باید بین این دو باندی مناسب را برگزید. در این میان امواج رادیویی دسی متری مناسب ترین محدوده برای مشاهده است. این محدوده بین ٣ تا ٣٠ سانتی متر روی فرکانس های بین ١٠ تا یک گیگاهرتز مناسب ترین ناحیه برای دریافت سیگنال است که پنجره ستی نام گرفته است .

درست در همین محدوده تابش ٢١سانتی متری ئیدروژن خنثی که از نواحی HI از ابرهای گازی کهکشان گسیل می شوند به چشم می خورد. تصور نکنید که موج مورد نظر ستی با موج ٢١ سانتی متری تداخل خواهد کرد که به راحتی می توان موج ٢١ سانتی متری ساطع شده از ئیدروژن خنثی را که از فضایی دور قابل تفکیک است با موج حامل پیام تمیز داد. البته احتمال دارد دوستانمان در آن سوی کهکشان که در منظومه ستاره ای خود به سر می برند بخواهند شاید طول موجی کوتاه یا بلند تر از محدوده ستی را گزینش کنند. اما اگرهم با طول موج ٢١ سانتی متری پیامی را مخابره کنند تمیز دادن آن با نوسانهای اتفاقی ابرهای ئیدروژن خنثی کار چندان مشکلی نخواهد بود. فرکانس ٤٢٠٤٠٥٧٥١٧٨٦/١ مگاهرتز با طول موج ١٠٦١١٤٠/٢١ سانتی متری از نظرستی حتی می تواند به عنوان استانداردی برای برقراری ارتباط میان ستاره ای بین تمدن ها در نظر گرفته شود و شاید هم ارتباط میان کهکشانی !

ستی پیش از این که کار خود را آغاز کند استاندارد خاصی برای خود قائل شد که بر اساس دلایل علمی تجربی توجیه پذیرند. پیش شرط این بود که نخست مشخص کنند روی چه فرکانسی باید تلسکوپ را تنظیم کنند. آنها باید روی باند مشخصی کار را آغاز می کردند که به دور از پارازیت ها و عوامل مخرب دیگری قرار می گرفت. چه عوامل مخربی می توانند روی سیگنال مورد نظر که نمی دانیم روی چه باندی قراردارد تاثیر بگذارند؟ این سوال را درواقع دوستان کوچک فضایی نیز از خود پرسیده اند زیرا باید محدوده ای را که تا حدودی عاری از پارازیت است انتخاب کنند.ما باید محدوده ای که عوامل طبیعی روی آن فرکانس از خود موج رادیویی گسیل می کنند را شناسایی کنیم که کار چندان سختی نیست. در این مورد نخست تابش زمینه کیهانی١ است که از از انفجار بزرگ بر جای مانده است که به وسیله دو دانشمند آزمایشگاه بل رابرت ویلسون و آرنو پنزیاس به طور اتفاقی در ١٩٦٥ کشف شد. این تابش ریزموج k ٧/٢ که در سرتاسر کیهان به طور یکسان پخش شده است چندان چشم گیر نیست اما به هر روی اجتناب ناپذیر است و نیزعوامل دیگرهمچون سحابی ها کهکشانهای رادیویی ٬ تپ اخترها ٬ ابر نواخترها که در طول موجهای متری و بلندتر از خود امواج رادیویی گسیل می کنند ستی را با چالشی جدی مواجه کرده اند. پس نتیجه می گیریم در طول موجهای بلند آسمان بسیار شلوغ می شود اما این به آن معنی نیست که می توان روی طول موج کوتاهتر کار کرد که به عکس طول موجهای کوتاهتر از یک سانتی متر تاثیر مخربی خواهند داشت. آری نتیجه گیری شما درست است

در مورد L به دلیل سریع شکل گرفتن حیات در زمین احتمالا باید مقدار ١ را وارد کنیم. اما در مورد دیگر سیارات واین که هوش در آنها شکل گرفته است این مقدار ارزش درستی نخواهد داشت و بی شک ارزش I را نمی توان تعیین کرد.

C در معادله احتمالا ١ است اما ارزش V را نمی توان تعیین کرد. در مورد تمدن ما این مقدار نزدیک به ٤ دهه وجود داشته و ادامه نیز خواهد داشت حتی اگر دست اندرکاران ستی از ادامه کار منصرف شوند بقدری فرستنده در اختیار داشتیم و داریم که جایگاه ما را در کیهان مشخص کرده و یا خواهد کرد! بی شک اگر تمدنی در نزدیکی ما وجود داشته باشد آنها سالها است که از وجود ما مطلع شده اند . در انتها نتیجه میگیریم که N مقدار امیدوار کننده ای نخواهد بود شاید ما تنها نمونه در کهکشان باشیم. اگر خوش بین باشیم شاید در حدود ٢٠٠ یا کمی بیشتر تمدن در کهکشان وجود داشته باشند . ستی حتی به یک نمونه هم امیدوار است و شاید ٢٠٠تمدن براستی توقع زیادی باشد.

