Wzór Drake'a szacuje liczbę cywilizacji pozaziemskich. Wzór Drake'a szacuje liczbę cywilizacji pozaziemskich. Niektóre dane ogólne

Pracując w Los Alamos National Laboratory w Nowym Meksyku w 1950 roku, fizyk Enrico Fermi zadał swoim kolegom słynne obecnie pytanie: „Gdzie oni są?” . Laureat Nagrody Nobla zauważył tę rozbieżność, którą uznał za dziwną. Przy tak dużej liczbie gwiazd w naszej galaktyce nawet niewielka szansa na istnienie życia w pobliżu danej gwiazdy oznacza obecność dużej liczby obcych cywilizacji. Co więcej, zakładając rozsądne prawdopodobieństwo zdolności kosmitów do podróżowania międzygwiezdnego, fizycznego zmieniania otaczającej przestrzeni lub komunikowania się, powinniśmy już zobaczyć dowody na ich istnienie. Ale nie widzimy. Ta rozbieżność stała się znana jako Paradoks Fermiego, a odpowiedni brak życia w obserwowalnym Wszechświecie jest zwykle nazywany Obserwacja Fermiego.

Wiele hipotez próbowało wyjaśnić paradoks Fermiego. Na przykład, że inne cywilizacje celowo ukrywają się lub ulegają samozniszczeniu, zanim nauczą się podróżować między gwiazdami lub nawiązywać komunikację na duże odległości. Główny problem z takimi hipotezami polega na tym, że proponowany mechanizm ukrywania własnego istnienia lub samozagłady musi być wyjątkowo niezawodny: jeśli tylko 99% cywilizacji ulegnie zniszczeniu, niewiele to pomoże w rozwiązaniu paradoksu.

Zatem wszystkie te hipotezy pozostają wysoce spekulatywne i w dużej mierze opierają się jedynie na założeniach na temat pewnych uniwersalnych motywów lub dynamiki społecznej kosmitów, podczas gdy nie możemy rościć sobie podobnej wiedzy o naszym własnym świecie. Hipotez tych nie rozważa się ze względu na ich niezależną wiarygodność naukową, ale tylko dlatego, że oferują rozwiązanie Paradoksu Fermiego.

Naukowcy z Instytutu Przyszłości Ludzkości Uniwersytetu Oksfordzkiego opublikowali artykuł naukowy, w którym wykazują, że „właściwe podejście do niepewności naukowych rozwiązuje paradoks Fermiego”. Innymi słowy, nasza wyjątkowość we Wszechświecie i brak obserwowalnego życia obcego nie stają się „paradoksem” ani nieprawdopodobnym wydarzeniem.

Autorzy pracy naukowej krytykują fakt, że wzór Drake'a jest zwykle stosowany w przypadku szacunków punktowych. Jednak takie szacunki punktowe „implikują wiedzę o procesach (zwłaszcza tych związanych z pochodzeniem życia), których nie da się utrzymać, biorąc pod uwagę obecny stan nauki”. Według brytyjskich naukowców, biorąc pod uwagę realistyczną niepewność, należy zastąpić szacunki punktowe rozkłady prawdopodobieństwa, które odzwierciedlają obecny stan wiedzy naukowej. A wtedy, zgodnie ze wzorem Drake’a, wyłania się zupełnie inny obraz – i znikają wszelkie powody, by mieć pewność, że w Galaktyce (lub obserwowalnym Wszechświecie) znajdują się inne cywilizacje.

Drugi wynik pracy naukowej: naukowcy wykazali, że biorąc pod uwagę zaobserwowane granice dominacji innych cywilizacji, „nasze zaktualizowane prawdopodobieństwa sugerują, że istnieje duże prawdopodobieństwo, że jesteśmy sami”. Autorzy uzyskali jakościowo podobne wyniki, stosując dwie różne metody: wykorzystując szacunki autorów dotyczące aktualnej wiedzy naukowej dotyczącej kluczowych parametrów oraz wykorzystując rozbieżne szacunki tych parametrów w literaturze astrobiologicznej jako wskaźnik zastępczy bieżącej niepewności naukowej.

Obliczenia tą metodą wykazały dość duże prawdopodobieństwo, że ludzkość jest sama w swojej rodzimej galaktyce Drogi Mlecznej (53−99,6%), a nawet w całym obserwowalnym Wszechświecie (39−85%). W związku z tym na słynne pytanie „Gdzie oni są?” autorzy pracy naukowej odpowiadają: „Prawdopodobnie bardzo daleko, a całkiem możliwe, że poza horyzontem kosmologicznym i na zawsze nieosiągalny”.

