فرمول دریک تعداد تمدن های فرازمینی را تخمین می زند. فرمول دریک تخمین تعداد تمدن های فرازمینی برخی از داده های کلی

انریکو فرمی، فیزیکدانی که در سال 1950 در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو کار می کرد، از همکارانش این سوال معروف را پرسید: "آنها کجا هستند؟" . برنده جایزه نوبل به این اختلاف اشاره کرد که به نظر او عجیب بود. با وجود ستاره های بسیار در کهکشان ما، حتی احتمال ناچیز زندگی در نزدیکی هر ستاره معینی به معنای وجود تعداد زیادی از تمدن های بیگانه است. علاوه بر این، با فرض احتمالات معقول در مورد توانایی بیگانگان برای سفر بین ستاره ای، تغییر فیزیکی فضای اطراف یا برقراری ارتباط، ما باید شواهدی از وجود آنها را ببینیم. اما ما نمی بینیم. این اختلاف به نام معروف شد پارادوکس فرمیفقدان حیات در جهان قابل مشاهده معمولاً نامیده می شود مشاهدات فرمی.

فرضیه های بسیاری سعی کرده اند پارادوکس فرمی را توضیح دهند. به عنوان مثال، اینکه تمدن های دیگر پیش از اینکه یاد بگیرند بین ستاره ها سفر کنند یا ارتباطات راه دور برقرار کنند، عمدا خود را پنهان می کنند یا خود ویران می شوند. مشکل اصلی چنین فرضیه هایی این است که مکانیسم پیشنهادی برای پنهان کردن وجود یا خود ویرانگری باید بسیار قابل اعتماد باشد: اگر تنها 99 درصد تمدن ها خود را نابود کنند، این کار کمی برای حل پارادوکس انجام می دهد.

بنابراین، همه این فرضیه ها به شدت حدس و گمان باقی می مانند و تا حد زیادی فقط بر فرضیات مربوط به برخی انگیزه های جهانی یا پویایی اجتماعی بیگانگان تکیه می کنند، در حالی که ما نمی توانیم دانش مشابهی در مورد دنیای خودمان ادعا کنیم. این فرضیه ها به دلیل منطقی بودن علمی مستقلشان در نظر گرفته نمی شوند، بلکه تنها به این دلیل که راه حلی برای پارادوکس فرمی ارائه می دهند.

دانشمندان مؤسسه آینده بشریت در دانشگاه آکسفورد مقاله ای علمی منتشر کرده اند که در آن نشان می دهد که "بررسی صحیح عدم قطعیت های علمی پارادوکس فرمی را از بین می برد." به عبارت دیگر، منحصر به فرد بودن ما در کیهان و عدم وجود حیات بیگانه قابل مشاهده به یک «پارادوکس» یا یک رویداد بعید تبدیل نمی شود.

نویسندگان کار علمی از این واقعیت انتقاد می کنند که فرمول دریک معمولاً با تخمین نقطه ای استفاده می شود. با این حال، چنین تخمین‌های نقطه‌ای «دلالت بر دانش درباره فرآیندهایی (به‌ویژه آن‌هایی که به منشأ حیات مربوط می‌شوند) است که با توجه به وضعیت فعلی علم، غیرقابل دفاع هستند. به گفته دانشمندان بریتانیایی، با در نظر گرفتن عدم قطعیت واقعی، تخمین های نقطه ای باید جایگزین شوند توزیع های احتمال، که منعکس کننده درک علمی فعلی است. و سپس، طبق فرمول دریک، تصویری کاملاً متفاوت ظاهر می شود - و هر دلیلی برای اطمینان از اینکه کهکشان (یا جهان قابل مشاهده) شامل تمدن های دیگر است ناپدید می شود.

نتیجه دوم کار علمی: دانشمندان نشان دادند که با توجه به محدودیت های مشاهده شده تسلط سایر تمدن ها، "احتمالات به روز شده ما نشان می دهد که احتمال زیادی وجود دارد که ما تنها هستیم." نویسندگان با استفاده از دو روش مختلف نتایج کیفی مشابهی یافتند: استفاده از تخمین‌های نویسندگان از دانش علمی فعلی مرتبط با پارامترهای کلیدی، و استفاده از تخمین‌های متفاوت از این پارامترها در ادبیات اختر زیست‌شناسی به عنوان نماینده‌ای برای عدم قطعیت علمی فعلی.

محاسبه با استفاده از این روش احتمال نسبتاً بالایی را نشان داد که بشر در کهکشان راه شیری بومی خود (53-99.6٪) یا حتی در کل جهان قابل مشاهده (39-85٪) تنها باشد. بر این اساس، به سؤال معروف "آنها کجا هستند؟" نویسندگان کار علمی پاسخ می دهند: "احتمالاً بسیار دور و احتمالاً فراتر از افق کیهانی و برای همیشه دست نیافتنی."

