1950 के दशक में, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने यह सवाल उठाया था कि सर्च फॉर एक्सट्रा-टेरेस्ट्रियल इंटेलिजेंस (SETI) में सबसे कठिन प्रश्नों में से एक को समझाया: "बिल्ली कहाँ है? हर कोई है?" ब्रह्माण्ड की आयु (13.8 बिलियन वर्ष), आकाशगंगाओं की विशाल संख्या (1 और 2 ट्रिलियन के बीच) और ग्रहों की समग्र संख्या को देखते हुए उनका क्या मतलब था, मानवता को अभी भी अतिरिक्त-स्थलीय बुद्धिमत्ता के प्रमाण क्यों नहीं मिले हैं?
यह सवाल, जिसे "फर्मी विरोधाभास" के रूप में जाना जाता है, कुछ वैज्ञानिकों ने विचार करना जारी रखा है। एक नए अध्ययन में, रोचेस्टर विश्वविद्यालय के एक दल ने माना कि शायद जलवायु परिवर्तन इसका कारण है। एन्थ्रोपोसीन पर आधारित एक गणितीय मॉडल का उपयोग करते हुए, उन्होंने विचार किया कि सभ्यताएं और ग्रह प्रणालियां कैसे विकसित होती हैं और क्या बुद्धिमान प्रजातियां अपने पर्यावरण के साथ रहने योग्य हैं या नहीं।
"द एंथ्रोपोसीन जेनराइज़्ड: इवोल्यूशन ऑफ़ एक्सो-सिविलाइज़ेशन एंड देयर प्लेनेटरी फीडबैक" नामक अध्ययन, हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में छपा खगोल। अध्ययन रोचेस्टर विश्वविद्यालय में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर एडम फ्रैंक द्वारा नेतृत्व किया गया था, जोनाथन कैरोल-नेलनबैक (रोचेस्टर में एक वरिष्ठ कम्प्यूटेशनल वैज्ञानिक) वाशिंगटन विश्वविद्यालय के मरीना अल्बर्टी और मैक्स के एक्सल क्लेडॉन की सहायता से। बायोकैमिस्ट्री के लिए प्लैंक इंस्टीट्यूट।
आज, क्लाइमेट चेंज मानवता का सामना करने वाले सबसे प्रमुख मुद्दों में से एक है। पिछली कुछ शताब्दियों में हुए परिवर्तनों के लिए धन्यवाद - अर्थात् औद्योगिक क्रांति, जनसंख्या वृद्धि, शहरी केंद्रों की वृद्धि और जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता - मनुष्यों का ग्रह पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है। वास्तव में, कई भूवैज्ञानिक वर्तमान युग को "एन्थ्रोपोसिन" के रूप में संदर्भित करते हैं क्योंकि मानवता ग्रह विकास को प्रभावित करने वाला एकमात्र सबसे बड़ा कारक बन गया है।
भविष्य में, आबादी में और भी वृद्धि होने की उम्मीद है, जो मध्य-शताब्दी तक लगभग 10 बिलियन और 2100 तक 11 बिलियन से अधिक हो जाएगी। उस समय में, शहरी केंद्रों के भीतर रहने वाले लोगों की संख्या में भी नाटकीय रूप से वृद्धि होगी, जो 54% से बढ़ रही है। मध्य शतक द्वारा 66%। जैसे, अरबों लोग कैसे रह सकते हैं, यह एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है।
प्रो। फ्रैंक, जो नई पुस्तक के लेखक भी हैं सितारों का प्रकाश: विदेशी संसार और पृथ्वी का भाग्य (जो इस अध्ययन पर आकर्षित होता है), ने इस अध्ययन का संचालन अपने सहयोगियों के साथ मिलकर एक खगोलीय संदर्भ में जलवायु परिवर्तन के मुद्दे को संबोधित करने के लिए किया। जैसा कि उन्होंने रोचेस्टर प्रेस विज्ञप्ति के एक विश्वविद्यालय में समझाया:
“ज्योतिष विज्ञान एक ग्रह के संदर्भ में जीवन और उसकी संभावनाओं का अध्ययन है। जिसमें usually एक्सो-सभ्यताएं ’या जिसे हम आमतौर पर एलियंस कहते हैं, शामिल हैं। यदि हम ब्रह्मांड की पहली सभ्यता नहीं हैं, तो इसका मतलब है कि हमारी अपनी प्रगति जैसी युवा सभ्यता के भाग्य के नियम होने की संभावना है। ”