Z powyższego wynika trzeci wniosek, że pesymizm w sprawie przetrwania ludzkości, oparty na paradoksie Fermiego, jest bezpodstawny. Innymi słowy, ludzkość ma duże szanse na przetrwanie, i nie można wyciągać wniosków o nieuchronności samozagłady cywilizacji na podstawie faktu, że w obserwowalnym Wszechświecie nie ma ani jednej dostatecznie rozwiniętej cywilizacji. Jest to być może najbardziej optymistyczny wynik z opublikowanej pracy naukowej.

Artykuł został opublikowany 6 czerwca 2018 roku w serwisie preprintów arXiv.org (arXiv:1806.02404v1).

Elon Musk odpowiedział na wyliczenia brytyjskich specjalistów. "Bardzo dziwne", -

Nie zgub tego. Zapisz się i otrzymaj link do artykułu na swój e-mail.

Niedawno nasz zasób „” opublikował materiał zatytułowany „”, który poruszył kwestię istnienia obcych inteligentnych cywilizacji we Wszechświecie. Jeśli jednak kwestionowano tę możliwość, tutaj rozważymy formułę, która często służy obaleniu powyższego paradoksu. Wzór ten nazywa się równaniem Drake’a.

Kilka informacji ogólnych

Warto zacząć od tego, że istnieje specjalny projekt pod ogólną nazwą „SETI” (skrót od Search for Extraterrestrial Intelligence), który obejmuje różnorodne projekty i działania mające na celu poszukiwanie cywilizacji pozaziemskich i nawiązywanie z nimi kontaktu. Projekt istnieje już kilkadziesiąt lat (od 1959 r.), niemal od chwili, gdy amerykański astronom Frank Drake przeprowadził swój pierwszy eksperyment. Wyszukiwania SETI opierają się na nasłuchiwaniu fal radiowych, które mogą być wysyłane przez inne cywilizacje z głębi kosmosu. Sam Drake już wtedy uważał to za wskaźnik społeczeństwa zaawansowanych technologii, a także najbardziej akceptowalny i rozsądny sposób poszukiwania pozaziemskich form życia.

Prawdopodobieństwo wykrycia jakiegokolwiek sygnału w odległości większej niż 500 lat świetlnych jest praktycznie zerowe, tj. 500 lat świetlnych to granica, w obrębie której nowoczesne technologie mogą ogólnie wykryć dowolny sygnał radiowy. Wynika z tego, że tzw. „Wielka Cisza”, którą nieustannie wykrywają radioteleskopy, nie oznacza, że inne życie we Wszechświecie nie jest możliwe. A większe szanse na zatwierdzenie czegoś z mniej lub bardziej znaczącym stopniem pewności mogą pojawić się tylko wtedy, gdy ziemskie „odbiorniki” będą w stanie zwiększyć zasięg odbioru sygnału co najmniej o kolejne 900 lat świetlnych.

W połowie ubiegłego wieku ludzkość miała jeszcze mniej danych na ten temat. Jednak już w czasie, gdy radziecki kosmonauta Jurij Gagarin stał się pierwszą osobą, która okrążyła Ziemię (1961), Frank Drake opracował swoje równanie, aby w przybliżeniu oszacować liczbę możliwych obcych cywilizacji w naszej galaktyce, zwanej Drogą Mleczną. Równanie to opiera się na metodach wykrywania impulsów elektromagnetycznych.

Równanie Drake’a

Równanie Drake'a jest sformułowane w następujący sposób:

N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L, gdzie:

N – liczba inteligentnych cywilizacji gotowych nawiązać kontakt

R to liczba gwiazd pojawiających się w ciągu roku w galaktyce Drogi Mlecznej.

