سرگرمی

دید کلی

ما انسانها و هر آنچه در اطراف ماست از موجودات زنده زمین و سیارات ، خورشید و دیگر ستارگان ، همه از ماده ساخته شده‌ایم. اما با تصور وجود یک جهان دیگر که مانند تصویر آینه‌ای جهان کنونی ما باشد، چه احساسی به شما دست می‌دهد؟ البته وجود چنین جهانی پذیرفته نیست. با این حال جهان ذرات زیر اتمی (الکترون ، پروتون ، نوترون ، ...) چنین همتایی دارد و هر یک از این ذرات برای خود همتایی در آن جهان دارند که به اصطلاح پاد ذره آن ذرات می‌نامند.

تاریخچه

دیراک فیزیکدان معروف در 1928 چنین استنباط کرد که همه مواد می‌توانند در دو حالت وجود داشته باشند. وی در آغاز نظریه خود را در مورد الکترون بیان کرد و اظهار داشت که باید ذراتی به نام ضد الکترون هم وجود داشته با شد. این گفته تحقق یافت و فیزیکدان آمریکایی کارل اندرسون در 1932 ضد الکترون و یا پوزیترون را کشف کرد. پس از اکتشاف دیراک و اندرسون ، سرانجام در اکتبر 1955 اییلوگسلر ، فیزیکدان اهل ایتالیا توانست در شتاب دهنده بیوترون در آزمایشگاهی در کالیفورنیا پاد پروتون و یک سال بعد 1956 پاد نوترون را آشکار کند. اما دانشمندان پارا فراتر گذاشته و در پی ساخت پاد اتم و پاد مولکول برآمدند.

مکانیزم

اینکه اصلا پاد ذرات چیستند، چه خواصی دارند و در قیاس با همتای ماده‌ای خود چگونه رفتار می‌کنند، مدتی فیزیکدان را به خود مشغول کرد؟ ابتدا این تصور وجود داشت که پاد ماده در واقع تصویری از ماده در آینه است. این بدان مناست که پاذرات ، باید باری مخالف و هم اندازه و جرمی قرینه جرم تصویری خود در دنیای ماده داشته باشند. بحث بار الکتریکی کاملا پذیرفته شده بود. اما جرم منفی بسیار دشوار می‌نماید. ویژگی دیگر پاد ذرات ، ویژگی نابودی در صورت برخورد و تماس با پاد ماده خود است. در این انهدام مشترک هر دو نابود می‌شوند، و به مقدار قابل توجهی انرژی که بیشتر به صورت پرتوهای گاما ظاهر می‌شود، در می‌آیند. البته اگر این انرژی به اندازه کافی زیاد باشد، می‌تواند به جفت ماده و پاد ماده دیگری نیز تبدیل شود که این تصویر خوبی از تبدیل ماده و انرژی به یکدیگر و بیان فرمول معروف انیشتن است.

پاد ذرات از برخورد شدید ذرات دیگر بوجود می‌آیند. این وظیفه به عهده شتابدهنده‌ها است. در توضیح اینکه چرا ما بیشتر ماده را می‌بینیم تا ضد ماده ، در تاریخ کیهان آمده است. در مرحله دوم از هشت مرحله یا مقطع تاریخ کیهان آمده است که اولین سنگ بناهای ماده (مثلا کوارک و الکترون و پاد ذرات آنها) از برخورد پرتوها ، با یکدیگر بوجود می‌آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می‌کنند و به صورت تشعشع فرو می‌پاشند. در لحظه‌های بسیار بسیار اولیه ، ذرات فوق سنگین نیز می‌توانسته‌اند بوجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ، ماده بیشتری نسبت ضد ماده (مثلا کوارکهای بیشتری نسبت به آنتی کوارکها) ایجاد کنند. ذراتی که فقط در میان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند، برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت از فزونی ماده در برابر ضد ماده بود.

آزمایش ساده

برای تصور جسم منفی ، ماهی باهوشی را تصور کنید که به سطح آب می‌آید و به قعر آن نمی‌رود. همچنین فرض کنید حباب‌هایی از داخل بطری که در کف اقیانوس قرار دارد به سمت بالا حرکت می‌کنند. ماهی باهوش با مشاهده حباب‌ها شدیدا علاقمند خواهند شد به آن جرمی منفی نسبت دهد. زیرا در خلاف جهت نیروی وارد از سوی جاذبه زمین حرکت می‌کنند. با این تصورات ، فیزیکدانان وجود چنین حالتی را برای پاد ماده غیر تحمل می‌دانند.

