какое время для жизни развитой цивилизации вы подставили в формулу дрейка и почему
Уравнение Дрейка: поиск внеземного разума
Не так давно на нашем ресурсе «4brain.ru» был опубликован материал под названием «Парадокс Ферми», в котором затрагивался вопрос существования во Вселенной инопланетных разумных цивилизаций. Но если там сама эта возможность ставилась под сомнение, то здесь мы рассмотрим формулу, которая нередко служит опровержением вышеназванного парадокса. Эта формула называется уравнением Дрейка.
Некоторые общие данные
Начать стоит с того, что существует особый проект под общим названием «SETI» (аббревиатура от Search for Extraterrestrial Intelligence).В него входят различные проекты и мероприятия, направленные на поиск внеземных цивилизаций и вступление в контакт с ними. Проект существует уже несколько десятков лет (с 1959 года), практически с того момента, когда провёл свой первый эксперимент американский астроном Фрэнк Дрейк. Поиски «SETI» основаны на прослушивании радиоволн, которые могут посылать другие цивилизации из глубин космоса. Сам же Дрейк уже тогда считал это показателем высокотехнологического общества, а также наиболее приемлемым и разумным средством для поиска внеземных форм жизни.
Вероятность обнаружения любого сигнала на расстоянии свыше 500 световых лет практически равна нулю, т.е. 500 световых лет – это тот предел, в радиусе которого современные технологии могут вообще найти какой-либо радиосигнал. Из этого следует, что так называемое «Великое безмолвие», которое постоянно обнаруживают радиотелескопы, ещё не говорит о том, что иная жизнь во Вселенной не является возможной. И более высокие шансы на утверждение чего-либо с более менее солидной долей уверенности могут появиться лишь в случае, если земные «приёмники» смогут увеличить диапазон принятия сигнала ещё хотя бы на 900 световых лет.
В середине прошлого века человечество имело на эту тему ещё меньше данных. Однако уже в то время, когда советский космонавт Юрий Гагарин стал первым из людей, побывавших на орбите Земли (1961 год), Фрэнк Дрейк разработал своё уравнение, позволяющее приблизительно оценить количество возможных инопланетных цивилизаций в нашей галактике, называемой «Млечный путь». Это уравнение основывается на методах обнаружения электромагнитных импульсов.
Уравнение Дрейка
Уравнение Дрейка формулируется следующим образом:
N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L, где:
N – число разумных цивилизаций, которые готовы к вступлению в контакт
R – число звёзд, появляющихся в течение года в галактике «Млечный путь»
Fp – процент звёзд, которые имеют планеты на своих орбитах
Ne – среднее число планет и их спутников, условия которых подходят для зарождения жизни
Fl – вероятность появления жизни на подходящей для этого планете
Fi – вероятность появления разумных форм жизни на планетах, где вообще возможна жизнь
Fc – соотношение количества планет, на которых разумные формы жизни способны на контакт и ищут его, к числу планет, на которых вообще есть разумные формы жизни
L – время, в течение которого разумная жизнь существует, может вступить в контакт и хочет этого
Анализ уравнения Дрейка
Рассматривая уравнение Дрейка, становится очевидным тот факт, что значение N не может быть точно определено. К тому же, если двигаться по уравнению слева направо, оценки всех величин становятся всё более абстрактными. Однако это уравнение не должно оцениваться лишь числами. Некоторые исследователи убеждены, что данная формула есть лишь способ некоторой организации человеческого невежества. И если рассматривать гипотезу существования внеземного разума с сугубо математической точки зрения, то возможность получить ответ на вопрос о количестве инопланетных цивилизаций существенно ограничивается. Величина L является наиболее важной во всём уравнении. Человек не может знать, сколько способна просуществовать технологически развитая цивилизация. И даже если предположить, что инопланетная цивилизация всего одна, и существует на протяжении миллиардов лет или вообще вечность, то этого будет достаточно, чтобы приравнять в уравнении N и L.
Но заниматься поисками внеземного разума лишь посредством прослушивания радиоволн было бы ошибочным. Благодаря развитию астробиологии и космологии восприятие человеком космоса и путей развития иных форм жизни сильно изменилось. В начале существования «SETI» его специалисты пророчили стремительное развитие земных радиотехнологий и рост радиообмена, но связь «точка-тире-точка» поблекла на фоне спутников, направляющих к Земле свои сигналы, а акцент в телекоммуникациях сместился с радио на волоконную оптику для Интернет-трафика и кабельного ТВ, а значит, каких-либо серьёзных радиосигналов с Земли не будет поступать ещё минимум сотню лет.
Другим слабым местом формулы является количество планет, на которых могут развиваться разумные формы жизни. Предположительно, их количество должно быть в пределах 10 тысяч в нашей галактике. Но в настоящее время никаких подтверждений тому, что существует какой-либо основополагающий принцип, который мог бы направить первичную субстанцию на путь развития в Homo Sapiens. И этот вопрос останется без ответа, пока не будут найдены подтверждения жизни хотя бы на одной планете Солнечной системы.
Помимо прочего, в уравнении Дрейка не берутся во внимание и такие показатели, как возраст самой галактики и химико-механические параметры, например наличие определённых элементов, необходимых для формирования планет и зарождения жизни. Согласно мнению некоторых специалистов, уравнение Дрейка подразумевает не Вселенную, которая постоянно находится в динамике, но особое космологическое постоянство.
В формуле присутствуют величина приблизительного числа планет типа Земли, но не приведены оценки того, когда на этих планетах появляются разумные формы жизни. Огромный возраст нашей галактики и вероятность того, что разумная жизнь на её планетах могла присутствовать и 2 и 4,5 миллиарда лет назад, но уже могла угаснуть, не дают практически никакого пространства для обнаружения радиоволн.