Fp – procent gwiazd, które mają planety na swoich orbitach

Ne to średnia liczba planet i ich satelitów, których warunki są odpowiednie do powstania życia

Fl – prawdopodobieństwo pojawienia się życia na odpowiedniej planecie

Fi – prawdopodobieństwo pojawienia się inteligentnych form życia na planetach, na których w ogóle jest możliwe życie

Fc – stosunek liczby planet, na których inteligentne formy życia są w stanie się kontaktować i szukać, do liczby planet, na których w ogóle występują inteligentne formy życia

L – czas, w którym inteligentne życie istnieje, może zetknąć się z nim i chce to zrobić

Analiza równania Drake'a

Patrząc na równanie Drake'a staje się oczywiste, że wartości N nie można dokładnie określić. Ponadto, jeśli poruszasz się wzdłuż równania od lewej do prawej, szacunki wszystkich wielkości stają się coraz bardziej abstrakcyjne. Jednakże równania tego nie należy oceniać wyłącznie na podstawie liczb. Niektórzy badacze są przekonani, że formuła ta jest jedynie sposobem uporządkowania ludzkiej niewiedzy. A jeśli rozważymy hipotezę o istnieniu inteligencji pozaziemskiej z czysto matematycznego punktu widzenia, wówczas możliwość uzyskania odpowiedzi na pytanie o liczbę obcych cywilizacji jest znacznie ograniczona. Wartość L jest najważniejsza w całym równaniu. Człowiek nie może wiedzieć, jak długo zaawansowana technologicznie cywilizacja może przetrwać. I nawet jeśli założymy, że istnieje tylko jedna obca cywilizacja, która istnieje od miliardów lat, a nawet od wieczności, to wystarczy, aby zrównać N i L w równaniu.

Jednak poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej wyłącznie poprzez słuchanie fal radiowych byłoby błędem. Dzięki rozwojowi astrobiologii i kosmologii znacznie zmieniło się postrzeganie przestrzeni przez człowieka i sposoby rozwoju innych form życia. Na początku istnienia SETI jego eksperci przewidywali szybki rozwój naziemnych technologii radiowych i wzrost ruchu radiowego, jednak połączenie „kropka-kreska-kropka” zanikło na tle satelitów wysyłających swoje sygnały na Ziemię, a nacisk w telekomunikacji przesunął się z radia na światłowody dla Internetu, ruchu drogowego i telewizji kablowej, co oznacza, że przez co najmniej kolejne sto lat z Ziemi nie będą odbierane żadne poważne sygnały radiowe.

Kolejnym słabym punktem wzoru jest liczba planet, na których mogą rozwijać się inteligentne formy życia. Przypuszczalnie ich liczba w naszej galaktyce powinna mieścić się w granicach 10 tysięcy. Jednak obecnie nie ma dowodów na to, że istnieje jakakolwiek fundamentalna zasada, która mogłaby skierować pierwotną substancję w stronę rozwoju Homo Sapiens. Pytanie to pozostanie bez odpowiedzi, dopóki nie zostaną znalezione dowody życia na co najmniej jednej planecie Układu Słonecznego.

Równanie Drake'a nie uwzględnia między innymi takich wskaźników, jak wiek samej galaktyki i parametry chemiczno-mechaniczne, na przykład obecność pewnych pierwiastków niezbędnych do powstawania planet i pochodzenia życia. Według niektórych ekspertów równanie Drake'a nie implikuje Wszechświata będącego w ciągłej dynamice, ale szczególną kosmologiczną stałość.

Wzór zawiera przybliżoną liczbę planet typu ziemskiego, ale nie pozwala oszacować, kiedy na tych planetach pojawią się inteligentne formy życia. Ogromny wiek naszej Galaktyki i prawdopodobieństwo, że inteligentne życie na jej planetach mogło istnieć 2 i 4,5 miliarda lat temu, ale mogło już wyginąć, nie dają praktycznie żadnej przestrzeni do wykrywania fal radiowych.

Do chwili obecnej astronomowie odkryli już około dwóch tysięcy planet pozasłonecznych. A całkowita liczba gwiazd podobnych do Słońca może wynosić ponad 40%. Jednak wiele planet jest zbyt dużych i krąży po orbitach bardzo blisko „swoich” gwiazd. Planety te nazywane są „Gorącymi Jowiszami”. Naukowcy przewidują jednak, że jeśli udoskonalone zostaną metody poszukiwań, możliwe będzie znalezienie planet o mniejszych rozmiarach i bardziej odpowiednich cechach orbit. Ponadto w ciągu ostatnich dwudziestu lat badań udało się ustalić, że w Drodze Mlecznej mogą znajdować się miliardy planet, na których możliwe jest życie, zdolnych do istnienia w ekstremalnych warunkach, na przykład przy wysokim stężeniu węgla dwutlenku węgla, na głębokości do 10 000 metrów, a nawet w kwasie siarkowym.