آینده پاد ماده

نویسندگان داستان غیر علمی ، تخیلی بر این باورند که می‌توان با استفاده از ماده و پاد ماده ، فضاپیماهایی را به جلو راند. یک فضاپیمای مجهز به موتور ماده - پاد ماده در کسری از مدت زمان که امروزه یک فضاپیمای مجهز به موتور هیدروژن مایع لازم دارد تا به ستارگان همسایه خورشید برسد، ما را به آن سوی مرزهای منظومه شمسی (خورشیدی) خواهد برد. سرعت این چنین فضاپیمایی در مقایسه با سرعت شاتلهای فضاهای کنونی هم ، چون سرعت یک یوزپلنگ در مقابل لاک پشت است. این فضاپیما می‌تواند سفر یازده ماهه جستجوگر سیاره بهرام را یک ماهه به انجام رساند. دیگر توانایی پاد ماده در ایجاد سرعتهای بسیار بالا و نزدیک به سرعت نور است. اما این بار به جای سفر در کیهان ، سفر در زمان مورد نظر است. این تصور جدید از زمان ، به ما می‌آموزد که می‌توان با سرعت گرفتن ، نقطه خاصی از فضا- زمان را کمتر منتظر گذاشت و این همان جایی است که پاد ماده به کمک ما می‌شتابد.

انرژي الكتريكي چيست ؟

ميدانيم كه هر ماده از تعداد بسيار اتم تشكيل شده است كه هر اتم نيز از سه قسمت 1-نوترون 2- پروتن 3-الكترون تشكليل شده است تعداد الكترونها با تعداد پروتنها در حالت عادي (خنثي) برابر است الكترون داراي بار منفي و پروتن داراي بار مثبت ميباشند كه الكترونها به دور(( پروتن و نوترون )) (هسته اتم) با سرعت بسيار زيادي ميچرخند در اثر اين چرخش نيروي گريز از مركزي بوجود مي آيد كه مقدار اين نيرو با مقدار نيروي جاذبه بين الكترونها و هسته برابر است پس اين برابري نيرو الكترونها را در حالت تعادل نگه ميدارد و نميگذارد كه از هسته دور شوند .

يك سيم مسي هم داراي تعداد زيادي اتم و در نتيجه الكترون است هر گاه ما بتوانيم توسط يك نيرويي الكترونهاي در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج كنيم و در يك جهت معين به حركت در آوريم جريان الكتريكي برقرار ميشود.

پس اين نكته را دريافتيم كه جريان برق چيزي جز حركت الكترونها نيست البته اين حركت بصورت انتقالي انجام ميشود يعني يك اتم تعدادي الكترون به اتم كناري خود ميدهد و اتم كناري نيز به همين ترتيب تعدادي الكترون به اتم بعدي ميدهد و بدين صورت جريان برقرار ميشود. پس هر گاه كه ميگوئيم جريان برق كم يا زياد است يعني تعداد الكترونهايي كه در مسير سيم در حال حركت هستند كم يا زياد است .

نيروهايي كه باعث جدا شدن الكترون از هسته ميشوند:

1- نيروي مغناطيسي خارجي

هرگاه يك سيم را در يك ميدان مغناطيسي حركت دهيم نيروي اين ميدان باعث حركت الكترونهاي سيم ميشود .

2- ضربه

فرض كنيد يك اتوبوس كنار خيابان ايستاده و تمام مسافران آن محكم روي صندليها نشستند بعد يك اتومبيل ديگر با سرعت زياد به جلوي اين اتوبوس برخورد ميكند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب ميشود و مسافران كه در آنها اينرسي سكون ذخيره شده تمايل دارند كه به همان حالت سكون باقي بمانند در نتيجه اتوبوس به عقب رفته ولي مسافران در همان نقطه مكاني باقي ميمانند در نتيجه مسافران از صندليهاي خود جدا شده و از شيشه اتوبوس به بيرون پرتاب ميشوند پس اين نيروي ضربه بود كه مسافران را از اتوبوس جدا كرد به همين صورت نيز ضربه ميتواند الكترونها را از مدار خود خارج كند. نمونه اين توليد برق در فندكها.

