Các nhà khoa học cho rằng có sự tồn tại những nền văn minh ngoài Trái Đất, nhưng tại sao chúng ta không thể tìm thấy họ?

Trên thực tế, loài người đang không ngừng tìm kiếm các nền văn minh ngoài hành tinh bằng nhiều cách khác nhau, cho dù là quan sát bằng kính viễn vọng quang học hay lắng nghe bằng kính viễn vọng vô tuyến, chúng ta đều nhận về một kết quả như nhau, đó là không có dấu vết về sự tồn tại của người ngoài hành tinh.

Có ít nhất 36 nền văn minh đang tồn tại trong Dải Ngân hà

Có phải con người thực sự là sự sống thông minh tiên tiến duy nhất trong vũ trụ? Điều này hiển nhiên không phù hợp với lẽ thường, bởi các nhà khoa học đã tính toán rằng dựa theo xác suất nhất định, trong vũ trụ vẫn có thể tồn tại người ngoài hành tinh.

Vũ trụ học hiện đại cho chúng ta biết rằng tuổi của vũ trụ đã là 13,8 tỷ năm, trong suốt lịch sử lâu dài này, không gian của vũ trụ không ngừng giãn nở, đường kính của vũ trụ mà con người có thể quan sát được đã đạt tới khoảng 28,5 tỷ parsec (93 tỷ năm ánh sáng) và ước tính có khoảng 2 nghìn tỉ thiên hà trong vũ trụ quan sát được.

Trong số đó, có 200 tỷ thiên hà giống như Dải Ngân hà và trong mỗi thiên hà có khoảng 200 tỷ ngôi sao giống như Mặt Trời trong mỗi thiên hà.

Tuy điều kiện cụ thể của mỗi hệ sao là khác nhau nhưng trung bình mỗi ngôi sao đều có ít nhất 5 hành tinh đá có khối lượng không nhỏ hơn Sao Thủy quay quanh. Với dữ liệu trên, sự tồn tại của các hành tinh đá có thể hạ cánh là điều kiện cần thiết để sản sinh ra các nền văn minh tiên tiến và có thể suy ra rằng có ít nhất 2 triệu tỷ tỷ hành tinh đá trong toàn vũ trụ.

Đương nhiên, nếu chỉ sở hữu bề mặt là một hành tinh đất đá thì chưa đủ, để sinh sôi sự sống thì còn cần phải có môi trường thích hợp. Lấy tình huống của Hệ Mặt Trời làm tham chiếu, mỗi hệ sao nhất định phải có vùng có thể ở được, trong vùng có thể ở được, khoảng cách giữa hành tinh và ngôi sao vừa đủ để nhiệt độ bề mặt của hành tinh nằm trong khoảng âm 50°C đến 50°C. Nếu ngôi sao có khối lượng càng lớn và nhiệt độ càng cao thì vùng có thể ở được sẽ càng xa ngôi sao và ngược lại.

Chúng ta có thể cho rằng trong mỗi hệ sao, có ít nhất một hành tinh đá nằm trong vùng có thể ở được, sau đợt sàng lọc này, còn lại ít nhất 400 nghìn tỷ hành tinh có thể ở được trong vũ trụ và môi trường của chúng khác với môi trường của Trái Đất.

Ở điểm này, các điều kiện khách quan về cơ bản đã thỏa mãn, nhưng điều này không có nghĩa là nhất định phải có sự sống với môi trường tự nhiên phù hợp. Bởi trên thực tế, có thể coi sự ra đời của sự sống trên Trái Đất là một sự ngẫu nhiên với xác suất rất thấp.

Nhưng xác suất này dù thấp những cũng không phải là không thể. Do đó, dưới số lượng hành tinh khổng lồ trong vũ trụ, những sự kiện có xác suất thấp này cũng sẽ xuất hiện với số lượng lớn.

Theo một nghiên cứu của Đại học Nottingham, Anh, Christopher Conselice, giáo sư vật lý thiên văn ở Đại học Nottingham và cộng sự phát triển nguyên tắc Copernicus với những giới hạn về sự sống trong thiên hà. Họ cân nhắc lịch sử hình thành sao của dải Ngân Hà, độ tuổi và lượng kim loại của các sao, khả năng ngôi sao có hành tinh giống Trái Đất nằm trong vùng ở được.

