาดของจินตนาการและความงมงายต่างๆ ได้ดีและมากขึ้น จนสามารถตอบได้อย่างจริงจัง โดยใช้กระบวนการหลายวิธี เช่น ให้นักชีวเคมีวิเคราะห์สภาวะแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตต่างดาวจะสามารถอุบัติได้ ว่าต้องการปัจจัยเกื้อหนุนอะไรบ้าง นักชีววิทยาพยายามตอบคำถามว่า ถ้าต่างดาวมีสิ่งมีชีวิตจริง มันจะเป็นสปีชีส์ใด รวมถึงสภาพแวดล้อมบนดาวดวงนั้นจะทำให้สิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการในทิศทางใด นักฟิสิกส์ได้พยายามค้นหาสภาวะทางกายภาพบนดาวที่เหมาะจะให้สิ่งมีชีวิตอุบัติ นักปรัชญาก็พยายามตอบคำถามที่ว่า ถ้ามนุษย์บนโลกสามารถติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวได้ การสื่อสารนั้นจะมีความสำคัญต่อกันเพียงใด เป็นต้น
นักปรัชญากรีกในสมัยโบราณเคยเชื่อว่า ดาวทุกดวงในท้องฟ้าล้วนมีมนุษย์อาศัยอยู่ Aristotle เองก็เชื่อว่ามีมนุษย์บนดวงจันทร์ ในบทความเรื่อง “The Face that is in the Orb of the Moon” ที่นักประวัติศาสตร์โรมัน Plutarch เรียบเรียงมีข้อความเขียนว่า โลกเป็นแค่ดาวดวงหนึ่งในเอกภพ จึงไม่น่าจะมีความ “พิเศษ” เหนือดาวอื่นว่าเป็นดาวดวงเดียวที่มีมนุษย์อาศัยอยู่ และเมื่อดวงจันทร์ก็มีลักษณะทางกายภาพหลายประการคล้ายโลก ดังนั้น ดวงจันทร์ก็สมควรจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ด้วย เพราะถ้าดวงจันทร์ไม่มีสิ่งมีชีวิต แล้วโลกจะมีดวงจันทร์ไว้เป็นบริวารเพื่ออะไร ในบทความเรื่อง “De Rerum Nature” ของปราชญ์ Lucretius ก็มีแนวคิดเช่นเดียวกับของ Plutarch ว่า เอกภพมีมนุษย์ต่างดาวทั้งที่มีลักษณะเหมือนและแตกต่างจากมนุษย์โลก
แนวคิดทำนองนี้ได้เป็นสิ่งที่ผู้คนในยุคต่อมาได้น้อมรับและเชื่อกันมานานถึง 1,400 ปี จนกระทั่งถึงคริสต์ศตวรรษที่ 11 นักบวช St. Augustine ผู้ทรงบารมีได้กล่าวประณามความเชื่อที่ว่า บนดาวต่างๆ ล้วนมีมนุษย์อาศัยอยู่ แต่ไม่มีใครยอมรับ เพราะความเชื่อนี้ได้ถูกนำไปเผยแพร่ในยุโรปเรียบร้อยแล้ว ซึ่งทำให้ผู้คนจำนวนมากเห็นคล้อยตาม ด้าน Giordano Bruno ก็เชื่อว่าเอกภพมีมนุษย์อาศัยอยู่บนดาวต่างๆ เหมือนที่โลกมีมนุษย์ ดังนั้นโลกจึงไม่ได้มีความสำคัญเหนือดาวอื่นๆ ตรรกะของ Bruno ในลักษณะนี้เช่นนี้เป็นสิ่งที่สถาบันศาสนารับไม่ได้ ดังนั้น Bruno จึงถูกนำตัวไปเผาทั้งเป็น
อีก 700 ปีต่อมา ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ได้ทำให้เรารู้ว่าเอกภพมีดาวฤกษ์ไม่น้อยกว่า 1030 ดวง ถ้าสมมติว่าหนึ่งในล้านของดาวฤกษ์มีดาวเคราะห์หนึ่งดวงที่มีสิ่งมีชีวิต นั่นหมายความว่า เอกภพจะมี 1024 โลกของสิ่งมีชีวิต และถ้าสมมติต่อไปคือให้โอกาสที่สิ่งมีชีวิตจะเป็นมนุษย์มีค่า 10-12 (คือหนึ่งในล้านล้าน) นั่นแสดงว่า เอกภพน่าจะมีโลกมนุษย์ 1012 โลก จำนวนล้านล้านโลกที่มากเช่นนี้เป็นสาเหตุหนึ่งที่ชักนำให้นักวิทยาศาสตร์พยายามหาวิธีติดต่อกับมนุษย์ต่างดาว โดยได้จัดตั้งโครงการ Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) เพื่อค้นหาสิ่งมีสติปัญญาต่างดาว แต่หลังจากที่โครงการนี้ได้พยายามค้นหาสัญญาณมานานร่วม 55 ปี ก็ยังไม่ปรากฏว่าได้รับสัญญาณติดต่อจากต่างดาวเลย
