ریاضیات

تخمین ها [ ویرایش ]

تخمین های اصلی [ ویرایش ]

اختلاف نظرهای زیادی درمورد ارزش های این پارامترها وجود دارد ، اما "حدس های تحصیل کرده" که دراک و همکارانش در سال 1961 مورد استفاده قرار گرفتند: [17] [18]

• R ∗ = 1 سال − 1 (1 ستاره در سال تشکیل می شود ، به طور متوسط ​​در طول زندگی کهکشان ؛ این به عنوان محافظه کار در نظر گرفته شد)
• f p = 0.2 تا 0.5 (یک پنجم تا نیمی از ستاره های تشکیل شده سیارات خواهند داشت)
• n e = 1 تا 5 (ستاره هایی با سیارات بین 1 تا 5 سیاره دارند که قادر به توسعه زندگی هستند)
• f l = 1 (100٪ از این سیارات زندگی را توسعه می دهند)
• f i = 1 (100٪ از آنها زندگی هوشمندانه را توسعه می دهد)
• f c = 0.1 تا 0.2 (10-20٪ از آنها قادر به برقراری ارتباط خواهند بود)
• L = 1000 تا 100،000،000 سال (که در جایی بین 1000 تا 100،000،000 سال به طول می انجامد)

قرار دادن حداقل تعداد فوق در معادله ، حداقل N را از 20 به دست می دهد (نگاه کنید به: دامنه نتایج ). درج تعداد حداکثر حداکثر 50،000،000. دریک اظهار داشت با توجه به عدم قطعیت ها ، در جلسه اصلی نتیجه گرفته شد که N ≈ L ، و احتمالاً بین 1000 تا 100،000،000 تمدن در کهکشان راه شیری وجود داشته است.

تخمین های فعلی [ ویرایش ]

در این بخش لیستی از بهترین تخمین های فعلی برای پارامترهای معادله دریک مورد بحث و تلاش قرار گرفته است.

میزان ایجاد ستاره در کهکشان ما ، R ∗ [ ویرایش ]

آخرین محاسبات از ناسا و آژانس فضایی اروپا نشان می دهد که نرخ فعلی تشکیل ستاره در کهکشان ما است که در مورد 0.68-1.45  M ☉ از مواد در سال است. [19] [20] برای دریافت تعداد ستاره در هر سال، این حساب باید برای تابع جرم اولیه (صندوق بین المللی پول) برای ستاره ها، که در آن به طور متوسط جرم ستاره جدید در مورد 0.5  M ☉ . [21] این رقم تشکیل ستاره ای در حدود 1.5-3 ستاره در سال می دهد.

کسری از آن ستاره هایی که سیارات دارند ، f p [ ویرایش ]

تحلیل جدید میکرولنزینگ بررسی نشان داده است که F ص ممکن است رویکرد 1-این است که، ستارگان به سیارات به عنوان یک قاعده دور زد، نه استثناء. و اینکه یک یا چند سیاره محدود در هر ستاره راه شیری وجود دارد. [22] [23]

میانگین تعداد سیارات که ممکن است زندگی در هر ستاره که دارای سیاره پشتیبانی، N الکترونیکی [ ویرایش ]

در نوامبر 2013، ستاره شناسان گزارش، بر اساس کپلر ماموریت فضایی داده ها، وجود دارد که به عنوان بسیاری از 40 میلیارد به اندازه زمین سیاره در حال چرخش در منطقه ی زیست پذیر از خورشید مانند ستاره و ستاره کوتوله قرمز در کهکشان راه شیری . [24] [25] 11 میلیارد از این سیارات تخمین زده شده ممکن است در حال چرخش ستاره های خورشید است. [26] از آنجا که حدود 100 میلیارد ستاره در کهکشان وجود دارد، این به معنی این F ص · N الکترونیکی است که تقریبا 0.4. نزدیکترین سیاره در منطقه قابل سکونت Proxima Centauri b است، که تقریباً با 4.2 سال نوری فاصله دارد.

