“نحن نعيش في زمن ذهبي للاستكشاف”: عالمة الفلك ليزا كالتنيجر تبحث عن علامات للحياة خارج كوكب الأرض | الحياة الغريبة

ستتجه نحو الهاوية… هل يمكنني حقًا الوصول إلى أي شخص هناك؟ تضحك ليزا كالتينيجر من التجربة غير المرضية في تدريس الفيزياء الفلكية عبر Zoom أثناء عمليات إغلاق كوفيد، لكنها ربما تتحدث عن مهنتها: محاولة اكتشاف ما إذا كان هناك الحياة خارج نظامنا الشمسي.

أسس كالتنيجر معهد كارل ساجان في عام 2015 للتحقيق في ذلك. انفجار من الطاقة المشمسة والحماس المُعدي في يوم رمادي، وهي تتحدث معي من المكتب القديم للباحث الأسطوري في الحياة خارج كوكب الأرض، والذي أصبح الآن مكتبها، والذي يطل على حرم جامعة كورنيل المورق في شمال ولاية نيويورك. يجمع المعهد باحثين من مجموعة من التخصصات لمعرفة كيف تبدو علامات الحياة على الكواكب الأخرى من هنا، حتى نتمكن من التعرف عليها إذا (أو متى) وجدناها.

إنها مهمة كبيرة في طليعة العلوم الصعبة بشكل استثنائي. تتعاون كالتينيجر مع وكالة ناسا، وقد فازت بالعديد من الجوائز ونشرت على نطاق واسع على مدار عقدين من الزمن. لكن مشروعها الأخير ليس ورقة بحثية خاضعة لمراجعة النظراء: إنه كتاب علمي شعبي حول البحث عن الحياة. الأرض الغريبة – على الأقل إصدار المملكة المتحدة – يحتوي على غلاف من الأجرام السماوية ذات الألوان الزاهية؛ يوجد بالداخل رسومات خطية كرتونية وإشارة مرجعية بها ملصقات كوكبية، والتي يذكرها كالتينيجر بسعادة. إنه ليس كتابًا مخصصًا للأطفال (على الرغم من أن المراهقين المهتمين والمتحمسين الأصغر سنًا سيحبونه)، وبعض المفاهيم معقدة بالضرورة، ولكنه مقدمة مبهجة وملفتة للنظر لموضوع يخشى الكثيرون معالجته .

وهذا يشملني. لقد اعتبرت دائمًا أن الكون – مرعب، وغير معروف، وربما عدائي – ليس من شأني، بل القراءة الأرض الغريبة، حدثت عدة أشياء مفاجئة. في البداية، جعلني أبكي: كنت مندهشًا من اتساع الكون وعمره وغموضه. لكن تدريجيًا، عندما بدأت في فهم الأساسيات، بدأت في البحث عن القصص الإخبارية حول الفضاء، وليس تجنبها. وفي غضون أسابيع، كنت أنا وزوجي وابني نتناقش بحماس حول إمكانية وجود حياة خارج الأرض. هذا هو بالضبط نوع المحادثة التي كنت سأخرج منها تمامًا في السابق، ولكن الأرض الغريبة لقد تركتني متمكنًا من الاعتقاد بأنني أستطيع فهم أساسيات الكون، ولدي فضول حقيقي لمعرفة المزيد.

كان ساجان عظيما يروج للاستكشاف الكوني، لكن ما الذي دفع كالتنيجر إلى السير على خطاه؟ لقد أرادت التراجع والتفكير في الصورة الكبيرة لمعرفة ما إذا كان هناك أي شيء مفقود في بحثها عن الحياة، كما تقول، وأدركت أن أفضل طريقة للقيام بذلك هي “إخبار صديق”: (وصف لطيف: هذا هو بالضبط ما تشعر به نغمة الكتاب الثرثارة). لكنها كانت حريصة أيضًا على إيصال ما تعتقد أنه ضاع وسط التشاؤم العام السائد في هذا العصر. “نحن نعيش في هذا الوقت الذهبي المذهل للاستكشاف. نحن قريبون جدًا من حدوث تغيير في فهمنا للكون. نحن نعيشها، ونحن مستكشفون

