Tunatumia neno "miaka ya mwanga" kana kwamba ni maili kubwa zaidi tu. Si hivyo. Mwaka wa mwanga ni maili trilioni 5.88, umbali ambao mwanga husafiri katika mwaka mmoja kwa maili 186,000 kwa sekunde. Galaksi yetu, Milky Way, ina takriban miaka 100,000 ya mwanga kwa upana. Acheni hilo liingie akilini kwa muda.
Tunapozungumza kuhusu ukubwa wa anga, hatuzungumzii "mbali" kwa maana yoyote ambayo wanadamu wamewahi kuipitia. Tunazungumzia umbali mkubwa kiasi kwamba kitendo chenyewe cha kutazama kinakuwa aina ya kusafiri kwa wakati. Na hiyo inabadilisha kila kitu kuhusu maana halisi ya "kuona" ustaarabu mwingine.
Tatizo la Ukubwa
Tuanze na galaksi yetu tu, moja kati ya takriban galaksi trilioni mbili katika ulimwengu unaoonekana. Milky Way ina mahali fulani kati ya nyota bilioni 100 na bilioni 400. Mfumo wetu wa jua uko takriban miaka 26,000 ya mwanga kutoka katikati ya galaksi, takriban nusu ya njia katika mojawapo ya mikono ya ond.
Kuvuka galaksi yetu kwa kasi ya chombo chetu cha anga cha haraka zaidi, Voyager 1, kinachosafiri kwa takriban maili 38,000 kwa saa, kungehitaji takriban miaka bilioni 1.7. Hiyo si kosa la uchapaji. Bilioni. Na herufi B. Dinosauri walitoweka miaka milioni 65 iliyopita. Voyager 1 ingehitaji kusafiri kwa mara 26 zaidi ya utawala mzima wa dinosauri ili kuvuka tu jirani yetu ya kiulimwengu.
Ukaguzi wa Ukubwa
- Galaksi yetu: ~miaka 100,000 ya mwanga kwa upana
- Nyota katika galaksi yetu: bilioni 100-400
- Galaksi katika ulimwengu unaoonekana: ~trilioni 2
- Muda wa kuvuka galaksi kwa kasi ya Voyager: ~miaka bilioni 1.7
Na hiyo ni Milky Way tu. Galaksi kubwa ya karibu zaidi, Andromeda, iko miaka milioni 2.5 ya mwanga mbali. Ukingo wa ulimwengu unaoonekana? Miaka bilioni 46 ya mwanga. Sisi ni chembe kwenye chembe, tunaelea katika bahari ya utupu kubwa sana hivi kwamba "isiyo na mwisho" haitosha hata kuielezea.
Mwanga Ni Mashine ya Wakati
Hapa ndipo mambo yanakuwa ya ajabu. Kwa sababu hakuna kinachosafiri haraka kuliko mwanga, kila tunapoangalia kitu angani, tunaangalia zamani. Si kwa mfano. Kihalisi.
Jua unaloliona angani si jua la sasa hivi, ni jua la dakika 8 na sekunde 20 zilizopita. Kama jua lingetoweka ghafla, tusingejua kwa zaidi ya dakika 8. Bado tungehisi joto lake, bado tungeona mwanga wake, tukiwa hatujui kabisa janga ambalo tayari limetokea.
Mfumo wa nyota wa karibu zaidi, Alpha Centauri, uko miaka 4.24 ya mwanga mbali. Unapouangalia, unaona mwanga ulioondoka nyota hiyo zaidi ya miaka minne iliyopita. Galaksi ya Andromeda inaonekana kwetu kama ilivyokuwa miaka milioni 2.5 iliyopita, kabla wanadamu hata hawakuwepo. Vitu vya mbali zaidi tunavyoweza kuviona vinatuonyesha ulimwengu ulivyokuwa miaka bilioni 13.8 iliyopita, miaka mia chache tu ya milioni baada ya Big Bang.
Unapoangalia anga la usiku, huoni ulimwengu ulivyo. Unauona ulivyokuwa, makumbusho ya wakati ambao haupo tena.
Hakuna "sasa" katika anga. Wakati wa sasa ni wa ndani tu. Kila kitu kingine ni historia, na kadri unavyoangalia mbali zaidi, ndivyo unavyopenya ndani zaidi ya historia.
Tatizo la Dinosauri
Hii inatuleta kwenye ufahamu wa msingi ambao majadiliano mengi kuhusu uhai wa kigeni yanakosa kabisa.
Dinosauri walitoweka takriban miaka milioni 65 iliyopita. Hiyo ina maana mwanga kutoka tukio lile la kutoweka, asteroidi ilipogonga, moto, mawingu ya vumbi, umekuwa ukisafiri nje kupitia anga kwa miaka milioni 65. Mwanga huo sasa umefikia nyanja yenye kipenyo cha miaka milioni 65 ya mwanga.
Ustaarabu wowote ndani ya nyanja hiyo, ukielekeza darubini zao kwenye Dunia sasa hivi, wasingetuona. Wangetazama kipindi cha Cretaceous. Wangeona dinosauri. Na hawangejua kwamba miaka milioni 65 baadaye, spishi ya nyani wasio na nywele wangekuwa wakishangaa kama kuna mtu huko nje.
