Уравнение Дрейка

редактировать
Вероятный аргумент для количества инопланетных цивилизаций в галактике

Доктор. Фрэнк Дрейк

Уравнение Дрейка - это вероятностный аргумент, использование для оценки количества активных, коммуникативных внеземных цивилизаций в Молочном Путь галактика.

Уравнение было написано в 1961 году Фрэнком Дрейком не для количества количественных показателей цивилизаций, способствующих научному диалогу на первом научном собрании. на поиск внеземного разума (SETI). Уравнение суммирует основные концепции, которые должны рассмотреть вопрос о другом радиокоммуникативной жизни. Это более правильно рассматривать как приближение, чем как серьезную попытку определить точное число.

Критика, связанная с уравнением Дрейка, сосредоточена не на самом уравнении, а на том факте, что оценочные значения для нескольких факторов предположительны, совокупный мультипликативный эффект заключается в том, что неопределенность, связанная с любым производным что, является настолько велик, что с помощью этого уравнения нельзя делать однозначные выводы.

Содержание

  • 1 Уравнение
  • 2 История
  • 3 Полезность
  • 4 Оценки
    • 4.1 Исходные оценки
    • 4.2 Текущие оценки
      • 4.2.1 Скорость образования звезд в нашей галактике, R ∗
      • 4.2.2 Доля тех, у которых есть планета, f p
      • 4.2.3 Среднее количество планет, которые могут поддерживать жизнь, на одну звезду, у которой есть планеты, n e
      • 4.2.4 Доля из вышеперечисленных, которые фактически идут на развитие жизни, f l
      • 4.2.5 Часть вышеперечисленного, которая демонстрирует разумную жизнь, f i
      • 4.2.6 Часть вышеперечисленного, раскрывающая их существование посредством передачи сигнала в космос, f c
      • 4.2.7 Срок службы такая цивилизация, которой она передает свои сигналы в космос, L
    • 4.3 Диапазон результатов
    • 4.4 Существовали ли когда-либо другие технологические виды?
  • 5 Модификации
  • 6 Критика
    • 6.1 Парадокс Ферми
  • 7 В художественной и популярной культуре
  • 8 См. Также
  • 9 Примечания
  • 10 Ссылки
  • 11 Дополнительная литература
  • 12 Внешние ссылки

Уравнение

Уравнение Дрейка:

N = R ∗ ⋅ fp ⋅ ne ⋅ fl ⋅ fi ⋅ fc ⋅ L {\ displaystyle N = R _ {*} \ cdot f _ {\ mathrm {p}} \ cdot n _ {\ mathrm {e}} \ cdot f _ {\ mathrm {l}} \ cdot f _ {\ mathrm {i}} \ cdot f_ {\ mathrm {c}} \ cdot L}{\ Displaystyle N = R _ {*} \ cdot f _ {\ mathrm {p}} \ cdot n _ {\ mathrm {e}} \ cdot f _ {\ mathrm {l}} \ cdot f _ { \ mathrm {i}} \ cdot f _ {\ mathrm {c}} \ cdot L}

где:

N = количество цивилизаций в нашей галактике, с имеющейся возможна связь ( т. е. которые находятся в нашем световом конусе );

и

R∗= средняя скорость звездообразования в нашей галактике
fp= доля тех звезд, которые имеют планет
ne= среднее количество планет, которые могут поддерживать жизнь жизнь на одну звезду, имеющую планету
fl>= доля планет с жизнью, которые действительно продолжают развивать разумную жизнь (цивилизации)
fc= доля цивилиз аций, способных, которые высвобождают обнаруживаемые признаки существования в космосе
L = промежуток времени, в течение которого такие цивилизации выпускают в космос обнаруживаемые сигналы

История

В сентябре 1959 года физики Джузеппе Коккони и Филип Моррисон опубликовали статью в журнале Nature с провокационным заголовком «В поисках межзвездных коммуникаций». Коккони и Моррисон утверждали, что радиотелескопы стали достаточно чувствительными, чтобы улавливать передачи, которые могут транслироваться в космос цивилизации, вращающимися вокруг других звезд. Они предположили, что такие сообщения могут передаваться на длине волны 21 см (1420,4 МГц ). Это длина волны радиоизения нейтрального водорода, наиболее распространенного элемента во Вселенной, и они могут рассматривать его как логическую веху в радиоспектре.

