La oss begynne med en ansvarsfraskrivelse.
Mens noen kolleger antar at det eksisterer mer enn én Univers, i dag vil vi begrense oss selv og vår fantasi til vår egen informasjonsboble: sfæren med en radius lik avstanden lyset har tilbakelagt siden tiden begynte for rundt 13,8 milliarder år siden. Tar vi hensyn til universets utvidelse, har informasjonsboblen vår en radius på rundt 46 milliarder lysår. Andre teoretiske universer, med andre fysikklover, befinner seg utenfor vår kosmiske boble og er dermed utenfor vår kontroll.
Her kan vi like gjerne legge til en annen presisering for å begrunne diskusjonen vår i det plausible: Med liv mener jeg ethvert selvopprettholdende nettverk av kjemiske reaksjoner som er i stand til å metabolisere energi fra miljøet og reprodusere, etter reglene for darwinistisk naturlig utvalg. Så ingen åndelige maskiner er langt mer avanserte enn oss; ingen bisarre, stjernelevende intelligente skyer; og ingen ormehull-beboende svermer av nanoboter utstyrt med en slags kollektiv selvbevissthet. Flyvende spaghettimonstre er fine. (Se nedenfor.)
Hva hele universet deler
Med det ute av veien, nå kan vi virkelig begynne.
Det kanskje mest slående resultatet av moderne vitenskap er vår forståelse av at de samme lovene i fysikk og kjemi gjelder over det store rom og tid. Vi er nå i stand til å se på stjerner og babygalakser milliarder av lysår unna oss, og milliarder av år gamle. Når vi ser på dem og analyserer egenskapene deres, finner vi at de har de samme kjemiske grunnstoffene (riktignok i forskjellige forhold) og at de utvikler seg i henhold til de samme dynamiske lovene vår egen sol følger. Fysiske og kjemiske lover er de samme overalt og når som helst. Dette gjør det mulig for oss jordboende skapninger å utvide våre forespørsler over hele universet.
Vi vet også – og dette er en annen slående oppdagelse av moderne astronomi – at de fleste stjerner kommer med en bane av planeter, og at planeter har en tendens til å ha sine egne mange måner. Hver og en av disse er sin egen verden, med unike fysiske egenskaper og kjemiske sammensetninger. Det er store og små planeter; steinete og gassformige; planeter med mange måner, bare noen få eller ingen. Planeter spinner som topper, med stor eller liten tilt. (Jordens helning er 23,5° fra vertikalen; Uranus er utrolige 97,7°.) Planeter kan ha tykkere eller tynnere atmosfærer med forskjellige gasser i seg. Listen fortsetter.
Det flygende spaghettimonsteret
I runde tall burde vår Melkevei-galakse alene inneholde omtrent en billion verdener, hver og en av dem en unik enhet med sin egen historie.
Hvis vi legger til hundrevis av milliarder av andre galakser i vår kosmiske boble, teller vi rundt en billion trillioner verdener i universet vårt, gi eller ta en faktor på hundre. (En nerdete kommentar: Det er morsomt at dette er så nært Avogadros tall, antall atomer i ett gram hydrogen.)
På dette tidspunktet kan du ganske rimelig antyde at i dette svimlende mangfoldet av verdener er nesten alt mulig. Det kan virke slik ved første øyekast. Men denne tilsynelatende friheten til svært store tall er ikke fullt så fri som den ser ut til. Enheten av lovene i fysikk og kjemi fungerer som en veldig kraftig begrensning på hva som kan og ikke kan eksistere i naturen.
I vitenskapen kan vi egentlig ikke utelukke hva som kan eksistere, så lenge det tilfredsstiller fysikkens lover slik vi kjenner dem. Men vi kan bruke fysikk- og kjemilovene til å utlede hva kanskje eksistere. Eksempel: Det flygende spaghettimonsteret er ganske plausibelt. Vi kan se for oss en fetter til blekkspruten som våget seg opp av vannet for noen milliarder år siden på planeten MumbaXX. Etter millioner av år, vokste skapningen vår fjær på tentaklene og flyktet. Eller, hvis ikke fjær, en ballongmekanisme som bruker varm luft fra fordøyelseskanalen eller fra de termiske ventilene der den mater.