با این اوصاف شاید سوال کنید چه لزومی به ادامه کار است؟ در ادامه به این پاسخ خواهیم رسید. در واقع دانشمندان ستی عوامل بازدارنده بسیاری را در کنار خود احساس می کنند اما با این حال با اراده ای سترگ به جستجو ادامه می دهند.عوامل مخرب و بازدارنده بسیاری وجود دارند و اگر سیگنالی نیز به اشتباه پیام موجودات ماوراء زمینی تلقی شودنمی توان آنها راملامت کرد ٬ این اشتباه با این همه عوامل نا امید کننده قابل توجیه است.چگونه اندیشمندان سخت کوش و پرتلاش ستی با امیدی بسیار باید سوزنی را در بین کوهی از کاه بیابند! براستی باید دستانشان را فشرد و بر آنها درود فرستاد.

این معادله شامل عوامل کیهانی ٬ زیستی و فن آوری است . عامل نخست نشان دهنده وجود ستارگانی است دارای سیاراتی که امکان پیدایش حیات در آنها وجود دارد.

درمعادله R تعداد ستارگانی است که در کهکشان ما در هر سال شکل گرفته اند.

S قسمتی از این ستارگان را شامل می شود که از نوع خورشید هستند.

P تعدادی از این ستارگان است که دارای سیاره هستند.

E تعداد سیاراتی است که در فاصله دوری از ستاره مادر قرار گرفته اند که شرایط لازم برای شکل گیری حیات را دارند.

عوامل زیستی دو متغیر زیر را شامل می شوند:

L تعدادی از سیاراتی است که در آنها حیات به وجود می آید.

I تعدادی از این سیارات را شامل می شود که در آن هوش شکل می گیرد.

در انتها به دو عامل فن آوری می رسیم:

C تعدادی از گونه های حیات هوشمند را شامل می شود که فن آوری برقراری ارتباط با تمدن های دیگر را دارند.

و آخرین متغیر V بیانگر عمر مرحله ارتباط به سال را نشان می دهد.

این عوامل به طوری ساده نشان می دهند که چند درصد احتمال وجود دارد که ستی به هدف برخورد کند .اگر به درستی و تا حد امکان مقادیر را درمعادله وارد کنیم به تصویری نسبتا روشن دست خواهیم یافت. در این معادله ما به درستی می توانیم ارزش R را مشخص کنیم این امر با مقایسه بین خورشید و دیگر ستارگان محدودیتی ایجاد نمی کند ولی ما نمی توانیم به درستی در مورد وجود سیارات فراخورشیدی مقدار درستی وارد کنیم با توجه به این که فن آوری مشاهده سیارات فراخورشیدی نو ظهور است ما هنوز با قطعیت نمی توانیم ارزش آن را تعیین کنیم و باید در انتظار تلسکوپ های پیشرفته تر از آنچه حال در اختیار داریم باشیم.