از مجموع موارد فوق، نتیجه سوم نتیجه می گیرد که بدبینی برای بقای نوع بشر، بر اساس پارادوکس فرمی، بی اساس است. به عبارت دیگر، بشریت شانس خوبی برای بقا داردو نمی توان بر اساس این واقعیت که یک تمدن به اندازه کافی توسعه یافته در جهان قابل مشاهده وجود ندارد، در مورد اجتناب ناپذیر بودن خود تخریبی تمدن نتیجه گیری کرد. این شاید خوش بینانه ترین نتیجه یک کار علمی منتشر شده باشد.

این مقاله در تاریخ 6 ژوئن 2018 در سایت preprint arXiv.org (arXiv:1806.02404v1) منتشر شده است.

ایلان ماسک به محاسبات متخصصان انگلیسی پاسخ داد. "خیلی عجیب"، -

از دستش ندهمشترک شوید و لینک مقاله را در ایمیل خود دریافت کنید.

چندی پیش، منبع ما "" مطلبی به نام "" را منتشر کرد که به مسئله وجود تمدن های هوشمند بیگانه در کیهان پرداخت. اما اگر در آنجا همین احتمال مورد تردید قرار گرفت، در اینجا فرمولی را در نظر خواهیم گرفت که اغلب به عنوان رد پارادوکس فوق الذکر عمل می کند. این فرمول معادله دریک نامیده می شود.

برخی اطلاعات کلی

شایان ذکر است که پروژه خاصی با نام عمومی "SETI" (مخفف جستجوی هوش فرازمینی) وجود دارد که شامل پروژه ها و فعالیت های مختلفی با هدف جستجوی تمدن های فرازمینی و برقراری ارتباط با آنها می شود. این پروژه برای چندین دهه (از سال 1959) وجود داشته است، تقریباً از لحظه ای که فرانک دریک ستاره شناس آمریکایی اولین آزمایش خود را انجام داد. جستجوهای SETI بر اساس گوش دادن به امواج رادیویی است که ممکن است توسط تمدن های دیگر از اعماق فضا ارسال شود. خود دریک حتی در آن زمان این را نشانگر یک جامعه با فناوری پیشرفته و همچنین قابل قبول ترین و معقول ترین وسیله برای جستجوی اشکال حیات فرازمینی می دانست.

احتمال تشخیص هر سیگنالی در فاصله بیش از 500 سال نوری عملاً صفر است، یعنی. 500 سال نوری حدی است که فناوری های مدرن به طور کلی می توانند هر سیگنال رادیویی را در آن تشخیص دهند. از این نتیجه می‌شود که به اصطلاح «سکوت بزرگ» که تلسکوپ‌های رادیویی دائماً آن را شناسایی می‌کنند، به این معنی نیست که زندگی دیگری در جهان ممکن نیست. و شانس بیشتری برای تایید چیزی با درجه اطمینان کم و بیش قابل توجهی تنها در صورتی ظاهر می شود که "گیرنده های" زمینی بتوانند دامنه دریافت سیگنال را حداقل 900 سال نوری دیگر افزایش دهند.

در اواسط قرن گذشته، بشریت حتی داده های کمتری در مورد این موضوع داشت. با این حال، در زمانی که یوری گاگارین فضانورد شوروی اولین فردی بود که به دور زمین می چرخید (1961)، فرانک دریک معادله خود را برای تخمین تقریبی تعداد تمدن های بیگانه احتمالی در کهکشان ما به نام کهکشان راه شیری توسعه داد. این معادله بر اساس روش هایی برای تشخیص پالس های الکترومغناطیسی است.

معادله دریک

معادله دریک به صورت زیر فرموله شده است:

N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L، جایی که:

N - تعداد تمدن های هوشمندی که آماده برقراری تماس هستند

R تعداد ستارگانی است که در طول سال در کهکشان راه شیری ظاهر می شوند.

Fp - درصد ستارگانی که سیاره هایی در مدار خود دارند

Ne میانگین تعداد سیارات و ماهواره های آنها است که شرایط آنها برای منشا حیات مناسب است

Fl - احتمال ظهور حیات در یک سیاره مناسب

Fi - احتمال ظهور اشکال حیات هوشمند در سیاراتی که امکان حیات وجود دارد

Fc - نسبت تعداد سیاراتی که اشکال حیات هوشمند قادر به تماس و جستجوی آن هستند، به تعداد سیاراتی که اصلاً اشکال حیات هوشمند در آنها وجود دارد.

