האגדה מספרת שהפיזיקאי זוכה פרס הנובל, אנריקו פרמי, ישב יום אחד בארוחת הצהריים עם עמיתיו בעת שעבד במכון המחקר לוס אלאמוס שבניו-מקסיקו. המדענים היו עסוקים בפיתוח הטכנולוגיה הגרעינית של ארצות-הברית ואהבו, בין לבין, לדון בענייני דיומא. באותה הפעם, היו החברים בעיצומו של ויכוח לוהט בנושא שהסעיר אותם עד מאוד: קיומם של חיים מחוץ לכדור הארץ, יענו - חייזרים. לאחר שהקשיב להם מעט, שאל פרמי את עמיתיו שאלה קטנה שגרמה להם להשתתק במבוכה: "אם יש חיים מלבדנו ביקום", הקשה פרמי. "היכן הם?" [1]

אם תחשבו לרגע על שאלתו הפשוטה של פרמי תגלו שהיא, למעשה, עמוקה למדי. רק כמה עשורים לפני כן הרחיבו מדענים כמו אדווין האבל, אלברט איינשטיין ואלכסנדר פרידמן את גבולות היקום עד מאוד; מעננה מוגבלת הפך היקום למרחב אינסופי המכיל מאות על גבי מאות מיליארדים של כוכבים כמו השמש שלנו. אם רק חלק קטן מכוכבים אלו מוקף על ידי פלנטה דמויית כדור-הארץ, היקום צריך להיות רווי בתרבויות חוצניות. למשל, אם יום אחד נוכל לנוע במהירות האור, המהירות הגבוהה ביותר האפשרית לפי חוקי הפיזיקה הידועים לנו כיום, נוכל לחצות את הגלקסיה שלנו תוך כמאה אלף שנים - שבריר שניה יחסית לגיל היקום (כ-14 מיליארד שנים). כלומר, לפי ההנחות הפשוטות של פרמי - הסיכוי שקיימים חיים ביקום והם עדיין לא ביקרו בכדור הארץ הוא זעום.
הפתרון הנאיבי לפרדוקס פרמי הוא גם עצוב, במידה מסויימת: חוצנים מעולם לא ביקרו בכדור הארץ פשוט מאחר שהם לא קיימים. לפי גישה זו, ההסתברות לקיום חיים היא כל כך מזערית שלמרות גודלו העצום של היקום מספר כוכבי הלכת שאכן מקיימים חיים הוא קרוב לאפס. לפי גירסה אחרת לאותו הפתרון - יצורים חיים בסיסיים אכן נפוצים ביקום, אבל התהליך בו הם מתפתחים לחיים תבוניים היכולים לפתח טכנולוגיה לנסיעה בין כוכבית מתרחש בהסתברות נמוכה מדי. כלומר, אנחנו לבד ביקום עצום בגודלו וריק ברובו.

היפותזה נוספת לכך שלא פגשנו עדיין חברים מכוכב אחר גם היא קודרת למדי. מה אם קיימות ציוויליזציות תבוניות רבות ביקום, אבל אלו משמידות עצמן או את כוכב הלכת שלהן לפני שהן מצליחות לפתח טכנולוגיה לנסיעה בין כוכבית? לא מאמינים? תחשבו לרגע על מספר פצצות המימן שמאוחסנות במצבורי הנשק של מעצמות העל - או על שינוי האקלים והנזק שהוא גורם לאנושות. מגיפות עולמיות, התפרצות סופר-הרי-געש או פגיעת מטאור שנחבא מעינינו - לכל אלו יש פוטנציאל להכחיד או לפחות להחזיר את האנושות לימי הביניים. מה אם פרק הזמן בו לוקח לציוויליזציה לפתח נסיעה בין-כוכבית ארוך בהרבה מפרק הזמן בו היא שורדת?

אפשרות פחות מדכאת לכך שעדיין לא פגשנו חייזרים היא שזה לגמרי באשמתנו. יתכן והטכנולוגיה שלנו עדיין אינה מתאימה לתקשורת עם תרבויות אחרות, או שאנחנו לא מבינים את המסרים שנשלחים אלינו. יתכן התשדורות המגיעות אלינו מגיעות בתדירויות בהן אנחנו לא מאזינים כלל, או שהן מגיעות ממקומות לא צפויים בחלל. גישות אחרות גורסות שכדור הארץ הוא ניסוי מעבדה ענק של תרבות חוצנית לו אסור להפריע, או שהתקשורת הבין כוכבית מסוכנת - או שאנחנו פשוט לא מספיק מעניינים בשביל החייזרים המתקדמים הללו. מי מביניכם יצר אי פעם קשר עם הנמלים בחצר שלו, למשל? (כלומר - ולא חבר במדע גדול, בקטנה).

האם המדע יכול להפריך או לאשש את אחת מההיפותזות הללו? ובכן, לא בדיוק. מדי יום עורכת סוכנות SETI (Search for terrestrial intelligence) את סקר החלל המקיף שלה בחיפוש אחר אותות רדיו תבוניים, אך זו עדיין לא מצאה דבר (היו כמה תגליות משונות, אך לרובן נמצא הסבר מדעי משכנע מאוחר יותר [2]).

ניסיון מעניין אחר ליישב לפחות חלק מהבעיות שעולות מפרדוקס פרמי הוא משוואת דרייק, שנוסחה על ידי האסטרונום האמריקאי פרנק דרייק. דרייק ניסה להעריך כמה תרבויות תבוניות שירצו ליצור עמנו קשר מאכלסות כיום את גלקסיית שביל החלב באמצעות המשוואה הבאה:

מספר התרבויות = מספר הכוכבים בגלקסיה * אחוז הכוכבים בעלי כוכבי לכת * אחוז כוכבי הלכת המתאימים לקיום חיים * ההסתברות לחיים תבוניים * ההסתברות שחיים אלו ירצו ויוכלו ליצור קשר * זמן ההישרדות

משוואת דרייק היא אמנם פשוטה - אבל כל אחד ממרכיביה קשה מאוד לחיזוי. יש לנו מושג לא רע לגבי מספר הכוכבים בגלקסיה [3], ואפילו לגבי אחוז מערכות השמש [4]. אבל מהו, למשל, ההסתברות שעל כוכב לכת דמוי ארץ יווצרו חיים? כמה זמן שורדת תרבות חייזרית כזו? מה הסיכוי שחיים אלו יהיו מעוניינים - או בכלל יוכלו - ליצור עימנו קשר? כאשר מנסים לנחש מספרים אלו, מגיעים לתשובה לא כל כך מספקת. לפי משוואת דרייק, יש בגלקסיה שלנו בין עשרות מיליוני תרבויות לתרבות אחת בלבד (כלומר, אנחנו). גם בימינו אנו נעשים נסיונות למצוא אילוצים נוספים למשוואת דרייק (למשל, [5][6][7]), שיאפשרו לנו לענות - אפילו רק בנפנוף ידיים - על שאלתו המהפכנית של אנריקו פרמי.

מקורות:
[1] פרק של TAM בנושא פרדוקס פרמי (שהיווה השראה לפוסט זה)
[2] כמה תגליות משונות של SETI
[3] כמה כוכבים יש בגלקסיה?
[4] וכמה כוכבי לכת?
[5] משוואת דרייק 1
[6] משוואת דרייק 2
[7] משוואת דרייק 3

לפוסט קודם שלנו בנושא גילויים החשודים כחיים מחוץ למערכת השמש