ديگر دستاوردهاى رن
رن اغلب اوقات طى ملاقات هايى غيررسمى و خصوصى با ديگر دانشمندان زمان خود به بحث در رابطه با مسائل علمى روز مى پرداخت. پس از يكى از كنفرانس هاى رن در كالج گرشام كه در نوامبر سال ۱۶۶۰ انجام شد تصميم گرفتند كالج مذكور تبديل به مجمع شايسته براى پيشرفت آموزش فيزيك و رياضيات كاربردى شود.در همين راستا از چارلز دوم كمك خواستند و رن نيز شخصاً مقدمه اى بر منشور اين مجمع نگاشت. رن در طول سال هاى ۱۶۸۰ تا ۱۶۸۲ رياست اين مجمع سلطنتى را برعهده داشت. رن در طول دوران كارى اش چندين بار اقداماتى براى بهبود وضعيت تلسكوپ ها انجام داد. شايد جالب ترين آنها تلسكوپ دوتايى (double telescope) بود كه وى آن را در سال ۱۶۶۵ ساخت. تلسكوپ مذكور قابليت استفاده همزمان توسط دو رصدگر را داشت. با تدابيرى كه در طراحى آن اتخاذ شده بود، زواياى موردنياز (زواياى بين ستارگان و سيارات) از روى مقياسى كه در بين دو رصدگر قرار داشت قابل خواندن بود.
دو سال پيش از آن، وى در يك كنفرانس در همان مجمعى كه پيشتر ذكر شد طى سخنانى بر اهميت رصد با تلسكوپ و همين طور ضرورت بهبود قدرت آن تاكيد كرده بود. رن طى يك سخنرانى مدلى از يك موتور ارائه كرد كه از آن براى ساييدن عدسى هاى هذلولى شكل استفاده مى شد. وى اميدوار بود كه اين مدل بتواند در راه رفع مسئله ابيراهى رنگى و كروى در تلسكوپ هاى شكستى، گامى موثر بردارد، اما متاسفانه نمونه كاربردى آن هرگز ساخته نشد. رن همچنين در رابطه با ايده هاى خود براى بهبود تلسكوپ ها به انتشار مقاله اى با عنوان «روشى براى ساخت تلسكوپ با مشكلاتى اندك، هزينه كم، طول زياد و قابل استفاده در هر ارتفاع دلخواه» اقدام كرد حتى آن هنگام كه رن، ديگر يك منجم فعال نبود هيچ گاه از تشويق ديگران براى انجام كارهاى نجومى دست نكشيد.
به عنوان مثال در سال ۱۶۸۴جايزه اى معادل چهل شيلينگ تعيين كرد تا به نخستين فردى تعلق گيرد كه بتواند شكل مدار سيارات را براساس قانون عكس مجذورى گرانش توضيح دهد. ابتدا رابرت هوك مدعى شد كه مسئله را حل كرده است لكن تلاش وى براى ارائه هرگونه محاسبه اى ناكام ماند. ادموند هالى و مابقى اعضاى انجمن مذكور فعاليت هاى گسترده اى را براى حل اين مسئله آغاز كردند كه هيچ كدام با موفقيت همراه نبود. هالى در كمبريج با آيزاك نيوتن ملاقات كرد و در رابطه با مسئله مطرح شده با وى مشورت كرد و جواب را از وى درخواست كرد. نيوتن چنين پاسخ داد كه با توجه به قانون گرانش قاعدتاً بايد مدارات شكل بيضوى داشته باشند، وى همچنين محاسباتى را براى اثبات نظرش به انجام رسانيد كه همگى مفقود شد.
هالى از نيوتن خواست كه مجدداً محاسباتش را تكرار كند و نيوتن كه توسط هالى به اين مسئله ترغيب شده بود، فعاليت هاى خود را گسترش داد تا اينكه اقدام به انتشار كتاب مشهور خود اصول رياضى (Principa Mathematica) اقدام كرد البته لازم به ذكر است كه به دليل كمبود بودجه انجمن سلطنتى، كتاب نيوتن با حمايت هاى هالى به چاپ رسيد. از اواسط دهه ۱۶۶۰ رن به شدت به معمارى تمايل پيدا كرد. معمارى رشته اى بود كه از چند جهت براى وى جالب بود، يكى از آن موارد اين بود كه وى مى توانست تمام تجربيات خود را در قالب يك نقشه بردار به كار گيرد و به همين دليل به فعاليت در آن زمينه پرداخت. در آن دوران وى هنوز بالنسبه جوان بود در حالى كه سهم قابل توجهى در ستاره شناسى زمان خود داشت. شايد بهتر باشد كه امروز بيشتر از كارها و خدمات او ياد كنيم.

