Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, với sự tiến bộ của thiên văn học, nhân loại bắt đầu hướng đến những hành tinh láng giềng và tìm cách chứng minh chúng ta không đơn độc trong vũ trụ.
Trong số này, đáng kể là nhà toán học lừng danh Johann Carl Friedrich Gauss, người đã có những nỗ lực nhằm phát hiện sự sống ngoài hành tinh, trước khi có tín hiệu vô tuyến và tàu thăm dò.
Từ toán học đến vật lý, thiên văn
Johann Carl Friedrich Gauss ra đời năm 1777 tại Niedersachsen, vùng đất nay thuộc Đức, trong hoàn cảnh nghèo khó, với một người mẹ mù chữ và người cha thuộc tầng lớp lao động. Tuy nhiên từ rất sớm, Gauss đã có những biểu hiện thần đồng, với năng khiếu bẩm sinh về toán.
Ngay từ khi mới ba tuổi, ông đã bắt đầu bộc lộ khả năng giải toán phi thường. Đến trường năm bảy tuổi, ông đã vượt xa những đứa trẻ khác cùng lớp, và ở tuổi thiếu niên, đã có những phát hiện mang tính đột phá về giải toán, viết lý thuyết số Disquisitiones Arithmeticae, một công trình chiếm vị trí quan trọng trong toán học, có ảnh hưởng to lớn cho đến ngày nay.
Sau đó, chuyển sang lĩnh vực vật lý và thiên văn học, ông cũng gặt hái những thành công không kém. Đáng chú ý, Gauss đã tái khám phá hành tinh lùn Ceres, thiên thể được nhà thiên văn học người Italy, Giuseppe Piazzi, phát hiện vào năm 1801, nhưng đã mất dấu vết khi nó khuất sau ánh sáng chói của Mặt trời.
Vào lúc đó, các phương pháp toán học không đủ để ngoại suy vị trí của nó từ dữ liệu ít ỏi có được. Gauss bị cuốn hút bởi điều này, ông bắt đầu nghiên cứu và chỉ trong vòng ba tháng đã tính toán chính xác vị trí Ceres, nơi nó được Franz Xaver von Zach tái phát hiện cùng năm đó.
Nhờ những thành tựu trong lĩnh vực thiên văn, Gauss trở thành Giáo sư Thiên văn học và Giám đốc Đài quan sát thiên văn ở Göttingen vào năm 1807. Ông tiếp tục phát triển một lý thuyết mang tính cách mạng về chuyển động của các hành tinh bị nhiễu bởi các hành tinh lớn và công bố vào năm 1809, dưới dạng một bản thảo có tiêu đề bằng tiếng Latin, Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum, được xem là nền tảng cho các tính toán thiên văn kể từ đó.
Tìm người ngoài Trái đất
Nhà toán học Johann Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855).
Ngoài thiên văn học, hành tinh và các thiên thể trong vũ trụ, Gauss cũng rất quan tâm đến sự sống ngoài Trái đất. Cũng giống như nhiều nhà khoa học khác vào thời điểm đó, ông tin sao Hỏa và Mặt trăng là nơi sinh sống của những người ngoài hành tinh.
Năm 1820, ông có một quyết định được xem là nỗ lực đầu tiên của con người nhằm tiếp xúc với nền văn minh khác trong vũ trụ, nhưng đó không phải là sóng vô tuyến, mà là một ý tưởng hiện được gọi là đề xuất tam giác vuông Pythagore.
Về cơ bản, nó đòi hỏi phải tạo ra một hình ảnh trực quan về Định lý Pythagore, bao gồm một tam giác vuông, với 3 hình vuông ở mỗi cạnh, đủ lớn để người ở sao Hỏa hoặc Mặt trăng có thể nhìn thấy bằng kính thiên văn.
Ông muốn làm điều này bằng cách trồng những cánh đồng lúa mì rộng lớn giữa một khu rừng thông ở Siberia, được định hình thành Định lý Pythagore, với lúa mì tương phản do màu tối hơn khu rừng xung quanh, dễ được nhìn thấy từ không gian. Gauss tin rằng điều này sẽ cho những người ngoài Trái đất biết rằng chúng ta đã có kiến thức cơ bản về hình học, cũng như năng lực trong lĩnh vực nông nghiệp quy mô lớn.
Nhà thiên văn học người Áo, Johann von Littrow, ảnh hưởng bởi ý tưởng này khi đề xuất đào các mô hình kênh đào trên sa mạc Sahara theo hình tam giác, hình tròn và hình vuông, sau đó thắp sáng chúng bằng những ngọn lửa vào ban đêm để liên lạc với người ngoài hành tinh.
Cả hai kế hoạch đều không thành hiện thực, nhưng Gauss vẫn giữ vững ý tưởng này. Vào năm 1818, ông đã phát minh ra kính nhật quang, có thể gửi thông điệp qua một khoảng cách xa bằng cách phản chiếu ánh sáng Mặt trời.
Năm 1821, Gauss đã sử dụng nó và hình thành ý tưởng khác để liên lạc với người ngoài hành tinh, lần này là sử dụng một loạt 16 tấm gương để gửi thông điệp tới Mặt trăng hoặc sao Hỏa mà ông tin có người sống ở đó. Gauss mở rộng khái niệm này sang một dự án thậm chí còn tham vọng hơn, bao gồm 100 tấm gương liên kết, mỗi chiếc có diện tích 1,5 mét vuông, có thể gửi ánh sáng đến Mặt trăng.
Gauss qua đời vào năm 1855, để lại một di sản ấn tượng nhưng ước mơ liên lạc với người ngoài hành tinh của ông vẫn chưa thực hiện được.
Những ý tưởng tiếp theo
Ý tưởng của Gauss được vận dụng vào năm 1874, khi nhà phát minh lập dị người Pháp, Charles Cros đề xuất Chính phủ Pháp tài trợ cho một chiếc gương khổng lồ mà về lý thuyết sẽ thực sự ghi các thông điệp lên bề mặt sao Hỏa, giống như một chùm tia laser khổng lồ. Nhưng đề xuất này không được chấp nhận. Một người Pháp khác tên A. Mercier gợi ý nên phủ những chiếc gương khổng lồ lên tháp Eiffel để gửi thông điệp tới sao Hỏa.
Ý tưởng sử dụng các phương pháp quang học để liên lạc với người sao Hỏa vẫn tiếp tục phát triển cho đến khi chúng trở nên lỗi thời, khi nhà phát minh người Italy, Guglielmo Marconi truyền thông điệp vô tuyến đầu tiên vào năm 1899, báo trước buổi bình minh của kỷ nguyên giao tiếp mới của loài người.
Vào ngày 16 tháng 11 năm 1974, nhà thiên văn học Frank Drake đã gửi những tín hiệu vô tuyến đặc biệt đầu tiên để liên lạc với các nền văn minh ngoài hành tinh tới M-13, một cụm sao trong chòm sao Hercules từ một đài quan sát ở Arecibo, Puerto Rico. Đến lúc này, thời đại của những tấm gương khổng lồ và cảnh quan vật chất để liên lạc với người ngoài hành tinh đã kết thúc, kỷ nguyên mới bắt đầu.
Một ngày nào đó, chúng ta rồi cũng sẽ liên lạc với những người láng giềng và lúc đó, nhân loại không thể quên những ý tưởng ban đầu của một nhà toán học lừng danh.