تصویر: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA، پردازش تصویر توسط J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay)، G. Anselmi
«ادعاهای خارق‌العاده نیازمند شواهد خارق‌العاده‌اند» − یک اخترشناس توضیح می‌دهد که دانشمندان برای ادعای کشف‌هایی مانند حیات فرازمینی به چه میزان شواهد نیاز دارند
منتشر شده در: ۲۵ آوریل ۲۰۲۵، ساعت ۱۴:۵۴ به وقت مرکزی اروپا
دهد.
کشف حیات فراتر از زمین یکی از عمیق‌ترین اکتشافات در تاریخ علم خواهد بود. کهکشان راه شیری به‌تنهایی میزبان صدها میلیون سیاره بالقوه قابل سکونت است. اخترشناسان از تلسکوپ‌های فضایی قدرتمند برای جستجوی نشانه‌های مولکولی زیست‌شناسی در اتمسفر سیارات زمین‌مانند استفاده می‌کنند.
اما تاکنون هیچ شواهد محکمی از حیات فراتر از زمین یافت نشده است. مقاله‌ای که در آوریل ۲۰۲۵ منتشر شد، ادعا کرد که نشانه‌ای از حیات در اتمسفر سیاره K2-18b کشف شده است. اگرچه این کشف جذاب است، اکثر اخترشناسان − از جمله نویسندگان مقاله − آماده نیستند که ادعا کنند این به معنای وجود حیات فرازمینی است. کشف حیات یک پیشرفت قابل‌توجه خواهد بود.
اخترشناس کارل ساگان از عبارت «ادعاهای خارق‌العاده نیازمند شواهد خارق‌العاده‌اند» در مورد جستجوی حیات بیگانه استفاده کرد. این عبارت بیانگر این است که برای پشتیبانی از یک ادعای قابل‌توجه، باید سطح بالایی از شواهد وجود داشته باشد.
من اخترشناسی هستم که کتابی درباره زیست‌ستاره‌شناسی نوشته‌ام. در طول حرفه‌ام، اکتشافات علمی قانع‌کننده‌ای دیده‌ام. اما برای رسیدن به آستانه کشف حیات فراتر از زمین، یک نتیجه باید چندین معیار مهم را برآورده کند.
چه زمانی یک نتیجه مهم و قابل‌اعتماد است؟
سه معیار برای اینکه یک نتیجه علمی به‌عنوان یک کشف واقعی شناخته شود و مشمول عدم قطعیت و تردید نباشد، وجود دارد. ادعای حیات در K2-18b تا چه حد با این معیارها مطابقت دارد؟
اول، آزمایش باید یک مقدار معنادار و مهم را اندازه‌گیری کند.
محققان اتمسفر K2-18b را با تلسکوپ فضایی جیمز وب بررسی کردند و یک ویژگی طیفی را شناسایی کردند که آن را به‌عنوان دی‌متیل سولفید تشخیص دادند.
اروپایی‌ها، خبرنامه هفتگی ما را با تحلیل‌هایی از دانشمندان اروپایی دریافت کنید
روی زمین، دی‌متیل سولفید با زیست‌شناسی، به‌ویژه باکتری‌ها و پلانکتون‌های اقیانوسی، مرتبط است. بااین‌حال، این ماده می‌تواند از راه‌های دیگری نیز به وجود آید، بنابراین این مولکول به‌تنهایی اثبات قطعی حیات نیست.
دوم، تشخیص باید قوی باشد.
هر آشکارسازی مقداری نویز ناشی از حرکت تصادفی الکترون‌ها دارد. سیگنال باید به‌اندازه کافی قوی باشد تا احتمال وقوع آن به‌صورت تصادفی از این نویز کم باشد.
تشخیص K2-18b دارای اهمیت ۳-سیگما است، به این معنی که احتمال ۰.۳٪ دارد که به‌صورت تصادفی ایجاد شده باشد.
این مقدار ممکن است کم به نظر برسد، اما اکثر دانشمندان این را یک تشخیص ضعیف می‌دانند. مولکول‌های زیادی وجود دارند که می‌توانند ویژگی مشابهی را در همان محدوده طیفی ایجاد کنند.
«استاندارد طلایی» برای تشخیص علمی ۵-سیگما است، به این معنی که احتمال وقوع یافته به‌صورت تصادفی کمتر از ۰.۰۰۰۰۶٪ است. برای مثال، فیزیکدانان در سرن دو سال داده جمع‌آوری کردند تا به تشخیص ۵-سیگما ذره هیگز بوزون برسند، که یک سال بعد در سال ۲۰۱۳ منجر به دریافت جایزه نوبل شد.
