מיליון שנות חיפושים לא העלו דבר אך לפי נוסחת דרייק יש למה לצפות

מיליוני המחשבים האישיים ברחבי העולם שנרתמו לאיתור אותות חיים מהחלל חצו בשבוע שעבר את הגבול המציין מיליון שנות עיבוד

טלסקופ הרדיו ליד העיר ארסיבו שבפורטו ריקו. האותות הנקלטים באנטנה שלו מוקלטים ונשלחים אל SETI לעיבוד. לפני כמה ימים חצה פרויקט SETI@Home את אבן הדרך המציינת מיליון שנות עיבוד. משמעות הדבר היא שמחשבים ביתיים ברחבי העולם תרמו יחדיו מיליון שנות עבודה בחיפוש אחר אותות חיים מהחלל החיצון.

הפרויקט החלוצי יצא לדרכו בשנת 1999 ביוזמת אנשי עמותת- SETI Extraterrestrial Intelligence . the Search for המטרה היא לאתר סימנים המעידים על שידור שמקורו באינטליגנציה זרה. הנחת העבודה היא שאם אכן יש, אי שם בחלל, כוכב לכת שהתפתחו עליו חיים ותרבות תבונית בעלת יכולות טכנולוגיות, הרי שיש סיכוי לגלות אותה ואולי אף ליצור עמה קשר.

אנשי SETI מקליטים את האותות המתקבלים מהחלל באתר טלסקופ הרדיו הגדול בעולם (קוטרו 305 מטר), שליד העיר ארסיבו שבפורטו ריקו, ומשם האותות נשלחים לעיבוד במשרדי SETI בקליפורניה. בצורתן הגולמית, ההקלטות שמתקבלות מכילות ערב רב של אותות רדיו מסוגים שונים בעוצמות שונות ובתדרים שונים. מטרתם של החוקרים היא לאתר אות שמקורו בציוויליזציה רחוקה מבין כלל האותות המוקלטים.

הבעיה היא שהחלל מלא ברעש אלקטרומגנטי: גלקסיות וענני גז ענקיים בחלל פולטים גלי רדיו, ותופעות אסטרונומיות כמו התפוצצויות סופרנובה מייצרות רעשי רדיו רמים. בנוסף, מכשירים רבים על כדור הארץ פולטים גלי רדיו. ההפרעות שמקורן באדם בעייתיות במיוחד: לא רק שהן חזקות וקרובות, אלא שהן סדורות ובעלות תבנית קבועה ולכן עשויות להטעות. הנחת החוקרים היא כי האות המבוקש יהיה אכן בעל תבנית סדורה, המעידה על היותו תוצר של אינטליגנציה ולא תופעה טבעית; אבל יש לקבוע כי מקורו מרוחק וכי הוא אינו הפרעה מקומית.

כדי לסרוק בקפידה את כל האותות המוקלטים, לדחות את ההפרעות והרעשים ולחפש את הדבר האמיתי, יש לעבד כמות עצומה של נתונים; כמות כה גדולה עד שלמחשבי העל המהירים ביותר הנמצאים כיום בשימוש יידרשו שנים רבות כדי להשלים את העיבוד. על כן הציעו ב-SETI פתרון חלופי: הם חילקו את המידע לחתיכות קטנות וביקשו מהציבור הרחב לעזור ולתרום זמן עיבוד על מחשביהם האישיים. העיקרון פשוט. מיליוני מחשבים מחוברים לרשת האינטרנט, ומי שהחליט לסייע לפרויקט יכול להוריד את שומר המסך של SETI מאתר הבית שלהם ולתרום זמן חישוב.

פרויקט SETI@Home הוא הראשון המיישם את תפישת המיחשוב המבוזר על גבי האינטרנט בסדר גודל כה רחב. במשך הזמן הצטרפו אליו כ-3.5 מיליוני מתנדבים, מספר שהוא מעל ומעבר לחלומותיהם האופטימיים ביותר של הוגי הפרויקט (ישראל, למרות קוטנה, נמצאת במקום ה-31 המכובד ברשימת המדינות, לפי כמות יחידות העיבוד שנתרמו לפרויקט; סין, לשם השוואה, נמצאת במקום ה-29).