На сегодняшний день астрономы отыскали уже примерно две тысячи внесолнечных планет. А общее количество звёзд, подобных Солнцу, может составлять свыше 40%. Но многие планеты являются слишком большими и находятся на орбитах очень близко к «своим» звёздам. Эти планеты называют «Горячими Юпитерами». Однако по прогнозам учёных, если улучшить методы поиска, то можно будет найти планеты меньшего размера и с более подходящими орбитальными характеристиками. Плюс к этому, за последние двадцать лет исследований удалось выяснить, что в Млечном пути могут существовать миллиарды планет, на которых возможна жизнь, способная существовать в экстремальных условиях, например, при повышенном содержании углекислого газа, на глубине до 10 000 метров и даже в серной кислоте.
Но, несмотря на «огрехи», уравнение Дрейка очень сильно повлияло на мышление людей. Главным образом, оно послужило отправной точкой для возникновения астробиологической науки. Выдающийся американский астрофизик Карл Саган высоко оценил то, что уравнение показало высокий процент обнаружения разумной внеземной жизни. А не так давно, в 2010 году, итальянский астроном Клаудио Макконе опубликовал свою версию уравнения Дрейка – статистическое уравнение Дрейка, которое является более сложным, но и более надёжным. С помощью новой формулы Макконе смог определить, что только в пределах Млечного пути может существовать 4 590 внеземных цивилизаций, что более чем на 1000 превышает число, которое получалось в классическом варианте уравнения. Коме этого, новая формула показала, что помимо человеческой цивилизации может быть ещё до 15 785 других, обладающих высокими технологиями.
Но даже если бы различные галактические сообщества находились на одном и том же расстоянии друг от друга, средняя его величина составила бы 28 845 световых лет, что делает невозможным любой контакт между этими сообществами, пусть и осуществлялся бы он с помощью электромагнитного излучения, перемещающегося со скоростью света. И даже если бы такое количество цивилизаций и существовало, межзвёздная связь между ними испытывала бы очень серьёзные технологические проблемы.
На самом деле уравнение Дрейка подлежит скрупулёзному и детальному изучению, и, не являясь специалистом в соответствующей области, довольно сложно толком разобраться, что к чему. Но нашей целью было отнюдь не исчерпывающее объяснение уравнения, а лишь указание на то, что к вопросу существования внеземного интеллекта учёные всего мира подходят более чем серьёзно и это имеет весьма веские основания.
К анализу гипотезы Дрейка и парадокса Ферми
Многие еще со школьного курса астрономии (ну или университетского) помнят т.н. формулу Дрейка, дающая оценку количества разумных внеземных цивилизаций в нашей галактике, которая была предложена астрофизиком Френком Дрейком в 1960 году. Кстати, именно благодаря Дрейку и его формуле были выделены миллионы долларов на программу поиска внеземной жизни.
Сама предложенная формула выглядит как:
Что интересно, у это формулы есть два вида результатов: оптимистичная и пессимистичная оценки.
Оптимистичная оценка дает порядка порядка N
5 000, при предположении, что «10 % могут и хотят установить контакт и при этом существуют до 100 000 лет», а пессимистичная оценка дает значение в районе N
Также существует т.н. парадокс Ферми, который вкупе с гипотезой Дрейка, а точнее с ее пессимистическим результатом, подталкивает многих учёных мыслителей считать, что высокоразвитые цивилизации должны уничтожать сами себя (ядерные войны?) и, следовательно, чем быстрее развивается цивилизация, тем быстрее она себя уничтожит (по аналогии с движущимся в вязкой среде телом: чем быстрее тело движется — тем большая сила сопротивления на него действует и тем быстрее оно остановится).
Однако НЛО наблюдались и наблюдаются во всех точках земного шара и околопланетного пространства, а также сообщается о многих случаях контакта с представителями внеземных цивилизаций.
Я же в свою очередь хочу поделиться мыслями по поводу гипотезы Ферми и пессимистического результата формулы Дрейка. Статья состоит из двух частей: философско-исторической и философско-математической. Начем с первой.
Рассуждения на тему парадокса Ферми (философско-историческая часть данной статьи)
Сама формулировка парадокса, «Парадо́кс Фе́рми — отсутствие видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций. », на мой взгляд, ошибочна ввиду того, что на нашей планете присутствует огромное количество реальных доказательств, что некая высшая (более высокоразвитая) цивилизация посещала Землю (а точнее поверхность Земли, на которой живет человечество) когда-то давно в прошлом. Приведу ряд этих доказательств рассматривая которые, следует учитывать тот факт, что человечество во все времена отражало в летописях, фресках, наскальных рисунках и т.д. то, что воочию наблюдало. Почему? А потому, что мы, люди, всегда славились таким качеством как лень, которая есть двигатель прогресса, как многие знают. И соответственно гораздо легче перерисовать, например на камень или фреску, то, что видишь в данный момент, тем самым занеся наблюдаемое явление в историю, чем сидеть и упорно ломать голову, думая на тем, что бы такого нарисовать, что бы осталось в истории для будущих поколений. Логично, не правда ли? Хотя, очевидно, что найдутся люди, имеющие противоположный взгляд на этот вопрос.
1) По всей планете (от Африки и средиземноморья до Южной Америки) найдено огромное число артефактов (монет, каменных «ящиков», и т.д.) с одним узнаваемым изображением — месяц со звездой.
