Các nền văn minh tiên tiến liệu có biết chúng ta đang ở đây?

Thật sự khó khăn khi nhìn lên bầu trời đêm mà không suy nghĩ về khả năng tồn tại những nền văn minh khác ngoài kia. Từ những suy đoán triết học của Giordano Bruno đến những ước tính thống kê của Frank Drake, chúng ta càng tìm hiểu về vũ trụ thì dường như càng có nhiều khả năng có sự sống ngoài hành tinh. Tuy nhiên, trong quá trình tìm kiếm này, chúng ta chẳng nghe thấy gì ngoài sự im lặng.

Luôn luôn có khả năng chúng ta là sinh vật sống duy nhất trong vũ trụ, cũng như là việc có thể các nền văn minh khác hiện đang ẩn mình hoặc sử dụng công nghệ truyền thông vô hình trong mắt chúng ta. Nhưng liên lạc vô tuyến vừa mạnh vừa rẻ, và chúng ta sử dụng nó một cách rộng rãi. Tín hiệu vô tuyến của chúng ta đã phát ra từ Trái đất trong nhiều thập kỷ. Vậy tại sao các nền văn minh khác lại không sử dụng vô tuyến?

Có một số người cho rằng chúng ta quá lạc quan. Mặc dù chúng ta phát ra nhiều tín hiệu vô tuyến vào không gian, nhưng sức mạnh của sóng vô tuyến sẽ giảm dần theo khoảng cách khi mà vũ trụ hiện tại vẫn đang tiếp tục giãn nở. Cùng với sự ảnh hưởng từ bụi và khí trong không gian liên sao, có khả năng tín hiệu của chúng ta chỉ có thể được nghe thấy trong vòng khoảng cách năm ánh sáng tính từ Trái đất bằng các máy thu vô tuyến mà chúng ta hiện có ngày nay. Chúng ta đã vài lần truyền trực tiếp những thông điệp vô tuyến mạnh mẽ vào không gian, chẳng hạn như thông điệp Arecibo gửi tới cụm sao Hercules vào năm 1974. Nhưng ngay cả những thông điệp này cũng sẽ rất mờ nhạt khi chúng cần di chuyển 22.000 năm ánh sáng để tới đích.

Tất nhiên, chúng ta là một giống loài trẻ và đơn giản. Có lẽ một giống loài cổ xưa, siêu tiến bộ có thể đưa thông điệp của chúng ta ra khỏi bụi vũ trụ. Nhưng liệu họ có thể làm được điều đó ở khoảng cách hàng trăm hay hàng nghìn năm ánh sáng không? Đó là câu hỏi được xem xét trong một bài báo mới được công bố dưới dạng đợi in trên arXiv.

Một phiên bản mã màu của thông điệp Arecibo. Nguồn ảnh: Đài quan sát Arecibo.

Tác giả bắt đầu với thước đo Kardashev dành cho các nền văn minh tiên tiến. Được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1964, thước đo này xếp hạng các nền văn minh dựa trên khả năng khai thác các nguồn năng lượng. Nền văn minh Loại I có thể tiếp cận năng lượng ở quy mô hành tinh, Loại II ở quy mô hệ sao và Loại III ở quy mô thiên hà. Carl Sagan và những người khác đã khái quát hóa điều này theo một thang trượt và ước tính nền văn minh của con người đạt được khoảng 0,73 điểm (chưa đạt loại I). Trên cơ sở đó, tác giả đặt một câu hỏi rằng, một nền văn minh cần có quy mô như thế nào để có thể phát hiện được các di tích của nền văn minh nhân loại, và khoảng cách này có thể là bao nhiêu?

Cho rằng tín hiệu vô tuyến nhân tạo của chúng ta chỉ xuyên qua được một trăm năm ánh sáng, một loài khác sẽ có cơ hội tốt hơn khi cố gắng giải đáp các đặc điểm nhân tạo trên Trái đất, có thể là những thứ ở quy mô thành phố hoặc các công trình lớn. Hãy xem xét các kim tự tháp Giza như một ví dụ điển hình, chúng đã tồn tại hàng nghìn năm và Kim tự tháp vĩ đại (the Great Pyramid) có móng sâu khoảng 230 mét.

Với lượng ánh sáng chiếu tới Trái đất, các kim tự tháp sẽ không thể được nhìn thấy trong khoảng cách vài nghìn năm ánh sáng, bất kể kính viễn vọng của bạn có mạnh tới đâu. Sẽ không có đủ lượng photon vượt quá khoảng cách đó để giải quyết bất cứ điều gì. Lấy phạm vi trung bình của ánh sáng khả kiến (khoảng 550nm) và độ phân giải 10 mét, khoảng cách tối đa đạt tới là khoảng 3.000 năm ánh sáng.

Để phân tích các đặc điểm quy mô kim tự tháp ở khoảng cách này, bạn sẽ cần một kính thiên văn quang học có đường kính khoảng 10 AU. Nó lớn hơn một chút so với quỹ đạo của Sao Thổ. Về nguyên tắc, một kính thiên văn ở quy mô đó có thể được chế tạo bằng cách sử dụng một hệ thống kính thiên văn quang học với hàng triệu vệ tinh trên quỹ đạo Sao Thổ. Tất nhiên, điều này vượt xa khả năng hiện tại của chúng ta hoặc của bất kỳ nền văn minh quy mô hành tinh nào. Ít nhất bạn cần phải là người làm chủ hệ sao của mình.

Vì vậy, kết luận cuối cùng của tất cả những điều này là nền văn minh Loại II có thể nhìn thấy những công trình vĩ đại của nhân loại trong vòng 3.000 năm ánh sáng. Rốt cuộc thì một chủng loài ngoài hành tinh cực kỳ phát triển có thể biết rằng chúng ta đang ở đây, nhưng phải hàng nghìn năm sau chúng ta mới đạt đến cấp độ 2 và có thể nhìn thấy họ.

Goneww
Nguồn: Phys.org