คำถามที่ทำให้คนทุกคนงงส์คือ เหตุใดเราจึงไม่ได้รับการติดต่อจากมนุษย์ต่างดาว ในปี 1961 นักดาราศาสตร์วิทยุชื่อ Frank Drake ได้เสนอสมการ Drake ที่เหมาะสำหรับการใช้ประมาณค่าการมีอารยธรรมของสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาสูงในกาแล็กซีทางช้างเผือกว่า
N = R fp nefe-fi fc L
เมื่อN คือ จำนวนอารยธรรมที่มีความสามารถในการสื่อสาร
R คือ จำนวนดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ และถือกำเนิดในทางช้างเผือกในแต่ละปี
fp คือ เศษส่วนของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวาร
ne คือ จำนวนดาวเคราะห์คล้ายโลกที่มีในแต่ละระบบสุริยะ
fe คือเศษส่วนของดาวเคราะห์คล้ายโลกที่สามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตได้
fi คือ เศษส่วนของดาวเคราะห์ที่มีสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาเฉลียวฉลาดเช่นมนุษย์
fc คือ เศษส่วนของดาวเคราะห์ที่มีสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาเทคโนโลยีได้
L คือ ระยะเวลาเป็นปี ที่อารยธรรมของสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาสูงสามารถคงอยู่ได้
นักวิทยาศาสตร์นั้นมีความรู้ดีพอประมาณเกี่ยวกับอัตราการถือกำเนิดของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือกของเรา นั่นคือรู้ค่า R แต่เรามีความรู้เกี่ยวกับตัวแปรอื่นๆ ค่อนข้างน้อยมาก ดังนั้นผลที่ได้จึงเป็นการคาดการณ์ที่มีโอกาสผิดพลาดมาก เช่น ถ้าเราให้ fp = 0.5 นั่นหมายความว่า จากดาวฤกษ์ 2 ดวง จะมีเพียง 1 ดวงเท่านั้นที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวาร และถ้าให้ ne = 0.2 ซึ่งหมายความว่าจากดาวเคราะห์ 10 ดวงที่เป็นบริวารของดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ จะมีดาวเคราะห์ 2 ดาวที่มีลักษณะคล้ายโลก
ต่อจากนั้นถ้าเราให้ fe = 0.2 ซึ่งหมายความว่า จากดาวเคราะห์ 10 ดวงที่มีลักษณะคล้ายโลกจะมีเพียง 2 ดวงที่สามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตได้ และให้ fi = 0.2 ซึ่งหมายความว่า จากดาวเคราะห์ 10 ดวงจะมีเพียง 2 ดวงที่ให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาเฉลียวฉลาด เช่นมนุษย์ได้ และให้ fc = 0.2 ซึ่งแสดงว่าจากดาว 10 ดวงที่มี “คน” จะมีเพียง 2 ดวงที่มีคนฉลาดและเก่งถึงระดับสามารถสร้างเทคโนโลยีได้ และสุดท้ายคือ L ซึ่งเป็นอายุขัยของอารยธรรมที่ศิวิลัย และเป็นค่าที่ประมาณยากมาก