ההתגייסות האדירה לפרויקט עולה בקנה אחד עם גל ההתעניינות הציבורית בנושא החיים מחוץ לכדור הארץ. אלא שהמחקר המדעי בתחום מוגבל: מדענים רבים טוענים כי הם נמנעים מעיסוק בנושא בשל העדרן של עדויות ישירות וכלי מחקר מקובלים, והמימון למחקר בתחום מצומצם ביותר. למרות זאת, קיימות קבוצות של מדענים, כמו אנשי ,SETI המוכנים לגשת אל הנושא ולהיות פורצי דרך בכל הנוגע לפיתוח הכלים מדעיים והשיטות המדעיות הנדרשות.

בבסיסו של המחקר המדעי המסודר על חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ עומדים רעיונותיו של האסטרונום האמריקאי ד"ר פרנק דרייק. בתחילת שנות השישים, בעת שעבד כחוקר במעבדת הרדיו-אסטרונומיה הלאומית בווירג'יניה המערבית, ניסח ד"ר דרייק את הנוסחה (המכונה לפיכך נוסחת דרייק), האומדת את הסיכוי לקיומן של תרבויות מתקדמות מחוץ לכדור הארץ, שאותן ניתן תיאורטית לאתר. זה היה ניסיון ראשון להאיר את השאלה באור מדעי ובכלים כמותיים.

הואיל ומרכיבים רבים במשוואת דרייק אינם ידועים, אין ביכולתה לחזות במדויק מהו הסיכוי לקיומם של חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ, אך היא מצביעה על כיווני המחקר והשיטה שבה יש לפעול כדי לחפש את התשובה.

הנוסחה היא מכפלה פשוטה של שבעה גורמים: fl * ne * fp * N = R * L * fc * fi היא אמנם מנוסחת כמשוואה, אך אפשר לראות בה רצף של שאלות מדעיות.

שאלה ראשונה: כמה כוכבים מהסוג שמתאים ליצירת מערכות שמש תומכות חיים נוצרים בכל שנה (R)? השמש שלנו היא דוגמה לכוכב מתאים - לא גדול מדי, לא קטן מדי, כזה שבמסלול סביבו יכול להתפתח כוכב לכת כמו כדור הארץ.

שאלה שנייה: מבין הכוכבים המתאימים, מהו אחוז הכוכבים שסביבם ייווצרו כוכבי לכת (fp)? ההנחה היא, שכוכבי לכת אינם נוצרים בהכרח סביב כל כוכב, גם אם בנתוניו הוא מתאים לכך.

שאלה שלישית: מה מספר כוכבי לכת, במערכת נתונה, שהם בעלי תצורה מתאימה להיווצרות חיים (ne)? על כוכבי הלכת להימצא במרחק המתאים ולהיות בעלי הרכב המאפשר לגורמי החיים הבסיסיים לחבור יחדיו ולייצר את צורות החיים הפשוטות הראשונות. יש לציין, כי מדובר בחיים אורגניים, פחות או יותר כפי שאנו מכירים אותם. ייתכנו סוגי חיים אחרים לחלוטין, אך אין בידינו כרגע שום מידע הרומז על אופיים.

שאלה רביעית: מהו אחוז כוכבי הלכת, מתוך אלה שהם בעלי התנאים המתאימים, שעליהם יתרחש התהליך המוביל להופעתם של חיים (fl)? אין הכרח שתנאים מתאימים אכן יובילו להיווצרות חיים.

שאלה חמישית: מהו אחוז כוכבי הלכת שניתן לשער שיתפתחו עליהם חיים אינטליגנטיים (fi)? רוב בעלי החיים שאנחנו מכירים לא הגיעו לרמת תבונה המאפשרת התפתחות של תרבות מורכבת. ייתכנו עולמות רחוקים שוקקי חיים שאינם אינטליגנטיים דיים ליצירת תרבות - מעין ג'ונגל ענקי - כפי שהיה עולמנו לפני התפתחות התרבות האנושית.

שאלה שישית: אם ייווצרו תרבויות אינטליגנטיות, איזה אחוז מהן יפתחו אמצעי תקשורת (fc)? בהעדר האמצעים הללו לא נוכל לאתר או לתקשר עם צורות החיים הללו מכדור הארץ. אפשר לשער, שיש תרבויות מפותחות ומגוונות שלא התפתחו בכיוון הטכנולוגי דווקא, ולא פיתחו אמצעי תקשורת אלקטרומגנטיים דוגמת משדרי רדיו.

