خلال ثلاثينيات القرن العشرين ، أدرك الفلكيون أن الكون في حالة توسع. وبحلول التسعينيات ، أدركوا أن معدل توسعه يتسارع ، مما أدى إلى ظهور نظرية "الطاقة المظلمة". ولهذا السبب ، يُقدر أنه في المائة مليار سنة القادمة ، ستتوسع جميع النجوم داخل المجموعة المحلية - جزء الكون الذي يضم إجمالي 54 مجرة ، بما في ذلك مجرة درب التبانة - إلى ما وراء الأفق الكوني.
عند هذه النقطة ، لن تكون هذه النجوم قابلة للرصد ، ولكن يتعذر الوصول إليها - مما يعني أنه لن تكون هناك حضارة متقدمة قادرة على تسخير طاقتها. ولدى معالجة ذلك ، أجرى الدكتور دان هوبر - عالم الفيزياء الفلكية من مختبر فيرمي الوطني للمسرعات (FNAL) وجامعة شيكاغو - مؤخرًا دراسة توضح كيف يمكن لحضارة متقدمة بما فيه الكفاية أن تحصد هذه النجوم وتمنعها من التوسع إلى الخارج.
من أجل دراسته ، التي ظهرت مؤخرًا عبر الإنترنت تحت عنوان "الحياة مقابل الطاقة المظلمة: كيف يمكن للحضارة المتقدمة أن تقاوم التوسع المتسارع للكون" ، فكر الدكتور دان هوبر في كيفية قدرة الحضارات على عكس عملية الكونية توسيع. بالإضافة إلى ذلك ، يقترح الطرق التي قد تبحث بها الإنسانية عن علامات مثل هذه الحضارة.
ببساطة ، نظرية الطاقة المظلمة هي أن الفضاء مليء بقوة غير مرئية غامضة تتعارض مع الجاذبية وتتسبب في تمدد الكون بمعدل متسارع. نشأت النظرية مع ثابت آينشتاين الكوني ، وهو مصطلح أضافه إلى نظريته للنسبية العامة لشرح كيف يمكن للكون أن يظل ثابتًا ، بدلاً من أن يكون في حالة توسع أو انكماش.
بينما ثبت خطأ آينشتاين ، بفضل الملاحظات التي أظهرت أن الكون كان يتوسع ، أعاد العلماء النظر في المفهوم من أجل شرح كيفية تسارع التوسع الكوني في السنوات القليلة الماضية. المشكلة الوحيدة في هذه النظرية ، وفقًا لدراسة الدكتور هوبر ، هي أن الطاقة المظلمة ستصبح مهيمنة في نهاية المطاف ، وسيزداد معدل التوسع الكوني بشكل كبير.
ونتيجة لذلك ، سيتمدد الكون إلى النقطة التي تكون فيها كل النجوم متباعدة جدًا لدرجة أن الأنواع الذكية لن تكون قادرة على رؤيتها ، ناهيك عن استكشافها أو تسخير طاقتها. كما أخبر دكتور هوبر مجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"علم علماء الكون على مدى العشرين عامًا الماضية أن عالمنا يتوسع بمعدل متسارع. وهذا يعني أنه على مدار المائة مليار سنة القادمة أو نحو ذلك ، ستختفي إلى الأبد معظم النجوم والمجرات التي يمكننا رؤيتها في السماء إلى الأبد ، وتتجاوز أي مناطق في الفضاء يمكننا الوصول إليها ، حتى من حيث المبدأ. وهذا سيحد من قدرة حضارة متقدمة في المستقبل البعيد على جمع الطاقة ، وبالتالي يحد من أي عدد من الأشياء التي قد يرغبون في تحقيقها ".
بالإضافة إلى كونه رئيسًا لمجموعة الفيزياء الفلكية النظرية في FNAL ، فإن الدكتور هوبر أيضًا أستاذ مشارك في قسم علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة شيكاغو. على هذا النحو ، فهو على دراية جيدة عندما يتعلق الأمر بالأسئلة الكبيرة المتعلقة بالذكاء خارج الأرض (ETI) وكيف سيؤثر التطور الكوني على الأنواع الذكية.
لمعالجة كيفية استمرار الحضارات المتقدمة في العيش في مثل هذا الكون ، يبدأ الدكتور هوبر بافتراض أن الحضارات المعنية ستكون من النوع الثالث على مقياس كارداشيف. سميت تكريما للفيزيائي الفلكي الروسي نيكولاي كارداشيف ، كانت الحضارة من النوع الثالث قد وصلت إلى أبعاد المجرة ويمكن أن تتحكم في الطاقة على نطاق المجرة. كما أوضح هوبر:
"في ورقي ، أقترح أن رد الفعل العقلاني لهذه المشكلة هو أن تتوسع الحضارة بسرعة نحو الخارج ، وتلتقط النجوم وتنقلها إلى الحضارة المركزية ، حيث يمكن استخدامها. يمكن نقل هذه النجوم باستخدام الطاقة التي ينتجونها بأنفسهم ".
كما يعترف الدكتور هوبر ، يعتمد هذا الاستنتاج على افتراضين - أولاً ، أن الحضارة المتقدمة جدًا ستحاول زيادة وصولها إلى الطاقة القابلة للاستخدام إلى أقصى حد ؛ وثانيًا ، أن فهمنا الحالي للطاقة المظلمة والتوسع المستقبلي لكوننا صحيح تقريبًا. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، حاول الدكتور هوبر حساب النجوم التي يمكن حصادها باستخدام Dyson Spheres وغيرها من الهياكل الضخمة.
سيتألف هذا الحصاد ، وفقًا للدكتور هوبر ، من بناء مجالات دايسون غير تقليدية تستخدم الطاقة التي جمعتها من النجوم لدفعها نحو مركز حضارة الأنواع. من المرجح أن تتطور النجوم ذات الكتلة العالية إلى ما بعد التسلسل الرئيسي قبل الوصول إلى وجهة الحضارة المركزية والنجوم ذات الكتلة المنخفضة لن تولد طاقة كافية (وبالتالي التسارع) لتجنب السقوط إلى ما وراء الأفق.
لهذه الأسباب ، يخلص الدكتور هوبر إلى أن النجوم التي تتراوح كتلتها بين 0.2 و 1 كتلة شمسية ستكون الأهداف الأكثر جاذبية للحصاد. بعبارة أخرى ، النجوم التي تشبه الشمس (النوع G أو القزم الأصفر) والأقزام البرتقالية (النوع K) وبعض النجوم من النوع M (القزم الأحمر) قد تكون مناسبة لأغراض الحضارة من النوع الثالث. يشير هوبر إلى أنه سيكون هناك عوامل محددة يجب أخذها في الاعتبار:
"النجوم الصغيرة جدًا غالبًا لا تنتج طاقة كافية لإعادتها إلى الحضارة المركزية. من ناحية أخرى ، النجوم الكبيرة جدًا قصيرة العمر وستنفد من الوقود النووي قبل أن تصل إلى وجهتها. وبالتالي فإن أفضل أهداف هذا النوع من البرامج ستكون النجوم متشابهة في الحجم (أو أصغر قليلاً) من الشمس ".
استنادًا إلى افتراض أن هذه الحضارة يمكن أن تسير بسرعة تتراوح من 1 إلى 10٪ من سرعة الضوء ، يقدر الدكتور هوبر أنها ستكون قادرة على حصاد النجوم إلى نصف قطر مشترك يتحرك تقريبًا من 20 إلى 50 ميجابكسل (حوالي 65.2 مليون إلى 163 مليون سنة ضوئية). اعتمادًا على عمرهم ، من 1 إلى 5 مليار سنة ، سيكون بإمكانهم حصاد النجوم في نطاق يتراوح من 1 إلى 4 ميجاباسكس (3،260 إلى 13،046 سنة ضوئية) أو حتى عدة عشرات من ميغابارس.
بالإضافة إلى توفير إطار عمل لكيفية تمكن حضارة متقدمة بما فيه الكفاية من النجاة من التسارع الكوني ، تقدم ورقة الدكتور هوبر أيضًا إمكانيات جديدة في البحث عن الذكاء خارج الأرض (SETI). في حين أن دراسته تتناول في المقام الأول إمكانية ظهور مثل هذه الحضارة الضخمة في المستقبل (ربما ستكون حتى حضارتنا) ، إلا أنه يعترف أيضًا بإمكانية وجود واحد بالفعل.
في الماضي ، اقترح العلماء البحث عن Dyson Spheres وغيرها من الهياكل العملاقة الأخرى في الكون من خلال البحث عن التوقيعات في الأشعة تحت الحمراء أو نطاقات المليمترات الفرعية. ومع ذلك ، فإن الهياكل الضخمة التي تم بناؤها لحصاد طاقة النجم تمامًا ، واستخدامها لنقلها عبر الفضاء بسرعات نسبية ، ستطلق تواقيع مختلفة تمامًا.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تمييز وجود هذه الحضارة الضخمة من خلال النظر إلى المجرات ومناطق الفضاء الأخرى لمعرفة ما إذا كانت عملية الحصاد والنقل قد بدأت بالفعل (أو أنها في مرحلة متقدمة). في حين أن الباحثين السابقين عن Dyson Spheres قد ركزوا على الكشف عن وجود الهياكل حول النجوم الفردية داخل مجرة درب التبانة ، فإن هذا النوع من البحث سيركز على المجرات أو مجموعات المجرات التي تكون معظم النجوم محاطًا بها Dyson Spheres وإزالتها.
قال الدكتور هوبر: "يوفر لنا هذا إشارة مختلفة تمامًا للبحث عنها". "إن حضارة متقدمة في طور هذا البرنامج ستغير توزيع النجوم على مناطق تبلغ مساحتها عشرات الملايين من السنين الضوئية ، ومن المرجح أن تنتج إشارات أخرى نتيجة الدفع النجمي."
في النهاية ، لا توفر هذه النظرية حلًا ممكنًا لكيفية بقاء الأنواع المتقدمة على قيد الحياة للتوسع الكوني فحسب ، بل توفر أيضًا إمكانيات جديدة في البحث عن الذكاء خارج الأرض. من خلال أدوات الجيل التالي التي تتطلع إلى أبعد من ذلك في الكون وبدقة أكبر ، ربما يجب أن نكون متيقظين لنجوم فائقة السرعة يتم نقلها جميعًا إلى نفس المنطقة من الفضاء.
يمكن أن تكون حضارة من النوع الثالث تستعد لليوم الذي تتولى فيه الطاقة المظلمة!
