معادله دریک: جستجوی هوش فرازمینی. پارادوکس جدید فرمی و معادله دریک نظریه دریک

فرمول دریک توسط ستاره شناس آمریکایی فرانک دریک برای برآورد فرموله شد تعداد تمدن هادر کهکشان

(بله، این واقعاً در مورد موضوع سایت نیست. اما هنوز هم جالب است.)

فرمول دریک که در سال 1960 ظاهر شد، در عصر "امیدهای بزرگ کیهانی" بسیار شیک بود، اما پس از آن، به دلیل نارضایتی از عدم تحقق امیدها، شروع به انتقاد کرد و به عنوان یک قاعده، نه ماهوی، بلکه روش شناختی. شکایت اصلی در مورد فرمول دریک این است که "درباره هیچ" نیست؛ هر چیزی را می توان با این فرمول حساب کرد؛ فرمول غیرقابل ابطال و در نتیجه غیر علمی است.

من اظهار نظر در مورد غیرقابل ابطال را به وجدان منتقدان می سپارم: آنها یا معنای این مفهوم را نمی فهمند، یا عمداً خواننده را با اصطلاحی زیبا گمراه می کنند. تز عاطفی "فرمول در مورد هیچ است" به شرح زیر رمزگشایی می شود: منطقه مشکل مشکل آنقدر نامشخص است که استخراج هر فرمولی بیهوده به نظر می رسد: ما دقت کاذب را در زمینه بسیار متزلزل دریافت می کنیم.

این درست است، اما وظیفه دقیقاً به این صورت است: ارائه یک تخمین معقول از یک مقدار معین در شرایط بسیار نامطمئن که بر آن تأثیر می گذارد. این وضعیت اصلا منحصر به فرد نیست. اغلب در علم، و به ویژه در نجوم، در مرحله اولیه تحقیق لازم است در شرایط عدم قطعیت شدید فرضیاتی ایجاد شود. با کمال تعجب، از ملاحظات کلی می توان نتایج درستی گرفت و تخمین های عددی به دست آورد که تفاوت چندانی با حقیقت ندارند.

• چند تار مو روی سر رئیس جمهور ونزوئلا وجود دارد؟
• جرم پورکولا سالوانیا ماده چقدر است؟
• ویسکوزیته در فتوسفر خورشید چقدر است؟

از ملاحظات کلی می توان به این گونه پرسش ها پاسخ داد و عددی را به دست آورد که تفاوت فاجعه باری با صحیح نداشته باشد. در شرایط سوء تفاهم کامل از شرایط اولیه، یک خطای چند مرتبه بزرگ در حال حاضر یک نتیجه ارزشمند است!

این دقیقاً موقعیتی است که دریک در آن قرار داشت و فرمول به طور کلی پیش پاافتاده خود را ارائه کرد. او یک مشکل کاملاً نامفهوم را کاهش داد (برای تعیین تعداد تمدن های فرازمینی) به مجموعه ای از مسائل فرعی که قابل ارزیابی هستند. ممکن است ما چندین مرتبه اشتباه کنیم، اما در شرایط ما این از قبل خوب است!

در اینجا فرمول دریک در فرمول اصلی آن آمده است:

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

• R* - نرخ تشکیل ستاره (ستارگان در سال)
• f p - کسری از ستارگان با منظومه های سیاره ای
• n e - تعداد متوسط ​​سیارات منظومه که از نظر اکولوژیکی برای زندگی مناسب هستند
• f l - احتمال ظهور حیات در چنین سیاره ای
• f i - احتمال تکامل به معقول
• ج ج - احتمال شکل گیری تمدن
• ل - زمان وجود تمدن (سالها).

برخی نظرات باید داده شود.

در ابتدا، خود دریک در مورد جستجوی رادیویی برای تمدن های فرازمینی بحث کرد و بنابراین منظور تمدن های فنی پیشرفته با استفاده از ارتباطات رادیویی بود و پارامتر L را به طور خاص برای آنها تخمین زد. بدون از دست دادن کلیت، می توانید تمدن را به صلاحدید خود تعریف کنید و بر این اساس، طول عمر آن را تخمین بزنید.

مثلا

... می توان تمدن را در نهایت آن درک کرد نمای کلی، به عنوان یک ساختار اجتماعی-فرهنگی متمایز از قبایل منزوی. در این مورد، تمدن زمینی از سومریان آغاز می شود و امروزه تقریباً 5 هزار سال را در بر می گیرد.

... به دنبال یاسپرس، شمارش را از زمان محوری شروع کنید، زمانی که بشریت ارزش شناسی را شکل داد که ما هنوز در آن وجود داریم (احتمالاً این یک ارزش شناسی ضروری توسعه تمدنی است). در این مورد ما دو هزار و نیم سال داریم.

ما می توانیم خود را به تمدن های فنی محدود کنیم که تنها چند قرن قدمت دارند.

ثانیا، وابستگی به سرعت تشکیل ستاره تا حدودی نامشخص به نظر می رسد. در نگاه اول، متناقض است که تعداد تمدن های فرازمینی به تعداد ستاره های کهکشان بستگی ندارد، بلکه فقط به فراوانی تشکیل ستاره بستگی دارد. در واقع، اندازه کهکشان به طور ضمنی در این پارامتر گنجانده شده است، زیرا هر چه منظومه ستاره ای بزرگتر باشد، ستاره های جدید بیشتری در آن متولد می شوند. با این حال، در اصلاحات فرمول می توان از تعداد ستاره های کهکشان نیز استفاده کرد، اما پس از آن باید از پارامتر مبهم "طول عمر کهکشان" استفاده کرد. نسخه اصلی فرم دقیق تر است.

من توضیح می دهم که در مورد چه چیزی صحبت می کنم.

واضح است که f = f p n e f l f i f c احتمال ظهور یک تمدن در یک ستاره تصادفی دلخواه است. ستاره های R* در سال متولد می شوند. پس از مدت زمان مورد نیاز، n = R * f تمدن بر روی این ستاره ها پدید می آید. در طول وجود یک تمدن (L سال)، معاصران آن n L تمدن دیگر خواهند بود. این به ویژه به این معنی است که R * نرخ تشکیل ستاره نه در زمان کنونی، بلکه تقریباً زمانی است که خورشید متولد شد. (خود دریک در مورد سرعت تشکیل ستاره به طور متوسط ​​در طول عمر کهکشان صحبت کرد که به طور کلی نادرست است.) در محدوده دقت قابل قبول، این جزئیات را می توان نادیده گرفت.

عوامل جدی وجود دارد که معمولاً هنگام صحبت در مورد فرمول دریک به آنها اشاره نمی شود که می تواند به طور جدی نتیجه را مرتبط کند. برخی از آنها برای افزایش کار می کنند، برخی دیگر - برای کاهش احتمال.

از تلخ شروع میکنم

«قابلیت سکونت زیست محیطی» در درجه اول به دمای سطح، یعنی به دمای ستاره مرکزی و فاصله آن بستگی دارد. مهم است که رژیم دما در تمام مدت از ظهور زندگی تا مرگ تمدن نباید از حد قابل قبول فراتر رود. با استفاده از مثال ما، باید در مورد 4-5 میلیارد سال صحبت کنیم، که به معنای دور انداختن ستارگان بیش از حد داغ، ستارگان ناپایدار و ستارگان بالای دنباله اصلی هرتزسپرونگ-راسل است (خوشبختانه تعداد زیادی از آنها وجود ندارد). به طور کلی، ارزش تعریف مجدد پارامتر f p به عنوان "کسری از ستارگان پایدار با منظومه های سیاره ای" را دارد، جایی که معنای "پایداری" در بالا توضیح داده شده است.