Два месяца профессор астрономии Гарвардского университета Харлоу Шепли высказал предположение о количестве животных планет во Вселенной, заявив, что «Вселенная имеет 10 миллионов миллионов миллионов солнц (10 с 18 нулями), похожих на наше. на миллион планет вокруг него. Только один из миллиона миллионов имеет правильное сочетание химикатов, температуры, воды, дней и ночей, чтобы поддерживать планетарную жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Этот расчет дает приблизительную цифру в 100 миллионов миров, где жизнь был создан эволюцией ».

Через семь месяцев после того, как Коккони и Моррисон опубликовали свою статью, Дрейк провел первый систематический поиск сигналов от коммуникативных внеземных цивилизаций. Используя 25-метровую тарелку Национальной радиоастрономической обсерватории, Грин-Бэнк в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, Дрейк наблюдал за двумя ближайшими солнечными звездами: Эпсилон Эридани и Тау Кита. В этом проекте, который он назвал Project Ozma, он медленно сканировал частоты, близкие к длине волны 21 см, в течение шести часов в день с апреля по июль 1960 года. Проект был хорошо разработан, недорогой и простой по сегодняшним меркам.. Никаких сигналов не обнаружено.

Вскоре после этого Дрейк организовал встречу «поиск внеземного разума » по обнаружению их радиосигналов. Встреча проводилась в здании Грин-Бэнк в 1961 году. Уравнение, которое носит имя Дрейка, возникло в результате его подготовки к встрече.

Когда я планировал встречу, я понял, что на несколько дней раньше нам нужен повестка дня. И поэтому я записал все, что вам нужно было знать, чтобы предсказать, насколько сложно будет внеземную жизнь. И глядя на них, становится очевидно, что вы получаете число N, которое представляет собой количество обнаруживаемых цивилизаций в галактике. Это было направлено на поиск по радио, а не на поиск первобытных или примитивных форм жизни.

—Фрэнк Дрейк

Десять участников - организатор конференции Дж. Питер Пирман, Фрэнк Дрейк, Филип Моррисон, бизнесмен и радиолюбитель Дана Атчли, химик Мелвин Кальвин, астроном Су-Шу Хуан, нейробиолог Джон К. Лилли, изобретатель Барни Оливер, астроном Карл Саган и радиоастроном Отто Струве. Эти участники назвали себя «Орденом дельфинов » (из-за работы Лилли по общению с дельфинами ) и отметили свою первую встречу мемориальной доской в ​​зале обсерватории.

Полезность

Телескопическая решетка Аллена для SETI

Уравнение Дрейка представляет собой сводку факторов, влияющих на вероятность того, что мы можем радиосвязь от разумной внеземной жизни. Последние четыре параметра, f l, f i, f c и L, неизвестны, и их очень трудно оценить, как значения рассматриваются от многих порядков величины (см.. критика). Следовательно, полезность уравнения Дрейка заключается не в решении, а, скорее, в размышлении обо всех различных концепциях, которые должны учитывать вопрос о жизни в другом месте, и дает вопрос о жизни в другом месте основы для научных исследований. анализ. Уравнение помогло привлечь внимание к конкретным научным проблемам, испытанию с помощью во Вселенной, например, абиогенезом, испытанию многоклеточной жизни и развитию самого разума.

В пределах нашей существующей технологии любой практический поиск далекой разумной жизни обязательно должен быть поиском некоторого проявления отдаленной технологии. Спустя примерно 50 лет уравнение Дрейка по-прежнему имеет первостепенное значение, потому что это «дорожная карта» того, что нам нужно узнать, чтобы решить этот фундаментальный вопрос существования. Он также лег в основу астробиологии как науки; хотя для создания контекста используются предположения, астробиология в первую очередь занимается гипотезами, которыено укладываются в надлежащ научные теории. За 50 лет работы SETI ничего не удалось найти, хотя радиотелескопы, приемные технологии и вычислительные возможности значительно улучшились с начала 1960-х годов, но было обнаружено, по крайней мере, что наша галактика не изобилует очень мощными инопланетными передатчиками. непрерывное вещание на длине волны 21 см на частоте вод. В 1961 году этого никто не мог сказать.

