لا تفقده.اشترك واحصل على رابط المقال على بريدك الإلكتروني.

منذ وقت ليس ببعيد، نشر موردنا "" مادة تسمى ""، والتي تطرقت إلى مسألة وجود حضارات ذكية غريبة في الكون. ولكن إذا تم التشكيك في هذا الاحتمال بالذات، فسننظر هنا في صيغة غالبًا ما تكون بمثابة دحض للمفارقة المذكورة أعلاه. هذه الصيغة تسمى معادلة دريك.

بعض المعلومات العامة

يجدر البدء بحقيقة وجود مشروع خاص ضمنه اسم شائع"SETI" (اختصار للبحث عن كائنات ذكية خارج الأرض) وتضم مشاريع وأنشطة متنوعة تهدف إلى البحث حضارات خارج كوكب الأرضوإجراء اتصالات معهم. المشروع موجود منذ عدة عقود (منذ عام 1959)، تقريبًا منذ اللحظة التي أجرى فيها عالم الفلك الأمريكي فرانك دريك تجربته الأولى. تعتمد عمليات بحث SETI على الاستماع إلى موجات الراديو التي قد ترسلها حضارات أخرى من أعماق الفضاء. حتى أن دريك نفسه اعتبر هذا مؤشرًا على مجتمع عالي التقنية، فضلاً عن الوسيلة الأكثر قبولًا ومعقولة للبحث عن أشكال الحياة خارج كوكب الأرض.

إن احتمال اكتشاف أي إشارة على مسافة تزيد عن 500 سنة ضوئية هو صفر تقريبًا، أي. 500 سنة ضوئية هو الحد الأقصى داخل دائرة نصف قطرها التقنيات الحديثةيمكن العثور على أي إشارة راديو على الإطلاق. ويترتب على ذلك أن ما يسمى بـ"الصمت العظيم"، الذي ترصده التلسكوبات الراديوية باستمرار، لا يعني عدم إمكانية وجود حياة أخرى في الكون. ولا يمكن أن تظهر فرص أعلى للموافقة على شيء ما بدرجة أكثر أو أقل أهمية من الثقة إلا إذا تمكنت "المستقبلات" الأرضية من زيادة نطاق استقبال الإشارة بما لا يقل عن 900 سنة ضوئية أخرى.

في منتصف القرن الماضي، كان لدى البشرية بيانات أقل حول هذا الموضوع. ومع ذلك، بالفعل في الوقت الذي رائد الفضاء السوفيتيأصبح يوري جاجارين أول شخص يدور حول الأرض (1961)، وطور فرانك دريك معادلته لتقدير عدد الكواكب المحتملة تقريبًا. الحضارات الغريبةفي مجرتنا التي تسمى درب التبانة. تعتمد هذه المعادلة على طرق الكشف عن النبضات الكهرومغناطيسية.

معادلة دريك

تتم صياغة معادلة دريك على النحو التالي:

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

N – عدد الحضارات الذكية المستعدة للاتصال

R هو عدد النجوم التي تظهر خلال العام في مجرة ​​درب التبانة.

Fp - نسبة النجوم التي لديها كواكب في مداراتها

Ne هو متوسط ​​عدد الكواكب وأقمارها الصناعية التي تكون ظروفها مناسبة لنشوء الحياة

Fl – احتمال ظهور الحياة على كوكب مناسب

Fi – احتمال ظهور أشكال حياة ذكية على الكواكب التي تكون الحياة فيها ممكنة على الإطلاق

Fc - نسبة عدد الكواكب التي تستطيع أشكال الحياة الذكية عليها الاتصال بها والبحث عنها، إلى عدد الكواكب التي توجد عليها أشكال حياة ذكية على الإطلاق

L – الوقت الذي توجد فيه حياة ذكية، يمكنها الاتصال وتريد القيام بذلك

تحليل معادلة دريك

وبالنظر إلى معادلة دريك، يصبح من الواضح أن قيمة N لا يمكن تحديدها بدقة. بالإضافة إلى ذلك، إذا تحركت على طول المعادلة من اليسار إلى اليمين، فإن تقديرات جميع الكميات تصبح أكثر تجريدًا. ومع ذلك، لا ينبغي تقييم هذه المعادلة بالأرقام وحدها. بعض الباحثين مقتنعون بذلك هذه الصيغةلا يوجد سوى وسيلة لتنظيم الجهل البشري. وإذا نظرنا إلى فرضية وجود ذكاء خارج كوكب الأرض من وجهة نظر رياضية بحتة، فإن إمكانية الحصول على إجابة لسؤال عدد الحضارات الغريبة محدودة بشكل كبير. قيمة L هي الأكثر أهمية في المعادلة بأكملها. لا يمكن لأي شخص أن يعرف إلى متى يمكن لحضارة متقدمة تكنولوجياً البقاء على قيد الحياة. وحتى لو افترضنا أن هناك حضارة فضائية واحدة فقط، وموجودة منذ مليارات السنين أو حتى إلى الأبد، فإن هذا سيكون كافيا لمساواة N وL في المعادلة.

لكن البحث عن كائنات ذكية خارج كوكب الأرض فقط من خلال الاستماع إلى موجات الراديو سيكون خطأً. بفضل تطور علم الأحياء الفلكي وعلم الكونيات، تغير تصور الإنسان للفضاء وطرق تطور أشكال الحياة الأخرى بشكل كبير. في بداية وجود SETI، تنبأ خبراؤه بالتطور السريع لتقنيات الراديو الأرضية ونمو حركة الراديو، لكن اتصال "نقطة-شرطة-نقطة" تلاشى على خلفية إرسال الأقمار الصناعية إشاراتها إلى الأرض، و تحول التركيز في الاتصالات السلكية واللاسلكية من الراديو إلى الألياف الضوئية لحركة الإنترنت وتلفزيون الكابل، مما يعني أنه لن يتم استقبال أي إشارات راديوية خطيرة من الأرض لمدة مائة عام أخرى على الأقل.

نقطة الضعف الأخرى في الصيغة هي عدد الكواكب التي يمكن أن تتطور عليها أشكال الحياة الذكية. ومن المفترض أن يكون عددهم في مجرتنا ضمن 10 آلاف. لكن في الوقت الحاضر لا يوجد دليل على وجود أي مبدأ أساسي يمكن أن يوجه المادة الأولية على طريق التنمية هومو العاقل. وسيظل هذا السؤال بلا إجابة حتى يتم العثور على دليل على وجود الحياة على كوكب واحد على الأقل النظام الشمسي.

من بين أمور أخرى، لا تأخذ معادلة دريك في الاعتبار مؤشرات مثل عمر المجرة نفسها والمعلمات الكيميائية والميكانيكية، على سبيل المثال، وجود عناصر معينة ضرورية لتشكيل الكواكب وأصل الحياة. وفقًا لبعض الخبراء، فإن معادلة دريك لا تعني كونًا في حالة ديناميكيات مستمرة، بل تعني ثباتًا كونيًا خاصًا.

تحتوي الصيغة على العدد التقريبي للكواكب الشبيهة بالأرض، ولكنها لا تقدم تقديرات لوقت ظهور أشكال الحياة الذكية على هذه الكواكب. إن العمر الهائل لمجرتنا واحتمال وجود حياة ذكية على كواكبها قبل 2 و4.5 مليار سنة، ولكن كان من الممكن أن تكون قد انقرضت بالفعل، لا يوفران عمليًا أي مساحة لاكتشاف موجات الراديو.

حتى الآن، اكتشف علماء الفلك ما يقرب من ألفي كوكب خارج المجموعة الشمسية. ويمكن أن يصل إجمالي عدد النجوم المشابهة للشمس إلى ما يزيد عن 40%. لكن العديد من الكواكب كبيرة جدًا وتدور في مدارات قريبة جدًا من نجومها. وتسمى هذه الكواكب "كواكب المشتري الساخنة". ومع ذلك، يتوقع العلماء أنه إذا تم تحسين طرق البحث، فسيكون من الممكن العثور على كواكب ذات حجم أصغر وذات خصائص مدارية أكثر ملاءمة. بالإضافة إلى ذلك، على مدى السنوات العشرين الماضية من البحث، كان من الممكن معرفة أنه قد يكون هناك مليارات الكواكب في درب التبانة، والتي تكون الحياة ممكنة، وقادرة على الوجود في الظروف القاسية، على سبيل المثال، مع زيادة المحتوى ثاني أكسيد الكربونعلى أعماق تصل إلى 10000 متر وحتى في حامض الكبريتيك.

