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

ارزش آن را دارد که با این واقعیت شروع کنیم که یک پروژه ویژه تحت آن وجود دارد نام متداول"SETI" (مخفف جستجو برای هوش فرازمینی) شامل پروژه ها و فعالیت های مختلف با هدف جستجو است. تمدن های فرازمینیو برقراری ارتباط با آنها 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 حد شعاع آن است فن آوری های مدرنمی تواند هر سیگنال رادیویی را پیدا کند. 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 حال حاضر در زمانی که فضانورد شوروییوری گاگارین اولین فردی بود که به دور زمین چرخید (1961)، فرانک دریک معادله خود را برای تخمین تقریباً تعداد موارد ممکن توسعه داد. تمدن های بیگانهدر کهکشان ما که راه شیری نام دارد. 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 فرمولتنها راهی برای سازماندهی جهل انسانی وجود دارد. 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 "نقطه-خط-نقطه" در برابر پس‌زمینه ماهواره‌هایی که سیگنال‌های خود را به زمین ارسال می‌کردند، محو شد. تاکید در ارتباطات راه دور از رادیو به فیبر نوری برای اینترنت، ترافیک و تلویزیون کابلی تغییر یافته است، به این معنی 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 اصل اساسی وجود ندارد که بتواند ماده اولیه را در مسیر توسعه به سمت آن هدایت کند انسان خردمند. و این سوال تا زمانی که شواهدی از حیات حداقل در یک سیاره پیدا نشود، بی پاسخ خواهد ماند منظومه شمسی.

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. بعلاوه، در طول بیست سال تحقیق گذشته، می‌توان دریافت که ممکن است میلیاردها سیاره در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد، که امکان حیات در آنها وجود داشته باشد، به‌عنوان مثال، با افزایش محتوا، در شرایط سخت وجود داشته باشد. دی اکسید کربن، در عمق 10000 متری و حتی در اسید سولفوریک.

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 تعیین کند که تنها در کهکشان راه شیری می‌توان 4590 تمدن فرازمینی وجود داشت که بیش از 1000 تمدن بیشتر از عددی است که در نسخه کلاسیک معادله به دست آمده بود. علاوه بر این، فرمول جدید نشان داد که علاوه بر تمدن بشریممکن است تا 15785 نفر دیگر با تکنولوژی بالا وجود داشته باشد.

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 می‌کند، حتی اگر با استفاده از تابش الکترومغناطیسی که در Sveta حرکت می‌کند، 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؟

در طی کنفرانسی در شهر گرین بنک واقع در ایالت ویرجینیا، ایالات متحده آمریکا، که در سال 1961 برگزار شد، اختلافی بین شرکت کنندگان علمی، ستاره شناسان و اخترفیزیکدانان در مورد موضوع گزارش فیزیکدانان فیلیپ موریسون (متولد 1915) به وجود آمد. و جوزپه کوکونی (متولد 1914). در آن امکان دانشمندان در سراسر جهان که به تازگی شروع به نفوذ به سطح جدی دریافت و رمزگشایی سیگنال‌های رادیویی کرده بودند، برای دریافت پیام و تماس با تمدن‌های جهان‌های دیگر در کهکشان از طریق تلسکوپ‌های رادیویی مورد بحث قرار گرفت. همچنین افکاری وجود داشت که اگر چنین تمدن های فرازمینی هوشمندی وجود داشته باشند، به احتمال زیاد آنها در حال ارسال سیگنال هستند و ممکن است برای تماس با زمینیان آماده باشند. فقط دریافت این سیگنال ها و رمزگشایی دقیق آنها ضروری است. علاوه بر این، در طول کنفرانس یک مشکل مطرح شد: چگونه می توان تعداد چنین تمدن های هوشمندی را که آماده تماس با ما هستند محاسبه کرد؟

به معنای واقعی کلمه روز بعد (یعنی در شب 1 تا 2 نوامبر)، پس از بیان این سوال، فرانک دریک، ستاره شناس رادیویی آمریکایی، استفاده از فرمول زیربرای محاسبه تعداد تمدن های فرازمینی (VC، با نام مستعار N)

N = R?P?Ne?L?C?T?L، که در آن:

• R تعداد ستارگانی است که سالانه در کیهان تشکیل می شوند.
• P شانسی است که ستاره دارای منظومه سیاره ای است.
• این احتمال وجود دارد که بین این سیارات سیاره ای وجود داشته باشد که احتمال منشأ حیات در آن وجود داشته باشد.
• L - این امکان وجود دارد که زندگی واقعاً در چنین سیاره ای ایجاد شود.
• F احتمال پیدایش اشکال حیاتی هوشمند در این سیاره است.
• ج - احتمال واقعی این که حیاتی که در سیاره مشخص شده سرچشمه گرفته است، یک مسیر در حال توسعه فناوری را انتخاب کرده است، ابزاری دارد که می تواند از طریق سیگنال های موجود در فضا ارتباط برقرار کند و آماده تماس با جهان های دیگر است.
• T میانگین زمان استانداردی است که طی آن تمدنی که مایل به تماس با جهان های دیگر است، به امید برقراری ارتباط با CC به طور مداوم سیگنال های رادیویی ارسال می کند.

همچنین یک فرمول جایگزین برای محاسبه تعداد VC ها وجود دارد

N = N*?P?Ne?L?F?C?T/Tg، که در آن:

• N* - تعداد تمام اجرام ستاره ای در کهکشان ما.
• Tg طول عمر کهکشان ما است.

این فرمول بر اساس پارامترهای متغیر زیر است:

• R - تعداد ستارگانی که هر سال کشف می شوند برابر با 10.
• P - فرض بر این است که نیمی از اجرام ستاره ای سیاره دارند.
• Ne - مشخص شده است که فقط دو جرم سیاره ای می توانند حیات داشته باشند.
• L - برابر با 1 است، اگر شرایط اجازه دهد، زندگی در این سیاره قطعا بوجود خواهد آمد.
• F فقط یک صدم احتمال هوشمند بودن حیات روی سیاره است.
• ج - فقط 1% جهان های هوشمندکسانی که آماده و ابراز تمایل برای تماس با جهان های دیگر;
• T - نشانگر 10000 سال (تمدنی که منجر به توسعه فناوری می شود حدود 10000 سال عمر می کند).