Оценки

Первоначальные оценки

Значительные разногласия по поводу значений этих параметров существуют, но «обоснованные предположения», используемые Дрейком и его коллеги в 1961 г. были:

  • R∗= 1 год (1 звезда образуется в год, в среднем за время существования каналов; это считалось консервативным)
  • fp= 0,2–0,5 (от одной пятой до половины всех сформированных звезд будут иметь планету)
  • ne= от 1 до 5 (звезды с планетами будут иметь от 1 до 5 планет, способных к развитию жизни)
  • fl= 1 (100% этих планет будут развивать жизнь)
  • fi= 1 (100% из разовьютов) разумную жизнь)
  • fc= от 0,1 до 0,2 (10–20% из способного общаться)
  • L = от 1000 до 100000000 лет (что будет длиться от 1000 до 100000000 лет. лет)

Вставка вышеуказанных минимальных чисел в уравнение дает минимум 20 N (см.: Диапазон результатов ). Вставка максимальных чисел дает максимум 50 000 000. Дрейк заявляет, что, учитывая неопределенность, первоначальная встреча пришла к выводу, что N ≈ L, вероятно, было от 1000 до 100000000 планет с цивилизациями в галактике Млечный Путь.

Текущие оценки

В этом разделе обсуждается попытка перечислить лучшие текущие оценки для параметров уравнения Дрейка.

Скорость звездообразования в нашей галактике, R ∗

Последние расчеты NASA и Европейского космического агентства показывают, что текущая скорость звездообразования в нашей галактике составляет около 0,68– 1,45 M материала в год. Чтобы получить количество звезд в год, необходимо учитывать начальную функцию масс (IMF) для звезд, где средняя масса новой звезды составляет около 0,5 M☉. Это дает скорость звездообразования около 1,5–3 звезд в год.

Доля тех звезд, у которых есть планеты, f p

Недавний анализ обзоров с микролинзирования показал, что f p может приближаться к 1, то есть звезды вращаются вокруг планет как правило, а не исключение; и что есть одна или несколько связанных планет на одну звезду Млечного Пути.

Среднее количество планет, которые могут поддерживать жизнь, на одну звезду, имеющую планету, n e

В ноябре 2013 года астрономы сообщили на основе Данные космической миссии Кеплера, что может быть до 40 миллиардов планет размером с Землю , вращающиеся в мобильных данных из Солнца. как звезды и красные карлики в галактике Млечный Путь. 11 миллиардов из предполагаемых планет могут вращаться вокруг звезд, подобных Солнцу. Это означает, что f p · n e примерно равно 0,4. Ближайшая планета в обитаемой зоне - это Проксима Центавра b, что на расстоянии около 4,2 световых лет.

На встрече Green Bank был достигнут консенсус в отношении того, что n e имело минимальное значение от 3 до 5. Голландский научный журналист Говерт Шиллинг выразил мнение, что это оптимистично. Даже если планета находится в обитаемой зоне, количество планет с правильным местоположением трудно оценить. Брэд Гибсон, Еше Феннер и Лайнуивер определили, что около 10% звездных систем в галактике Млечный Путь благоприятны для жизни благодаря наличию тяжелых элементов, удаленности от сверхновых и стабильна в течение достаточного времени.

Обнаружение множества газовых гигантов на близкой орбите со своей звездой вызывает сомнения в том, что планеты, поддерживающие жизнь, обычно переживают формирование звездных систем. Так называемые горячие юпитеры могут мигрировать с далеких орбитов на ближние, нарушая при этом орбиты обитаемых планет.