Wageni Wangeona Nini (Kwa Umbali)
- Miaka 4 ya mwanga mbali: Dunia mwaka 2022
- Miaka 100 ya mwanga mbali: Enzi ya Vita vya Kwanza vya Dunia
- Miaka 10,000 ya mwanga mbali: Mwisho wa Enzi ya Barafu ya mwisho
- Miaka milioni 65 ya mwanga mbali: Tukio la kutoweka kwa dinosauri
- Miaka milioni 500 ya mwanga mbali: Uhai wa kwanza changamano unaibuka
Sasa fikiria hili: mwanga kutoka ustaarabu wa binadamu, ishara zetu za redio, matangazo ya TV, kila kitu kinachutufanya kuwa spishi ya kiteknolojia, umekuwa ukisafiri nje kwa miaka 100 tu. Hiyo ina maana "sahihi" yetu imefikia nyanja yenye kipenyo cha miaka 100 tu ya mwanga.
Galaksi yetu ina upana wa miaka 100,000 ya mwanga. Ishara yetu imefunika 0.1% ya kipenyo. Sisi ni kiputo kidogo cha kugunduliwa katika bahari ya ukimya wa kiulimwengu.
Mazungumzo Yasiyowezekana
Hata kama tungeweza kugundua ustaarabu mwingine, mawasiliano yangekuwa hayawezekani kimsingi.
"Habari" rahisi kwa mfumo wa nyota wa karibu zaidi ingehitaji miaka 4.24 kufika. Jibu lingehitaji miaka 4.24 mengine kurudi. Safari ya kwenda na kurudi ya miaka 8.5 kwa ubadilishanaji mmoja. Na hiyo ni na jirani yetu wa karibu zaidi.
Ongeza hii kwa umbali wa kigalaksi. Ustaarabu upande wa pili wa Milky Way unatutumia ujumbe. Unachukua miaka 100,000 kufika. Tunajibu. Unachukua miaka 100,000 mengine kuwafikia. Ubadilishanaji mmoja unaoenea miaka 200,000.
Fikiria kutuma ujumbe wa simu na kujua wajukuu wa wajukuu wako, vizazi mia kutoka sasa, wanaweza kupata jibu. Hiyo si mawasiliano. Hiyo ni akiolojia.
Ustaarabu wa binadamu kwa ujumla, kutoka miji ya kwanza hadi leo, unaenea takriban miaka 10,000. Tungehitaji kudumisha ustaarabu imara, wenye teknolojia ya juu kwa mara 20 zaidi ya tulivyokuwepo tu kukamilisha ubadilishanaji mmoja na mtu ng'ambo ya galaksi. Milki ya Roma iliinuka na kuanguka katika takriban miaka 1,000. Tunazungumzia kufanya kitu ambacho jamii ya binadamu haijawahi kukaribia hata kidogo.
Tatizo la Wakati
Hii ndiyo hesabu inayofanya mawasiliano kuwa haiwezekani kimsingi, hata kama galaksi imejaa uhai.
Dunia ina umri wa miaka bilioni 4.5. Ustaarabu wa binadamu, sehemu inayoweza kutuma au kupokea ishara, umekuwepo kwa takriban miaka 10,000. Hiyo ina maana ukichukua picha ya papo hapo ya Dunia wakati wowote katika historia yake, ungekuwa na nafasi ya takriban 0.0002% ya kutupata wakati wa dirisha letu la kiteknolojia.
Sasa fikiria ustaarabu ulio miaka 50,000 ya mwanga mbali. Mwanga unaotufika kutoka kwao uliondoka miaka 50,000 iliyopita. Mwanga unaowafikia kutoka kwetu uliondoka miaka 50,000 iliyopita. Ili tu"kuonana" kama ustaarabu wa kiteknolojia, sote wawili tunahitaji kuwepo kama ustaarabu wa kiteknolojia wakati ule ule wa kiulimwengu, ukizingatia muda wa kusafiri kwa mwanga.
Kama ustaarabu kwa kawaida hudumu miaka 10,000 (na hiyo ni matumaini, kwa kuzingatia rekodi yetu), na galaksi ina umri wa miaka bilioni 13, madirisha ya kutazamana ni madogo sana. Meli mbili zinazopitana usiku, isipokuwa usiku ni bilioni za miaka na meli zinasogea kwa kasi tofauti kwa mielekeo tofauti.
Kuunda Upya Kitendawili cha Fermi
Kitendawili cha Fermi kinauliza: ikiwa ulimwengu ni mkubwa sana na wa zamani sana, wako wapi wote? Majibu ya kawaida yanajumuisha mambo kama Kichujio Kikubwa, au ustaarabu kujiharibu, au kujificha makusudi.
Lakini kuna jibu rahisi zaidi ambalo halihitaji maelezo maalum yoyote: ulimwengu umeundwa kwa kutengana.