L - زمانی که در طی آن زندگی هوشمند وجود دارد، می تواند با هم تماس پیدا کند و می خواهد این کار را انجام دهد

تجزیه و تحلیل معادله دریک

با نگاهی به معادله دریک، مشخص می شود که مقدار N را نمی توان دقیقاً تعیین کرد. علاوه بر این، اگر در طول معادله از چپ به راست حرکت کنید، تخمین‌های همه کمیت‌ها بیشتر و بیشتر انتزاعی می‌شوند. با این حال، این معادله نباید تنها با اعداد ارزیابی شود. برخی از محققان متقاعد شده اند که این فرمول تنها راهی برای سازماندهی نادانی انسان است. و اگر فرضیه وجود هوش فرازمینی را از منظر ریاضی محض در نظر بگیریم، امکان دستیابی به پاسخ به سؤال در مورد تعداد تمدن های بیگانه به میزان قابل توجهی محدود است. مقدار L در کل معادله مهمترین است. یک فرد نمی تواند بداند که یک تمدن پیشرفته از نظر فناوری تا چه زمانی می تواند زنده بماند. و حتی اگر فرض کنیم که تنها یک تمدن بیگانه وجود داشته باشد و میلیاردها سال یا حتی ابدیت وجود داشته باشد، آنگاه این برای معادل سازی N و L در معادله کافی خواهد بود.

اما جستجوی هوش فرازمینی تنها با گوش دادن به امواج رادیویی یک اشتباه خواهد بود. به لطف توسعه اخترزیست شناسی و کیهان شناسی، ادراک انسان از فضا و راه های توسعه سایر اشکال حیات به شدت تغییر کرده است. در ابتدای پیدایش SETI، کارشناسان آن توسعه سریع فناوری‌های رادیویی زمینی و رشد ترافیک رادیویی را پیش‌بینی کردند، اما اتصال نقطه‌خط-نقطه با پس‌زمینه ماهواره‌هایی که سیگنال‌های خود را به زمین ارسال می‌کردند، محو شد. در ارتباطات از راه دور از رادیو به فیبر نوری برای اینترنت، ترافیک و تلویزیون کابلی تغییر یافته است، که به این معنی است که حداقل تا صد سال دیگر هیچ سیگنال رادیویی جدی از زمین دریافت نخواهد شد.

یکی دیگر از نقاط ضعف این فرمول تعداد سیاراتی است که در آنها اشکال حیات هوشمند می توانند رشد کنند. احتمالاً تعداد آنها در کهکشان ما باید در حدود 10 هزار باشد. اما در حال حاضر هیچ مدرکی مبنی بر وجود هیچ اصل بنیادی وجود ندارد که بتواند جوهر اولیه را به سمت توسعه هومو ساپینس هدایت کند. و این سوال تا زمانی که شواهدی از حیات حداقل در یک سیاره در منظومه شمسی پیدا نشود، بی پاسخ خواهد ماند.

از جمله، معادله دریک شاخص هایی مانند سن خود کهکشان و پارامترهای شیمیایی-مکانیکی، به عنوان مثال، وجود عناصر خاص لازم برای تشکیل سیارات و منشاء حیات را در نظر نمی گیرد. به گفته برخی از کارشناسان، معادله دریک به معنای جهانی نیست که دائماً در پویایی است، بلکه یک ثبات کیهانی خاص است.

این فرمول شامل تعداد تقریبی سیارات از نوع زمین است، اما تخمینی از زمان ظهور اشکال حیات هوشمند در این سیارات ارائه نمی دهد. سن عظیم کهکشان ما و این احتمال وجود دارد که حیات هوشمند در سیارات آن در 2 و 4.5 میلیارد سال پیش وجود داشته باشد، اما می‌توانست قبلاً از بین رفته باشد، عملاً هیچ فضایی برای تشخیص امواج رادیویی فراهم نمی‌کند.

تا به امروز، ستاره شناسان تقریباً دو هزار سیاره فراخورشیدی را یافته اند. و تعداد کل ستاره های مشابه خورشید می تواند بیش از 40٪ باشد. اما بسیاری از سیارات بسیار بزرگ هستند و در مدارهایی بسیار نزدیک به ستاره های "خود" قرار دارند. این سیارات «مشتری داغ» نامیده می شوند. با این حال، دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که در صورت بهبود روش‌های جستجو، می‌توان سیاره‌هایی با اندازه کوچک‌تر و با ویژگی‌های مداری مناسب‌تر پیدا کرد. به علاوه، در طول بیست سال تحقیقات گذشته، می‌توان دریافت که ممکن است میلیاردها سیاره در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد، که در آن‌ها حیات امکان‌پذیر است، که می‌توانند در شرایط سخت، به عنوان مثال، با سطوح بالای کربن وجود داشته باشند. دی اکسید، در عمق تا 10000 متر و حتی در اسید سولفوریک اسید.