اعلام کشف ذره هیگز بوزون دهه‌ها پس از پیش‌بینی اولیه پیتر هیگز طول کشید. دانشمندانی مانند جو اینکاندلا، که در اینجا نشان داده شده است، تا رسیدن به سطح ۵-سیگما صبر کردند تا بگویند: «فکر می‌کنم آن را پیدا کردیم.»
سوم، نتیجه باید قابل‌تکرار باشد.
نتایج زمانی قابل‌اعتماد تلقی می‌شوند که تکرار شده باشند − در حالت ایده‌آل توسط محققان دیگر تأیید شوند یا با استفاده از ابزار متفاوتی تأیید شوند. برای K2-18b، این ممکن است به معنای تشخیص مولکول‌های دیگری باشد که نشان‌دهنده زیست‌شناسی هستند، مانند اکسیژن در اتمسفر سیاره. بدون داده‌های بیشتر و بهتر، اکثر محققان ادعای حیات در K2-18b را با شک و تردید می‌نگرند.
ادعاهای حیات در مریخ
در گذشته، برخی دانشمندان ادعا کرده‌اند که حیات را بسیار نزدیک‌تر به زمین، در سیاره مریخ، یافته‌اند.
بیش از یک قرن پیش، بازرگان بازنشسته بوستونی که به اخترشناس تبدیل شده بود، پرسیوال لوول، ادعا کرد که ویژگی‌های خطی که روی سطح مریخ مشاهده کرده، کانال‌هایی هستند که توسط یک تمدن در حال مرگ برای انتقال آب از قطب‌ها به استوا ساخته شده‌اند. آبراه‌های مصنوعی در مریخ قطعاً یک کشف بزرگ می‌بود، اما این نمونه در دو معیار دیگر − شواهد قوی و تکرارپذیری − شکست خورد.
لوول توسط مشاهدات بصری خود گمراه شده بود و درگیر آرزوهای خیالی بود. هیچ اخترشناس دیگری نتوانست یافته‌های او را تأیید کند.
تصویری از مریخ در فضا
مریخ، گرفته شده توسط ابزار OSIRIS در فضاپیمای رزتا ESA در طی پرواز نزدیک آن در فوریه ۲۰۰۷ و تنظیم شده برای نشان دادن رنگ.
ESA & MPS برای تیم OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA، CC BY-SA
در سال ۱۹۹۶، ناسا یک کنفرانس مطبوعاتی برگزار کرد که در آن تیمی از دانشمندان شواهدی برای زیست‌شناسی در شهاب‌سنگ مریخی ALH 84001 ارائه کردند. شواهد آنها شامل تصویری تأثیرگذار بود که به نظر می‌رسید میکروفسیل‌ها را در شهاب‌سنگ نشان می‌دهد.
بااین‌حال، دانشمندان توضیحاتی برای ویژگی‌های غیرمعمول شهاب‌سنگ ارائه کرده‌اند که شامل زیست‌شناسی نمی‌شوند. آن ادعای خارق‌العاده از بین رفت.
اخیراً، اخترشناسان سطوح پایینی از متان را در اتمسفر مریخ تشخیص داده‌اند. مانند دی‌متیل سولفید و اکسیژن، متان روی زمین عمدتاً − اما نه منحصراً − توسط حیات تولید می‌شود. فضاپیماها و کاوشگرهای مختلف روی سطح مریخ نتایج متناقضی ارائه داده‌اند، جایی که تشخیص با یک فضاپیما توسط دیگری تأیید نشد.
سطح پایین و متغیر متان در مریخ همچنان یک راز است. و در نبود شواهد قطعی مبنی بر اینکه این سطح بسیار پایین متان منشأ زیستی دارد، هیچ‌کس ادعای شواهد قطعی حیات در مریخ را مطرح نمی‌کند.
ادعاهای تمدن‌های پیشرفته
کشف حیات میکروبی در مریخ یا یک سیاره فراخورشیدی شگفت‌انگیز خواهد بود، اما کشف تمدن‌های فرازمینی واقعاً خیره‌کننده خواهد بود.
جستجوی هوش فرازمینی، یا SETI، به مدت ۷۵ سال در جریان است. هیچ پیامی دریافت نشده است، اما در سال ۱۹۷۷ یک تلسکوپ رادیویی در اوهایو سیگنال قوی‌ای را تشخیص داد که تنها یک دقیقه طول کشید.