Идея (к сожалению, не мной впервые предложенная) следующая: ясно, что Луна «круглая» и, что не мало важно, сплошная, а месяц это ни что иное, как освещенная поверхность Луны в определенной Лунной фазе, и соответственно свет от звезд через Луну проходить не может, и наблюдать звезду на фоне неосвещенной поверхности Луны физически невозможно. И соответственно, чтобы объяснить «наличие» некого объекта, напоминающего звезду, на фоне лунного месяца, была предложена идея о том, что это не свет звезды, а свет от некого объекта на поверхности Луны, например от лунной базы, либо какой-то другой конструкции, принадлежащей, очевидно, не человеческой цивилизации (лунной?). На мой взгляд, принимая эту теорию, сразу все становится на свои места, а именно то, почему была видна «звезда», там, где ее видно быть не должно.
2) Следующий артефакт: фреска «The crucifixion», находящаяся над алтарем монастыря Visoki Descani в Косово, на которой запечатлен момент распятия Спасителя (создана около 1350 г.). На фреске можно разглядеть изображение некого объекта (а точнее двух объектов), летящего по воздуху и отбрасывающего что-то, напоминающее пламя, вырывающееся из сопла реактивного или ракетного двигателя, внутри которого (объекта) находится некое человекообразное существо (гуманоид-астронавт?).
3) Одна из самых знаменитых картин: картина Доменико Гирландая XV в.н.э. «Мадонна со святым Джованнино». Картина находится в Palazzo Vecchio, Флоренция, и изображает мать Мэри Иисуса, смотрящею вниз, в то время как на заднем плане можно увидеть некий объект, испускающий лучи и висящий (или движущийся) в воздухе, за которым пристально наблюдает человек, который, на мой взгляд, прикрывает глаза рукой, чтобы объект его не ослепил (ну или просто решил почесать лоб).
4) Самый известный артефакт: египетские пирамиды, которые даже не нуждаются в представлении. Без «помощи» более развитой цивилизации древние египтяне никак бы не смогли приволочь многотонные каменные блоки за десятки километров от каменоломни на стройку и, не просто поднять их на стометровую высоту, а поднять и подогнать так, что даже лезвие невозможно между ними просунуть.
И таких артефактов огромнейшее количество. Именно они и позволяют полагать, что Землю (нашу ли?) посещали другие высокоразвитые цивилизации, представители которых, не исключено, чем-то (внешность, например) напоминаютли людей. Автор этого сайта собрал множество фотографий по данной теме.
Рассуждения на тему пессимистичности результатов формулы Дрейка (философско-математическая часть статьи)
Длинных математических выкладок, формул и расчетов не будет!
Свои рассуждения я строю на следующем статистическом предположении (думаю многие скажут, что чтобы его применять, его предварительно надо строго доказать):
Думаю логика ясна. Теперь как я применяю данное утверждение к проблеме количества вероятности существования разумных внеземных цивилизаций.
Если не брать во внимание т.н. зоны обитаемости в галактиках, то, основываясь на моем утверждении, я прихожу к выводу, что т.к. количество планет галактике крайне велико, то существует отличная от нуля вероятность того, что по-крайней мере у двух планет (одна из них Земля) совпадает параметр, который отвечает за возникновение и развитие жизни на планете.
А если это так, то рассматривая уже не галактику, а всю Вселенную, состоящую из огромнейшего количества галактик, можно, не сильно ошибаясь, утверждать, что количество планет во всей Вселенной на столько велико, что можно полагать, что его число стремится к бесконечности, что, основываясь на всем вышесказанном, позволяет сделать вывод, что вероятность существования хотя бы одной внеземной цивилизации существенно возрастает, и должна стремиться к единице. Т.е. существование хотя бы одной внеземной цивилизаций (разумной цивилизации) должно быть достоверным событием.
Исходя из этой логики, я делаю вывод, что пессимистическая оценка количества внеземных цивилизаций, полученная из формулы Дрейка абсолютно не верна (но, однако, имеет право на существование), т.е., простыми словами говоря, отсутствие других цивилизаций на других планетах статистически невозможно.
Благодарю за внимание и за потраченное, на чтение статьи, время!
Конструктивная и обоснованная критика моих рассуждений и выводов более чем приветствуется.
Новый расчёт по формуле Дрейка показал: человечество одиноко в своей галактике с вероятностью 53−99,6%
Во время работы в Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико в 1950 году физик Энрико Ферми задал своим коллегам ставший знаменитым вопрос: «Где они?». Лауреат Нобелевской премии обратил внимание на несоответствие, которое нашёл странным. Учитывая столь большое количество звёзд в нашей Галактике, даже крошечная вероятность существования жизни возле любой конкретной звезды означает наличие большого количества инопланетных цивилизаций. Далее, предположив разумные вероятности о способности инопланетян к межзвёздным путешествиям, физическому изменению окружающего пространства или коммуникациям, мы уже должны видеть свидетельства их существования. А мы не видим. Это несоответствие стало известно как парадокс Ферми, а соответствующее отсутствие жизни в наблюдаемой Вселенной принято называть наблюдением Ферми.
Многие гипотезы пытались объяснить парадокс Ферми. Например, что другие цивилизации умышленно скрывают себя или самоуничтожаются прежде чем научатся путешествовать между звёздами или устанавливать связь на дальнем расстоянии. Основная проблема таких гипотез заключается в том, что предполагаемый механизм сокрытия своего существования или самоуничтожения должен быть чрезвычайно надёжным: если всего лишь 99% цивилизаций уничтожают себя, это мало как помогает в разрешении парадокса.
Таким образом, все эти гипотезы остаются весьма спекулятивными и во многом полагаются лишь на предположения о неких универсальных мотивах или социальной динамике инопланетян, в то время как мы не можем претендовать на аналогичные знания о нашем собственном мире. Эти гипотезы рассматриваются не из-за независимой научной правдоподобности, а лишь потому они предлагают решение парадокса Ферми.