Regler satt i karbon
Så hva kan vi forvente å finne når vi skanner den enorme samlingen av verdener og søker etter levende skapninger? Selv om ingen kan svare på det, kan vi fastsette et par grunnregler.
Regel nummer én: Livet vil være karbonbasert. Hvorfor? Fordi karbon er det lettvinte atomet, med en kjemisk allsidighet kan ingen andre grunnstoffer matche. Karbon har fire uparrede ytre elektroner. Det kan danne tette kjemiske bindinger ved å dele disse elektronene med andre kjemiske elementer. Et potensielt alternativ er silisium, men det biokjemi ville være sterkt begrenset til sammenligning med bindinger omtrent halvparten så sterke som karbon. Livet trenger allsidighet for å trives.
Abonner for kontraintuitive, overraskende og virkningsfulle historier levert til innboksen din hver torsdag
Regel nummer to: Livet trenger flytende vann. Ja, du kan finne frosne bakterier i permafrosten, men de lever ikke. Siden livet i hovedsak er et nettverk av komplekse biokjemiske reaksjoner som beveger forbindelser denne veien og den, trenger det et løsningsmiddel – et medium der reaksjonene kan utfolde seg. Sammensatt av oksygen og hydrogen, to av de mest tallrike kjemiske elementene overalt i universet, har vann en klar fordel. I tillegg har den den helt unike egenskapen at isen flyter – vann i fast tilstand er mindre tett enn i flytende tilstand.
Ammoniakk er noen ganger foreslått som en mulighet. Men det er en gass ved romtemperatur og blir væske bare under -28 ° F ved et normalt trykk. En kald planet med tung atmosfære kan ha flytende ammoniakk, men det krever mye av livet. Faktisk vil enhver livsform under disse forholdene ha en veldig langsom metabolisme. Vann er dette magiske stoffet som er gjennomsiktig, har ingen lukt eller smak, og utvider seg når det fryser (en nøkkelegenskap for vannbasert liv i kaldere klima, siden det er flytende vann under isen). Det er også vår egen kropps hovedingrediens.
Ingen andre mennesker i universet
Gitt disse to begrensningene, burde essensen av livet være enkel. Det vil inkludere karbon, vann og noen andre ting (i det minste nitrogen).
Detaljene er imidlertid ikke enkle. Hver planet som kan inneholde liv vil ha sin egen historie. Som en konsekvens vil livet der også ha sin egen historie – en historie som er betinget av historien til vertsplaneten. En planets egenskaper former livet på den. I sin tur vil alt som lever på en planet forme planetens egenskaper. I hver verden fungerer naturlig utvalg som et historiebetinget press for å overleve. Ettersom forholdene på planeten endrer seg, mange ganger på grunn av selve tilstedeværelsen av liv på planeten, vil livet tilpasse seg på unike måter. Det vil aldri se likt ut i forskjellige verdener.
Som en konsekvens, og til tross for livets vanlige karbon-vann-essens, vil det ikke være identiske livsformer på forskjellige planeter. Jo mer kompleks livsformen er, jo lavere er sjansen for at den vil bli replikert andre steder, til og med omtrentlig.
Hvis det flygende spaghettimonsteret eksisterer, vil det bare eksistere i én verden. På samme måte eksisterer vi bare i én verden. Vi er de eneste menneskene i dette universet. Og hvis vi vurderer det vi har lært fra historien om livet på jorden, er sjansen stor for at intelligent liv er ekstremt sjeldent. Mens intelligens helt klart er en ressurs i kampen for overlevelse blant arter, er det ikke et formål av evolusjon; evolusjon har ingen hensikt.
Inntil det blir intelligent, er livet lykkelig bare ved å replikere. Med intelligens vil det være ulykkelig bare å replikere. Dette, i et nøtteskall, er essensen av den menneskelige tilstanden.
Setter vi alt dette sammen, foreslår vi at vi faktisk er kjemisk forbundet med resten av kosmos, og at vi deler det samme grunnlaget for liv som enhver annen hypotetisk levende ting. Samtidig er vi unike, og det er alle andre levende skapninger også. Livet er en fantastisk kraft. Med utgangspunkt i en karbonbasert kode og en felles genetisk stamfar, kan den skape et svimlende mangfold av underverk – i denne verden, og muligens i andre.