این سیگنال چنان غیرمعمول بود که اخترشناسی که در تلسکوپ کار می‌کرد، روی پرینت آن نوشت «واو!»، که نام این سیگنال را به آن داد. متأسفانه، از آن زمان هیچ‌چیز مشابهی از آن ناحیه از آسمان تشخیص داده نشده است، بنابراین سیگنال واو! در آزمون تکرارپذیری شکست خورد.
تصویری از یک سنگ بلند و نازک که در فضا حرکت می‌کند.
اوموآموا اولین جسم شناخته‌شده‌ای است که از منشأ بین‌ستاره‌ای وارد منظومه شمسی شده است.
رصدخانه جنوبی اروپا/M. Kornmesser
در سال ۲۰۱۷، جسم سنگی سیگارشکلی به نام اوموآموا اولین جسم بین‌ستاره‌ای شناخته‌شده‌ای بود که از منظومه شمسی عبور کرد. شکل عجیب و مسیر اوموآموا باعث شد که اخترشناس هاروارد، آوی لوب، استدلال کند که این یک مصنوع بیگانه است. بااین‌حال، این جسم قبلاً منظومه شمسی را ترک کرده است، بنابراین اخترشناسان فرصتی برای مشاهده دوباره آن ندارند. برخی محققان شواهدی جمع‌آوری کرده‌اند که نشان می‌دهد این فقط یک دنباله‌دار است.
اگرچه بسیاری از دانشمندان معتقدند که با توجه به حجم عظیم املاک قابل سکونت فراتر از زمین، تنها نیستیم، هیچ تشخیصی آستانه‌ای را که کارل ساگان بیان کرده، پشت سر نگذاشته است.
ادعاها درباره جهان
این معیارها به تحقیقات درباره کل جهان نیز اعمال می‌شوند. یکی از نگرانی‌های خاص در کیهان‌شناسی این است که، برخلاف سیارات، تنها یک جهان برای مطالعه وجود دارد.
یک داستان هشداردهنده از تلاش‌ها برای نشان دادن این است که جهان در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ دوره‌ای از انبساط بسیار سریع را پشت سر گذاشته است. کیهان‌شناسان این رویداد را تورم می‌نامند و برای توضیح اینکه چرا جهان اکنون صاف و یکنواخت است، به آن استناد می‌کنند.
در سال ۲۰۱۴، اخترشناسان ادعا کردند که شواهدی برای تورم در سیگنال ظریفی از مایکروویوهای به‌جامانده از انفجار بزرگ یافته‌اند. بااین‌حال، ظرف یک سال، تیم نتیجه را پس گرفت زیرا سیگنال توضیح ساده‌ای داشت: آنها گردوغبار کهکشان ما را با نشانه‌ای از تورم اشتباه گرفته بودند.
از سوی دیگر، کشف شتاب جهان موفقیت روش علمی را نشان می‌دهد. در سال ۱۹۲۹، اخترشناس ادوین هابل发现 کرد که جهان در حال انبساط است. سپس، در سال ۱۹۹۸، شواهدی پدیدار شد که این انبساط کیهانی در حال شتاب گرفتن است. فیزیکدانان از این نتیجه شگفت‌زده شدند.
دو گروه تحقیقاتی از ابرنواخترها برای ردیابی انبساط استفاده کردند. در یک رقابت دوستانه، آنها از مجموعه‌های متفاوتی از ابرنواخترها استفاده کردند اما به نتیجه یکسانی رسیدند. تأیید مستقل اطمینان آنها را افزایش داد که جهان در حال شتاب گرفتن است. آنها نیروی پشت این انبساط شتاب‌دار را انرژی تاریک نامیدند و در سال ۲۰۱۱ برای کشف آن جایزه نوبل دریافت کردند.
در مقیاس‌های بزرگ و کوچک، اخترشناسان سعی می‌کنند سطح بالایی از شواهد را قبل از ادعای یک کشف تعیین کنند.
پژوهش | فضا | علم | حیات فرازمینی | حیات بیگانه | کارل ساگان | علم ارتباطات علمی | جستجوی هوش فرازمینی | تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)
از دانشمندان بیشتری در اروپا بشنوید
میلیون‌ها نفر در حال تلاش برای یافتن راه‌حل‌هایی برای بزرگ‌ترین مشکلات ما هستند.
در ایمیل هفتگی ما، که من به گردآوری آن کمک می‌کنم، شما یک رژیم خبری متعادل دریافت خواهید کرد که شما را خسته نمی‌کند... بلکه درباره مسائل اروپایی پرانرژی و امیدوار می‌سازد.