إذا مررت بهذا مثلي، دعني أشرح لك ذلك، وذلك بفضل اكتشافي الجديد الأرض الغريبة ثقة. لكي توجد الحياة، تحتاج إلى كوكب صخري ذو غلاف جوي في “المنطقة الصالحة للسكن”: ليس حارًا جدًا ولا باردًا جدًا. واحد من كل خمسة من النجوم التي تراها في السماء ليلاً (حوالي 20 مليارًا في درب التبانة) لديه كوكب في المنطقة الصالحة للسكن، ولكن معرفة أي شيء عنها أمر صعب للغاية، لأنها بعيدة جدًا. وحتى اكتشاف الكواكب خارج نظامنا الشمسي (الكواكب الخارجية) يتطلب نوعًا من التخمين المدروس، استنادًا إلى مراقبة كيفية تغير الضوء الصادر من النجم.

تم اكتشاف أول كوكب خارج المجموعة الشمسية في عام 1995؛ الآن تم التعرف على أكثر من 5000. في الأرض الغريبةإن إثارة كالتينيجر معدية لأنها تروي كيف اكتشفت أن تلسكوب كيبلر اكتشف اثنين من المرشحين المحتملين للحياة؛ إنها أكثر وضوحًا عندما تتحدث. “لم تكن لدينا أي فكرة عن المدة التي سيتعين علينا انتظارها حتى تصل الكواكب التي هي عبارة عن صخور داخل المنطقة الصالحة للحياة. وبعد ذلك وجدهم كيبلر ووجدوهم اثنين. كنت مثل، إذا وجدوا بالفعل اثنين…”.

وكانت القفزة التالية إلى الأمام هي تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، الذي تم إطلاقه في يوم عيد الميلاد عام 2021. ويوضح كالتينيجر: “مع هذا التلسكوب الكبير، لدينا الفرصة لأول مرة في التاريخ لمعرفة ما يوجد في الهواء”. من الكواكب الأخرى التي يمكن أن تكون الأرض. وهذا يعني أننا يمكن أن نعرف قريبا ما إذا كنا لسنا وحدنا. وتقول: “إذا كانت الحياة في كل مكان وتترك علامات في الغلاف الجوي، فسنجدها”. ومن بين المرشحين الذين تتطلع إليهم هو أقرب جيراننا، نظام بروكسيما سنتوري. “حتى النجم التالي لديه كوكب من المحتمل أن يكون أرضًا أخرى؛ “إنه على عتبة بابنا فقط.” أجد نفسي أشعر بالقشعريرة عندما تتحدث عن مدى قربنا بالفعل. “أنا أفكر في الأمر مثل كتاب التاريخ. سيكون هناك قسمان من كتاب التاريخ هذا على المدى الطويل – الوقت الذي سبق أن عرفت البشرية ما إذا كانوا بمفردهم أم لا، والوقت الذي يليه. نحن على تلك الحافة

وبطبيعة الحال، يعتقد الكثير من الناس أننا نعرف بالفعل، ولم تؤد ادعاءات العام الماضي في جلسة استماع بالكونجرس بشأن الكائنات الفضائية والحياة “غير البشرية” إلا إلى تأجيج النيران (على الرغم من نفي البنتاغون). يتجاهل الكتاب بشدة مشاهدات الأجسام الطائرة المجهولة (“الموضوع مليء بالملاحظات السيئة”)، لكن ما الذي يفعله كالتنيجر بهوسنا الدائم؟ “بالنسبة لي، يعتمد الانبهار على الإثارة والأمل في ألا نكون وحدنا في الكون. ولكننا الآن دخلنا عصرًا ذهبيًا جديدًا تمامًا من الاستكشاف، حيث لا يتعين علينا أن نعلق كل آمالنا على برامج حكومية مفترضة شديدة السرية أو ظواهر يمكن أن تنشأ عن مجموعة متنوعة من الأحداث، مثل أنماط الطقس. وبدلاً من ذلك، وجدنا الآن كواكب تدور حول نجوم أخرى ويمكننا بالفعل قراءة بصماتها الضوئية