С другой стороны, разнообразие звездных систем, которые могут иметь обитаемые зоны, не ограничивается только звездами солнечного типа и планетами размером с Землю. Сейчас подсчитано, что даже планеты с приливной синхронизацией, близкие к красным карликам звездам , могут иметь обитаемые зоны, хотя вспыхивающее поведение этих звезд может противоречить это. Возможность жизни на спутниках газовых гигантов (таких как спутник Юпитера Европа или спутник Сатурна Титан ) определенная дополнительная неопределенность к этой цифре.

Авторы гипотезы редкой Земли устанавливают ряд дополнительных ограничений на устойчивость планет, в том числе на галактических показателях с достаточно низким уровнем радиации, высокой металличностью звезд и достаточно низкой плотности, чтобы избежать чрезмерной бомбардировки астероидов. Они также предполагают, что необходимо иметь планетную систему большими газовыми гигантами, которые обеспечивают защиту от бомбардировки без горячего Юпитера ; и планета с тектоникой плит, большой луной, которая создает приливные бассейны, и умеренным осевым наклоном, вызывающим сезонные колебания.

Часть вышеперечисленного, которая действительно продолжается для развития жизни f l

Геологические данные с Земли показывают, что f l может быть высоким; жизнь на Земле, похоже, началась примерно в то же время, когда возникли благоприятные условия, что позволяет предположить, что абиогенез может быть относительно обычным явлением, если условия будут подходящими. Однако это свидетельство касается только Земли (одной модельной планеты) и содержит антропное отклонение, поскольку планета исследования была выбрана не случайно, а живыми организмами, которые уже населяют ее (нами). С классической точки зрения проверки гипотез, существует ноль степеней свободы, что не позволяет делать достоверные оценки. Если жизнь (или свидетельство прошлой жизни) будет найдена на Марсе, Европе, Энцеладе или Титане, которые развивались независимо от жизни на Земле это будет означать значение f l, близкое к 1. Хотя это повысит степень свободы с нуля до единицы, останется большая неопределенность в любой оценке из-за небольшого размера выборки., и шанс, что они на самом деле не независимы.

Противодействие этому аргументу заключается в том, что нет никаких доказательств того, что абиогенез происходил на Земле одного раза, то есть вся земная жизнь имеет общее происхождение. Если бы абиогенез был более обычным явлением, можно было бы предположить, что на Земле более одного раза. Ученые искали это путем поиска бактерий, не связанных с другой жизнью на Земле, но пока ничего не найдено. Также возможно, что жизнь более одного раза, но другие ветви были вытеснены, или умерли в результате массового вымирания, или были потеряны по другим причинам. Биохимики Фрэнсис Крик и Лесли Оргел особо подчеркнули эту неопределенность: «В настоящий момент у нас нет никаких средств узнать,« можем ли мы »остаться в одной галактике (Вселенная)» или «может ли «галактика притягивать жизнь множество различных форм». В качестве альтернативы абиогенезу на Земле они предложили гипотезу направленной панспермии, в которой говорится, что земная жизнь началась с «микроорганизмов, намеренно посланных сюда технологическим сообществом на другом с помощью специального дальнего радиуса действия. беспилотный космический корабль ».

В 2020 году в статье ученых из Ноттингемского университета был предложен «астробиологический принцип Коперника», основанный на Принципе посредничества, и предполагалось, что «разумная жизнь могла бы обучаться» на других [земных] планетах, как и на Земле, поэтому в течение нескольких миллиардов лет жизнь автоматически сформирована бы как естественная часть эволюции ». В рамках авторов, f l, f i и f c все установлены на вероятность 1 (достоверность). Их итоговый расчет показывает, что в галактике существует более тридцати современных технологических цивилизаций (без учета шкалы ошибок).

Доля вышеперечисленного, которая демонстрирует разумную жизнь, f i

Это значение остается особенно спорным. Сторонники низких значений, такие как биолог Эрнст Майр, указывают на то, что из миллиардов видов, существовавших на Земле, только один стал разумным, исходя из этого, делают крошечное значение для f я. Точно так же гипотеза редкой земли, несмотря на их низкое значение для n e выше, полагает, что низкое значение для f i доминирует в анализе. Сторонники более высоких ценностей отмечают, что появление интеллекта почти неизбежно, подразумевая, что f i приближается к 1. Скептики отмечают, что большие разброс ценностей в этом факторе а другие делают все оценки недостоверными. (См. Критика).

Кроме того, хотя кажется, что жизнь возникла вскоре после образования Земли, кембрийский взрыв, в результате которого возникло большое количество многоклеточных форм жизни, произошел в значительном количестве время после образования Земли, что предполагает возможность наличия особых условий. Некоторые сценарии, такие как Земля-снежный ком или исследования вымирания, повысили вероятность того, что жизнь на Земле относительно хрупка. Исследования любой прошлой жизни на Марсе актуальны, поскольку открытие того, что жизнь действительно сформировалась на Марсе, но прекратила свое существование, может повысить нашу оценку f l, но укажет на то, что в половине известных случаев, разумная жизнь не сложилась.

На оценки f i повлияли открытия, что орбита Солнечной системы в галактике круговая, на таком расстоянии, что она остается вне спиральных рукавов в течение десятков миллионов лет. (избегая облучения от новых ). Кроме того, большая луна Земли может способствовать эволюции жизни за счет стабилизации оси вращения планеты.

Была проведена количественная работа, чтобы начать определение fl ⋅ fi {\ displaystyle f _ {\ mathrm {l}} \ cdot f _ {\ mathrm {i}}}{\ displaystyle f _ {\ mathrm {l}} \ cdot f _ {\ mathrm {i}} } . Одним из примеров является байесовский анализ, опубликованный в 2020 году. В заключение автор предупреждает, что это исследование применимо к условиям Земли. С точки зрения Байеса, исследование способствует формированию интеллекта на планете с условиями, идентичными Земле, но не делает этого с высокой степенью уверенности.

Фрагмент вышеперечисленного, раскрывающий их существование посредством передачи сигнала в космос, f c

Для преднамеренного общения, единственный пример, который у нас есть (Земля), не дает много явного общения, хотя есть некоторые усилия, охватывающие лишь крошечную часть звезд, которые могут искать наше присутствие. (См., Например, сообщение Аресибо ). Есть серьезные предположения, почему внеземная цивилизация могла существовать, но предпочла не общаться. Однако преднамеренное общение не требуется, и расчеты показывают, что технологии на уровне Земли в настоящее время или в ближайшем будущем могут быть обнаружены цивилизациями, не намного более развитыми, чем наша собственная. По этому стандарту Земля - ​​это общающаяся цивилизация.

Другой вопрос, какой процент цивилизаций в галактике находится достаточно близко, чтобы мы могли их обнаружить, если предположить, что они посылают сигналы. Например, существующие земные радиотелескопы могли обнаруживать радиопередачи с Земли только на расстоянии примерно светового года.

Время существования такой цивилизации, когда она передает свои сигналы в космос, L

Майкл Шермер оценил L как 420 лет, исходя из продолжительности существования шестидесяти исторических земных цивилизаций. Используя 28 цивилизаций, более поздних, чем Римская империя, он подсчитал, что «современные» цивилизации составляют 304 года. На основании результатовМайкла Шермера также может утверждать, что за падением этих цивилизаций последовали более поздние цивилизации, которые не являются технологиями, поэтому сомнительно, что они являются отдельными цивилизациями в условиях Дрейка. В расширенной версии, включая число повторных появлений, это отсутствие специфичности определения отдельных цивилизаций не имеет значения для конечного результата, поскольку такой оборот цивилизаций можно описать как увеличение числа повторных появлений, не как увеличение L, утверждая, что цивилизация вновь появляется в виде культур. Кроме того, методом сравнения с историческими цивилизациями можно считать недействительным.

Дэ Гринспун утверждал, что если цивилизация достаточно разовьется, она преодолеет все угрозы своему выживанию. Затем он будет длиться неопределенный период времени, в результате чего ценность L может составить миллиарды лет. Это так, то он предполагает, что галактика Млечный Путь могла неуклонно накапливать развитые цивилизации с момента своего образования. Он предлагает заменить последний фактор L на f IC · T, где f IC - доля общающихся цивилизаций, ставших «бессмертными» (в том смысле, что они просто не умирают), а T представляет продолжительность времени, в течение которого происходит этот процесс. Это имеет то преимущество, что T было бы относительно легко увеличенное число, поскольку это было бы просто некоторая часть Вселенной.