این فرمول نشان می دهد که دانشمندان تمدن زمینی تا چه اندازه نسبت به آنچه در کل جهان در حال رخ دادن است ناآگاه هستند و امکان تقسیم کمی ارزیابی عددی تمام تمدن های ممکن کیهان را به اجزای کوچکتر می دهد. هنگام استفاده از محاسبات ارائه شده، جزء فال ناپدید می شود و فرمول شکل ریاضی به خود می گیرد.
اما در کنفرانس فوق الذکر فقط تعداد ستارگانی که سالی به سال می توانند تشکیل شوند مشخص شد یعنی متغیر R. در مورد سایر پارامترهای این فرمول مثلاً Ne (تعداد سیارات زمینی) ، بسیار مبهم است. اگر منظومه شمسی خود را به عنوان پایه در نظر بگیریم، در آن می توانیم نحوه انتخاب را انتخاب کنیم مفرد Ne (زمین ما) و چندین (مثلاً پنج سیاره منظومه ما، مانند زهره، زمین و مریخ و هر یک از ماهواره های بزرگ سیارات غول پیکر مشتری یا زحل) اجرام فضایی با ویژگی ها و توصیف سیارات.

اگر پیش‌بینی‌هایی را با آینده‌ای خوش‌بینانه انجام دهیم، آنگاه کهکشان ما به سادگی مملو از جهان‌هایی است که توسعه‌ی فن‌آوری کافی (N) دارند و تمدن ما در مقایسه با آن‌ها به سادگی موجودی جوان و بی‌تجربه است. به لطف این خبر بلافاصله در دسترس رسانه ها قرار گرفت و سپس این ایده شکل گرفت و در ذهن همه مردم تثبیت شد که تمدن زمینی تنها در جهان نیست و هوش فرازمینی وجود دارد.

با این حال، با گذشت زمان، پیش‌بینی خوش‌بینانه‌ای که فرمول دریک ایجاد کرد بسیار دورتر می‌شود. اگر منظومه شمسی را به عنوان مثال در نظر بگیریم، منشا احتمالی حیات در سیارات بسیار بعید است، و اگر این امکان پذیر باشد، تنها در زیر یک لایه عظیم یخ اقیانوسدر قمر زحل اروپا از سال 1961 (سال کنفرانس بانک سبز)، ستاره شناسان زمینی منظومه های سیاره ای متعددی را در اطراف ستارگان کشف کرده اند که مدت هاست شناخته شده بودند، اما، افسوس، آنها بسیار مبهم شبیه خورشید ما هستند. از آنجایی که اجرام سیاره ای آنها دارای مدارهایی به شکل بیضی های بسیار کشیده، با گریز از مرکز بسیار زیاد (درجه انحراف از یک دایره) هستند. ویژگی های عددیبخش متعارف). یعنی شاخص های دمایی که در طول سال در این سیارات رخ می دهد، اختلاف بسیار زیادی دارند و برای توسعه حیات پروتئینی در این سیارات مناسب نیستند.

همچنین مشخص شد که شاخص‌های لازم که توانایی حفظ آب در سطح آن را برای جسمی که سیاره در نظر گرفته می‌شود برای مدت زمان زیادی (که در میلیاردها سال محاسبه می‌شود)، بدون تبخیر و (یا) انجماد آن مشخص می‌کند. ، بسیار بزرگ هستند. و تاکنون فقط زمین ما با آنها مطابقت دارد، زیرا هیچ جرم سیاره ای دیگری کشف نشده است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که شعاع بدن، اگر حتی با چند صدم با پارامترهای خاصی مطابقت نداشته باشد، زندگی در این سیاره ایجاد نمی شود یا از بین می رود.

در سال 1981، اخترشناسان در فرمول دریک تجدید نظر کردند تا آن را در تحقیقات و اکتشافات علمی معاصر به کار ببرند. مقدار N در محاسبات تقریبی برابر با 0.003 محاسبه شد. یعنی 3 مورد از هزار (یا از هر سیصد) سیستم خوشه ستاره‌ای باید تمدنی داشته باشد که دارای پایه فن‌آوری به اندازه کافی توسعه یافته باشد و تمایل به برقراری ارتباط را ابراز کند. یعنی با انجام محاسبات، درصد تشخیص چنین تمدنی 1:300 است.

در طول مدت گذشته هیچ پیشرفتی برای افزایش این رقم حاصل نشده است. انتقادات زیادی در مورد این فرمول وجود دارد که نمی تواند نتیجه دقیقی بدهد، اما توجه به آن منجر به توسعه و تخصیص بودجه (چند میلیون دلاری) برای ترویج علم نجوم و بسیاری شد. علوم طبیعی(زیست شناسی، زمین شناسی و ...) و همچنین برنامه هایی برای جستجوی مراکز کامپیوتری. اگرچه با استفاده از این فرمول قطعاً می توانید دو متغیر را جایگزین کنید:

• R تعداد ستارگانی است که در سال در کیهان تشکیل می شوند و می توان آنها را تعیین کرد.
• P احتمال این است که ستاره دارای منظومه ای از سیارات است.

اطلاعات بیشتر در مورد فرمول دریک و جستجوی تمدن های فرازمینی در این ویدیو توسط ولادیمیر سوردین:

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 فراهم شده است مقدار زیادیستارگان مشاهده شده با این واقعیت توضیح داده می شود که فیلتر خاصی 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 هوشیاری پیشرفت می‌کند تمدن های پیشرفتهزیاد زندگی نکن:

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 در سال 10. 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 مطالعات اخیر، حداقل 30 درصد از ستارگان از نوع خورشیدی سیاره دارند و با توجه به این واقعیت که فقط سیاره های اصلی، این برآورد را می توان دست کم گرفته شده در نظر 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 یک سیاره در منطقه قابل سکونت، ظهور حیات ممکن است به دلیل عدم وجود برخی موارد غیرممکن باشد عناصر شیمیایی. 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 ستاره برای زندگی مناسب هستند. عناصر سنگین، فاصله از ابرنواخترها و ساختار کاملاً پایدار است.

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 تأیید 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 اخترشناسی 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/

کارخانه اتومبیل اولیانوفسک

حاشیه نویسی:

این مقاله به شیوه ای جدید موضوع جستجوی تمدن های فرازمینی را نشان می دهد. پارادوکس فرمی و معادله دریک را با تحقیقات مدرنناسا در مورد تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان. این مقاله رابطه بین میزان توسعه تمدن و وجود امواج رادیویی تولید شده توسط آن را آشکار می کند. ایده اصلی- بر در یک مرحله خاصتوسعه، یک تمدن هوشمند لزوما باید از ارتباطات رادیویی استفاده کند. مقاله این ایده را بیان می کند که ماده زنده دیر یا زود به تمام سیارات فراخورشیدی می رسد و در جایی که شرایط مناسب وجود دارد توسعه می یابد. این مقاله تعداد منظومه های ستاره ای کهکشان 4 میلیارد ساله ما را که شامل سیارات فراخورشیدی هستند تخمین می زند و همچنین تعداد تقریبی تمدن های هوشمند موجود در کهکشان ما را ارائه می دهد. اثبات وجود تمدن ها در کهکشان ما ارائه شده است. مشکل جستجوی SETI به روشی جدید نشان داده شده است.