ولكن على الرغم من "عيوبها"، أثرت معادلة دريك بشكل كبير على تفكير الناس. بشكل أساسي، كانت بمثابة نقطة البداية لظهور علم الأحياء الفلكي. وأشاد عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي البارز كارل ساجان بحقيقة أن المعادلة أظهرت نسبة عالية من اكتشاف حياة ذكية خارج كوكب الأرض. ومنذ وقت ليس ببعيد، في عام 2010، نشر عالم الفلك الإيطالي كلاوديو ماكون نسخته من معادلة دريك - معادلة دريك الإحصائية، وهي أكثر تعقيدًا ولكنها أكثر موثوقية أيضًا. وباستخدام الصيغة الجديدة، تمكن ماكون من تحديد أنه داخل مجرة ​​درب التبانة وحدها يمكن أن يكون هناك 4590 حضارة خارج كوكب الأرض، وهو ما يزيد بأكثر من 1000 عن العدد الذي تم الحصول عليه في النسخة الكلاسيكية من المعادلة. وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت الصيغة الجديدة أنه بالإضافة إلى ذلك الحضارة الإنسانيةقد يكون هناك ما يصل إلى 15,785 آخرين يتمتعون بالتكنولوجيا العالية.

لكن حتى لو كانت المجتمعات المجرية المختلفة على نفس المسافة من بعضها البعض، فإن متوسط ​​المسافة سيكون 28845 سنة ضوئية، مما يجعل أي اتصال بين هذه المجتمعات مستحيلا، حتى لو تم باستخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي المسافر في سفيتا. وحتى لو كان هناك مثل هذا العدد من الحضارات، فإن التواصل بين النجوم بينها سيواجه مشاكل تكنولوجية خطيرة للغاية.

في الواقع، تخضع معادلة دريك لدراسة دقيقة ومفصلة، ​​وبدون أن تكون خبيرًا في المجال ذي الصلة، فمن الصعب جدًا أن تفهم حقًا ما هو المقصود. لكن هدفنا لم يكن بأي حال من الأحوال تفسيرا شاملا للمعادلة، بل مجرد إشارة إلى أن العلماء في جميع أنحاء العالم يقتربون من مسألة وجود ذكاء خارج الأرض أكثر من جدية، وهذا له أسباب وجيهة للغاية.

هل يوجد مثل هذا الشاطئ في أي مكان خارج الأرض؟ الجواب على هذا السؤال يأتي من معادلة دريك.

معادلة دريك هي معادلة مصممة لتحديد عدد الحضارات الفضائية التي قد يتواصل معها البشر. تم تطويره في عام 1960 من قبل عالم الفيزياء الفلكية فرانك دريك لتبرير علم SETI، برنامج البحث عن الذكاء خارج كوكب الأرض.

ما هي النقطة؟

الغرض من الصيغة هو إيجاد الرقم N - عدد الحضارات القادرة على التواصل مع بعضها البعض. يتم الحصول عليها عن طريق ضرب ستة عوامل رئيسية:

• R هو عدد النجوم المولودة سنويًا (10، فيما يلي وفقًا لتقديرات دريك الخاصة).
• و ص – نسبة النجوم إلى الكواكب . (0.5)
• ن ه – عدد الكواكب الصالحة للسكن حول النجم. (2)
• و ل - فرصة ظهور الحياة في ظروف مواتية. (1- إذا توفرت الظروف فستظهر الحياة حتماً)
• و مع – نسبة عدد الكواكب التي يوجد بها سكان يبحثون عن الاتصال إلى عدد الكواكب التي توجد عليها الحياة ببساطة. (0.01 أو 1 بالمائة)
• و أنا – فرصة ظهور حياة ذكية حيث توجد حياة ببساطة. (0.01)
• L هو عمر الحياة المتقدمة التي تريد الدخول في اتصال بين الكواكب (10 آلاف سنة).

النتيجة النهائية لدريك هي 10. ما يصل إلى عشرة مجتمعات خارج كوكب الأرض يمكنها الاتصال بنا! لكن لماذا يصمتون إذن؟

خلال مؤتمر في مدينة جرين بانك الواقعة في ولاية فيرجينيا الأمريكية والذي انعقد عام 1961، نشأ خلاف بين مشاركين علميين وعلماء فلك وعلماء فيزياء فلكية حول موضوع تقرير لعالم الفيزياء فيليب موريسون (مواليد 1915) وجوزيبي كوكوني (مواليد 1914). وناقش إمكانية العلماء في جميع أنحاء العالم، الذين بدأوا للتو في اختراق مستوى خطير من استقبال وفك إشارات الراديو، لتلقي رسالة والتواصل مع حضارات العوالم الأخرى في المجرة من خلال التلسكوبات الراديوية. كانت هناك أيضًا أفكار مفادها أنه في حالة وجود مثل هذه الحضارات الذكية خارج كوكب الأرض، فمن المرجح أنها ترسل بالفعل إشارات وقد تكون جاهزة للاتصال بأبناء الأرض. من الضروري فقط استقبال هذه الإشارات وفك تشفيرها بدقة. علاوة على ذلك، فقد طرحت خلال المؤتمر مشكلة: كيف يمكن حساب عدد هذه الحضارات الذكية المستعدة للاتصال بنا؟

حرفيًا في اليوم التالي (أي في ليلة 1 إلى 2 نوفمبر) بعد طرح هذا السؤال، أوصى عالم الفلك الراديوي الأمريكي فرانك دريك باستخدام الصيغة التاليةلحساب عدد الحضارات خارج كوكب الأرض (VC، ويعرف أيضًا باسم N)

N = R?P?Ne?L?C?T?L, حيث:

• R هو عدد النجوم التي تتشكل في الكون سنويا؛
• P هو احتمال أن يكون للنجم نظام كوكبي؛
• Ne هو احتمال وجود كوكب بين هذه الكواكب حيث ستكون هناك فرصة لأصل الحياة؛
• L - احتمال نشوء الحياة بالفعل على مثل هذا الكوكب؛
• F هو احتمال ظهور أشكال الحياة الذكية على الكوكب؛
• ج - الاحتمال الحقيقي أن الحياة التي نشأت على الكوكب المحدد اختارت مسارًا تكنولوجيًا متطورًا، ولديها الوسائل التي يمكنها من خلالها التواصل عبر الإشارات في الفضاء ومستعدة للاتصال بالعوالم الأخرى؛
• T هو متوسط ​​الوقت القياسي الذي تقوم خلاله الحضارة التي ترغب في الاتصال بعوالم أخرى بإرسال إشارات لاسلكية باستمرار على أمل التواصل مع CC.

هناك أيضًا صيغة بديلة لحساب عدد رؤوس الأموال الاستثمارية

N = N*?P?Ne?L?F?C?T/Tg، حيث:

• N* - عدد جميع الأجسام النجمية في مجرتنا؛
• Tg هو عمر مجرتنا.

اعتمدت هذه الصيغة على المعلمات المتغيرة التالية:

• ص - عدد النجوم يساوي 10 التي يتم اكتشافها كل عام؛
• ف - من المفترض أن نصف الأجسام النجمية بها كواكب؛
• Ne - وجد أن اثنين فقط من الأجسام الكوكبية يمكن أن يكون لهما حياة؛
• L - يساوي 1، إذا سمحت الظروف، فستنشأ الحياة على هذا الكوكب بالتأكيد؛
• F هو مجرد جزء من مائة من احتمال أن تكون الحياة على هذا الكوكب ذكية؛
• ج - 1% فقط عوالم ذكيةالمستعدون والتعبير عن رغباتهم في الاتصال بالعوالم الأخرى؛
• ت – مؤشر 10000 سنة (الحضارة التي تقود التطور التكنولوجي تعيش حوالي 10000 سنة).

توضح هذه الصيغة مدى جهل علماء الحضارة الأرضية بما يحدث في الكون بأكمله، وجعلت من الممكن تقسيم التقييم العددي لجميع الحضارات الممكنة في الكون إلى مكونات أصغر. عند استخدام الحسابات المقدمة، يختفي عنصر الكهانة وتأخذ الصيغة شكلا رياضيا.
ومع ذلك، خلال المؤتمر المذكور أعلاه، لم يكن من الممكن معرفة سوى عدد النجوم التي يمكن أن تتشكل من سنة إلى أخرى، أي المتغير R. وفيما يتعلق بالمتغيرات الأخرى في هذه الصيغة، على سبيل المثال، Ne (عدد الكواكب الأرضية) )، فهو غامض للغاية. إذا أخذنا نظامنا الشمسي كأساس، فيمكننا اختيار كيفية ذلك صيغة المفرد Ne (أرضنا)، ومتعددة (على سبيل المثال، خمسة كواكب من نظامنا، مثل الزهرة والأرض والمريخ وأي قمر صناعي كبير من الكواكب العملاقة كوكب المشتري أو زحل) أجسام فضائية لها خصائص ووصف الكواكب.

إذا أخذنا توقعات بمستقبل متفائل، فإن مجرتنا مليئة ببساطة بعوالم لديها تطور تكنولوجي كافٍ (N)، وحضارتنا مجرد مخلوق شاب وعديم الخبرة مقارنة بهم. وبفضل هذا، أصبحت الأخبار متاحة على الفور لوسائل الإعلام، ومن ثم تشكلت وترسخت في أذهان جميع الناس فكرة أن الحضارة الأرضية ليست الوحيدة في الكون وأن الذكاء خارج كوكب الأرض موجود.