เพราะจากอารยธรรมโบราณร่วม 60 อารยธรรมที่เคยอุบัติบนโลก และได้ล่มสลายไป เช่น อารยธรรม Sumeria, Mesopotamia, Babylonia, Egypt, Greece, Roman, จีน, อินเดีย, Maya, Aztec, Inca… ฯลฯ ซึ่งมีอายุขัยรวมกันประมาณ 25,234 ปี ดังนั้น L จึงเท่ากับ 26,000/60 = 420.6 ปี
แต่ถ้าเราใช้ตัวเลขของอารยธรรมที่ทันสมัยคือไม่โบราณนัก โดยเริ่มนับจากเวลาที่อาณาจักรโรมันล่มสลาย อายุขัยของอารยธรรมทั้ง 28 อารยธรรมจะให้ค่า L = 304.5 ปี
ดังนั้นโดยการแทนค่าเหล่านี้ในสมการ Drake เราก็จะได้ว่า
ถ้า L = 420.6, N จะเท่ากับ 3.36
และถ้า L = 304.5, N ก็จะเท่ากับ 2.44
นั่นคือ สำหรับกาแล็กซีทางช้างเผือก สมการ Drake ทำนายว่า มีอารยธรรมที่ก้าวหน้าถึงระดับติดต่อกับต่างดาวได้เพียง 2-3 อารยธรรมเท่านั้นเอง
นี่อาจจะเป็นเหตุผลหนึ่งที่แสดงว่า เหตุใดโครงการ SETI จึงไม่ได้ยินสัญญาณอะไรเลย
ด้าน Ernst Mayr ซึ่งเป็นนักชีววิทยาที่มีชื่อเสียงโด่งดังแห่งมหาวิทยาลัย Harvard ในสหรัฐอเมริกาก็ได้เคยประเมินโอกาสความสำเร็จของโครงการ SETI และพบว่ามีค่าใกล้ศูนย์ โดยให้เหตุผลดังต่อไปนี้
ตามปกตินักเคมีรู้ดีว่า โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น amino acid, purine และ pyrinidine สามารถอุบัติได้บนดาวเคราะห์บางดวง แต่ทว่าโอกาสที่โมเลกุลเหล่านี้จะมารวมตัวกับ nucleic acid เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ ไม่มีใครสามารถประเมินความเป็นไปได้อย่างมั่นใจว่าเป็นไปได้มากหรือน้อยเพียงใด และเมื่ออินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่อุบัติแล้ว ก็ยังไม่มีใครสามารถจะตอบได้ว่ามันจะวิวัฒนาการไปสู่การเป็นมนุษย์หรือสิ่งมีชีวิตรูปแบบใด Mayr จึงเสนอความคิดว่าสภาพแวดล้อมบนดาวเคราะห์คือปัจจัยหนึ่งที่มีบทบาทมากในการทำให้สิ่งมีชีวิตต่างดาวบังเกิด และดำรงชีพต่อไปได้ เช่น ดาวเคราะห์ดวงใดที่โคจรใกล้ดาวฤกษ์มาก อุณหภูมิของดาวเคราะห์ดวงนั้นจะร้อนจัด จนสิ่งมีชีวิตตายหมด ส่วนดาวเคราะห์ที่โคจรไกลจากดาวฤกษ์มาก อุณหภูมิของดาวเคราะห์จะเย็นจัด จนสิ่งมีชีวิตก็ต้องล้มตายเช่นกัน นั่นคือการที่ดาวเคราะห์จะมีสิ่งมีชีวิต ดาวจะต้องโคจรไม่ใกล้และไม่ไกลจากดาวฤกษ์ คือต้องอยู่ที่ระยะพอเหมาะพอดี และดาวต้องมีมวลมากพอที่จะให้แรงโน้มถ่วงของดาวดึงดูดโมเลกุลอากาศไม่ให้หลบหนีไป เพื่อให้สิ่งมีชีวิตได้ใช้ออกซิเจนในการหายใจ นอกจากนี้บรรยากาศก็ต้องมีความหนาแน่นเพียงพอ เพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตให้รอดพ้นจากรังสีอัลตราไวโอเล็ต ปัจจัยเหล่านี้เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณโอกาสที่ดาวเคราะห์จะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้
