Kuinka monta maan ulkopuolista sivilisaatiota voi olla lähellä?

2004 julkaistun "Cosmos" -sarjan 12. jaksossaesitettiin 14. joulukuuta 1980, ohjelman toinen kirjoittaja ja isäntä Carl Sagan esitteli katsojat tähtitieteilijä Frank Draken samannimiseen yhtälöön. Sen avulla hän laski Linnunradalla kehittyneiden sivilisaatioiden potentiaalisen määrän, joka voisi kommunikoida kanssamme käyttämällä nykyisen radioviestintätekniikkamme maapallon ulkopuolista vastaavuutta. Saganin arvio vaihteli "niukasta muutamasta" miljoonaan. Jos sivilisaatiot eivät aina tuhoa itseään pian radiostronomian löytämisen jälkeen, taivas voi kirjaimellisesti surffata tähtien viesteistä ”, Sagan sanoi jäljittelemättömällä tavalla. Silti Sagan oli pessimistinen siitä, että sivilisaatiot pystyvät selviytymään omasta teknologisesta "nuoruudestaan" - siirtymäkaudesta, jolloin kulttuurin, esimerkiksi ydinenergian, biotekniikan tai lukemattomien muiden voimakkaiden kykyjen kehitys voi helposti johtaa itsetuhoon.

Jos ulkomaalaisia ​​on olemassa, niin miksi emme "kuule" heitä?

Elämä maailmankaikkeudessa

Sagan ja muut tutkijat ovat ehdottaneet sitä elämän ilmestymisen planeetoilla pitäisi olla kosminen väistämättömyys, koska geologisten tietojen mukaan seilmestyi maan päälle hämmästyttävän nopeasti: yli neljä miljardia vuotta sitten, melkein heti sen jälkeen, kun planeettamme oli jäähtynyt riittävästi. Ja jos, kuten maailmassakin, elämä muilla planeetoilla heräsi nopeasti ja kehittyi, muuttui ajan myötä monimutkaisemmaksi, ehkä älykkyys ja tekniikka saattavat olla myös kaikkialla maailmassa.

Viime vuosina jotkut skeptiset tähtitieteilijät ovat kuitenkin yrittäneet antaa enemmän empiiristä painoarvoa tällaisille väitteille käyttämällä hienostunutta analyysimuotoa, jota kutsutaan Bayesin tilastot. Tutkijat keskittyivät kahteen tuntemattomaan: elämän todennäköisyys syntyä maapallon kaltaisilla planeetoilla abioottisista olosuhteista - prosessista, jota kutsutaan abiogeneesiksi - ja siten älykkään elämän todennäköisyys. Mutta vaikka tällaiset arviot olisivatkin käyneet, tähtitieteilijät ovat eri mieltä siitä, mitä he tarkoittavat elämälle kosmoksen muissa osissa.

Draken yhtälö, jonka tähtitieteilijä otti käyttöön vuonna 1961vuosi, laskee galaksissamme olevien sivilisaatioiden määrän, jotka voivat lähettää tai vastaanottaa tähtienvälisiä viestejä radioaaltojen avulla. Se perustuu monien tekijöiden kertomiseen, joista kukin määrittelee jonkin osan galaksia, planeettoja, elämää ja älyä koskevasta tietämyksestämme. Näitä tekijöitä ovat: tähdet, joissa on eksoplaneettoja; asuttavien planeettojen lukumäärä eksoplaneettajärjestelmässä; asuttujen planeettojen lukumäärä, jolta elämä on alkanut, ja niin edelleen.

Emme ehkä koskaan tiedä, onko maapallon ulkopuolella elämää.

Luuletko, että olemme maailmankaikkeudessa yksin? Odotamme vastausta täällä sekä tämän artikkelin kommenteissa.

Tänään tiedämme, että tähtien ympärillä olevat maailmat ovatnormi, ja maan kaltaiset maailmat ovat yleisiä maailmankaikkeudessa. Yksi tekijöiden koko ketjun suurimmista epävarmuustekijöistä on kuitenkin todennäköisyys, että muissa maailmoissa syntynyt elämä tekee hyppyn kemian elämästä. Tämän epävarmuuden huomiotta jättäminen voi johtaa tähtitieteilijöihin esittämään melko rohkeita väitteitä.