Jednak pomimo swoich „wad” równanie Drake’a wywarło ogromny wpływ na sposób myślenia ludzi. Przede wszystkim posłużył jako punkt wyjścia do powstania nauk astrobiologicznych. Wybitny amerykański astrofizyk Carl Sagan pochwalił fakt, że równanie wykazało wysoki procent wykrywalności inteligentnego życia pozaziemskiego. A nie tak dawno temu, bo w 2010 roku, włoski astronom Claudio Maccone opublikował swoją wersję równania Drake'a - statystycznego równania Drake'a, które jest bardziej złożone, ale i bardziej wiarygodne. Korzystając z nowego wzoru, Maccone ustalił, że w samej Drodze Mlecznej może istnieć 4590 cywilizacji pozaziemskich, czyli o ponad 1000 więcej niż wynika z klasycznej wersji równania. Oprócz tego nowa formuła pokazała, że oprócz cywilizacji ludzkiej może istnieć aż 15 785 innych cywilizacji posiadających zaawansowaną technologię.

Ale nawet gdyby różne społeczności galaktyczne znajdowały się w tej samej odległości od siebie, średnia odległość wyniosłaby 28 845 lat świetlnych, co uniemożliwia jakikolwiek kontakt między tymi społecznościami, nawet gdyby odbywał się przy użyciu promieniowania elektromagnetycznego przemieszczającego się przez Svetę. I nawet gdyby istniała taka liczba cywilizacji, komunikacja międzygwiezdna między nimi doświadczyłaby bardzo poważnych problemów technologicznych.

W rzeczywistości równanie Drake'a podlega skrupulatnym i szczegółowym badaniom i bez bycia ekspertem w odpowiedniej dziedzinie dość trudno jest naprawdę zrozumieć, co jest co. Jednak naszym celem wcale nie było wyczerpujące wyjaśnienie równania, a jedynie wskazanie, że naukowcy na całym świecie podchodzą do kwestii istnienia inteligencji pozaziemskiej bardziej niż poważnie, i ma to bardzo dobre powody.

Czy taka plaża istnieje gdziekolwiek poza Ziemią? Odpowiedź na to pytanie daje równanie Drake’a.

Równanie Drake'a to wzór mający na celu określenie liczby obcych cywilizacji, z którymi ludzie mogą się zetknąć. Został opracowany w 1960 roku przez astrofizyka Franka Drake'a w celu uzasadnienia nauki o SETI, programie poszukiwań inteligencji pozaziemskiej.

Jaki jest sens?

Celem wzoru jest znalezienie liczby N – liczby cywilizacji zdolnych się ze sobą porozumieć. Uzyskuje się go poprzez pomnożenie sześciu głównych czynników:

R to liczba gwiazd urodzonych w ciągu roku (10, dalej według własnych szacunków Drake'a).
f s – stosunek gwiazd do planet. (0,5)
nie – liczba planet nadających się do zamieszkania wokół gwiazdy. (2)
f l – szansa na pojawienie się życia w sprzyjających warunkach. (1 – jeśli będą warunki, to na pewno pojawi się życie)
f z – stosunek liczby planet, na których znajdują się mieszkańcy szukający kontaktu, do liczby planet, na których po prostu istnieje życie. (0,01 lub 1 procent)
f ja – szansa na pojawienie się inteligentnego życia tam, gdzie jest po prostu życie. (0,01)
L to długość życia rozwiniętego życia, które chce wejść w kontakt międzyplanetarny (10 tysięcy lat).

Ostateczny wynik dla Drake'a to 10. Aż dziesięć społeczeństw pozaziemskich, które mogą się z nami skontaktować! Ale dlaczego wtedy milczą?

Wzór Drake'a został sformułowany przez amerykańskiego astronoma Franka Drake'a w celu oszacowania ilość cywilizacji w Galaktyce.

(Tak, to nie jest temat na tę stronę. Ale nadal jest interesujący.)

Pojawiająca się w 1960 roku formuła Drake’a była bardzo modna w dobie „wielkich kosmicznych nadziei”, jednak potem, w związku z niechęcią, że nadzieje te się nie spełniły, zaczęto ją krytykować, i to z reguły nie merytoryczną, ale metodologiczną. Głównym zarzutem dotyczącym wzoru Drake’a jest to, że „o niczym”; za pomocą tego wzoru można policzyć wszystko; wzór jest niefalsyfikowalny, a zatem nienaukowy.