اینجا یه چیز خوبه

این فرمول نشان می دهد که تمدن یک پدیده یک بار در تاریخ سیاره است. یعنی سناریو این است: حیات در سیاره ظاهر شد، به حیات هوشمند تکامل یافت، تمدن شکل گرفت و تمدن مرد. همین.

این همه؟ چرا تمدن جدیدی بر اساس همین ذهن نمی تواند بوجود بیاید؟ اگر ذهن قدیم مرده است، چرا نمی تواند یک ذهن جدید بوجود بیاید (و تمدنی ایجاد کند)؟ چرا نمی تواند اتفاق بیفتد؟ زندگی جدید، اگر قدیمی مثلاً در نتیجه یک فاجعه از بین رفت، به هوش و غیره تبدیل شد؟ «یکبار مصرف بودن» تمدن یک محدودیت بسیار قوی و کاملاً بی اساس در فرمول دریک است. اگر تمدن یک چیز تجدیدپذیر است، پس در شکل کنونی آن، فرمول به طور قابل توجهی نادرست است: پارامتر L باید در تعداد تناسخ ها n r ضرب شود، و رشد آن منجر به غیرخطی شدن زمانی می شود که کل زمان L n r با سن مرتبط شود. ستاره.

البته، سوال عامل n r به شدت حدس و گمان است. به ویژه به سناریوی مرگ تمدن بستگی دارد و این حوزه آینده پژوهی محض است و اصلاً یک پیش بینی علمی جدی نیست.

تعداد تمدن های فرازمینی که مایل به تماس با تمدن ما هستند قابل پیش بینی است.

به طور کلی، تعداد کمی بزرگ است اکتشافات علمیکاملاً تاریخ گذاری شده - نه تنها بر اساس سال، بلکه بر اساس ماه و تاریخ. با این حال، حداقل یکی از آنها را می توان به معنای واقعی کلمه به دقیقه تاریخ گذاری کرد. در شب 1-2 نوامبر 1961، چند دانشمند که در کنفرانسی در گرین بانک، ویرجینیا، ایالات متحده برگزار شد، تا دیروقت در یک بار نشستند و درباره مقاله ای که توسط فیزیکدان فیلیپ موریسون (متولد 1915) نوشته شده بود، و جوزپه کوکونی (ب. 1914). آنها بحث کردند که آیا دانشمندان زمینی، که به تازگی شروع به ساخت تلسکوپ های رادیویی جدی کرده بودند، واقعاً می توانند سیگنال های رادیویی ارسال شده توسط تمدن های فرازمینی را از اعماق فضا تشخیص دهند یا خیر. اگر جایی در اعماق کیهان واقعاً حداقل یک تمدن فرازمینی وجود داشته باشد که به دنبال تماس با ما است، احتمالاً سیگنال‌های رادیویی را برای ما ارسال می‌کند و ما فقط باید آنها را بگیریم. در همان زمان، وظیفه روز بعد کنفرانس تدوین شد: تخمین تعداد احتمالی تمدن های فرازمینی که آماده تماس با ما هستند.

این سوال مطرح شد و پاسخ همان روز بعد توسط ستاره شناس رادیویی آمریکایی فرانک دریک پیشنهاد شد. طبق فرمول او تعداد تمدن های فرازمینی ناست:

جایی که R-تعداد ستارگانی که سالانه در کیهان تشکیل می شوند. R -احتمال داشتن یک ستاره منظومه سیاره ای؛ N e -احتمال اینکه در بین سیارات سیاره ای شبیه به زمین وجود داشته باشد که منشاء حیات در آن امکان پذیر است. L-احتمال منشا واقعی حیات در این سیاره؛ با -این احتمال وجود دارد که زندگی هوشمند مسیر توسعه تکنولوژیک را طی کرده باشد، وسایل ارتباطی را توسعه داده باشد و بخواهد ارتباط برقرار کند و در نهایت، تی- میانگین زمانی که طی آن تمدنی که مایل به برقراری تماس است، سیگنال های رادیویی را برای تماس با ما به فضا می فرستد. منظور از فرمول دریک، اگر دوست دارید، این است که همه چیز را کاملاً اشتباه نگیرید، بلکه به وضوح میزان نادانی انسان را در مورد وضعیت واقعی جهان نشان دهید و حداقل به طور تقریبی، یک ارزیابی صرفاً حدسی را تقسیم کنید. تعداد کلتمدن های موجود در آن را به چندین تخمین احتمالی می رساند. حداقل به این ترتیب همه چیز کمتر مرموز به نظر می رسد.

در زمان کنفرانس بانک سبز، تنها عدد کم و بیش شناخته شده در سمت راست فرمول، تعداد ستارگانی بود که سالانه تشکیل می‌شوند. آر.در مورد اعداد دیگر، سپس به سیارات زمینی ( N e) حتی در منظومه شمسی ما، این امکان وجود داشت که از یک (فقط زمین) تا پنج (زهره، زمین، مریخ و یکی از هر یک از ماهواره های بزرگ مشتری و زحل) اجرام فضایی از نوع سیاره ای را طبقه بندی کنیم. با پیش‌بینی‌های خوش‌بینانه از این دست، معلوم شد که کهکشان به معنای واقعی کلمه مملو از میلیون‌ها تمدن از نظر فناوری پیشرفته است. نو ما اساساً در این "لیگ کهکشانی" جوانان هستیم. این اطلاعات بلافاصله به رسانه ها سرازیر شد رسانه های جمعیو از طریق آنها - آگاهی توده ها، و مردم به سادگی از تردید در اینکه وجود هوش فرازمینی یک حقیقت تغییر ناپذیر است، دست کشیدند.

با این حال، بیش از یک دهه از سال 1961 می گذرد، و هر چه جلوتر می رویم، بیشتر متقاعد می شویم که لازم است خوش بینی ایجاد شده در ابتدا توسط فرمول دریک را تعدیل کنیم. آگاهی توده ایزمینیان در آرزوی برادران هستند. امروزه، برای مثال، برخلاف اعضای بیش از حد خوشبین گروه گرین بانک، می دانیم که وجود حیات در درون ما منظومه شمسیخارج از زمین بسیار بعید است (مگر اینکه در زیر یک صفحه یخی ضخیم در اقیانوس چهارمین قمر بزرگ زحل وجود داشته باشد، که به طعنه ای عجیب، اروپا نامیده می شود). و اگرچه پس از سال 1961 منظومه های سیاره ای زیادی را در اطراف ستارگان شناخته شده قبلی کشف کردیم، اما همه آنها شباهت چندانی به منظومه شمسی ما ندارند، زیرا سیارات آنجا، در اکثر موارد، در مدارهای بیضی شکل درازی با یک مدار بسیار قابل توجه می چرخند. عجیب و غریب، به این معنی که تفاوت دمای سالانه روی آنها از نقطه نظر توسعه حیات پروتئین غیرقابل قبول به نظر می رسد. در واقع، معلوم شد که شرایط مساعد برای حفظ آب بر روی سطح یک سیاره برای میلیاردها سال بدون تبخیر و/یا یخ زدن آن، آنقدر شدید است که به جز زمین، هیچ سیاره ای هنوز پیدا نشده است. و این تعجب آور نیست، زیرا حتی چند درصد تغییر در شعاع مدار زمین منجر به غیرقابل سکونت شدن سیاره ما خواهد شد.