ومع ذلك، مع مرور الوقت، فإن التوقعات المتفائلة التي ولدتها صيغة دريك تصبح بعيدة جدًا. إذا أخذنا النظام الشمسي كمثال، فإن الأصل المحتمل للحياة على الكواكب غير مرجح للغاية، وإذا كان ذلك ممكنًا، فعندئذ فقط تحت طبقة ضخمة جليد المحيطعلى قمر زحل أوروبا. منذ عام 1961 (عام مؤتمر جرين بانك)، اكتشف علماء الفلك الأرضي أنظمة كوكبية متعددة حول نجوم كانت معروفة منذ زمن طويل، لكنها، للأسف، تشبه بشكل غامض نظامنا الشمسي. نظرًا لأن أجسامهم الكوكبية لها مدارات على شكل قطع ناقص شديدة الاستطالة، مع انحراف كبير جدًا (درجة الانحراف عن الدائرة الخصائص العدديةالقسم الكنسي). أي أن مؤشرات درجات الحرارة التي تحدث على هذه الكواكب طوال العام بها اختلاف كبير جداً ولا تناسب تطور الحياة البروتينية على هذه الكواكب.

كما تبين أن المؤشرات الضرورية التي تميز القدرة على الاحتفاظ بالمياه على سطحه لجسم يعتبر كوكبا لفترة زمنية ضخمة (تحسب بمليارات السنين)، دون أن يتبخر و(أو) يتجمد. ، كبيرة جدًا. وحتى الآن، فإن أرضنا فقط هي التي تتوافق معهم، حيث لم يتم اكتشاف أي كائنات كوكبية أخرى. يتم تفسير ذلك من خلال حقيقة أن نصف قطر الجسم، إذا كان لا يتوافق مع معايير معينة حتى ببضعة مئات من المئات، فلن تنشأ الحياة على هذا الكوكب أو سيتم تدميرها.

وفي عام 1981، أعاد علماء الفلك النظر في صيغة دريك لتطبيقها على الأبحاث والاكتشافات العلمية المعاصرة. تم حساب قيمة N لتكون مساوية لـ 0.003 في الحسابات التقريبية. وهذا يعني أن 3 من أصل ألف (أو واحد من ثلاثمائة) من أنظمة المجموعات النجمية يجب أن يكون لها حضارة تتمتع بقاعدة تكنولوجية متطورة بدرجة كافية وتعرب عن الرغبة في التواصل. أي أنه بعد الحسابات فإن نسبة اكتشاف مثل هذه الحضارة هي 1:300.

وخلال الفترة الماضية، لم يتم إحراز أي تقدم لزيادة هذا الرقم. هناك الكثير من الانتقادات حول هذه الصيغة التي لا يمكن أن تعطي نتيجة دقيقة، لكن النظر فيها أدى إلى تطوير وتخصيص أموال (عدة ملايين من الدولارات) لتعزيز علم الفلك والعديد من علوم طبيعية(علم الأحياء والجيولوجيا وغيرها)، وكذلك برامج البحث عن مراكز الكمبيوتر. على الرغم من أن استخدام هذه الصيغة يمكنك بالتأكيد استبدال متغيرين:

• R هو عدد النجوم التي تتشكل سنويًا في الكون والتي يمكن تحديدها؛
• P هو احتمال أن يكون للنجم نظام من الكواكب.

المزيد عن صيغة دريك والبحث عن حضارات خارج كوكب الأرض في هذا الفيديو لفلاديمير سوردين:

قصة

صاغ دريك المعادلة في عام 1960 أثناء التحضير لمؤتمر عبر الهاتف في جرين بانك. وقد حدد هذا المؤتمر البرنامج

تسمى المعادلة أيضًا معادلة جرين بانك، حيث تم اقتراحها لأول مرة هنا. عندما توصل دريك إلى هذه الصيغة، لم يكن ينوي أن تكون بمثابة حجة لمؤيدي كارل ساجان، وهو مؤيد مشهور. وهناك حجة مماثلة هي التصفية الكبرى، التي تقول بأن غياب الحضارات التي يمكن ملاحظتها هو أمر وارد كمية ضخمةيتم تفسير النجوم المرصودة بحقيقة وجود مرشح معين يمنع الاتصالات.

وبالتالي، فإن المعنى الرئيسي للمعادلة هو اختزال السؤال الكبير حول عدد الحضارات الذكية إلى سبع مسائل أصغر.

تقديرات المعلمة التاريخية

هناك العديد من الآراء حول معظم المعايير، وهنا الأرقام التي استخدمها دريك في عام 1961:

• ر= 10/سنة (10 نجوم تتشكل في السنة)
• Fع = 0.5 (نصف النجوم بها كواكب)
• ن e = 2 (في المتوسط ​​هناك كوكبان صالحان للسكن)
• Fل = 1 (إذا كانت الحياة ممكنة فستظهر حتماً)
• F i = 0.01 (1% احتمال أن تتطور الحياة إلى حياة ذكية)
• Fج = 0.01 (1% من الحضارات يمكنها وترغب في إقامة اتصال)
• ل= 10,000 سنة (حضارة متقدمة تقنيًا موجودة منذ 10,000 سنة)

معادلة دريك تعطي ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 10.

ضخامة ريتم تحديدها من خلال القياسات الفلكية، وهي الكمية الأقل مناقشة؛ F p أقل تأكيدًا، ولكنه أيضًا لا يثير جدلًا كبيرًا. مصداقية نلقد كانت مرتفعة جدًا، ولكن بعد اكتشاف العديد من عمالقة الغاز في مدارات نصف قطرها صغيرة غير مناسبة للحياة، نشأت الشكوك. بالإضافة إلى ذلك، فإن العديد من النجوم في مجرتنا عبارة عن أقزام حمراء، تنبعث منها أشعة سينية قوية يمكنها، وفقًا لنتائج النمذجة، تدمير الغلاف الجوي. ومن غير المستكشف أيضًا إمكانية وجود حياة على أقمار الكواكب العملاقة، مثل المشتري أوروبا، أو تيتان زحل).

اعتمادا على الافتراضات المقدمة نغالبًا ما يتبين أنها أكبر بكثير من 1. وكانت هذه التقييمات على وجه التحديد هي التي كانت بمثابة الدافع للحركة

بعض النتائج لافتراضات مختلفة:

ر= 10/سنة، Fع = 0.5، نه = 2، Fل = 1، Fط = 0.01، Fج = 0.01، و ل= 50,000 سنة ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 50000 = 50 (في أي وقت هناك حوالي 50 حضارة قادرة على الاتصال)

ومع ذلك، فإن التقييمات المتشائمة تقول إن الحياة نادرا ما تتطور إلى حد الذكاء، و الحضارات المتقدمةلا تعيش طويلا:

ر= 10/سنة، Fع = 0.5، نه = 2، Fل = 1، Fط = 0.001، Fج = 0.01، و ل= 500 سنة ن= 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.001 × 0.01 × 500 = 0.05 (نحن على الأرجح أعزب)

تشير التقديرات المتفائلة إلى أن 10٪ يمكنهم ويريدون إقامة اتصال، وفي نفس الوقت موجودون لمدة تصل إلى 100000 عام:

ر= 20/سنة، Fع = 0.1، نه = 0.5، Fل = 1، Fط = 0.5، Fج = 0.1، و ل= 100.000 سنة ن= 20 × 0.1 × 0.5 × 1 × 0.5 × 0.1 × 100000 = 5000

التقديرات الحديثة

يوفر هذا القسم قيم المعلمات الأكثر موثوقية حتى الآن.

ر = معدل تكوين النجوم

تم تقييمه بواسطة دريك بـ 10/سنة. أحدث النتائج الصادرة عن وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية تعطي قوة تبلغ 7 سنويًا.

Fع = جزء من النجوم مع أنظمة كوكبية

تم تقييمه بـ 0.5 بواسطة دريك. وفقا للدراسات الحديثة، فإن ما لا يقل عن 30٪ من النجوم من النوع الشمسي لديها كواكب، وبالنظر إلى حقيقة ذلك فقط الكواكب الكبرى، يمكن اعتبار هذا التقدير أقل من الواقع. وتشير دراسات الأشعة تحت الحمراء لأقراص الغبار حول النجوم الشابة إلى أن 20-60% من النجوم الشبيهة بالطاقة الشمسية قد تشكل كواكب شبيهة بالأرض.

نه = متوسط ​​عدد الكواكب أو الأقمار الصناعية المناسبة في نظام واحد

درجة دريك هي 2. ويشير مارسي إلى أن معظم الكواكب المكتشفة لها مدارات شديدة الانحراف، أو تمر بالقرب من النجم. ومع ذلك، فمن المعروف أن الأنظمة لديها نجم من النوع الشمسي وكواكب ذات مدارات مناسبة (HD 70642، HD 154345، أو Gliese 849). ومن المحتمل أن لديهم كواكب أرضية في منطقة صالحة للسكن لم يتم اكتشافها بسبب صغر حجمها. ويقال أيضًا أن الحياة لا تتطلب ظهور نجم شبيه بالشمس أو كوكب شبيه بالأرض، فقد يكون Gliese 581d صالحًا للسكن أيضًا. على الرغم من أن حوالي 200 نظام كوكبي معروف، إلا أن هذا يعطي فقط ن ه> 0.005. وحتى بالنسبة لكوكب يقع في المنطقة الصالحة للسكن، فإن ظهور الحياة قد يكون مستحيلا بسبب غياب شيء معين العناصر الكيميائية. كما أن هناك فرضية الأرض الفريدة، والتي تنص على أن الجمع بين جميع العوامل الضرورية أمر مستبعد للغاية، وربما تكون الأرض فريدة من نوعها في هذا الصدد. ثم نتعتبر e قيمة صغيرة للغاية.