اجماع در جلسه بانک سبز بود که N الکترونیکی به حال ارزش حداقل بین 3 و 5. روزنامه نگار هلندی علم Govert شیلینگ اظهار کرده است که این خوش بینانه است. [27] حتی اگر سیارات در منطقه قابل سکونت قرار داشته باشند ، برآورد تعداد سیارات با نسبت مناسب عناصر دشوار است. [28] برد گیبسون ، بله فنر ، و چارلی لاین وواور تعیین كردند كه حدود 10٪ از سیستم های ستاره در كهكشان راه شیری می توانند با داشتن عناصر سنگین ، دور از ابرنواخترها و برای مدت زمان كافی ، مهمان نواز باشند. [29]

کشف غول های گازی بی شماری در مدار نزدیک با ستاره های آنها باعث ایجاد شک و تردید می شود که سیارات حمایت از زندگی معمولاً در شکل گیری سیستم های ستاره ای خود زنده می مانند. در این فرآیند اختلال در مدار سیارات قابل سکونت ، ممکن است مشتری های به اصطلاح داغ از مدارهای دوردست به مدارهای نزدیک مهاجرت کنند.

از طرف دیگر ، انواع سیستم های ستاره ای که ممکن است دارای مناطق قابل سکونت باشند ، فقط به ستاره های خورشیدی و سیارات به اندازه زمین محدود نمی شود. اکنون تخمین زده می شود که حتی سیارات کاملاً قفل شده نزدیک ستاره های کوتوله قرمز دارای مناطق قابل سکونت باشند ، [30] اگرچه ممکن است رفتار شعله ور این ستارگان بر علیه این موضوع استدلال کند. [31] احتمال زندگی در قمرهای غول های گازی (مانند ماه اروپا مشتری ، یا تایتان ماه کیوان ) عدم اطمینان بیشتری را به این رقم می افزاید. [32]

نویسندگان فرضیه نادر زمین تعدادی محدودیت اضافی در مورد سکونت برای سیارات از جمله قرار گرفتن در مناطق کهکشانی با تابش مناسب کم ، فلزی ستاره زیاد و تراکم کافی کم برای جلوگیری از بمباران بیش از حد سیارک پیشنهاد می کنند. آنها همچنین پیشنهاد می كنند كه داشتن سیاره ای سیاره ای با غول های بزرگ گاز كه محافظت از بمباران بدون مشتری گرم را فراهم می كند ، ضروری است. و سیاره ای با تکتونیک صفحه ، یک ماه بزرگ که استخرهای جزر و مدی ایجاد می کند و شیب محوری متوسط برای ایجاد تغییرات فصلی ایجاد می کند. [33]

کسری از موارد فوق که در واقع به پیشرفت زندگی می پردازند ، f l [ ویرایش ]

شواهد زمین شناسی از زمین نشان می دهد که F L ممکن است بالا باشد. به نظر می رسد که زندگی روی کره زمین همزمان با وقوع شرایط مساعد آغاز شده است ، و این نشان می دهد که به محض درست بودن شرایط ، ممکن است بیوژنژنزیس نسبتاً متداول باشد. با این حال ، این شواهد فقط به زمین (یک سیاره مدل واحد) نگاه می کند ، و حاوی تعصب انسان شناسی است ، زیرا سیاره مطالعه به طور تصادفی انتخاب نشده بود ، بلکه توسط موجودات زنده ای که قبلاً در آن ساکن هستند (خودمان). از نقطه نظر آزمون فرضیه کلاسیک ، درجه صفر درجه آزادی وجود دارد ، اجازه نمی دهد تخمین های معتبر انجام شود. اگر زندگی (یا شواهدی از زندگی گذشته) در مریخ ، اروپا یافت می شد ،انسلادوس یا تیتان که به طور مستقل از زندگی توسعه یافته بر روی زمین آن را یک ارزش برای دلالت F L نزدیک به 1. در حالی که این درجات آزادی از صفر به یک بالا می برد، یک معامله بزرگ که از عدم قطعیت در هر برآورد با توجه به کوچک باقی می ماند وجود دارد اندازه نمونه و احتمال اینکه آنها واقعاً مستقل نباشند.