این اتفاق افتاد که در سال 1981، من و ستاره شناس همکارم رابرت رود (متولد 1942) با فرمول دریک برخورد کردیم و تصمیم گرفتیم آن را در پرتو دانش علمی مدرن به طور انتقادی بازنگری کنیم. با جایگزینی تمام تخمین های مقادیر موجود در سمت راست فرمول، مقدار را به دست آوردیم ن، تقریباً برابر با 0.003 است. یعنی از هر هزار (یا تقریباً یک در سیصد) منظومه ستاره‌ای سه منظومه دارای تمدن پیشرفته‌ای هستند که می‌خواهند با ما ارتباط برقرار کنند. یا اگر دوست دارید، این بدان معناست که سیگنال‌های بین‌ستاره‌ای از هوش فرازمینی در کهکشان ما تنها در 1/300 آخرین عمر آن ظاهر شد. در هر صورت، شانس ما برای یافتن آنها بسیار ضعیف است: 1:300. طبیعتاً در طول بیست و چند سال گذشته هیچ چیز تغییر نکرده است و تمدن های فرازمینی هیچ نشانه ای از حیات نشان نداده اند. جست‌وجوی آن‌ها ده‌ها سال است که هم با هزینه‌های عمومی و هم توسط بنیادهای خصوصی تأمین مالی می‌شود. افسوس... تا به امروز ما برادران فرازمینی بدنام را در ذهن پیدا نکرده‌ایم، چه رسد به تلاش برای برقراری ارتباط با آنها. باشه. اما ما اطلاعات کاملاً قابل اعتماد زیادی در مورد آنچه در آنجا وجود دارد جمع آوری کرده ایم خیر.

انریکو فرمی، فیزیکدانی که در سال 1950 در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو کار می کرد، از همکارانش این سوال معروف را پرسید: "آنها کجا هستند؟" . برنده جایزه نوبل به این اختلاف اشاره کرد که به نظر او عجیب بود. با توجه به این تعداد زیادی ازستارگان در کهکشان ما، حتی احتمال ناچیز حیات در نزدیکی هر ستاره معینی به معنای وجود تعداد زیادی از تمدن های بیگانه است. علاوه بر این، با فرض احتمالات معقول در مورد توانایی بیگانگان برای سفر بین ستاره ای، تغییر فیزیکی فضای اطراف یا برقراری ارتباط، ما باید شواهدی از وجود آنها را ببینیم. اما ما نمی بینیم. این اختلاف به نام معروف شد پارادوکس فرمیفقدان حیات در جهان قابل مشاهده معمولاً نامیده می شود مشاهدات فرمی.

فرضیه های بسیاری سعی کرده اند پارادوکس فرمی را توضیح دهند. به عنوان مثال، اینکه تمدن های دیگر پیش از اینکه یاد بگیرند بین ستاره ها سفر کنند یا ارتباطات راه دور برقرار کنند، عمدا خود را پنهان می کنند یا خود ویران می شوند. مشکل اصلی چنین فرضیه هایی این است که مکانیسم پیشنهادی برای پنهان کردن وجود یا خود ویرانگری باید بسیار قابل اعتماد باشد: اگر تنها 99 درصد تمدن ها خود را نابود کنند، این کار کمی برای حل پارادوکس انجام می دهد.

بنابراین، همه این فرضیه ها به شدت حدس و گمان باقی می مانند و تا حد زیادی فقط بر فرضیات مربوط به برخی انگیزه های جهانی یا پویایی اجتماعی بیگانگان تکیه می کنند، در حالی که ما نمی توانیم دانش مشابهی در مورد دنیای خودمان ادعا کنیم. این فرضیه ها به دلیل منطقی بودن علمی مستقلشان در نظر گرفته نمی شوند، بلکه تنها به این دلیل که راه حلی برای پارادوکس فرمی ارائه می دهند.

دانشمندان مؤسسه آینده بشریت در دانشگاه آکسفورد مقاله ای علمی منتشر کرده اند که در آن نشان می دهد که "بررسی صحیح عدم قطعیت های علمی پارادوکس فرمی را از بین می برد." به عبارت دیگر، منحصر به فرد بودن ما در کیهان و عدم وجود حیات بیگانه قابل مشاهده به یک «پارادوکس» یا یک رویداد بعید تبدیل نمی شود.

نویسندگان کار علمیآنها از این واقعیت انتقاد می کنند که فرمول دریک معمولاً با تخمین های نقطه ای استفاده می شود. با این حال، چنین تخمین‌های نقطه‌ای «دلالت بر دانش درباره فرآیندهایی (به‌ویژه آن‌هایی که به منشأ حیات مربوط می‌شوند) است که با توجه به وضعیت فعلی علم، غیرقابل دفاع هستند. به گفته دانشمندان بریتانیایی، با در نظر گرفتن عدم قطعیت واقعی، تخمین های نقطه ای باید جایگزین شوند توزیع های احتمال، که منعکس کننده درک علمی فعلی است. و سپس، طبق فرمول دریک، تصویری کاملاً متفاوت ظاهر می شود - و هر دلیلی برای اطمینان از اینکه کهکشان (یا جهان قابل مشاهده) شامل تمدن های دیگر است ناپدید می شود.

نتیجه دوم کار علمی: دانشمندان نشان دادند که با توجه به محدودیت های مشاهده شده تسلط سایر تمدن ها، "احتمالات به روز شده ما نشان می دهد که احتمال زیادی وجود دارد که ما تنها هستیم." نویسندگان با استفاده از دو روش مختلف نتایج کیفی مشابهی یافتند: استفاده از تخمین‌های نویسندگان از دانش علمی فعلی مرتبط با پارامترهای کلیدی، و استفاده از تخمین‌های متفاوت از این پارامترها در ادبیات اختر زیست‌شناسی به عنوان نماینده‌ای برای عدم قطعیت علمی فعلی.

محاسبه با استفاده از این روش احتمال نسبتاً بالایی را نشان داد که بشر در کهکشان راه شیری بومی خود (53-99.6٪) یا حتی در کل جهان قابل مشاهده (39-85٪) تنها باشد. بر این اساس، به سؤال معروف "آنها کجا هستند؟" نویسندگان کار علمی پاسخ می دهند: "احتمالاً بسیار دور و احتمالاً فراتر از افق کیهانی و برای همیشه دست نیافتنی."

از مجموع موارد فوق، نتیجه سوم نتیجه می گیرد که بدبینی برای بقای نوع بشر، بر اساس پارادوکس فرمی، بی اساس است. به عبارت دیگر، بشریت شانس خوبی برای بقا داردو نمی توان بر اساس این واقعیت که یک تمدن به اندازه کافی توسعه یافته در جهان قابل مشاهده وجود ندارد، در مورد اجتناب ناپذیر بودن خود تخریبی تمدن نتیجه گیری کرد. این شاید خوش بینانه ترین نتیجه یک کار علمی منتشر شده باشد.

این مقاله در تاریخ 6 ژوئن 2018 در سایت preprint arXiv.org (arXiv:1806.02404v1) منتشر شده است.