فعاليت هاى رن در زمينه دنباله دارها
يكى از مهمترين فعاليت هاى رن در زمينه ستاره شناسى در قالب رصدها و تحليل هايش در رابطه با دنباله دارها انجام شد. اين بار هم رن با همكارى فرد ديگرى گام در اين راه نهاد و آن همكار، فردى بود به نام رابرت هوك.نخستين ملاقات رن با هوك خوش ذوق و مستعد براى اولين بار در كالج «وادام» انجام شد و همين ديدار بود كه موجبات دوستى و همكارى آن دو را فراهم ساخت. با امكاناتى كه هوك به عنوان نقشه بردار شهرى در دست داشت، رن آرشيتكت اين موقعيت را پيدا كرد كه در بازسازى شهر لندن پس از آتش سوزى مهيب سال ۱۶۶۶ نقش مهمى ايفا كند. اندكى پيش از اينها يعنى در دسامبر سال ۱۶۶۴ هر دوى اين افراد در جلسه مجمع سلطنتى شركت داشتند. در اين جلسه مسئله مشاهده يك دنباله دار درخشان مطرح شد و از رن و هوك خواستند تا رصدهاى خود را در رابطه با اين دنباله دار با يكديگر مطابقت دهند، ضمناً در آن شرايط هر نتيجه گيرى اى كه اين دو نفر در رابطه با ساختار مدار دنباله دارها ارائه مى دادند، پذيرفته مى شد. در ابتدا هر دو به سمت حركت مستقيم الخط گرايش داشتند و حتى رن تلاش مى كرد تا روشى را براى تعيين محل دنباله دارها ابداع كند كه مبين حركت بر خط مستقيم باشد.
به هر حال با گذشت اندك زمانى، رن پروژه را به هوك محول كرد.
كنجكاوى رن با ظاهر شدن دنباله دار درخشان ديگرى در مارس سال ۱۶۶۵ دوباره تحريك شد. رن در هفته هاى نخستين ماه آوريل به رصد دنباله دار پرداخت و كار بر روى فرضيه اى را آغاز كرد كه مى توانست حركت دنباله دارها را توضيح دهد. وى در نامه اى كه به رابرت هوك مى نويسد اشاره مى كند كه در شرف دستيابى به يك نظريه صحيح است و چنين مى گويد كه «هنگامى كه نظريه ام توسط رصدهايت تائيد شد آن را برايت مى فرستم.» هوك در پاسخ خود بر اين امر تاكيد مى كند كه در حال حاضر، هم او و هم رن، بر سر اين مطلب كه دنباله دارها بر مسيرى دايره اى يا بيضوى حركت مى كنند توافق دارند و در حالى كه سخنانش را جمع بندى مى كرد افزود: «اميدوارم كه بتوان اين دنباله دار را تا ظهور دوباره اش دنبال كرد.» هوك در ادامه سخنان خود درباره ساختار دنباله دارها به اين مطلب اشاره مى كند كه «دوام و قوام يك دنباله دار بيش از يك ماه و يك سال است و امكان تخمين زمانى خاص براى آن ميسر نيست.»
متاسفانه رن چندان تمايلى به چاپ و انتشار كارهايش نداشت و به رغم تشويق ها و ترغيب هاى جامعه سلطنتى نظرياتش هرگز منتشر نشد.

رن و تحقيق بر روى ماه
كريستوفر رن بر اين امر واقف بود كه تنها با تكميل و اصلاح تلسكوپ ها است كه مى توان به پيشرفت هاى بزرگى در ستاره شناسى نائل آمد.
لازم بود كه تلسكوپ به وسيله اى بدل شود كه نه تنها براى رصد و مشاهده از آن استفاده مى شود بلكه بتوان از آن براى انجام محاسبه دقيق اجرام آسمانى بهره برد.
ايده مذكور در بررسى هايى كه رن بر روى ماه انجام داده، كاملاً مشهود است. رن در سال ۱۶۵۵ به همراه دكتر جان ويلكينز با ارائه طرح ساخت يك تلسكوپ شكستى به طول هشتاد فوت (۲۷ متر) پروژه اى بلندپروازانه را طراحى كردند. البته لازم به ذكر است كه در مرحله اجرا آنان تصميم به ساخت تلسكوپ كوچكترى گرفتند كه ۲۴ فوت (۸ متر) طول داشت.
رن با استفاده از تلسكوپ مذكور يك برنامه ماه نگارى را به انجام رساند كه خودش معتقد بود از كار يوهانس هوليوس دقيق تر است، كما اينكه خود رن چنين مى نويسد: «من تمام كارها را براساس قاعده و با بهره گيرى از ترسيمات انجام دادم، لكن كار يوهانس هوليوس بر پايه حدس و گمان استوار بود.»

البته هنگامى كه مى بينيم وى با استفاده از يك ميكرومتر درصدد اندازه گيرى دقيق ارتفاع كوه هاى ماه و طراحى نقشه اى از اجزاى ماه بوده است پى مى بريم كه سخن گزافى بر زبان نرانده است. البته درست است كه حدود ۱۵ سال پيشتر، ميكرومتر به وسيله ويليام گاسكوين اختراع شده بود اما اين رن بود كه در تحقيقات خود بر روى ماه، بهره اى كامل و موثر از آن برد.
رن هنگامى كه در سال ۱۶۶۱ به سمت استاد ستاره شناسى آكسفورد برگزيده شد به فردى شناخته شده در حيطه نجوم مبدل شد. رن در همان سال از طرف مجمع سلطنتى دستور ساخت يك مدل از كره ماه را براى چارلز دوم صادر كرد.
كره ماه حاصل قطرى معادل ۱۰ اينچ (۲۴ سانتى متر) داشت و از مقوا ساخته شده بود و طرح هاى برجسته اى همراه با رنگ آميزى هايى بر آن نقش بسته بود. مدل مذكور را رن شخصاً به پادشاه تقديم كرد و همان گونه كه بعدها پسرش مى نويسد «فرمانروا با رضامندى خاصى آن را پذيرفت».