Stwierdzenie o niefalsyfikowalności pozostawię sumieniu krytyków: albo nie rozumieją znaczenia tego pojęcia, albo celowo wprowadzają czytelnika w błąd pięknym określeniem. Tezę emocjonalną „wzór o niczym” rozszyfrowuje się w następujący sposób: obszar problemowy problemu jest tak nieokreślony, że wyprowadzanie jakiejkolwiek formuły wydaje się bezcelowe: fałszywą trafność otrzymujemy na zbyt niepewnym gruncie.

To prawda, ale dokładnie tak postawiono zadanie: dać rozsądne oszacowanie pewnej wartości w niezwykle niepewnych warunkach na nią wpływających. Ta sytuacja wcale nie jest wyjątkowa. Bardzo często w nauce, a zwłaszcza w astronomii, już na początkowym etapie badań konieczne jest przyjęcie założeń w warunkach skrajnej niepewności. Co zaskakujące, z ogólnych rozważań można wyciągnąć prawidłowe wnioski i uzyskać szacunki liczbowe, które nie odbiegają zbytnio od prawdy.

Ile włosów ma głowa prezydenta Wenezueli?
Jaka jest masa samicy Porcula salvania?
Jaka jest lepkość w fotosferze Słońca?

Na takie pytania można odpowiedzieć na podstawie ogólnych rozważań i uzyskać liczbę, która nie różni się katastrofalnie od prawidłowej. W warunkach całkowitego niezrozumienia warunków początkowych błąd kilku rzędów wielkości jest już godnym wynikiem!

Właśnie w takiej sytuacji znalazł się Drake, proponując swoją ogólnie banalną formułę. Całkowicie niezrozumiałe zadanie (określenie liczby cywilizacji pozaziemskich) zredukował do zestawu podzadań, które można ocenić. Możemy się mylić o kilka rzędów wielkości, ale w naszej sytuacji jest to już dobrze!

Oto formuła Drake'a w jej oryginalnej formie:

N = R * fa p n mi fa l fa ja fa do L ,

R* - tempo powstawania gwiazd (gwiazd rocznie)
f p - ułamek gwiazd z układami planetarnymi
n e - średnia liczba planet w układzie, które są ekologicznie odpowiednie do życia
f l - prawdopodobieństwo pojawienia się życia na takiej planecie
f i - prawdopodobieństwo ewolucji do rozsądnego
f c - prawdopodobieństwo powstania cywilizacji
L - czas istnienia cywilizacji (lata).

Należy poczynić pewne uwagi.

Po pierwsze, sam Drake omówił radiowe poszukiwania cywilizacji pozaziemskich, a zatem miał na myśli cywilizacje zaawansowane technicznie korzystające z komunikacji radiowej i specjalnie dla nich oszacował parametr L. Nie tracąc na ogólności, możesz zdefiniować cywilizację według własnego uznania i odpowiednio oszacować jej żywotność.

Na przykład

...cywilizację można rozumieć w najbardziej ogólnej formie, jako strukturę społeczno-kulturową odrębną od izolowanych plemion. W tym przypadku ziemska cywilizacja rozpoczęła się od Sumerów i trwa obecnie około 5 tysiącleci.

...za Jaspersem zacznijmy liczyć od czasu osiowego, kiedy ludzkość ukształtowała aksjologię, w której do dziś istniejemy (jest to zapewne konieczna aksjologia rozwoju cywilizacyjnego). W tym przypadku mamy dwa i pół tysiąclecia.

...możemy ograniczyć się do cywilizacji technicznych, które mają zaledwie kilka stuleci.

Po drugie, zależność od tempa powstawania gwiazd wydaje się nieco niejasna. Na pierwszy rzut oka paradoksalne jest to, że liczba cywilizacji pozaziemskich nie zależy od liczby gwiazd w galaktyce, a jedynie od częstotliwości ich powstawania. W rzeczywistości rozmiar galaktyki jest domyślnie uwzględniony w tym parametrze, ponieważ im większy układ gwiazd, tym więcej rodzi się w nim nowych gwiazd. Jednakże w modyfikacjach wzoru można również wykorzystać liczbę gwiazd w Galaktyce, ale wówczas należy użyć niejasnego parametru „czas życia Galaktyki”. Oryginalna wersja formularza jest dokładniejsza.

Wyjaśnię, o czym mówię.

