"Kysymystä kehittyneiden sivilisaatioiden olemassaolosta muualla maailmankaikkeudessa on aina peittänyt kolme suurta epävarmuutta Drake-yhtälössä", sanoo Rochesterin yliopiston fysiikan ja tähtitieteen professori Adam Frank.”Olemme jo kauan tiedneet, kuinka monta tähteä on. Emme tiedä kuinka monella näistä tähtiistä on planeettoja, joilla on saattanut olla elämää, kuinka usein elämä olisi voinut kehittyä ja johtaa älykkäisiin olentoihin; kuinka kauan sivilisaatio voi olla olemassa, ennen kuin se kuolee.
Emme edes tiedä, pystyykö pitkälle kehittynyt teknologinen sivilisaatio säilymään yli muutaman vuosisadan. Frankin ja Woodruff Sullivanin uuden työn avulla tutkijat voivat kuitenkin alkaa käyttää kaikkea mitä he tietävät planeetoista ja ilmastosta ja simuloida erittäin energiariippuvaisten lajien vuorovaikutusta kotimaailmassa.
”Tuloksemme osoittavat, että biologinen ja kulttuurinen evoluutio ei ollut ainutlaatuinen ja että se on saattanut tapahtua monta kertaa aiemmin. Muihin tapauksiin voi kuulua monia energiariippuvaisia sivilisaatioita, jotka yrittävät selviytyä planeettojen kriisistä sivilisaatioiden kasvaessa. Voimme alkaa tutkia tätä ongelmaa mallinnuksella saadaksemme kuvan siitä, mikä johtaa sivilisaation pitkäikäisyyteen ja mikä ei."
Uusi tutkimus osoittaa, että äskettäin löydetyt eksoplaneetit yhdessä laajemman lähestymistavan kanssa kysymykseen mahdollistavat uuden empiirisesti merkittävän todennäköisyyden kehittyneiden sivilisaatioiden olemassaololle koko maailmankaikkeuden historian ajan. Ja se osoittaa, että ellei planeetan elämänmahdollisuudet ole äärettömän pienet, ihmiskunta ei ole ainoa eikä ensimmäinen edistyksellinen teknologinen sivilisaatio.
Astrobiology-lehdessä julkaistu teos osoittaa myös ensimmäistä kertaa, mitä”pessimismi” tai”optimismi” tarkoittaa pitkälle edenneen maapallon ulkopuolisen elämän todennäköisyyden arvioinnin yhteydessä.
”NASA: n Kepler-satelliitin ja muiden tutkimuksen ansiosta tiedämme nyt, että noin viidenneksellä tähtiä on planeettoja” asuttavilla alueilla”, joissa lämpötilat sallivat tunnetun elämän olemassaolon. Siksi yksi kolmesta suurimmasta epävarmuudesta voidaan jo hillitä."
Frank sanoo, että Draken kolmas suurin kysymys - kuinka kauan sivilisaatiot olisivat voineet olla olemassa - on edelleen täysin käsittämätön. "Se, että ihmisillä on ollut alkeellista tekniikkaa noin kymmenentuhannen vuoden ajan, ei kerro meille, houkuttelevatko muut yhteiskunnat sitä yhtä pitkään vai jopa pidempään", hän selittää.
Vuonna 1961 astrofysiikka Frank Drake kehitti yhtälön estimoidaksesi edistyneiden sivilisaatioiden lukumäärää, joka voi esiintyä Linnunradan galaksissa. Se näyttää tältä: N = R * (fp) (ne) (fl) (fi) (fc) L, kunkin muuttujan dekoodaus on alla. Yksinkertaisimpien tilastojen perusteella on helppo laskea, että jossain siellä voi olla tuhansia, jopa miljoonia vieraita sivilisaatioita:
Mainosvideo:
R *: Tähtien muodostumisnopeus galaksissamme.
fp: Tähtien prosenttiosuus planeetoista.
ne: maanpäällisten planeettojen lukumäärä jokaisen tähden ympärillä, jolla on planeettoja.
fl: Niiden maanpäällisten planeettojen prosenttiosuus, joille on kehittynyt elämä.
fi: Niiden planeettojen prosenttiosuus, joiden elämässä älykäs elämä on kehittynyt.
fc: Prosenttiosuus heikentyneistä lajeista, jotka ovat päässeet tekniikkaan, jonka voivat löytää meidän ulkopuolisen sivilisaation voimat. Esimerkiksi radiosignaalit.
L: Keskimääräinen vuosi, joka vaatii edistynyttä sivilisaatiota havaittavien signaalien havaitsemiseksi.
Draken yhtälöstä on tullut tutkimuksen perusta, ja avaruustekniikka on syventänyt tutkijoiden tietämystä useista muuttujista. Mutta selvittää muiden edistyneiden sivilisaatioiden - L - mahdollinen kesto on lähes mahdotonta.
Frank ja Sullivan ovat ehdottaneet uutta tutkimusta, jossa käsitellään hieman erilaista kysymystä. Entä jos jotkut sivilisaatiot kehittyivät havaittavan maailmankaikkeuden historian aikana? Frankin ja Sullivanin yhtälö vetoaa Drakeen, mutta poistaa tarpeen L.
"Sen sijaan, että kysyisimme, kuinka monta sivilisaatiota nykyään voi olla, kysymme: olemmeko todella ainoat teknologisesti edistykselliset lajit?", Sullivan sanoo. "Tämä painopisteen muutos poistaa tarpeen sivilisaation kestosta ja antaa meille mahdollisuuden puuttua ns. Avaruusarkeologian kysymykseen - kuinka usein maailmankaikkeuden historiassa elämä on kehittynyt teknologisesti edistyneeseen tilaan?"
Asuttujen planeettojen pitkäaikaisen elämän todennäköisyyden laskemisessa on edelleen vakavia epävarmuustekijöitä. Ja tässä Frank ja Sullivan tekevät käännöksen. Sen sijaan, että laskettaisiin kehittyneen elämän kertoimia, he laskevat kertoimet sen syntymistä vastaan, toisin sanoen olisiko ihmiskunta ainoa kehittynyt sivilisaatio havaittavan maailmankaikkeuden historiassa.
"Meillä ei tietenkään ole aavistustakaan siitä, kuinka todennäköistä on, että älykäs teknologinen laji ilmestyy yhdelle planeetalle", Frank sanoo.”Mutta menetelmäämme käyttämällä voimme kertoa tarkalleen kuinka epätodennäköistä tulemme olemaan VAIN sivilisaatio maailmankaikkeudessa. Kutsumme tätä pessimistiseksi ominaisuudeksi. Jos todennäköisyys ylittää pessimismin rajan, niin teknologiset lajit ja sivilisaatio ilmestyivät ennen."
Tätä lähestymistapaa käyttämällä Frank ja Sullivan laskivat, kuinka epätodennäköistä kehittynyt elämä olisi, jos maailmankaikkeuden 20000000000000000 tähden joukossa ei olisi yhtä esimerkkiä siitä. Tai jopa satojen miljardien tähtiä Linnunradan varrella.
Mikä on tulos? Soveltamalla uutta tietoa eksoplaneetoista koko maailmankaikkeuteen, Frank ja Sullivan totesivat, että sivilisaatio olisi ainutlaatuinen avaruudelle vain, jos asutun planeetan sivilisaation mahdollisuudet olisivat vähemmän kuin yksi 10 miljardista biljoonasta tai yksi 1022: sta.
"Yksi kymmenestä biljoonasta biljardista on hyvin vähän", sanoo Frank.”Minulle on selvää, että muut älykkäät, teknisesti edistyneet lajit kehittyivät todennäköisimmin ennen meitä. Ajattele sitä seuraavalla tavalla. Ennen tuloksiamme sinua pidetään pessimistinä, jos lasket sivilisaation todennäköisyyden asutulla planeetalla, sanotaan esimerkiksi yhdestä biljoonaan. Mutta vaikka oletamme, että biljardissa oli yksi mahdollisuus, niin mitä ihmiskunnalle tapahtui maapallolla, on tapahtunut ainakin 10 miljardia kertaa koko kosmisessa historiassamme."
Jos otamme pienempiä määriä, niin omaan galaksiimme, Linnunrataan, on ilmestynyt erilainen teknologinen laji, jos mahdollisuudet, että sitä ei ilmesty, ovat vähemmän kuin yksi 60 miljardista.
Hyvä. Jos nämä luvut antavat "optimisteille" syyn ilahduttaa maan ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaolosta, Sullivanin mukaan täydellinen Drake-yhtälö - joka määrittelee nykyisten sivilisaatioiden todennäköisyyden - voi lohduttaa pessimistejä.
"Universumi on yli 13 miljardia vuotta vanha", Sullivan sanoo. "Tämä tarkoittaa, että vaikka tuhansia sivilisaatioita galaksissamme olisi ollut aikanamme - kaikki nämä kymmenentuhatta vuotta -, ne kaikki ovat todennäköisesti kadonneet." Muut eivät ilmestyneet. Jotta onnistumme etsimään toista teknologisesti edistynyttä sivilisaatiota, sen on oltava keskimäärin enemmän kuin meillä tällä hetkellä on.
"Tähtien ja kiinteän valonopeuden väliset valtavat etäisyydet huomioon ottaen emme koskaan voi ottaa yhteyttä toiseen sivilisaatioon, puhua sen kanssa", Frank sanoo. "Jos ne olisivat 50 000 valovuoden päässä, viestien lähettäminen vie 100 000 vuotta."
Mutta filosofisesta näkökulmasta ei ole lainkaan merkitystä, voimmeko ottaa yhteyttä toiseen sivilisaatioon. On tärkeää, että se oli olemassa. Ja tämä saa sinut jo ajattelemaan syvästi.
ILYA KHEL