اما علیرغم «نقص» معادله دریک، بر تفکر مردم تأثیر زیادی گذاشت. عمدتاً به عنوان نقطه شروعی برای ظهور علم اختر زیست شناسی عمل کرد. کارل ساگان، اخترفیزیکدان برجسته آمریکایی، این واقعیت را ستایش کرد که این معادله درصد بالایی از کشف حیات فرازمینی هوشمند را نشان می‌دهد. و نه چندان دور، در سال 2010، کلودیو مکون، ستاره شناس ایتالیایی، نسخه خود را از معادله دریک منتشر کرد - معادله آماری دریک، که پیچیده تر، اما همچنین قابل اعتمادتر است. با استفاده از فرمول جدید، مکون توانست تشخیص دهد که تنها در کهکشان راه شیری می‌توان 4590 تمدن فرازمینی وجود داشت که بیش از 1000 تمدن بیشتر از تعداد به‌دست‌آمده در نسخه کلاسیک معادله است. علاوه بر این، فرمول جدید نشان داد که علاوه بر تمدن بشری، ممکن است تا 15785 نفر دیگر نیز دارای فناوری بالا باشند.

اما حتی اگر جوامع مختلف کهکشانی در یک فاصله از یکدیگر قرار داشته باشند، میانگین فاصله 28845 سال نوری خواهد بود که هرگونه تماس بین این جوامع را غیرممکن می کند، حتی اگر با استفاده از تابش الکترومغناطیسی که با سرعت سوتا حرکت می کند، انجام شود. و حتی اگر چنین تعدادی از تمدن ها وجود داشته باشند، ارتباطات بین ستاره ای بین آنها مشکلات بسیار جدی تکنولوژیکی را تجربه خواهد کرد.

در واقع، معادله دریک در معرض مطالعه دقیق و دقیق است، و بدون متخصص بودن در زمینه مربوطه، درک واقعی چیستی بسیار دشوار است. اما هدف ما به هیچ وجه توضیح کامل معادله نبود، بلکه تنها نشانه ای از این بود که دانشمندان در سراسر جهان بیش از حد جدی به موضوع وجود هوش فرازمینی نزدیک می شوند و این دلایل بسیار خوبی دارد.

آیا چنین ساحلی در خارج از زمین وجود دارد؟ پاسخ این سوال توسط معادله دریک ارائه شده است.

معادله دریک فرمولی است که برای تعیین تعداد تمدن‌های بیگانه که ممکن است انسان‌ها با آنها در تماس باشند طراحی شده است. در سال 1960 توسط اخترفیزیکدان فرانک دریک برای توجیه علم SETI، جستجوی برنامه هوش فرازمینی، توسعه یافت.

چه فایده ای دارد؟

هدف این فرمول یافتن عدد N است - تعداد تمدن هایی که قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر هستند. با ضرب شش عامل اصلی به دست می آید:

• R تعداد ستارگانی است که در سال متولد می شوند (10، از این پس طبق برآورد خود دریک).
• f p - نسبت ستارگان با سیارات. (0.5)
• n e - تعداد سیارات قابل سکونت در اطراف ستاره. (2)
• f l - احتمال ظاهر شدن زندگی در شرایط مساعد. (1 - اگر شرایط وجود داشته باشد، زندگی قطعاً ظاهر می شود)
• f با - نسبت تعداد سیاراتی که ساکنان آن به دنبال تماس هستند به تعداد سیاراتی که در آنها به سادگی حیات وجود دارد. (0.01 یا 1 درصد)
• f i - امکان ظهور زندگی هوشمند در جایی که به سادگی زندگی وجود دارد. (0.01)
• L طول عمر حیات توسعه یافته ای است که می خواهد وارد تماس بین سیاره ای شود (10 هزار سال).

نتیجه نهایی برای دریک 10 است. ده جامعه فرازمینی که می توانند با ما تماس بگیرند! اما پس چرا سکوت می کنند؟

فرمول دریک توسط ستاره شناس آمریکایی فرانک دریک برای برآورد فرموله شد تعداد تمدن هادر کهکشان

(بله، این واقعاً در مورد موضوع سایت نیست. اما هنوز هم جالب است.)

فرمول دریک که در سال 1960 ظاهر شد، در عصر "امیدهای بزرگ کیهانی" بسیار شیک بود، اما پس از آن، به دلیل نارضایتی از عدم تحقق امیدها، شروع به انتقاد کرد و به عنوان یک قاعده، نه ماهوی، بلکه روش شناختی. شکایت اصلی در مورد فرمول دریک این است که "درباره هیچ" نیست؛ هر چیزی را می توان با این فرمول حساب کرد؛ فرمول غیرقابل ابطال و در نتیجه غیر علمی است.

من اظهار نظر در مورد غیرقابل ابطال را به وجدان منتقدان می سپارم: آنها یا معنای این مفهوم را نمی فهمند، یا عمداً خواننده را با اصطلاحی زیبا گمراه می کنند. تز عاطفی "فرمول در مورد هیچ است" به شرح زیر رمزگشایی می شود: منطقه مشکل مشکل آنقدر نامشخص است که استخراج هر فرمولی بیهوده به نظر می رسد: ما دقت کاذب را در زمینه بسیار متزلزل دریافت می کنیم.