एक उदाहरण के रूप में एंथ्रोपोसीन का उपयोग करके, कोई यह देख सकता है कि सभ्यता-ग्रह प्रणाली किस तरह से विकसित होती है, और कैसे एक सभ्यता विकास और विस्तार के माध्यम से खुद को खतरे में डाल सकती है - जिसे "प्रगति जाल" के रूप में जाना जाता है। मूल रूप से, जैसे-जैसे सभ्यताएँ बढ़ती हैं, वे ग्रह के संसाधनों का अधिक उपभोग करते हैं, जो ग्रह की स्थितियों में परिवर्तन का कारण बनता है। इस अर्थ में, एक सभ्यता का भाग्य नीचे आता है कि वे अपने ग्रह के संसाधनों का उपयोग कैसे करते हैं।
इस प्रक्रिया को स्पष्ट करने के लिए फ्रैंक और उनके सहयोगियों ने एक गणितीय मॉडल विकसित किया जो सभ्यताओं और ग्रहों को समग्र रूप से मानता है। प्रो। फ्रैंक के रूप में समझाया:
“मुद्दा यह है कि ड्राइविंग जलवायु परिवर्तन कुछ सामान्य हो सकता है पहचानने के लिए है। भौतिकी के नियमों की मांग है कि हमारी जैसी ऊर्जा-गहन सभ्यता का निर्माण करने वाली कोई भी युवा आबादी, उसके ग्रह पर प्रतिक्रिया देने जा रही है। इस लौकिक संदर्भ में जलवायु परिवर्तन को देखने से हमें बेहतर जानकारी मिल सकती है कि अभी हमारे साथ क्या हो रहा है और इससे कैसे निपटना है। ”
यह मॉडल विलुप्त सभ्यताओं के केस स्टडीज पर भी आधारित था, जिसमें रैपा नुई (उर्फ ईस्टर द्वीप) के निवासियों के लिए प्रसिद्ध उदाहरण शामिल था। पुरातात्विक अध्ययनों के अनुसार, दक्षिण प्रशांत के लोगों ने 400 और 700 सीई के बीच इस द्वीप का उपनिवेशण करना शुरू किया और इसकी आबादी 1200 और 1500 सीई के बीच 10,000 पर पहुंच गई।
18 वीं शताब्दी तक, हालांकि, निवासियों ने अपने संसाधनों को कम कर दिया था और जनसंख्या घटकर सिर्फ 2000 हो गई थी। यह उदाहरण "धारण क्षमता" के रूप में जाना जाने वाला महत्वपूर्ण अवधारणा को जन्म देता है, जो कि एक पर्यावरण की अधिकतम संख्या का समर्थन कर सकती है। जैसा कि फ्रैंक ने बताया, जलवायु परिवर्तन अनिवार्य रूप से है कि पृथ्वी हमारी सभ्यता के विस्तार पर कैसे प्रतिक्रिया देती है:
“यदि आप वास्तव में मजबूत जलवायु परिवर्तन से गुजरते हैं, तो आपकी वहन क्षमता में गिरावट आ सकती है, क्योंकि, उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने पर कृषि दृढ़ता से बाधित हो सकती है। कल्पना कीजिए कि यदि जलवायु परिवर्तन के कारण मिडवेस्ट में बारिश बंद हो जाए। हम खाना नहीं बना पाएंगे और हमारी आबादी कम हो जाएगी। ”
अपने गणितीय मॉडल का उपयोग करते हुए, टीम ने चार संभावित परिदृश्यों की पहचान की जो किसी ग्रह पर हो सकते हैं। इनमें Die-Off परिदृश्य, स्थिरता परिदृश्य, संसाधन परिवर्तन परिदृश्य के बिना संक्षिप्त करें और संसाधन परिवर्तन परिदृश्य के साथ संक्षिप्त शामिल हैं। में चुप हो जाओ परिदृश्य, जनसंख्या और ग्रह की स्थिति (उदाहरण के लिए, औसत तापमान) बहुत तेज़ी से बढ़ते हैं।
यह अंततः एक आबादी के शिखर पर ले जाएगा और फिर तेजी से गिरावट के रूप में बदलते ग्रहों की स्थिति से अधिकांश आबादी के जीवित रहने के लिए कठिन हो जाएगा। आखिरकार, एक स्थिर जनसंख्या स्तर प्राप्त किया जाएगा, लेकिन यह केवल एक हिस्सा होगा कि चोटी की आबादी क्या थी। यह परिदृश्य तब होता है जब सभ्यताएं अनिच्छा या उच्च-प्रभाव वाले संसाधनों (यानी तेल, कोयला, स्पष्ट-कटाई) से स्थायी लोगों (अक्षय ऊर्जा) में बदलने में असमर्थ होती हैं।
में स्थिरता परिदृश्य, जनसंख्या और ग्रहों की स्थिति दोनों ही बढ़ती हैं, लेकिन अंततः स्थिर मूल्यों के साथ आती हैं, इस प्रकार किसी भी भयावह प्रभाव से बचती हैं। यह परिदृश्य तब होता है जब सभ्यताएं मानती हैं कि पर्यावरण परिवर्तन उनके अस्तित्व को खतरे में डालते हैं और उच्च प्रभाव वाले संसाधनों से स्थायी लोगों तक सफलतापूर्वक संक्रमण करते हैं।