Учёные из Института будущего человечества при Оксфордском университете опубликовали научную работу, в которой показывают, что «правильное обращение с научными неопределённостями растворяет парадокс Ферми». Другими словами, наша уникальность во Вселенной и отсутствие наблюдаемой инопланетной жизни становится вовсе не «парадоксом» и не маловероятным событием.
Авторы научной работы критикуют то, что формулу Дрейка принято использовать с точечными оценками. Однако такие точечные оценки «подразумевают знания о процессах (особенно связанных с происхождением жизни), которые несостоятельны, учитывая текущее состояние науки». По мнению британских учёных, принимая во внимание реалистичную неопределённость, следует заменить точечные оценки распределениями вероятностей, которые отражают текущее научное понимание. И тогда по формуле Дрейка получается совершенно другая картина — и уже исчезают всякие причины быть уверенным, что Галактика (или наблюдаемая Вселенная) содержит другие цивилизации.
Второй результат научной работы: учёные показали, что с учётом наблюдаемых границы преобладания других цивилизаций, «наши обновленные вероятности предполагают, что есть существенная вероятность того, что мы одни». Авторы нашли качественно схожие результаты двумя различными методами: с использованием авторских оценок современных научных знаний, имеющих отношение к ключевым параметрам, и с использованием расходящихся оценок этих параметров в астробиологической литературе в качестве промежуточного параметра для текущей научной неопределённости.
Расчёт по такой методике показал довольно высокую вероятность того, что человечество одиноко в своей родной галактике Млечный Путь (53−99,6%) или даже во всей наблюдаемой Вселенной (39−85%). Соответственно, на знаменитый вопрос «Где они?» авторы научной работы отвечают: «Вероятно, очень далеко, и вполне возможно, за космологическим горизонтом и навсегда недостижимы».
Из всего вышесказанного следует третий вывод, что пессимизм для выживания человечества, основанный на парадоксе Ферми, необоснован. Другими словами, у человечества хорошие шансы на выживание, и нельзя делать выводы о неизбежности самоуничтожения цивилизации на основании того, что в наблюдаемой Вселенной нет ни одной достаточно развитой цивилизации. Пожалуй, это самый оптимистичный результат из опубликованной научной работы.
Статья опубликована 6 июня 2018 года на сайте препринтов arXiv.org (arXiv:1806.02404v1).
Илон Маск отреагировал на расчёты британских специалистов. «Так странно», — написал он в твиттере.
Дневник
Формула Дрейка и Парадокс Ферми
Нет цивилизации, кроме земной человеческой, и Правая Вера — доказательство сего. Если бы вдруг обнаружилась хотя бы одна внеземная цивилизация — предстали бы глупыми сказочками все религиозные откровения человечества, обессмыслились бы все Священные Писания. И вместо центра мироздания, наша Мать-Земля превратилась бы в ничтожную пылинку где-то на задворках Вселенной. И скукотища существования придавила бы нас.
Однако Правая Вера, интегрирующая откровения пророков, прозрения мудрецов и открытия ученых, видит высший смысл существования человечества в «переформатировании» бытия сущего, в сопряжении Точки Конца Омега с Точкой Начала Альфа, в самозамыкании вечного Круга Времени (Вечное Возвращение). Человек существует в этом мире, чтобы свершить Высший Акт, который марксист Эвальд Васильевич Ильенков называет «уничтожением мира» и тем самым пресечением роста энтропии (смотри его работу «Космология духа»), христиане называют Концом Света и Воскресением «нового неба и новой земли», а обобщенная Правая Вера, призывая к рукотворному Апокалипсису, называет Богосаможертвоприношением.
Однако полвека назад под влиянием свершившегося прорыва человечества в космос фантасты исписали тонны романов о внеземных цивилизациях и о пришельцах с других светил. Миллионы людей до сих пор верят в НЛО. Но мы одни во Вселенной. Об этом же свидетельствует и «антропный принцип» современной науки, согласно которому весь мир создан только ради того, чтобы мы, люди, смогли возникнуть в нём на нашей Земле. А с точки зрения Правой веры, это мы в будущем, когда будем «программировать» «новое небо и новую землю» через высший акт Богосаможертвоприношения, заложим воскресение «с нуля (Ничто)» нас самих и вообще всех людей именно на нашей прекрасной планете.
Тем не менее полвека назад профессор астрономии и астрофизики калифорнийского университета Santa Cruz Фрэнк Дональд Дрейк поддался наивному космическому энтузиазму и вывел так называемое «уравнение Дрейка» — формулу, с помощью которой можно определить число цивилизаций в галактике, с которыми у нас есть шанс вступить в контакт:
N — количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт;
R — количество звёзд, образующихся в год в нашей галактике;
fp — доля звёзд, обладающих планетами;
ne — среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации;
fl — вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;
fi — вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;
fc — отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;
L — время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна вступить в контакт и хочет вступить в контакт).
Дрейк сформулировал уравнение в 1960 году во время подготовки к телеконференции в Грин-Бэнк, Западная Виргиния. Эта конференция обозначила программу SETI как научное исследование. На конференции собрались ведущие астрономы, физики, биологи, социологи и промышленники, чтобы обсудить возможность обнаружения разумной жизни на других планетах. Когда Дрейк выступал с этой формулой, он не предполагал, что она послужит аргументом сторонников SETI, обеспечившим им финансирование на десятилетия вперёд. Он предполагал с помощью такой формулировки отойти от чересчур широкого вопроса разумной жизни и сосредоточиться на отдельных аспектах проблемы, при этом переходя от хаотичного обсуждения к организованным дискуссиям по конкретным вопросам. Карл Саган, известный сторонник SETI, так часто использовал и цитировал это уравнение, что его стали называть «уравнением Сагана».