3- انرژي خورشيدي

انرژي خورشيدي نيز داراي نيرويي است كه قادر است الكترونها را از مدار خود جدا كند.

4-حرارت و ...

ميدانيم كه حرارت باعث ميشود كه جنبش ملكولي اجسام زياد شود در اثر اين جنبش تعداد زيادي ملكول به شدت با هم برخورد ميكنند كه همان نيروي ضربه را بوجود مي آوردند و باعث جدا شدن الكترون از اتم ميشوند .

نكته : يك سيم مانند دالاني ميماند كه در يك دوره زماني مشخص تعداد معيني از افراد ميتوانند از آن عبور كنند يعني براي اينكه در دوره زماني مشخص مثلا در 1 دقيقه افراد بيشتري بتوانند از اين دالان عبور كنند بايد سرعت حركت آنها بيشتر شود در نتيجه در اثر برخورد با هم و با ديواره دالان باعث ايجاد اصطكاك و گرما ميشوند براي سيم نيز چنين اتفاقي مي افتد يعني اگر بخواهيم تعداد الكترونهاي در حال حركت را افزايش دهيم (جريان را افزايش دهيم ) سرعت حركت الكترونها و نيز تعداد الكترونهايي كه همراه با هم از مقطع سيم عبور ميكنند افزايش مي يابد در نتيجه اصطكاك افزايش يافته و توليد گرما ميكند كه اگر جريان بيش از حد مجاز خود از سيم عبور كند گرماي توليد شده باعث ذوب شدن سيم ميشود (سيم ميسوزد).

برداشت كلي از اين قسمت : حركت الكترونها در يك هادي (سيم) را جريان الكتريكي گويند .

تا اينجا معني جريان را فهميديم اما در مورد ولتاژ چه بايد گفت ؟

آيا يك منبع كه ولتاژش بيشتر باشد برق بيشتري توليد ميكند يا منبعي كه جريانش بيشتر باشد ؟

هر گاه يك اتم الكترنهايش را از دست دهد بار منفي آن كم ميشود و اصطلاحاً ميگوئيم بار دار مثبت شده است ميدانيم كه بين بار مثبت و منفي نيروي جاذبه وجود دارد و نيروي جاذبه يك عدد الكترون با نيروي جاذبه يك عدد پروتن برابر است به همين جهت است كه در اتم هر پروتن براي خود يك الكترون اختيار ميكند تا اينكه بار الكتريكي اتم خنثي شود در حالت عادي تمام اتمهاي يك سيم از نظر بار الكتريكي خنثي هستند وقتي ما توسط نيروي خارجي الكترونهاي اتمهاي سيم را جدا ميكنيم و آنها را به يك سمت هدايت ميكنيم آن طرف سيم كه الكترونها به آنجا هدايت شده اند داراي زيادي الكترون است پس بارش منفي ميشود و طرف ديگر كه كمبود الكترون دارد بارش مثبت ميشود در نتيجه بين دوسر سيم يك اختلاف بوجود مي آيد اين اختلاف بصورت انرژي پتانسيل در دو سر سيم ذخيره ميشود تا زمانيكه راهي براي خنثي شدنش پيدا كند پس در اين حالت هيچ گونه جرياني در سيم و جود ندارد و فقط يك انرژي پتانسيل دو سر سيم ذخيره شده است كه به اين نيروي پتانسيل ولتاژ الكتريكي گوييم حال چنانچه نيروي خارجي را قطع كنيم الكترونها به سرعت به جاي قبلي خود برميگردند و در يك لحظه چريان برقرار ميشود پس متوجه شديم تا زمانيكه نيروي خارجي وجود دارد نميگذارد كه الكترونها از مسير همان سيم به جاي خود برگردند پس بايد راه ديگري پيدا كنند براي همين اگر توسط يك سيم ديگر كه ميدان خارجي آن را تحت تاثير خود قرار نداده باشد دو سر سيم قبلي را به هم وصل كنيم الكترونها راهي براي حركت به سمت مكان كمبود الكترون پيدا ميكنند در نتيجه جريان در سيم برقرار ميشود .

