Untuk mengetahui apakah ada kehidupan di luar Bumi, kita harus berurusan dengan signifikansi kita sendiri di alam semesta. Apakah kita ini sesuatu yang unik atau kita tidak istimewa?
Kita semua hidup di planet kecil yang mengorbit bintang paruh baya yang merupakan salah satu dari sekitar 200 miliar bintang dalam pusaran materi yang sangat besar yang membentuk galaksi Bima Sakti. Galaksi kita adalah salah satu dari, mungkin, beberapa ratus miliar struktur serupa di alam semesta yang dapat diamati, dan luasnya saat ini ke segala arah dari kita lebih dari 270.000.000.000.000.000.000.000 (2,7 × 1023) mil.
Dengan standar manusia yang remeh, alam semesta adalah materi yang sangat banyak dan ruang yang sangat besar. Spesies kita terbentuk pada saat yang tidak penting dalam sejarah kolosal, dan tampaknya akan ada masa depan yang lebih panjang dengan atau tanpa partisipasi kita.
Upaya untuk menentukan posisi kita, untuk menetapkan signifikansi kita mungkin tampak seperti lelucon hipertrofi. Kita pasti sangat bodoh jika kita membayangkan kita dapat menemukan makna apa pun bagi diri kita sendiri.
Namun kami mencoba melakukan hal itu, meskipun kami terlihat biasa-biasa saja, yang menjadi terlihat ketika ilmuwan Renaisans Nikola Kopernik, sekitar 500 tahun yang lalu, berhenti menganggap Bumi sebagai pusat tata surya. Idenya telah menjadi salah satu penemuan ilmiah terbesar selama beberapa ratus tahun terakhir, sekaligus indikator penting dalam perjalanan kita untuk memahami struktur dalam kosmos dan sifat dunia nyata.
Dalam upaya kita untuk menilai nilai kita, kita dihadapkan pada teka-teki: beberapa penemuan dan teori menyatakan bahwa hidup mungkin biasa saja dan biasa, sementara yang lain mengatakan sebaliknya. Bagaimana seharusnya kita mulai mengumpulkan pengetahuan kita tentang ruang angkasa - dari bakteri hingga Big Bang - untuk menjelaskan apakah kita penting atau tidak? Dan saat kita belajar lebih banyak tentang tempat kita di alam semesta, kita mencoba memahami apa artinya semua ini bagi upaya kita untuk mengetahui apakah ada makhluk hidup lain di luar angkasa? Apa langkah kita selanjutnya ke arah ini?
Apa yang kita ketahui
Video promosi:
Pada tahun 1600-an, pedagang dan ilmuwan Antony van Leeuwenhoek, dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri, menjadi orang pertama yang melihat bakteri, sebuah perjalanan yang membawanya ke dunia alien mikrokosmos. Penurunan yang luar biasa ini, perosotan menuruni tangga dimensi fisik menuju dunia yang tumbuh liar di dalam diri kita, adalah langkah pertama untuk memahami bahwa komponen tubuh kita, massa struktur molekul kita, berada di ujung paling jauh dari spektrum skala biologis. Saya ragu bahwa sebelum penemuan luar biasa Levenguk, orang memiliki kesempatan untuk memikirkan fakta ini, bukan pada tingkat yang dangkal, tetapi pada tingkat lain yang lebih dalam.
Bakteri Streptococcus pyogenes
Ada organisme di Bumi yang secara fisik lebih besar dan lebih masif dari kita - lihat paus atau pohon. Akan tetapi, kita lebih dekat ke ujung atas skala kehidupan daripada ke ujung mikroskopis. Bakteri terkecil yang bereproduksi ratusan miliar kali lebih kecil dari satu meter, dan virus terkecil masih sepuluh kali lebih kecil. Tubuh manusia sekitar 10 atau 100 juta kali lebih besar dari kehidupan paling sederhana yang kita kenal.
Di antara mamalia darat berdarah panas, kami juga termasuk di antara spesimen besar, tetapi bukan di skala paling atas. Di ujung yang berlawanan adalah kerabat terkecil kita, tikus kecil - makhluk sangat kecil dari wol dan daging dengan berat hanya dua gram. Mereka ada di tepi kemungkinan, dan tubuh mereka terus-menerus kehilangan panas, yang hampir tidak dapat mereka ganti dengan bantuan makanan yang berlimpah.
Namun, kebanyakan mamalia justru lebih mendekati ukurannya daripada kita - terutama jika Anda menganggap bahwa rata-rata berat badan mamalia adalah 40 gram. Tubuh pintar berbasis sel kita yang canggih berada di puncak, dan relatif sedikit mamalia yang lebih besar dari kita.