שאלה שביעית: מהו משך הזמן שהתרבויות העונות על התנאים הללו יכולות להתמיד בשידוריהן; או במלים אחרות: כמה זמן מתקיימות תרבויות אלה (L). הוגים רבים נדרשו לשאלה, אם לתרבות טכנולוגית מתקדמת מובטח קיום מתמשך, או שדווקא הקדמה הטכנולוגית היא שתביא את הקץ על התרבויות הללו. זהו המשתנה הקשה ביותר לאומדן.

לאחר שמציבים ערך מתאים בכל אחד מגורמי הנוסחה מתקבלת התוצאה ,N שהיא מספר הציוויליזציות, בגלקסיית שביל החלב, שיש להן יכולת לתקשורת באמצעות גלי רדיו; מספר התרבויות הרחוקות שאותן יש לנו סיכוי לאתר.

מיד עם פרסומה של נוסחת דרייק החלו מדענים שונים לנסות להתאים ערכים לנוסחה. ברור שקשה מאוד לאמוד את ערכם של חלק מהגורמים, ולכן נעשה מאמץ לעשות ניחוש מבוסס, באמצעות חיפוש הערכים הגבוליים האפשריים. אפשר, למשל, לומר בוודאות, כי כל המשתנים גדולים מאפס; שהרי אנו מכירים לפחות תרבות תבונית אחת שהתפתחה בגלקסיה -זו שלנו. אפשר גם לאמוד כיום, בעקבות תגליות חדשות באסטרונומיה, את הערכים לשלושת הגורמים הראשונים, הקשורים לאופיין של מערכות פלנטריות. מספר הכוכבים המתאימים הנוצרים בכל שנה נאמד היום בכ-10 כוכבים בשנה. היווצרות כוכבי לכת נאמדת ב-,0.5 כלומר סביב כמחצית מהכוכבים המתאימים ייווצרו כוכבי לכת. בכל מערכת מתאימה, מקובל כיום להעריך, יהיו כשני כוכבי לכת בעלי פוטנציאל ליצירת חיים. כמו כן ניסויים שונים הראו, כי בהינתן תנאים מתאימים, מולקולות פשוטות חוברות יחדיו ליצירת אבני היסוד של חיים. מקובל, לכן, לייחס את הערך 1(או %100) למשתנה המעריך את סיכויי היווצרות חיים בהינתן התנאים המתאימים.

לאורן של אותן תגליות נראה, כי הולכת ומתחזקת ההשערה שעולמנו אינו האכסניה היחידה לחיים ביקום. יש שמשות אחרות הדומות לשלנו. באחרונה הוכח, כי יש כוכבי לכת הסובבים שמשות אלה. אחדים מהם ידמו, קרוב לוודאי, לכדור הארץ. ועליהם יחברו מולקולות בסיסיות לצורות החיים הראשוניות.

בנוגע לגורמים הקשורים להתפתחותה של ציוויליזציה מצורות חיים פשוטות, ויכולתה לפתח טכנולוגיית תקשורת, אין לנו אלא הערכות בלבד. בשלב זה, מקובלים הערכים 0.1 עד 0.4 למשתנים הללו. ובנוגע למשך קיומה של תרבות טכנולוגית, ההערכות נעות בתחום רחב. גרסאות שונות מייחסות למשתנה זה ערך של 100 שנה, 1,000 שנה, ויש המעריכים אף יותר.

מעניין, שכאשר מציבים בנוסחה את הערכים הגבוליים והמשוערים מתברר, כי התוצאה N שווה באופן גס למשתנה ,L המציין, כאמור, את זמן הקיום של ציוויליזציה נתונה. או במלים אחרות, מספר שכנינו התבוניים בגלקסיה שקול למספר השנים שתרבות מתקדמת, בעלת אמצעים טכנולוגיים, יכולה לשרוד. בהתחשב באירועים המתרחשים באחרונה בציוויליזציה שלנו, אולי אין זה פלא שעד כה לא נמצאו אותות חיים בשום מחשב ממחשבי .SETI@Home הכותב הוא מומחה למערכות מידע ובוגר החוג לפילוסופיה באוניברסיטת תל אביב