التحضير لما JWST قد تجده في قلب عمل كالتنيجر. وباستخدام علم الأحياء والجيولوجيا وعلم الفلك والفيزياء الفلكية ومعرفة كيفية تطور الحياة على الأرض، قام فريقها بوضع نماذج لكيفية ظهور الغلاف الجوي للكواكب الأخرى الصالحة للسكن. إنهم “يذيبون الصخور” وينموون الكائنات الحية الدقيقة، ويستكشفون كل ألوان الحياة الممكنة. “أتساءل عما إذا كان خيالنا يمكن أن يغطي حتى جزءًا صغيرًا من الاحتمالات”، كما تقول في مرحلة ما، وأذهلتني كمية العمل التي تتسم بالتأمل والخيال والإبداع. أقول إن هذه ليست الطريقة التي تخيلت بها الفيزياء الفلكية. “أنا أوافق.” وأعتقد أن هذا هو أيضًا سبب عدم رغبة الكثير من الناس في الالتحاق بالعلم. يعتقدون أنها خانقة، وصلبة، وجافة، وعلى الأقل في طليعة العلوم، فهي ليست بهذه الطريقة، لأنه عليك أن تتخيل – إنها تخمين متعلم

إن الوصول إلى أفضل تخمين مدروس ينطوي على إلقاء الشبكة على نطاق واسع ومتنوعة قدر الإمكان. وهذا أحد المبادئ التوجيهية للمعهد. يجلب الخبراء من مختلف التخصصات خبرات ورؤى محددة، وكذلك يفعل الأشخاص من خلفيات مختلفة. “إذا كان لديك ستة أشخاص لديهم نفس التدريب، ونفس العرق، ونفس الجنس، فمن المحتمل أن ينتجوا ستة أضعاف نفس الحل لمشكلة ما. كلما زاد التنوع الذي يمكنك تحقيقه، كلما وجدت المزيد من الحلول.» وتقول إن إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي شمل «أشخاصًا من كل مكان، حرفيًا من العالم كله». أعتقد في بعض الأحيان أنه ليس من الواضح كيف يتطلب الأمر قرية دولية – أو مدينة ضخمة! – لتشغيل هذه التلسكوبات الفضائية. لكن تلك القرية موجودة

تتحدى مهنة كالتينيجر وفلسفته النظرة التاريخية للعلم – “برج عاجي، وذكر أبيض يرتدي معطفًا أبيض” – لكن ذلك لم يكن خاليًا من التحديات. كانت طالبة متألقة نشأت في النمسا، وقد نُصحت بعدم دراسة العلوم، ثم عندما كانت طالبة جامعية في الهندسة (حصلت على شهادتها في الفيزياء في نفس الوقت، وهذا ممكن فقط، تضحك، لأن مدينة غراتس كانت صغيرة بما يكفي للتنقل بين الجامعات بالدراجة). تم تجاهل الطالبة الأخرى الوحيدة أحيانًا من قبل معلمي “العصر الحجري”. هناك حكاية في الأرض الغريبة وعن تذمر الرجال، حصلت على وظيفة فقط “لأنني امرأة”؛ وأخرى عن لجنة توظيف تستجوبها عما إذا كان لديها أطفال (تظهر ابنتها بفخر في إحدى الرسوم التوضيحية للكتاب – لقد أرتني). كانت خبراتها المهنية في الغالب داعمة – فقد منعها أحد مديريها الأوائل بشدة من القيام بالتصوير – ولكن من الواضح أنها ليست سهلة المنال أيضًا. في وظيفتها الأولى، قالت لي: “في المرة الأولى التي أعددت فيها القهوة، صنعتها سيئة للغاية. لقد كان الأمر مضحكًا للغاية، وكانوا يقولون: “أوه، أنت تعرف ماذا، ليس عليك القيام بذلك!” لقد كان الأمر مخادعًا بعض الشيء.