Fل = احتمالية نشوء الحياة في ظل ظروف مناسبة

حصل دريك على تصنيف 1. في عام 2002، حصل تشارلز لاينويفر وتمارا ديفيس على تصنيف F l كـ > 0.13 للكواكب التي يزيد تاريخها عن مليار سنة بناءً على إحصائيات الأرض. وتوصل Lineweaver أيضًا إلى أن حوالي 10% من النجوم الموجودة في المجرة صالحة للحياة من حيث وجودها العناصر الثقيلة، المسافة من المستعرات الأعظمية ومستقرة تمامًا في البنية.

Fأنا = احتمالية التطور قبل ظهور الذكاء

تم تقييمه بواسطة دريك على أنه 0.01.

Fج = ومن نصيب الحضارات التي لديها القدرة والرغبة في إقامة الاتصال.

تم تقييمه بواسطة دريك على أنه 0.01.

ل = متوسط ​​العمر المتوقع للحضارة التي تحاول خلالها إقامة اتصال.

تقدير دريك هو 10000 سنة. في مقال في العلمية الأمريكية، أعرب مايكل شيمر عن تقديره لفي 420 سنة، على أساس ستين حضارة تاريخية. باستخدام إحصائيات الحضارات "الحديثة"، حصل على 304 سنة. ومع ذلك، فإن سقوط الحضارات، كقاعدة عامة، لم يكن مصحوبًا بخسارة كاملة للتكنولوجيا، مما يمنع اعتبارها منفصلة بمعنى معادلة دريك. وفي الوقت نفسه، فإن غياب وسائل الاتصال بين النجوم يسمح لنا أيضًا بإعلان هذه الفترة صفرًا. ضخامة ليمكن حسابها منذ إنشاء علم الفلك الراديوي في عام 1938 وحتى يومنا هذا. في عام 2008، لذلك، للا يقل عن 70 سنة. لكن مثل هذا التقدير لا معنى له - 70 عامًا هو الحد الأدنى، في غياب أي تخمينات حول الحد الأقصى. 10000 سنة لا تزال القيمة الأكثر شعبية. ر= 7/سنة، Fع = 0.5، نه = 2، Fل = 0.33، Fط = 0.01، Fج = 0.01، و ل= 10000 سنة

نحن نحصل:

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

نقد

نظرًا لأنه من المعروف حاليًا أن هناك كوكبًا واحدًا فقط يدعم الحياة الذكية، فإن معظم المعلمات في معادلة دريك يتم تحديدها عن طريق التخمين. ومع ذلك، فإن وجود الحياة على الأرض يجعل فرضية وجود حياة خارج كوكب الأرض ممكنة على الأقل، إن لم تكن محتملة. في عام 2003، قال كاتب الخيال العلمي مايكل كرايتون في محاضرة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “على وجه الدقة، معادلة دريك لا معنى لها على الإطلاق وليس لها علاقة بالعلم. أعتقد أن العلم لا يمكنه إلا أن يخلق فرضيات قابلة للاختبار. لا يمكن اختبار معادلة دريك، وبالتالي لا يمكنني تصنيف SETI على أنها مثل الدين، ولا يمكن تزويرها."

ونلاحظ أيضًا أن التجارب تبعد سنوات ضوئية عن الشمس، وهي حضارة تستخدم جزءًا معينًا من نطاق الراديو للاتصالات.

إحدى الإجابات على انتقادات معادلة دريك هي أنه حتى بدون تقديم أرقام دقيقة، إلا أن المعادلة أثارت مناقشات جادة في الفيزياء الفلكية والبيولوجيا والجيولوجيا وجعلت من الممكن تخصيص مبالغ كبيرة لتطوير علم الفلك، مع تركيز الاهتمام على الجوانب العملية لعلم الفلك. البحث.

لفت ألكساندر إل زايتسيف الانتباه إلى حقيقة أن إتاحة الفرصة لإقامة اتصال وإقامته هما شيئان مختلفان. إن البشرية قادرة على اكتشاف إشارات الراديو من النجوم القريبة، ولكنها لا تقوم بمحاولات منتظمة ومستهدفة لنقل رسائلها. اقترح زايتسيف إدخال عامل METI، الذي يحدد نسبة الحضارات التي ترسل إشارات بشكل هادف.

معادلة دريك في الثقافة

• تم ذكر معادلة دريك في الحلقة 20 من الموسم الثاني من المسلسل الكوميدي الأمريكي The Big Bang Theory للمخرج Howard Wolowitz لإثبات أن مجموعتهم لديها فرصة لمقابلة الفتيات في الحانة.
• هناك ذكر له في القصص المصورة الشهيرة http://www.xkcd.ru/384/

مصنع أوليانوفسك للسيارات

حاشية. ملاحظة:

يعرض هذا المقال بطريقة جديدة مسألة البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض. تعميم مفارقة فيرمي ومعادلة دريك البحوث الحديثةناسا على تلسكوب كيبلر ونظرية آدم فرانك، وودروف سوليفان. ويكشف المقال العلاقة بين درجة تطور الحضارة ووجود موجات الراديو التي تولدها. الفكرة الرئيسية- على في مرحلة معينةالتنمية، يجب على الحضارة الذكية بالضرورة استخدام الاتصالات اللاسلكية. يعبر المقال عن فكرة أن المادة الحية ستصل عاجلاً أم آجلاً إلى جميع الكواكب الخارجية وستتطور حيث توجد الظروف المناسبة. ويقدر المقال عدد الأنظمة النجمية في مجرتنا التي يبلغ عمرها 4 مليارات عام والتي تحتوي على كواكب خارجية، كما يوفر عددًا تقريبيًا للحضارات الذكية الموجودة في مجرتنا. يتم تقديم دليل على وجود الحضارات في مجرتنا. تظهر مشكلة بحث SETI بطريقة جديدة.

يعرض هذا المقال بشكل جديد البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض. يلخص مفارقة فيرمي ومعادلة دريك مع أبحاث ناسا الحديثة على تلسكوب كيبلر ونظرية آدم فرانك، وودروف سوليفان. ويكشف المقال العلاقة بين درجة تطور الحضارة ووجود موجات الراديو التي تولدها. الفكرة الرئيسية - في مرحلة معينة من التطور، يجب أن تستخدم الحضارة المعقولة الاتصالات الراديوية. يعبر المقال عن فكرة أن المادة الحية ستنتهي عاجلاً أم آجلاً على جميع الكواكب الخارجية وستتطور حيث توجد الظروف المناسبة. ويقدر المقال عدد الأنظمة النجمية في مجرتنا بـ 4 مليارات سنة، والتي توجد عليها كواكب غريبة، بالإضافة إلى عدد تقريبي للحضارات الذكية الموجودة في مجرتنا. يتم تقديم الدليل على وجود الحضارات في مجرتنا. تظهر مشكلة بحث SETI في شكل جديد.

الكلمات الدالة:

فضاء؛ وقت؛ سرعة؛ إشارات الراديو؛ الحضارة؛ تطور؛ galaxy

فضاء؛ وقت؛ سرعة؛ إشارات الراديو؛ الحضارة؛ تطور؛ galaxy

يو دي سي 52-54

مقدمة

بعد أن فهم الحجم الهائل للكون ووقت وجوده، تساءل الإنسان قسراً: هل هناك مخلوقات مشابهة لنا في مساحاتها الشاسعة؟
وبدأت البشرية، باستخدام أحدث إنجازات العلوم، في البحث بشكل مكثف عن الحضارات الأخرى. على الرغم من أن الناس كانوا يفكرون في البحث عن الأخوة في العصور القديمة، إلا أننا لم نبدأ في استخدام العلم لحل هذه المشكلة إلا مؤخرًا.

دعونا ننظر في مشكلة البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض منذ ستينيات القرن العشرين وحتى يومنا هذا، ونلخص أبحاث العلماء المعاصرين، أي مفارقة فيرمي ومعادلة دريك مع أبحاث ناسا الحديثة في تلسكوب كيبلر ونظرية الكون. آدم فرانك، وودروف سوليفان.