Величина R определяется из астрономических измерений, и является наименее обсуждаемой величиной; fp менее определённая, но также не вызывает значительных дискуссий. Надёжность ne была довольно высокой, но после открытия многочисленных газовых гигантов на орбитах малого радиуса, непригодных для жизни, возникли сомнения. Кроме того, многие звёзды в нашей галактике — красные карлики, излучающие жёсткое рентгеновское излучение, способное, по результатам моделирования, даже разрушать атмосферу. Также неисследована возможность существования жизни на спутниках планет-гигантов, наподобие Юпитерианской Европы, или Сатурнианского Титана).
Геологические свидетельства позволяют предположить, что fl может быть весьма велико, жизнь на Земле возникла приблизительно тогда же, когда сформировались подходящие условия для этого. Однако эти свидетельства основаны на материале лишь одной планеты и подвержены антропному принципу. Также отмечается, что жизнь на Земле возникла из одного источника (Последний универсальный общий предок), что увеличивает элемент случайности.
Ключевым фактором, определяющим fl, может стать обнаружение жизни на Марсе, другой планете или спутнике. Обнаружение на Марсе жизни, развившейся независимо от Земной, может значительно поднять оценки fl. Тем не менее, это не снимет проблему малой выборки или зависимости результатов.
Также подобные аргументы выдвигаются применительно к fi и fc при рассмотрении Земли как модели: разум, владеющий межпланетной связью, по общепринятой версии возник однажды за 4 миллиарда лет существования жизни. Это может лишь означать, что достаточно старая жизнь может развиться до требуемого уровня. Также отмечается, что возможности для межпланетной связи существуют менее 60 лет из многотысячелетнего существования человечества. С другой стороны, существуют гипотезы о том, что наша цивилизация не является первой высокоразвитой цивилизацией на Земле (см. Палеоартефакты).
Астроном Карл Саган утверждает, что все параметры, кроме L, достаточно высоки, и вероятность обнаружить разумную жизнь определяется в основном способностью цивилизации избежать самоуничтожения при наличии всех возможностей для этого. Саган использовал уравнение Дрейка как аргумент в пользу необходимости заботы об экологии и снижения риска возникновения атомных войн.
В зависимости от сделанных предположений N часто получается значительно большей 1. Именно такие оценки и послужили мотивацией для движения SETI.
Другие предположение дают для N величины, очень близкие к нулю, однако эти результаты часто сталкиваются с вариантом антропного принципа: неважно, насколько мала вероятность возникновения разумной жизни, такая жизнь должна существовать, в противном случае никто не мог бы поставить такой вопрос.
Некоторые результаты для различных предположений:
R = 10/год, fp = 0.5, ne = 2, fl = 1, fi = 0.01, fc = 0.01, и L = 50,000 лет
N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 50,000 = 50 (в любой момент времени существует около 50 цивилизаций, способных к контакту)
Пессимистические оценки, однако, утверждают, что жизнь редко развивается до разумной, а развитые цивилизации долго не живут:
R = 10/год, fp = 0.5, ne = 2, fl = 1, fi = 0.001, fc = 0.01, и L = 500 лет
N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.001 × 0.01 × 500 = 0.05 (мы, скорее всего, одиноки)
Оптимистические оценки утверждают, что 10 % могут и хотят установить контакт, и при этом существуют до 100000 лет:
R = 20/год, fp = 0.1, ne = 0.5, fl = 1, fi = 0.5, fc = 0.1, и L = 100,000 лет
N = 20 × 0.1 × 0.5 × 1 × 0.5 × 0.1 × 100,000 = 5,000
Наиболее достоверные на сегодняшний день значения параметров.
R = скорость возникновения звёзд. Оценена Дрейком как 10/год. Последние результаты NASA и Европейского космического агентства дают величину 7 в год.
fp = доля звёзд с планетарными системами. Оценена Дрейком как 0.5. Согласно последним исследованиям, как минимум 30 % звёзд солнечного типа имеют планеты, а, учитывая то, что обнаруживаются только крупные планеты, эту оценку можно считать заниженной. Инфракрасные исследования пылевых дисков вокруг молодых звёзд предполагают, что 20-60 % звёзд солнечного типа могут сформировать планеты, подобные Земле.
ne = среднее число пригодных планет или спутников в одной системе. Оценка Дрейка — 2. Марси отмечает, что большинство обнаруженных планет имеют сильно эксцентричные орбиты, либо проходят слишком близко к звезде. Известны, однако, системы, имеющие звезду солнечного типа и планеты с благоприятными орбитами (HD 70642, HD 154345, или Глизе 849). Вероятно наличие у них планет земного типа в пригодной для жизни области, не обнаруженных вследствие малого размера. Также утверждается, что для возникновения жизни не требуется солнцеподобная звезда или планета, похожая на Землю — Глизе 581 d также может быть обитаема. Хотя известно более 350 планетных систем, это даёт лишь ne > 0.005. Даже для планеты в обитаемой зоне возникновение жизни может быть невозможно из-за отсутствия некоторых химических элементов. Также, существует Гипотеза Уникальной Земли, утверждающая, что сочетание всех необходимых факторов крайне маловероятно, и, возможно, Земля — уникальна в этом плане. Тогда ne считается крайне малой величиной.
fl = вероятность возникновения жизни в подходящих условиях. Оценена Дрейком как 1. В 2002 Чарльз Лайнвивер и Тамара Дэвис оценили fl как > 0.13 для планет с более чем миллиардом лет истории на основе Земной статистики. Лайнвивер также определил, что около 10 % звёзд в галактике пригодны для жизни с точки зрения наличия тяжёлых элементов, удаления от сверхновых и достаточно стабильных по строению.
fi = вероятность развития до появления разума. Оценена Дрейком как 0.01.
fc = доля цивилизаций, имеющих возможность и желание установить контакт. Оценена Дрейком как 0.01.
L = ожидаемая продолжительность жизни цивилизации, в течение которого она производит попытки установить контакт. Оценка Дрейка — 10000 лет. В статье в Scientific American Майкл Шеммер оценил L в 420 лет, основываясь на примере шестидесяти исторических цивилизаций. Используя статистику по «современным» цивилизациям, он получил 304 года. Тем не менее, падение цивилизаций, как правило, не сопровождалось полной потерей технологий, что не позволят рассматривать их как отдельные в смысле уравнения Дрейка. При этом, отсутствие способов межзвёздной связи позволяет также объявить этот период нулевым. Величина L может быть отсчитана от даты создания радиоастрономии в 1938 до сегодняшнего дня. В 2008, таким образом, L не меньше 70 лет. Такая оценка, однако, бессмысленна — 70 лет — это минимум, при отсутствии каких-либо догадок о максимуме. 10000 лет по-прежнему остаются наиболее популярной величиной.
Итого: R = 7/год, fp = 0.5, ne = 2, fl = 0.33, fi = 0.01, fc = 0.01, и L = 10000 лет. Получаем: N = 7 × 0.5 × 2 × 0.33 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 2.3
Поскольку на сегодняшний день известна только одна планета, на которой существует разумная жизнь, большинство параметров в уравнении Дрейка определяются на основе предположений. Однако наличие жизни на Земле делает гипотезу о существовании внеземной жизни как минимум возможной, если не вероятной. В 2003 году писатель-фантаст Майкл Крайтон на лекции в Калтехе заявил: «Выражаясь точно, уравнение Дрейка абсолютно бессмысленно и не имеет ничего общего с наукой. Я придерживаюсь точки зрения, что наука может создавать только проверяемые гипотезы. Уравнение Дрейка не может быть проверено и поэтому я не могу отнести SETI к науке. SETI подобен религии, его нельзя опровергнуть».
Также отметим, что эксперименты SETI направлены не на поиск жизни во всей галактике, а на более узкие, нестатистические цели — например, «Существует ли в пределах 50 световых лет от Солнца цивилизация, использующая для связи определённый участок радиодиапазона».
Один из ответов на критику уравнения Дрейка заключается в том, что, даже не давая точных чисел, уравнение, тем не менее, спровоцировало серьёзные обсуждения астрофизики, биологии, геологии и позволило выделить значительные суммы на развитие астрономии, сфокусировав внимание на практических аспектах поисков.
Александр Зайцев обратил внимание на то, что иметь возможность установить контакт и устанавливать его — это разные вещи. Человечество в состоянии уловить радиосигнал с ближайших звёзд, но при этом не производит регулярных целенаправленных попыток передачи своих сообщений. Зайцев предложил ввести METI factor (METI-коэффициент), определяющий долю цивилизаций, целенаправленно посылающих сигналы.
Уравнение Дрейка упоминается в 20-й серии 2-го сезона американского комедийного сериала The Big Bang Theory Говардом Воловицем для доказательства того, что у их компании есть шансы познакомиться с девушками в баре. Есть упоминания о нём и в известном комиксе Xkcd. (http://www.xkcd.ru/384/ и http://xkcd.com/718/). В несколько видоизмененном виде уравнение Дрейка фигурирует в научно-фантастическом произведении Мишеля Кричтона (Майкла Крайтона) «Сфера», глава «Брифинг». http://ezoteric.polbu.ru/kraiton_sphere/ch05_iii.html
Уравнение произносится по буквам в треке шведского эмбиент-дуэта Carbon Based Lifeforms Abiogenesis.
Гипотеза Уникальной Земли
Гипотеза Уникальной Земли утверждает, что многоклеточная жизнь может быть чрезвычайно редкой из-за возможной исключительности и редкости планет земного типа. В ней утверждается, что целый ряд невероятных совпадений сделали возможным возникновение сложных форм жизни на Земле. Так, спиральные витки галактики содержат много сверхновых звёзд, радиация которых, как считается, делает высшие формы жизни невозможными. Наша солнечная система находится на особенной орбите внутри Млечного пути: она является почти идеальной окружностью, на таком расстоянии от центра Галактики, на котором она двигается с такой же скоростью, с какой и гравитационные ударные волны, формирующие спиральные витки. Земля пребывала между спиральными витками Галактики на протяжении сотен миллионов лет, или свыше тридцати полных галактических оборотов, то есть практически всё время, пока на Земле существуют высшие формы жизни.
Другой необходимый элемент — Луна. Популярная Теория Гигантского Столкновения утверждает, что она сформировалась вследствие редкого столкновения молодой Земли с планетой размером с Марс, примерно 4450 миллионов лет назад. Столкновение должно было произойти под точно выбранным углом: прямой угол уничтожил бы Землю, более пологий угол привёл бы к тому, что другая планета бы просто отрикошетила от Земли. Приливы, вызванные Луной, стабилизировали земную ось: без влияния Луны её колебания (прецессия) были бы намного большими, и привели бы к драматическим изменениям климата, потенциально уничтожив жизнь на Земле. Лунные приливы, вероятно, разогрели земное ядро, которое должно быть расплавленным, чтобы генерировать магнитное поле.
Сторонники противоположной точки зрения настаивают, что требование наличия земных условий для существования жизни свидетельствуют об узком видении природы, поскольку исключает из рассмотрения формы жизни, принципиально отличные от земных (углеродный шовинизм).