این مقاله به شکلی جدید جستجوی تمدن های فرازمینی را نشان می دهد. پارادوکس فرمی و معادله دریک را با تحقیقات مدرن ناسا در مورد تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان خلاصه می کند. این مقاله رابطه بین درجه توسعه تمدن و حضور امواج رادیویی را که آن را تولید می کند نشان می دهد. ایده اصلی - در مرحله خاصی از توسعه، یک تمدن معقول باید از ارتباطات رادیویی استفاده کند. این مقاله این ایده را بیان می کند که ماده زنده دیر یا زود به تمام سیارات خارجی ختم می شود و در جایی که شرایط مناسب وجود دارد توسعه می یابد. این مقاله تعداد منظومه‌های ستاره‌ای در کهکشان ما را با قدمت 4 میلیارد سال تخمین می‌زند که در آن سیارات عجیب و غریب و همچنین تعداد تقریبی تمدن‌های هوشمند موجود در کهکشان ما وجود دارد. شواهدی مبنی بر وجود تمدن ها در کهکشان ما ارائه شده است. مشکل جستجوی SETI در یک فرم جدید نشان داده شده است.

کلید واژه ها:

فضا؛ زمان؛ سرعت؛ سیگنال های رادیویی؛ تمدن؛ سیر تکاملی؛ کهکشان

فضا؛ زمان؛ سرعت؛ سیگنال های رادیویی؛ تمدن؛ سیر تکاملی؛ کهکشان

UDC 52-54

معرفی

انسان با درک اندازه غول پیکر جهان و زمان وجود آن، بی اختیار به این فکر افتاد که آیا در گستره وسیع آن موجوداتی شبیه به ما وجود دارد؟
و بشریت با استفاده از آخرین دستاوردهای علم، به شدت شروع به جستجوی تمدن های دیگر کرد. اگرچه مردم در دوران باستان به جستجوی برادران فکر می کردند، اما ما اخیراً شروع به استفاده از علم برای حل این مشکل کردیم.

بیایید مشکل جستجوی تمدن های فرازمینی از دهه 60 قرن بیستم تا به امروز را با خلاصه تحقیقات دانشمندان مدرن، یعنی پارادوکس فرمی و معادله دریک با تحقیقات مدرن ناسا در تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان.

پارادوکس فرمی و معادله دریک. نظریه کلاسیک

پارادوکس فرمی - عدم وجود آثار قابل مشاهده از فعالیت تمدن های بیگانه، که باید در طول میلیاردها سال از توسعه خود در سراسر جهان مستقر می شدند. این پارادوکس توسط فیزیکدان انریکه فرمی پیشنهاد شد که امکان کشف تمدن های فرازمینی را در زمین زیر سوال برد و با تلاشی برای پاسخ به یکی از مهم ترین سؤالات زمان ما همراه است: "آیا بشریت تنها تمدن از نظر فناوری پیشرفته در جهان است. ؟" تلاش برای پاسخ به این سوال معادله است دریک ، که تعداد تمدن های فرازمینی را برای تماس احتمالی تخمین می زند. برای برخی از گزینه های پارامترهای ناشناخته، کاملاً ارائه می شود بسیار قدردانی می شودشانس چنین دیداری

این پارادوکس را می‌توان به صورت زیر فرض کرد: از یک سو، استدلال‌های متعددی مطرح می‌شود که باید تعداد قابل توجهی از تمدن‌های پیشرفته از نظر فناوری در جهان وجود داشته باشد. از سوی دیگر، هیچ مشاهداتی وجود ندارد که این موضوع را تایید کند. وضعیت متناقض است و به این نتیجه می رسد که یا درک ما از طبیعت یا مشاهدات ما ناقص و اشتباه است. همانطور که انریکو فرمی گفت: "خب، آنها کجا هستند؟"

معادله دریک

ن = آر * Fp * Ne * فلوریدا * فی * Fc * L، جایی که:

ن

آر

Fp

Ne

فلوریدا

فی

Fc- نسبت تعداد سیاراتی که اشکال حیات هوشمند با آنها امکان تماس و جستجوی آن را دارند، به تعداد سیاراتی که اصلاً اشکال حیات هوشمند در آنها وجود دارد.

L

توضیح پارادوکس فرمی و اصلاح معادله دریک

اکنون سعی خواهیم کرد با تغییر معادله دریک، پارادوکس فرمی را به شکلی ساده و قابل درک برای هر شخص غیرمستقیم توضیح دهیم. برای ساده سازی ادراک، فاصله ها را در میلیاردها سال نوری و زمان را در میلیاردها سال اندازه گیری می کنیم.

و بنابراین، با توجه به محاسبات مختلف، ما دریافت می کنیم معانی مختلف ن - تعداد تمدن های هوشمند موجود در کهکشان راه شیری ما .

اعداد استفاده شده توسط دریک در سال 1961:

R = 10 / سال (10 ستاره در هر سال تشکیل می شود)

fp = 0.5 (نیمی از ستاره ها سیاره دارند)

ne = 2 (به طور متوسط ​​دو سیاره در یک منظومه قابل سکونت هستند)

fl = 1 (اگر زندگی امکان پذیر باشد، قطعاً بوجود خواهد آمد)

fi = 0.01 (1% احتمال دارد که زندگی به زندگی هوشمند تبدیل شود)

fc = 0.01 (1٪ از تمدن ها می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند)

L = 10000 سال (یک تمدن از نظر فنی پیشرفته برای 10000 سال وجود داشته است)

معادله دریک می دهد ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 10 000 = 10 .

مفروضات دیگر مقادیری را برای N بسیار نزدیک به صفر ارائه می دهند، اما این نتایج اغلب به نسخه ای از اصل انسان گرایی می رسد: مهم نیست که احتمال وقوع حیات هوشمند چقدر کم است، چنین حیاتی باید وجود داشته باشد، در غیر این صورت هیچ کس چنین سوالی را نخواهد پرسید. .

