Trong ngân hà mà con người đang sống, ngoài địa cầu ra còn có hành tinh nào khác có sinh vật đang sinh sống hay không? Đó là một câu hỏi đã và đang làm điên đầu các nhà khoa học. Nhiều công cụ tinh vi đã được thực hiện và hướng về không gian vô tận mục đích để gởi một lời chào thân ái đến ai đó trong không gian và mong được nhận lại một lời thì thầm trả lời nào đó từ cỏi âm u! Nước Mỹ đã đổ ra khối tiền phóng vệ tinh nghiên cứu vết tích của sự sống trên mặt trăng rồi đến sao Hỏa. Tháng 3 năm 2008, cơ quan NASA nghiên cứu những bức ảnh chụp sao Hỏa gởi về từ vệ tinh Mars Odyssey và thấy có vết tích của muối tại những nơi trước đó có nhiều nước và đó có thể là bằng chứng của sự sống trong quá khứ trên sao Hỏa.

Vệ tinh Mars Odyssey phóng ngày 7 tháng 4 năm 2001, sau 7 năm du hành trong không gian đã đến gần sao Hỏa và đã thành công thả thả xuống sao Hỏa chiếc xe Phoenix (Phoenix lander). Xe nầy di chuyển, đào xới và hình chụp được gởi về địa cầu qua trung gian của vệ tinh Mars Odyssey.

Vậy là câu hỏi đặt ra ở đầu bài đã có câu trả lời chưa? Theo ý tác giả là chưa, vì khoa học vẫn chưa tìm được một nơi nào ngoài địa cầu có sinh vật đang ở trên đó! Đó là lý do khiến tác giả trình bày bài ”Nghịch lý Fermi” cùng độc giả.

Nghịch lý có thể được định nghĩa bằng nhiều cách như:

a) Lời phát biểu hay đề nghị có vẻ như vô lý hay ngược lại với chính nó nhưng thực tế là nó có thể đúng sự thật. Thí dụ: Người bác sĩ tử tế hay nói dối!
b) Mệnh đề sai và ngược lại với chính nó. Thí dụ: Đứng nghỉ khỏe thì mệt hơn đi.
c) Ý kiến hay phát biểu trái với ý kiến chung đã được chấp nhận.
Thí dụ: Tất cả chó ở xứ đó đều có 3 chân!
d) Người nào, vật nào hay tình trạng nào cho thấy trái với thiên nhiên.

Một thí dụ của nghịch lý nầy là “Nghịch lý Fermi”.

Một ngày năm 1940, trong một buổi ăn trưa, một nhóm khoa học gia nguyên tử, trong đó có nhà bác học Enrico Fermi, vui miệng bàn luận đến đời sống ngoài địa cầu.
Ý của Fermi là: Nếu có cả tỉ hành tinh trong vũ trụ có thể cho sự sống, và cả triệu chủng loại thông minh ở đó, thì tại sao không có ai viếng địa cầu? Fermi nêu câu hỏi: “Vậy thì họ ở đâu? ” Ý kiến đó của Fermi về sau được biết đến như là “Nghịch lý Fermi”.

Fermi nhận định rằng bất cứ nền văn minh vũ trụ nào cũng có thể nhanh chóng chế ngự được cả ngân hà (galaxy) nếu muốn hay vì lý do sinh tồn. Một nền văn minh có thể chế ngự một ngôi sao chỉ trong vòng vài triệu năm. Vài triệu năm thật ra rất ngắn so với tuổi của ngân hà, vào khoảng 10 ngàn triệu năm (1010 năm).

Fermi cũng nhận định là những người ngoài địa cầu (aliens) đã có thể có dư thời giờ để hiện diện khắp ngân hà. Nhưng, nhìn quanh, ông không thấy dấu hiệu nào là có họ ở đâu đấy ngoài địa cầu. Vậy, họ ở đâu?