ایلان ماسک به محاسبات متخصصان انگلیسی پاسخ داد. "خیلی عجیب"، -

کارخانه اتومبیل اولیانوفسک

حاشیه نویسی:

این مقاله به شیوه ای جدید موضوع جستجوی تمدن های فرازمینی را نشان می دهد. پارادوکس فرمی و معادله دریک را با تحقیقات مدرنناسا در مورد تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان. این مقاله رابطه بین میزان توسعه تمدن و وجود امواج رادیویی تولید شده توسط آن را آشکار می کند. ایده اصلی- در مرحله معینی از توسعه، یک تمدن هوشمند لزوما باید از ارتباطات رادیویی استفاده کند. مقاله این ایده را بیان می کند که ماده زنده دیر یا زود به تمام سیارات فراخورشیدی می رسد و در جایی که شرایط مناسب وجود دارد توسعه می یابد. این مقاله تعداد منظومه های ستاره ای کهکشان 4 میلیارد ساله ما را که شامل سیارات فراخورشیدی هستند تخمین می زند و همچنین تعداد تقریبی تمدن های هوشمند موجود در کهکشان ما را ارائه می دهد. اثبات وجود تمدن ها در کهکشان ما ارائه شده است. مشکل جستجوی SETI به روشی جدید نشان داده شده است.

این مقاله به شکلی جدید جستجوی تمدن های فرازمینی را نشان می دهد. پارادوکس فرمی را خلاصه می کند ومعادله دریک با تحقیقات مدرن ناسا در مورد تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان. این مقاله رابطه بین درجه توسعه تمدن و حضور امواج رادیویی را که آن را تولید می کند نشان می دهد. ایده اصلی - در مرحله خاصی از توسعه، یک تمدن معقول باید از ارتباطات رادیویی استفاده کند. این مقاله این ایده را بیان می کند که ماده زنده دیر یا زود به تمام سیارات خارجی ختم می شود و در جایی که شرایط مناسب وجود دارد توسعه می یابد. این مقاله تعداد منظومه‌های ستاره‌ای در کهکشان ما را با قدمت 4 میلیارد سال تخمین می‌زند که در آن سیارات عجیب و غریب و همچنین تعداد تقریبی تمدن‌های هوشمند موجود در کهکشان ما وجود دارد. شواهدی مبنی بر وجود تمدن ها در کهکشان ما ارائه شده است. مشکل جستجوی SETI در یک فرم جدید نشان داده شده است.

کلید واژه ها:

فضا؛ زمان؛ سرعت؛ سیگنال های رادیویی؛ تمدن؛ سیر تکاملی؛ کهکشان

فضا؛ زمان؛ سرعت؛ سیگنال های رادیویی؛ تمدن؛ سیر تکاملی؛ کهکشان

UDC 52-54

معرفی

انسان با درک اندازه غول پیکر جهان و زمان وجود آن، بی اختیار به این فکر افتاد که آیا در گستره وسیع آن موجوداتی شبیه به ما وجود دارد؟
و بشریت با استفاده از آخرین دستاوردهای علم، به شدت شروع به جستجوی تمدن های دیگر کرد. اگرچه مردم در ذهن خود به جستجوی برادران می اندیشیدند زمان های قدیمما اخیراً شروع به استفاده از علم برای حل این مشکل کردیم.

بیایید مشکل جستجوی تمدن های فرازمینی از دهه 60 قرن بیستم تا به امروز را با خلاصه تحقیقات دانشمندان مدرن، یعنی پارادوکس فرمی و معادله دریک با تحقیقات مدرن ناسا در تلسکوپ کپلر و نظریه آدام فرانک، وودراف سالیوان.

پارادوکس فرمی و معادله دریک. نظریه کلاسیک

پارادوکس فرمی - عدم وجود آثار قابل مشاهده از فعالیت تمدن های بیگانه، که باید در طول میلیاردها سال از توسعه خود در سراسر جهان مستقر می شدند. این پارادوکس توسط فیزیکدان انریکه فرمی پیشنهاد شد که امکان کشف تمدن های فرازمینی را در زمین زیر سوال برد و با تلاشی برای پاسخ به یکی از مهم ترین سؤالات زمان ما همراه است: "آیا بشریت تنها تمدن از نظر فناوری پیشرفته در جهان است. ؟" تلاش برای پاسخ به این سوال معادله است دریک ، که تعداد تمدن های فرازمینی را برای تماس احتمالی تخمین می زند. با توجه به برخی از پارامترهای ناشناخته، تخمین نسبتاً بالایی از شانس چنین ملاقاتی ارائه می دهد.

این پارادوکس را می‌توان به صورت زیر فرض کرد: از یک سو، استدلال‌های متعددی مطرح می‌شود که باید تعداد قابل توجهی از تمدن‌های پیشرفته از نظر فناوری در جهان وجود داشته باشد. از سوی دیگر، هیچ مشاهداتی وجود ندارد که این موضوع را تایید کند. وضعیت متناقض است و به این نتیجه می رسد که یا درک ما از طبیعت یا مشاهدات ما ناقص و اشتباه است. همانطور که انریکو فرمی گفت: "خب، آنها کجا هستند؟"

معادله دریک

ن = آر * Fp * Ne * فلوریدا * فی * Fc * L، جایی که:

ن

آر

Fp

Ne

فلوریدا

فی

Fc- نسبت تعداد سیاراتی که اشکال حیات هوشمند با آنها امکان تماس و جستجوی آن را دارند، به تعداد سیاراتی که اصلاً اشکال حیات هوشمند در آنها وجود دارد.

L

توضیح پارادوکس فرمی و اصلاح معادله دریک

اکنون سعی خواهیم کرد با تغییر معادله دریک، پارادوکس فرمی را به شکلی ساده و قابل درک برای هر شخص غیرمستقیم توضیح دهیم. برای ساده سازی ادراک، فاصله ها را در میلیاردها سال نوری و زمان را در میلیاردها سال اندازه گیری می کنیم.

و بنابراین، با توجه به محاسبات مختلف، مقادیر متفاوتی به دست می آید ن - تعداد تمدن های هوشمند موجود در کهکشان راه شیری ما .

اعداد استفاده شده توسط دریک در سال 1961:

R = 10 / سال (10 ستاره در هر سال تشکیل می شود)

fp = 0.5 (نیمی از ستاره ها سیاره دارند)

ne = 2 (به طور متوسط ​​دو سیاره در یک منظومه قابل سکونت هستند)

fl = 1 (اگر زندگی امکان پذیر باشد، قطعاً بوجود خواهد آمد)

fi = 0.01 (1% احتمال دارد که زندگی به زندگی هوشمند تبدیل شود)

fc = 0.01 (1٪ از تمدن ها می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند)

L = 10000 سال (یک تمدن از نظر فنی پیشرفته برای 10000 سال وجود داشته است)

معادله دریک می دهد ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 10 000 = 10 .

مفروضات دیگر مقادیری را برای N بسیار نزدیک به صفر ارائه می دهند، اما این نتایج اغلب به نسخه ای از اصل انسان گرایی می رسد: مهم نیست که احتمال وقوع حیات هوشمند چقدر کم است، چنین حیاتی باید وجود داشته باشد، در غیر این صورت هیچ کس چنین سوالی را نخواهد پرسید. .

برخی از نتایج برای مفروضات مختلف:

R = 10/yr، fp = 0.5، ne = 2، fl = 1، fi = 0.01، fc = 0.01، و L = 50000 سال.