مفارقة فيرمي ومعادلة دريك. النظرية الكلاسيكية

مفارقة فيرمي - عدم وجود آثار واضحة لنشاط الحضارات الغريبة التي كان من المفترض أن تستقر في جميع أنحاء الكون على مدى مليارات السنين من تطورها. المفارقة اقترحها الفيزيائي إنريكي فيرمي، الذي شكك في إمكانية اكتشاف حضارات خارج الأرض هنا على الأرض، وترتبط بمحاولة الإجابة على أحد أهم الأسئلة في عصرنا: “هل الإنسانية هي الحضارة الوحيدة المتقدمة تقنيًا في الكون؟ ؟" محاولة للإجابة على هذا السؤال هي المعادلة دريك الذي يقدر عدد الحضارات خارج كوكب الأرض الممكن الاتصال بها. إنه يعطي، لبعض الخيارات من المعلمات غير المعروفة، تمامًا في غاية الإمتنانفرص مثل هذا الاجتماع.

يمكن افتراض المفارقة على النحو التالي: من ناحية، تم طرح العديد من الحجج القائلة بأنه يجب أن يكون هناك عدد كبير من الحضارات المتقدمة تقنيًا في الكون. ومن ناحية أخرى، لا توجد ملاحظات تؤكد ذلك. الوضع متناقض ويؤدي إلى استنتاج مفاده أن فهمنا للطبيعة أو ملاحظاتنا غير مكتملة وخاطئة. وكما قال إنريكو فيرمي: "حسنًا، أين هم إذن؟"

معادلة دريك

ن = ر * فب * ني * فلوريدا * فاي * نادي * ل، أين:

ن

ر

فب

ني

فلوريدا

فاي

نادي- نسبة عدد الكواكب التي تستطيع أشكال الحياة الذكية عليها الاتصال بها والبحث عنها، إلى عدد الكواكب التي توجد عليها أشكال حياة ذكية على الإطلاق

ل

شرح مفارقة فيرمي وتعديل معادلة دريك

سنحاول الآن شرح مفارقة فيرمي بشكل بسيط، يمكن لأي شخص عادي أن يفهمه، عن طريق تغيير معادلة دريك. ولتبسيط الإدراك، سنقيس المسافات بمليارات السنين الضوئية، والزمن بمليارات السنين.

وهكذا، وفقا لحسابات مختلفة، نحصل على معان مختلفة ن - عدد الحضارات الذكية الموجودة في مجرتنا درب التبانة .

الأرقام التي استخدمها دريك في عام 1961:

R = 10/سنة (تتشكل 10 نجوم في السنة)

fp = 0.5 (نصف النجوم بها كواكب)

ne = 2 (في المتوسط ​​هناك كوكبان صالحان للسكن)

fl = 1 (إذا كانت الحياة ممكنة فستظهر حتماً)

fi = 0.01 (احتمال 1% أن تتطور الحياة إلى حياة ذكية)

fc = 0.01 (1% من الحضارات يمكنها وترغب في إقامة اتصال)

L = 10,000 سنة (حضارة متقدمة تقنيًا موجودة منذ 10,000 سنة)

معادلة دريك تعطي ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 10 000 = 10 .

تعطي الافتراضات الأخرى قيمًا لـ N قريبة جدًا من الصفر، لكن هذه النتائج غالبًا ما تصطدم بنسخة من المبدأ الأنثروبي: بغض النظر عن مدى ضآلة احتمال ظهور حياة ذكية، يجب أن تكون مثل هذه الحياة موجودة، وإلا فلن يسأل أحد مثل هذا السؤال .

بعض النتائج لافتراضات مختلفة:

R = 10/سنة، fp = 0.5، ne = 2، fl = 1، fi = 0.01، fc = 0.01، وL = 50000 سنة.

ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 50,000 = 50 (في أي وقت هناك حوالي 50 حضارة قادرة على الاتصال)

غير أن التقييمات المتشائمة تقول إن الحياة نادرا ما تتطور إلى حد الذكاء، وأن الحضارات المتقدمة لا تعيش طويلا:

R = 10/سنة، fp = 0.5، ne = 0.005، fl = 1، fi = 0.001، fc = 0.01، وL = 500 سنة.

ن = 10 * 0,5 * 0,005 * 1 * 0,001 * 0,01 * 500 = 0,000125 (نحن على الأرجح وحدنا)

تزعم التقديرات المتفائلة أن 10٪ قادرون وراغبون في إقامة اتصال وما زالوا موجودين لمدة تصل إلى 100000 عام:

R = 20/سنة، fp = 0.1، ne = 0.5، fl = 1، fi = 0.5، fc = 0.1، وL = 100000 سنة.

ن = 20 * 0.1 * 0.5 * 1 * 0.5 * 0.1 * 100.000 = 5000 (سنقوم بالاتصال على الأرجح).

البحوث الحديثةناسا ونظرية فرانك سوليفان

آخر أبحاث وكالة ناسا حول البحث عن الكواكب الخارجية (كواكب ذات ظروف مناسبة للحياة) باستخدام تلسكوب كيبلر واحتمال وجود حياة ذكية عليها تتلخص في مقال "حد تجريبي جديد على وفرة الأنواع التكنولوجية في العالم" الكون" للعلماء العالميين آدم فرانك وودروف سوليفان، المنشور في مجلة علم الأحياء الفلكي في مايو 2016 . ويرى المؤلفون أن العدد الفعلي للكواكب الخارجية في مجرتنا أكبر بكثير مما افترضه دريك، لكن احتمال ظهور حياة ذكية لا يكاد يذكر. ووفقا للمؤلفين، فإن احتمال ظهور حياة ذكية على كوكب خارجي مناسب هو 10 -22. تشير هذه القيمة الفلكية الصغيرة إلى أننا وحدنا، ليس فقط داخل مجرتنا، ولكن حتى داخل الكون المرئي. هنا صورة شعبية من المقال ، وهو مليء بالإنترنت بالكامل (الشكل 1).

الشكل 1: تعديل معادلة دريك في مقالة آدم فرانك وودروف سوليفان.

في هذه الحالة، يتم تقليل معادلة دريك إلى عاملين فقط بدلاً من خمسة.

أ = ن * فت, أين:

أ- عدد الحضارات الذكية

ن - عدد الكواكب الخارجية

ف بت - احتمال الحياة الذكية

نحن نحصل

ن - 100 مليار - 10 11

ف بت - عشرة أس سالب 22 قوة - 10 -22

أ= 10 11 *10 -22 = 10 -11، أي 1 في 100 مليار.

بشكل عام، لم يعدل العالمان آدم فرانك ووودروف سوليفان معادلة دريك، بل استنتجا معادلة خاصة بهما دون الأخذ بعين الاعتبار رقم ضخمعوامل. تعتمد النظرية بأكملها على حساب احتمالية ظهور أشكال الحياة الذكية.

نظرية الكسندر بانوف(حساب نظري لعدد العوالم الذكية في مجرتنا)

إذا أخذنا في الاعتبار عوامل مثل معدل تكوين الأنظمة النجمية في فترة زمنية معينة من وجود مجرتنا، والمسافات إلى الكواكب ذات الحضارات الذكية، والعمر المحدود للنجوم، وكثافة توزيع الحضارات الذكية في جميع أنحاء المجرة بالإضافة إلى النقطة الزمنية التي نحدد فيها عدد الحضارات الذكية، يتم الحصول على أعداد أقل بكثير. تم استخدام نظرية تأخذ في الاعتبار جميع المعاملات في مقالته "التعميمات الديناميكية لصيغة دريك: النظريات الخطية وغير الخطية" بقلم أ.د.بانوف، حيث استخدم الصيغ المعقدة والتبعيات اللوغاريتمية. كاتب المقال لا يعطي أرقاما دقيقة عن عدد الحضارات الذكية، لكنه يقدم فقط رسوما بيانية “من” و”إلى”، وذلك وفقا للنظرية الخطية [ 3، من 117 ] الخامس هذه اللحظةفي الوقت الحاضر، هناك حوالي 900 إلى 1000 حضارة ذكية، وبحسب اللاخطية [ 3، ص 119 ] - من 3300 إلى 3400.

أهداف و غايات

أهداف وغايات هذا المقال هي تلخيص الأبحاث واستنتاجات النظريات الموضحة أعلاه، وتقديم هذا التعميم بلغة مفهومة دون صيغ وحسابات معقدة ("كل شيء عبقري بسيط، كما قال أينشتاين").

تصحيح المعاملات وتعديل معادلة دريك

دعونا نحلل معامل fc (دريك) - عدد الحضارات التي يمكنها وتريد إقامة اتصال. في جميع خيارات الحساب، تكون هذه القيمة 0.01، أي 1٪ فقط. لماذا؟

دعونا نفكر في هذا المفهوم "يريد"إقامة اتصال: أي حضارة أكثر أو أقل تطوراً (حتى لو كانت في العصر الحجري) تريد إقامة اتصال. بعد كل شيء، هذه هي طبيعة تطور الحضارة، أي التطور، وهذه هي الرغبة في توسيع مجالات النفوذ، والحصول على تقنيات وموارد جديدة من أجل وضع استراتيجية لمزيد من الوجود والتنمية والبقاء على قيد الحياة. وفقط من باب الفضول. وبالمناسبة، فإن حضارتنا تقوم بذلك أيضاً: كما يتضح من وجود المسبارين فوييجر 1 وفوييجر 2 اللذين يحملان معلومات عن الحضارة الإنسانية التي غادرت النظام الشمسي. إذا كانت الحضارة على مستوى أعلى بكثير منا، فمن المرجح أيضًا أن تقيم اتصالاً، وهو ما سيمثل غزو مستعمرة جديدة، تمامًا كما غزا العالم القديم في أوروبا مستعمرات في أفريقيا والهند وأمريكا في وقت واحد. .