این درست است، اما وظیفه دقیقاً به این صورت است: ارائه یک تخمین معقول از یک مقدار معین در شرایط بسیار نامطمئن که بر آن تأثیر می گذارد. این وضعیت اصلا منحصر به فرد نیست. اغلب در علم، و به ویژه در نجوم، در مرحله اولیه تحقیق لازم است در شرایط عدم قطعیت شدید فرضیاتی ایجاد شود. با کمال تعجب، از ملاحظات کلی می توان نتایج درستی گرفت و تخمین های عددی به دست آورد که تفاوت چندانی با حقیقت ندارند.

• چند تار مو روی سر رئیس جمهور ونزوئلا وجود دارد؟
• جرم پورکولا سالوانیا ماده چقدر است؟
• ویسکوزیته در فتوسفر خورشید چقدر است؟

از ملاحظات کلی می توان به این گونه پرسش ها پاسخ داد و عددی را به دست آورد که تفاوت فاجعه باری با صحیح نداشته باشد. در شرایط عدم درک کامل از شرایط اولیه، یک خطای چند مرتبه بزرگ در حال حاضر یک نتیجه ارزشمند است!

این دقیقاً موقعیتی است که دریک در آن قرار داشت و فرمول به طور کلی پیش پاافتاده خود را ارائه کرد. او یک کار کاملاً غیرقابل درک (تعیین تعداد تمدن های فرازمینی) را به مجموعه ای از وظایف فرعی که قابل ارزیابی هستند تقلیل داد. ممکن است ما چندین مرتبه اشتباه کنیم، اما در شرایط ما این از قبل خوب است!

در اینجا فرمول دریک در فرمول اصلی آن آمده است:

N = R * f p n e f l f i f c L ,

• R* - نرخ تشکیل ستاره (ستارگان در سال)
• f p - کسری از ستارگان با منظومه های سیاره ای
• n e - تعداد متوسط ​​سیارات منظومه که از نظر اکولوژیکی برای زندگی مناسب هستند
• f l - احتمال ظهور حیات در چنین سیاره ای
• f i - احتمال تکامل به معقول
• ج ج - احتمال شکل گیری تمدن
• ل - زمان وجود تمدن (سالها).

برخی نظرات باید داده شود.

در ابتدا، خود دریک در مورد جستجوی رادیویی برای تمدن های فرازمینی بحث کرد و بنابراین منظور تمدن های فنی پیشرفته با استفاده از ارتباطات رادیویی بود و پارامتر L را به طور خاص برای آنها تخمین زد. بدون از دست دادن کلیت، می توانید تمدن را به صلاحدید خود تعریف کنید و بر این اساس، طول عمر آن را تخمین بزنید.

مثلا

... تمدن را می توان در کلی ترین شکل، به عنوان یک ساختار اجتماعی-فرهنگی متمایز از قبایل منزوی درک کرد. در این مورد، تمدن زمینی از سومریان آغاز می شود و امروزه تقریباً 5 هزار سال را در بر می گیرد.

... به دنبال یاسپرس، شمارش را از زمان محوری شروع کنید، زمانی که بشریت ارزش شناسی را شکل داد که ما هنوز در آن وجود داریم (احتمالاً این یک ارزش شناسی ضروری توسعه تمدنی است). در این مورد ما دو هزار و نیم سال داریم.

ما می توانیم خود را به تمدن های فنی محدود کنیم که تنها چند قرن قدمت دارند.

ثانیا، وابستگی به سرعت تشکیل ستاره تا حدودی نامشخص به نظر می رسد. در نگاه اول، متناقض است که تعداد تمدن های فرازمینی به تعداد ستاره های کهکشان بستگی ندارد، بلکه فقط به فراوانی تشکیل ستاره بستگی دارد. در واقع، اندازه کهکشان به طور ضمنی در این پارامتر گنجانده شده است، زیرا هر چه منظومه ستاره ای بزرگتر باشد، ستاره های جدید بیشتری در آن متولد می شوند. با این حال، در اصلاحات فرمول می توان از تعداد ستاره های کهکشان نیز استفاده کرد، اما پس از آن باید از پارامتر مبهم "طول عمر کهکشان" استفاده کرد. نسخه اصلی فرم دقیق تر است.

من توضیح می دهم که در مورد چه چیزی صحبت می کنم.