برخی از نتایج برای مفروضات مختلف:

R = 10/yr، fp = 0.5، ne = 2، fl = 1، fi = 0.01، fc = 0.01، و L = 50000 سال.

ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 50,000 = 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:

R = 10/yr، fp = 0.5، ne = 0.005، fl = 1، fi = 0.001، fc = 0.01، و L = 500 سال.

ن = 10 * 0,5 * 0,005 * 1 * 0,001 * 0,01 * 500 = 0,000125 (به احتمال زیاد ما تنها هستیم)

برآوردهای خوش بینانه ادعا می کنند که 10٪ قادر و مایل به برقراری تماس هستند و هنوز تا 100000 سال وجود دارند:

R = 20/yr، fp = 0.1، ne = 0.5، fl = 1، fi = 0.5، fc = 0.1، و L = 100000 سال.

ن = 20 * 0.1 * 0.5 * 1 * 0.5 * 0.1 * 100000 = 5000 (به احتمال زیاد با ما تماس خواهیم گرفت).

تحقیقات مدرنناسا و نظریه فرانک سالیوان

آخرین تحقیقات ناسا در مورد جستجوی سیارات فراخورشیدی (سیاره هایی با شرایط مناسب برای حیات) با استفاده از تلسکوپ کپلر و احتمال وجود حیات هوشمند بر روی آنها در مقاله "محدودیت تجربی جدید در مورد فراوانی گونه های تکنولوژیکی در" خلاصه شده است. The Universe توسط دانشمندان جهان، آدام فرانک و وودراف سالیوان، منتشر شده در مجله Astrobiology در ماه می 2016 . نویسندگان استدلال می‌کنند که تعداد واقعی سیاره‌های بیرونی در کهکشان ما بسیار بیشتر از آن چیزی است که دریک تصور می‌کرد، اما احتمال ظهور حیات هوشمند ناچیز است. به گفته نویسندگان، احتمال ظهور حیات هوشمند در یک سیاره فراخورشیدی مناسب 10 -22 است. این ارزش نجومی کوچک نشان می دهد که ما تنها هستیم، نه تنها در کهکشان خود، بلکه حتی در جهان قابل مشاهده. در اینجا یک تصویر محبوب از مقاله است ، که مملو از کل اینترنت است (شکل 1).

شکل 1 اصلاح معادله دریک در مقاله آدام فرانک و وودراف سالیوان.

در این حالت معادله دریک به جای پنج عامل تنها به دو عامل کاهش می یابد.

آ = N ast * Fbt، جایی که:

آ- تعداد تمدن های هوشمند

N ast - تعداد سیارات خارجی

F bt - احتمال زندگی هوشمند

ما گرفتیم

N ast - 100 میلیارد - 10 11

F bt - ده به توان منهای 22 - 10 -22

A= 10 11 * 10 -22 = 10 -11، یعنی 1 در 100 میلیارد.

به طور کلی، دانشمندان آدام فرانک و وودراف سالیوان معادله درک را اصلاح نکردند، اما معادله خود را بدون در نظر گرفتن محاسبه کردند. عدد بزرگعوامل. کل نظریه مبتنی بر محاسبه احتمال ظهور اشکال حیاتی هوشمند است.

نظریه الکساندر پانوف(محاسبه نظری تعداد جهان های هوشمند در کهکشان ما)

اگر عواملی مانند سرعت شکل‌گیری منظومه‌های ستاره‌ای در یک دوره زمانی معین از وجود کهکشان ما، فاصله تا سیارات دارای تمدن هوشمند، طول عمر محدود ستارگان، تراکم توزیع تمدن‌های هوشمند در سراسر کهکشان را در نظر بگیریم. و همچنین زمانی که تعداد تمدن های هوشمند را تعیین می کنیم، اعداد بسیار کمتری به دست می آید. تئوری ای که همه ضرایب را در نظر می گیرد در مقاله او "تعمیم های دینامیکی فرمول دریک: نظریه های خطی و غیرخطی" توسط A. D. Panov استفاده شد.او از فرمول های پیچیده و وابستگی های لگاریتمی استفاده کرد. نویسنده مقاله ارقام دقیقی در مورد تعداد تمدن های هوشمند ارائه نمی دهد، بلکه تنها نمودارهای "از" و "به" را ارائه می دهد، بنابراین طبق نظریه خطی [ 3، از 117 ] V این لحظهزمان، حدود 900 تا 1000 تمدن هوشمند وجود دارد و با توجه به غیرخطی [ 3، ص 119 ] - از 3300 تا 3400.

اهداف و مقاصد

اهداف و مقاصد این مقاله خلاصه کردن تحقیقات و نتیجه‌گیری‌های نظریه‌های ذکر شده در بالا، و ارائه این تعمیم به زبانی قابل فهم و بدون فرمول‌ها و محاسبات پیچیده است («همه چیز مبتکرانه، همانطور که اینشتین گفت، ساده است»).

تصحیح ضرایب و اصلاح معادله دریک

بیایید ضریب fc (دریک) را تجزیه و تحلیل کنیم - تعداد تمدن هایی که می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند. در تمام گزینه های محاسبه، این مقدار 0.01 است، یعنی فقط 1٪. چرا؟

بیایید در این مفهوم در نظر بگیریم "می خواهد"برقراری تماس: هر تمدن کم و بیش توسعه یافته ای (حتی اگر در عصر حجر باشد) می خواهد ارتباط برقرار کند. از این گذشته، این ماهیت توسعه تمدن، یعنی تکامل است، و این تمایل به گسترش حوزه های نفوذ، به دست آوردن فناوری ها و منابع جدید به منظور ایجاد استراتژی برای وجود، توسعه و بقا بیشتر است. و فقط از روی کنجکاوی به هر حال، تمدن ما نیز این کار را انجام می دهد: همانطور که با حضور کاوشگرهای وویجر 1 و وویجر 2 که اطلاعاتی در مورد تمدن بشری که منظومه شمسی را ترک کردند، نشان می دهد. اگر تمدن در سطحی بسیار بالاتر از ما باشد، احتمالاً ارتباط برقرار می کند که نشان دهنده فتح یک مستعمره جدید است، همانطور که دنیای قدیم اروپا مستعمرات را در آفریقا، هند و آمریکا در یک زمان فتح کرد. .