رن و افق هاى روبه گسترش
كريستوفر رن در سال ۱۶۴۹ به وادام كالج آكسفورد وارد شد و در آنجا موفق شد بزرگترين دانشمندان تجربى آن دوران را ملاقات كند كه از آن جمله مى توان به عاليجناب دكتر جان ويلكينز و همين طور استاد برجسته ستاره شناسى دكتر ست وارد اشاره كرد. اين افراد تاثير شگرفى بر «رن» گذاشتند و وى در طول پنج سال پس از ورود از دانشجويى كه به طور تفننى ستاره شناسى را دنبال مى كرد به فردى بدل شد كه تمام وقت خود را وقف نجوم مى كرد. وى به همراه دكتر ست وارد به ساخت و تجهيز يك رصدخانه متحرك بر برج كالج وادام همت گماشت.
نخستين مشاهدات جدى وى از سال ۱۶۵۴ و هنگامى آغاز شد كه تلسكوپ را به سوى زحل نشانه رفت. همان گونه كه در ميان ستاره شناسان آن دوران معمول بود، رن نيز مجذوب منطقه اى از اين سياره شد كه آن را اين گونه توصيف كرد: «قسمتى از زحل كه از ساير بخش هاى آن تاريكتر است و اندكى باريكتر از كمربندهاى مشترى است.» همچنين اين طور به نظر مى رسيد كه اين محدوده به طور متناوب آشكار و پنهان مى شود.رن تا سال ۱۶۵۹ با استفاده از يك تلسكوپ شكستى ۳۶ فوتى (۱۲ مترى) مستقر در آكسفورد رصدهاى بسيارى از زحل انجام داد.
رن در ادامه كار خود به همكارى با يكى از دوستانش به نام سر پاول نيل پرداخت. وى منجم آماتورى بسيار متمول و صاحب رصدخانه اى شخصى در وايت والتام واقع در بركشاير بود. رن چندان علاقه اى به ثبت رصدهاى خود نداشت اما ترجيح مى داد از آنچه كه مى بيند تصويرى دقيق ترسيم كند. در همين راستا مدل هايى مقوايى، مومى و مسى از زحل ساخت.
سرانجام مدل مسى كه رن ساخته بود بر فراز ستونى در كالج گرشام لندن قرار گرفت و مدتى بعد يعنى در سال ۱۶۵۷ خود رن به سمت استاد ستاره شناسى آن كالج انتخاب و در همان جا مشغول به كار شد.
در همين كالج بود كه رن سرانجام نظريه خود را در رابطه با زحل ارائه كرد. وى از مجموعه رصدهاى خود چنين نتيجه گرفت كه سياره زحل را «هاله»اى بيضى شكل احاطه كرده است. البته رن بر آن بود تا با ادامه رصدهاى خود و انجام مشاهدات تكميلى مسئله مذكور را به طور كامل تحليل كند. اما رن در اين مسير مغلوب نظريه كريستين هويگنس شد. نظريه هويگنس به درستى بيان مى كرد كه «زحل به وسيله يك حلقه نازك و تخت احاطه شده است كه در هيچ نقطه اى با سياره تماس ندارد.» رن بعدها با فروتنى ويژه اى چنين مى نگارد كه «يافته ها و دستاوردهاى هويگنس را از يافته هاى خودم بيشتر دوست مى دارم.»

سر كريستوفر رن معمارى شناخته شده و مشهور است. وى طراح بيش از پنجاه كليساى شهر لندن است كه از جمله آنها مى توان به كليساى جامع سنت پل اشاره كرد. در ميان ساختمان هاى غيرمذهبى مهمى كه وى ساخته است مى توان از رصدخانه سلطنتى گرينويچ ياد كرد. به هر حال با توجه به آشنايى ما با رن در حيطه معمارى، دستاوردهاى وى در زمينه ستاره شناسى كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اينجا به برخى از دستاوردهاى وى اشاره خواهيم كرد كه شامل رصدهاى ارزشمندى از ماه، زحل و ستارگان دنباله دار است، همچنين مواردى از تلاش هاى «رن» در راستاى بهبود و اصلاح تلسكوپ را ذكر خواهيم كرد.
• • •
كريستوفر رن در بيستم اكتبر سال ۱۶۳۲ در «ايست كيول» واقع در «وايت شاير» ديده به جهان گشود. هنگامى كه وى دو سال بيشتر نداشت، پدرش كه نام او نيز كريستوفر بود به عنوان پيشكار خاندان ويندزور (Windsor) برگزيده شد.
خانواده رن زندگى خود را در دربار چارلز اول ادامه داد تا اينكه در سال ۱۶۴۲ جنگ داخلى انگلستان به وقوع پيوست. در اين اوضاع، پدر رن به شهر بريستول كه مقر سلطنت طلبان بود گريخت و بعدها نيز در آكسفورد مستقر شد.
رن در همان دوران وارد مدرسه وست مينيستر شد و در آنجا مشغول به تحصيل شد. در سن پانزده سالگى به طرز فزاينده اى به ستاره شناسى علاقه مند شد و با تشويقات چارلز اسكاربرگ (Charles Scarburgh) مقاله اى درباره شاخص هاى آفتابى (Sundial) را به زبان لاتين ترجمه كرد. وى همچنين چندين شاخص آفتابى ساخت و مدلى كوچك را طراحى كرد كه حركات منظومه شمسى را نشان مى داد.