واضح است که f = f p n e f l f i f c احتمال ظهور یک تمدن در یک ستاره تصادفی دلخواه است. ستاره های R* در سال متولد می شوند. پس از مدت زمان مورد نیاز، n = R * f تمدن بر روی این ستاره ها پدید می آید. در طول وجود یک تمدن (L سال)، معاصران آن n L تمدن دیگر خواهند بود. این به ویژه به این معنی است که R * نرخ تشکیل ستاره نه در زمان کنونی، بلکه تقریباً زمانی است که خورشید متولد شد. (خود دریک در مورد سرعت تشکیل ستاره به طور متوسط ​​در طول عمر کهکشان صحبت کرد که به طور کلی نادرست است.) در محدوده دقت قابل قبول، این جزئیات را می توان نادیده گرفت.

عوامل جدی وجود دارد که معمولاً هنگام صحبت در مورد فرمول دریک به آنها اشاره نمی شود که می تواند به طور جدی نتیجه را مرتبط کند. برخی از آنها برای افزایش کار می کنند، برخی دیگر - برای کاهش احتمال.

از تلخ شروع میکنم

«قابلیت سکونت زیست محیطی» در درجه اول به دمای سطح، یعنی به دمای ستاره مرکزی و فاصله آن بستگی دارد. مهم است که رژیم دما در تمام مدت از ظهور زندگی تا مرگ تمدن نباید از حد قابل قبول فراتر رود. با استفاده از مثال ما، باید در مورد 4-5 میلیارد سال صحبت کنیم، که به معنای دور انداختن ستارگان بیش از حد داغ، ستارگان ناپایدار و ستارگان بالای دنباله اصلی هرتزسپرونگ-راسل است (خوشبختانه تعداد زیادی از آنها وجود ندارد). به طور کلی، ارزش تعریف مجدد پارامتر f p به عنوان "کسری از ستارگان پایدار با منظومه های سیاره ای" را دارد، جایی که معنای "پایداری" در بالا توضیح داده شده است.

اینجا یه چیز خوبه

این فرمول نشان می دهد که تمدن یک پدیده یک بار در تاریخ سیاره است. یعنی سناریو این است: حیات در سیاره ظاهر شد، به حیات هوشمند تکامل یافت، تمدن شکل گرفت و تمدن مرد. همین.

این همه؟ چرا تمدن جدیدی بر اساس همین ذهن نمی تواند بوجود بیاید؟ اگر ذهن قدیم مرده است، چرا نمی تواند یک ذهن جدید بوجود بیاید (و تمدنی ایجاد کند)؟ اگر زندگی قبلی، مثلاً در نتیجه یک فاجعه، نابود شده باشد، به هوش و غیره تبدیل شود، چرا نمی تواند یک زندگی جدید ایجاد شود؟ «یکبار مصرف بودن» تمدن یک محدودیت بسیار قوی و کاملاً بی اساس در فرمول دریک است. اگر تمدن یک چیز تجدیدپذیر است، پس در شکل کنونی آن، فرمول به طور قابل توجهی نادرست است: پارامتر L باید در تعداد تناسخ ها n r ضرب شود، و رشد آن منجر به غیرخطی شدن زمانی می شود که کل زمان L n r با سن مرتبط شود. ستاره.

البته، سوال عامل n r به شدت حدس و گمان است. به ویژه به سناریوی مرگ تمدن بستگی دارد و این حوزه آینده پژوهی محض است و اصلاً یک پیش بینی علمی جدی نیست.

داستان

دریک این معادله را در سال 1960 در حالی که برای کنفرانس تلفنی گرین بانک آماده می شد، فرموله کرد. این کنفرانس به تشریح برنامه پرداخت

این معادله اغلب معادله گرین بانک نیز نامیده می شود، زیرا اولین بار در اینجا پیشنهاد شد. زمانی که دریک این فرمول را ارائه کرد، قصد نداشت که این فرمول به عنوان استدلالی برای حامیان کارل سیگان، یکی از طرفداران مشهور، باشد. یک استدلال مشابه، فیلتر بزرگ است، که استدلال می کند که عدم وجود تمدن های قابل مشاهده، با توجه به تعداد زیاد ستاره های قابل مشاهده، با این واقعیت توضیح داده می شود که نوعی فیلتر وجود دارد که از تماس ها جلوگیری می کند.

بنابراین، معنای اصلی معادله این است که مسئله بزرگ تعداد تمدن های هوشمند را به هفت مسئله کوچکتر کاهش دهیم.

تخمین پارامترهای تاریخی

نظرات زیادی در مورد اکثر پارامترها وجود دارد، در اینجا اعداد استفاده شده توسط Drake در سال 1961 آمده است:

• آر= 10 در سال (10 ستاره در سال تشکیل می شود)
• f p = 0.5 (نیمی از ستارگان سیاره دارند)
• n e = 2 (به طور متوسط ​​دو سیاره در یک منظومه قابل سکونت هستند)
• f l = 1 (اگر زندگی امکان پذیر باشد، قطعاً بوجود خواهد آمد)
• f i = 0.01 (1% احتمال اینکه زندگی به زندگی هوشمند تبدیل شود)
• f c = 0.01 (1٪ از تمدن ها می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند)
• L= 10000 سال (یک تمدن از نظر فنی پیشرفته 10000 سال است که وجود داشته است)

معادله دریک می دهد ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 10.

