Ως είδος, έχουμε περάσει αιώνες, στρέφοντας το βλέμμα στον ουρανό, να αναρωτιόμαστε αν είμαστε μόνοι μας στο σύμπαν ή αν υπάρχουν εξωγήινα όντα κάπου στις αχανείς εκτάσεις του διαστήματος. Δεδομένου ότι η Γη παραμένει ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε ότι υποστηρίζει ζωή – αν και δεν είμαστε καθόλου σίγουροι για το πώς προέκυψε κάτι τέτοιο – παραμένει ακόμα τεράστια πρόκληση το να εκτιμήσουμε τις πιθανότητες ύπαρξης εξωγήινης ζωής.
Τα όρια της γνώσης αυτής ώθησαν τον θεωρητικό φυσικό Brandon Carter να προτείνει πριν από δεκαετίες ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη δεν σημαίνει ότι η μυστηριώδης διαδικασία της αβιογένεσης, κατά την οποία οι ζωντανοί οργανισμοί προκύπτουν από άβια ύλη, είναι εξίσου πιθανό να συμβεί και σε άλλους πλανήτες. Ωστόσο, πρόσφατα, ένας μαθηματικός επανεξέτασε αυτή την ιδέα και κατέληξε σε ένα πολύ διαφορετικό συμπέρασμα με μια πιο αισιόδοξη άποψη για την ύπαρξη εξωγήινης ζωής.
Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, ο Carter ανέπτυξε μια σειρά από ισχυρά επιχειρήματα που βασίστηκαν σε αυτή την μεροληψία επιλογής της ίδιας μας της ύπαρξης. Η άποψη αυτή υποδηλώνει ότι οι άνθρωποι, ως είδος που ζει σε έναν πλανήτη όπου εμφανίστηκε ζωή, δεν μπορούμε να βγάλουμε αντικειμενικά συμπεράσματα για τη δυνατότητα ζωής σε άλλους κόσμους, εν μέρει επειδή δεν έχουμε ιδέα για το αν η Γη είναι χαρακτηριστική των πλανητών που μπορεί να φιλοξενούν ζωή. Για το λόγο αυτό, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε το ενδεχόμενο η Γη να είναι ο μόνος κόσμος στο σύμπαν που υποστηρίζει έμβια όντα.
Το επιχείρημα αυτό είναι ευρέως αποδεκτό στην επιστημονική κοινότητα. Όμως πρόσφατα, ο Daniel Whitmire, αστροφυσικός που διδάσκει μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Αρκάνσας, αμφισβήτησε τις υποθέσεις του Carter, υποστηρίζοντας ότι «η εμφάνιση αβιογένεσης σε πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη δεν είναι σπάνια», σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο International Journal of Astrobiology.
Ο Whitmire δήλωσε ότι μέχρι πέρυσι ήταν ένας από τους αμέτρητους ερευνητές που πίστευαν ότι το επιχείρημα του Carter ήταν ακλόνητο. Άρχισε όμως να έχει αμφιβολίες για τα θεμέλιά του κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αξιολόγησης από ομότιμους για μια διαφορετική έρευνα, όταν ένας από αυτούς προσέφερε μια αναλογία μεταξύ της αβιογένεσης και της ανθρώπινης σύλληψης που ενέπνευσε τον Whitmire να αντικρούσει αυτές τις μακροχρόνιες παραδοχές.
Προκειμένου να επανεξετάσει τον ισχυρισμό του Carter ότι δεν είμαστε σε θέση να κρίνουμε αν η αβιογένεση στη Γη ήταν μια εύκολη ή δύσκολη διαδικασία, ο Whitmire κάνει μια σύγκριση με τη δική του ύπαρξη, επισημαίνοντας ότι βρίσκεται εδώ ανεξάρτητα από το αν η σύλληψη του ήταν εύκολη ή δύσκολη. Για τους σκοπούς αυτού του πειράματος σκέψης, η σύλληψη θα θεωρούνταν δύσκολη αν γινόταν χρήση αντισύλληψης και εύκολη αν δεν γινόταν. Η βασική ιδέα είναι ότι, αντί η ύπαρξη ενός ατόμου να μη μας λέει τίποτα για το αν η σύλληψη ήταν εύκολη ή δύσκολη, μπορεί να αποδειχθεί μαθηματικά ότι μάλλον ήταν εύκολη.
«Η αναλογία της Σύλληψης καρφώθηκε στο μυαλό μου και τελικά κατέληξα να πιστεύω ότι το επιχείρημα του Carter θα πρέπει να ήταν λάθος», είπε ο Whitmire. «Αλλά σε εκείνο το σημείο δεν ήξερα το γιατί ήταν λάθος».
Για να διεισδύσει στο θέμα, ο Whitmire ανέπτυξε ένα επιχείρημα βασισμένο στα μαθηματικά που αξιοποιεί την αναλογία με τη βοήθεια του λεγόμενου «προβλήματος των παλαιών στοιχείων» στη θεωρία επιβεβαίωσης του Bayes, το οποίο αφορά την ενσωμάτωση νεοαποκτηθέντων δεδομένων σε υπάρχουσες υποθέσεις.
Οι λεπτομέρειες είναι αρκετά περίπλοκες, αλλά η ουσία είναι ότι ενώ ο Carter υποστηρίζει ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη δεν επηρεάζει την πιθανότητα εμφάνισής της αλλού, η επιστημονική μελέτη του Whitmire προσπαθεί να αποδείξει ότι, στην πραγματικότητα, αυτό το ίδιο δεδομένο είναι που αυξάνει την πιθανότητα εμφάνισής της. Σύμφωνα με αυτήν την καινοτόμα προσέγγιση, τόσο η αβιογένεση στη Γη όσο και η σύλληψη του Whitmire είναι πιθανότερο να ήταν εύκολη παρά δύσκολη, γεγονός που υποδηλώνει ότι η ζωή σε άλλους πλανήτες μπορεί να είναι κάτι απλό και σύνηθες. Αυτή η ιδέα όμως, όπως σημειώνει ο Whitmire, μπορεί στην πραγματικότητα να μην έχει τόσο μεγάλο αντίκτυπο στις ελπίδες ή τις αμφιβολίες οποιουδήποτε σχετικά με την πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής κάπου στο διάστημα.
«Η γνώμη μου είναι ότι αυτό που πιστεύουν πολλοί επιστήμονες για την ύπαρξη ζωής στο σύμπαν είναι κάτι σαν ένα είδος πολιτικής ή ψυχολογικής άποψης», δήλωσε ο Whitmire. «Αν θέλει κάποιος να πιστεύει ότι η ζωή στο διάστημα είναι σπάνιο φαινόμενο, θα επικαλεστεί το επιχείρημα του Carter ή κάποιο άλλο αντίστοιχο, όπως η στατιστική απιθανότητα της αβιογένεσης, προκειμένου να υποστηρίξει την άποψή του». Αντίστοιχα, ο Whitmire συμπληρώνει ότι όσοι θέλουν να πιστεύουν ότι υπάρχει ζωή μπορούν να βρουν αποδείξεις για τη θέση αυτή σε άλλες πηγές, συμπεριλαμβανομένης της νέας του δημοσίευσης.
«Δεν υπάρχει κανένας λόγος για οποιαδήποτε αντικειμενική αισιοδοξία ότι η αβιογένεση είναι κάτι απλό, αλλά αυτή είναι η πεποίθηση των περισσότερων αστροβιολόγων και όχι το επιχείρημα του Carter», είπε. «Ίσως η δημοσίευσή μου να δώσει κάποια αντικειμενική αξιοπιστία σε αυτή την υποκειμενική πεποίθηση. Τούτου λεχθέντος, νομίζω ότι επιχειρήματα όπως το δικό μου και του Carter έχουν κάποια επιρροή, αλλά η επικρατούσα στάση είναι ότι εφόσον κανένα από τα δύο επιχειρήματα δεν είναι σίγουρο 100%, μόνο οι μελλοντικές παρατηρήσεις μπορούν να δώσουν μιαν απάντηση».
Ευτυχώς, ζούμε σε μια εποχή γεμάτη με συναρπαστικές αποστολές που επικεντρώνονται στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής, τόσο μέσα στο ηλιακό μας σύστημα όσο και πέρα από αυτό. Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης Perseverance της NASA αναζητά επί του παρόντος σημάδια αρχαίας ζωής στον Άρη, ενώ μελλοντικές αποστολές μπορεί να εξερευνήσουν το φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη, ή το φεγγάρι του Κρόνου, τον Εγκέλαδο, τα οποία θεωρούνται δυνητικά κατοικήσιμα. Τα παρατηρητήρια επόμενης γενιάς, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, έχουν τη δυνατότητα να εντοπίσουν σημάδια ζωής σε πλανήτες άλλων αστρικών συστημάτων και οι αστρονόμοι σαρώνουν τον ουρανό για μηνύματα από τεχνολογικά προηγμένους εξωγήινους. Φυσικά, όλες αυτές οι προσπάθειες θα μπορούσαν να αποβούν άκαρπες στην αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη. Αλλά έστω και μία ανίχνευση ζωής πέρα από τον πλανήτη μας – ακόμη κι αν ήταν μικροβιακή ή προ πολλού εξαφανισμένη – θα επικύρωνε το νέο επιχείρημα του Whitmire ότι η αβιογένεση δεν είναι σπάνιο φαινόμενο στο σύμπαν.
«Αν βρισκόταν ζωή οπουδήποτε στο ηλιακό μας σύστημα ή πέρα από αυτό, αυτό θα εγγυόταν στατιστικά ότι ενδεχομένως υπάρχει άφθονη ζωή σε όλο το σύμπαν», κατέληξε ο Whitmire. «Αυτός ακριβώς είναι κι ο λόγος για τον οποίο καταβάλλεται τόσο μεγάλη προσπάθεια για αποστολές στον Άρη, στην Ευρώπη και αλλού. Αν υπάρχει ζωή, τότε το τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να βρει εξωηλιακά πλανητικά βιοστοιχεία στο όχι πολύ μακρινό μέλλον».
Ως είδος, έχουμε περάσει αιώνες, στρέφοντας το βλέμμα στον ουρανό, να αναρωτιόμαστε αν είμαστε μόνοι μας στο σύμπαν ή αν υπάρχουν εξωγήινα όντα κάπου στις αχανείς εκτάσεις του διαστήματος. Δεδομένου ότι η Γη παραμένει ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε ότι υποστηρίζει ζωή – αν και δεν είμαστε καθόλου σίγουροι για το πώς προέκυψε κάτι τέτοιο – παραμένει ακόμα τεράστια πρόκληση το να εκτιμήσουμε τις πιθανότητες ύπαρξης εξωγήινης ζωής.
Τα όρια της γνώσης αυτής ώθησαν τον θεωρητικό φυσικό Brandon Carter να προτείνει πριν από δεκαετίες ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη δεν σημαίνει ότι η μυστηριώδης διαδικασία της αβιογένεσης, κατά την οποία οι ζωντανοί οργανισμοί προκύπτουν από άβια ύλη, είναι εξίσου πιθανό να συμβεί και σε άλλους πλανήτες. Ωστόσο, πρόσφατα, ένας μαθηματικός επανεξέτασε αυτή την ιδέα και κατέληξε σε ένα πολύ διαφορετικό συμπέρασμα με μια πιο αισιόδοξη άποψη για την ύπαρξη εξωγήινης ζωής.
Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, ο Carter ανέπτυξε μια σειρά από ισχυρά επιχειρήματα που βασίστηκαν σε αυτή την μεροληψία επιλογής της ίδιας μας της ύπαρξης. Η άποψη αυτή υποδηλώνει ότι οι άνθρωποι, ως είδος που ζει σε έναν πλανήτη όπου εμφανίστηκε ζωή, δεν μπορούμε να βγάλουμε αντικειμενικά συμπεράσματα για τη δυνατότητα ζωής σε άλλους κόσμους, εν μέρει επειδή δεν έχουμε ιδέα για το αν η Γη είναι χαρακτηριστική των πλανητών που μπορεί να φιλοξενούν ζωή. Για το λόγο αυτό, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε το ενδεχόμενο η Γη να είναι ο μόνος κόσμος στο σύμπαν που υποστηρίζει έμβια όντα.
Το επιχείρημα αυτό είναι ευρέως αποδεκτό στην επιστημονική κοινότητα. Όμως πρόσφατα, ο Daniel Whitmire, αστροφυσικός που διδάσκει μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Αρκάνσας, αμφισβήτησε τις υποθέσεις του Carter, υποστηρίζοντας ότι «η εμφάνιση αβιογένεσης σε πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη δεν είναι σπάνια», σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο International Journal of Astrobiology.
Ο Whitmire δήλωσε ότι μέχρι πέρυσι ήταν ένας από τους αμέτρητους ερευνητές που πίστευαν ότι το επιχείρημα του Carter ήταν ακλόνητο. Άρχισε όμως να έχει αμφιβολίες για τα θεμέλιά του κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αξιολόγησης από ομότιμους για μια διαφορετική έρευνα, όταν ένας από αυτούς προσέφερε μια αναλογία μεταξύ της αβιογένεσης και της ανθρώπινης σύλληψης που ενέπνευσε τον Whitmire να αντικρούσει αυτές τις μακροχρόνιες παραδοχές.
Προκειμένου να επανεξετάσει τον ισχυρισμό του Carter ότι δεν είμαστε σε θέση να κρίνουμε αν η αβιογένεση στη Γη ήταν μια εύκολη ή δύσκολη διαδικασία, ο Whitmire κάνει μια σύγκριση με τη δική του ύπαρξη, επισημαίνοντας ότι βρίσκεται εδώ ανεξάρτητα από το αν η σύλληψη του ήταν εύκολη ή δύσκολη. Για τους σκοπούς αυτού του πειράματος σκέψης, η σύλληψη θα θεωρούνταν δύσκολη αν γινόταν χρήση αντισύλληψης και εύκολη αν δεν γινόταν. Η βασική ιδέα είναι ότι, αντί η ύπαρξη ενός ατόμου να μη μας λέει τίποτα για το αν η σύλληψη ήταν εύκολη ή δύσκολη, μπορεί να αποδειχθεί μαθηματικά ότι μάλλον ήταν εύκολη.
«Η αναλογία της Σύλληψης καρφώθηκε στο μυαλό μου και τελικά κατέληξα να πιστεύω ότι το επιχείρημα του Carter θα πρέπει να ήταν λάθος», είπε ο Whitmire. «Αλλά σε εκείνο το σημείο δεν ήξερα το γιατί ήταν λάθος».
Για να διεισδύσει στο θέμα, ο Whitmire ανέπτυξε ένα επιχείρημα βασισμένο στα μαθηματικά που αξιοποιεί την αναλογία με τη βοήθεια του λεγόμενου «προβλήματος των παλαιών στοιχείων» στη θεωρία επιβεβαίωσης του Bayes, το οποίο αφορά την ενσωμάτωση νεοαποκτηθέντων δεδομένων σε υπάρχουσες υποθέσεις.
Οι λεπτομέρειες είναι αρκετά περίπλοκες, αλλά η ουσία είναι ότι ενώ ο Carter υποστηρίζει ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη δεν επηρεάζει την πιθανότητα εμφάνισής της αλλού, η επιστημονική μελέτη του Whitmire προσπαθεί να αποδείξει ότι, στην πραγματικότητα, αυτό το ίδιο δεδομένο είναι που αυξάνει την πιθανότητα εμφάνισής της. Σύμφωνα με αυτήν την καινοτόμα προσέγγιση, τόσο η αβιογένεση στη Γη όσο και η σύλληψη του Whitmire είναι πιθανότερο να ήταν εύκολη παρά δύσκολη, γεγονός που υποδηλώνει ότι η ζωή σε άλλους πλανήτες μπορεί να είναι κάτι απλό και σύνηθες. Αυτή η ιδέα όμως, όπως σημειώνει ο Whitmire, μπορεί στην πραγματικότητα να μην έχει τόσο μεγάλο αντίκτυπο στις ελπίδες ή τις αμφιβολίες οποιουδήποτε σχετικά με την πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής κάπου στο διάστημα.