Те, кто верят в предложенные доктором Карлом Саганом более оптимистические оценки параметров уравнения Дрейка, утверждают, что разумная жизнь является распространённым явлением во Вселенной. Некоторые из них считают, что приняв обоснованные, по их мнению, параметры уравнения Дрейка, мы приходим к выводу, что наличие большого количества внеземных цивилизаций не только возможно, но «практически гарантировано». Тем не менее, сторонники принципа Ферми считают, что в связи с отсутствием доказательств в пользу обратного, человечество — единственная технологически развитая цивилизация как минимум в нашей части Млечного Пути. Также они считают, что поскольку мы не имеем надёжных оценок для параметров уравнения Дрейка, то его нельзя использовать как единственный способ для оценки числа внеземных цивилизаций, а следует опираться на данные, которые мы только начинаем систематически накапливать.
Наша Солнечная система, если наблюдать её с расстояния в несколько десятков световых лет, была бы очень необычной системой в связи с огромным уровнем радиоизлучения (созданного радиостанциями) у ничем не приметной звезды. Можно допустить, что подобное излучение с соседней звезды было бы сразу определено как необычное также нами. С другой стороны, чем дальше удалена звезда, тем более устаревшие данные о ней мы имеем. Так, например, на расстоянии в 150 световых лет радиопередачи Земли будут принципиально не обнаружимы, так как беспроводная связь известна на Земле с 1895 года, и как следствие — первые радиопередачи еще не прошли такое расстояние.
Данные радио- и визуальных наблюдений накапливались на протяжении нескольких десятилетий такими проектами, как Озма, SETI и другими разнообразными проектами, которые имели целью поиск планет за пределами Солнечной системы. До сих пор не обнаружено ни одной звезды солнечного типа, которая бы демонстрировала необычно интенсивное радиоизлучение, что, похоже, свидетельствует о том, что мы являемся единственным видом, который использует радиоволны в нашей части галактики. К тому же, большинство планет, выявленных за пределами Солнечной системы, вероятно, характеризуются слишком суровыми условиями для эволюции развитых форм жизни.
Сторонники теории о наличии внеземной жизни приводят следующие объяснения этим фактам:
а) Другие разумные виды могут использовать направленные приборы связи, например лазеры. Возможно, они используют для связи нейтрино или другие, пока неизвестные нам, частицы. Следует обратить внимание, что Земля в последнее время излучает меньше радиоволн в связи с распространением кабельной связи и спутниковых передач.
б) Найти планеты с нестабильными орбитами легче. Из-за этого у наблюдателя создается впечатление о том, что большинство планет обладают именно нестабильными орбитами, при которых жизнь невозможна. Вследствие этого недооценивается количество пригодных для жизни планет.
в) Другие разумные виды слишком далеко ушли от нас в развитии. Предполагается, что все ранее появившиеся виды могли уже пройти этап технологической сингулярности, став настолько могущественными, что мы не можем отличить их деятельность от природных явлений.
г) Ещё одним интересным фактом является то, что в связи с развитием оптоволоконных систем связи, и с переходом на маломощные сотовые системы связи, радиоизлучение Земли начало уменьшаться, таким образом активный период «свечения» Земли в радиодиапазоне составил немногим более 100 лет, что является крайне малым сроком в сравнении с продолжительностью существования цивилизации, и даёт дополнительный аргумент сторонникам существования внеземной разумной жизни.
Сторонники принципа Ферми утверждают, что при наличии достаточного времени на развитие, интенсивность радиопередач любой достаточно развитой цивилизации со временем превысит излучение её звезды в этом диапазоне. Поскольку радиоволны являются простым и дешёвым способом связи, можно ожидать, что каждая технологически развитая цивилизация использует хотя бы часть этого спектра во время своего развития.
Если все цивилизации во Вселенной ведут себя подобно земной цивилизации, где на поиски межзвездных радиопосланий потрачено в сотни раз больше времени, чем на передачу своих собственных радиопосланий, то объяснение Молчания Вселенной тривиально — «все ищут, но никто не излучает» — подобное объяснение составляет суть Парадокса SETI.
Не исключено также, что одной из возможных причин Молчания Вселенной является тот факт, что потребность общения с Другими цивилизациями удовлетворяется неестественным способом, путём суррогатной лже-METI профанации, а не с помощью полноценных METI-проектов.
Оппоненты, однако, говорят об отсутствии инструментов для обработки всех сигналов как о возможной причине отсутствия разумных сигналов. Например, главный астроном из института SETI Сет Шостак (Seth Shostak) утверждает, что в галактике может существовать большое количество радиопередатчиков от сотен миллиардов звезд, но чтобы уловить и обработать все сигналы, понадобятся большие вычислительные мощности, на данный момент недоступные человеку. Также, по их мнению, внеземные цивилизации или инопланетяне могут просто использовать способы связи, отличные от радиоволн, или по каким-либо причинам скрывать сам факт радиопередач. Их оппоненты в то же время указывают, что это может действительно быть так, но только в случае, если существует/существовало очень малое количество цивилизаций, и если бы их было столько, сколько прогнозировали Саган и Дрейк, то даже если только часть из них использовала радио во время своего развития, этого было бы достаточно, чтобы заметно повлиять на радиоспектр части звёзд.
Также как и Гипотеза Уникальной Земли, антропный принцип утверждает, что Вселенная «тонко настроена» на известную нам форму жизни. Он утверждает, что поскольку жизнь на Земле была бы невозможна, если какой-либо из многих параметров физической Вселенной был даже в незначительной мере изменён, то похоже, что люди имеют преимущество над любой другой формой разумной жизни, делая допущение о том, что люди — единственный разумный вид, вероятным. Ещё более убедительным является ряд работ Стивена Хокинга, опубликованных в 2004 году, в которых утверждается, что вероятность того, что вследствие Большого Взрыва возникнет вселенная того же типа, что мы наблюдаем сегодня, составляет 98 %.