اندازه آراز اندازه گیری های نجومی تعیین می شود و کمترین مقدار مورد بحث است. f p کمتر قطعی است، اما بحث قابل توجهی نیز ایجاد نمی کند. قابلیت اطمینان n e بسیار بالا بود، اما پس از کشف غول‌های گازی متعدد در مدارهای با شعاع کوچک که برای حیات نامناسب بودند، تردیدهایی به وجود آمد. علاوه بر این، بسیاری از ستاره‌های کهکشان ما کوتوله‌های قرمز هستند که تشعشعات پرتو ایکس سختی از خود ساطع می‌کنند که طبق نتایج مدل‌سازی، حتی می‌تواند جو را از بین ببرد. همچنین احتمال وجود حیات در ماهواره‌های سیارات غول‌پیکر، مانند اروپای مشتری یا تیتان زحل، ناشناخته است.

بسته به فرضیات انجام شده ناغلب معلوم می شود که به طور قابل توجهی بزرگتر از 1 است. دقیقاً چنین ارزیابی هایی بود که به عنوان انگیزه برای جنبش عمل کرد.

برخی از نتایج برای مفروضات مختلف:

آر= 10 در سال، f p = 0.5، n e = 2، f l = 1، f i = 0.01، f c = 0.01 و L= 50000 سال ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 50000 = 50 (در هر زمان حدود 50 تمدن وجود دارد که قادر به تماس هستند)

با این حال، ارزیابی‌های بدبینانه استدلال می‌کنند که زندگی به ندرت تا حد هوشمندی توسعه می‌یابد و تمدن‌های توسعه‌یافته عمر طولانی ندارند:

آر= 10 در سال، f p = 0.5، n e = 2، f l = 1، f i = 0.001، f c = 0.01 و L= 500 سال ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.001 × 0.01 × 500 = 0.05 (به احتمال زیاد ما مجرد هستیم)

برآوردهای خوش بینانه ادعا می کنند که 10٪ می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند، و در عین حال تا 100000 سال وجود دارند:

آر= 20 در سال، f p = 0.1، n e = 0.5، f l = 1، f i = 0.5، f c = 0.1 و L= 100000 سال ن= 20 × 0.1 × 0.5 × 1 × 0.5 × 0.1 × 100000 = 5000

برآوردهای مدرن

این بخش معتبرترین مقادیر پارامتر را تا به امروز ارائه می دهد.

آر = سرعت تشکیل ستاره

رتبه بندی توسط دریک 10 در سال. آخرین نتایج ناسا و آژانس فضایی اروپا قدر 7 ریشتر در سال را نشان می دهد.

f p = کسری از ستارگان با منظومه های سیاره ای

امتیاز 0.5 توسط Drake. بر اساس تحقیقات اخیر، حداقل 30 درصد از ستارگان از نوع خورشیدی سیاره دارند و با توجه به اینکه فقط سیارات بزرگ کشف شده اند، می توان این تخمین را دست کم گرفت. مطالعات مادون قرمز روی دیسک‌های غبار اطراف ستاره‌های جوان نشان می‌دهد که 20 تا 60 درصد از ستاره‌های خورشیدی ممکن است سیاره‌هایی شبیه به زمین را تشکیل دهند.

n e = میانگین تعداد سیارات یا ماهواره های مناسب در یک منظومه

امتیاز دریک 2 است. مارسی خاطرنشان می کند که بیشتر سیارات کشف شده دارای مدارهای بسیار غیرعادی هستند یا از نزدیکی ستاره عبور می کنند. با این حال، سیستم‌هایی شناخته شده‌اند که دارای یک ستاره از نوع خورشیدی و سیارات با مدارهای مطلوب هستند (HD 70642، HD 154345 یا Gliese 849). آنها احتمالاً سیارات زمینی در منطقه ای قابل سکونت دارند که به دلیل اندازه کوچکشان کشف نشده اند. همچنین استدلال می‌شود که حیات برای ظهور نیازی به ستاره‌ای شبیه به خورشید یا سیاره‌ای شبیه زمین ندارد - Gliese 581d نیز ممکن است قابل سکونت باشد. اگرچه حدود 200 منظومه سیاره ای شناخته شده است، اما این فقط می دهد n ه> 0.005. حتی برای سیاره ای در منطقه قابل سکونت، ممکن است به دلیل فقدان عناصر شیمیایی خاص، ظهور حیات غیرممکن باشد. همچنین، فرضیه زمین منحصر به فرد وجود دارد که بیان می کند ترکیب همه عوامل ضروری بسیار بعید است و شاید زمین از این نظر منحصر به فرد باشد. سپس n e یک مقدار بسیار کوچک در نظر گرفته می شود.