Также была выдвинута гипотеза, что как только цивилизация узнает о более продвинутой, ее долговечность может увеличиться, потому что она может учиться на опыте другой.

Астроном Карл Саган предположил, что все термины, за исключением продолжительности жизни цивилизации, относительно высоки, и определяющим фактором того, существует ли большое или малое количество цивилизаций во вселенной, продолжительность жизни цивилизации, или, другими словами, способность технологических цивилизаций исключено самоуничтожения. В Сагана уравнении Дрейка может быть сильным мотивирующим фактором для его возможностей проблемы окружающей среды и его усилий по предупреждению об опасностях ядерной войны.

Разумная цивилизация не может быть органической, поскольку некоторые предполагали, что могут заменить человечность.

Диапазон результатов

Как отмечают многие скептики, уравнение Дрейка может давать широкий диапазон значений, в зависимости от предположений, поскольку значения, используемые в частях Уравнение Дрейка еще не установлено. В частности, результатом может быть N 1, означающее, что мы, вероятно, одна в галактике, или N 1, подразумевая, что мы можем контактировать. Один из немногих критериев согласия в том, что наличие признака вероятность возникновения разума больше нуля.

В качестве примера низкой оценки, объединяющей темпы звездообразования НАСА, редких Гипот Земли f p · n e · f l = 10, взгляд Майра на возникновение интеллекта, взгляд Дрейка на коммуникацию и оценка Шермера службы срок:

R∗= 1,5–3 года, f p · n e · F l = 10, f i = 10, f c = 0,2, и L = 304 года

дает:

N = 1,5 × 10 × 10 × 0,2 × 304 = 9,1 × 10

т. Е. Предполагая, что мы вероятно, единственная в этой галактике и, возможно, в наблюдаемой Вселенной.

С другой стороны, при больших значениях для каждого из вышеперечисленных параметров могут быть получены значения N, которые больше 1. Следующие более высокие значения были предложены для каждого из параметров:

R∗= 1,5–3 года, f p = 1, n e = 0,2, f l = 0,13, f i = 1, f c = 0,2, и L = 10 лет

Использование этих параметров дает:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0,2 × 10 = 15 600 000

Монте-Карло моделирование оценок факторов уравнения Дрейка на основе звездно-планетной модели Млечного Пути привело к тому, что количество цивилизаций изменилось в 100 раз.

Существовали ли когда-либо другие технологические виды?

В 2016 году Адам Франк и Вудрафф Салливан модифицировали уравнение Дрейка, чтобы определить, насколько маловероятной должна быть вероятность появления технологического вида на данной обитаемой планете, чтобы дать результат, что на Земле обитает единственный технологический вид, который когда-либо возникло для двух случаев: (а) нашей Галактики и (б) Вселенной в целом. Задавая этот другой вопрос, человек устраняет неопределенность времени жизни и одновременную коммуникацию. Количество пригодных для планет жизни планет на одну звезду сегодня можно разумно оценить, единственное, что остается неизвестным в уравнении Дрейка, - это вероятность того, что обитаемая планета когда-либо разовьет технологический вид за время своей жизни. Вероятность того, что Земля будет существовать в данной обитаемой планете, когда-либо появится технологический вид, должна быть меньше 2,5 × 10. Будет меньше 1,7 × 10 (примерно 1 из 60 миллиардов) на планете, используемой в зоне, когда-либо появится технологический вид. Цифра для Вселенной подразумевает, что крайне маловероятно, что на Земле обитает единственный технологический вид, который-либо существовал. Представляются менее чем на 1 из 60 миллиардов морских организмов, которые развиваются технологические виды такого рода, как не было хотя бы второго вида нашей истории Галактики.

Модификации

Как очень отмечали многие наблюдатели, уравнение Дрейка представляет собой простую модель, которая включает значимые параметры, и было предложено множество изменений и модификаций уравнения. Например, одна линия модификации пытается учесть неопределенность, присущую многим терминам.