Tidak ada keraguan bahwa kita berada di tepi ini, di perbatasan antara keanekaragaman kompleks dari yang kecil secara biologis dan kemampuan terbatas dari yang besar secara biologis. Sekarang bayangkan sistem planet kita. Bintang kita bukan di antara jenis bintang yang paling melimpah (kebanyakan bermassa lebih kecil), orbit kita saat ini lebih bulat dan lebih jauh satu sama lain daripada di kebanyakan sistem eksoplanet lainnya, dan kita tidak memiliki super- Bumi di antara tetangga planet kita.
Jenis dunia ini, beberapa kali lebih besar dari massa Bumi, diwakili dalam setidaknya 60% dari semua sistem, tetapi di tata surya kita tidak. Jika Anda adalah arsitek sistem planet, Anda akan menganggap desain kami terisolasi, sedikit berbeda dari biasanya.
Beberapa karakteristik ini didasarkan pada fakta bahwa tata surya kita telah lolos dari reorganisasi dinamis utama yang gagal dilakukan oleh sebagian besar sistem planet lain. Ini tidak berarti bahwa kita yakin akan masa depan yang tenang dan damai - simulasi gravitasi terbaru menunjukkan bahwa dalam beberapa ratus juta tahun sistem kita mungkin terpengaruh oleh periode yang lebih kacau.
Dan dalam lima miliar tahun lagi, matahari bisa mengembang dengan permulaan periode penuaan spasmodik dan secara signifikan mengubah iradiasi planet-planet. Semua indikator menunjukkan bahwa kita sekarang hidup di waktu perantara atau batas, dalam periode transisi antara masa muda bintang-planet dan periode kelemahan yang akan datang.
Keberadaan kita yang relatif tenang selama periode ini, jika kita mengevaluasinya dalam retrospeksi, tidaklah mengherankan. Seperti aspek lain dari situasi kita, kita hidup di tempat yang beriklim sedang, tidak terlalu hangat dan tidak terlalu dingin, secara kimiawi lingkungan kita tidak terlalu aktif atau terlalu lembam, tidak terlalu mudah menguap dan tidak sepenuhnya tanpa perubahan.
Selain itu, hari ini jelaslah bahwa lingkungan yang tenang secara astrofisika ini jauh melampaui galaksi kita. Dari sudut pandang alam semesta secara keseluruhan, kita ada di periode yang jauh lebih tua daripada periode cepat dan penuh kekerasan di ruang muda yang panas. Proses pembuatan bintang melambat di mana-mana. Matahari lain, planet lain terbentuk dengan kecepatan rata-rata hanya 3% dari periode 11 hingga 8 miliar tahun yang lalu.
Bintang-bintang ini mulai bergerak perlahan di alam semesta. Dan, jika kita berbicara dalam istilah kosmologis yang luas, hanya 6 atau 5 miliar tahun yang lalu alam semesta kita mulai melambat setelah Big Bang. Energi gelap, yang lahir dari ruang hampa itu sendiri, mempercepat pertumbuhan ruang dan membantu menekan perkembangan struktur kosmik yang lebih besar. Tetapi ini berarti bahwa kehidupan pada akhirnya akan hancur di masa depan yang terpisah menjadi isolasi yang membosankan dalam alam semesta yang semakin tidak dapat dipahami.
Gabungkan semua faktor ini, dan kemudian menjadi jelas bahwa pandangan kita tentang ruang dalam dan luar sangat terbatas. Ini adalah pemandangan dari tiang yang sempit. Faktanya, pemahaman intuitif kita tentang peristiwa acak dan perkembangan ilmiah kita di bidang inferensi statistik mungkin berbeda jika ada keadaan lain di bidang keteraturan atau kekacauan, ruang dan waktu.
Dan fakta bahwa kita terlalu jauh dari kehidupan lain di luar angkasa - sedemikian rupa sehingga kita belum berhasil menangkap salah satu tanda atau menemukannya - berdampak kuat pada kesimpulan yang bisa kita tarik.
kesimpulan
Kami memiliki banyak bukti untuk mendukung gagasan dasar Copernicus bahwa kami tidak istimewa. Namun pada saat yang sama, terdapat beberapa ciri khas lingkungan kita yang menunjukkan kebalikannya.
Beberapa dari kualitas ini telah melahirkan apa yang disebut prinsip antropik, yang menurutnya konstanta fundamental tertentu di alam tampaknya "disetel dengan baik", dan dengan demikian kualitas fundamental alam semesta seimbang di dekat batas yang memungkinkan bumi dan kehidupan di atasnya ada. Jika Anda melangkah terlalu jauh ke salah satu arah, maka sifat kosmos bisa sangat berbeda.
