Herkes nerede?

Kanca

1950 yazında, ABD'deki Los Alamos laboratuvarında bir grup fizikçi öğle yemeğine yürürken bir dergide çıkan uçan daire karikatürü üzerine şakalaşıyordu. Yemek sırasında konu değişti. Sonra aralarındaki Nobel ödüllü fizikçi Enrico Fermi, birden şu soruyu sordu: "Herkes nerede?"

Fermi'nin sorusu kısa ama derindi. Galaksimizde yüz milyarlarca yıldız var; bunların çoğunun çevresinde gezegenler dolanıyor ve galaksi, Dünya'dan milyarlarca yıl yaşlı. Evren bu kadar büyükse, neden kimseyi duymuyoruz?

Merkezi soru

Galakside başka akıllı uygarlıkların var olma olasılığını nasıl düşünebiliriz, Drake denklemi bu soruyu nasıl düzenler ve Fermi'nin "Herkes nerede?" sorusuna hangi olası cevaplar verilmiştir?

Anlatım

Soruyu parçalara ayırmak

"Galakside kaç uygarlık var?" sorusu, doğrudan cevaplanamayacak kadar büyüktür. 1961'de ABD'deki Green Bank Gözlemevi'nde küçük bir bilim insanı grubu bu konuyu tartışmak için toplandı. Toplantının gündemini hazırlayan radyo gökbilimci Frank Drake, soruyu parçalara ayıran bir çarpım yazdı. Bu çarpıma bugün Drake denklemi (Drake equation) denir.

SETI Enstitüsü'nün açıklamasına göre denklem, Samanyolu'nda bugün saptanabilir sinyaller üreten uygarlıkların sayısını tahmin etmeye çalışır. Bunun için yedi soruyu art arda sorar ve cevaplarını birbiriyle çarpar. Galakside her yıl yaşama uygun kaç yıldız doğuyor? Bu yıldızların ne kadarının gezegeni var? Her gezegen sisteminde yaşama uygun ortamlı kaç gezegen bulunuyor? Bu gezegenlerin ne kadarında yaşam gerçekten başlıyor? Yaşamın başladığı gezegenlerin ne kadarında akıllı yaşam ortaya çıkıyor? Bunların ne kadarı, uzaktan saptanabilir izler bırakan bir teknoloji geliştiriyor? Ve böyle bir uygarlık, bu izleri ortalama kaç yıl boyunca bırakıyor?

Bildiklerimiz ve bilmediklerimiz

Drake denklemini 1961'de yazıldığı gibi bugün yazarsak, ilk birkaç soruya çok daha iyi cevaplar verebildiğimizi görürüz. Galakside her yıl kaç yıldız doğduğunu kabaca biliyoruz. Ders 12.1'deki gibi yöntemlerle binlerce ötegezegen bulduk; artık yıldızların çoğunun gezegeni olduğunu düşünüyoruz. Ders 12.3'teki yaşanabilir bölgede dolanan gezegenlerin de nadir olmadığını biliyoruz.

Ama listenin ikinci yarısı tamamen karanlıktır. Yaşam, uygun bir gezegende ne sıklıkla başlar? Elimizde yalnızca tek bir örnek var: Dünya. Yaşamın Dünya'da oldukça erken ortaya çıkması, bunun kolay olabileceğini düşündürüyor; ama tek bir örnekten genelleme yapmak tehlikelidir. Akıllı yaşam ne sıklıkla ortaya çıkar? Dünya'da yaşam milyarlarca yıl boyunca tek hücreli kaldı ve teknoloji kuran yalnızca bir tür çıktı. Bir uygarlık ne kadar yaşar? Bunu hiç bilmiyoruz; kendi radyo çağımız ancak bir yüzyıllıktır.

Bu belirsizlikler yüzünden Drake denklemi, sayı vermek için değil, düşünmek için bir araçtır. Farklı varsayımlarla, galakside yalnız olduğumuzdan milyonlarca uygarlık bulunduğuna kadar her sonuç elde edilebilir. Denklemin asıl değeri, cehaletimizi düzenlemesi ve hangi soruların cevaplanması gerektiğini göstermesidir.

Fermi'nin sorusu ve "paradoks"

Eric Jones'un, soruyu duyanların tanıklıklarına dayanarak 1985'te yazdığı bir rapora göre, Fermi'nin öğle yemeğindeki sorusu, yıldızlararası yolculuğun ne kadar mümkün olduğu üzerine bir sohbetin içinden çıktı. Gökbilimci Robert Gray'in 2015'te hatırlattığı gibi, Fermi bu konuda hiçbir şey yayımlamadı ve başka uygarlıkların olmadığını da öne sürmedi.

"Paradoks" hâline gelmesi daha sonradır. 1975'te Michael Hart, galakside akıllı uygarlıklar olsaydı bunlardan birinin milyonlarca yıl içinde bütün galaksiye yayılması gerektiğini, bu yüzden Dünya'da onlardan iz olmamasının başka uygarlıkların olmadığına işaret ettiğini savundu. Bugün "Fermi paradoksu" (Fermi paradox) adıyla bilinen gerilim budur: galaksinin büyüklüğü ve yaşı, uygarlıkların yaygın olabileceğini düşündürüyor; ama biz hiçbirinin izini görmüyoruz.

Olası cevaplar

Bu soruya pek çok cevap önerildi ve hiçbiri kanıtlanmış değil. Bunlar kabaca üç aileye ayrılır.