f l = احتمال به وجود آمدن زندگی در شرایط مناسب

رتبه 1 توسط Drake. در سال 2002، Charles Lineweaver و Tamara Davis رتبه بندی کردند. f l برای سیارات با بیش از یک میلیارد سال سابقه بر اساس آمار زمین، > 0.13 است. لاین ویور همچنین تشخیص داد که حدود 10 درصد از ستارگان کهکشان از نظر وجود عناصر سنگین، فاصله از ابرنواخترها و ساختار نسبتاً پایدار برای زندگی مناسب هستند.

fمن = احتمال توسعه قبل از ظهور هوش

توسط Drake به عنوان 0.01 رتبه بندی شده است.

f c = سهم تمدن هایی که توانایی و تمایل برقراری ارتباط را دارند.

توسط Drake به عنوان 0.01 رتبه بندی شده است.

L = امید به زندگی یک تمدن که در طی آن تلاش می کند ارتباط برقرار کند.

تخمین دریک 10000 سال است. در مقاله ای در علمی آمریکاییمایکل شمر قدردانی کرد Lدر 420 سال، بر اساس نمونه شصت تمدن تاریخی. او با استفاده از آمار تمدن های "مدرن" 304 سال گرفت. با این حال، سقوط تمدن ها، به عنوان یک قاعده، با از دست دادن کامل فن آوری همراه نبود، که مانع از جدا شدن آنها به معنای معادله دریک می شود. در عین حال، عدم وجود روش های ارتباطی بین ستاره ای نیز به ما اجازه می دهد که این دوره را صفر اعلام کنیم. اندازه Lرا می توان از ایجاد نجوم رادیویی در سال 1938 تا امروز شمارش کرد. بنابراین، در سال 2008، Lحداقل 70 سال سن با این حال، چنین تخمینی بی معنی است - 70 سال حداقل است، در غیاب هرگونه حدس در مورد حداکثر. 10000 سال هنوز محبوب ترین ارزش است. آر= 7/سال، f p = 0.5، n e = 2، f l = 0.33، f i = 0.01، f c = 0.01 و L= 10000 سال

ما گرفتیم:

ن= 7 × 0.5 × 2 × 0.33 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 2.3

نقد

از آنجایی که در حال حاضر تنها یک سیاره برای پشتیبانی از حیات هوشمند شناخته شده است، اکثر پارامترهای معادله دریک با حدس و گمان تعیین می شوند. با این حال، وجود حیات بر روی زمین، فرضیه وجود حیات فرازمینی را اگر محتمل نباشد، حداقل ممکن می کند. در سال 2003، مایکل کرایتون، نویسنده علمی تخیلی، در یک سخنرانی در Caltech گفت: «به طور دقیق، معادله دریک کاملاً بی معنی است و ربطی به علم ندارد. من بر این عقیده هستم که علم فقط می تواند فرضیه های قابل آزمونی ایجاد کند. معادله دریک را نمی توان آزمایش کرد و بنابراین من نمی توانم SETI را به عنوان یک مذهب طبقه بندی کنم، نمی توان آن را جعل کرد."

ما همچنین متوجه می‌شویم که آزمایش‌ها سال‌های نوری از خورشید فاصله دارند، تمدنی که از بخش خاصی از برد رادیویی برای ارتباط استفاده می‌کند.

یک پاسخ به انتقاد از معادله دریک این است که، حتی بدون ارائه اعداد دقیق، این معادله با این حال بحث های جدی در اخترفیزیک، زیست شناسی، زمین شناسی را برانگیخت و امکان تخصیص مبالغ قابل توجهی را برای توسعه نجوم با تمرکز بر جنبه های عملی فراهم کرد. جستجو.

الکساندر ال زایتسف به این نکته توجه کرد که داشتن فرصت برقراری ارتباط و ایجاد آن دو چیز متفاوت هستند. بشریت قادر است سیگنال های رادیویی ستارگان نزدیک را تشخیص دهد، اما تلاش های منظم و هدفمندی برای انتقال پیام های خود انجام نمی دهد. زایتسف معرفی عامل METI را پیشنهاد کرد که نسبت تمدن هایی را که به طور هدفمند سیگنال ارسال می کنند را تعیین می کند.

معادله دریک در فرهنگ

• معادله دریک در قسمت 20 از فصل 2 سریال کمدی آمریکایی The Big Bang Theory اثر هوارد ولوویتز ذکر شده است تا ثابت کند که گروه آنها شانس ملاقات با دختران را در یک بار دارند.
• در کمیک استریپ معروف به او اشاره شده است http://www.xkcd.ru/384/