Esimerkiksi äskettäin Englannin Nottinghamin yliopiston tähtitieteilijät tekivät otsikoita laskettuaan sen galaksissamme pitäisi olla vähintään 36 älykästä sivilisaatiota, jotka pystyvät kommunikoimaan kanssamme. Tämä arvio perustui oletukseen, ettäettä älykäs elämä näkyy muilla asuttuilla planeetoilla noin 4,5-5,5 miljardia vuotta niiden muodostumisen jälkeen. Abiogeneesin todennäköisyyttä ja älykkään elämän syntymistä koskeviin kysymyksiin on kuitenkin vaikea vastata, koska tutkijoilla on vain yksi tieto: elämä maan päällä.

Katso myös: Galaksissamme voi olla yli 30 älykästä sivilisaatiota

Toinen oletusten ongelmasen perusteella, mitä havaitsemme paikallisesti - tämä on ns. Kuvittele, että ostat arvontalippuja ja voitat 100. kokeilusi. Tässä tapauksessa olisi järkevää nimetä arpajaisten voittamisen todennäköisyydeksi 1%. Tämä harhaanjohtava johtopäätös on tietysti valintaperiaate, joka syntyy, jos tutkit vain voittajia eikä kukaan häviäjistä (toisin sanoen kymmeniä miljoonia ihmisiä, jotka ostivat lippuja, mutta eivät koskaan voittaneet arpajaisia). Abiogeneesin todennäköisyyden laskemisessa tapahtuu täsmälleen sama asia, koska tiedemiehillä ei yksinkertaisesti ole tietoa kaikista maailmoista, joissa elämää ei koskaan esiintynyt.

Abiogeneesin todennäköisyys

Jos sovellamme Bayesin lauseen laskemiseentodennäköisyyden, että jokin tapahtuma, kuten abiogeneesi, tapahtuu, tähtitieteilijät keksivät ensin tapahtuman todennäköisyysjakauman - paras arvaus, jos haluat. Esimerkiksi voidaan olettaa, että abiogeneesi on yhtä todennäköistä välillä 100-200 miljoonaa vuotta maapallon muodostumisen jälkeen, kuin se on välillä 200-300 miljoonaa vuotta tuon ajan jälkeen tai mikä tahansa muu 100 miljoonan osa planeettamme historiasta. Tällaisia ​​oletuksia kutsutaan a priori Bayesiksi.... Sitten tilastotieteilijät keräävät tietoja tai todisteita ja yhdistävät aiemmat ja todelliset tiedot laskemiseksi takimmainen todennäköisyys.

Vastausta kysymykseen siitä, kuinka yleinen elämä on galaksissa, ei tunneta

Takana ei ole yksi numero, vaan pikemminkintodennäköisyysjakauma, joka määrittelee mahdollisen epävarmuuden. Tämä voi esimerkiksi osoittaa, että abiogeneesi tulee ajan myötä enemmän tai vähemmän todennäköiseksi.

Vuonna 2012 tähtitieteilijät Institute for Advanced StudyPrincetonin tutkimus sovelsi ensimmäisenä Bayesianalyysia abiogeneesiin. Heidän lähestymistapansa mukaan elämä maapallon kaltaisella planeetalla, joka kiertää auringon kaltaista tähteä, syntyy vasta tietyn vähimmäismäärän vuosia (tmin) tämän maailman muodostumisen jälkeen. Jos elämä ei synny ennen tiettyä maksimiaikaa (tmax), sen tähti ikääntyessään (ja lopulta kuolee) planeetan olosuhteet muuttuvat liian vihamielisiksi abiogeneesille.

Työn tekijät ehdottivat myös, että älykkyys vie tietyn ajan aikaa abiogeneesin jälkeen.

Tästä tutkimuksesta ei kuitenkaan puututahaittoja. Jotkut tutkijat ovat esimerkiksi kyseenalaistaneet oletuksen, että älykkyys syntyi tiettynä ajankohtana abiogeneesin jälkeen. Tämä priori voisi olla toinen esimerkki valintapoikkeamasta, käsitteestä, johon vaikuttaa oman älykkyytemme evoluutiopolku.