Belki de uygarlıklar çok nadirdir. Yaşamın başlaması, karmaşık canlıların ya da zekânın ortaya çıkması, beklediğimizden çok daha zor adımlar olabilir. Bu fikre bazen "Büyük Süzgeç" (Great Filter) denir: yaşamdan yıldızlararası uygarlığa giden yolda, neredeyse hiç kimsenin geçemediği bir engel bulunuyor olabilir. Bu engel geride kaldıysa şanslıyız; önümüzdeyse, bu kaygı verici bir düşüncedir.

Belki de uygarlıklar var, ama onları henüz yakalayamıyoruz. Yıldızlar arasındaki uzaklıklar muazzamdır ve uygarlıklar hem uzayda hem de zamanda birbirinden çok uzakta olabilir. Uygarlıklar kısa ömürlüyse, galaksinin uzun tarihinde aynı anda var olmaları zordur. Belki de iletişim kurmak için bizim aramadığımız yöntemler kullanıyorlar.

Belki de aramamız henüz çok yetersiz. Radyo teleskoplarla başka uygarlıkların sinyallerini arayan araştırmalara SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), yani Dünya dışı zekâ araması denir. Jason Wright ve arkadaşları 2018'de, bugüne kadarki SETI aramalarının olası arama alanının ne kadarını taradığını hesapladı. Sonuç, daha önce Jill Tarter ve arkadaşlarının yaptığı karşılaştırmayı destekler nitelikteydi: şimdiye kadar yapılan arama, Dünya'nın bütün okyanuslarında balık aramak için bir bardak deniz suyuna bakmaya benziyor. Bardakta balık olmaması, okyanusun boş olduğunu göstermez.

Aslında…

Bunun tersi de doğrudur: aramanın yetersiz olması, uygarlıkların var olduğunu da göstermez. Bugün verilebilecek dürüst cevap, "bilmiyoruz" cevabıdır.

Büyük resim

"Herkes nerede?" sorusu, astronominin en büyük açık sorularından biridir ve cevabı ne olursa olsun, çok şey söyleyecektir. Galakside başka bir uygarlık bulursak, yaşamın ve zekânın evrende sıradan olduğunu öğreniriz. Hiç bulamazsak, Dünya'daki yaşamın ve insan uygarlığının ne kadar değerli ve kırılgan olabileceğini daha iyi anlarız.

Bu soru aynı zamanda, bu modül boyunca gördüğümüz bütün konuları birbirine bağlar: ötegezegenleri bulmak, yaşanabilir bölgeyi anlamak, yaşamın sınırlarını keşfetmek ve gezegenlerin havasında iz aramak. Hepsi, aynı eski sorunun parçalarıdır: evrende yalnız mıyız?

Özet

1. Drake denklemi, 1961'de Frank Drake tarafından, galakside saptanabilir sinyaller üreten uygarlıkların sayısını yedi ayrı sorunun cevaplarını çarparak tahmin etmek için yazıldı; ilk soruların cevapları artık daha iyi biliniyor, sonrakiler ise hâlâ bilinmiyor.
2. Fermi'nin 1950'deki "Herkes nerede?" sorusu, Hart'ın 1975'teki yorumuyla bir "paradoks" hâline geldi: galaksi uygarlıkların yaygın olabileceği kadar büyük ve yaşlı, ama hiçbirinin izini görmüyoruz.
3. Olası cevaplar arasında uygarlıkların çok nadir olması, uzayda ve zamanda birbirinden çok uzak kalmaları ve aramamızın henüz çok yetersiz olması var; Wright ve arkadaşlarına göre bugüne kadarki SETI aramaları olası alanın çok küçük bir kısmını taradı.

Görev

Quiz

1. Drake denklemi neyi tahmin etmeye çalışır?
2. Drake denkleminin hangi soruları bugün daha iyi biliniyor, hangileri hâlâ bilinmiyor?
3. Fermi paradoksu nedir?
4. "Büyük Süzgeç" fikri neyi öne sürer?
5. SETI aramalarının şimdiye kadar bir sinyal bulamamış olması neden başka uygarlıkların olmadığını kanıtlamaz?

Cevaplar

1. Samanyolu'nda bugün saptanabilir sinyaller üreten uygarlıkların sayısını.
2. Yıldızların doğma hızı, gezegeni olan yıldızların oranı ve yaşama uygun gezegenlerin sayısı artık daha iyi biliniyor; yaşamın ne sıklıkla başladığı, zekânın ve teknolojinin ne sıklıkla ortaya çıktığı ve uygarlıkların ne kadar yaşadığı ise hâlâ bilinmiyor.
3. Galaksinin büyüklüğü ve yaşı uygarlıkların yaygın olabileceğini düşündürürken, hiçbir uygarlığın izini görmememizden doğan gerilim.
4. Yaşamdan yıldızlararası uygarlığa giden yolda, neredeyse hiç kimsenin geçemediği bir ya da birkaç zor adım bulunduğunu.
5. Çünkü bugüne kadarki aramalar olası arama alanının son derece küçük bir kısmını taradı; bu, okyanusta balık aramak için bir bardak suya bakmaya benzer.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Bardaktaki suya bakmaya devam ediyoruz. 1977'de bir radyo teleskobunun kâğıt dökümünde beliren altı karakter, bir gökbilimciye kenara "Wow!" yazdırdı. Başka bir uygarlığın sinyali, yıldızların ve gaz bulutlarının doğal radyo gürültüsünden nasıl ayırt edilir ve bir adayın gerçekten uzaydan geldiğine nasıl karar verilir?