پس نتيجه گرفتيم كه در يك مدار الكتريكي كار اصلي را جريان انجام ميدهد و ولتاژ فقط يك نيروي ذخيره شده است كه باعث به حركت در آوردن الكترونها ميشود .

حال براي اينكه بهتر متوجه شويد كه ولتاژ چگونه باعث به حركت در آوردن الكترونها (برقراري جريان ) ميشود يك مثال ميزنيم .

فرض كنيد دو ليوان داريم كه يكي پر و ديگري نصفه است ليوانها را در كنار هم قرار ميدهيم ميدانيم كه بين اين دوليوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه كه بين دو سر سيم اختلاف مقدار الكترون وجود داشت اگر اين ليوانها چندين ساعت هم در كنار هم قرار بگيرند هيچ اتفاقي نمي افتد اما چنانچه توسط يك لوله ته دو ليوان را به هم وصل كنيم آب از طرف ليوان پر تر به سمت ليوان نصفه حركت ميكند تا زمانيكه سطح آب درون دو ليوان به يك اندازه شود . پس در اينجا اختلاف آب است كه باعث حركت ميشود و در آنجا اختلاف الكترون (اختلاف پتانسيل) كه اين اختلاف پتانسيل خود داراي مقدار است كه به آن مقدار ولتاژ ميگوئيم

در جست وجوی حیات فرازمینی :

تصور زمین به عنوان تنها دنیای مسکونی در سراسر فضای بی کران همان قدر احمقانه است که اصرار داشته باشیم در تمام مزرعه فقط یک دانه رشد خواهد کرد. (متردروس فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد)

از اغاز تمدن ثبت شده بشری مردم همیشه درباره جایگاه انسان در عالم تفکر می کردند: ایا ما تنهاییم یا در عظمت بی کران عالم با شکل های هوشمند دیگری از حیات شریکیم؟ امروز برای نخستین بار در تاریخ دانشمندان به ابزارها و دانشی مسلح شده اند که می تواند اغاز گر پاسخ به این پرسش اساسی باشد . در روز 12 اکتبر سال 1992 سازمان فضایی ناسا شروع به جست و جوی هوشمندان فرا زمینی بود.

دانشمندان سراسر دنیا تصمیم گرفتند که وقت و هزینه زیادی را صرف جست و جوی اسمان ها به دنبال حیات هوشمند فرازمینی کنند . انها مدعی اند شرایطی که به شکل گیری حیات بر روی زمین منجر شده است در عالم منحصر به فرد نیست .

جست وجوی اسمان :

از سال 1960 اختر شناسان بیش از شش دوجین جست وجوی رادیویی به دنبال علایمی انجام دادند که شاید بتوان انها را ((سلامی))از تمدن های بیگانه دانست . با این که این جست وجوها شواهدی از حیات فرازمینی را اشکار نکرده اند اما روی هم رفته فقط بخش کوچکی از فضا و بسامدهای رادیویی محدودی که ممکن بود حامل پیغام باشند جست و جو شده اند .

دانشمندان سعی می کنند در بر پا کردن سامانه های اشکارسازی شان همچون بیگانه های فضایی فکر کنند. چطور میتوانیم منشا هوشمند پیغامی را شناسایی کنیم وقتی درباره تمدن فرستنده پیام هیچ نمی دانیم؟ قدم اول انتخاب بخشی از طیف الکترومغناطیس (همچون صفحه امواج یک رادیوی عظیم کهکشانی) است که کمترین صدای زمینه همچون پارازیت های کیهانی تابش های ابرهای غبار و دیگر تداخل های طبیعی را داشته باشد. این دلیل منطقی به طور عملی بسامد های انتهای پایینی صفحه امواج را حذف می کند.

متاسفانه بسامدهای انتهای بالایی امواج هم بی درنگ در جو زمین جذب می شود و اشکار سازی شان مشکل می شود . این فرایندهای حذف اخترشناسان را به سوی انتخاب بخش ساکتی از طیف هدایت می کند که به نام ناحیه امواج میکروویو مشهورند.