"شاید"برای ایجاد: ما دقیقاً نمی دانیم که زندگی در سیاره ما از چه زمانی آغاز شده است، زیرا ما در مورد میلیاردها سال صحبت می کنیم، به خصوص زمانی که حیات هوشمند آغاز شد. و به طور کلی آیا از سیاره ما سرچشمه گرفته است؟ بر اساس نظریه چارلز داروین، انسان که از نسل میمون ها بود، میلیون ها نفر را با سنگ و چماق بر روی زمین دوید. اما زمان آن فرا رسیده است و او فقط 10000 سال طول کشید (از نقطه نظر تکامل سیاره ما این یک لحظه است) تا از فناوری تبر سنگی به ارتباطات رادیویی، رایانه ها و بمب هسته ای حرکت کند. از آن لحظه به بعد امواج رادیویی شروع به ورود به فضای بیرونی کردند و اطلاعاتی را در مورد ما حمل می کردند و با سرعت نور منتشر می شدند و به هیچ وجه تمدن ما و همچنین تمدن های دیگر نمی توانند این آثار وجودی خود را از بین ببرند. و ارتباطات رادیویی و بر این اساس امواج رادیویی نشانه های توسعه هر تمدن تکنولوژیکی است، البته اگر تمدنی از نظر فنی بسیار پیشرفته تر از تمدن ما باشد، از ارتباطات مبتنی بر انتقال امواج رادیویی استفاده نمی کند، زیرا این ارتباط برای اعماق فضا مناسب نیست (سیگنال رادیویی مریخ 40 دقیقه به زمین پرواز می کند). اما در گذشته، زمانی که تمدن توسعه یافت، بدون شک آثاری به شکل سیگنال های رادیویی از خود بر جای گذاشت.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که مقدار ضریب fc توسط درایکو به اشتباه نشان داده شده است و هر تمدنی (100%) می تواند و می خواهد ارتباط برقرار کند، از جمله تمدن ما، بنابراین ضریب fcبرابر 1 است، ضرب در 1 چیزی به دست نمی دهد، بنابراین می توان این ضریب را نادیده گرفت.

بنابراین، اگر ضریب fc را در نظر نگیریم، اصلاح جدیدی از معادله دریک به دست می آوریم.

N= R* Fp * ن* فل* فی* L، جایی که:

ن- تعداد تمدن های هوشمندی که آماده برقراری تماس هستند

آر- تعداد ستاره هایی که در طول سال در کهکشان راه شیری ظاهر می شوند

Fp- درصد ستارگانی که سیاراتی در مدار خود دارند

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

فلوریدا- احتمال ظهور حیات در یک سیاره مناسب

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

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

در عین حال، تعداد تمدن ها در تمام نسخه های محاسبات معادله دریک 100 برابر افزایش می یابد.

تصحیح ضرایب فرانک سالیوان و اصلاح نظریه آنها

در مقاله خود، آدام فرانک و وودراف سالیوان ادعا می کنند که احتمال پیدایش حیات هوشمند 10 تا 22 است. این کمیت بی نهایت کوچک. ولی از کجا آمد؟ این مقدار شامل احتمال ظهور حیات به طور کلی، به این ترتیب، با ساده ترین اشکال، در این سیاره خارجی خاص است. با این حال، اکنون دانشمندان ردپایی از ساده ترین اشکال حیات در مریخ را کشف کرده اند و همچنین به طور تجربی ثابت کرده اند که گلسنگ ها و جلبک های سبز آبی در شبیه سازی شده جو مریخیاحساس بهتری نسبت به در شرایط زمینی. علاوه بر این، برخی از میکروارگانیسم ها و هاگ های آنها می توانند به طور نامحدود در فضای بیرونی زنده بمانند. تعداد زیادی اززمان، پس از آن، با قرار گرفتن در شرایط مساعد، شروع به زندگی می کنند . بنابراین، سفر به فضای بیرونیاز یک سیاره به سیاره دیگر، هاگ های موجودات ساده می توانند همه سیاره های بیرونی را پر کنند. بنابراین، با اطمینان زیاد، زندگی در تمام سیارات فراخورشیدی وجود دارد، حداقل در ساده ترین اشکال آن.

سیاره فراخورشیدی سیاره ای با شرایط مناسب برای حیات است که از جمله دارای آب مایع است. بیایید به طور خلاصه تصاویر سیارات را از وب سایت رسمی ناسا تجزیه و تحلیل کنیم. توسط تلسکوپ گرفته شده استکپلر.

شکل 2 سیاره ما "زمین". برای مقایسه.

شکل 3 سیاره "Kepler-22b". اندازه آن تقریباً 4 برابر زمین است. جو و ابر دارد. جو بسیار ضخیم تر و متراکم تر از جو زمین است. رنگ سبز آبی ممکن است نشان دهنده وجود جلبک در آب شیرین اقیانوس باشد که تمام سطح سیاره را پوشانده است. اما به احتمال زیاد، سطح سیاره به دلیل اتمسفر متراکم قابل مشاهده نیست، زیرا تصویر نشان می دهد که جو نیز رنگ سبز آبی دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که سطح سیاره با نوعی گاز پوشیده شده است. احتمال به وجود آمدن حیات در چنین سیاره ای بسیار کم است.

شکل 4 سیاره "Kepler-69c". اندازه آن تقریباً 2 برابر زمین است. جو و ابر دارد. جو بسیار ضخیم تر و متراکم تر از جو زمین است و ابرهای بسیار بیشتری وجود دارد؛ رنگ آبی سطح، که بسیار شبیه رنگ اقیانوس های زمین است، ممکن است نشان دهد که تمام سطح سیاره با آب مایع پوشیده شده است. شاید متان احتمال به وجود آمدن حیات در چنین سیاره ای بسیار کم است.

شکل 5 سیاره "Kepler-62f". کمی زمین بیشتربه اندازه جو و ابر دارد. فضا شفاف است. زمین و توده های آبی در سطح قابل مشاهده است. آب بسیار کمتر از روی زمین وجود دارد. به احتمال زیاد، حیات در این سیاره بوجود خواهد آمد.

شکل 6 سیاره "Kepler-186f". اندازه کمی بزرگتر از زمین است. جو و ابر دارد. در واقع برادر دوقلوی زمین ماست. به احتمال زیاد، حیات در این سیاره بوجود خواهد آمد.

