Drake tənliyi: Yerdənkənar Kəşfiyyat Axtarışı. Yeni Fermi Paradoksu və Dreyk Tənliyi Dreyk Nəzəriyyəsi

Dreykin düsturu amerikalı astronom Frank Drake tərəfindən təxmin etmək üçün tərtib edilmişdir sivilizasiyaların sayı Qalaktikada.

(Bəli, bu, əslində saytın mövzusuna aid deyil. Amma yenə də maraqlıdır.)

1960-cı ildə ortaya çıxan Dreykin düsturu "böyük kosmik ümidlər" dövründə çox dəbdə idi, lakin sonra ümidlərin özünü doğrultmadığına görə tənqid olunmağa başladı və bir qayda olaraq, əsaslı deyil, metodoloji idi. Drake düsturu ilə bağlı əsas şikayət onun “heç nə haqqında” olmamasıdır; bu düsturla hər şeyi hesablamaq olar; düstur saxtalaşdırıla bilməz və buna görə də elmi deyil.

Saxtalanmamaq barədə açıqlamanı tənqidçilərin vicdanına buraxıram: onlar ya bu anlayışın mənasını anlamırlar, ya da qəsdən gözəl bir terminlə oxucunu çaşdırırlar. "Düstur heç bir şey haqqındadır" emosional tezisi belə deşifrə olunur: problemin problem sahəsi o qədər qeyri-müəyyəndir ki, hər hansı bir düstur çıxarmaq mənasız görünür: çox sarsıntılı bir yerdə yalan dəqiqlik əldə edirik.

Bu doğrudur, lakin vəzifə məhz belə qoyulur: ona təsir edən son dərəcə qeyri-müəyyən şəraitdə müəyyən bir dəyərin ağlabatan qiymətləndirilməsini vermək. Bu vəziyyət heç də unikal deyil. Çox vaxt elmdə, xüsusən də astronomiyada tədqiqatın ilkin mərhələsində həddindən artıq qeyri-müəyyənlik şəraitində fərziyyələr etmək lazımdır. Təəccüblüdür ki, ümumi mülahizələrdən düzgün nəticələr çıxarmaq və həqiqətdən çox da uzaq olmayan ədədi təxminlər əldə etmək olar.

Venesuela prezidentinin başında neçə tük var?
Dişi Porcula salvaniyanın kütləsi nə qədərdir?
Günəşin fotosferində özlülük nə qədərdir?

Bu kimi suallara ümumi mülahizələrdən cavab vermək olar və düzgün olandan fəlakətli dərəcədə fərqlənməyən bir rəqəm əldə etmək olar. İlkin şərtlərin tam səhv başa düşülməsi şəraitində, bir neçə böyüklük sırasının səhvi artıq layiqli nəticədir!

Dreykin ümumiyyətlə bayağı düsturunu təklif etdiyi vəziyyət məhz bu idi. Tamamilə anlaşılmaz bir problemi azaltdı (rəqəm müəyyən etmək üçün yerdənkənar sivilizasiyalar) qiymətləndirilə bilən alt problemlər toplusuna. Bir neçə miqyasda səhv edə bilərik, amma bizim vəziyyətimizdə bu, artıq yaxşıdır!

Budur, Dreykin düsturu orijinal formulunda:

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

R* - ulduz əmələ gəlmə sürəti (illik ulduzlar)
f p - planet sistemli ulduzların bir hissəsi
n e - ekoloji cəhətdən həyat üçün əlverişli olan sistemdəki planetlərin orta sayı
f l - belə bir planetdə həyatın görünmə ehtimalı
f i - ağlabatan təkamül ehtimalı
f c - sivilizasiyanın formalaşması ehtimalı
L - sivilizasiyanın mövcud olduğu vaxt (illər).

Bəzi şərhlər edilməlidir.

Birincisi, Drake özü yerüstü sivilizasiyalar üçün radio axtarışını müzakirə etdi və buna görə də radio rabitəsindən istifadə edən texniki cəhətdən inkişaf etmiş sivilizasiyaları nəzərdə tutdu və L parametrini onlar üçün xüsusi olaraq qiymətləndirdi. Ümumiliyi itirmədən sivilizasiyanı öz mülahizənizlə müəyyən edə və müvafiq olaraq onun ömrünü təxmin edə bilərsiniz.

Misal üçün

...sivilizasiyanı ən çox başa düşmək olar ümumi görünüş, təcrid olunmuş tayfalardan fərqli sosial-mədəni quruluş kimi. Bu halda, yer sivilizasiyası şumerlərdən başlayır və bu gün təxminən 5 minillikləri əhatə edir.

...Yaspersin ardınca, bəşəriyyətin hələ də mövcud olduğumuz aksiologiyanı formalaşdırdığı eksenel zamandan hesablamağa başlayın (ehtimal ki, bu, sivilizasiyanın inkişafının zəruri aksiologiyasıdır). Bu halda bizim iki yarım minillik var.

...biz özümüzü yalnız bir neçə əsr yaşı olan texniki sivilizasiyalarla məhdudlaşdıra bilərik.

İkincisi, ulduzların əmələ gəlmə sürətindən asılılıq bir qədər qeyri-müəyyən görünür. İlk baxışdan paradoksaldır ki, yerdən kənar sivilizasiyaların sayı qalaktikadakı ulduzların sayından deyil, yalnız ulduzların əmələ gəlmə tezliyindən asılıdır. Əslində, qalaktikanın ölçüsü dolayısı ilə bu parametrə daxildir, çünki ulduz sistemi nə qədər böyükdürsə, onda bir o qədər yeni ulduzlar doğulur. Bununla belə, düsturun modifikasiyası zamanı Qalaktikadakı ulduzların sayından da istifadə etmək olar, lakin sonra “Qalaktikanın ömrü” qeyri-müəyyən parametrindən istifadə etmək lazımdır. Formanın orijinal versiyası daha dəqiqdir.

Nə danışdığımı izah edəcəyəm.

Aydındır ki, f = f p n e f l f i f c ixtiyari təsadüfi ulduzda sivilizasiyanın görünməsi ehtimalıdır. R* ulduzları hər il doğulur. Lazım olan müddətdən sonra bu ulduzlar üzərində n = R * f sivilizasiyalar yaranacaq. Bir sivilizasiyanın mövcud olduğu müddətdə (L il) onun müasirləri n L digər sivilizasiyalar olacaqdır. Bu, xüsusən də o deməkdir ki, R * indiki zamanda deyil, təqribən Günəşin doğulduğu zaman ulduz əmələ gəlmə sürətidir. (Dreyk özü Qalaktikanın ömrü boyu ortalama hesablanan ulduz əmələ gəlmə sürətindən danışdı, bu ümumiyyətlə yanlışdır.) Məqbul dəqiqlik çərçivəsində bu detalı laqeyd etmək olar.

Nəticəni ciddi şəkildə əlaqələndirə bilən Drake düsturu haqqında danışarkən adətən qeyd olunmayan ciddi amillər var. Bəziləri artırmağa, digərləri isə ehtimalı azaltmağa çalışır.

Acı ilə başlayacağam.

"Ekoloji yaşayış" ilk növbədə səthin temperaturundan, yəni mərkəzi ulduzun temperaturundan və onun məsafəsindən asılıdır. Həyatın görünüşündən sivilizasiyanın ölümünə qədər olan bütün dövr ərzində temperatur rejiminin məqbul həddən kənara çıxmaması vacibdir. Nümunəmizdən istifadə edərək, 4-5 milyard il haqqında danışmalıyıq ki, bu da Hertzsprung-Russell Əsas Ardıcıllığından çox isti ulduzları, qeyri-sabit ulduzları və ulduzları atmaq deməkdir (xoşbəxtlikdən onların çoxu yoxdur). Ümumiyyətlə, f p parametrini yuxarıda “sabitlik” mənasının izah edildiyi “sabit ulduzların planet sistemli hissəsi” kimi yenidən təyin etməyə dəyər.

Burada gözəl bir şey var.

Formula sivilizasiyanın planetin tarixində birdəfəlik bir hadisə olduğunu nəzərdə tutur. Yəni ssenari belədir: planetdə həyat yarandı, ağıllı həyata təkamül etdi, sivilizasiya formalaşdı və sivilizasiya öldü. Hamısı budur.