در استفاده از بسامدهای میکروویو دو فایده جانبی نهفته است . برای تولید این بسامد که فراتر از سرو صدای طبیعی عالم شنیده می شود انرژی بسیار کمی لازم است . نکته دوم و مهم تر این که هیدروژن فراوان ترین عنصر عالم انرژی را در بسامد مشخصی 752 و405 و 420 و 1 برابر یک ثانیه تابش می کند . این بسامد اگر به بسامدهای رادیویی (مگاهرتز) تبدیل شود درست منطبق با ناحیه میکروویو است . دانشمندان این را ((بسامد جادویی)) می نامند و بر این باورند که انتخاب منطقی بیگانگان هوشمند هم همین بسامد خواهد بود.

دانشمندان برای تشخیص علایم تولید شده توسط فن آوری و تمیز انها از علایم طبیعی باز هم به منطق استناد میکنند . علایم طبیعی در گستره وسیعی پراکنده اند و به اصطلاح ((همخوانی ندارند)) یا میزان نیستند و نمی توان به وسیله انها با کسی ارتباط بر قرار کرد . علایم مصنوعی که یک انتن یا فرستنده تولید کرده اند معمولا در گستره بسیار باریکی از بسامدها جای دارند و به شدت قطبیده شده اند و قله های امواج ((همخوان)) یا ((میزان))شده اند .

این تحقیقات با وجود پیچیدگی ممکن است چرا که اخیرا در زمینه تراشه های رایانه ای بسیار پیشرفت کرده ایم و میتوانیم با سرعت زیاد داده ها را جمع اوری و علایم را پردازش کنیم.

حیات فرا زمینی

ما بدون شك تنها نيستيم. فقط انتظار نداشته باشيد
كه هوشمندان فرازميني شبيه ما باشند.
اين پرسش كه آيا ما در عالم تنهاييم، در طول تاريخ ذهن بشر را پيوسته به خود مشغول كرده است. اما تا اواخر قرن گذشته، فناوري ما آن قدر پيشرفت نكرده بود كه پاسخ اين معما را، خارج از دايره‌ي حدس و گمان و نزديك‌تر به دنياي منطقي پژوهش‌هاي علمي پيدا كنيم. با افزايش دانش ما درباره محيط اطرافمان و ميليون‌ها شكل ديگر حيات كه امروز روي زمين وجود دارند يا حتي منقرض شده‌اند، تصورمان درباره‌ي منشا و ماهيت حيات متحول شده است. بنابراين، براي يافتن پاسخ دقيق‌تر به معماي حيات فرازميني، بايد ابتدا مشخص كنيم كه حيات چيست؟

پاسخ اين پرسش به ظاهر ساده، بسيار دشوار است. در حالي كه ما فرصت بررسي ميليون‌ها گونه حيات مختلف را از نزديك داشته‌ايم. زيرا بسته به اين كه چه شخصي تعريف را ارائه مي‌كند، يك دانشمند، يك فيلسوف، يا يك روحاني، تعاريف گوناگوني از حيات وجود دارد. هر سه نفر مي‌توانند تا ابد با هم بحث كنند و ممكن است هرگز به توافق نرسند. مگر آنكه بتوانند بخشي از ديدگاه‌هاي طرف مقابل را بپذيرند. پ در اينجا تعريف علمي حيات را مطرح مي‌كنم.

حيات را زيست‌شناساني بررسي مي‌كنند كه خودشان در گروه‌هاي مختلف جاي دارند:
زيست شناسان سلولي كه عناصر پايه و سازنده موجودات زنده را بررسي مي‌كنند.
زيست شناسان مولكولي كه ساختارهاي ملكولي موجودات زنده را بررسي مي‌كنند.
متخصصان ژنتيك كه به بررسي تحول حيات، رفتار آن و به خصوص همتاسازي آن مي‌پردازند كه همه موافق‌اند كه مهم‌ترين ويژگي‌هاي حيات است.
بوم شناسان كه به بررسي قوانينی مي‌پردازند كه بر روابط پيچيده ميان موجودات گوناگون حاكم‌اند، موجوداتي كه در زيستگاه مشتركي زندگي مي‌كنند.
تعريف درست شكل حيات آن است كه مشخصات و ويژگي‌هاي مشترك در ميان همه گونه‌هاي حيات را داشته باشد. از ميكروب‌ها، تا گياهان ساكن، تا پرشمارترين و گوناگون‌ترين موجودات يعني حشرات، تا هوشمندترين‌شان، انسان.

برخي از ويژگي‌هاي موجودات زنده عبارتند از :
ـ همه آنها دستگاه فرايند شيميايي‌اند.
ـ خودكفا هستند.
ـ همتاسازي مي‌كنند.
ـ از طريق كنش و واكنش با محيط تكامل پيدا مي‌كنند.
ـ سوخت و ساز دارند و رشد مي‌كنند.
ـ ارتباط دروني اجزاي بدن آنها از طريق علائم الكتريكي يا توليد تركيبات شيميايي (مثل هورمون‌ها) است.

شرايط حيات
مشخص‌ترين لازمه وجود و تكامل حيات، منبع مناسب انرژي است كه به جز چند استثناء، خورشيد و ديگر ستاره‌ها، مستقيم يا غيرمستقيم، اين منبع انرژي‌اند. البته كشف اخير تعدادي باكتري اِكستريموفيل، گستره شرايط ممكن براي حيات را وسيع‌تر كرده است. اكستريمويل‌ها (extremophile)، موجودات زنده ريزي (ريزارگانيسم)‌اند كه در شرايط دشواري مانند داخل لوله‌هاي رآكتورهاي هسته‌اي، زندگي و رشد مي‌كنند ، يا كرم‌هايي كه در تاريكي اعماق اقيانوس‌ها زندگي مي‌كنند، جايي كه منبع انرژي، گرماي تونل‌هاي آتشفشاني است. گرمايي كه منشا اصلي آن واپاشي عناصر راديواكتيو درون زمين است. اين موجودات ريزِ جان سخت خود را با محيط‌هايي سازگار كرده‌اند كه تصور نمي‌شود حيات در آنها وجود داشته باشد.

شرايط محيطي مناسب كه سازگار با نيازهاي حيات باشد نيز شرط ديگري براي وجود حيات است. بدون وجود محيطي پايدار و محافظ، هر گونه حياتي پيش از اين كه فرصت حفاظت از خود را پيدا كند، از بين خواهد رفت، درست مانند لايه ازن زمين كه همه موجودات را از خطر پرتوهاي مرگبار فرابنفش خورشيد محافظت مي‌كند. هر چند كه اكستريموفيل‌ها ثابت كردند كه اين عامل ممكن است به اندازه‌ي عوامل ديگر، همچون وجود عناصر لازم براي انجام سوخت و ساز دروني بدن، رشد و توليد مثل، براي زندگي آنها لازم نباشد.

شرايط لازم براي وجود حيات
يكي از دلايل اصلي ادعاي وجود حيات در ديگر نقاط كيهان اين است كه مواد سازنده حيات فقط در زمين پيدا نمي‌شود. اين مولكول‌هاي آلي يا بلوك‌هاي سازنده حيات را مي‌توان بر سطح كرات ديگر، درون دنباله‌دارها و حتي در محيط ميان ستاره‌اي نيز يافت.

بيش از 99 درصد بدن هر موجود زنده‌ي روي زمين، فضاي خالي است كه در واقع فاصله‌ي ميان الكترون‌ها و پروتون‌ها در اتم‌هاي آنهاست. تقريباً 95 درصد تركيبات شيميايي حيات زميني، مشتقات عناصر هيدروژن، اكسيژن و كربن هستند و از اين ميان 76 درصد وابسته به مولكول‌هاي آب ـ تركيب دو اتم هيدروژن و اكسيژن ـ هستتند. ارزش مادي تمام عناصر موجود در بدن انسان، كمتر از 1000 تومان است!

هيدروژن، فراوان‌ترين عنصر عالم است و بيش از 90 درصد جرم قابل مشاهده عالم را تشكيل داده است. اكسيژن و كربن محصولات اصلي فرايند همجوشي هسته‌اي در كوره مركزي هر ستاره پيرند. پس هر كجا كه ستاره و سياراتي از سحابي باقي مانده از مرگ ستاره يا ستاره‌هايي كهن به وجود آيد، اين دو عنصر وجود دارند. از آنجا كه كربن به سادگي و به شكل‌هاي مختلف با خودش و ديگر عناصر پيوند محكم تشكيل مي‌دهد و بلوك‌هاي سازنده حيات (ملكول‌هاي آلي) را مي‌سازد، پس منطقي است كه احتمال شكل‌گيري حيات در "هر كجاي" عالم به اندازه‌ي زمين باشد. برعكس اگر حيات روي زمين از سه عنصر نادر مثلاً موليبدنيوم، پلوتونيوم و بيسموت شكل گرفته بود، آن گاه مي‌توانستيم بپذيريم كه حيات منحصر به زمين است.