این تصاویر از کجا آمده اند؟ در واقع، در تلسکوپ کپلر، سیاره به شکل یک نقطه، حتی به شکل یک پیکسل نمایش داده می شود. همه این تصاویر به احتمال زیاد مدل های کامپیوتری سیارات فراخورشیدی را نشان می دهند. اما حتی اگر این تصاویر فقط مدل های کامپیوتری باشند، و کامپیوترهای مدرن از چنان قدرت عظیمی برخوردار باشند که حتی با داده های ناچیز، به عنوان مثال، در اندازه، دمای سطح، طیف و شدت تابش، می توانند یک مدل واقعی ایجاد کنند. بنابراین، حداقل در Kepler-452b و Kepler-186f، این احتمال وجود دارد که طی میلیاردها سال زندگی به حیات هوشمند تبدیل شود. فرآیندی که «تکامل» نامیده می‌شود و نظریه چارلز داروین در اینجا کاملاً تأثیر دارد. ما می توانیم آن را در واقعیت خود مشاهده کنیم. مثلا: همه واقعیت شناخته شدهکه باکتری ها استافیلوکوک های بیماری زا هستند، باعث بیماری می شودانسان‌ها آنقدر سریع خود را با عملکرد آنتی‌بیوتیک‌ها وفق می‌دهند که دانشمندان زمانی برای تولید داروهای جدید ندارند . میکروب ها باید زنده بمانند و این کار را با موفقیت انجام می دهند و ما می توانیم روند تکامل را در زمان واقعی مشاهده کنیم. ماده زندهقادر به تکامل مداوم فرآیند تکامل زمانی تسریع می شود که محیط هستی تغییر می کند و موجودات باید با شرایط جدید سازگار شوند. این نیز تایید می کند تاریخ زمین شناسیسیاره ما: عصر یخبندانو سیل، حرکت قاره ها، زلزله و سقوط شهاب سنگ های غول پیکر. این فجایع، که در طی میلیون‌ها سال اتفاق افتاد، منجر به نابودی حیات نشد، بلکه برعکس، منجر به تکامل و تبدیل آن به شکلی هوشمند شد. بنابراین، نتیجه خود را نشان می دهد: سن کهکشان راه شیری ما آنقدر بزرگ است که برای تکامل ماده زنده از ساده ترین موجودات تک سلولی به حالت هوشمند کافی است، و این یک واقعیت نیست که در سیاره ما شرایط برای پیدایش حیات هوشمند بهتر از سایر سیارات خارجی است.

فرانک و سالیوان در معادله خود پارامتر L را در نظر نمی گیرند - زمانی که در طی آن زندگی هوشمند وجود دارد و آماده تماس است، اما بیهوده. بدون در نظر گرفتن این پارامتر، مشخص نیست که در یک زمان معین چند تمدن وجود دارد. طول عمر یک تمدن یک شاخص نسبتا بحث برانگیز است، زیرا پیش بینی اینکه یک تمدن چقدر دوام خواهد آورد بسیار دشوار است. اگر تمام منابع روی سیاره دختر تمام شود، آنگاه تمدن از بین می رود، مثلاً 10000 سال (مثل دریک). اگر تمدنی بر استعمار سیارات دیگر در منظومه ستارگان خود، از جمله سیارات نامناسب برای زندگی، و توسعه منابع روی آنها تسلط داشته باشد، آنگاه می تواند میلیون ها سال وجود داشته باشد و آثار وجود آن حتی می تواند میلیاردها باشد (تا زمانی که چرخه زندگی ستاره به پایان می رسد). سخت نیست که متوجه شویم تمدن ما به مرحله استعمار سیارات در منظومه شمسی ما بسیار نزدیک شده است و خورشید هنوز 2 میلیارد سال فرصت دارد تا به مرحله غول سرخ برسد. علاوه بر این، زمانی که عمر تمدن ما به پایان می رسد، پس از آن نیز وجود خواهد داشت ماهواره های مصنوعیبا اطلاعاتی در مورد ما و فناوری‌های ما که امواج رادیویی را منتشر می‌کنند فضای باز، دریافت برق از پنل های خورشیدی.

در اینجا رابطه خاصی در توسعه تکنولوژیکی تمدن بین توانایی استعمار سیارات و انتقال سیگنال های رادیویی وجود دارد. این دو نقطه در توسعه فناوری در دوره زمانی بسیار به هم نزدیک هستند و در مقیاس زمانی کیهان (میلیاردها سال) حتی می توان آنها را با هم ترکیب کرد و به یک نکته اشاره کرد. البته، در این نقطه از زمان ممکن است فجایع مختلف، برخورد سیارک، برخورد سیاره ای، انفجار تابش گاما و غیره رخ دهد. اما ماده به قدری در سراسر جهان پراکنده است که احتمال وقوع این رویداد در یک بازه زمانی مشخص ناچیز است.

در نتیجه، برای در نظر گرفتن انواع فورس ماژور و مفروضات، ما طول عمر یک تمدن بسیار پیشرفته از نظر تکنولوژیکی را که قادر به تولید امواج رادیویی برای حداقل 100 میلیون سال است، می‌گیریم.

حالا مقیاس را فهمیدید ما در مورد? با اصلاحات فوق، تنها بر اساس داده‌های دریک، باید میلیون‌ها تمدن از نظر تکنولوژیکی بسیار پیشرفته در کهکشان ما وجود داشته باشد که آماده و مایل به برقراری تماس باشند.

با این حال، دریک معادله خود را در سال 1960 و سپس در ناسا گردآوری کرد

تلسکوپ کپلر وجود نداشت. اکنون، برای به دست آوردن تعداد کافی از تمدن های هوشمند موجود در کهکشان راه شیری در یک لحظه معین از زمان، لازم است از پارامترهای کاملاً متفاوتی با تکیه بر داده های تلسکوپ کپلر استفاده شود.

اجازه دهید فرض کنیم که توسعه حیات از ساده ترین میکروارگانیسم ها به یک تمدن هوشمند در سطح ما به طور متوسط ​​به 4.3 میلیارد سال (سن تقریبی منظومه شمسی) نیاز دارد. طول عمر یک تمدن، که در طول آن از ارتباطات رادیویی استفاده می کند و سیگنال های رادیویی تولید می کند، 100 میلیون سال است (همانطور که در بالا ذکر شد). بنابراین، تعیین تعداد منظومه‌های ستاره‌ای در کهکشان با سیارات بیرونی با سن 4.2 تا 4.4 میلیارد سال ضروری است. فرض کنید 0.0001 (تنها 0.01٪ از ستاره های کهکشان ما شرایط ما را دارند). بر اساس تجزیه و تحلیل مدل های کامپیوتری بالا، تنها نیمی از سیارات خارجی می توانند ایجاد کنند زندگی هوشمند. تعداد سیارات فراخورشیدی 100 میلیارد است. معادله ای به شکل زیر بدست می آوریم:

N R = 0.5*O m *N ast= 0.5 * 10 11 * 0.0001 = 0.005 میلیارد (یا 5 میلیون)، که در آن

O m- تعداد سیارات فراخورشیدی در کهکشان ما

N ast- برای تعداد کل منظومه‌های ستاره‌ای با سیاره‌های بیرونی با سن 3.9 تا 4.1 میلیارد سال.