مقابله با این استدلال این است که هیچ مدرکی وجود ندارد که بیش از یک بار روی زمین رخ دهد - یعنی تمام زندگی زمینی از یک سرچشمه مشترک ناشی می شود. اگر سوءهاضمه رایج تر بود ، گمان می رود كه بیش از یك بار روی زمین رخ داده باشد. دانشمندان با جستجوی باکتری هایی که با زندگی دیگر در زمین ارتباط ندارند ، این مورد را جستجو کرده اند ، اما هنوز هیچ کدام از آنها پیدا نشده است. [34] همچنین این امکان وجود دارد که زندگی بیش از یک بار به وجود آید ، اما شاخه های دیگر از رقابت خارج شدند ، یا در انقراض های دسته جمعی مردند ، یا به روش های دیگر گم شدند. بیوشیمیست ها فرانسیس کریک و لسلی اورگلتأکید ویژه بر این عدم قطعیت: "در حال حاضر ما هیچ ابزاری نداریم که بدانیم" آیا "احتمال داریم تنها در کهکشان (جهان) تنها باشیم" یا اینکه "کهکشان ممکن است با زندگی در اشکال مختلفی در حال کشیدن باشد. " [35] آنها به عنوان جایگزینی برای بیهوشی در زمین ، فرضیه panspermia کارگردانی را مطرح کردند ، که بیان می کند زندگی زمین با "میکروارگانیسم هایی که به طور عمدی توسط یک جامعه فناوری در سیاره دیگر فرستاده می شوند ، با استفاده از یک سفینه فضایی ویژه بدون سرنشین دوربرد" آغاز شد. .

کسری از بالا است که توسعه زندگی هوشمند، F من [ ویرایش ]

این مقدار به خصوص بحث برانگیز است. کسانی که از ارزش کم نظیر ارنست مایر ، زیست شناس حمایت می کنند ، خاطرنشان می کنند که از میلیاردها گونه موجود در کره زمین ، تنها یک انسان هوشمند شده است و از این رو ، ارزش ناچیزی را برای f i استنباط می کند . [36] به همین ترتیب، فرضیه نادر زمین، با وجود مقدار کم آنها برای N الکترونیکی فوق، همچنین یک مقدار کم برای فکر F من غالب تجزیه و تحلیل. [37] کسانی که طرفدار ارزش های بالاتر هستند ، پیچیدگی های روز افزون زندگی را با گذشت زمان ذکر می کنند و نتیجه می گیرند که ظاهر هوش تقریبا اجتناب ناپذیر است ، [38] [39] دلالت بر F iنزدیک شدن 1. شکاک ها اشاره می کنند که گسترش زیاد ارزش ها در این عامل و سایرین ، همه تخمین ها را غیرقابل اعتماد می کند. (به نقد مراجعه کنید ).

علاوه بر این ، در حالی که به نظر می رسد که زندگی به زودی پس از تشکیل زمین شکل گرفته است ، انفجار کامبریان ، که در آن انواع زیادی از اشکال زندگی چند سلولی به وجود آمد ، پس از شکل گیری کره زمین ، زمان قابل ملاحظه ای اتفاق افتاد ، که این احتمال وجود دارد که شرایط ویژه لازم بود برخی سناریوها مانند زمین گلوله برفی یا تحقیقات در مورد وقایع انقراض این احتمال را ایجاد می کنند که زندگی روی کره زمین نسبتاً شکننده باشد. تحقیقات بر روی هر گذشته زندگی در مریخ مربوطه پس از یک کشف است که زندگی در مریخ فرم بود اما متوقف به وجود ممکن است برآورد ما از افزایش است F L اما نشان می دهد که در نیمی از موارد شناخته شده است، زندگی هوشمند توسعه نیافت.

برآوردهای f من تحت تأثیر اکتشافات قرار گرفته است که مدار منظومه شمسی مدور در کهکشان است ، در فاصله ای که ده ها میلیون سال از آن بازوی مارپیچ باقی نماند (فرار از تابش از نو ). همچنین ، ماه بزرگ زمین ممکن است با تثبیت محور چرخش سیاره به تکامل زندگی کمک کند .

کسری از موارد فوق که وجود آنها از طریق انتشار سیگنال به فضا آشکار می شود ، f c [ ویرایش ]

برای برقراری ارتباط عمدی ، نمونه ای که ما داریم (زمین) ارتباط صریح و مطلوبی انجام نمی دهد ، اگرچه برخی از تلاش ها فقط شامل بخش کوچکی از ستاره ها است که ممکن است به دنبال حضور ما باشند. (به عنوان مثال به پیام Arecibo مراجعه کنید ). گمانه زنی های قابل توجهی وجود دارد که چرا ممکن است یک تمدن فرازمینی وجود داشته باشد اما ارتباط برقرار نکند. با این حال ، ارتباطات آگاهانه موردنیاز نیست و محاسبات نشان می دهد که فناوری سطح زمین فعلی یا نزدیک به آینده ممکن است برای تمدن هایی که خیلی پیشرفته تر از خود ما نیستند قابل ردیابی باشد. [40] با این استاندارد ، زمین تمدن ارتباطی است.