Hamısı budur? Niyə eyni ağıl əsasında yeni sivilizasiya yarana bilmir? Əgər köhnəsi ölübsə, niyə yeni bir ağıl yarana (və sivilizasiya yarada bilməz)? Niyə baş verə bilməz? yeni həyat, köhnəsi bir fəlakət nəticəsində məhv olubsa, kəşfiyyata təkamül etmək və s.? Sivilizasiyanın “birdəfəlik istifadə edilməsi” Dreykin düsturunda çox güclü və tamamilə əsassız məhdudiyyətdir. Əgər sivilizasiya yenilənə bilən bir şeydirsə, onun indiki formasında düstur əhəmiyyətli dərəcədə qeyri-dəqiqdir: L parametri reenkarnasyonların sayına vurulmalıdır n r və ümumi vaxt L n r yaşı ilə əlaqəli olduqda onun böyüməsi qeyri-xəttiliyə səbəb olacaqdır. ulduz.

Təbii ki, n r faktoru məsələsi çox spekulyativdir. Xüsusilə, bu, sivilizasiyanın ölüm ssenarisindən asılıdır və bu, sırf futurizm sahəsidir və heç də ciddi elmi proqnoz deyil.

Bizimlə təmasda olmaq istəyən yad dünya sivilizasiyalarının sayı proqnozlaşdırıla bilər.

Ümumiyyətlə, bir neçə böyük elmi kəşflər ciddi tarixlə - təkcə illə deyil, həm də ay və tarixlə. Bununla belə, onlardan ən azı biri hərfi mənada dəqiqəyə qədər tarixlənə bilər. 1961-ci il noyabrın 1-dən 2-nə keçən gecə ABŞ-ın Virciniya ştatının Qrin Bank şəhərində keçirilən konfransda iştirak edən bir neçə alim barda gec oturub fizik Filip Morrisonun (d. 1915) və Cüzeppe Kokkoninin (b.) yazdığı məqaləni müzakirə etdilər. 1914). Onlar yenicə ciddi radioteleskoplar qurmağa başlayan yer alimlərinin kosmosdan yadplanetli sivilizasiyalar tərəfindən göndərilən radio siqnallarını həqiqətən aşkarlaya bilib-bilmədiyini mübahisə etdilər. Əgər Kainatın dərinliklərində həqiqətən də bizimlə əlaqə saxlamaq istəyən ən azı bir yerüstü sivilizasiya varsa, o, çox güman ki, bizə radio siqnalları göndərir və sadəcə onları tutmaq lazımdır, deyə onlar düşündülər. Eyni zamanda, konfransın növbəti günü üçün tapşırıq formalaşdırıldı: bizimlə təmasda olmağa hazır olan yadplanetli sivilizasiyaların ehtimal olunan sayını təxmin etmək.

Sual verildi və cavabı elə ertəsi gün Amerika radio astronomu Frenk Drake təklif etdi. Onun düsturuna görə, yerdənkənar sivilizasiyaların sayı N edir:

Harada R— Kainatda hər il yaranan ulduzların sayı; R - bir ulduzun planet sisteminə malik olma ehtimalı; N e - planetlər arasında həyatın yaranmasının mümkün olduğu Yerə bənzər planetin olması ehtimalı; L— planetdə həyatın əsl mənşəyinin ehtimalı; İLƏ - ağıllı həyatın texnogen inkişaf yolu keçməsi, ünsiyyət vasitələrini inkişaf etdirməsi və əlaqə qurmaq istəməsi ehtimalı və nəhayət, T- əlaqə qurmaq istəyən sivilizasiyanın bizimlə əlaqə saxlamaq üçün kosmosa radio siqnalları göndərdiyi orta vaxt. Drake'in düsturunun mənası, əgər istəsəniz, hər şeyi tamamilə qarışdırmaq deyil, Kainatdakı işlərin real vəziyyəti ilə bağlı insan məlumatsızlığının tam ölçüsünü aydın şəkildə göstərmək və ən azı təxminən bir sırf təxmin edilən qiymətləndirməni parçalamaqdır. ümumi sayı bir neçə ehtimal təxminlərinə daxil sivilizasiyalar. Ən azından bu şəkildə işlər daha az sirli görünməyə başlayır.

Yaşıl Bank konfransı zamanı düsturun sağ tərəfində az və ya çox bilinən yeganə rəqəm hər il formalaşan ulduzların sayı idi. R. Digər nömrələrə gəlincə, o zaman yer planetlərinə ( N e) hətta bizim günəş sistemimizdə planet tipli kosmik obyektləri birdən (yalnız Yerdən) beşə qədər (Venera, Yer, Mars və Yupiter və Saturnun böyük peyklərinin hər birindən biri) təsnif etmək mümkün idi. Bu cür nikbin proqnozlarla Qalaktikanın sözün əsl mənasında milyonlarla texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş sivilizasiyalarla dolu olduğu ortaya çıxdı ( N) və biz əslində bu "qalaktik liqada" gənclərik. Bu məlumat dərhal medianı bürüdü kütləvi informasiya vasitələri, və onların vasitəsilə - kütləvi şüur və insanlar sadəcə olaraq yerdənkənar kəşfiyyatın mövcudluğunun dəyişməz həqiqət olduğuna şübhə etməyi dayandırdılar.

Bununla belə, 1961-ci ildən on ildən çox vaxt keçib və biz irəli getdikcə daha çox əmin oluruq ki, ilkin olaraq Dreykin düsturundan yaranan nikbinliyi yumşaltmaq lazımdır. kütləvi şüur qardaşların həsrətini çəkən dünyalılar. Bu gün, məsələn, Greenbank qrupunun həddindən artıq optimist üzvlərindən fərqli olaraq bilirik ki, bizim daxilində həyatın mövcudluğu günəş sistemi Yerdən kənarda çox az ehtimal olunur (əgər o, Saturnun dördüncü ən böyük peyki okeanında qalın buz təbəqəsi altında mövcud deyilsə, qəribə bir istehza ilə Avropa adlanır). 1961-ci ildən sonra biz əvvəllər məlum olan ulduzların ətrafında bir çox planet sistemi kəşf etsək də, onların hamısı bizim Günəş sistemimizə çox oxşayır, çünki oradakı planetlər, əsasən, uzunsov elliptik orbitlərdə fırlanır. ekssentriklik, bu o deməkdir ki, onlarda illik temperatur fərqi zülal həyatının inkişafı baxımından qəbuledilməz görünür. Əslində məlum oldu ki, suyun buxarlanmadan və/yaxud donmadan milyardlarla il ərzində planetar cismin səthində saxlanması üçün şərait o qədər ağırdır ki, Yerdən başqa belə planetlər hələ tapılmayıb - və bu təəccüblü deyil, çünki yerin orbitinin radiusunda bir neçə faiz belə dəyişiklik planetimizin yaşayış üçün yararsız olmasına gətirib çıxaracaq.

Elə oldu ki, 1981-ci ildə astronom yoldaşım Robert Rud (1942-ci il təvəllüdlü) və mən Dreykin düsturuna rast gəldik və onu müasir elmi biliklərin işığında tənqidi şəkildə yenidən düşünmək qərarına gəldik. Düsturun sağ tərəfində mövcud olan bütün kəmiyyət təxminlərini əvəz edərək, dəyəri əldə etdik N, təxminən 0,003-ə bərabərdir. Yəni, min ulduz sistemindən üçündə (və ya təxminən üç yüzdən birində) bizimlə ünsiyyət qurmaq istəyən texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş bir sivilizasiya var. Yaxud, istəsəniz, bu o deməkdir ki, Yerdənkənar kəşfiyyatdan gələn ulduzlararası siqnallar bizim Qalaktikamızda yalnız mövcudluğunun son 1/300-də peyda olub. Hər halda, onları tapmaq şansımız çox zəifdir: 1:300. Təbii ki, son iyirmi tək ildə heç nə dəyişməyib və yer üzündən kənar sivilizasiyalar heç bir həyat əlaməti göstərməyib. Onların axtarışları həm dövlət hesabına, həm də özəl fondlar tərəfindən maliyyələşdirilən onilliklər ərzində davam edir. Təəssüf ki... Bu günə kimi biz ağlımızda bədnam yadplanetli qardaşları tapmamışıq, onlarla əlaqə saxlamağa çalışmaqdan başqa. tamam. Ancaq orada olanlarla bağlı çoxlu tamamilə etibarlı məlumat topladıq Yox.