5 میلیون، تعداد تقریبی تمدن های هوشمندی است که در یک لحظه معین از زمان در کهکشان ما حضور دارند، به استثنای تمدن هایی که خیلی زودتر وجود داشته اند و قبلاً منقرض شده اند.

طبق نظریه الکساندر پانوف، ارقام به دست آمده بسیار کوچکتر از محاسبات ذکر شده در بالا هستند (N R = 5 میلیون)، اما همچنان، بر اساس محاسبات او از تمدن، در حال حاضر حداقل 900 (طبق نظریه خطی) وجود دارد. ) تمدن های پیشرفته در کهکشان. نویسنده در مقاله خود عاملی مانند فاصله تا سیارات دارای تمدن هوشمند را در نظر گرفته است، بنابراین می توان نتیجه گرفت که ارقام ارائه شده در مقاله Panov A.D. - این تعداد تمدن هایی است که در حال حاضر باید سیگنال های رادیویی را از آنها دریافت کنیم.

حالا بیایید تخمین بزنیم: سن کهکشان راه شیری، طبق آخرین داده های دانشمندان، تقریباً 11.4 میلیارد سال است، قطر قرص آن تنها 100000 سال نوری است. سن منظومه شمسی 4.3 میلیارد سال است. یعنی 4.3 میلیارد سال از ابر گاز و غبار به منظومه ستاره ای با تمدن بسیار توسعه یافته گذشت. اکنون زمان قبل از این را می یابیم: 11.4 - 4.3 = 7.1 میلیارد سال، این تقریباً دو برابر بیشتر از سن منظومه شمسی است. البته، در آغاز پیدایش کهکشان راه شیری، می‌توانست شرایط نامناسبی برای پیدایش حیات وجود داشته باشد: سطوح بالای تشعشع، نیروهای گرانشی غول‌پیکر، دمای بالا و محیط تهاجمی در خود فضای بین‌ستاره‌ای. اما بیش از زمان کافی (7.1 میلیارد سال) وجود دارد، بنابراین می توانیم با اطمینان بگوییم که تمدن های بسیار توسعه یافته آماده برای تماس بسیار زودتر از تمدن ما بوجود آمدند، شاید حتی قبل از ظهور منظومه شمسی.

اگر اندازه کهکشان راه شیری و قدمت آن را تخمین بزنیم، سیگنال های رادیویی تولید شده توسط تمدن ها باید مدت ها پیش کهکشان راه شیری را ترک می کردند، چه رسد به عبور از آن. همه این محاسبات فقط در مقیاس کهکشان ما داده شده است، چه رسد به مقیاس جهان ...

اکنون پیشرفت تکنولوژیک بشر رسیده است سطح بالا، فناوری مدرن قادر به دریافت سیگنال های رادیویی با هر فرکانس و دامنه ای است، با هر فرکانس، حتی بسیار کم، دانشمندان در حال اسکن فضا با جدیدترین تلسکوپ های رادیویی پیشرفته هستند، ولی افسوس که هیچی …. و بیشترین سوال اصلی: چرا؟؟؟ بنابراین معلوم شد که ما واقعاً تنها هستیم در این دنیای بزرگ؟ اما این نمی تواند باشد، شما نمی توانید نظریه احتمال را فریب دهید ... با توجه به موارد فوق، سؤال فرمی حتی متناقض تر شده است.

حتی اگر: نقل قول - "کل کهکشان، از جمله منظومه شمسی، مدتهاست که توسط EC ها مستعمره شده است، اما آنها حضور خود را نشان نمی دهند، زیرا اخلاق کهکشانی ایجاب می کند که به تمدن های در حال توسعه فرصت داده شود تا به طور مستقل مشکلات خود را حل کنند." پایان نقل قول [ 4] به هر حال، زمانی که آنها در حال توسعه بودند تا جایی که ما اکنون در آن هستیم، مجبور بودند در مرحله ای از امواج رادیویی و ارتباطات مبتنی بر آنها استفاده کنند.

و یک نکته مهم دیگر: حتی اگر این سیگنال‌های رادیویی را دریافت کنیم، سیگنال‌هایی از فضای دور از طرف برادرانمان که در سطح توسعه‌ای هستند که ما در آن هستیم، پس «نباید از آنها انتظار داشته باشیم. سفینه های فضاییو کاوشگر» (همانطور که ایگور پروکوپنکو در برنامه «سرزمین هذیان» گفت)، زیرا حتی تمدن هایی که توانستند سیارات منظومه ستاره ای خود را مستعمره کنند، نمی توانند بر فواصل جداکننده ما غلبه کنند. از نزدیکترین ستاره (آلفا قنطورس)، نور در عرض 4.3 سال به منظومه شمسی می رسد، اما سیاره قابل سکونت در آنجا وجود ندارد. نزدیکترین سیاره فراخورشیدی در منظومه ستاره ای Gliese 667 در فاصله 22 سال نوری از زمین قرار دارد. حتی اگر تا حدود سرعت نور شتاب بگیرید، یک پرواز رفت و برگشت حداقل 50 سال طول می کشد. با این حال، انجام چنین سفری از نظر فنی یک کار بسیار دشوار است و حتی ممکن است غیرممکن باشد. در سرعت‌های پایین‌تر، سفر مهم نیست، زیرا زمان قابل مقایسه با طول عمر خود تمدن است. با در نظر گرفتن چنین فواصل غول پیکری، پروازهای بین ستاره ای حتی در سرعت های نور چندان مهم نیستند.

نتیجه گیری

1. بدون شک، تمدن های هوشمند و بسیار توسعه یافته ای در کهکشان ما وجود دارد و در یک لحظه معین از زمان باید سیگنال های رادیویی را دریافت کنیم که آثاری از فعالیت های حداقل نهصد تمدن هوشمند است.

2. آثار تمدن دیگری را در مرحله مدرنما می توانیم فناوری را تنها با وجود سیگنال های رادیویی آن توسعه دهیم.

3. ما نمی توانیم از طریق ارتباط رادیویی (سریع ترین در جهان) با برادران خود تماس بگیریم، زیرا زمان ارسال و دریافت پیام بسیار طولانی است. تماس فیزیکی با تمدن دیگری به دلیل فواصل زیاد غیرممکن تر است.