منشاء مولكولى حيات

در سال ۲۰۰۰ گروهى از پژوهشگران با شبيه سازى محيط كره زمين در بدو شكل گيرى آن در حدود ۳ تا ۴ ميليارد سال پيش و تاباندن نور به آن در يك محيط ايزوله اسيد هاى آمينه را توليد كردند. اما جالب اينجا بود كه اين اسيد هاى آمينه هم به تعداد مساوى از هر دو نوع ايزومر فضايى داشتند. اين آزمايش اين حدس را كه مولكول هاى اصلى و پايه اى حيات روى زمين شكل گرفته اند را تا حدودى زير سئوال برد.
يكى از مهم ترين نظرات در مورد منشاء حيات اين است كه مولكول هاى پايه براى تشكيل حيات مثل اسيد هاى آمينه توسط شهاب سنگ ها بر روى زمين فرود آمده اند. به همين دليل گروه تحقيقاتى دكتر ماير هنريش محيطى را شبيه سازى كردند كه به جاى محيط مرطوب سطح زمين در ۳ ميليارد سال پيش شبيه ديسك غبار اوليه اى بود كه منشاء اصلى سيارات و اجرام سامانه خورشيدى (منظومه شمسى) بود. چون در آن زمان پيك نور محيط (يعنى بيشترين ميزان تشعشع الكترو مغناطيسى) در طول موج ۱۸۰ نانومتر بوده، آنها محيط را تحت نور قطبيده با همين طول موج قرار دادند و نتيجه بسيار شگفت آور بود. تنها اسيد آمينه هاى چپ گرد تشكيل شدند! يعنى امواج الكترومغناطيسى با طول موج ۱۸۰ نانومتر فقط اسيد آمينه هاى چپ گرد را توليد مى كنند.در آزمايش سال ۲۰۰۰ كه پيش از اين ذكر شد، از امواج فرابنفش پاپيك نورى در طول موج ۲۱۰ نانومتر استفاده شده بود، زيرا طول موج هاى كوتاه تر توانايى نفوذ در آب را ندارند و جذب مى شوند. بنابراين به نظر مى رسد كه اسيد هاى آمينه در زمانى پيش از شكل گرفتن سطح زمين به وجود آمده اند. پروفسور ماير هنريش براى تاييد نظريه خود به دو مورد از كشف اسيد هاى آمينه روى شهاب سنگ هاى يخى كه در زمان غبار اوليه پيش ستاره اى شكل گرفته بودند، اشاره مى كند كه همگى چپ گرد هستند.وى قصد دارد براى تاييد نظريه خود از آزمايش هايى كه توسط سينكروترون انجام مى شود، كمك بگيرد اما تاييد نهايى اين نظريه كه مولكول هاى اصلى حيات از فضا بر روى كره زمين فرود آمدند، موكول به زمانى خواهد شد كه قرار است فضاپيماى بدون سرنشين آژانس فضايى اروپا يعنى «روزتا» (Rosetta) به روى سنگ آسمانى ۴VP فرود آيد و مواد آن را آناليز كند.اين ماموريت كه براى سال ۲۰۱۴ ترتيب داده شده است مى تواند براى هميشه به اين سئوال پاسخ دهد كه آيا حيات در مقياس مولكولى بر روى زمين به وجود آمده است يا در فضا شكل گرفته و توسط اجرام آسمانى به روى زمين كه محيط مناسبى براى رشد و تكثير و تكامل آن بوده است، منتقل شده است.براى اين منظور پروفسور ماير هنريش وسيله اى را براى نصب روى فضاپيماى روز تا آماده كرد كه در صورت كشف اسيد هاى آمينه روى اين سنگ آسمانى كه در زمان هاى اوليه منظومه شمسى شكل گرفته معين كند كه آيا اين اسيد هاى آمينه چپ گردند يا راست گرد.