1950-ci ildə Nyu Meksikoda Los Alamos Milli Laboratoriyasında işləyərkən fizik Enriko Fermi həmkarlarına indi məşhur olan sualı verdi: "Onlar haradadırlar?" . Nobel mükafatı laureatı ona qəribə görünən uyğunsuzluğu qeyd etdi. Bunu nəzərə alaraq çoxlu sayda Qalaktikamızdakı ulduzlar, hətta hər hansı bir ulduzun yaxınlığında mövcud olan kiçik həyat ehtimalı çox sayda yadplanetli sivilizasiyanın mövcudluğu deməkdir. Bundan əlavə, yadplanetlilərin ulduzlararası səyahət etmək, ətrafdakı məkanı fiziki olaraq dəyişdirmək və ya ünsiyyət qurmaq qabiliyyətinə dair ağlabatan ehtimalları fərz etsək, artıq onların mövcudluğunun sübutunu görməliyik. Amma biz görmürük. Bu uyğunsuzluq kimi tanındı Fermi paradoksu, və müşahidə olunan Kainatda həyatın müvafiq olmaması adətən adlanır Ferminin müşahidəsi.

Bir çox fərziyyə Fermi Paradoksu izah etməyə çalışmışdır. Məsələn, digər sivilizasiyalar ulduzlar arasında səyahət etməyi və ya uzaq məsafəli əlaqə qurmağı öyrənməzdən əvvəl qəsdən özlərini gizlədirlər və ya özlərini məhv edirlər. Belə fərziyyələrlə bağlı əsas problem ondan ibarətdir ki, insanın öz varlığını gizlətmək və ya özünü məhv etmək üçün təklif olunan mexanizmi son dərəcə etibarlı olmalıdır: sivilizasiyaların yalnız 99%-i özünü məhv edirsə, bu, paradoksu həll etmək üçün çox az şey edir.

Beləliklə, bütün bu fərziyyələr yüksək dərəcədə spekulyativ olaraq qalır və əsasən yalnız bəzi universal motivlər və ya yadplanetlilərin sosial dinamikası haqqında fərziyyələrə əsaslanır, halbuki biz öz dünyamız haqqında oxşar biliklərə sahib ola bilmərik. Bu fərziyyələr müstəqil elmi inandırıcılığına görə deyil, yalnız Fermi paradoksun həllini təklif etdiyi üçün nəzərə alınır.

Oksford Universitetinin Bəşəriyyətin Gələcəyi İnstitutunun alimləri “elmi qeyri-müəyyənliklərin düzgün idarə edilməsinin Fermi paradoksunu aradan qaldırdığını” göstərən elmi məqalə dərc ediblər. Başqa sözlə, bizim Kainatdakı unikallığımız və müşahidə edilə bilən yadplanetli həyatın olmaması “paradoks” və ya gözlənilməz hadisəyə çevrilmir.

Müəlliflər elmi iş Onlar Drake düsturunun adətən nöqtə təxminləri ilə istifadə olunmasını tənqid edirlər. Bununla belə, bu cür nöqtə təxminləri "elmin hazırkı vəziyyətini nəzərə alsaq, qeyri-mümkün olan proseslər (xüsusilə həyatın mənşəyi ilə əlaqəli) haqqında bilikləri nəzərdə tutur". Britaniya alimlərinin fikrincə, real qeyri-müəyyənliyi nəzərə alaraq, nöqtə təxminləri dəyişdirilməlidir ehtimal paylamaları mövcud elmi anlayışı əks etdirən. Və sonra, Dreykin düsturuna görə, tamamilə fərqli bir mənzərə ortaya çıxır - və Qalaktikanın (və ya müşahidə olunan Kainatın) başqa sivilizasiyaları ehtiva etdiyinə əmin olmaq üçün hər hansı bir səbəb yox olur.

Elmi işin ikinci nəticəsi: elm adamları göstərdi ki, digər sivilizasiyaların hökmranlığının müşahidə edilən sərhədlərini nəzərə alaraq, “bizim yenilənmiş ehtimallarımız tək olduğumuza dair əhəmiyyətli bir ehtimalın olduğunu göstərir”. Müəlliflər iki fərqli metoddan istifadə etməklə keyfiyyətcə oxşar nəticələr tapdılar: müəlliflərin əsas parametrlərə uyğun cari elmi biliklərin təxminlərindən istifadə etmək və cari elmi qeyri-müəyyənlik üçün proksi kimi astrobioloji ədəbiyyatda bu parametrlərin fərqli qiymətləndirmələrindən istifadə etmək.

Bu üsulla aparılan hesablama bəşəriyyətin öz doğma Süd Yolu qalaktikasında (53−99,6%) və ya hətta bütün müşahidə olunan Kainatda (39−85%) tək olması ehtimalının kifayət qədər yüksək olduğunu göstərdi. Buna görə də məşhur “Onlar haradadır?” sualına. elmi işin müəllifləri belə cavab verirlər: “Yəqin ki, çox uzaqda və çox güman ki, kosmoloji üfüqdən kənarda və həmişəlik əlçatmazdır”.

Bütün yuxarıda deyilənlərdən üçüncü nəticə belə çıxır ki, Fermi paradoksuna əsaslanan bəşəriyyətin yaşaması üçün bədbinlik əsassızdır. Başqa sözlə, bəşəriyyətin yaşamaq üçün yaxşı şansı var, və müşahidə olunan Kainatda kifayət qədər inkişaf etmiş bir sivilizasiyanın olmamasına əsaslanaraq, sivilizasiyanın özünü məhv etməsinin qaçınılmazlığı haqqında nəticə çıxarmaq olmaz. Bu, bəlkə də nəşr olunmuş elmi işin ən optimist nəticəsidir.

Məqalə 6 iyun 2018-ci ildə arXiv.org (arXiv:1806.02404v1) preprint saytında dərc edilmişdir.

İlon Mask britaniyalı mütəxəssislərin hesablamalarına cavab verib. "Çox qəribə", -

Ulyanovsk Avtomobil Zavodu

Annotasiya:

Bu məqalə yerdən kənar sivilizasiyaların axtarışı məsələsini yeni şəkildə göstərir. Fermi paradoksu və Dreyk tənliyini ümumiləşdirir müasir tədqiqat NASA Kepler teleskopu və Adam Frankın nəzəriyyəsi, Vudruff Sullivan. Məqalə sivilizasiyanın inkişaf dərəcəsi ilə onun yaratdığı radiodalğaların mövcudluğu arasında əlaqəni ortaya qoyur. əsas fikir- müəyyən inkişaf mərhələsində ağıllı sivilizasiya mütləq radio rabitəsindən istifadə etməlidir. Məqalədə canlı maddənin gec-tez bütün ekzoplanetlərə çatacağı və uyğun şərait olan yerdə inkişaf edəcəyi fikri ifadə edilir. Məqalə 4 milyard illik qalaktikamızda ekzoplanetləri ehtiva edən ulduz sistemlərinin sayını təxmin edir və həmçinin qalaktikamızda mövcud olan təxmini sayda ağıllı sivilizasiyaları təqdim edir. Qalaktikamızda sivilizasiyaların mövcudluğunun sübutu təqdim olunur. SETI axtarış problemi yeni şəkildə göstərilir.