Критики возражают, объявляя это утверждение тавтологией, в изменённой вселенной жизнь в известной нам форме возможно бы не существовала, но могла существовать в другой форме.
Вклад Фримена Дайсона
Профессор Фримен Дайсон популяризировал концепцию Сферы Дайсона — оболочки вокруг звезды, которая может быть создана развитой цивилизацией, которая стремится максимально полно использовать её энергию излучения. Подробное строение оболочки не описывалось, были предложены разные варианты её конструкции. Такая сфера поглотила бы большую часть видимого диапазона звезды и излучала бы чётко определяемый спектр чёрного тела с вероятным максимумом в инфракрасном диапазоне и отсутствующими сильными спектральными линиями, свойственными раскалённой плазме. Он предложил астрономам искать необычно окрашенные звёзды, наличие которых, как он предположил, может быть объяснено только существованием высокоразвитой цивилизации. На сегодняшний день не удалось выявить ни одной звезды с указанными характеристиками.
Некоторые сторонники принципа Ферми также утверждают, что высокоразвитая цивилизация должна стремиться максимально полно использовать энергию собственной звезды, изменяя её электромагнитную сигнатуру.
Доктор Дайсон также предложил тип прибора, который, как он считал, с большой вероятностью должен появиться на протяжении жизни каждой высокоразвитой цивилизации, и отсутствие которого, похоже, подтверждает принцип Ферми. Он сказал, что по его мнению, в ближайшее время будет возможно построить космический аппарат для поиска внеземной жизни, источником питания для которого стала бы окружающая среда, и который был бы способен по прибытии в другую систему построить значительное количество своих копий для расширения области поиска. Количество таких поисковых аппаратов вырастало бы в геометрической прогрессии, поскольку каждый из новопостроенных аппаратов по прибытии на место назначения строил бы снова свои копии, позволило бы охватить поиском значительную часть галактики, даже с учётом ограничения на скорость полёта.
Сторонники принципа Ферми также отмечают, что из того, что нам известно о способности жизни на нашей планете распространяться даже в области с экстремальными условиями и ограниченностью ресурсов, следует надеяться, что развитая внеземная цивилизация почти наверняка ищет новые ресурсы и начнёт колонизацию космоса. Несколько авторов дали свои оценки того, сколько времени заняло бы у такой цивилизации колонизовать всю галактику, их оценки колеблются между 5 и 50 миллионами лет — относительно мизерный промежуток времени для геологии.
Парадокс Ферми широко обсуждается в научно-фантастических произведениях, фантастами предложено множество вариантов его объяснения. Например, Парадокс Ферми является одним из ключевых элементов сюжета серии «Космический апокалипсис» Аластера Рейнольдса. Парадокс объясняется тем, что разумные виды, достигшие определенного уровня развития, целенаправленно уничтожаются «волками» — вышедшими из-под контроля машинами. Впрочем, эта гипотеза противоречит другой — что разумные существа, достигшие определённого уровня развития, встраивают технические достижения в себя, приобретая способности таких сверхинтеллектуальных машин, и поэтому обходясь без них и, следовательно, не производя их (см. технологическая сингулярность, экстракорпоральная эволюция). Парадокс Ферми упоминается в научно-фантастическом произведении Майкла Крайтона (Мишеля Кричтона) «Сфера» и неоднократно упоминается в рассказе Фредерика Пола «Ферми и стужа». Парадокс объясняется тем, что как только цивилизация достигает достаточного уровня технологического развития для выхода в космос, она уничтожает себя в ядерной войне.
Сегодня сообщили, что http://news.mail.ru/society/5092890/ «Ученые подсчитали число внеземных цивилизаций»:
«Британская Королевская академия наук опубликовала специальное исследование ученых, согласно которому на просторах Вселенной в каждый отдельный момент существуют от 10 до 100 внеземных цивилизаций. В этой связи Королевская академия наук выступила с заявлением, что мировому сообществу пора начать подготовку к скорой встрече с внеземными цивилизациями. «Исходя из знаменитой формулы Дрейка, согласно которой можно определить число цивилизаций в галактике и вступить с ними в контакт, мы можем утверждать, что в каждый отдельный момент существует от 10 до 100 внеземных цивилизаций», — заявил один из авторов доклада профессор шотландского Университета Сент-Эндрю Мартин Доминик. «Это самая консервативная оценка, в действительности интеллектуальных форм жизни значительно больше», — заметил он. Сама формула была разработана Фрэнком Дональдом Дрейком — профессором астрономии и астрофизики калифорнийского университета Санта-Круз в 1960 году. Вместе с тем Мартин Доминик призвал не опасаться инопланетян, так как «альтернативные миры не несут в себе опасности, которые так красочно описываются в фантастической литературе».
Британские академики предложили создать в структурах ООН специальное агентство, которое будет заниматься вопросами, относящимися к ожидаемой встрече с внеземными цивилизациями».
tserenov
все брешут.
Хвома Неверующий
Нормальный человек не будет оспаривать возможность существования других цивилизаций, но считать ещё рановато. Куплю ушанку (треух) чтобы лапша на ушах не повисла!
Злая Сволочь
Да пусть прилетают инопланетяне. даже они нас не спасут(((
Лучше бы объяснили реальную причину гибели птичек.
Ваня Перфильев
Поддерживаю! мы хотим знать!
aksakal mudryi
Эти жиды в ООН и тут хотят создать какую-то организацию, лишь бы все держать под своим контролем.
Сергей
Все по сценарию, наряду с терроризмом, нужна угроза из космоса ( метеориты, нло и т.п.). Людей нужно держать в страхе, так ими лучше управлять и устанавливать новый мировой порядок!