Si kwamba ustaarabu ni nadra (ingawa unaweza kuwa). Si kwamba wanajiharibu (ingawa wanaweza). Ni kwamba kikomo cha kasi ya kiulimwengu na ukubwa wa anga vinafanya mawasiliano, hata ugunduzi, kuwa haiwezekani kitakwimu. Ulimwengu si wa uadui kwa uhai. Haujali wakati.
Matumaini ya Quantum
Kuna sababu wanafizikia wanashangilia kuhusu mekanika ya quantum wanapozungumza kuhusu tatizo hili. Muunganisho wa quantum, "kitendo cha kutisha kwa mbali" cha Einstein, kinapendekeza kwamba chembe zinaweza kuwa na uhusiano katika umbali wowote mara moja. Chembe mbili zilizounganishwa, zikitenganishwa na miaka ya mwanga, zinaonekana "kujua" kuhusu hali ya kila moja wakati moja inapimwa.
Hii imesababisha nadharia kuhusu mawasiliano ya quantum kuvuka pengo la kiulimwengu. Kama taarifa ingeweza kusafiri mara moja kupitia muunganisho, tungeweza kinadharia kuwa na mazungumzo ya wakati halisi kote galaksini. Hakuna tena kusubiri miaka 100,000 kwa jibu.
Lakini kuna kikwazo. Fizikia ina ucheshi wa kikatili.
Nadharia ya kutokuwasiliana inathibitisha kwamba huwezi kutumia muunganisho wa quantum kutuma taarifa haraka kuliko mwanga. Unapopima chembe iliyounganishwa, unapata matokeo ya bahati nasibu, yanayohusiana na mwenzake, ndiyo, lakini ya bahati nasibu hata hivyo. Bila njia ya kawaida (iliyopunguzwa na kasi ya mwanga) ya kulinganisha matokeo, uhusiano hauna maana. Muunganisho unakupa uhusiano, si mawasiliano.
Kitendawili cha Quantum
Muunganisho ni wa papo hapo katika umbali wowote, lakini kutoa maana kutoka kwake bado kunahitaji ishara za kasi ya mwanga. Ulimwengu ulipata mwanya, kisha ukaufunga.
Hivyo kusema, teknolojia ya quantum si bure kwa mawasiliano ya kiulimwengu. Sensori za quantum zinaweza kugundua ishara dhaifu zaidi kuliko teknolojia yoyote ya kawaida inavyoweza kupata. Kompyuta za quantum zinaweza kuchambua seti kubwa za data kutoka darubini za redio, kupata ruwaza ambazo hatungewahi kuziona vinginevyo. Kriptografia ya quantum inaweza kuhakikisha kwamba ujumbe wowote tunaoutuma unabaki salama kwa milenia.
Na nani ajua? Fizikia imetushangaza hapo awali. Nadharia ya uhusiano ilikuwa sayansi ya kubuni kabla ya Einstein. Mekanika ya quantum ilionekana kama wazimu kabla haijajithibitisha. Labda kuna mwanya ambao bado hatujapata, njia ya kutumia upekee wa quantum ambayo haikiuki sababu lakini inavuka pengo la kiulimwengu.
Lakini hadi wakati huo, bado tumekwama na mwanga. Bado tunasubiri. Bado tunatazama zamani wakati sasa inaendelea bila kuonekana.
Hii Maana Yake Nini
Sijaribu kuwa wa huzuni hapa. Kuna kitu cha kina katika upweke huu, kitu karibu kizuri kuhusu nafasi yetu.
Tunaishi katika dirisha fupi la wakati wa kiulimwengu. Mwanga kutoka ustaarabu wetu ndio unaanza safari yake ya nje. Katika miaka michache ya milioni, viumbe katika ulimwengu wa mbali wanaweza kuangalia eneo letu la anga na kuona ushahidi kwamba kitu cha kiteknolojia kiliwahi kuwepo hapa. Hawatatuona tukiwa hai. Wataona mwangwi wetu.
Na sisi tunafanya vivyo hivyo. Kila ishara tunayoitafuta, kila sayari ya nje tunayoichunguza kwa dalili za uhai, hatuangalii sasa. Tunaangalia historia. Tunatumaini kwamba mahali fulani katika makumbusho makubwa ya ulimwengu, katika bawa sahihi wakati sahihi, mtu aliacha ujumbe.
Hatuko peke yetu kwa sababu ulimwengu ni tupu. Tuko peke yetu kwa sababu ulimwengu ni mkubwa sana na wa polepole sana kwa kitu kingine chochote.
Labda kuna ustaarabu elfu kumi katika galaksi yetu sasa hivi. Labda kuna milioni. Haijalishi. Muundo wa muda-anga wenyewe unatuweka mbali. Sote tunatazamana zamani zetu, tukitenganishwa na pengo la wakati ambalo linafanya umri wa spishi yetu nzima kuonekana kama pigo la moyo.
Kama hiyo inaonekana ya upweke, fikiria mbadala: tunaweza kuwa wapekee tunaopitia wakati huu. Viumbe pekee katika ulimwengu unaoonekana wanaotafakari ukubwa wake. Ufahamu pekee uliowahi kuangalia nyota na kushangaa.
Hiyo si kitu kidogo. Hiyo ni kila kitu.