Oczywiste jest, że f = f p n e f l f if f c jest prawdopodobieństwem pojawienia się cywilizacji na dowolnej losowej gwieździe. Gwiazdy R* rodzą się co roku. Po wymaganym okresie na tych gwiazdach pojawią się cywilizacje n = R * f. W czasie istnienia cywilizacji (L lat) jej współczesnymi będą n L inne cywilizacje. Oznacza to w szczególności, że R * to tempo powstawania gwiazd nie w chwili obecnej, ale w przybliżeniu w momencie narodzin Słońca. (Sam Drake mówił o średnim tempie powstawania gwiazd w ciągu życia Galaktyki, co jest generalnie błędne.) W granicach akceptowalnej dokładności szczegół ten można pominąć.

Istnieją poważne czynniki, o których zwykle nie wspomina się, mówiąc o formule Drake'a, a które mogą poważnie skorelować wynik. Niektóre z nich działają w celu zwiększenia, inne - w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa.

Zacznę od gorzkiego.

„Ekologiczne zamieszkiwanie” zależy przede wszystkim od temperatury powierzchni, to znaczy od temperatury gwiazdy centralnej i jej odległości. Ważne jest, aby reżim temperaturowy nie przekraczał dopuszczalnych granic przez cały okres od pojawienia się życia do śmierci cywilizacji. Na naszym przykładzie powinniśmy mówić o 4-5 miliardach lat, co oznacza odrzucenie gwiazd zbyt gorących, gwiazd niestabilnych i gwiazd powyżej ciągu głównego Hertzsprunga-Russella (na szczęście jest ich niewiele). Ogólnie rzecz biorąc, warto byłoby przedefiniować parametr f p jako „ułamek stabilnych gwiazd z układami planetarnymi”, gdzie znaczenie „stabilności” wyjaśniono powyżej.

Oto coś miłego.

Formuła sugeruje, że cywilizacja jest zjawiskiem jednorazowym w historii planety. Oznacza to, że scenariusz jest następujący: życie pojawiło się na planecie, ewoluowało do inteligentnego życia, powstała cywilizacja, a cywilizacja umarła. To wszystko.

To wszystko? Dlaczego nowa cywilizacja nie może powstać w oparciu o ten sam umysł? Dlaczego nowy umysł nie może powstać (i stworzyć cywilizacji), jeśli stary umarł? Dlaczego nie może powstać nowe życie, jeśli stare uległo zniszczeniu, powiedzmy, w wyniku katastrofy, ewoluowało w inteligencję itp.? „Rozporządzalność” cywilizacji jest bardzo mocnym i zupełnie bezpodstawnym ograniczeniem formuły Drake’a. Jeśli cywilizacja jest rzeczą odnawialną, to w obecnej postaci wzór jest znacząco niedokładny: parametr L należy pomnożyć przez liczbę reinkarnacji n r , a jego wzrost doprowadzi do nieliniowości, gdy całkowity czas L n r zostanie skorelowany z wiekiem człowieka gwiazda.

Oczywiście kwestia współczynnika n r ma charakter wysoce spekulacyjny. W szczególności zależy to od scenariusza śmierci cywilizacji, a jest to obszar czystego futuryzmu, a wcale nie poważna prognoza naukowa.

Fabuła

Drake sformułował to równanie w 1960 roku, przygotowując się do telekonferencji Green Bank. Konferencja ta przedstawiła program

Równanie to jest również często nazywane równaniem Zielonego Banku, ponieważ właśnie tam zostało zaproponowane po raz pierwszy. Kiedy Drake wymyślił tę formułę, nie miał zamiaru, aby posłużyła ona jako argument dla zwolenników Carla Sagana, słynnego zwolennika. Podobnym argumentem jest Wielki Filtr, który twierdzi, że brak obserwowalnych cywilizacji, przy ogromnej liczbie obserwowalnych gwiazd, tłumaczy się faktem, że istnieje jakiś filtr uniemożliwiający kontakty.

Zatem głównym znaczeniem tego równania jest zredukowanie wielkiego pytania o liczbę inteligentnych cywilizacji do siedmiu mniejszych problemów.