"ربما"للتأسيس: نحن لا نعرف بالضبط متى بدأت الحياة على كوكبنا، لأننا نتحدث عن مليارات السنين، خاصة عندما بدأت الحياة الذكية. وبشكل عام، هل نشأت على كوكبنا؟ استناداً إلى نظرية تشارلز داروين، فإن الإنسان الذي ينحدر من القردة، ركض الملايين على الأرض بالحجارة والهراوات. لكن الوقت قد حان واستغرق الأمر 10000 عام فقط (هذه لحظة من وجهة نظر تطور كوكبنا) للانتقال من تكنولوجيا الفأس الحجرية إلى الاتصالات اللاسلكية وأجهزة الكمبيوتر والقنبلة النووية. ومنذ تلك اللحظة بدأت موجات الراديو تدخل الفضاء الخارجي، حاملة معلومات عنا، ومنتشرة بسرعة الضوء، ولن تتمكن حضارتنا، مثل أي حضارة أخرى، من إزالة هذه الآثار من وجودها بأي حال من الأحوال. والاتصالات الراديوية، وبالتالي موجات الراديو، هي علامات على تطور أي حضارة تكنولوجية، بالطبع، إذا كانت الحضارة أكثر تقدما من الناحية الفنية من حضارتنا، فإنها لا تستخدم الاتصالات القائمة على نقل موجات الراديو، لأن هذا الاتصال غير مناسب للفضاء السحيق (تطير إشارة الراديو من المريخ إلى الأرض لمدة 40 دقيقة). لكن في الماضي، عندما تطورت الحضارة، تركت بلا شك آثارًا على شكل إشارات الراديو.

لذلك يمكننا أن نستنتج أن قيمة المعامل fc أشار إليها Draiko بشكل غير صحيح وأي حضارة (100٪) يمكنها وتريد إقامة اتصال، بما في ذلك حضارتنا، وبالتالي فإن المعامل نادييساوي 1، والضرب في 1 لا يعطي شيئًا، لذلك يمكن تجاهل هذا المعامل.

لذا، إذا لم نأخذ في الاعتبار المعامل fc، فسنحصل على تعديل جديد لمعادلة دريك.

ن = ص* FP * ني* فلوريدا* فاي* ل، أين:

ن- عدد الحضارات الذكية المستعدة للاتصال

ر- عدد النجوم التي تظهر خلال العام في مجرة ​​درب التبانة

فب- نسبة النجوم التي تدور في مداراتها كواكب

ني- متوسط ​​عدد الكواكب وأقمارها التي تناسب ظروفها نشأة الحياة

فلوريدا- احتمال ظهور الحياة على كوكب مناسب

فاي- احتمالية ظهور أشكال حياة ذكية على كواكب تكون الحياة فيها ممكنة على الإطلاق

ل- الوقت الذي توجد فيه حياة ذكية، يمكنها أن تتصل وتريد أن تفعل ذلك

وفي الوقت نفسه، يزيد عدد الحضارات في جميع إصدارات حسابات معادلة دريك 100 مرة.

تصحيح معاملات فرانك سوليفان وتعديل نظريتها

في مقالتهم، آدم فرانك وودروف سوليفان يزعمون أن احتمال ظهور الحياة الذكية هو 10 -22. هذا كمية متناهية الصغر. ولكن من أين أتى؟ وتشمل هذه القيمة احتمال ظهور الحياة بشكل عام، على هذا النحو، بدءًا من أبسط أشكالها، على هذا الكوكب الخارجي بالتحديد. ومع ذلك، اكتشف العلماء الآن آثارًا لأبسط أشكال الحياة على المريخ، كما أثبتوا تجريبيًا أن الأشنات والطحالب الخضراء المزرقة في محاكاة الجو المريخيأشعر بتحسن مما كنت عليه في الظروف الأرضية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الكائنات الحية الدقيقة وأبواغها البقاء في الفضاء الخارجي إلى أجل غير مسمى. عدد كبير منالوقت، وبعد ذلك، يجدون أنفسهم في ظروف مواتية، يبدأون في العودة إلى الحياة . وهكذا السفر إلى الفضاء الخارجيمن كوكب إلى آخر، يمكن لأبواغ الكائنات الحية البسيطة أن تسكن جميع الكواكب الخارجية. لذا، وبكل ثقة، توجد حياة على جميع الكواكب الخارجية، على الأقل في أبسط أشكالها.

الكوكب الخارجي هو كوكب يتمتع بظروف مناسبة للحياة، ويحتوي، من بين أشياء أخرى، على ماء سائل. دعونا نحلل بإيجاز صور الكواكب من الموقع الرسمي لناسا، تم التقاطها بواسطة التلسكوبكيبلر.

الشكل 2 كوكبنا "الأرض". للمقارنة.

الشكل 3: كوكب "كبلر-22ب". ويبلغ حجمه حوالي 4 أضعاف حجم الأرض. لديها الغلاف الجوي والغيوم. الغلاف الجوي أكثر سمكًا وكثافة من الغلاف الجوي للأرض. قد يشير اللون الأزرق والأخضر إلى وجود الطحالب في مياه المحيط العذبة التي تغطي كامل سطح الكوكب. ولكن على الأرجح، فإن سطح الكوكب غير مرئي بسبب كثافة الغلاف الجوي، حيث تظهر الصورة أن الغلاف الجوي له أيضًا لون أزرق مخضر. لذا يمكننا أن نستنتج أن سطح الكوكب مغطى بنوع من الغاز. احتمال نشوء الحياة على مثل هذا الكوكب منخفض جدًا.

الشكل 4: كوكب "كبلر-69ج". ويبلغ حجمه ضعف حجم الأرض تقريبًا. لديها الغلاف الجوي والغيوم. الغلاف الجوي أكثر سماكة وكثافة من الغلاف الجوي للأرض وهناك عدد أكبر من السحب، وقد يشير اللون الأزرق للسطح، الذي يشبه إلى حد كبير لون محيطات الأرض، إلى أن سطح الكوكب بأكمله مغطى بالمياه السائلة، و ربما الميثان. احتمال نشوء الحياة على مثل هذا الكوكب منخفض جدًا.

الشكل 5: الكوكب "كبلر-62ف". القليل المزيد من الأراضيإلى حجم. لديها الغلاف الجوي والغيوم. الجو شفاف . تظهر الأرض والمسطحات المائية على السطح. هناك ماء أقل بكثير مما هو موجود على الأرض. على الأرجح، سوف تنشأ الحياة على هذا الكوكب.

الشكل 6: كوكب "كبلر-186ف". أكبر قليلاً من حجم الأرض. لديها الغلاف الجوي والغيوم. في الواقع، الأخ التوأم لأرضنا. على الأرجح، سوف تنشأ الحياة على هذا الكوكب.

من أين أتت هذه الصور؟ وفي الواقع، يُعرض الكوكب في تلسكوب كيبلر على شكل نقطة، حتى على شكل بكسل واحد. من المرجح أن تمثل كل هذه الصور نماذج حاسوبية للكواكب الخارجية. ولكن حتى لو كانت هذه الصور مجرد نماذج حاسوبية، وكانت أجهزة الكمبيوتر الحديثة تتمتع بقوة هائلة لدرجة أنها حتى مع البيانات الضئيلة، على سبيل المثال، حول الحجم ودرجة حرارة السطح والطيف وكثافة الإشعاع، يمكنها إنشاء نموذج حقيقي. ولذلك، هناك احتمال أن تتطور الحياة إلى حياة ذكية خلال مليارات السنين، على الأقل على كوكبي Kepler-452b وKepler-186f. إن العملية المسماة "التطور" ونظرية تشارلز داروين لها تأثير كامل هنا. يمكننا أن نلاحظ ذلك في واقعنا. على سبيل المثال: الجميع حقيقة معروفةأن البكتيريا هي المكورات العنقودية المسببة للأمراض، تسبب الأمراضيتكيف البشر مع عمل المضادات الحيوية بسرعة كبيرة لدرجة أن العلماء ليس لديهم الوقت لتطوير أدوية جديدة . يجب على الميكروبات أن تبقى على قيد الحياة، وهي تفعل ذلك بنجاح، ويمكننا مراقبة عملية التطور في الوقت الحقيقي. المادة الحيةقادرة على التطور باستمرار. تتسارع عملية التطور عندما تتغير بيئة الوجود ويتعين على الكائنات الحية التكيف مع الظروف الجديدة. وهذا يؤكد أيضا التاريخ الجيولوجيمن كوكبنا: العصور الجليديةوالفيضانات وحركات القارات والزلازل وسقوط النيازك العملاقة. ولم تؤد هذه الكوارث التي حدثت على مدى ملايين السنين إلى تدمير الحياة، بل على العكس من ذلك، أدت إلى تطورها وانتقالها إلى شكل ذكي. لذلك، فإن الاستنتاج يشير إلى نفسه: إن عمر مجرتنا درب التبانة كبير جدًا لدرجة أنه يكفي لتطور المادة الحية من أبسط الكائنات وحيدة الخلية إلى حالة ذكية، وليس حقيقة أنه على كوكبنا الظروف الملائمة لنشوء حياة ذكية أفضل من تلك الموجودة على الكواكب الخارجية الأخرى.