Bu məqalə yeni formada yerdənkənar sivilizasiyaların axtarışını göstərir. Fermi paradoksunu ümumiləşdirir və Kepler teleskopu və Adam Frank, Vudruff Sullivan nəzəriyyəsi üzərində müasir NASA tədqiqatı ilə Drake tənliyi. Məqalə sivilizasiyanın inkişaf dərəcəsi ilə onun yaratdığı radiodalğaların mövcudluğu arasındakı əlaqəni ortaya qoyur. Əsas ideya - müəyyən inkişaf mərhələsində ağlabatan sivilizasiya radio rabitəsindən istifadə etməlidir. Məqalədə canlı maddənin gec-tez bütün ekzo planetlərdə bitəcəyi və uyğun şərait olan yerdə inkişaf edəcəyi fikri ifadə edilir. Məqalədə qalaktikamızda ekzotik planetlərin yerləşdiyi 4 milyard il yaşı olan ulduz sistemlərinin sayı, eləcə də qalaktikamızda mövcud olan təxmini sayda ağıllı sivilizasiyalar təxmin edilir. Qalaktikamızda sivilizasiyaların mövcudluğuna dair sübutlar verilir. SETI axtarış problemi yeni formada göstərilir.

Açar sözlər:

boşluq; vaxt; sürət; radio siqnalları; sivilizasiya; təkamül; qalaktika

UDC 52-54

GİRİŞ

Kainatın nəhəng ölçüsünü və mövcudluğunu dərk edən insan istər-istəməz fikirləşir: onun geniş ərazilərində bizə bənzər canlılar varmı?
Bəşəriyyət isə elmin ən son nailiyyətlərindən istifadə edərək digər sivilizasiyaları intensiv şəkildə axtarmağa başladı. Insanlar ağlına gələn qardaşları axtarmağı düşünsələr də qədim dövrlər Biz bu problemi həll etmək üçün yalnız bu yaxınlarda elmdən istifadə etməyə başladıq.

Müasir alimlərin tədqiqatlarını, yəni Fermi paradoksu və Kepler teleskopunda müasir NASA tədqiqatları ilə Drake tənliyi və nəzəriyyəsini ümumiləşdirərək XX əsrin 60-cı illərindən bu günə qədər yerdənkənar sivilizasiyaların axtarışı problemini nəzərdən keçirək. Adam Frank, Vudraff Sullivan.

Fermi paradoksu və Drake tənliyi. Klassik nəzəriyyə

Fermi paradoksu - milyardlarla illik inkişafı ərzində Kainatda məskunlaşmalı olan yad sivilizasiyaların fəaliyyətinin görünən izlərinin olmaması. Paradoksu burada Yer kürəsində yad sivilizasiyaların aşkarlanmasının mümkünlüyünü şübhə altına alan fizik Enrike Fermi təklif edib və dövrümüzün ən vacib suallarından birinə cavab vermək cəhdi ilə əlaqələndirilib: “Bəşəriyyət Kainatda yeganə texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş sivilizasiyadırmı? ?” Bu suala cavab vermək cəhdi tənlikdir Drake , təmas üçün mümkün olan yerdənkənar sivilizasiyaların sayını təxmin edir. Bu, naməlum parametrlərin bəzi seçimlərini nəzərə alaraq, belə bir görüşün şansını kifayət qədər yüksək qiymətləndirir.

Paradoksu belə irəli sürmək olar: Bir tərəfdən Kainatda əhəmiyyətli sayda texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş sivilizasiyaların olması lazım olduğuna dair çoxsaylı arqumentlər irəli sürülür. Digər tərəfdən, bunu təsdiq edəcək heç bir müşahidə yoxdur. Vəziyyət paradoksaldır və belə qənaətə gəlməyə əsas verir ki, bizim ya təbiət haqqında anlayışımız, ya da müşahidələrimiz natamam və səhvdir. Enriko Ferminin dediyi kimi: "Yaxşı, onlar haradadırlar?"

Drake tənliyi

N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L, Harada:

Fc- ağıllı həyat formalarının əlaqə qura və axtara bildiyi planetlərin sayının, ümumiyyətlə, ağıllı həyat formalarının mövcud olduğu planetlərin sayına nisbəti

Fermi paradoksunun izahı və Drake tənliyinin modifikasiyası

İndi biz Dreyk tənliyini dəyişdirərək Fermi paradoksunu sadə, hər bir layman üçün başa düşülən formada izah etməyə çalışacağıq. Qavrayışı sadələşdirmək üçün məsafələri milyardlarla işıq ili ilə, vaxtı isə milyardlarla illərlə ölçəcəyik.

Beləliklə, müxtəlif hesablamalara görə fərqli dəyərlər əldə edilir N - Süd Yolu qalaktikamızda mövcud olan ağıllı sivilizasiyaların sayı .

1961-ci ildə Drake tərəfindən istifadə edilən nömrələr:

R = 10/il (ildə 10 ulduz formalaşır)

fp = 0,5 (ulduzların yarısının planetləri var)

ne = 2 (bir sistemdə orta hesabla iki planet yaşamaq üçün əlverişlidir)

fl = 1 (həyat mümkünsə, mütləq yaranacaq)

fi = 0.01 (həyatın ağıllı həyata keçəcəyi şansı 1%)

fc = 0,01 (sivilizasiyaların 1%-i əlaqə yarada bilər və qurmaq istəyir)

L = 10.000 il (texniki cəhətdən inkişaf etmiş bir sivilizasiya 10.000 ildir mövcuddur)

Drake tənliyi verir N = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 10 000 = 10 .

Digər fərziyyələr N üçün sıfıra çox yaxın dəyərlər verir, lakin bu nəticələr çox vaxt antropik prinsipin bir versiyasına çevrilir: ağıllı həyatın yaranma ehtimalı nə qədər kiçik olursa olsun, belə bir həyat mövcud olmalıdır, əks halda heç kim belə bir sual verməzdi. .

Fərqli fərziyyələr üçün bəzi nəticələr:

R = 10/il, fp = 0,5, ne = 2, fl = 1, fi = 0,01, fc = 0,01 və L = 50,000 il.

N = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 50,000 = 50 (hər hansı bir zamanda təmasda olan təxminən 50 sivilizasiya var)

Pessimist qiymətləndirmələr isə həyatın nadir hallarda zəka səviyyəsinə çatdığını və inkişaf etmiş sivilizasiyaların çox yaşamadığını iddia edir:

R = 10/il, fp = 0,5, ne = 0,005, fl = 1, fi = 0,001, fc = 0,01 və L = 500 il.

N = 10 * 0,5 * 0,005 * 1 * 0,001 * 0,01 * 500 = 0,000125 (çox güman ki, təkik)

Optimist hesablamalar iddia edir ki, 10% əlaqə qurmağa qadir və buna hazırdır və hələ də 100.000 ilə qədər mövcuddur:

R = 20/il, fp = 0,1, ne = 0,5, fl = 1, fi = 0,5, fc = 0,1 və L = 100,000 il.

N = 20 * 0.1 * 0.5 * 1 * 0.5 * 0.1 * 100.000 = 5000 (çox güman ki, əlaqə quracağıq).

Müasir tədqiqatNASA və Frank-Sullivan nəzəriyyəsi

NASA-nın Kepler teleskopundan istifadə edərək ekzo-planetlərin (həyat üçün əlverişli şəraiti olan planetlər) axtarışı və onlarda ağıllı həyatın mövcud olma ehtimalı ilə bağlı apardığı son araşdırması “A New Empirical Limit on the Bolce of Technology Species in the Bolly” məqaləsində ümumiləşdirilmişdir. 2016-cı ilin may ayında Astrobiology jurnalında dərc edilmiş dünya alimləri Adam Frank və Vudruff Sullivan tərəfindən "Kainat" . Müəlliflər iddia edirlər ki, qalaktikamızdakı ekzo-planetlərin faktiki sayı Dreykin güman etdiyindən qat-qat çoxdur, lakin ağıllı həyatın yaranması ehtimalı cüzidir. Müəlliflərin fikrincə, uyğun ekzoplanetdə ağıllı həyatın yaranması ehtimalı 10 -22-dir. Bu astronomik kiçik dəyər bizim təkcə qalaktikamızda deyil, hətta müşahidə edilə bilən kainatda da tək olduğumuzu göstərir. Budur məqalədən məşhur bir şəkil , bütün İnternetlə doludur (şək. 1).

Şəkil 1 Adam Frank və Vudraff Sullivanın məqaləsində Dreyk tənliyinin modifikasiyası.

Bu halda, Drake tənliyi beş deyil, yalnız iki faktora endirilir.

A = N ast * Fbt, Harada:

A- ağıllı sivilizasiyaların sayı

N ast - ekzoplanetlərin sayı

F bt - ağıllı həyat ehtimalı

alırıq

N ast - 100 milyard - 10 11

F bt - ondan mənfi 22 gücə - 10 -22

A= 10 11 *10 -22 = 10 -11, yəni 100 milyardda 1.

Ümumiyyətlə, elm adamları Adam Frank və Vudruff Sullivan Dreck tənliyini dəyişdirmədilər, lakin çox sayda amilləri nəzərə almadan öz tənliyini çıxardılar. Bütün nəzəriyyə ağıllı həyat formalarının yaranması ehtimalının hesablanmasına əsaslanır.

Aleksandr Panovun nəzəriyyəsi(kəmiyyətin nəzəri hesablanması ağıllı dünyalar bizim qalaktikada)

Qalaktikamızın mövcud olduğu müəyyən bir dövrdə ulduz sistemlərinin əmələ gəlmə sürəti, ağıllı sivilizasiyalara malik planetlərə olan məsafələr, ulduzların məhdud ömrü, bütün qalaktikada ağıllı sivilizasiyaların yayılma sıxlığı kimi amilləri nəzərə alsaq. , həmçinin ağıllı sivilizasiyaların sayını təyin etdiyimiz zaman nöqtəsində çox daha kiçik ədədlər əldə edilir. A. D. Panovun “Dreyk düsturunun dinamik ümumiləşdirmələri: xətti və qeyri-xətti nəzəriyyələr” adlı məqaləsində bütün əmsalları nəzərə alan nəzəriyyədən istifadə edilmiş, mürəkkəb düsturlardan və loqarifmik asılılıqlardan istifadə etmişdir. Məqalənin müəllifi ağıllı sivilizasiyaların sayı barədə dəqiq rəqəmlər vermir, sadəcə olaraq “dan” və “kimə” qrafiklərini təqdim edir. xətti nəzəriyyə [ 3, 117-dən ] Zamanın müəyyən bir anında 900-dən 1000-ə qədər ağıllı sivilizasiyalar mövcuddur və qeyri-xətti [ 3, səh 119 ] - 3300-dən 3400-ə qədər.

MƏQSƏD VƏ MƏQSƏDLƏR

Bu məqalənin məqsəd və vəzifələri yuxarıda qeyd olunan nəzəriyyələrin tədqiqat və nəticələrini ümumiləşdirmək və bu ümumiləşdirməni mürəkkəb düsturlar və hesablamalar olmadan başa düşülən dildə təqdim etməkdir (“Eynşteynin dediyi kimi, hər şey sadədir”).

Əmsalların korreksiyası və Drake tənliyinin modifikasiyası

Gəlin fc (Dreyk) əmsalını - əlaqə qura bilən və qurmaq istəyən sivilizasiyaların sayını təhlil edək. Bütün hesablama seçimlərində bu dəyər 0,01, yəni cəmi 1% təşkil edir. Niyə?

Bu konsepsiyada nəzərdən keçirək "istəyir"əlaqə qurmaq: hər hansı az və ya çox inkişaf etmiş sivilizasiya (hətta daş dövründə olsa belə) əlaqə qurmaq istəyir. Axı bu, sivilizasiyanın inkişafının, yəni təkamülün xarakteridir və bu, gələcək mövcudluq, inkişaf və yaşamaq strategiyasını işləyib hazırlamaq üçün təsir dairələrini genişləndirmək, yeni texnologiyalar və resurslar əldə etmək istəyidir. Və sadəcə maraqdan. Yeri gəlmişkən, bizim sivilizasiyamız da bunu edir: Günəş sistemini tərk etmiş insan sivilizasiyası haqqında məlumat daşıyan Voyager 1 və Voyager 2 zondlarının olması bunu sübut edir. Əgər sivilizasiya bizdən qat-qat yüksək səviyyədədirsə, o da çox güman ki, Avropanın köhnə dünyası Afrika, Hindistan və Amerikadakı müstəmləkələri bir vaxtlar fəth etdiyi kimi, yeni bir müstəmləkənin fəthini təmsil edəcək əlaqə yarada bilər. .

"Ola bilər" müəyyən etmək: planetimizdə həyatın nə vaxt başladığını dəqiq bilmirik, çünki biz milyardlarla ildən, xüsusən də ağıllı həyatın başladığı vaxtdan danışırıq. Və ümumiyyətlə, planetimizdə yaranıb? Çarlz Darvinin nəzəriyyəsinə əsaslanaraq, meymunlardan olan insan daş və dəyənəklərlə yer üzündə milyonlarla insanı qaçırdı. Ancaq vaxt gəldi və ona daş balta texnologiyasından radio rabitəsinə, kompüterlərə və nüvə bombasına keçmək üçün cəmi 10.000 il lazım oldu (planetimizin təkamülü nöqteyi-nəzərindən bu, bir anlıqdır). O andan etibarən radiodalğalar kosmosa girməyə başladı, haqqımızda məlumat daşıdı və işıq sürəti ilə yayıldı və heç bir şəkildə bizim sivilizasiyamız, eləcə də başqa heç bir dövlət öz varlığının bu izlərini silə bilməyəcək. Və radiorabitə və buna uyğun olaraq radiodalğalar hər hansı texnoloji sivilizasiyanın inkişafının əlamətləridir, təbii ki, əgər bir sivilizasiya texniki cəhətdən bizimkindən qat-qat irəlidədirsə, o zaman radiodalğaların ötürülməsinə əsaslanan rabitədən istifadə etmir, çünki bu rabitə dərin kosmos üçün uyğun deyil (Marsdan gələn radio siqnal Yerə 40 dəqiqə uçur). Ancaq keçmişdə sivilizasiya inkişaf edərkən, şübhəsiz ki, radio siqnalları şəklində izlər buraxdı.

Beləliklə, belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, fc əmsalının dəyəri Draiko tərəfindən səhv göstərilmişdir və hər hansı bir sivilizasiya (100%) əlaqə qura bilər və qurmaq istəyir, o cümlədən bizimkilər, buna görə də əmsal fc 1-ə bərabərdir, 1-ə vurmaq heç nə vermir, ona görə də bu əmsalı nəzərə almamaq olar.

Deməli, fc əmsalını nəzərə almasaq, Drake tənliyinin yeni modifikasiyasını əldə edirik.

N= R* fp * yox* Fl* Fi* L, Harada:

N- təmas qurmağa hazır olan ağıllı sivilizasiyaların sayı

R- Süd Yolu qalaktikasında il ərzində görünən ulduzların sayı

Fp- orbitlərində planetləri olan ulduzların faizi

Ne- şəraiti həyatın yaranması üçün əlverişli olan planetlərin və onların peyklərinin orta sayı

Fl- uyğun bir planetdə həyatın görünmə ehtimalı

Fi- həyatın ümumiyyətlə mümkün olduğu planetlərdə ağıllı həyat formalarının görünmə ehtimalı

L- ağıllı həyatın mövcud olduğu, təmasda ola biləcəyi və bunu etmək istədiyi zaman

Eyni zamanda, Drake tənlik hesablamalarının bütün versiyalarında sivilizasiyaların sayı 100 dəfə artır.

Frank-Sullivan əmsallarının korreksiyası və onların nəzəriyyəsinin modifikasiyası

Məqalələrində Adam Frank və Vudraff Sullivan zəkalı həyatın meydana çıxma ehtimalının 10 -22 olduğunu iddia edirlər. Bu sonsuz kiçik bir kəmiyyətdir. Amma haradan gəldi? Bu dəyərə bu xüsusi ekzoplanetdə ən sadə formalardan başlayaraq ümumiyyətlə həyatın yaranması ehtimalı daxildir. Bununla belə, elm adamları indi Marsda həyatın ən sadə formalarının izlərini aşkar etdilər və həmçinin eksperimental olaraq sübut etdilər ki, likenlər və mavi-yaşıl yosunlar simulyasiya edilmiş Mars atmosferində özlərini yer şəraitindən daha yaxşı hiss edirlər. Bundan əlavə, bəzi mikroorqanizmlər və onların sporları kosmosda sonsuz vaxt keçirə bilər, bundan sonra əlverişli şəraitə məruz qaldıqda, onlar canlanmağa başlayırlar. . Beləliklə, kosmosda bir planetdən digərinə səyahət edərək, ən sadə orqanizmlərin sporları bütün ekzo-planetləri məskunlaşdıra bilər. Beləliklə, böyük inamla bütün ekzo-planetlərdə həyat var, ən azı ən sadə formalarında.

Ekzo-planet həyat üçün əlverişli şəraitə malik olan və digər şeylər arasında maye suyu olan planetdir. NASA-nın rəsmi saytından Kepler teleskopu ilə çəkilmiş planetlərin şəkillərini qısaca təhlil edək.

Şəkil 2 Planetimiz “Yer”. Müqayisə üçün.

Şəkil 3 Planet “Kepler-22b”. Yerin ölçüsündən təxminən 4 dəfə böyükdür. Atmosferi və buludları var. Atmosfer Yerin atmosferindən qat-qat qalın və sıxdır. Mavi-yaşıl rəng planetin bütün səthini əhatə edən təzə okean suyunda yosunların olduğunu göstərə bilər. Amma çox güman ki, planetin səthi sıx atmosferə görə görünmür, çünki təsvir atmosferin də mavi-yaşıl rəngə malik olduğunu göstərir. Beləliklə, planetin səthinin bir növ qazla örtüldüyü qənaətinə gələ bilərik. Belə bir planetdə həyatın yaranması ehtimalı çox aşağıdır.

Şəkil 4 Planet “Kepler-69c”. Yerin ölçüsündən təxminən 2 dəfə böyükdür. Atmosferi və buludları var. Atmosfer yerinkindən qat-qat qalın və sıxdır və daha çox bulud var; yer okeanlarının rənginə çox bənzəyən səthin mavi rəngi planetin bütün səthinin maye su ilə örtüldüyünü göstərə bilər və bəlkə metan. Belə bir planetdə həyatın yaranması ehtimalı çox aşağıdır.

Şəkil 5 Planet “Kepler-62f”. Ölçüsü torpaqdan bir qədər böyükdür. Atmosferi və buludları var. Atmosfer şəffafdır. Səthdə torpaq və su obyektləri görünür. Yerdəkindən qat-qat az su var. Çox güman ki, bu planetdə həyat yaranacaq.

Şəkil 6 Planet “Kepler-186f”. Ölçüsü torpaqdan bir qədər böyükdür. Atmosferi və buludları var. Əslində, Yerimizin əkiz qardaşı. Çox güman ki, bu planetdə həyat yaranacaq.

Bu görüntülər haradan gəldi? Reallıqda isə Kepler teleskopunda planet bir nöqtə şəklində, hətta tək piksel şəklində göstərilir. Bütün bu şəkillər çox güman ki, ekzoplanetlərin kompüter modellərini təmsil edir. Ancaq bu təsvirlər sadəcə kompüter modelləri olsa da və müasir kompüterlər o qədər böyük gücə malikdirlər ki, hətta cüzi məlumatlarla, məsələn, ölçüsü, səthinin temperaturu, spektri və radiasiya intensivliyi ilə onlar həqiqi bir model yarada bilərlər. Buna görə də həyatın milyardlarla il ərzində ən azı Kepler-452b və Kepler-186f-də ağıllı həyata çevrilməsi ehtimalı var. Burada “təkamül” adlanan proses və Çarlz Darvinin nəzəriyyəsi tam qüvvədədir. Bunu reallığımızda müşahidə edə bilərik. Məsələn: məlum faktdır ki, insan xəstəliklərinə səbəb olan patogen stafilokokların bakteriyaları antibiotiklərin təsirinə o qədər tez uyğunlaşır ki, elm adamlarının yeni dərmanlar hazırlamağa vaxtı olmur. . Mikroblar sağ qalmaq məcburiyyətindədirlər və bunu uğurla həyata keçirirlər və biz real vaxtda təkamül prosesini müşahidə edə bilirik. Canlı maddə daim təkamül etmək qabiliyyətinə malikdir. Varlıq mühiti dəyişdikdə və orqanizmlər yeni şəraitə uyğunlaşmalı olduqda təkamül prosesi sürətlənir. Bunu planetimizin geoloji tarixi də təsdiqləyir: buz dövrləri və daşqınlar, qitələrin hərəkəti, zəlzələlər və nəhəng meteoritlərin düşməsi. Milyonlarla il ərzində baş verən bu kataklizmlər həyatın məhvinə səbəb olmadı, əksinə, onun təkamülünə və ağıllı formaya keçməsinə səbəb oldu. Beləliklə, nəticə özünü göstərir: Süd Yolu qalaktikamızın yaşı o qədər böyükdür ki, bu, canlı maddənin ən sadə təkhüceyrəli orqanizmlərdən ağıllı vəziyyətə təkamülü üçün kifayətdir və bu, planetimizdə Ağıllı həyatın yaranması üçün şərait digər ekzo-planetlərdən daha yaxşıdır.

Frank və Sullivan tənliklərində L parametrini - ağıllı həyatın mövcud olduğu və təmasda olmağa hazır olduğu vaxtı nəzərə almırlar, amma boş yerə. Bu parametr nəzərə alınmadan, müəyyən bir zamanda neçə sivilizasiyanın olduğu aydın deyil. Sivilizasiyanın ömrü kifayət qədər mübahisəli göstəricidir, çünki sivilizasiyanın nə qədər davam edəcəyini proqnozlaşdırmaq çox çətindir. Qız planetindəki bütün resurslar tükənərsə, sivilizasiya sönər, məsələn, 10.000 il (Dreyk kimi). Əgər bir sivilizasiya öz ulduz sistemindəki digər planetlərin, o cümlədən həyat üçün yararsız olanların kolonizasiyasını və onlarda resursların işlənməsini mənimsəmişsə, o, milyonlarla il mövcud ola bilər və onun mövcudluğunun izləri hətta milyardlarla ola bilər (bu günə qədər. ulduzun həyat dövrü başa çatır). Sivilizasiyamızın Günəş sistemimizdəki planetlərin müstəmləkəçiliyi mərhələsinə çox yaxınlaşdığını və günəşin qırmızı nəhəng mərhələsinə çatması üçün hələ 2 milyard il vaxtının olduğunu müşahidə etmək çətin deyil. Bundan əlavə, sivilizasiyamızın ömrü başa çatdıqda, ondan sonra, günəş panellərindən enerji alaraq, kosmosa radiodalğalar yayan Günəşin orbitində haqqımızda və texnologiyalarımızla bağlı məlumatlar olan süni peyklər qalacaq.

Burada sivilizasiyanın texnoloji inkişafında planetləri koloniyalaşdırmaq və radio siqnallarını ötürmək qabiliyyəti arasında müəyyən əlaqə mövcuddur. Zaman periyodunda texnologiyanın inkişafındakı bu iki məqam çox yaxındır və kainatın zaman miqyasında (milyardlarla il) hətta onları birləşdirib bir nöqtə də qoymaq olar. Təbii ki, bu zaman müxtəlif kataklizmlər, asteroidlərin toqquşması, planetlərin toqquşması, qamma radiasiyasının partlaması və s. ola bilər. Lakin maddə bütün kainata o qədər səpələnmişdir ki, bu hadisənin müəyyən bir müddət ərzində baş vermə ehtimalı cüzidir.

Nəticədə, hər cür fors-major və fərziyyələri nəzərə almaq üçün ən azı 100 milyon il radio dalğaları yarada bilən bir texnoloji cəhətdən yüksək inkişaf etmiş bir sivilizasiyanın ömrünü götürəcəyik.

İndi başa düşürsən ki, söhbət hansı miqyasdan gedir? Yuxarıdakı düzəlişlərlə, yalnız Drake-in məlumatlarına görə, qalaktikamızda milyonlarla texnoloji cəhətdən yüksək inkişaf etmiş, əlaqə yaratmağa hazır və istəkli sivilizasiyalar olmalıdır.

Bununla belə, Drake tənliyini 1960-cı ildə, sonra NASA-da tərtib etdi

Kepler teleskopu yox idi. İndi, müəyyən bir anda Samanyolu qalaktikasında mövcud olan adekvat sayda ağıllı sivilizasiyaları əldə etmək üçün Kepler teleskopunun məlumatlarına əsaslanaraq tamamilə fərqli parametrlərdən istifadə etmək lazımdır.

Fərz edək ki, həyatın bizim səviyyəmizdə ən sadə mikroorqanizmlərdən ağıllı sivilizasiyaya qədər inkişafı üçün orta hesabla 4,3 milyard il (Günəş sisteminin təqribi yaşı) tələb olunur. Bir sivilizasiyanın radio rabitəsindən istifadə etdiyi və radio siqnalları yaratdığı ömrü 100 milyon ildir (yuxarıda deyildiyi kimi). Buna görə də qalaktikada 4,2-4,4 milyard il yaşı olan ekzo-planetləri olan ulduz sistemlərinin sayını müəyyən etmək lazımdır. Tutaq ki, 0,0001 (qalaktikamızdakı ulduzların yalnız 0,01%-i şərtlərimizə cavab verir). Yuxarıdakı kompüter modellərinin təhlilinə əsasən, ekzo-planetlərin yalnız yarısı ağıllı həyatın yaranmasına səbəb ola bilər. Ekzo-planetlərin sayı 100 milyarddır.Formanın tənliyini alırıq:

N R = 0,5*O m *N ast= 0,5* 10 11 *0,0001= 0,005 milyard (və ya 5 milyon), burada

Om- qalaktikamızdakı ekzoplanetlərin sayı

N ast- 3,9 milyard ildən 4,1 milyard ilə qədər olan ekzo-planetləri olan ulduz sistemlərinin ümumi sayı üçün.

5 milyon, daha əvvəl mövcud olmuş və artıq məhv olmuş sivilizasiyalar istisna olmaqla, müəyyən bir zamanda qalaktikamızda mövcud olan ağıllı sivilizasiyaların təxmini sayıdır.

Alexander Panovun nəzəriyyəsinə görə, əldə edilən rəqəmlər yuxarıda verilən hesablamalardan (N R = 5 milyon) çox kiçikdir, lakin yenə də onun sivilizasiya hesablamalarına əsasən, hazırda ən azı 900 (xətti nəzəriyyəyə görə) var. ) qalaktikada texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş sivilizasiyalar. Müəllif məqaləsində ağıllı sivilizasiyalara malik planetlərə olan məsafə kimi amili nəzərə almışdır, beləliklə, belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, Panov A.D.-nin məqaləsində verilən rəqəmlər. - bu, hazırda radio siqnalları almalı olduğumuz sivilizasiyaların sayıdır.

İndi təxmin edək: Süd Yolu qalaktikasının yaşı, alimlərin son məlumatlarına görə, təxminən 11,4 milyard il, diskinin diametri isə cəmi 100.000 işıq ilidir. Günəş sisteminin yaşı 4,3 milyard ildir. Yəni qaz və toz buludundan yüksək inkişaf etmiş sivilizasiyaya malik ulduz sisteminə 4,3 milyard il keçmişdir. İndi biz bundan əvvəl olan vaxtı tapırıq: 11,4 - 4,3 = 7,1 milyard il, bu, Günəş sisteminin yaşından demək olar ki, iki dəfə uzundur. Təbii ki, Süd Yolunun yaranmasının başlanğıcında həyatın yaranması üçün yararsız şərtlər ola bilərdi: yüksək radiasiya, nəhəng cazibə qüvvələri, yüksək temperatur və ulduzlararası məkanın özündə aqressiv mühit. Ancaq kifayət qədər vaxt (7,1 milyard il) var, buna görə əminliklə deyə bilərik ki, təmas üçün hazır yüksək inkişaf etmiş sivilizasiyalar bizimkindən xeyli əvvəl, bəlkə də Günəş sisteminin yaranmasından əvvəl yaranmışdır.

Əgər biz Süd Yolunun ölçüsünü və onun yaşını təxmin etsək, sivilizasiyaların yaratdığı radio siqnalları Süd Yolunu keçmək bir yana, onu çoxdan tərk etməli idi. Bütün bu hesablamalar yalnız bizim qalaktikanın miqyasında verilmişdir, qoy kainat miqyasında...

İndi bəşəriyyətin texnoloji inkişafı çatmışdır yüksək səviyyə, müasir texnologiya istənilən tezlikdə və amplituda, istənilən, hətta ultra aşağı gücə malik radio siqnallarını qəbul etməyə qadirdir, elm adamları ən son qabaqcıl radio teleskoplarla kosmosu skan edir, amma təəssüf ki, heç nə …. Və ən vacib sual: Niyə??? Beləliklə, həqiqətən də tək olduğumuz ortaya çıxır bu nəhəng dünyada? Amma bu ola bilməz, ehtimal nəzəriyyəsini aldada bilməzsən... Yuxarıdakıları nəzərə alsaq, Ferminin sualı daha da paradoksal oldu.

Hətta əgər: Sitat - "Günəş sistemi də daxil olmaqla, bütün Qalaktika uzun müddətdir ki, EK-lər tərəfindən müstəmləkə olunub, lakin ONLAR öz varlığını göstərmirlər, çünki qalaktik etika inkişaf etməkdə olan sivilizasiyalara öz problemlərini müstəqil həll etmək imkanı verilməsini tələb edir." Sitatın sonu. [ 4] , eyni zamanda, ONLAR indiki vəziyyətimizə qədər inkişaf etdikdə, hansısa mərhələdə radio dalğalarından və onlara əsaslanan rabitələrdən istifadə etməli oldular.

Və daha bir böyük AMMA: bu radiosiqnalları, uzaq kosmosdan gələn siqnalları biz olduğumuz inkişaf səviyyəsində olan qardaşlarımızdan alsaq belə, “onlardan gözləməməliyik. kosmik gəmilər və zondlar” (İqor Prokopenkonun “Territory of Delusions” proqramında dediyi kimi), çünki hətta öz ulduz sisteminin planetlərini koloniyalaşdıra bilən sivilizasiyalar da bizi ayıran məsafələri qət edə bilmirlər. Ən yaxın ulduzdan (Alpha Centauri) gələn işığın Günəş sisteminə çatması 4,3 il çəkir, lakin orada yaşamaq üçün əlverişli planetlər yoxdur. Ən yaxın ekzoplanet Gliese 667 ulduz sistemində Yerdən 22 işıq ili məsafəsində yerləşir. Təxminən işıq sürətinə çatsanız belə, gediş-gəliş uçuşu ən azı 50 il çəkəcək. Ancaq belə bir səfəri həyata keçirmək texniki cəhətdən çox çətin bir işdir və hətta qeyri-mümkün ola bilər. Daha aşağı sürətlərdə səyahət aktual deyil, çünki sivilizasiyanın özünün ömrü ilə müqayisə edilə bilən vaxt tələb olunur. Belə nəhəng məsafələri nəzərə alsaq, hətta işıq sürətində ulduzlararası uçuşlar aktual deyil.

NƏTİCƏLƏR

1. Şübhəsiz ki, qalaktikamızda ağıllı, yüksək inkişaf etmiş sivilizasiyalar mövcuddur və biz müəyyən bir zamanda ən azı doqquz yüz ağıllı sivilizasiyanın fəaliyyətinin izləri olan radio siqnalları almalıyıq.

2. Biz texnologiyanın indiki inkişaf mərhələsində başqa sivilizasiyanın izlərini yalnız onun radio siqnallarının olması ilə aşkar edə bilərik.

3. Biz radio rabitəsi (kainatdakı ən sürətli) vasitəsilə qardaşlarımızla əlaqə saxlaya bilməyəcəyik, çünki mesajların göndərilməsi və qəbulu üçün vaxt çox uzundur. Başqa bir sivilizasiya ilə fiziki təmas böyük məsafələrə görə daha da qeyri-mümkündür.

4. Əlaqə indi istifadə etdiyimizdən fərqli olaraq kosmosda ünsiyyət və hərəkət prinsiplərini tələb edir.

NƏTİCƏ

Axı niyə biz qardaşlarımızın radio siqnallarını nəzərə almırıq?

Güman edə bilərik:

A) Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi bəzi cəhətdən yanlışdır:

Radiodalğalar və işıq onun gözlədiyi kimi yayılmır, onda ümumilikdə bütün nisbilik nəzəriyyəsini, qırmızı spektrin yerdəyişməsini və deməli, ulduzlara olan məsafəni, qalaktikaların yaşını və s. nəzərdən keçirmək lazım gələcək;

Sivilizasiyaların radio siqnalları kosmos tərəfindən udula bilər və bizə çatmır, çünki siqnal mənbəyi çox zəifdir və ulduzların və planetlərin daha güclü mənbələrindən gələn işıq;

Sivilizasiyaların radio siqnalları daha güclü emitentlər tərəfindən zərərsizləşdirilə bilər: ulduzlar və kvazarlar;

B) Radio siqnalları o qədər zəifdir ki, bizdə hələ yoxdur texniki vasitələr onları tutmaq üçün.

C) Radio siqnallarının olması bizdən gizlidir.

Zaman və məkan haqqında

Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinə görə, kainatdakı ən sürətli şey işığın sürətidir, lakin məsafələr o qədər böyükdür ki, kənar müşahidəçidən biz orada baş verən proseslərin nəhəng zaman intervallarını alırıq. Burada kosmosun sürətində böyük bir balansızlıq var. Bu balanssızlıq, ağıllı sivilizasiyanın ömrü ilə müqayisə olunmayan böyük bir vaxt verir, buna görə də Eynşteynin nəzəriyyəsini yazarkən etdiyi kimi, fərziyyələr irəli sürməkdən başqa seçimimiz yoxdur, əlbəttə ki, bunların çoxu praktikada sınaqdan keçirilmişdir (yenidən bizi əhatə edən kosmosun tamamilə kiçik bir hissəsində), lakin çox şey sual altında qalır. Nisbilik nədir? Bəli, fakt budur ki, biz kainatda ancaq işıq sürəti ilə baş verən prosesləri müşahidə edə bilirik və hal-hazırda vəziyyətin necə olduğunu bilmirik, məsələn: bir ulduz, hətta qalaktika görürük. , daha doğrusu ondan gələn işıq, amma əslində o, çoxdan yox idi. Və yenə də biz məsafəni işıq illərində (işığın bir ildə qət etdiyi məsafə) ölçürük, amma əslində zamandır. Deyəsən zaman zamandır, məsafə də əslində zamandır. Zaman kainatda əsas kəmiyyətdir, çünki bütün prosesləri idarə edir. Belə çıxır ki, beşinci ölçü yoxdur, kosmosun üç ölçüsü belə yoxdur, ancaq bir ölçü var - bu, öz sonsuzluğu ilə ətrafımızdakı kainatı formalaşdıran zamandır.

Biblioqrafiya:

1. Ambartsumya V.A., Kardaşev N.S., Troitsky V.S. “Kainatda həyatın axtarışı problemi”. Tallin Simpoziumunun materialları, redaktə edən: M. Elm. 1986. 256 s.
2. Frank A., Sullivan W. “Kainatda texnoloji növlərin yayılmasına dair yeni empirik məhdudiyyət”. Astrobiologiya. May 2016, Cild. 16, yox. 5: səh. 359-362.
3. Panov A. D. “Dreyk düsturunun dinamik ümumiləşdirmələri: xətti və qeyri-xətti nəzəriyyələr”. Xüsusi Astrofizika Rəsədxanasının bülleteni. - 2007. - T. 60. - s. 111-127.
4. Frolov V.V., Çernozemova E.N., Qriqoryeva T.P., Lavrenova O.A., Brovko E.A. “Kosmik dünyagörüşü – XXI ƏSRİN yeni təfəkkürü”. Beynəlxalq elmi-ictimai konfransın materialları 2003. 3 cilddə.Moskva. Rerichlərin Beynəlxalq Mərkəzi, 2004. T. 3. - 504 s.
5. Buxarin O.V., Usvyatsov B.Ya., Kartaşova O.L. M., “Patogen kokkların biologiyası”, Ekaterinburq, Tibb, Rusiya Elmlər Akademiyasının Ural bölməsi, 2002. 282 s.
6. Buxar M. “Mikrobiologiya haqqında məşhur”. Alpina Nonfiction nəşriyyatı, 2017. 218 s.
7. Suçkov A. A. “Kosmos fizikası: kiçik ensiklopediya. İkinci nəşr.”, Moskva, Sovet Ensiklopediyası, 1986. 783 s.
8. Troitsky V.S. “Qalaktikanın əhalisi məsələsinə dair.” Astronomical Journal, 58, 1121, 1981, səh. 1121-1130.
9. Putenixin P.V. "Süd yolunun qaranlıq materiyası, 2015", (fərziyyənin ziddiyyətləri qaranlıq maddə- onun Süd Yolu ulduzlarının fırlanma əyrisi hazırda məlum olan formada qalaktikanın qollarını təşkil edə bilmədi), URL: http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/mw_037.shtml (11 aprel 2017-ci ildə əldə edilib) .
10. Gindilis L.M., “Yerdənkənar sivilizasiyaların axtarışı problemləri”, Moskva, Nauka, 1981, 126 s.
11. Gindilis L. M., “SETI: Yerdən kənar kəşfiyyatın axtarışı.” Fizmatlit, Moskva, 2004. 649 s.
12. NASA-nın rəsmi saytı. Kepler missiyası. Kepler-22b ekzoplanetinin kompüter modeli. URL: https://www.nasa.gov/sites/default/files/images/607694main_Kepler22bArtwork_full.jpg (giriş tarixi 04/11/2017).

Rəylər:

22.05.2017, 8:51 Dolbnya Nikolay Vladimiroviç
Baxış-icmal: Dolbnya Nikolay Vladimiroviç İcmal: Məqalə bəşər sivilizasiyası üçün mühüm problemə aiddir: Kainatda biz təkikmi? Məqalənin məqsədi ötən əsrin 60-cı illərinin əvvəllərindən bu günə qədər bu sahədə aparılan tədqiqatların elmi sintezindən ibarətdir. Müəllif bu məqsədinə nail olub, ona görə də mən hesab edirəm ki, məqalə SCI-ARTIKLE jurnalında dərc olunmalıdır.

Belə bir çimərlik Yerdən kənarda hər yerdə mövcuddurmu? Bu sualın cavabı Drake tənliyi ilə verilir.

Dreyk tənliyi insanların təmasda ola biləcəyi yadplanetli sivilizasiyaların sayını təyin etmək üçün hazırlanmış bir düsturdur. O, 1960-cı ildə astrofizik Frank Drake tərəfindən SETI elmini, yerdən kənar kəşfiyyat proqramını əsaslandırmaq üçün hazırlanmışdır.

Nə mənası var?

Düsturun məqsədi N sayını - bir-biri ilə ünsiyyət qura bilən sivilizasiyaların sayını tapmaqdır. Altı əsas amili vurmaqla əldə edilir:

R, ildə doğulan ulduzların sayıdır (bundan sonra Drake-in öz hesablamalarına görə 10).
f səh – ulduzların planetlərlə nisbəti. (0,5)
n e – ulduzun ətrafında yaşayan planetlərin sayı. (2)
f l - əlverişli şəraitdə həyatın görünmə şansı. (1 - şərtlər varsa, həyat mütləq görünəcək)
f ilə – təmas axtaran sakinlərin olduğu planetlərin sayının sadəcə həyatın mövcud olduğu planetlərin sayına nisbəti. (0,01 və ya 1 faiz)
f i – sadəcə həyatın olduğu yerdə ağıllı həyatın görünməsi şansı. (0,01)
L planetlərarası əlaqəyə girmək istəyən inkişaf etmiş həyatın ömrüdür (10 min il).

Drake üçün yekun nəticə 10-dur. Bizimlə əlaqə saxlaya biləcək on qədər yerüstü cəmiyyət! Bəs onda niyə susurlar?