Szacunki parametrów historycznych

Istnieje wiele opinii na temat większości parametrów, oto liczby użyte przez Drake'a w 1961 roku:

R= 10/rok (powstaje 10 gwiazd rocznie)
F p = 0,5 (połowa gwiazd ma planety)
N e = 2 (średnio dwie planety w układzie nadają się do zamieszkania)
F l = 1 (jeśli życie jest możliwe, na pewno powstanie)
F i = 0,01 (1% prawdopodobieństwo, że życie rozwinie się w życie inteligentne)
F c = 0,01 (1% cywilizacji potrafi i chce nawiązać kontakt)
L= 10 000 lat (zaawansowana technicznie cywilizacja istnieje od 10 000 lat)

Daje równanie Drake'a N= 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 10000 = 10.

Ogrom R określana na podstawie pomiarów astronomicznych i jest wielkością najmniej omawianą; F p jest mniej pewne, ale też nie powoduje istotnej dyskusji. Niezawodność N e było dość wysokie, ale po odkryciu licznych gazowych gigantów na orbitach o małym promieniu nieodpowiednich do życia, pojawiły się wątpliwości. Ponadto wiele gwiazd w naszej galaktyce to czerwone karły, emitujące twarde promieniowanie rentgenowskie, które według wyników modelowania może nawet zniszczyć atmosferę. Niezbadana jest także możliwość istnienia życia na satelitach planet-olbrzymów, takich jak Jowisz Europa czy Saturn Tytan.

W zależności od przyjętych założeń N często okazuje się znacznie większa od 1. To właśnie takie oceny posłużyły za motywację do ruchu

Niektóre wyniki dla różnych założeń:

R= 10/rok, F p = 0,5, N mi = 2, F l = 1, F ja = 0,01, F c = 0,01 i L= 50 000 lat N= 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 50 000 = 50 (w dowolnym momencie istnieje około 50 cywilizacji zdolnych do kontaktu)

Oceny pesymistyczne wskazują jednak, że życie rzadko rozwija się do poziomu inteligencji, a rozwinięte cywilizacje nie żyją długo:

R= 10/rok, F p = 0,5, N mi = 2, F l = 1, F ja = 0,001, F c = 0,01 i L= 500 lat N= 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,001 × 0,01 × 500 = 0,05 (najprawdopodobniej jesteśmy singlami)

Optymistyczne szacunki mówią, że 10% może i chce nawiązać kontakt, a jednocześnie przetrwać nawet 100 000 lat:

R= 20/rok, F p = 0,1, N mi = 0,5, F l = 1, F ja = 0,5, F c = 0,1 i L= 100 000 lat N= 20 × 0,1 × 0,5 × 1 × 0,5 × 0,1 × 100 000 = 5000

Współczesne szacunki

W tej sekcji znajdują się jak dotąd najbardziej wiarygodne wartości parametrów.

R = tempo powstawania gwiazd

Ocenione przez Drake'a na 10/rok. Najnowsze wyniki NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej podają wielkość 7 magnitudo rocznie.

F p = frakcja gwiazd z układami planetarnymi

Ocena 0,5 według Drake'a. Według ostatnich badań co najmniej 30% gwiazd typu słonecznego posiada planety, a biorąc pod uwagę, że odkrywane są tylko duże planety, szacunki te można uznać za niedoszacowane. Badania w podczerwieni dysków pyłowych wokół młodych gwiazd sugerują, że 20–60% gwiazd typu słonecznego może tworzyć planety podobne do Ziemi.

N mi = Średnia liczba odpowiednich planet lub satelitów w jednym systemie

Wynik Drake'a to 2. Marcy zauważa, że większość odkrytych planet ma bardzo ekscentryczne orbity lub przechodzi zbyt blisko gwiazdy. Znane są jednak układy posiadające gwiazdę typu słonecznego i planety o korzystnych orbitach (HD 70642, HD 154345 lub Gliese 849). Prawdopodobnie mają planety ziemskie w zamieszkałym regionie, które nie zostały odkryte ze względu na ich małe rozmiary. Twierdzi się również, że do powstania życia nie jest potrzebna gwiazda podobna do Słońca ani planeta podobna do Ziemi – Gliese 581d może również nadawać się do zamieszkania. Chociaż znanych jest około 200 układów planetarnych, daje to tylko tyle N mi> 0,005. Nawet na planecie znajdującej się w strefie zamieszkiwalnej pojawienie się życia może być niemożliwe ze względu na brak niektórych pierwiastków chemicznych. Istnieje również Hipoteza Unikalnej Ziemi, która stwierdza, że połączenie wszystkich niezbędnych czynników jest niezwykle mało prawdopodobne i być może Ziemia jest pod tym względem wyjątkowa. Następnie N e jest uważane za wyjątkowo małą wartość.