Другие отмечают, что уравнение Дрейка игнорирует концепции, которые могут иметь отношение к шансам контакта с другими цивилизациями. Например, Дэвид Брин утверждает: «Уравнение Дрейка просто говорит по количеству участков, в которых спонтанно возникает ETI. Уравнение ничего не говорит напрямую о поперечном сечении контакта между ETIS и современным человеческим обществом ». Через какое именно поперечное сечение представляет интерес для сообщества SETI, было предложено множество дополнительных факторов и модификаций уравнения Дрейка.

Колонизация
Было предложено обобщить уравнение Дрейка, чтобы включить дополнительные эффекты инопланетных цивилизаций, колонизирующих другие звездные системы. Каждый исходный участок расширяется со скоростью. В результате создается более сложная система из трех параметров.
Фактор повторного появления
Уравнение Дрейка, кроме того, можно умножить сколько раз разумная цивилизация может появиться на планетах, где она случилась однажды. Даже если разумная цивилизация достигла конца своей жизни, например, по прошествии 10 000 лет, жизнь все еще может преобладать на планете в течение миллиардов лет, позволяя следующую цивилизации развиваться. Таким образом, несколько цивилизаций появляются и исчезают в течение одной жизни и той же планеты. Таким образом, если n r - это среднее количество раз, когда новая цивилизация появляется на той же планете, когда предыдущая цивилизация появляется и закончилась, тогда общее количество цивилизаций на такой планете будет 1 + n r, который является фактическим коэффициентом повторного появления, добавленным к уравнению.
Коэффициент зависит от того, что обычно является причиной исчезновения цивилизации. Если это обычно из-за временной непригодности для проживания, например, ядерной зимы, то n r может быть относительно высоким. С другой стороны, если это обычно из-за постоянной непригодности для жизни, такой как звездная, то n r может быть почти нулевым. В случае полного исчезновения жизни аналогичный коэффициент может появиться на планете, где она появлялась один раз.
Фактор METI
Александр Зайцев сказал, что быть в коммуникативной фазе и отправлять специальные сообщения - это не одно и то же. Например, люди, которые находятся в коммуникативной фазе, не являются коммуникативной цивилизацией; мы не практикуем такую ​​деятельность, как целенаправленная и регулярная передача межзвездных сообщений. По этой причине он вводит фактор METI (передача сообщений внеземному разуму) в классическое уравнение Дрейка. Он определил этот фактор как «долю коммуникативных цивилизаций с ясным и непараноидальным планетарным сознанием» или альтернативно выраженный как долю коммуникативных цивилизаций, которые на самом деле участвуют в преднамеренной межзвездной передаче.
Фактор METI несколько вводит в заблуждение, поскольку они активен, Целенаправленная передача сообщений цивилизацией не требуется, чтобы они принимали радиопередачи, посланные другой цивилизацией, которая ищет первого контакта. Просто требуется, чтобы у них были работоспособные и совместимые приемные системы; однако это переменная, которую люди не могут точно оценить.
Биогенные газы
Астроном Сара Сигер предложено пересмотренное уравнение, которое фокусируется на поиске планет с биосигнатурными газами. Эти газы производятся живыми организмами, которые могут накапливаться в атмосфере планеты до уровней, которые могут быть обнаружены с помощью удаленных космических телескопов.
Уравнение Сигера выглядит так:
N = N ∗ ⋅ FQ ⋅ FHZ ⋅ FO ⋅ FL ⋅ FS {\ displaystyle N = N _ {*} \ cdot F _ {\ mathrm {Q}} \ cdot F _ {\ mathrm {HZ}} \ cdot F _ {\ mathrm {O}} \ cdot F _ {\ mathrm {L}} \ cdot F _ {\ mathrm {S}}}{\ displaystyle N = N _ {*} \ cdot F _ {\ mathrm {Q}} \ cdot F _ {\ mathrm {HZ}} \ cdot F _ {\ mathrm {O}} \ cdot F _ {\ mathrm {L}} \ cdot F _ {\ mathrm {S}}}
где:
N = количество планет с обнаруживаемыми признаками жизни
N∗= количество наблюдаемых звезд
FQ= количество звезд, которые тихий
FHZ= доля звезд с каменистыми планетами в обитаемой зоне
FO= доля тех планет, которые можно наблюдать
FL= доля, у которой есть жизнь
FS= доля на которой жизнь производит обнаруживаемую сигнатурный газ

Сигер указывает: «Мы не отбрасываем уравнение Дрейка, это действительно другая тема», объяснение: «С тех пор, как Дрейк придумал уравнение, мы были тысячи экзопланет. У нас, как у сообщества, произошла революция в наших взглядах на то, что может быть там. И теперь у нас есть реальный вопрос, не связанный с разумной жизнью: какие-либо признаки жизни в ближайшем будущем? »

Критика

Критика уравнения Дрейка следует в основном из наблюдения, что некоторые члены в уравнении в степени степени или полностью основаны на предположении. Темпы звездообразования хорошо известны, падение планет прочную теоретическую и важную основу. Неопределенности вращаются вокруг нашего понимания эволюции жизни, разума и цивилизации, а не физики. Для некоторых параметров статистические оценки невозможны, известен только один пример. Конечный результат состоит в том, что это уравнение не может быть использовано для каких-либо твердых выводов, а допустимая погрешность огромна, далеко за пределами того, что некоторые считают приемлемым или значимым.

Один из ответов на такую ​​критику состоит в том, что даже хотя уравнение Дрейка в настоящее время предполагает предположение о неизмеряемых параметрах, оно было задумано как способ стимулировать диалог по этим темам. Затем основное внимание уделяется тому, как действовать экспериментально. Действительно, Дрейк первоначально сформулировал это уравнение просто как повестку дня для обсуждения на конференции в Грин-Бэнк.

Парадокс Ферми

Самый убедительный аргумент пессимистов в дебатах по SETI основан не на теории или предположениях, а на из реального наблюдения: предполагаемое отсутствие контакта с инопланетянами. Цивилизация, существующая в течение десятков миллионов лет, могла бы путешествовать в любую точку галактики, даже на медленных скоростях, предсказуемых с помощью наших собственных технологий. Более того, никаких подтвержденных признаков интеллекта где-либо еще не было обнаружено ни в нашей галактике, ни в наблюдаемой вселенной из 2 триллионов галактик. Согласно этому образу мышления, тенденция к заполнению всей доступной территории кажется универсальной чертой живых существ, поэтому Земля уже должна была быть колонизирована или, по крайней мере, посещена, но никаких доказательств этого не существует. Отсюда вопрос Ферми: «Где все?».

Было предложено большое количество объяснений, чтобы объяснить отсутствие контакта; книга, изданная в 2015 году, содержит 75 различных объяснений. В терминах уравнения Дрейка объяснения можно разделить на три класса:

Эти рассуждения приводят к Великому фильтру гипотеза, которая гласит, несмотря на огромное количество звезд, то какой-то шаг в процессе должен действовать как фильтр для уменьшения окончательного значения. Согласно этой точке зрения, либо возникновение разумной жизни очень трудно, либо продолжительность жизни таких цивилизаций, либо период времени, в течение которого они обнаруживают свое существование, должно быть относительно коротким.

В художественной литературе и популярной культуре

Уравнение было процитировано Джином Родденберри как поддерживающее множественность обитаемых планет, показанных на телеканале Звездный путь. сериал он создал. Однако у Родденберри не было уравнения, и он был вынужден «изобрести» его для своего первоначального предложения. Изобретенное уравнение, созданное Родденберри, выглядит следующим образом:

F f 2 (M g E) - C 1 R i 1 ⋅ M = L / S o {\ displaystyle Ff ^ {2} (MgE) -C ^ {1 } Ri ^ {1} \ cdot M = L / So}{\ displaystyle Ff ^ {2} (MgE) -C ^ {1} Ri ^ {1} \ cdot M = L / So}

Однако число в первой степени - это просто само число.

См. Также

Примечания

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Найдите Уравнение Дрейка в Викисловаре, бесплатном подходе.
Последняя правка сделана 2021-05-18 03:51:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте