Hoeveel buitenaardse beschavingen kunnen er in de buurt bestaan?

In de 12e aflevering van de tv-serie "Cosmos", die werd uitgebracht inco-auteur en presentator van het programma Carl Sagan, uitgezonden op 14 december 1980, liet de kijkers kennismaken met de gelijknamige vergelijking van astronoom Frank Drake. Daarmee berekende hij het potentiële aantal geavanceerde beschavingen in de Melkweg dat met ons zou kunnen communiceren met behulp van het buitenaardse equivalent van onze huidige radiocommunicatietechnologie. Sagans schatting varieerde van een "schamele paar" tot miljoenen. Als beschavingen zichzelf niet altijd snel vernietigen na de ontdekking van radioastronomie, dan kan de lucht letterlijk zoemen met berichten van de sterren, ”zei Sagan op zijn onnavolgbare manier. Toch was Sagan pessimistisch dat beschavingen in staat zijn om hun eigen technologische "Jeugd" te overleven - een overgangsperiode waarin de ontwikkeling van een cultuur, zeg maar kernenergie, bio-engineering of een groot aantal andere krachtige vermogens, gemakkelijk kan leiden tot zelfvernietiging.

Als er aliens bestaan, waarom 'horen' we ze dan niet?

Leven in het heelal

Sagan en andere geleerden hebben dat gesuggereerd het verschijnen van leven op planeten zou een kosmische onvermijdelijkheid moeten zijn, aangezien volgens geologische gegevens, itontstond verbazingwekkend snel op aarde: meer dan vier miljard jaar geleden, bijna onmiddellijk nadat onze planeet voldoende was afgekoeld. En als, net als in onze wereld, leven op andere planeten snel ontstond en evolueerde en in de loop van de tijd complexer werd, zouden intelligentie en technologie misschien ook alomtegenwoordig zijn in het hele universum.

In de afgelopen jaren hebben sommige sceptische astronomen echter geprobeerd meer empirisch gewicht te geven aan dergelijke beweringen, met behulp van een geavanceerde vorm van analyse genaamd Bayesiaanse statistieken. De onderzoekers concentreerden zich op twee onbekenden: de waarschijnlijkheid dat leven op planeten zoals de aarde uit abiotische omstandigheden tevoorschijn komt - een proces dat abiogenese wordt genoemd - en daarmee de waarschijnlijkheid van intelligent leven. Maar zelfs met dergelijke beoordelingen in de hand, zijn astronomen het oneens over wat ze betekenen voor het leven in andere delen van de kosmos.

Drake's vergelijking, geïntroduceerd door een astronoom in 1961jaar, berekent het aantal beschavingen in ons sterrenstelsel dat interstellaire berichten kan verzenden of ontvangen met behulp van radiogolven. Het is gebaseerd op de vermenigvuldiging van een aantal factoren, die elk een bepaald aspect van onze kennis van de melkweg, planeten, leven en intelligentie kwantificeren. Deze factoren zijn onder meer: ​​sterren met exoplaneten; het aantal bewoonbare planeten in het exoplanetaire systeem; het aantal bewoonde planeten waarop het leven zijn oorsprong vindt, enzovoort.

We zullen misschien nooit weten of er leven buiten de aarde is.

Denk je dat we alleen zijn in het universum? We wachten hier op het antwoord, evenals in de opmerkingen bij dit artikel.

Tegenwoordig weten we dat de werelden rond de sterren dat zijnde norm, en aardachtige werelden zijn gebruikelijk in het heelal. Een van de grootste onzekerheden in de hele keten van factoren is echter de kans dat het leven, dat zijn oorsprong vindt in andere werelden, de sprong maakt van chemie naar leven. Het negeren van deze onzekerheid zou ertoe kunnen leiden dat astronomen behoorlijk gewaagde beweringen doen.

Recentelijk haalden astronomen van de Universiteit van Nottingham in Engeland bijvoorbeeld de krantenkoppen toen ze dat berekenden onze melkweg moet minstens 36 intelligente beschavingen hebben die met ons kunnen communiceren. Deze schatting was gebaseerd op de aanname datdat intelligent leven verschijnt op andere bewoonde aardse planeten ongeveer 4,5 - 5,5 miljard jaar na hun vorming. Het is echter moeilijk om vragen te beantwoorden over de waarschijnlijkheid van abiogenese en het ontstaan ​​van intelligent leven, omdat wetenschappers maar één informatie hebben: het leven op aarde.

Zie ook: Er kunnen meer dan 30 intelligente beschavingen in onze melkweg bestaan

Een ander probleem met aannamesgebaseerd op wat we lokaal waarnemen - dit is de zogenaamde selectiebias. Stel je voor dat je loten koopt en wint bij je 100e poging. In dit geval zou het redelijk zijn om de kans om de loterij te winnen aan te wijzen als 1%. Deze misleidende conclusie is natuurlijk een selectiebias die optreedt als je alleen de winnaars onderzoekt en geen van de verliezers (d.w.z. tientallen miljoenen mensen die loten hebben gekocht maar nooit de loterij hebben gewonnen). Als het gaat om het berekenen van de waarschijnlijkheid van abiogenese, gebeurt precies hetzelfde, omdat wetenschappers eenvoudigweg geen informatie hebben over alle werelden waar het leven niet verscheen.

Abiogenese waarschijnlijkheid

Als we de stelling van Bayes toepassen om te berekenende waarschijnlijkheid dat een gebeurtenis, zoals abiogenese, zal plaatsvinden, komen astronomen eerst met een waarschijnlijkheidsverdeling van deze gebeurtenis - de beste schatting, zo u wilt. Er kan bijvoorbeeld worden aangenomen dat abiogenese even waarschijnlijk is tussen 100 en 200 miljoen jaar na de vorming van de aarde, als tussen 200 en 300 miljoen jaar na die tijd of enig ander 100 miljoen segment van de geschiedenis van onze planeet. Dergelijke aannames worden a priori Bayesian genoemd.... Vervolgens verzamelen statistici gegevens of bewijs en combineren ze eerdere en actuele gegevens om te berekenen posterieure waarschijnlijkheid.

Het antwoord op de vraag hoe vaak het leven in de melkweg is, blijft onbekend

Het achterste is niet een enkel nummer, maar eerdereen kansverdeling die elke onzekerheid kwantificeert. Dit kan bijvoorbeeld aantonen dat abiogenese na verloop van tijd min of meer waarschijnlijk wordt.

In 2012 kwamen astronomen van het Institute for Advanced StudyOnderzoek aan Princeton was de eerste die Bayesiaanse analyse toepaste op abiogenese. Volgens hun benadering ontstaat het leven op een planeet als de aarde die in een baan om een ​​ster als de zon draait, pas een bepaald minimumaantal jaren (tmin) na de vorming van deze wereld. Als het leven niet ontstaat vóór een bepaalde maximale tijd (tmax), dan worden, naarmate de ster ouder wordt (en uiteindelijk sterft), de omstandigheden op de planeet te vijandig voor abiogenese.

De auteurs van het werk suggereerden ook dat intelligentie een bepaalde hoeveelheid tijd nodig heeft om na abiogenese te verschijnen.

Desalniettemin ontbreekt deze studie nietnadelen. Sommige onderzoekers hebben bijvoorbeeld de veronderstelling in twijfel getrokken dat intelligentie op een bepaald moment na abiogenese opkwam. Deze prior zou een ander voorbeeld kunnen zijn van selectiebias, een concept dat wordt beïnvloed door het evolutionaire pad dat onze eigen intelligentie heeft afgelegd.