Ernst Mayr ยังได้เสนอความเห็นเพิ่มเติมอีกว่า ในการคำนวณหาโอกาสความเป็นไปได้ของการพบสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญานั้น เราอาจพิจารณาข้อมูลของประวัติสิ่งมีชีวิตที่ถือกำเนิดบนโลก โดยการเปรียบเทียบว่า ถ้าย่อเวลา 4,600 ล้านปี ซึ่งเป็นอายุของโลกให้เป็นเวลา 1 ปี เราก็จะได้ตารางเวลาแสดงประวัติของเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดบนโลกดังนี้
วันที่ 1 มกราคม จะเป็นวันที่โลกถือกำเนิดเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน
วันที่ 24 กุมภาพันธ์จะเป็นวันที่สิ่งมีชีวิตเซลส์เดียวถือกำเนิด
วันที่ 21 พฤศจิกายนจะเป็นวันที่สัตว์มีกระดูกสันหลังถือกำเนิด
วันที่ 12 ธันวาคมจะเป็นวันที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมถือกำเนิด
วันที่ 26 ธันวาคมจะเป็นวันที่สัตว์ไพรเมท (primate) ถือกำเนิด
และเมื่อถึงเวลา 5 ทุ่ม 56 นาทีของวันที่ 31 ธันวาคม นั่นคือเวลาที่มนุษย์ปัจจุบัน Homo Sapiens ถือกำเนิด
ตัวเลขวันที่เหล่านี้เป็นตัวเลขที่ได้จากการเปรียบเทียบเวลาหลังจากที่โลกถือกำเนิดเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน จนอีก 700 ล้านปีต่อมา สิ่งมีชีวิตชนิดแรกของโลกก็ถือกำเนิด อีก 3,000 ล้านปีต่อมา โลกก็ยังไม่มีสิ่งมีชีวิตใดๆ เลยจนกระทั่ง 800 ล้านปีถึง 1,000 ล้านปี สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจึงได้ถือกำเนิด จากนั้นถึงยุค Cambrian ซึ่งเป็นยุคที่สัตว์นานาชนิดถือกำเนิด จะมีแต่สัตว์ chordates เท่านั้น ที่ได้วิวัฒนาการไปเป็นสัตว์ที่มีสติปัญญา ซึ่งต้องใช้เวลาอีก 500 ล้านปี ส่วนปลานั้นถือกำเนิดในยุค Paleozoic และวิวัฒนาการได้ทำให้ปลากลายเป็นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ซึ่งได้วิวัฒนาการต่อไปเป็นนก จนในที่สุดเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (ถึงจะเป็นสัตว์ที่มีสติปัญญา แต่นกก็ใช่ว่าจะฉลาดถึงระดับที่สามารถสร้างอารยธรรมและเทคโนโลยีขั้นสูงได้) ด้านสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมก็ได้วิวัฒนาการต่อไปเป็นลิงเอป ด้านมนุษย์ Homo Sapiens ก็เพิ่งอุบัติบนโลกเมื่อประมาณ 500,000 ปีก่อนนี้เอง
ข้อมูลเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นว่า แม้สิ่งมีชีวิตบนโลกจะมีหลายล้านสปีชีส์ แต่ก็มีสิ่งมีชีวิตเพียงสปีชีส์เดียวเท่านั้นที่สามารถวิวัฒนาการเป็นมนุษย์ที่มีสติปัญญาได้ ซึ่งก็ต้องใช้เวลานานกว่า 4,000 ล้านปี