اسيد هاى آمينه چپ گرد
اسيد هاى آمينه از خود فعاليت هاى نورى نشان مى دهند. به اين معنى كه وقتى در مقابل نور با قطبش دايروى قرار مى گيرند، گروهى صفحه نور را به سمت چپ و گروهى آن را به سمت راست مى چرخانند. بر همين اساس اسيد هاى آمينه را راست گرد يا چپ گرد مى گويند و به اين خاصيت ايزومريسم فضايى يا (Chirality) مى گويند.
اين خاصيت در همه اتم هاى كربن كه غيرمتقارن باشند، ديده مى شود. كربن هايى را غيرمتقارن مى گويند كه با چهار عامل مختلف پيوند داشته باشند، به علت چهار وجهى بودن اتم كربن مركزى اين چهار عامل مى توانند با داشتن دو توالى مختلف فضايى به دور اتم كربن دو ايزومر فضايى به وجود آورند.در اسيد هاى آمينه اين دو ايزومر فضايى غير از اينكه نور قطبيده راست گرد يا چپ گرد را بازمى تابانند، در تمام خواص ديگر كاملاً با هم مشترك هستند. اين راست گردى و چپ گردى هيچ نوع مزاحمتى براى فعاليت هاى حياتى پروتئين ايجاد نمى كند. وقتى اسيد هاى آمينه را در آزمايشگاه و توسط روش هاى شيميايى سنتز مى كنيم و در مقابل نور قرار مى گيرند، هيچ نوع خاصى از قطبش در نور بازتابيده ديده نمى شود. اين نكته بيانگر آن است كه از هر دو نوع راست گرد و چپ گرد به تعداد مساوى توليد شده است. اما نكته جالب اينجا است كه وقتى يك پروتئين طبيعى را به اسيد هاى آمينه تجزيه مى كنيم فقط اسيد هاى آمينه چپ گرد در محيط پيدا مى شوند، يعنى در طبيعت تنها اسيد هاى آمينه چپ گرد حضور دارند. اين به هم ريختگى تقارن همواره از سئوال هاى اساسى بيوشيمى دانان بود تا اينكه به تازگى نشريه نيوساينتيست (New Scientist) در گزارشى اعلام كرد كه گروهى از محققين فرانسوى به سرپرستى دكتر «يوماير هنريش» (Vwe Meierhenrich) به دليل اصلى اين به هم خوردگى تقارن طبيعت پى برده اند.

پروتئين ها

چهار دسته مولكول آلى در بدن وجود دارد كه عبارتند از: هيدرات هاى كربن كه وظيفه تامين انرژى را بر عهده دارند، ليپيد ها كه به عنوان غشا به كار مى روند، پروتئين ها كه فعاليت هاى حياتى را كنترل مى كنند و اسيد هاى نوكلئيك كه اطلاعات مورد نياز براى تمام واكنش هاى موجود زنده را در خود ذخيره مى كنند.پروتئين ها فراوان ترين مولكول هاى آلى در سلول هستند و بيش از ۵۰ درصد از وزن خشك يك سلول را تشكيل مى دهند. ميليون ها پروتئين در تمام جنبه هاى كاركرد و ساختار يك موجود زنده، نقش اساسى ايفا مى كنند كه اكثرشان ناشناخته اند. اما همه آنها به صورت زنجيره هايى از تعداد محدودى زير واحد تشكيل شده اند. ۲۱ اسيد آمينه در طبيعت وجود دارند كه همه پروتئين ها از آنها ساخته شده اند. در حقيقت اين ترتيب قرار گرفتن پشت سر هم اسيد هاى آمينه است كه در ژن ها ذخيره مى شود و به همين ترتيب است كه در نهايت شكل اصلى پروتئين را در محيط سلول مشخص مى كند. كاركرد پروتئين به شدت وابسته به شكل سلول است.