عند الحديث عن القهوة، فهي تقريبًا شخصية بحد ذاتها الأرض الغريبة, فهو يتميز بشكل كبير جدًا. يقول كالتينيجر إن إحدى أهم عمليات الشراء التي تم شراؤها لإنشاء المعهد كانت عبارة عن “جهازين جيدين حقًا لصنع قهوة الإسبريسو”. إنها تحب القهوة حقًا، لكن الهدف الحقيقي كان تحفيز التواصل. “إذا كان لديك قهوة جيدة حقًا، فسوف يتجمع الناس ويتحدثون عما يفعلونه. وهناك دائمًا البسكويت والشوكولاتة الداكنة في مكتبي – ولا حتى سؤال، هناك دائمًا طعام.

يجب أن تكون كالتينيجر معلمة رائعة، ليس فقط بسبب الوجبات الخفيفة، أو المحاضرة حول متلازمة المحتال التي تذكرها عرضًا وهي تعطي الطلاب (“أعلم أنك جيد بما فيه الكفاية. أنت رائع! عد إلى مكتبي كلما كنت” “أنت في شك.” ) في الأرض الغريبة, إنها تنقل مفاهيم وأرقامًا معقدة أكبر من أن يمكن فهمها بطريقة يمكن لأي شخص – حتى أنا – فهمها باستخدام الصور. إذا كان نظامنا الشمسي عبارة عن كعكة، فإن أقرب جار لنا من الكواكب يقع على بعد حوالي 9000 كعكة (أربعة ملاعب كرة قدم)، على سبيل المثال. هناك تجربة فكرية حيث تدعو القراء إلى التساؤل عما إذا كانت الموزة كائنًا فضائيًا؛ إن توسع الكون بعد الانفجار الأعظم يشبه “الزبيب في عجينة خبز الزبيب” وتشرح مدى ضآلة الكون الذي يمكننا رؤيته أو فهمه، وتقول إننا “مثل قطعة بيبروني على بيتزا تحاول لتخيل شكل البيتزا بالكامل (مع الوجبات الخفيفة أيضًا). هناك شيء كريم جدًا في رغبتها في اصطحابنا معًا في “الرحلة المذهلة التي خضناها جميعًا”، وما زلنا مستمرين فيها.

وألاحظ أيضًا عدد المرات التي تصف فيها الحركة في الكون بالرقص؛ إنها شاعرية تمامًا. “في الواقع، كوني نمساوية، ذهبت إلى مدرسة الرقص”، تضحك (كانت اللاتينية هي تخصصها). “لقد أثر هذا النوع على تفكيري حول الجاذبية، لأنها في الأساس عبارة عن رقصة أخذ وعطاء. إنه أمر مضحك حقًا كيف فعلت الشيء منذ وقت طويل – وما زلت أحب الرقص! – شكلت أيضًا تصوري. أنت تريد أن يكون لديك فريق متنوع قدر الإمكان، لأنك لا تعرف أبدًا ما الذي يجلب في الواقع الفكرة التي قد تحل مشكلة ما.

كالتنيجر متفائلة بأننا سنحل قريبًا ما يكفي من هذه المشكلات للانتقال من النصف الأول إلى النصف الثاني من كتاب التاريخ الذي تتخيله. ولكن حتى لو ثبت أن الحياة بعيدة المنال، وكان الحصول على إجابة يستغرق وقتًا أطول وأصعب مما كان متوقعًا، فإنها سعيدة بتخيل عملها “سيسمح لشخص ما بالقيام بذلك في المستقبل”. كان من المهم أن نبين في الكتاب مدى تعاون وترابط البحث عن الحياة، “ليس على المستوى العالمي فحسب، بل عبر الزمن”. “تهتز الأفكار عبر الزمن ولا تزال تؤثر على ما نقوم به وما نراه”. وتقول إنها تتخيل في الأيام الصعبة رائد فضاء مستقبليًا في مهمتها الأولى. “لديهم خريطة النجوم القديمة وغير التقليدية هذه كتذكار. وأول نقطتين، قمت بعملهما

الأرض الغريبة: صيد الكواكب في الكون من تأليف ليزا كالتنيجر تم نشره بواسطة Penguin بسعر 25 جنيهًا إسترلينيًا. قم بشرائه مقابل 22 جنيهًا إسترلينيًا على موقع Guardianbookshop.com