«Η γνώμη μου είναι ότι αυτό που πιστεύουν πολλοί επιστήμονες για την ύπαρξη ζωής στο σύμπαν είναι κάτι σαν ένα είδος πολιτικής ή ψυχολογικής άποψης», δήλωσε ο Whitmire. «Αν θέλει κάποιος να πιστεύει ότι η ζωή στο διάστημα είναι σπάνιο φαινόμενο, θα επικαλεστεί το επιχείρημα του Carter ή κάποιο άλλο αντίστοιχο, όπως η στατιστική απιθανότητα της αβιογένεσης, προκειμένου να υποστηρίξει την άποψή του». Αντίστοιχα, ο Whitmire συμπληρώνει ότι όσοι θέλουν να πιστεύουν ότι υπάρχει ζωή μπορούν να βρουν αποδείξεις για τη θέση αυτή σε άλλες πηγές, συμπεριλαμβανομένης της νέας του δημοσίευσης.
«Δεν υπάρχει κανένας λόγος για οποιαδήποτε αντικειμενική αισιοδοξία ότι η αβιογένεση είναι κάτι απλό, αλλά αυτή είναι η πεποίθηση των περισσότερων αστροβιολόγων και όχι το επιχείρημα του Carter», είπε. «Ίσως η δημοσίευσή μου να δώσει κάποια αντικειμενική αξιοπιστία σε αυτή την υποκειμενική πεποίθηση. Τούτου λεχθέντος, νομίζω ότι επιχειρήματα όπως το δικό μου και του Carter έχουν κάποια επιρροή, αλλά η επικρατούσα στάση είναι ότι εφόσον κανένα από τα δύο επιχειρήματα δεν είναι σίγουρο 100%, μόνο οι μελλοντικές παρατηρήσεις μπορούν να δώσουν μιαν απάντηση».
Ευτυχώς, ζούμε σε μια εποχή γεμάτη με συναρπαστικές αποστολές που επικεντρώνονται στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής, τόσο μέσα στο ηλιακό μας σύστημα όσο και πέρα από αυτό. Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης Perseverance της NASA αναζητά επί του παρόντος σημάδια αρχαίας ζωής στον Άρη, ενώ μελλοντικές αποστολές μπορεί να εξερευνήσουν το φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη, ή το φεγγάρι του Κρόνου, τον Εγκέλαδο, τα οποία θεωρούνται δυνητικά κατοικήσιμα. Τα παρατηρητήρια επόμενης γενιάς, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, έχουν τη δυνατότητα να εντοπίσουν σημάδια ζωής σε πλανήτες άλλων αστρικών συστημάτων και οι αστρονόμοι σαρώνουν τον ουρανό για μηνύματα από τεχνολογικά προηγμένους εξωγήινους. Φυσικά, όλες αυτές οι προσπάθειες θα μπορούσαν να αποβούν άκαρπες στην αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη. Αλλά έστω και μία ανίχνευση ζωής πέρα από τον πλανήτη μας – ακόμη κι αν ήταν μικροβιακή ή προ πολλού εξαφανισμένη – θα επικύρωνε το νέο επιχείρημα του Whitmire ότι η αβιογένεση δεν είναι σπάνιο φαινόμενο στο σύμπαν.
«Αν βρισκόταν ζωή οπουδήποτε στο ηλιακό μας σύστημα ή πέρα από αυτό, αυτό θα εγγυόταν στατιστικά ότι ενδεχομένως υπάρχει άφθονη ζωή σε όλο το σύμπαν», κατέληξε ο Whitmire. «Αυτός ακριβώς είναι κι ο λόγος για τον οποίο καταβάλλεται τόσο μεγάλη προσπάθεια για αποστολές στον Άρη, στην Ευρώπη και αλλού. Αν υπάρχει ζωή, τότε το τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να βρει εξωηλιακά πλανητικά βιοστοιχεία στο όχι πολύ μακρινό μέλλον».