4. تماس مستلزم اصول متفاوتی برای ارتباط و حرکت در فضا نسبت به مواردی است که اکنون استفاده می کنیم.

نتیجه

بالاخره چرا سیگنال های رادیویی برادرانمان را در ذهن تشخیص نمی دهیم؟

می توانیم فرض کنیم:

الف) نظریه نسبیت اینشتین از برخی جهات نادرست است:

امواج رادیویی و نور آنطور که او انتظار داشت منتشر نمی شوند، پس به طور کلی لازم است کل نظریه نسبیت، تغییر طیف قرمز و در نتیجه فاصله تا ستاره ها، سن کهکشان ها و غیره بررسی شود.

سیگنال‌های رادیویی تمدن‌ها می‌توانند توسط فضا جذب شوند و به ما نمی‌رسند، زیرا منبع سیگنال بسیار ضعیف است و نور از منابع بسیار قوی‌تر ستارگان و سیارات این کار را می‌کند.

سیگنال های رادیویی تمدن ها را می توان توسط ساطع کننده های قوی تر خنثی کرد: ستارگان و اختروش ها.

ب) سیگنال های رادیویی به قدری ضعیف هستند که ما هنوز ابزار فنی برای تشخیص آنها را نداریم.

ج) وجود سیگنال های رادیویی از ما پنهان است.

درباره زمان و مکان

طبق نظریه نسبیت انیشتین، سریعترین چیز در جهان سرعت نور است، اما فواصل آنقدر زیاد است که از یک ناظر خارجی، فواصل زمانی عظیمی از فرآیندهایی که در آن اتفاق می افتد به دست می آوریم. در اینجا ما یک عدم تعادل بزرگ در سرعت فضا داریم. این عدم تعادل زمان زیادی را می دهد، غیرقابل قیاس با طول عمر یک تمدن هوشمند، بنابراین ما چاره ای جز فرضیات نداریم، همانطور که اینشتین هنگام نوشتن نظریه خود انجام داد، البته، بسیاری از این موارد در عمل آزمایش شده است (دوباره در بخش کاملاً کوچکی از فضای اطراف ما)، اما بسیاری از موارد زیر سوال باقی می‌مانند. نسبیت چیست؟ بله، واقعیت این است که ما فقط می توانیم فرآیندهایی را در جهان مشاهده کنیم که با سرعت نور اتفاق می افتند و نمی دانیم در حال حاضر وضعیت چگونه است، مثلاً: ما یک ستاره یا حتی یک کهکشان را می بینیم. ، یا بهتر است بگوییم نور از آن، اما در واقعیت مدتهاست که دیگر وجود ندارد. و دوباره فاصله را بر حسب سال نوری می سنجیم (مسافتی که نور در یک سال طی می کند) اما در واقع زمان است. به نظر می رسد که زمان زمان است و فاصله نیز در واقع زمان است. زمان یک کمیت اساسی در جهان است، زیرا تمام فرآیندها را کنترل می کند. معلوم می شود که بعد پنجمی وجود ندارد، حتی سه بعد فضا وجود ندارد، اما فقط یک بعد وجود دارد - این زمان است که با بی نهایت خود، جهان اطراف ما را تشکیل می دهد.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1. آمبارتسومیا V.A.، Kardashev N.S.، Troitsky V.S. "مشکل جستجوی حیات در جهان." مجموعه مقالات سمپوزیوم تالین، ویرایش شده توسط: M. Science. 1986. 256 ص.
2. فرانک آ.، سالیوان دبلیو. "محدودیت تجربی جدید در شیوع گونه های فناورانه در جهان." اختربیولوژی. می 2016، جلد. 16، شماره 5: ص. 359-362.
3. Panov A. D. "تعمیم دینامیکی فرمول دریک: نظریه های خطی و غیرخطی." بولتن رصدخانه ویژه اخترفیزیک. - 2007. - T. 60. - ص. 111-127.
4. فرولوف V.V.، Chernozemova E.N.، Grigorieva T.P.، Lavrenova O.A.، Brovko E.A. "جهان بینی کیهانی - تفکر جدید قرن XXI." مواد کنفرانس بین المللی علمی و عمومی 2003. در 3 جلد. مسکو. مرکز بین المللی Roerichs، 2004. T. 3. - 504 p.
5. بوخارین O.V.، Usvyatsov B.Ya.، Kartashova O.L. M.، "زیست شناسی کوکسی های بیماریزا"، یکاترینبورگ، پزشکی، شعبه اورال آکادمی علوم روسیه، 2002. 282 ص.
6. Buhar M. "محبوب درباره میکروبیولوژی." انتشارات غیرداستانی آلپینا، 2017. 218 ص.
7. Suchkov A. A. "فیزیک فضا: یک دایره المعارف کوچک. چاپ دوم، مسکو، دایره المعارف شوروی، 1986. 783 ص.
8. Troitsky V.S. "درباره مسئله جمعیت کهکشان." Astronomical Journal, 58, 1121, 1981, p. 1121-1130.
9. Putenikhin P.V. "ماده تاریک راه شیری، 2015"، (تضادهای فرضیه ماده تاریک - منحنی چرخش ستاره ای آن راه شیرینمی تواند بازوهای کهکشان را به شکلی که در حال حاضر شناخته شده است، تشکیل دهد، URL: http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/mw_037.shtml (دسترسی در 11 آوریل 2017).
10. Gindilis L.M.، "مشکلات جستجوی تمدن های فرازمینی"، مسکو، ناوکا، 1981، 126 ص.
11. Gindilis L. M.، "SETI: جستجو برای هوش فرازمینی." فیزمتلیت، مسکو، 2004. 649 ص.
12. وب سایت رسمی ناسا. ماموریت کپلر مدل کامپیوتریسیارات خارجی Kepler-22b. نشانی اینترنتی: https://www.nasa.gov/sites/default/files/images/607694main_Kepler22bArtwork_full.jpg (دسترسی در 2017/04/11).

بررسی ها:

2017/05/22، 8:51 Dolbnya Nikolay Vladimirovich
مرورنقد و بررسی Dolbnya Nikolay Vladimirovich: مقاله به یک مشکل مهم برای تمدن بشری می پردازد: آیا ما در جهان تنها هستیم؟ هدف از این مقاله، ترکیب علمی تحقیقات در این زمینه از اوایل دهه 60 قرن گذشته تا به امروز است. نویسنده به این هدف دست یافت، بنابراین معتقدم مقاله باید در مجله SCI-ARTIKLE منتشر شود.