अंतिम दो परिदृश्य - संसाधन परिवर्तन के बिना पतन तथा संसाधन परिवर्तन के साथ संक्षिप्त करें - एक प्रमुख सम्मान में भिन्नता है। पूर्व में, आबादी और तापमान दोनों तेजी से बढ़ते हैं जब तक कि आबादी एक चरम तक नहीं पहुंच जाती है और तेजी से गिरना शुरू हो जाती है - हालांकि यह स्पष्ट नहीं है कि प्रजातियां स्वयं जीवित रहती हैं या नहीं। उत्तरार्द्ध में, जनसंख्या और तापमान तेजी से बढ़ता है, लेकिन आबादी खतरे को पहचानती है और संक्रमण बनाती है। दुर्भाग्य से, परिवर्तन बहुत देर से आता है और आबादी वैसे भी ढह जाती है।
वर्तमान में, वैज्ञानिक किसी भी विश्वास के साथ यह नहीं कह सकते हैं कि इनमें से कौन सा भाग्य एक मानवता का चेहरा होगा। शायद हम बहुत देर हो चुकी होने से पहले संक्रमण कर देंगे, शायद नहीं। लेकिन इस बीच, फ्रैंक और उनके सहयोगियों ने अनुमान लगाने के लिए अधिक विस्तृत मॉडल का उपयोग करने की उम्मीद की कि ग्रह सभ्यता के लिए कैसे प्रतिक्रिया देंगे और अलग-अलग तरीकों से विकसित होने के लिए ऊर्जा और संसाधनों का उपभोग करते हैं।
इस से, वैज्ञानिक इस सदी और उसके बाद की हमारी भविष्यवाणियों को परिष्कृत करने में सक्षम हो सकते हैं। यह इस समय के दौरान महत्वपूर्ण परिवर्तन हो रहा है, जिसमें उपरोक्त जनसंख्या वृद्धि और तापमान में लगातार वृद्धि शामिल है। उदाहरण के लिए, दो परिदृश्यों के आधार पर, जो वर्ष 2100 तक सीओ 2 में वृद्धि को मापते हैं, नासा ने संकेत दिया कि वैश्विक तापमान 2.5 डिग्री सेल्सियस (4.5 डिग्री फ़ारेनहाइट) या 4.4 डिग्री सेल्सियस (8 डिग्री फ़ारेनहाइट) बढ़ सकता है।
पूर्व परिदृश्य में, जहां सीओ 2 का स्तर 2100 तक 550 पीपीएम तक पहुंच गया था, परिवर्तन टिकाऊ होंगे। लेकिन बाद के परिदृश्य में, जहां सीओ 2 का स्तर 800 पीपीएम तक पहुंच गया था, परिवर्तन सिस्टम में व्यापक व्यवधान का कारण होगा जो अरबों मनुष्यों की आजीविका और अस्तित्व पर निर्भर करता है। इससे भी बड़ी बात यह है कि दुनिया के कुछ क्षेत्रों में जीवन अस्थिर हो जाएगा, जिससे बड़े पैमाने पर विस्थापन और मानवीय संकट पैदा होंगे।
फर्मी विरोधाभास के लिए एक संभावित प्रस्ताव देने के अलावा, यह अध्ययन मानव के लिए कुछ उपयोगी सलाह प्रदान करता है। सभ्यताओं और ग्रहों को समग्र रूप से सोचने से - क्या वे पृथ्वी या एक्सोप्लैनेट हैं - शोधकर्ता बेहतर भविष्यवाणी करने में सक्षम होंगे कि मानव सभ्यता के जीवित रहने के लिए क्या परिवर्तन आवश्यक होंगे। जैसा कि फ्रैंक ने चेतावनी दी है, यह पूरी तरह से आवश्यक है कि मानवता अब यह सुनिश्चित करने के लिए जुटे कि सबसे खराब स्थिति पृथ्वी पर यहां न हो:
"यदि आप पृथ्वी की जलवायु को पर्याप्त रूप से बदलते हैं, तो आप इसे वापस नहीं बदल सकते। यहां तक कि अगर आपने बंद कर दिया और सौर या अन्य कम प्रभावी संसाधनों का उपयोग करना शुरू कर दिया, तो बहुत देर हो सकती है, क्योंकि ग्रह पहले से ही बदल रहा है। ये मॉडल दिखाते हैं कि हम केवल अपने दम पर विकसित होने वाली आबादी के बारे में नहीं सोच सकते। हमें अपने ग्रहों और सभ्यताओं के बारे में सोचना होगा। "
और प्रोफ़ेसर फ्रैंक और उनकी टीम के शोध, रोचेस्टर विश्वविद्यालय के सौजन्य से संबोधित करने वाले इस वीडियो का आनंद अवश्य लें: