Siin on minu uus pildiblogi - www.wandyarhol.com

24 juuni, 2007

Kui palju on mõistuslikke tsivilisatsioone meie Galaktikas?

Drake´i valem

Meie Päike on ainult üks täht üle 400 miljardist tähest koosnevas galaktikas, mida kutsume Linnuteeks. Linnutee on ainult üks miljarditest galaktikatest Universumis. Tundub nagu elu peaks leiduma rohkesti! Kas võime võtta selle eelduseks? Esimene, kes nii tegi oli astronoom Frank Drake. Ta tuli välja lihtsa valemiga, mida praegu kutsutakse Drake'i valemiks, mis näitab selle võimalusi. See valem on üsna lihtne, nii et ei tasu loobuda lugemisest, isegi kui aritmeetika ei ole Teie tugev külg! Siin see on:

N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L

"N" näitab siin meiega ühenduse võtmiseks võimeliste tsivilisatsioonide arvu Galaktikas. See arv sõltub mitmetest asjaoludest:
  • "R" on "sobivate" tähtede osakaal Galaktikas.
  • "f(p)" on planeetidega tähtede osakaal.
  • "n(e)" on nende planeetide osakaal, mille orbiidi kaugus oma tähest jääb elu tekkeks ja alalhoiuks sobivasse vahemikku. Liiga lähedal on liiga kuum, liiga kaugel on liiga külm.
  • "f(l)" on nende planeetide osakaal eelpooltoodutest, milledel elu tõepoolest tekib.
  • "f(i)" on tõenäosus, et tekkinud elu areneb intelligentseks eluvormiks.
  • "f(c)" on tõenäosus, et see tsivilisatsioon arendab välja sidepidamiseks vajaliku tehnika ja proovib ühenduda.
  • "L" on ühenduse võtmiseks võimelise mõistusliku tsivilisatsiooni eluiga.
Vaatame nüüd neid asjaolusid lühidalt eraldi ning proovime hinnata nende väärtusi.

Kotka udukogu (Eagle nebula)Kuigi tähetekke võimalused olid meie galaktika noorusajal võrreldamatult suuremad kui praegu, võime ka täna näha kohti kus toimub tähtede tekkimine. Vaadates neid Hubble teleskoobiga tehtud imeilusaid pilte Kotka udukogust ja Orioni udust näeme, kuidas hiiglaslikud gaasipilved tihenevad ja moodustavad tähesõimi. arvatakse, et sellisel viisil moodustub umbes 20 tähte aastas. R=20.

Enamik selliseid pilvi pöörleb algselt veidike. Tihenedes hakkavad nad pöörlema järjest kiiremini ja kiiremini, nagu iluuisutaja kes käed keha juurde paneb. Selle protsessi tulemuseks on lame gaasiketas, mille keskel hakkab tekkima täht. Väiksematest keeristest moodustuvad planeedid. Kuni kõige viimase ajani ei olnud meil mingeid märke, et ka väljaspool Päikesesüsteemi võiks planeete olla. Viimase paari aasta jooksul on mitmed astronoomide rühmad teatanud lähedaste tähtede juures planeetide leidmisest (loe intervjuud Geoff Marcy ja Didier Queloz'iga). See avastus suurendab tugevasti võimalust, et paljude tähtede ümber tiirlevad ka planeedid. Olgem tagasihoidlikud ja võtkem aluseks, et planeedisüsteeme leidub pooltel tähtedel (ülejäänud moodustavad mitmiktähti), niisiis f(p) = 0.5.

Tegur n(e) on nipiga: väikesed tähed on jahedad ja punased. Selleks et olla elu tekkimiseks sobivas vööndis, peavad planeedid tiirlema neile väga lähedal. Samuti on see vöönd väga kitsas, nagu apelsinikoor. Seal ei ole eriti ruumi planeetide jaoks. Sageli on planeedid, mis tiirlevad niivõrd oma tähe lähedal, pidevalt ühe küljega oma päikese poole pööratud. Sellisel planeedil külmub atmosfäär planeedi tähest eemalepööratud külmale küljele, mis loomulikult ei soodusta elu. Teisest küljest suurtel sinistel tähtedel on eluks soodne vöönd tunduvalt laiem. Muidugi, vaadates meie süsteemi, paiknevad planeedid seda hõredamini, mida kaugemal nad tähest on, seega see efekt tühistab laiema vööndi. Need suured tähed põletavad ka oma kütust palju kiiremini ja ei kesta kuigi kaua. Tavaliselt on sellised tähed lühiealised ja elu ei saa võimalustki tekkida, kui juba täht muutub noovaks või supernoovaks ja hävitab kõik oma süsteemis. Meie Päikesesüsteemis, meie keskmise suurusega kollase Päikesega, on meil kaks (Maa ja Marss) võib-olla ka kolm (Veenus) planeeti eluks soodsas tsoonis. Konservatiivne hinnang planeetide arvuks "elu tsoonis" on üks. n(e) = 1.

Järgmise faktori f(l) juures lähevad asjad natuke raskemaks. Probleem on selles, et meil on vaid paar näidet planeetidest, mille tingimused sobivad elu arenguks. Nagu ülalpool öeldud, Veenusel, Maal ja Marsil võisid kunagi olla soodsad tingimused elu arenguks. Teame, et elu arenes Maal ja nüüd on meil ka tõendeid, et primitiivne elu eksisteeris miljardeid aastaid tagasi ka Marsil. Traditsiooniline hinnang sellele arvule on 0,2 ehk ühel planeedil viiest, millel on elu tekkeks sobivad tingimused, elu ka tekib. f(l) = 0,2.

Kui paljudel neist planeetidest areneb mõistuslik elu? Raske küsimus, aga kui tõesti usume loodusliku valiku olemasolu ja kohanenuima ellujäämist, siis enamus teadlasi peaks panema selle arvu sajale protsendile -- mõistuslik elu on loodusliku valiku loomulik tulemus. Loomulikult meil on siin ainult üks näide -- Maa. f(i) = 1.

Kui paljud neist mõistusega liikidest arendavad tehnikat ja kasutavad seda sidepidamiseks? Vaadates Maad, näeme inimesi seda tegemas, samas näeme delfiine ja vaalasid, kelledel on ka saavutanud küllaltki kõrge intelligentsitaseme aga ei ole kunagi hakanud arendama tehnikat. Esimeses lähenduses, pakume selleks osakaaluks 0,5. f(c) = 0,5

Nüüd on arvata jäänud veel raskeim arv. "L" on aastate hulk, mille jooksul tehniliselt kõrgetasemeline ja kontakteeruv tsivilisatsioon kestab. Meie oleme olnud sellises faasis umbes 50 aastat. Kas arenenud tsivilisatsioonid lasevad end õhku, kui nad leiavad võimaluse selle tegemiseks? Või nad võtavad end kokku ja lahendavad oma probleemid enne kui see nii juhtub? Teeme nii, et ei määratle L väärtust. Paneme teised arvud valemisse ja vaatame, mis saame.

N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L

N = 20 * 0.5 * 1 * 0.2 * 1 * 0.5 * L

Kui korrutame kõik need arvud, siis saame et N = L. Teiste sõnadega: Mõistuslike suhtlevate tsivilisatsioonide arv galaktikas võrdub sellise tsivilisatsiooni elueaga! Suurus, millest teame kõige vähem, omab arvutustes suurimat tähtsust. Enamus teadlasi loodab, et kui ühel tsivilisatsioonil õnnestub üle elada noorusaja kalduvus hävitada end omaenda tehnoloogiaga, siis kestab see tsivilisatsioon väga pikka aega. Lootkem, et neil teadlastel on õigus. Igal juhul -- meie Galaktikas peaks leiduma vähemalt 50 (aastate arv mis oleme olnud kontaktivõimelised), ja kui sellise tsivilisatsiooni eluiga on miljoneid aastaid siis miljoneid, kontaktivõimelisi tsivilisatsioone keda otsida.
Postita kommentaar