เปิดตำนาน SETI ภาค 3: รู้จัก “ไดสันสเฟียร์” และ “สเกลคาร์ดาเชฟ” มาตรวัดความล้ำหน้าแห่งจักรวาล

หลังจากที่เราได้รู้จักกับ สมการของเดรค (Drake Equation) และความทะเยอทะยานของมนุษยชาติในตอนก่อนหน้าไปแล้ว วันนี้เราจะพาไปทำความรู้จักกับสองแนวคิดรากฐานที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า หากเราพบมนุษย์ต่างดาวในวันหนึ่ง พวกเขาอาจจะล้ำหน้ากว่าเราชนิดที่จินตนาการไปไม่ถึง

เรื่องราวเริ่มต้นจาก ฟรีแมน ไดสัน (Freeman Dyson) นักฟิสิกส์ทฤษฎีและนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ-อเมริกันผู้มีชื่อเสียง (พ.ศ. 2466-2563) ซึ่งในปี พ.ศ. 2503 เขาได้ตีพิมพ์งานวิจัยที่สร้างแรงสั่นสะเทือนไปทั่ววงการในชื่อ "การค้นหาแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดจากดวงดาวที่สร้างขึ้นโดยเจตนา" โดยไดสันเสนอว่าอารยธรรมที่ก้าวหน้ามากๆ จะมีความต้องการพลังงานมหาศาลจนอาจตัดสินใจสร้างโครงสร้างขนาดยักษ์ล้อมรอบดาวฤกษ์แม่ของพวกเขาเพื่อดักจับพลังงานทั้งหมดมาใช้งาน โครงสร้างนี้ถูกเรียกว่า ไดสันสเฟียร์ (Dyson Sphere) ซึ่งจะปล่อยความร้อนเหลือทิ้งออกมาในรูปแบบของรังสีอินฟราเรด (Infrared Radiation) ทำให้เราสามารถใช้กล้องโทรทรรศน์ตรวจจับร่องรอยเทคโนโลยีนี้ได้จากระยะไกลแสนไกล แม้พวกเขาจะไม่ได้ส่งสัญญาณวิทยุหาเราโดยตรงก็ตาม

ในเวลาไล่เลี่ยกันฝั่งสหภาพโซเวียตก็ได้ให้กำเนิดแนวคิดการจัดอันดับอารยธรรมโดย นิโคไล คาร์ดาเชฟ (Nikolai Kardashev) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ผู้เชี่ยวชาญด้านดาราศาสตร์วิทยุ (พ.ศ. 2475-2562) ซึ่งในปี พ.ศ. 2507 เขาได้เสนอ สเกลคาร์ดาเชฟ (Kardashev Scale) เพื่อแบ่งระดับความล้ำหน้าของสิ่งมีชีวิตตามปริมาณพลังงานที่พวกเขาสามารถควบคุมได้ โดยแบ่งเป็น 3 ระดับหลักคือ อารยธรรมระดับที่ 1 (Type I) ที่ใช้พลังงานทั้งหมดที่มีบนดาวเคราะห์ของตนเองได้ อารยธรรมระดับที่ 2 (Type II) ที่ควบคุมพลังงานจากดาวฤกษ์ทั้งดวง (เช่น การใช้ไดสันสเฟียร์) และ อารยธรรมระดับที่ 3 (Type III) ที่สามารถดึงพลังงานมาใช้ได้จากทั้งกาแล็กซีเลยทีเดียว

คาร์ดาเชฟเคยสงสัยว่าแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ CTA-102 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 8 พันล้านปีแสง อาจเป็นสัญญาณจากมนุษย์ต่างดาว แต่ภายหลังพบว่าเป็นเพียง เควซาร์ (Quasar) หรือนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์เท่านั้น อย่างไรก็ตามแนวคิดของเขาช่วยให้นักวิจัยมองเห็นภาพชัดขึ้นว่าอารยธรรมระดับที่ 2 และ 3 จะตรวจพบได้ง่ายกว่ามาก เนื่องจากปริมาณข้อมูลและพลังงานมหาศาลที่พวกเขาสามารถส่งผ่านระยะทางตั้งแต่ 1 แสนปีแสง ไปจนถึงกว่า 1 หมื่นล้านปีแสง ได้อย่างสบายๆ

บทสรุปที่สำคัญจากทั้งไดสันและคาร์ดาเชฟคือหลักการที่เรียกว่า กระจกเงาแห่งจักรวาล (Cosmic Mirror) ซึ่งบอกเราว่าการค้นหา SETI แท้จริงแล้วคือการสะท้อนภาพอนาคตของมนุษยชาติเอง เพราะด้วยอายุของทางช้างเผือก (Milky Way) ที่เก่าแก่กว่า 13,000 ล้านปี จึงมีความเป็นไปได้สูงมากที่อารยธรรมอื่นจะมีวิวัฒนาการล่วงหน้าเราไปนับล้านปี การตั้งทฤษฎีเรื่องโครงสร้างยักษ์และระดับพลังงานจึงเป็นทั้งการคาดการณ์ถึงสิ่งที่เราอาจพบ และเป็นแผนที่นำทางว่ามนุษย์เราอาจก้าวไปถึงจุดไหนในอีกหลายพันปีข้างหน้า

ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today

• A Brief-ish History of SETI. Part III: Dyson and Kardashev

• เปิดตำนาน SETI ภาค 1: เอกภพกว้างใหญ่ขนาดนี้ แล้วสิ่งมีชีวิตอื่นไปอยู่ที่ไหนกันหมด?

• เปิดตำนาน SETI ภาค 2: เมื่อวิทยาศาสตร์เริ่ม “ดักฟัง” เสียงจากดวงดาวอย่างจริงจัง

• เปิดตำนาน SETI ภาค 3: รู้จัก “ไดสันสเฟียร์” และ “สเกลคาร์ดาเชฟ” มาตรวัดความล้ำหน้าแห่งจักรวาล