Nếu so sánh với tốc độ tiến bộ của nền văn minh trên địa cầu, người ta có thể đặt câu hỏi là làm sao biết được nền văn minh của những người ngoài địa cầu?. Nhà vật lý thiên văn Nga Nikolai Kardashev đề nghị là nền văn minh đó có 3 loại: loại 1 giống như nền văn minh trên địa cầu, sử dụng năng lượng của hành tinh; loại 2 sử dụng năng lượng từ các ngôi sao; và loại 3 sử dụng năng lương của cả ngân hà. Bạn có thể nghỉ rằng không có người ngoài địa cầu đến thăm địa cầu không có nghĩa là không có họ, vì họ có thể đã viếng thăm các hành tinh khác!. Bạn có thể nghỉ rằng họ không đến viếng địa cầu vì khoảng cách giữa các sao quá xa so với cuộc đời ngắn ngủi của họ. Thật ra, một nền văn minh siêu đẳng có thể tạo ra những máy thăm dò siêu đẳng có thể tự tạo lại, những người máy tự lập, để có thể chiến thắng trong ngân hà. Đó là ý của Bracewell-Von Neumann. Việc thăm dò các vì sao có thể thực hiện được từ từ bằng những máy dò Bracewell-Von Neumann. Khi đến được một mục đích, những máy dò nầy sẽ tự tạo ra những máy dò khác giống như mình để tiếp tục việc thăm dò. Số máy dò nầy tăng lên theo bậc lũy thừa và một nền văn minh có thể cần 4 triệu năm để khám phá ngân hà. Trong 10 tỉ năm tồn tại của mình, ắt ngân hà đã được hơn 250 nền văn minh viếng thăm. Nhưng nào có thấy gì đâu! và nghịch lý Fermi có thể mở rộng ra như sau: tại sao ta không nghe gì về người ngoài địa cầu và những máy dò tự tạo của họ ở đâu?

Những lời giải cho nghịch lý Fermi có thể chia làm những loại sau đây:

1)   Họ (Người ngoài địa cầu) đang ở đây.

•   Họ đã ở đây và đã để lại những bằng chứng như dĩa bay hay UFO (unidentified flying object), những di tích lạ không thể giải thích được.
•   Họ là chính chúng ta! Con người địa cầu là hậu duệ của những người từ các nền văn minh cổ ngoài địa cầu.
•   Họ ở đây và đang bao vây chúng ta trong một “sở thú” đã được điều nghiên kỹ lưỡng, cắt đứt mọi liên lạc với bên ngoài!.

2) Họ có, nhưng chưa tiếp xúc được với người địa cầu.

•   Họ không có đủ thời gian để đến địa cầu. Những tin nhắn của họ có thể chưa đến được chúng ta.
•   Họ đang báo hiệu với chúng ta, nhưng chúng ta không biết cách để nghe. Có thể họ sử dụng những kỹ thuật mà người địa cầu chưa biết tới.

3) Họ không muốn tiếp xúc với người địa cầu.

•   Họ không thích nói chuyện với những người thấp kém hơn họ.
•   Họ có một nền toán học riêng khác với nền toán học ở địa cầu.
•   Thiên tai. Mỗi nền văn minh chỉ có thể kéo dài trong một thời gian rồi cũng phải chết.

4) Họ không tồn tại.

•   Chúng ta là sinh vật đầu tiên trong ngân hà!
•   Hành tinh có đủ những điều kiện cho sự sống rất hiếm.

–   Những hệ thống hành tinh rất hiếm có trong ngân hà.
–   Những vùng có thể ở được, có nước, thì hẹp.
–   Ngân hà là một chỗ nguy hiểm đầy những tia gamma, những hành tinh nhỏ (asteroid), …
–   Hệ thống địa cầu và trăng là duy nhứt, mực nước lên xuống rất cần thiết cho sự tiến hóa của các phân tử.

•   Đời sống là hiếm có.