Dựa trên dữ liệu hiện có, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một mô hình tương ứng trên máy tính và phát hiện ra rằng sau nhiều vòng sàng lọc, Dải Ngân hà có ít nhất 36 nền văn minh đang tồn tại, nhiều nhất là 211 nền văn minh, và nền văn minh của họ về cơ bản cao hơn nhiều so với con người. Các nhà nghiên cứu tính toán khoảng cách trung bình giữa những nền văn minh là khoảng 17.000 năm ánh sáng.

Nhưng tại sao chúng ta không thể tìm thấy những nền văn minh bên ngoài vũ trụ?

Dường như chỉ có 2 giả thuyết có thể giải thích hợp lý cho hiện tượng kỳ lạ này. Thứ nhất là vũ trụ còn rất trẻ, thứ hai là tất cả các nền văn minh đều bị giới hạn ở tốc độ ánh sáng.

Đã 13,8 tỷ năm kể từ khi vũ trụ ra đời, nhưng các ngôi sao không tồn tại ngay từ đầu mà chúng dần dần xuất hiện sau vụ nổ Big Bang. Vũ trụ sơ khai có mật độ vật chất cao loạt sao đầu tiên cũng rất lớn cùng với đó là nhiệt độ cao hơn nhiều hiện tại.

Vì kích thước lớn và nhiệt độ cao, tốc độ tổng hợp hạt nhân bên trong của chúng cũng nhanh nên tuổi thọ của chúng ngắn hơn, thường chỉ vài chục triệu năm và khi chúng chết đi, những sao này đã tạo ra các vụ nổ siêu tân tinh.

Trong quá trình này, các nguyên tố siêu nặng như phốt pho, canxi, sắt... được tạo ra, là những nguyên liệu cần thiết cho sự hình thành các hành tinh đá.

Các ngôi sao có tuổi thọ dài và khối lượng vừa phải về cơ bản mới được sinh ra cách đây 5 tỷ năm, lúc này các hành tinh đá xung quanh chúng mới có thể phát triển ổn định. Đối với sự sống sơ khai, quá trình này sẽ mất khoảng 2 tỷ năm và sẽ mất khoảng 4 tỷ năm để phát triển thành sự sống thông minh tiên tiến.

Theo giả thuyết này, vũ trụ vẫn đang trong giai đoạn sơ khai của sự ra đời của sự sống thông minh và con người là lứa đầu tiên của sự sống thông minh.

Nếu giả thuyết thứ nhất cho rằng nền văn minh tiên tiến khác trong vũ trụ vẫn chưa ra đời vì vấn đề thời gian, thì giả thuyết thứ hai có phần vô vọng hơn.

Tốc độ ánh sáng là tốc độ nhanh nhất trong vũ trụ mà nhân loại biết đến, vì vậy tốc độ ánh sáng đã trở thành tốc độ lý tưởng của chúng ta, nhưng thuyết tương đối rộng của Einstein cho chúng ta biết rằng khi tốc độ của một vật thể đạt tới tốc độ ánh sáng thì khối lượng chuyển động sẽ tiến gần đến vô cực, năng lượng cần thiết để duy trì tốc độ cũng gần như vô hạn. Do đó, chỉ những vật thể có khối lượng tĩnh bằng 0 mới có thể đạt được tốc độ ánh sáng, điều này rõ ràng là không thể.

Cho dù một ngày nào đó chúng ta đạt được tốc độ ánh sáng, thì sự bao la của vũ trụ cũng trở thành khoảng cách không thể vượt qua. Những ngôi sao trên bầu trời đêm trông rất dày đặc, nhưng thực ra chúng cách nhau rất xa. Khoảng cách giữa hệ Mặt Trời và Alpha gần nhất Centauri là 4,2 năm ánh sáng, cho dù chúng ta di chuyển với tốc độ ánh sáng thì đi tới đi lui cũng phải mất gần 10 năm, và khoảng thời gian này không phải là ngắn đối với đời người.

Theo nghiên cứu của ở Đại học Nottingham, Anh, nền văn minh gần Hệ Mặt Trời nhất có thể cách chúng ta 17.000 năm ánh sáng, nếu chúng ta di chuyển với tốc độ ánh sáng, sẽ mất 17.000 năm để đến đó, khoảng thời gian dài như vậy có lẽ là một con số mà tất cả các nền văn minh thông minh đều không thể vượt qua.