F l = Prawdopodobieństwo życia powstałe w odpowiednich warunkach

Ocena 1 według Drake'a.W 2002 roku ocena Charlesa Lineweavera i Tamary Davis F l as > 0,13 dla planet o historii przekraczającej miliard lat na podstawie statystyk Ziemi. Lineweaver ustalił również, że około 10% gwiazd w galaktyce nadaje się do życia pod względem obecności ciężkich pierwiastków, odległości od supernowych i dość stabilnej struktury.

F ja = Prawdopodobieństwo rozwoju przed pojawieniem się inteligencji

Ocena Drake'a jako 0,01.

F c = Udział cywilizacji, które mają zdolność i chęć nawiązania kontaktu.

Ocena Drake'a jako 0,01.

L = Oczekiwana długość życia cywilizacji, podczas której próbuje ona nawiązać kontakt.

Szacunki Drake'a to 10 000 lat. W artykule w Amerykański naukowiec– docenił Michael Shemmer L za 420 lat, na przykładzie sześćdziesięciu cywilizacji historycznych. Korzystając ze statystyk „nowoczesnych” cywilizacji, otrzymał 304 lata. Jednak upadkowi cywilizacji z reguły nie towarzyszyła całkowita utrata technologii, co uniemożliwia uznanie ich za odrębne w sensie równania Drake'a. Jednocześnie brak metod komunikacji międzygwiezdnej pozwala nam również zadeklarować ten okres jako zero. Ogrom L można liczyć od powstania radioastronomii w 1938 roku do dnia dzisiejszego. Dlatego też w 2008 r. L co najmniej 70 lat. Takie oszacowanie jest jednak pozbawione sensu – 70 lat to minimum, przy braku domysłów co do maksimum. 10 000 lat to wciąż najpopularniejsza wartość. R= 7/rok, F p = 0,5, N mi = 2, F l = 0,33, F ja = 0,01, F c = 0,01 i L= 10000 lat

Otrzymujemy:

N= 7 × 0,5 × 2 × 0,33 × 0,01 × 0,01 × 10000 = 2,3

Krytyka

Ponieważ obecnie wiadomo, że tylko jedna planeta sprzyja inteligentnemu życiu, większość parametrów równania Drake’a określa się na podstawie domysłów. Jednak obecność życia na Ziemi sprawia, że hipoteza o istnieniu życia pozaziemskiego jest co najmniej możliwa, jeśli nie prawdopodobna. W 2003 roku pisarz science fiction Michael Crichton powiedział na wykładzie w Caltech: „Aby być precyzyjnym, równanie Drake’a jest całkowicie pozbawione znaczenia i nie ma nic wspólnego z nauką. Uważam, że nauka może tworzyć jedynie sprawdzalne hipotezy. Równania Drake’a nie można zweryfikować i dlatego nie mogę sklasyfikować SETI jako czegoś na wzór religii, nie można go sfałszować”.

Zauważamy również, że eksperymenty znajdują się lata świetlne od Słońca, cywilizacji wykorzystującej pewną część zasięgu radiowego do komunikacji”.

Na krytykę równania Drake’a można odpowiedzieć, że nawet bez podania dokładnych liczb równanie to wywołało jednak poważne dyskusje w astrofizyce, biologii, geologii i pozwoliło przeznaczyć znaczne sumy na rozwój astronomii, skupiając uwagę na praktycznych aspektach astronomii. poszukiwanie.

Aleksander L. Zajcew zwrócił uwagę, że możliwość nawiązania kontaktu, a jego nawiązanie to dwie różne rzeczy. Ludzkość jest w stanie wykryć sygnały radiowe z pobliskich gwiazd, ale nie podejmuje regularnych, ukierunkowanych prób przesyłania swoich wiadomości. Zajcew zaproponował wprowadzenie współczynnika METI, który określa odsetek cywilizacji, które celowo wysyłają sygnały.

Równanie Drake'a w kulturze

Równanie Drake'a zostało wspomniane w 20. odcinku drugiego sezonu amerykańskiego serialu komediowego The Big Bang Theory autorstwa Howarda Wolowitza, aby udowodnić, że ich grupa ma szansę spotkać dziewczyny w barze.
Wzmianki o nim znajdują się w słynnym komiksie http://www.xkcd.ru/384/