سوال دیگر این است که فرض اینکه آنها سیگنالهایی را ارسال می کنند ، درصد درستی از تمدن ها در کهکشان به اندازه کافی نزدیک هستند که ما بتوانیم آن را تشخیص دهیم. به عنوان مثال ، تلسکوپهای رادیویی موجود زمین تنها می توانند انتقال رادیوی زمین را تقریباً از یک سال نوری دورتر تشخیص دهند. [41]

طول عمر چنین تمدنی که در آن سیگنال های خود را به فضا منتقل می کند ، L [ ویرایش ]

مایکل شرر بر اساس مدت زمان شصت تمدن تاریخی زمینی ، L را 420 سال تخمین زد . [42] او با استفاده از 28 تمدن اخیر از امپراتوری روم ، رقمی 304 ساله را برای تمدنهای "مدرن" محاسبه می کند. از نتایج مایکل شرمر نیز می توان چنین ادعا کرد که سقوط بیشتر این تمدن ها به دنبال تمدنهای بعدی که این فناوری ها را انجام داده اند ، است ، بنابراین شک دارد که آنها تمدن های جداگانه ای در زمینه معادله دریک هستند. در نسخه گسترده ، از جمله تعداد ظهور مجدد ، این عدم ویژگی در تعریف تمدنهای واحد برای نتیجه نهایی اهمیتی ندارد ، زیرا چنین گردشگری تمدن را می توان به عنوان افزایش تعداد ظهور دوباره توصیف کرد.به جای افزایش در L ، با بیان اینکه یک تمدن در قالب فرهنگ های موفق ظاهر می شود. علاوه بر این ، از آنجا که هیچ کس نمی تواند در فضای بین ستاره ای ارتباط برقرار کند ، می توان روش مقایسه با تمدن های تاریخی را نامعتبر دانست.

دیوید گرینسپون اظهار داشته است که هنگامی که یک تمدن به اندازه کافی توسعه یافت ، ممکن است بر همه تهدیدات برای بقا آن غلبه کند. سپس برای مدت نامحدود ادامه خواهد یافت و ارزش آن برای L بالقوه میلیارد ها سال است. اگر این مورد باشد ، پس او پیشنهاد می كند كهكشان كهكشان راه شیری احتمالاً از زمان تشكیل ، به طور مرتب تمدنهای پیشرفته را جمع كرده است. [43] او پیشنهاد می کند که آخرین فاکتور L با f IC · T جایگزین شود ، جایی که f IC کسری از تمدنهای ارتباطی "جاودانه" می شود (به این معنا که آنها به راحتی از بین نمی روند) و Tنمایانگر مدت زمانی که این روند در جریان بوده است. این مزیت را دارد که T خواهد بود نسبتا آسان به کشف تعداد، به عنوان آن را به سادگی برخی کسری از سن جهان باشد.

این فرضیه نیز وجود داشته است كه به محض تمدن تمدن از پیشرفته تر ، طول عمر آن می تواند افزایش یابد زیرا می تواند از تجربیات دیگری بیاموزد. [44]

ستاره شناس Carl Sagan گمانه زنی می کند که همه اصطلاحات ، به جز طول عمر یک تمدن ، نسبتاً زیاد است و عامل تعیین کننده این که آیا تعداد زیادی از تمدن ها در جهان وجود دارد یا زیاد است ، طول عمر تمدن یا به عبارتی دیگر توانایی تمدنهای تکنولوژیکی برای جلوگیری از خود نابودی. در مورد ساگان ، معادله دریک به دلیل علاقه وی به مسائل زیست محیطی و تلاش های وی برای هشدار در برابر خطرات ناشی از جنگ هسته ای یک عامل محرک قوی بود .

یک تمدن هوشمند ممکن است ارگانیک نباشد ، زیرا برخی گفته اند که کامپیوترها ممکن است جایگزین بشریت شوند. [45]

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation