فهرست مطالب
«فاجعه کارتر» معادله‌ای ریاضی است که با بررسی رشد جمعیت و منابع طبیعی، پایان احتمالی بشریت را پیش‌بینی می‌کند.
به گزارش تکناک، از زمانی که ما انسان‌ها به عنوان گونه‌ای نیمه‌هوشمند آغاز به بررسی کیهان کردیم، دریافته‌ایم که مرکز جهان، کهکشان یا حتی منظومه شمسی نیستیم. این واقعیت، هرچند برای یک گونه خودمحور ناامیدکننده است، اما مسیر کشف ماهیت واقعی جهان و توسعه مدل‌های نزدیک به حقیقت را هموار کرده است.
اگرچه برخی دیدگاه‌ها، همگنی و ایزوتروپیک بودن جهان را به چالش کشیده‌اند، اما فرض این ویژگی‌ها باعث پیش‌بینی‌های موفقی درباره تابش زمینه کیهانی (CMB) و متریک فریدمان–لمایتر–رابرتسون–واکر (FLRW) شده، که نشان‌دهنده انبساط جهان است و توسط مشاهدات نجومی تایید شده‌اند.
آلبرت استبینز از Fermilab در سال 2008 به وب‌سایت Phys.org توضیح داد: «اصل کوپرنیکی یکی از ستون‌های اصلی نجوم است؛ بدون هیچ پرسشی پذیرفته می‌شود و نقش مهمی در آزمون‌های آماری برای سنجش اعتبار مدل‌های کیهان‌شناسی ایفا می‌کند. این اصل نتیجه یک فرض مهم‌تر در کیهان‌شناسی است: یعنی نه‌تنها ما در بخش ویژه‌ای از جهان زندگی نمی‌کنیم، بلکه هیچ بخش ویژه‌ای در جهان وجود ندارد؛ همه‌چیز در همه جا (بادر نظر گرفتن تفاوت‌های آماری) یکسان است. این اصل به شدت کاربردی است، چرا که نشان می‌دهد اینجا و اکنون، همانند آنجا و اکنون است و اینجا و آن زمان شبیه آنجا و آن زمان است. بنابراین برای درک وضعیت گذشته جهان در موقعیت فعلی خود نیازی به بازگشت به گذشته نداریم؛ کافی است به نقاط بسیار دور نگاه کنیم و با توجه به زمان طولانی حرکت نور، در حال مشاهده بخش‌های دوردست جهان در گذشته‌ای دور هستیم. طبق اصل کیهان‌شناختی، گذشته آنها همان گذشته ما است.»
علاوه بر این، اصل انسان‌نگر مطرح است: یعنی ناظران خودآگاه مانند ما تنها در جهانی قادر به وجود هستند که شرایط لازم برای زندگی را داشته باشد. ممکن است جهان‌های متعددی وجود داشته باشند، که از زندگی پشتیبانی نمی‌کنند و بنابراین نباید تعجب کنیم که در جهانی قرار داریم که امکان زندگی دارد. یا شاید جهان در همه نقاط یکسان نباشد. برخی فیزیک‌دانان و فلاسفه معتقد هستند که می‌توان با اعمال اصول کوپرنیکی و انسان‌نگر بر زمان، اطلاعات مفید بیشتری به دست آورد و گروه کوچک‌تری بر این باور هستند که این روش می‌تواند محدودیت‌هایی برای مدت زمان باقی‌مانده بشر تعیین و پایان بشریت را پیش‌بینی کند.
این استدلال برای نخستین بار توسط اخترفیزیکدان استرالیایی، براندون کارتر ارائه شد و به همین دلیل به‌طور کوتاه «فاجعه کارتر» نام گرفت. اساس این فرضیه این است که نباید تصور کنیم در نقطه‌ای ویژه از زمان، مانند آغاز یا پایان تاریخ بشر، حضور داریم. به صورت آماری، فرض کنید در هر لحظه تصادفی از تاریخ بشر متولد شده‌اید. برای مثال، اگر تعداد کل انسان‌ها در طول تاریخ را یک تریلیون فرض کنیم، شانس شما برای تولد در یک لحظه معمولی از این تاریخ بیشتر است تا در یک نقطه خاص متولد شوید.
J. Richard Gott در سال 1993 نوشت: «فرض کنید چیزی که اندازه‌گیری می‌کنیم تنها بین زمان tbegin و tends قابل مشاهده است. اگر اکنون هیچ موقعیت خاصی نداشته باشیم، انتظار داریم tnow به طور تصادفی در این بازه قرار گیرد. در این حالت، تخمین tfuture = (tend-tnow) = tpast = (tnow-tbegin) نیمی از اوقات آینده را بیش‌برآورد و نیمی دیگر کم‌برآورد خواهد کرد.»
Gott توضیح داد: «اگر r1 = (tnow – tbegin)/(tend – tbegin) یک عدد تصادفی با توزیع یکنواخت بین 0 و 1 باشد، با احتمال 95 درصد داریم: ۰.۰25 < r1 < ۰.975، یا به عبارت دیگر:
1/39 tpast < tfuture < 39 tpast (سطح اطمینان 95٪)
و به طور مشابه:
1/3 tpast < tfuture < 3 tpast (سطح اطمینان 50٪).»
به گفته Gott، مدت زمانی که یک پدیده در گذشته مشاهده شده است، می‌تواند راهنمای تقریبی برای استحکام آن در برابر خطرات و فاجعه‌ها و احتمال بقا در آینده باشد. برای استفاده از این معادله، تنها کافی است فرض کنید که موقعیت شما در زمان به طور تصادفی در توزیع کل زمان‌های ممکن قرار گرفته است.
01
از 02پایان بشریت؛ دور یا نزدیک؟
پیش‌بینی پایان بشریت کار آسانی نیست، مگر آنکه نتیجه را به ربات‌ها یا گروهی فوق‌هوشمند از مردم بسپاریم، که پس از ما زمین را در اختیار خواهند گرفت. با وجود این، Gott این تحلیل را روی رویدادی کمتر دراماتیک، یعنی سقوط دیوار برلین به کار گرفت تا نشان دهد که چگونه کار می‌کند. او در سال 1969 از دیوار برلین و استون‌هنج بازدید کرد؛ دیوار حدود 8 سال و استون‌هنج حدود 3900 سال قدمت داشتند. Gott توضیح داد: «با فرض اینکه من یک ناظر تصادفی دیوار هستم، انتظار دارم که موقعیت من به‌طور تصادفی بین tbegin و tend قرار داشته باشد (tend زمانی رخ می‌دهد که دیوار تخریب شود یا هیچ بازدیدکننده‌ای برای مشاهده آن باقی نماند، هرکدام که زودتر اتفاق بیفتد). دیوار 20 سال بعد فرو ریخت، به طوری که tfuture = 2.5 tpast، که در محدوده اطمینان 95٪ پیش‌بینی‌شده است توسط معادله (1) قرار دارد.» همین معادله نشان می‌دهد که استون‌هنج نیز باید قابل مشاهده باشد و واقعا نیز قابل مشاهده است.
وی تصریح کرد: «معادله (1) برقرار شد، نه به این دلیل که بازدید من باعث فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی شد، بلکه به این دلیل که در نگاه گذشته، زمان بازدید من هیچ ویژگی ویژه‌ای نداشت.» این ایده که به «استدلال روز قیامت» معروف شده، برای تخمین جایگاه بشریت در مسیر احتمالی نابودی به کار رفته است. با استفاده از یک مدل ساده و برآورد تعداد انسان‌های تاکنون متولدشده، Gott با سطح اطمینان 95 درصد پیش‌بینی می‌کند که تعداد انسان‌هایی که هنوز متولد نشده‌اند، بین 1.8 میلیارد تا 2.7 تریلیون نفر باشد (تا سال 1993). با نگاهی به نرخ‌های تولد و مرگ، Gott معتقد است که ممکن است زمان زیادی برای بقای بشر باقی نمانده باشد. بر اساس محاسبات او، ممکن است در کمی بیش از یک دهه شاهد تولد 1.8 میلیارد انسان جدید باشیم. در این صورت، ما همچنان می‌توانیم خود را ناظران تصادفی در زمین بدانیم، در زمانی که جمعیت به شدت افزایش یافته است و بسیار نزدیک به پایان بشریت هستیم.
Gott توضیح داد: «با ترکیب Nfuture < 2.7 × 10¹² (معادله 10) و نرخ فعلی 145 میلیون تولد در سال، tf کمتر از 19 هزار سال خواهد بود مگر اینکه نرخ تولد کاهش یابد. برای رسیدن به حداکثر بقای 7.8 میلیون سال، نرخ متوسط تولد باید بیش از 400 برابر کاهش یابد.»
02
از 02نگران نباشید!
این معادلات تحت تأثیر عواملی مانند نرخ تولد، امید به زندگی و شرایط دیگر هستند. ممکن است پیشرفت‌های پزشکی عمر انسان‌ها را طولانی‌تر کند یا دستاوردهای علمی و فناوری، مانند تهدیدات هسته‌ای، زندگی را برای همه خطرناک‌تر سازند. مشکلاتی نیز در تعیین کلاس ناظران وجود دارد: آیا باید نسل‌های گذشته در محاسبات لحاظ شوند؟ یا اگر در آینده بشر با ماشین‌ها ترکیب شود، آیا آنها نیز ناظران محسوب می‌شوند؟ به طور کلی، هرچند این موضوع جذاب و قابل تامل است و می‌تواند ابزاری برای بررسی چنین پرسش‌هایی باشد، اما فعلا جای نگرانی نیست. به احتمال زیاد پایان بشریت بعد از زمان مشاهده شخصی هر یک از ما رخ خواهد داد.