لا يأخذ فرانك وسوليفان في معادلتهما في الاعتبار المعلمة L - الوقت الذي توجد فيه حياة ذكية وتكون جاهزة للاتصال، ولكن دون جدوى. وبدون أخذ هذا المعيار في الاعتبار، ليس من الواضح عدد الحضارات الموجودة في وقت معين. يعد عمر الحضارة مؤشرا مثيرا للجدل إلى حد ما، لأنه من الصعب للغاية التنبؤ بالمدة التي ستستمر فيها الحضارة. إذا نفدت جميع الموارد الموجودة على الكوكب الابن، فستموت الحضارة، على سبيل المثال، بعد 10000 عام (مثل دريك). إذا أتقنت حضارة ما استعمار الكواكب الأخرى في نظامها النجمي، بما في ذلك تلك غير الصالحة للحياة، وتنمية الموارد عليها، فيمكن أن توجد لملايين السنين، ويمكن أن تصل آثار وجودها إلى المليارات (حتى نهاية القرن العشرين). تنتهي دورة حياة النجم). وليس من الصعب أن نلاحظ أن حضارتنا قد اقتربت جدًا من مرحلة استعمار الكواكب في نظامنا الشمسي، ولا يزال أمام الشمس 2 مليار سنة للوصول إلى مرحلة العملاق الأحمر. بالإضافة إلى ذلك، عندما ينتهي عمر حضارتنا، سيكون هناك بعد ذلك الأقمار الصناعيةبمعلومات عنا وعن تقنياتنا التي ستصدر موجات الراديو مساحة مفتوحة، تلقي الطاقة من الألواح الشمسية.

وهنا توجد علاقة معينة في التطور التكنولوجي للحضارة بين القدرة على استعمار الكواكب ونقل الإشارات الراديوية. هاتان النقطتان في تطور التكنولوجيا في الفترة الزمنية قريبتان جدًا، وعلى المقياس الزمني للكون (مليارات السنين) يمكنك حتى دمجهما وتكوين نقطة واحدة. بالطبع، في هذه المرحلة الزمنية، قد تكون هناك كوارث مختلفة، مثل اصطدام كويكب، أو اصطدام كوكبي، أو انفجارات من إشعاعات جاما، وما إلى ذلك. لكن المادة منتشرة في جميع أنحاء الكون بحيث أن احتمال وقوع هذا الحدث في فترة زمنية معينة لا يكاد يذكر.

ونتيجة لذلك، ومع الأخذ في الاعتبار جميع أنواع القوة القاهرة والافتراضات، فإننا سنأخذ عمر حضارة واحدة متطورة تكنولوجياً قادرة على توليد موجات الراديو لمدة 100 مليون سنة على الأقل.

الآن أنت تفهم المقياس نحن نتحدث عن؟ مع التعديلات المذكورة أعلاه، فقط وفقًا لبيانات دريك، يجب أن يكون هناك ملايين من الحضارات المتقدمة تقنيًا في مجرتنا، جاهزة وراغبة في إقامة اتصال.

ومع ذلك، قام دريك بتجميع معادلته في عام 1960، ثم في وكالة ناسا

لم يكن هناك تلسكوب كيبلر. الآن، من أجل الحصول على عدد كاف من الحضارات الذكية الموجودة في مجرة ​​درب التبانة في لحظة معينة من الزمن، من الضروري استخدام معلمات مختلفة تماما، بالاعتماد على بيانات تلسكوب كيبلر.

ولنفترض أن تطور الحياة من أبسط الكائنات الحية الدقيقة إلى حضارة ذكية في مستوانا يتطلب في المتوسط ​​4.3 مليار سنة (العمر التقريبي للنظام الشمسي). إن عمر الحضارة التي تستخدم خلالها الاتصالات الراديوية وتولد الإشارات الراديوية هو 100 مليون سنة (كما ذكرنا أعلاه). لذلك، من الضروري تحديد عدد الأنظمة النجمية في المجرة مع الكواكب الخارجية التي يتراوح عمرها بين 4.2 إلى 4.4 مليار سنة. لنفترض 0.0001 (فقط 0.01% من النجوم في مجرتنا تستوفي شروطنا). بناءً على تحليل النماذج الحاسوبية المذكورة أعلاه، فإن نصف الكواكب الخارجية فقط هي التي يمكنها النشوء حياة ذكية. عدد الكواكب الخارجية 100 مليار نحصل على معادلة بالشكل:

N R = 0.5*O m *N ast= 0.5*10 11*0.0001= 0.005 مليار (أو 5 مليون)، حيث

أوم- عدد الكواكب الخارجية في مجرتنا

ن- لإجمالي عدد الأنظمة النجمية التي تحتوي على كواكب خارجية تتراوح أعمارها بين 3.9 و4.1 مليار سنة.

5 مليون هو العدد التقريبي للحضارات الذكية الموجودة في مجرتنا في لحظة معينة من الزمن، باستثناء الحضارات التي كانت موجودة قبل ذلك بكثير وانقرضت بالفعل.

وفقًا لنظرية ألكسندر بانوف، فإن الأرقام التي تم الحصول عليها أصغر بكثير من الحسابات المذكورة أعلاه (N R = 5 ملايين)، ولكن لا يزال، استنادًا إلى حساباته للحضارة، يوجد حاليًا ما لا يقل عن 900 (وفقًا للنظرية الخطية). ) الحضارات المتقدمة تقنيا في المجرة. في مقالته، أخذ المؤلف في الاعتبار عاملاً مثل المسافة إلى الكواكب ذات الحضارات الذكية، لذلك يمكننا أن نستنتج أن الأرقام الواردة في مقال بانوف أ.د. - هذا هو عدد الحضارات التي يجب أن نستقبل منها إشارات الراديو في الوقت الحالي.

الآن دعونا نقدر: عمر مجرة ​​درب التبانة حسب أحدث بيانات العلماء يبلغ حوالي 11.4 مليار سنة، ويبلغ قطر قرصها 100 ألف سنة ضوئية فقط. عمر النظام الشمسي هو 4.3 مليار سنة. أي أن 4.3 مليار سنة مرت من سحابة الغاز والغبار إلى النظام النجمي بحضارة متطورة للغاية. والآن نكتشف الوقت الذي كان قبل ذلك: 11.4 - 4.3 = 7.1 مليار سنة، وهذا يعادل ضعف عمر النظام الشمسي تقريبًا. وبطبيعة الحال، في بداية ظهور مجرة ​​درب التبانة، كان من الممكن أن تكون هناك ظروف غير مناسبة لنشوء الحياة: مستويات عالية من الإشعاع، وقوى جاذبية هائلة، ودرجات حرارة عالية وبيئة عدوانية في الفضاء بين النجوم نفسه. ولكن هناك ما يكفي من الوقت (7.1 مليار سنة)، لذلك يمكننا أن نقول بثقة أن الحضارات المتطورة للغاية والجاهزة للاتصال نشأت في وقت أبكر بكثير من حضارتنا، وربما حتى قبل ظهور النظام الشمسي.

إذا قمنا بتقدير حجم مجرة ​​درب التبانة وعمرها، فإن إشارات الراديو التي تولدها الحضارات يجب أن تكون قد غادرت مجرة ​​درب التبانة منذ فترة طويلة، ناهيك عن عبورها. كل هذه الحسابات لا تعطى إلا على مقياس مجرتنا، ناهيك عن مقياس الكون...

الآن وصل التطور التكنولوجي للبشرية مستوى عالالتكنولوجيا الحديثة قادرة على استقبال الإشارات الراديوية بأي تردد وسعة وبأي قوة حتى منخفضة للغاية، ويقوم العلماء بمسح الفضاء بأحدث التلسكوبات الراديوية المتقدمة، ولكن، للأسف، لا شيء …. والأكثر السؤال الرئيسي: لماذا؟؟؟ لذلك اتضح أننا وحدنا حقا في هذا العالم الضخم؟ لكن هذا لا يمكن أن يكون، لا يمكنك خداع نظرية الاحتمالية... وبالنظر إلى ما سبق، أصبح سؤال فيرمي أكثر تناقضاً.