–  Hiếm có căn nguyên của đời sống.
–  Hiếm có Trí thông minh / Tài năng.
–  Chỉ con người là có tiếng nói.
–  Kỹ thuật / Khoa học không thể thiếu cho đời sống.

Tóm lại, một cách tổng quát, lời giải cho nghịch lý Fermi rút lại là:

1)   hoặc đời sống thì khó mà bắt đầu và phát triển (khó vì cách thực hiện hay khó vì phải có những điều kiện đúng).
2)   hoặc những nền văn minh vũ trụ tự hủy trong một thời gian ngắn.

Phương trình Drake

Rõ ràng thật khó mà biết được xã hội của một nền văn minh ngoài địa cầu là như thế nào, nhưng chúng ta có thể hiểu được lý do tại sao nền văn minh đó sau cùng phải tìm cách thôn tính các nền văn minh khác. Các lý do đó là: khám phá để tìm hiểu (exploration), thôn tính (colonization) và sinh tồn (survival).

Sinh tồn là lý do quan trọng nhất. Tuổi thọ của các ngôi sao đều có giới hạn. Thí dụ, trong chừng 5 tỉ năm thì mặt trời sẽ chết, lúc đó nó sẽ biến thành một lổ đen (black hole) và có thể sẽ hút mất địa cầu. Sự di cư của người địa cầu đến một nơi nào khác, thí dụ như sao Hỏa (Mars) chẳng hạn, là một vấn đề sinh tồn phải xảy ra. Bất cứ nền văn minh nào, sớm hay muộn, cũng sẽ phải đối đầu với bài toán sinh tồn đó.

Một câu hỏi lại phải đặt ra là: có phải người địa cầu có một nền kỹ thuật phát triển duy nhất trong vũ trụ hay không? Nhà thiên văn học Frank Drake đã tìm cách trả lời câu hỏi đó năm 1961 trong một phương trình mang tên ông như sau:

Phương trình Drake:         N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L

Trong đó:

N     là số nền văn minh trong ngân hà từ xưa đến nay.
R*   là tốc độ cấu tạo các sao trong ngân hà.
fp    là tỉ số các sao có hành tinh.
ne   là số trung bình của những hành tinh có điều kiện sinh sống trong mỗi sao có hành tinh, và trong số nầy
fl     là tỉ số các hành tinh đang phát triển sự sống,
fi     là tỉ số các hành tinh đang phát triển sự sống văn minh,
fc    là tỉ số các hành tinh muốn và có khả năng truyền đạt và
L     là tuổi của nền văn minh đó.

Theo những số liệu lịch sữ mà Drake đã dùng năm 1962:

R* = 10/year, fp = 0.5, ne = 2, fl = 1, fi = 0.01, fc = 0.01 và L = 10,000 năm

thì có N = 10 nền văn minh trong ngân hà mà chúng ta đang sống. Kết quả nầy có vẻ đúng theo chiều hướng suy nghĩ của Fermi là có nhiều nên văn minh trong ngân hà.

Nhưng, theo những số liệu hiện nay:

R* = 6/year, fp = 0.5, ne = 2, fl = 0.33, fi = 10-7, fc = 0.01 và L = 420 năm

thì có N = 0.0000008 nền văn minh trong ngân hà mà chúng ta đang sống. Kết quả nầy quá nhỏ so với kết quả của Drake. Nếu lấy trị số fi = 0.01 của Drake, thì N = 0.08.

Dù N, số nền văn minh trong ngân hà, lớn nhỏ thế nào, điều mà chúng ta biết chắc chắn là có ít nhứt một chủng loại văn minh trong ngân hà đó. Đó chính là con người chúng ta!

Bạn có thể cho nghịch lý Fermi cũng như phương trình Drake là chuyện viễn vong! Ăn cơm dưới đất bàn chuyện trên trời! Nhưng xin bạn đừng cười, vì đó là động lực của những khám phá làm nền tảng cho nền văn minh địa cầu.

Thuận Hòa