ตามปกติเวลากล่าวถึงสติปัญญา เรามักมีเกณฑ์ในเรื่องนี้ไม่สอดคล้องกัน บางคนคิดว่าคนที่มีสติปัญญาคือคนที่สามารถสร้างเทคโนโลยีได้ หากเชื่อตามเกณฑ์นี้มนุษย์ Neanderthal ซึ่งเคยมีชีวิตเมื่อ 100,000 ปีก่อน และที่มีสมองใหญ่เท่าของคนปัจจุบัน ก็หาได้สร้างอารยธรรมและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าไม่ ด้านชาวกรีก และชาวจีน หรือชาวมายาโบราณที่มีรูปร่างหน้าตาเหมือนคนปัจจุบันทุกประการ คือไม่สามารถสร้างเทคโนโลยีสื่อสารที่ดีดังทุกวันนี้ได้ เราเองก็เพิ่งมีเทคโนโลยีสื่อสารที่ทันสมัยเมื่อประมาณ 100 ปีมานี้เอง
ดังนั้น Ernst Mayr จึงเห็นว่า ในการที่จะให้อารยธรรมสองอารยธรรมที่อยู่บนดาวเคราะห์คนละดวงมีการสื่อสารถึงกัน สิ่งมีชีวิตบนดาวทั้งสองจะต้องมีระดับวิวัฒนาการเท่าๆ กันในเวลาไล่เรี่ยกัน เช่น ถ้ามนุษย์บนดาวดวงหนึ่งในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก สังเกตเห็นโลกมีสภาวะทางกายภาพที่เหมาะสมสำหรับการอุบัติของสิ่งมีชีวิต และปราชญ์ของอารยธรรมบนดาวดวงนั้นส่งสัญญาณวิทยุมายังโลก ถ้าสัญญาณมาถึงโลกเมื่อ 1,000,000 ปีก่อน ซึ่งเป็นเวลาที่มนุษย์ยังไม่มีเทคโนโลยีใดๆ ก็ไม่สามารถส่งสัญญาณตอบได้ แล้วปราชญ์ต่างดาวก็จะหยุดส่งสัญญาณ พร้อมลงความเห็นว่าโลกไม่มีมนุษย์อาศัยอยู่เลย ซึ่งในความเป็นจริง โลกมีมนุษย์ แต่มนุษย์ไม่มีความสามารถในการติดต่อด้วยคลื่นวิทยุ
ตัวอย่างนี้จึงแสดงให้เห็นว่าในความพยายามติดต่อกับมนุษย์ต่างดาว ความสามารถในการส่งและรับสัญญาณของอารยธรรมทั้งสองน่าจะต้องใกล้เคียงกัน คือ ขณะอารยธรรมหนึ่งส่งสัญญาณ อีกอารยธรรมหนึ่งก็ต้องมีความสามารถรับสัญญาณนั้นได้ การติดต่อจึงจะเกิดขึ้นได้
Mayr จึงมีความเห็นว่า เพราะดาวต่างๆ มีโอกาสความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตค่อนข้างน้อยนิด และโอกาสที่ดาวจะมีสิ่งมีชีวิตที่ฉลาดปราดเปรื่องก็ยิ่งน้อยไปอีก นั่นคือโอกาสที่มนุษย์โลกจะติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวก็ยิ่งแปรตามความน้อยนิดยกกำลังสอง นั่นคือเกือบจะเป็นศูนย์
จะอย่างไรก็ตาม แม้โอกาสการติดต่อกับต่างดาวจะมากเท่าโอกาสการงมเข็มที่จมอยู่ในมหาสมุทร เหล่านักวิทยาศาสตร์ก็ยังพยายามต่อไป เพราะตระหนักดีว่า การค้นหาสัญญาณที่บอกข้อมูลด้านสังคม เทคโนโลยี หรือแม้แต่จริยธรรมและกฎหมายต่างดาว จำเป็นต้องใช้เวลานาน คือใช่ว่าจะพบในช่วงเวลาสั้นๆ เพียง 2-3 ปี แต่อาจจะนานถึง 100 ปี หรือนิจนิรันดร์ แต่เมื่อใดที่เราพบว่ามนุษย์ต่างดาวมีจริง เราก็คงอยากรู้ว่านักคณิตศาสตร์บนดาวดวงนั้นทำโจทย์ 2+2 ได้เท่ากับ 4 หรือไม่ และ E = mc2หรือไม่ การคอรัปชั่นเป็นเรื่องถูกจริยธรรมหรือไม่ รวมถึงคำถามด้วยว่าอารยธรรมต่างดาวจะสามารถนำมาใช้อารยธรรมบนโลกได้หรือไม่
อ่านเพิ่มเติมจาก Cosmic Evolution โดย Eric Chaisson จัดพิมพ์โดย Harvard University Press ปี 2001
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