حتى لو: اقتباس - "لقد تم استعمار المجرة بأكملها، بما في ذلك النظام الشمسي، منذ فترة طويلة من قبل المفوضية الأوروبية، لكنها لا تظهر وجودها، لأن أخلاقيات المجرة تتطلب منح الحضارات النامية الفرصة لحل مشاكلها بشكل مستقل." نهاية الاقتباس. [ 4] ومع ذلك، عندما كانوا يتطورون إلى النقطة التي نحن فيها الآن، كان عليهم استخدام موجات الراديو والاتصالات القائمة عليها في مرحلة ما.

وهناك شيء آخر كبير ولكن: حتى لو تلقينا هذه الإشارات اللاسلكية، إشارات من الفضاء البعيد من إخواننا في الاعتبار، الذين هم على مستوى التطور الذي نحن فيه، فعندئذ "لا ينبغي لنا أن نتوقع منهم" سفن الفضاءوالمسابير» (كما قال إيجور بروكوبينكو في برنامج «إقليم الأوهام»)، لأنه حتى الحضارات التي استطاعت استعمار كواكب نظامها النجمي لا تستطيع التغلب على المسافات التي تفصل بيننا. ومن أقرب نجم (ألفا سنتوري)، يصل الضوء إلى النظام الشمسي في 4.3 سنة، ولكن لا توجد كواكب صالحة للسكن هناك. يقع أقرب كوكب خارجي في النظام النجمي Gliese 667 على مسافة 22 سنة ضوئية من الأرض. حتى لو تسارعت إلى سرعة الضوء تقريبًا، فإن رحلة الطيران ذهابًا وإيابًا ستستغرق 50 عامًا على الأقل. ومع ذلك، فإن تنفيذ مثل هذه الرحلة مهمة صعبة للغاية من الناحية الفنية، وربما تكون مستحيلة. عند السرعات المنخفضة، لا يكون السفر ذا صلة، لأنه سيستغرق وقتًا مشابهًا لعمر الحضارة نفسها. وبالنظر إلى هذه المسافات الهائلة، فإن الرحلات الجوية بين النجوم حتى بسرعات الضوء ليست ذات صلة.

الاستنتاجات

1. لا شك أن هناك حضارات ذكية ومتطورة للغاية في مجرتنا، وفي لحظة معينة من الزمن يجب أن نستقبل إشارات راديوية تمثل آثارًا لأنشطة ما لا يقل عن تسعمائة حضارة ذكية.

2. العثور على آثار حضارة أخرى على المرحلة الحديثةلا يمكننا تطوير التكنولوجيا إلا من خلال وجود إشارات الراديو الخاصة بها.

3. لن نتمكن من الاتصال بإخواننا في الاعتبار عن طريق الاتصال اللاسلكي (الأسرع في الكون)، لأن وقت إرسال واستقبال الرسائل طويل جدًا. يعد الاتصال الجسدي مع حضارة أخرى أكثر استحالة بسبب المسافات الكبيرة.

4. يتطلب الاتصال مبادئ مختلفة للتواصل والحركة في الفضاء عن تلك التي نستخدمها الآن.

خاتمة

لماذا، بعد كل شيء، لا نرصد إشارات الراديو الصادرة عن إخوتنا في أذهاننا؟

يمكننا أن نفترض:

أ) نظرية أينشتاين النسبية غير صحيحة في بعض النواحي:

لا تنتشر موجات الراديو والضوء كما توقع، لذا سيكون من الضروري بشكل عام مراجعة النظرية النسبية بأكملها، وتحول الطيف الأحمر، وبالتالي المسافة إلى النجوم، وعمر المجرات، وما إلى ذلك؛

يمكن أن يمتص الفضاء إشارات الراديو الخاصة بالحضارات ولا تصل إلينا، لأن مصدر الإشارة ضعيف جدًا، والضوء الصادر من مصادر أقوى بكثير من النجوم والكواكب يفعل ذلك؛

يمكن تحييد الإشارات الراديوية للحضارات بواسطة بواعث أكثر قوة: النجوم والكوازارات؛

ب) الإشارات الراديوية ضعيفة للغاية لدرجة أننا لا نملك الوسائل التقنية لكشفها بعد.

ج) يتم إخفاء وجود إشارات الراديو عنا.

عن الزمان والمكان

وفقا للنظرية النسبية لأينشتاين، فإن أسرع شيء في الكون هو سرعة الضوء، لكن المسافات هائلة للغاية بحيث نحصل من مراقب خارجي على فترات زمنية هائلة للعمليات التي تجري فيها. هنا لدينا خلل كبير في سرعة الفضاء. هذا الخلل يعطي قدرا هائلا من الوقت، لا يتناسب مع عمر الحضارة الذكية، لذلك ليس لدينا خيار سوى وضع افتراضات، كما فعل أينشتاين عندما كتب نظريته، بالطبع، تم اختبار الكثير من هذا عمليا (مرة أخرى في جزء صغير جدًا من الفضاء المحيط بنا)، لكن يبقى الكثير موضع تساؤل. ما هي النسبية؟ نعم الحقيقة هي أننا لا نستطيع إلا أن نلاحظ العمليات في الكون التي تحدث بسرعة الضوء، ولا نعرف ما هو الوضع في الوقت الراهن، على سبيل المثال: نرى نجما أو حتى مجرة ، أو بالأحرى الضوء المنبعث منه، لكنه في الواقع لم يعد كذلك منذ فترة طويلة. ومرة أخرى، نقيس المسافة بالسنوات الضوئية (المسافة التي يقطعها الضوء في سنة)، ولكن في الواقع هو الوقت. يبدو أن الوقت هو الوقت، والمسافة هي في الواقع الوقت أيضًا. الوقت هو كمية أساسية في الكون، فهو يتحكم في جميع العمليات. اتضح أنه لا يوجد بعد خامس، ولا يوجد حتى ثلاثة أبعاد للفضاء، ولكن هناك بعد واحد فقط - هذا هو الوقت الذي يشكل الكون من حولنا بلا حدود.

فهرس:

1. أمبارتسوميا في.أ.، كارداشيف إن.إس.، ترويتسكي في.إس. "مشكلة البحث عن الحياة في الكون." وقائع ندوة تالين، تحرير: م. العلوم. 1986. 256 ص.
2. فرانك أ.، سوليفان دبليو. "قيد تجريبي جديد على انتشار الأنواع التكنولوجية في الكون." علم الأحياء الفلكي. مايو 2016، المجلد. 16، لا. 5: ص. 359-362.
3. Panov A. D. "التعميمات الديناميكية لصيغة دريك: النظريات الخطية وغير الخطية." نشرة المرصد الفيزيائي الفلكي الخاص. - 2007. - ت 60. - ص. 111-127.
4. Frolov V. V.، Chernozemova E. N.، Grigorieva T. P.، Lavrenova O. A.، Brovko E. A. "النظرة الكونية للعالم - تفكير جديد في القرن الحادي والعشرين." مواد المؤتمر العلمي والعام الدولي 2003. في 3 مجلدات موسكو. المركز الدولي لRoerichs، 2004. T. 3. - 504 ص.
5. بوخارين أو.في.، أوسفياتسوف بي.يا.، كارتاشوفا أو.إل. م.، "بيولوجيا المكورات المسببة للأمراض"، ايكاترينبرج، الطب، فرع الأورال للأكاديمية الروسية للعلوم، 2002. 282 ص.
6. بخار م. "شائع في علم الأحياء الدقيقة". دار النشر Alpina Nonfiction، 2017. 218 ص.
7. سوشكوف أ. أ. “فيزياء الفضاء: موسوعة صغيرة. الطبعة الثانية."، موسكو، الموسوعة السوفيتية، 1986. 783 ص.
8. ترويتسكي في.س. "حول مسألة سكان المجرة." المجلة الفلكية، 58، 1121، 1981، ص. 1121-1130.
9. بوتينيخين ب. "المادة المظلمة لمجرة درب التبانة، 2015"، (تناقضات فرضية المادة المظلمة – منحنى دورانها النجمي درب التبانة(تم الاطلاع في 11 أبريل/نيسان 2017).
10. جينديليس إل إم، "مشاكل البحث عن حضارات خارج الأرض"، موسكو، ناوكا، 1981، 126 ص.
11. جينديليس إل إم، "SETI: البحث عن ذكاء خارج الأرض". فيزماتليت، موسكو، 2004. 649 ص.
12. الموقع الرسمي لناسا. مهمة كيبلر. نموذج الكمبيوترالكواكب الخارجية Kepler-22b. عنوان URL: https://www.nasa.gov/sites/default/files/images/607694main_Kepler22bArtwork_full.jpg (تم الوصول إليه في 11/04/2017).

التعليقات:

22/05/2017، 8:51 دولبنيا نيكولاي فلاديميروفيتش
مراجعة: مراجعة دولبنيا نيكولاي فلاديميروفيتش: المقال يتعلق بمشكلة مهمة للحضارة الإنسانية: هل نحن وحدنا في الكون؟ الغرض من المقال هو التوليف العلمي للبحث في هذا المجال منذ أوائل الستينيات من القرن الماضي وحتى يومنا هذا. لقد حقق المؤلف هذا الهدف، لذلك أعتقد أنه يجب نشر المقال في مجلة SCI-ARTIKLE.