Ubah sedikit kekuatan gravitasi relatif, dan kemudian bintang tidak akan terbentuk sama sekali dan tidak ada unsur berat yang akan muncul, atau bintang besar akan tercipta dan kemudian dengan cepat menghilang, tidak meninggalkan jejak, tidak ada keturunan, tidak ada jalan menuju kehidupan. Dan jika Anda mengubah gaya elektromagnetik, maka ikatan kimia antar atom akan menjadi terlalu lemah atau terlalu kuat untuk menciptakan berbagai struktur molekul yang memungkinkan kompleksitas luar biasa di ruang angkasa.
Galaksi spiral NGC 4258
Apa pendapat kita tentang semua kontradiksi ini? Menurut pendapat saya, fakta mendorong kita ke ide ilmiah baru tentang tempat relatif kita di luar angkasa, berpisah dengan prinsip Copernicus dan ide antropik, dan saya juga berpikir bahwa bergerak ke arah ini, ide baru ini akan menjadi prinsip yang independen. Mungkin kita bisa menyebut ide baru ini sebagai prinsip cosmo-chaotic, platform antara keteraturan (arti asli dari kata Yunani kosmos) dan chaos.
Esensinya terletak pada kenyataan bahwa kehidupan, dan khususnya, kehidupan di Bumi, akan selalu berada di tempat kontak atau di persimpangan zona yang ditentukan oleh karakteristik seperti energi, lokasi, skala, waktu, keteraturan, dan kekacauan. Faktor-faktor seperti stabilitas atau kekacauan orbit planet, atau variasi iklim dan geofisika di planet, merupakan manifestasi langsung dari karakteristik ini.
Jika Anda bergerak terlalu jauh dari batas-batas ini, keseimbangan akan bergeser ke arah yang tidak menguntungkan. Hidup kita membutuhkan kombinasi bahan yang tepat, campuran ketenangan dan kekacauan - kombinasi yin dan yang yang tepat.
Mendekati batas-batas ini membuat perubahan dan variasi seperti itu menjadi mungkin, tetapi seseorang tidak boleh terlalu dekat agar tidak terus-menerus membanjiri sistem itu sendiri. Ada kesamaan yang jelas dengan konsep zona layak huni (zona Goldilocks), yang menurutnya suhu lingkungan luar angkasa untuk planet di sekitar bintang berada dalam kisaran parameter yang sempit.
Jika Anda tidak memperhitungkan keberadaan kehidupan, maka zona layak huni bisa jauh lebih dinamis - tidak harus tetap dalam ruang dan waktu. Melainkan, itu adalah lintasan yang terus bergerak, menggeliat, dan menekuk dengan banyak parameter - seperti jalur yang diletakkan oleh lengan dan kaki seorang penari.
Jika aturan universal adalah bahwa kehidupan hanya bisa ada dalam kondisi ini, maka beberapa kemungkinan menarik muncul tentang signifikansi kita di ruang angkasa. Berbeda dengan gagasan keras Copernicus, yang menekankan keadaan biasa-biasa saja dan karena itu mengasumsikan sejumlah besar kondisi serupa di ruang angkasa, gagasan bahwa kehidupan membutuhkan penyesuaian berbagai parameter dan dinamis mengurangi jumlah opsi.
Kemungkinan-kemungkinan kehidupan yang dihasilkan dari pendekatan baru ini juga berbeda dengan ide-ide antropis, yang dalam bagian paling radikal hanya memprediksi satu tempat pembentukan kehidupan dalam ruang dan waktu secara umum. Sebaliknya, aturan baru mendefinisikan di mana kehidupan harus muncul, serta frekuensi potensial kemunculannya. Aturan baru menjelaskan karakteristik dasar yang diperlukan untuk hidup dalam ruang yang memungkinkan dengan banyak parameter waltzing - ini menunjukkan zona subur.
Aturan hidup semacam ini tidak serta merta mengubah makhluk hidup menjadi bagian khusus dari realitas. Biologi mungkin adalah fenomena fisik paling kompleks di alam semesta kita - atau di alam semesta mana pun yang mematuhi hukum tertentu. Tetapi ini, mungkin, adalah batas ekstrim dari keanehan: struktur alam yang sangat kompleks yang muncul di bawah kondisi yang tepat, di perbatasan ketertiban dan kekacauan.
Dan rumusan konsep tentang di mana tepatnya kehidupan cocok dengan skema alam yang lebih besar mengarah langsung ke pemecahan teka-teki, di mana terdapat argumen yang meyakinkan, tetapi tidak pasti bahwa kehidupan harus ada dalam kelimpahan dan bahwa itu sangat jarang.
Caleb Scharf
Caleb Scharf adalah direktur Pusat Astrobiologi Interdisipliner di Universitas Columbia; dia adalah penulis Gravity's Engines: How Bubble-Blowing Black Holes Rule Galaxies, Stars, dan Life in the Cosmos.