اما اين تمام داستان نيست. مي‌دانيم كه آب، يكي از عناصر ضروري براي ظهور و دوام حيات، به نوعي كه مي‌شناسيم، است. اما آب در محيطي با فشار جو زمين در صفر درجه سانتيگراد يخ مي‌زند و در 100 درجه سانتيگراد بخار مي‌شود. آب مايع براي پيدايش حيات ضروري است. اگر سياره بيش از حد از ستاره‌ي مادر دور يا به آن نزديك باشد، دماي مناسب براي باقي ماندن آب مايع به وجود نمي‌آيد. فقط حلقه باريكي به دور ستاره‌ي ‌هر منظومه اي چنين شرايطي را دارد كه اين محدوده كمربند حيات نام دارد.

افزون بر اين، آب بايد تحت فشار معيني باشد. در غير اين صورت تصعيد مي‌شود، يعني مستقيم از يخ به بخار تبديل مي‌شود و مرحله مايع را رد مي‌كند (مانند شرايط سطح مريخ). بنابراين، سياره بايد جو داشته باشد و گرنه مانند اروپا، قمر مشتري، اقيانوسي از آب خواهد داشت كه زير پوسته يخزده‌اي پنهان است يا كره‌اي كه كاملاً از يخ است. وجود آب مايع عامل كم اهميتي نيست. بيشترين جز تشكيل دهنده هر شكل حيات روي زمين را آب مايع تشكيل داده است. هر چند ممكن است انواعي از حيات در كيهان شكل بگيرد كه بر مبناي مواد ديگري به وجود آيد، اما شناختي از چگونگي چنين نوع حياتي نداريم.
اين دو شرط به طور جدي تعداد سيارات ميزبان حيات را در عالم كاهش مي‌دهد. اما با حساب تعداد بي‌شمار سيارات احتمالي در عالم، دانشمندان محاسبه كرده‌اند كه احتمال اين كه حيات در جاي ديگري از كيهان وجود نداشته باشد، يك در 100 ميليون است.

اما كجا بايد اين عناصر و اين شرايط را براي حيات پيدا كنيم؟ جواب اين است : فقط روي سيارات يا قمرهايشان. مشخص است كه ستاره‌ها مكان مناسبي براي جستجوي حيات نيستند، زيرا با اين كه برخي از آنها داراي اين عناصر هستند اما هيچ كدام شرايط محيطي مناسبي ندارند. فكر مي‌كنم شما هم موافقيد كه مكاني كه هر ثانيه ميليون‌ها بمب هيدروژني در آن منفجر مي‌شود، جاي مناسبي براي شكل‌گيري حيات نيست. چه برسد به تحول آن!

علم چیست؟ علم دانایی است ودانایی توانایی. این سخنی است از فرانسیس بیکن فیلسوف پر اوازه ای که بیش از ۳۵۰سال پیش می زیسته است . اما تعریف حقیقی از واژه علم بی شک عمیق تر از این است. دانش فقط زمانی علم می شود که شخص ارتباط ها و مفهوم هایی در واقعیت ها پیدا کند. مثلا یک راهنمای تلفن بیش از ۱۰۰۰۰۰رقم اطلاعات دارد . محتوای اطلاعات ان کتاب منجر به این امر نمی شود که ان را یک کتاب علمی بدانیم .

به بیان دیگر علم تلاش می کند با ترکیب کردن مستدل واقعیت هایی که مشاهده می کنیم به جهان گرداگرد ما مفهوم ببخشد . این فرایند را به روشنی در روش علمی می بینیم .روش علمی با مشاهده اغاز میگردد. سپس دانشمند برای واقعیت های مشاهده شده توضیحی پیدا می کند. سر اخر باید با دقت تمام توضیح خود را مورد ازمایش قرار دهد.