اساس مولكولى ارگانيسم هاى زنده
ارنست نايگل (Ernest Nagel) از پايه ريزان مكتب تحول گرايى (Reductionism) در فلسفه علم است. اين مكتب فلسفى همه دستاورد هاى علوم مثل جامعه شناسى را به روانشناسى، روانشناسى را به فيزيولوژى و علوم اعصاب و اين علوم را به زيست شناسى مولكولى و زيست شناسى مولكولى را به بيوشيمى و بيوشيمى را به شيمى و شيمى را به فيزيك اتمى (مكانيك كوانتومى) قابل تحويل مى داند. تحول گرايان معتقدند كه با حل كامل فيزيك اتمى مى توان احكام علوم غير دقيقه را استخراج كرد. هر چند كه اين ديدگاه به خصوص بعد از رونق گرفتن علوم شناختى (Cognative Science) و سيستم هاى پيچيده در سال هاى اخير به پررنگى گذشته نيستند اما به هر حال شكى نيست كه موجودات زنده از مولكول هاى بى جان تشكيل شده اند. بارزترين صفت موجود زنده در مقابل اشياى بى جان، پيچيدگى فوق تصور آن است. اين پيچيدگى نه تنها در اجزاى درونى سلول ها بلكه به شكل تعدد بى شمار گونه ها نيز مشاهده مى شود. هر بخش سازنده ارگانيسم زنده هدفى دارد. اين نه تنها در اندام هاى ماكروسكوپيك ديده مى شود بلكه براى مولكول هاى اصلى حيات يعنى هيدرات هاى كربن، ليپيد ها، پروتئين ها و اسيد هاى نوكلئيك هم وجود دارد. ارگانيسم زنده نه تنها قادر به استفاده از انرژى براى حفظ و ترميم خود است بلكه قادر به توليدمثل بسيار دقيق نيز هست.
اينكه يك نيروى اسرارآميز از كنار هم قرار دادن مولكول هاى بى جان حيات ذى شعورى را به وجود آورده است، اصالت حيات (Vitalism) خوانده مى شود، ديدگاهى كه امروزه خريدار چندانى ندارد. در زمان ما بيوشيمى و فيزيولوژى مولكولى اين رسالت را بر عهده گرفته اند كه مشخص سازند آيا حيات چيزى وراى برهم كنش تعدادى مولكول ساده و بى جان است يا خير. پروژه هاى ژنوم و پروتيوم (Proteom) مهم ترين بخش اين شاخه از علم است كه قصد دارند نقش دقيق آنزيم ها و پروتئين ها را در انواع فعاليت حياتى مثل تنفس، سوخت و ساز، حركت، شادى، خشم، حسرت و... مشخص سازند. اينكه حيات از كجا و چگونه در مدت به ظاهر كوتاه چهار، پنج ميليارد ساله عمر زمين در آن به وجود آمده و در نهايت منجر به ظهور بشر بر روى زمين شده است يكى از مهم ترين سئوالاتى است كه ظاهراً با كشف علت به هم ريختگى تقارن در واحد هاى سازنده پروتئين ها يعنى اسيد هاى آمينه به جواب آن نزديك تر شده ايم.

تقارن هاى طبيعت

اصول پايستگى محك اصلى يك نظريه فيزيكى است يعنى يك تئورى پيش از هر چيز و حتى آزمايش بايد از اين اصول تبعيت كند. پايستگى انرژى، اندازه حركت، اندازه حركت زاويه اى و پايستگى بار چهار اصل پايستگى هستند كه اگر نظريه اى آنها را نقض كند راهى سطل زباله خواهد شد. خانم امى نودر (Emmy Noether) رياضيدان آلمانى در سال ۱۹۱۷ در مقاله اى نشان داد كه هر اصل پايستگى در طبيعت ناشى از يك نوع تقارن است. مثلاً پايستگى انرژى ناشى از تقارن زمانى است و يا تقارن در چرخش پايستگى اندازه حركت زاويه اى را نشان مى دهد و... به هر حال مى توان تقارن ها را به عنوان اصول اساسى طبيعت فرض كرد يا پايستگى ها را. در هر صورت اينها را مى توان از يكديگر نتيجه گيرى كرد. اما چند تقارن ديگر هم در طبيعت وجود دارد كه در بعضى از موارد خاص به هم مى ريزد. به هم ريختگى اين تقارن هاى گاهى ريشه اى هستند مثل شكست تقارن پاريته در برهم كنش هاى ضعيف هسته اى يا گاهى هم ناشى از شرايط اوليه سيستم هستند، مثل اينكه جهان تا جايى كه ما مى دانيم از ماده تشكيل شده و نه از ضدماده در حالى كه اين دو هيچ فرقى ندارند بلكه تنها علامت بار آنها عكس هم است. پيدا كردن منشاء اصلى به هم خوردن اين تقارن ها به بسيارى از پرسش هاى پايه اى علم پاسخ خواهد داد. به نظر مى رسد با كشف علت چپ گردى اسيد هاى آمينه كه يكى از همين مثال هاى به هم خوردن تقارن است، به كشف منشاء مولكولى حيات نزديك شده ايم.