Liệu rằng có công thức nào của toán học sẽ tìm ra được sự sống bên ngoài Trái Đất không ?
Với những công nghệ hiện đại mới, ta tiến hành thu thập thông tin của các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời và từ những hố đen khổng lồ trong vũ trụ, nhằm có được một cái nhìn rõ hơn về khoảng không bao la kia, về nguồn gốc vũ trụ và cụ thể hơn, về nguồn gốc sự sống.
Trong việc nghiên cứu sinh vật học vũ trụ và các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, việc hành tinh ấy hay thiên hà ấy “có thể định cư được” là chìa khóa của mọi nghiên cứu. Việc định cư được không dựa vào môi trường hành tinh đó để đánh giá được, “định cư được” không hẳn nghĩa là có thể ở luôn được.
Các nhà khoa học vẫn đang tìm ra điều kiện vật lý để một hành tinh tồn tại nước ở dạng lỏng, và liệu nơi đó có thể xảy ra những phản ứng hóa học tạo nên được sự sống hay không.
Những nghiên cứu về nguồn gốc sự sống hẳn là chứa đầy thử thách và là một chủ đề nhiều người phản bác. Thông thường những nghiên cứu về vấn đề này được tiến hành độc lập, và thông thường kết quả đưa lại là những câu chuyện về những bước đi phức tạp các nhà khoa học tạo ra để sự sống dần hình thành.
Nhưng những câu chuyện đó thì không đủ để giúp ta nghiên cứu về một sự sống có thể đang manh nha hình thành trên một hành tinh xa xôi nào đó.
Ta có một vài cách để trả lời câu hỏi liệu có sự sống ngoài kia không.
Phương pháp đầu tiên, chính là mục tiêu của ngành sinh vật học vũ trụ: tìm càng nhiều càng tốt các hệ thống sao và hành tinh vẫn đang hoạt động, sử dụng chúng để tính toán tốc độ phát triển của sự sống, tỉ lệ có thể có sự sống với những con số cụ thể.
Phương pháp thứ hai là tìm ra liệu rằng sự sống tồn tại có phải là một sự kiện đặc biệt của vũ trụ không? Bởi lẽ tới giờ ta vẫn chưa phát hiện được những bằng chứng về sự sống ngoài Trái Đất.
Chỉ cần một trong hai cách thành công, ta cũng sẽ có thể giả định được tỉ lệ để sự sống xuất hiện trong vũ trụ rộng lớn. Nhưng thực tế rằng hiện giờ, ta không có nhiều thông tin để phân tích.
Vào thời điểm năm 1961, nhà thiên văn học và vật lý học vũ trụ Frank Drake mang lại cho chúng ta công thức nổi tiếng mang tên ông, Phương Trình Drake, nhằm tập trung vào tìm hiểu và tính toán, liệu có những nền văn minh nào khác đang tồn tại trong vũ trụ. Tính tới thời điểm này, công thức này vẫn là một công cụ cực kì hữu hiệu để chúng ta bớt “mù chữ” đi chút ít giữa vũ trụ rộng lớn này.
Dạng đơn giản nhất của Phương Trình Drake như sau:
Vế trái, đó là con số biểu hiện số lượng trung bình xuất hiện sự kiện gây ra nguồn gốc sự sống trên một hành tinh, trong một khoảng thời gian (t).
Sự kiện có thể chỉ đơn giản là một tế bào sống được hình thành, hay những chuỗi sự kiện riêng biệt trong một khoảng không gian và thời gian nhất định, và kết quả của nó sẽ là một hình thể sự sống.
Vế phải, với thứ tự từ trái sang phải, gồm những yếu tố:
– Số lượng “nền móng xây dựng sự sống” (như nguyên tử, phân tử) để có thể có được sự sống trên một hành tinh.
– Số nghịch đảo của số “nền móng” trung bình kia để có thể tạo nên sự sống (như là vi khuẩn).
– Số lượng “nền móng” kia có thể sử dụng để xây được thành một cá thể sống (những nguyên tử, phân tử tự do, không bị bó buộc hay giam giữ bằng cách này hay cách khác).
– Khả năng xuất hiện của một sự kiện với mỗi một số lượng “nền móng xây dựng” cần thiết trong một đơn vị thời gian.
– Độ dài thời gian.
Điều thú vị ở phương trình này ở việc nó nối liền hiện tượng xuất hiện sự sống xảy ra ở mức nguyên tử với thứ khổng lồ như những hành tinh lớn, một môi trường sống lớn, qua số lượng nguyên tử và phân tử nền móng và sự sẵn có của chúng trong từng môi trường riêng. Đơn cử như việc hành tinh ta đang tính tới lớn mức nào, nó được tạo nên bởi loại nguyên liệu gì, …
Tất cả những điều này cho ta một cơ sở để đưa ra những giả định mang tính nguyên tử, phân tử về sự sống. Với công thức ấy, tỉ lệ hình thành sự sống trên Trái Đất là 10-33, nhưng với kích thước đồ sộ của mình, cộng với 4 tỉ năm “tổng hợp hóa học”, thì cuối cùng đã có được kết quả của sự sống. Dù chỉ được một kết quả, nhưng bạn hãy nhìn xung quanh xem, chúng ta đã đi một chặng đường tiến hóa rất dài.
Cũng với công thức ấy, ta cũng có thể phân tích và tính toán được tỉ lệ có được sự sống ở một hành tinh khác. Ví dụ, Trái Đất và Sao Hỏa có rất nhiều vật chất tương đồng nhau trong lịch sử phát triển của mình, nhất là những năm tháng Hệ Mặt Trời mới hình thành, cả hai hành tinh đều bị thiên thạch lớn bé dội xuống không thương tiếc.
Nhưng tỉ lệ có được sự sống, một thế giới nữa “như Trái Đất” sẽ rất khác ở những Hệ sao khác, những vụ trụ khác, dựa rất nhiều vào các yếu tố vật lý và hóa học nơi đó và biết đâu, những nơi ấy lại có riêng cho mình một hệ thống vật lý và hóa học khác chúng ta?
Mặc dù Phương Trình Drake mang nhiều tính ước đoán và giả thuyết, nhưng ít nhiều ta vẫn có được cho mình một định nghĩa, một công thức để trả lời cho mình câu hỏi: Trong vũ trụ bao la kia, việc tồn tại một sự sống nữa sẽ có tỉ lệ là bao nhiêu?
Tham khảo TI