ن = 10 * 0,5 * 2 * 1 * 0,01 * 0,01 * 50,000 = 50 (در هر زمان حدود 50 تمدن وجود دارد که قادر به تماس هستند)

با این حال، ارزیابی‌های بدبینانه استدلال می‌کنند که زندگی به ندرت تا حد هوشمندی توسعه می‌یابد و تمدن‌های توسعه‌یافته عمر طولانی ندارند:

R = 10/yr، fp = 0.5، ne = 0.005، fl = 1، fi = 0.001، fc = 0.01، و L = 500 سال.

ن = 10 * 0,5 * 0,005 * 1 * 0,001 * 0,01 * 500 = 0,000125 (به احتمال زیاد ما تنها هستیم)

برآوردهای خوش بینانه ادعا می کنند که 10٪ قادر و مایل به برقراری تماس هستند و هنوز تا 100000 سال وجود دارند:

R = 20/yr، fp = 0.1، ne = 0.5، fl = 1، fi = 0.5، fc = 0.1، و L = 100000 سال.

ن = 20 * 0.1 * 0.5 * 1 * 0.5 * 0.1 * 100000 = 5000 (به احتمال زیاد با ما تماس خواهیم گرفت).

تحقیقات مدرنناسا و نظریه فرانک سالیوان

آخرین تحقیقات ناسا در مورد جستجوی سیارات فراخورشیدی (سیاره هایی با شرایط مناسب برای زندگی) با استفاده از تلسکوپ کپلر و احتمال وجود حیات هوشمند بر روی آنها در مقاله "محدودیت تجربی جدید در مورد فراوانی گونه های تکنولوژیکی در" خلاصه شده است. The Universe توسط دانشمندان جهان، آدام فرانک و وودراف سالیوان، منتشر شده در مجله Astrobiology در ماه می 2016 . نویسندگان استدلال می کنند که تعداد واقعی سیارات فراخورشیدی در کهکشان ما بسیار بیشتر از آن چیزی است که دریک تصور می کرد، اما احتمال ظهور حیات هوشمند ناچیز است. به گفته نویسندگان، احتمال ظهور حیات هوشمند در یک سیاره فراخورشیدی مناسب 10 -22 است. این ارزش نجومی کوچک نشان می دهد که ما تنها هستیم، نه تنها در کهکشان خود، بلکه حتی در جهان قابل مشاهده. در اینجا یک تصویر محبوب از مقاله است ، که مملو از کل اینترنت است (شکل 1).

شکل 1 اصلاح معادله دریک در مقاله آدام فرانک و وودراف سالیوان.

در این حالت معادله دریک به جای پنج عامل تنها به دو عامل کاهش می یابد.

آ = N ast * Fbt، جایی که:

آ- تعداد تمدن های هوشمند

N ast - تعداد سیارات خارجی

F bt - احتمال زندگی هوشمند

ما گرفتیم

N ast - 100 میلیارد - 10 11

F bt - ده به توان منهای 22 - 10 -22

A= 10 11 * 10 -22 = 10 -11، یعنی 1 در 100 میلیارد.

به طور کلی، دانشمندان آدام فرانک و وودراف سالیوان معادله درک را اصلاح نکردند، اما معادله خود را بدون در نظر گرفتن تعداد زیادی از عوامل استخراج کردند. کل نظریه مبتنی بر محاسبه احتمال ظهور اشکال حیاتی هوشمند است.

نظریه الکساندر پانوف(محاسبه نظری کمیت جهان های هوشمنددر کهکشان ما)

اگر عواملی مانند سرعت شکل‌گیری منظومه‌های ستاره‌ای در یک دوره زمانی معین از وجود کهکشان ما، فاصله تا سیارات دارای تمدن هوشمند، طول عمر محدود ستارگان، تراکم توزیع تمدن‌های هوشمند در سراسر کهکشان را در نظر بگیریم. و همچنین زمانی که تعداد تمدن های هوشمند را تعیین می کنیم، اعداد بسیار کمتری به دست می آید. تئوری ای که همه ضرایب را در نظر می گیرد در مقاله او "تعمیم های دینامیکی فرمول دریک: نظریه های خطی و غیرخطی" توسط A. D. Panov استفاده شد.او از فرمول های پیچیده و وابستگی های لگاریتمی استفاده کرد. نویسنده مقاله ارقام دقیقی در مورد تعداد تمدن های هوشمند ارائه نمی دهد، بلکه فقط نمودارهای "از" و "به" را ارائه می دهد، بنابراین در اینجا نظریه خطی [ 3، از 117 ] در یک لحظه معین از زمان حدود 900 تا 1000 تمدن هوشمند وجود دارد و بر اساس غیرخطی [ 3، ص 119 ] - از 3300 تا 3400.

اهداف و مقاصد

اهداف و مقاصد این مقاله خلاصه کردن تحقیقات و نتیجه‌گیری‌های نظریه‌های ذکر شده در بالا، و ارائه این تعمیم به زبانی قابل فهم و بدون فرمول‌ها و محاسبات پیچیده است («همه چیز مبتکرانه، همانطور که اینشتین گفت، ساده است»).

تصحیح ضرایب و اصلاح معادله دریک

بیایید ضریب fc (دریک) را تجزیه و تحلیل کنیم - تعداد تمدن هایی که می توانند و می خواهند ارتباط برقرار کنند. در تمام گزینه های محاسبه، این مقدار 0.01 است، یعنی فقط 1٪. چرا؟

بیایید در این مفهوم در نظر بگیریم "می خواهد"برقراری تماس: هر تمدن کم و بیش توسعه یافته ای (حتی اگر در عصر حجر باشد) می خواهد ارتباط برقرار کند. از این گذشته، این ماهیت توسعه تمدن، یعنی تکامل است، و این تمایل به گسترش حوزه های نفوذ، به دست آوردن فناوری ها و منابع جدید به منظور ایجاد استراتژی برای وجود، توسعه و بقا بیشتر است. و فقط از روی کنجکاوی به هر حال، تمدن ما نیز این کار را انجام می دهد: همانطور که با حضور کاوشگرهای وویجر 1 و وویجر 2 که اطلاعاتی در مورد تمدن بشری که منظومه شمسی را ترک کردند، نشان می دهد. اگر تمدن در سطحی بسیار بالاتر از ما باشد، احتمالاً ارتباط برقرار می کند که نشان دهنده فتح یک مستعمره جدید است، همانطور که دنیای قدیم اروپا مستعمرات را در آفریقا، هند و آمریکا در یک زمان فتح کرد. .

"شاید"برای ایجاد: ما دقیقاً نمی دانیم که زندگی در سیاره ما از چه زمانی آغاز شده است، زیرا ما در مورد میلیاردها سال صحبت می کنیم، به خصوص زمانی که حیات هوشمند آغاز شد. و به طور کلی آیا از سیاره ما سرچشمه گرفته است؟ بر اساس نظریه چارلز داروین، انسان که از نسل میمون ها بود، میلیون ها نفر را با سنگ و چماق بر روی زمین دوید. اما زمان آن فرا رسیده است و او فقط 10000 سال طول کشید (از نقطه نظر تکامل سیاره ما این یک لحظه است) تا از فناوری تبر سنگی به ارتباطات رادیویی، رایانه ها و بمب هسته ای حرکت کند. از آن لحظه به بعد امواج رادیویی شروع به ورود به فضای بیرونی کردند و اطلاعاتی را در مورد ما حمل می کردند و با سرعت نور منتشر می شدند و به هیچ وجه تمدن ما و همچنین تمدن های دیگر نمی توانند این آثار وجودی خود را از بین ببرند. و ارتباطات رادیویی و بر این اساس امواج رادیویی نشانه های توسعه هر تمدن تکنولوژیکی است، البته اگر تمدنی از نظر فنی بسیار پیشرفته تر از تمدن ما باشد، از ارتباطات مبتنی بر انتقال امواج رادیویی استفاده نمی کند، زیرا این ارتباط برای اعماق فضا مناسب نیست (سیگنال رادیویی مریخ 40 دقیقه به زمین پرواز می کند). اما در گذشته، زمانی که تمدن توسعه یافت، بدون شک آثاری به شکل سیگنال های رادیویی از خود بر جای گذاشت.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که مقدار ضریب fc توسط درایکو به اشتباه نشان داده شده است و هر تمدنی (100%) می تواند و می خواهد ارتباط برقرار کند، از جمله تمدن ما، بنابراین ضریب fcبرابر 1 است، ضرب در 1 چیزی به دست نمی دهد، بنابراین می توان این ضریب را نادیده گرفت.

بنابراین، اگر ضریب fc را در نظر نگیریم، اصلاح جدیدی از معادله دریک به دست می آوریم.

N= R* Fp * ن* فل* فی* L، جایی که:

ن- تعداد تمدن های هوشمندی که آماده برقراری تماس هستند

آر- تعداد ستاره هایی که در طول سال در کهکشان راه شیری ظاهر می شوند

Fp- درصد ستارگانی که سیاراتی در مدار خود دارند

Ne- میانگین تعداد سیارات و ماهواره های آنها که شرایط آنها برای منشا حیات مناسب است

فلوریدا- احتمال ظهور حیات در یک سیاره مناسب

فی- احتمال ظهور اشکال حیات هوشمند در سیاراتی که امکان حیات وجود دارد

L- زمانی که زندگی هوشمندانه وجود دارد، می تواند با هم تماس پیدا کند و می خواهد این کار را انجام دهد

در عین حال، تعداد تمدن ها در تمام نسخه های محاسبات معادله دریک 100 برابر افزایش می یابد.

تصحیح ضرایب فرانک سالیوان و اصلاح نظریه آنها

در مقاله خود، آدام فرانک و وودراف سالیوان ادعا می کنند که احتمال پیدایش حیات هوشمند 10 تا 22 است. این یک کمیت بی نهایت کوچک است. ولی از کجا آمد؟ این مقدار شامل احتمال ظهور حیات به طور کلی، به این ترتیب، با ساده ترین اشکال، در این سیاره خارجی خاص است. با این حال، اکنون دانشمندان ردپایی از ساده‌ترین اشکال حیات در مریخ را کشف کرده‌اند و همچنین به‌طور تجربی ثابت کرده‌اند که گلسنگ‌ها و جلبک‌های سبز آبی در جو شبیه‌سازی شده مریخ نسبت به شرایط زمینی احساس بهتری دارند. علاوه بر این، برخی از میکروارگانیسم ها و هاگ های آنها می توانند زمان بی نهایتی را در فضای بیرونی بگذرانند، پس از آن، زمانی که در معرض شرایط مساعد قرار بگیرند، شروع به زندگی می کنند. . بنابراین، با سفر در فضای بیرونی از یک سیاره به سیاره دیگر، هاگ های ساده ترین موجودات می توانند همه سیارات خارجی را پر کنند. بنابراین، با اطمینان زیاد، زندگی در تمام سیارات فراخورشیدی وجود دارد، حداقل در ساده ترین اشکال آن.

سیاره فراخورشیدی سیاره ای با شرایط مناسب برای حیات است که از جمله دارای آب مایع است. بیایید به طور خلاصه تصاویر سیارات را از وب سایت رسمی ناسا که توسط تلسکوپ کپلر گرفته شده است، تجزیه و تحلیل کنیم.

شکل 2 سیاره ما "زمین". برای مقایسه.

شکل 3 سیاره "Kepler-22b". اندازه آن تقریباً 4 برابر زمین است. جو و ابر دارد. جو بسیار ضخیم تر و متراکم تر از جو زمین است. رنگ سبز آبی ممکن است نشان دهنده وجود جلبک در آب شیرین اقیانوس باشد که تمام سطح سیاره را پوشانده است. اما به احتمال زیاد، سطح سیاره به دلیل اتمسفر متراکم قابل مشاهده نیست، زیرا تصویر نشان می دهد که جو نیز رنگ سبز آبی دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که سطح سیاره با نوعی گاز پوشیده شده است. احتمال به وجود آمدن حیات در چنین سیاره ای بسیار کم است.

شکل 4 سیاره "Kepler-69c". اندازه آن تقریباً 2 برابر زمین است. جو و ابر دارد. جو بسیار ضخیم تر و متراکم تر از جو زمین است و ابرهای بسیار بیشتری وجود دارد؛ رنگ آبی سطح، که بسیار شبیه رنگ اقیانوس های زمین است، ممکن است نشان دهد که تمام سطح سیاره با آب مایع پوشیده شده است. شاید متان احتمال به وجود آمدن حیات در چنین سیاره ای بسیار کم است.

شکل 5 سیاره "Kepler-62f". اندازه کمی بزرگتر از زمین است. جو و ابر دارد. فضا شفاف است. زمین و توده های آبی در سطح قابل مشاهده است. آب بسیار کمتر از روی زمین وجود دارد. به احتمال زیاد، حیات در این سیاره بوجود خواهد آمد.

شکل 6 سیاره "Kepler-186f". اندازه کمی بزرگتر از زمین است. جو و ابر دارد. در واقع برادر دوقلوی زمین ماست. به احتمال زیاد، حیات در این سیاره بوجود خواهد آمد.

این تصاویر از کجا آمده اند؟ در واقع، در تلسکوپ کپلر، سیاره به شکل یک نقطه، حتی به شکل یک پیکسل نمایش داده می شود. همه این تصاویر به احتمال زیاد مدل های کامپیوتری سیارات فراخورشیدی را نشان می دهند. اما حتی اگر این تصاویر فقط مدل های کامپیوتری باشند، و کامپیوترهای مدرن از چنان قدرت عظیمی برخوردار باشند که حتی با داده های ناچیز، به عنوان مثال، در اندازه، دمای سطح، طیف و شدت تابش، می توانند یک مدل واقعی ایجاد کنند. بنابراین، حداقل در Kepler-452b و Kepler-186f، این احتمال وجود دارد که طی میلیاردها سال زندگی به حیات هوشمند تبدیل شود. فرآیندی که «تکامل» نامیده می‌شود و نظریه چارلز داروین در اینجا کاملاً تأثیر دارد. ما می توانیم آن را در واقعیت خود مشاهده کنیم. به عنوان مثال: این یک واقعیت شناخته شده است که باکتری های استافیلوکوک های بیماری زا که باعث بیماری های انسانی می شوند آنقدر سریع با عملکرد آنتی بیوتیک ها سازگار می شوند که دانشمندان فرصتی برای تولید داروهای جدید ندارند. . میکروب ها باید زنده بمانند و این کار را با موفقیت انجام می دهند و ما می توانیم روند تکامل را در زمان واقعی مشاهده کنیم. ماده زنده قادر به تکامل مداوم است. فرآیند تکامل زمانی تسریع می شود که محیط هستی تغییر می کند و موجودات باید با شرایط جدید سازگار شوند. این توسط تاریخ زمین شناسی سیاره ما تایید شده است: عصر یخبندانو سیل، حرکت قاره ها، زلزله و سقوط شهاب سنگ های غول پیکر. این فجایع، که در طی میلیون‌ها سال اتفاق افتاد، منجر به نابودی حیات نشد، بلکه برعکس، منجر به تکامل و تبدیل آن به شکلی هوشمند شد. بنابراین، نتیجه خود را نشان می دهد: سن کهکشان راه شیری ما آنقدر بزرگ است که برای تکامل ماده زنده از ساده ترین موجودات تک سلولی به حالت هوشمند کافی است، و این یک واقعیت نیست که در سیاره ما شرایط برای پیدایش حیات هوشمند بهتر از سایر سیارات خارجی است.

فرانک و سالیوان در معادله خود پارامتر L را در نظر نمی گیرند - زمانی که در طی آن زندگی هوشمند وجود دارد و آماده تماس است، اما بیهوده. بدون در نظر گرفتن این پارامتر، مشخص نیست که در یک زمان معین چند تمدن وجود دارد. طول عمر یک تمدن یک شاخص نسبتا بحث برانگیز است، زیرا پیش بینی اینکه یک تمدن چقدر دوام خواهد آورد بسیار دشوار است. اگر تمام منابع روی سیاره دختر تمام شود، آنگاه تمدن از بین می رود، مثلاً 10000 سال (مثل دریک). اگر تمدنی بر استعمار سیارات دیگر در منظومه ستارگان خود، از جمله سیارات نامناسب برای زندگی، و توسعه منابع روی آنها تسلط داشته باشد، آنگاه می تواند میلیون ها سال وجود داشته باشد و آثار وجود آن حتی می تواند میلیاردها باشد (تا زمانی که چرخه زندگی ستاره به پایان می رسد). سخت نیست که متوجه شویم تمدن ما به مرحله استعمار سیارات در منظومه شمسی ما بسیار نزدیک شده است و خورشید هنوز 2 میلیارد سال فرصت دارد تا به مرحله غول سرخ برسد. علاوه بر این، هنگامی که عمر تمدن ما به پایان می رسد، پس از آن، ماهواره های مصنوعی با اطلاعاتی در مورد ما و فناوری های ما در مدار خورشید باقی می مانند که امواج رادیویی را به فضا منتشر می کنند و انرژی را از صفحات خورشیدی دریافت می کنند.

در اینجا رابطه خاصی در توسعه تکنولوژیکی تمدن بین توانایی استعمار سیارات و انتقال سیگنال های رادیویی وجود دارد. این دو نقطه در توسعه فناوری در دوره زمانی بسیار به هم نزدیک هستند و در مقیاس زمانی کیهان (میلیاردها سال) حتی می توان آنها را با هم ترکیب کرد و به یک نکته اشاره کرد. البته، در این نقطه از زمان ممکن است فجایع مختلف، برخورد سیارک، برخورد سیاره ای، انفجار تابش گاما و غیره رخ دهد. اما ماده به قدری در سراسر جهان پراکنده است که احتمال وقوع این رویداد در یک بازه زمانی مشخص ناچیز است.

در نتیجه، برای در نظر گرفتن انواع فورس ماژور و مفروضات، ما طول عمر یک تمدن بسیار پیشرفته از نظر تکنولوژیکی را که قادر به تولید امواج رادیویی برای حداقل 100 میلیون سال است، می‌گیریم.

حالا متوجه شدید که از چه مقیاسی صحبت می کنیم؟ با اصلاحات فوق، تنها بر اساس داده‌های دریک، باید میلیون‌ها تمدن از نظر تکنولوژیکی بسیار پیشرفته در کهکشان ما وجود داشته باشد که آماده و مایل به برقراری تماس باشند.

با این حال، دریک معادله خود را در سال 1960 و سپس در ناسا گردآوری کرد

تلسکوپ کپلر وجود نداشت. اکنون برای به دست آوردن تعداد کافی از تمدن های هوشمند موجود در کهکشان راه شیری در یک زمان معین، باید از پارامترهای کاملاً متفاوتی با تکیه بر داده های تلسکوپ کپلر استفاده کرد.

اجازه دهید فرض کنیم که توسعه حیات از ساده ترین میکروارگانیسم ها به یک تمدن هوشمند در سطح ما به طور متوسط ​​به 4.3 میلیارد سال (سن تقریبی منظومه شمسی) نیاز دارد. طول عمر یک تمدن، که در طول آن از ارتباطات رادیویی استفاده می کند و سیگنال های رادیویی تولید می کند، 100 میلیون سال است (همانطور که در بالا ذکر شد). بنابراین، تعیین تعداد منظومه‌های ستاره‌ای در کهکشان با سیارات بیرونی با سن 4.2 تا 4.4 میلیارد سال ضروری است. فرض کنید 0.0001 (تنها 0.01٪ از ستاره های کهکشان ما شرایط ما را دارند). بر اساس تجزیه و تحلیل مدل های کامپیوتری فوق، تنها نیمی از سیارات خارجی می توانند حیات هوشمند ایجاد کنند. تعداد سیارات فراخورشیدی 100 میلیارد است. معادله ای به شکل زیر بدست می آوریم:

N R = 0.5*O m *N ast= 0.5 * 10 11 * 0.0001 = 0.005 میلیارد (یا 5 میلیون)، که در آن

O m- تعداد سیارات فراخورشیدی در کهکشان ما

N ast- برای تعداد کل منظومه‌های ستاره‌ای با سیاره‌های بیرونی با سن 3.9 تا 4.1 میلیارد سال.

5 میلیون، تعداد تقریبی تمدن های هوشمندی است که در یک لحظه معین از زمان در کهکشان ما حضور دارند، به استثنای تمدن هایی که خیلی زودتر وجود داشته اند و قبلاً منقرض شده اند.

طبق نظریه الکساندر پانوف، ارقام به دست آمده بسیار کوچکتر از محاسبات ذکر شده در بالا هستند (N R = 5 میلیون)، اما همچنان، بر اساس محاسبات او از تمدن، در حال حاضر حداقل 900 (طبق نظریه خطی) وجود دارد. ) تمدن های پیشرفته در کهکشان. نویسنده در مقاله خود عاملی مانند فاصله تا سیارات دارای تمدن هوشمند را در نظر گرفته است، بنابراین می توان نتیجه گرفت که ارقام ارائه شده در مقاله Panov A.D. - این تعداد تمدن هایی است که در حال حاضر باید سیگنال های رادیویی را از آنها دریافت کنیم.

حالا بیایید تخمین بزنیم: سن کهکشان راه شیری، طبق آخرین داده های دانشمندان، تقریباً 11.4 میلیارد سال است، قطر قرص آن تنها 100000 سال نوری است. سن منظومه شمسی 4.3 میلیارد سال است. یعنی 4.3 میلیارد سال از ابر گاز و غبار به منظومه ستاره ای با تمدن بسیار توسعه یافته گذشت. اکنون زمان قبل از این را می یابیم: 11.4 - 4.3 = 7.1 میلیارد سال، این تقریباً دو برابر بیشتر از سن منظومه شمسی است. البته، در آغاز پیدایش کهکشان راه شیری، می‌توانست شرایط نامناسبی برای پیدایش حیات وجود داشته باشد: سطوح بالای تشعشع، نیروهای گرانشی غول‌پیکر، دمای بالا و محیط تهاجمی در خود فضای بین‌ستاره‌ای. اما بیش از زمان کافی (7.1 میلیارد سال) وجود دارد، بنابراین می توانیم با اطمینان بگوییم که تمدن های بسیار توسعه یافته آماده برای تماس بسیار زودتر از تمدن ما بوجود آمدند، شاید حتی قبل از ظهور منظومه شمسی.

اگر اندازه کهکشان راه شیری و قدمت آن را تخمین بزنیم، سیگنال های رادیویی تولید شده توسط تمدن ها باید مدت ها پیش کهکشان راه شیری را ترک می کردند، چه رسد به عبور از آن. همه این محاسبات فقط در مقیاس کهکشان ما داده شده است، چه رسد به مقیاس جهان ...

اکنون پیشرفت تکنولوژیک بشر رسیده است سطح بالا، فناوری مدرن قادر به دریافت سیگنال های رادیویی با هر فرکانس و دامنه ای است، با هر فرکانس، حتی بسیار کم، دانشمندان در حال اسکن فضا با جدیدترین تلسکوپ های رادیویی پیشرفته هستند، ولی افسوس که هیچی …. و مهمترین سوال: چرا؟؟؟ بنابراین معلوم شد که ما واقعاً تنها هستیم در این دنیای بزرگ؟ اما این نمی تواند باشد، شما نمی توانید نظریه احتمال را فریب دهید ... با توجه به موارد فوق، سؤال فرمی حتی متناقض تر شده است.

حتی اگر: نقل قول - "کل کهکشان، از جمله منظومه شمسی، مدتهاست که توسط EC ها مستعمره شده است، اما آنها حضور خود را نشان نمی دهند، زیرا اخلاق کهکشانی ایجاب می کند که به تمدن های در حال توسعه فرصت داده شود تا به طور مستقل مشکلات خود را حل کنند." پایان نقل قول [ 4] به هر حال، زمانی که آنها در حال توسعه بودند تا جایی که ما اکنون در آن هستیم، مجبور بودند در مرحله ای از امواج رادیویی و ارتباطات مبتنی بر آنها استفاده کنند.

و یک نکته مهم دیگر: حتی اگر این سیگنال‌های رادیویی را دریافت کنیم، سیگنال‌هایی از فضای دور از طرف برادرانمان که در سطح توسعه‌ای هستند که ما در آن هستیم، پس «نباید از آنها انتظار داشته باشیم. سفینه های فضاییو کاوشگر» (همانطور که ایگور پروکوپنکو در برنامه «سرزمین هذیان» گفت)، زیرا حتی تمدن هایی که توانستند سیارات منظومه ستاره ای خود را مستعمره کنند، نمی توانند بر فواصل جداکننده ما غلبه کنند. از نزدیکترین ستاره (آلفا قنطورس)، نور در عرض 4.3 سال به منظومه شمسی می رسد، اما سیاره قابل سکونت در آنجا وجود ندارد. نزدیکترین سیاره فراخورشیدی در منظومه ستاره ای Gliese 667 در فاصله 22 سال نوری از زمین قرار دارد. حتی اگر تا حدود سرعت نور شتاب بگیرید، یک پرواز رفت و برگشت حداقل 50 سال طول می کشد. با این حال، انجام چنین سفری از نظر فنی یک کار بسیار دشوار است و حتی ممکن است غیرممکن باشد. در سرعت‌های پایین‌تر، سفر مهم نیست، زیرا زمان قابل مقایسه با طول عمر خود تمدن است. با در نظر گرفتن چنین فواصل غول پیکری، پروازهای بین ستاره ای حتی در سرعت های نور چندان مهم نیستند.

نتیجه گیری

1. بدون شک، تمدن های هوشمند و بسیار توسعه یافته ای در کهکشان ما وجود دارد و در یک لحظه معین از زمان باید سیگنال های رادیویی را دریافت کنیم که آثاری از فعالیت های حداقل نهصد تمدن هوشمند است.

2. ما می توانیم ردپای تمدن دیگری را در مرحله کنونی توسعه فناوری تنها با وجود سیگنال های رادیویی آن تشخیص دهیم.

3. ما نمی توانیم از طریق ارتباط رادیویی (سریع ترین در جهان) با برادران خود تماس بگیریم، زیرا زمان ارسال و دریافت پیام بسیار طولانی است. تماس فیزیکی با تمدن دیگری به دلیل فواصل زیاد غیرممکن تر است.

4. تماس مستلزم اصول متفاوتی برای ارتباط و حرکت در فضا نسبت به مواردی است که اکنون استفاده می کنیم.

نتیجه

بالاخره چرا سیگنال های رادیویی برادرانمان را در ذهن تشخیص نمی دهیم؟

می توانیم فرض کنیم:

الف) نظریه نسبیت اینشتین از برخی جهات نادرست است:

امواج رادیویی و نور آنطور که او انتظار داشت منتشر نمی شوند، پس به طور کلی لازم است کل نظریه نسبیت، تغییر طیف قرمز و در نتیجه فاصله تا ستاره ها، سن کهکشان ها و غیره بررسی شود.

سیگنال‌های رادیویی تمدن‌ها می‌توانند توسط فضا جذب شوند و به ما نمی‌رسند، زیرا منبع سیگنال بسیار ضعیف است و نور از منابع بسیار قوی‌تر ستارگان و سیارات این کار را می‌کند.

سیگنال های رادیویی تمدن ها را می توان توسط ساطع کننده های قوی تر خنثی کرد: ستارگان و اختروش ها.

ب) سیگنال های رادیویی آنقدر ضعیف هستند که ما هنوز نداریم وسایل فنیبرای گرفتن آنها

ج) وجود سیگنال های رادیویی از ما پنهان است.

درباره زمان و مکان

طبق نظریه نسبیت انیشتین، سریعترین چیز در جهان سرعت نور است، اما فواصل آنقدر زیاد است که از یک ناظر خارجی، فواصل زمانی عظیمی از فرآیندهایی که در آن اتفاق می افتد به دست می آوریم. در اینجا ما یک عدم تعادل بزرگ در سرعت فضا داریم. این عدم تعادل زمان زیادی را می دهد، غیرقابل قیاس با طول عمر یک تمدن هوشمند، بنابراین ما چاره ای جز فرضیات نداریم، همانطور که انیشتین هنگام نوشتن نظریه خود انجام داد، البته، بسیاری از این موارد در عمل آزمایش شده است (دوباره در بخش کاملاً کوچکی از فضای اطراف ما)، اما بسیاری از موارد زیر سوال باقی می‌مانند. نسبیت چیست؟ بله، واقعیت این است که ما فقط می‌توانیم فرآیندهایی را در جهان مشاهده کنیم که با سرعت نور اتفاق می‌افتند و نمی‌دانیم در حال حاضر وضعیت چگونه است، مثلاً: ما یک ستاره یا حتی یک کهکشان را می‌بینیم. ، یا بهتر است بگوییم نور از آن، اما در واقعیت مدتهاست که دیگر وجود ندارد. و دوباره فاصله را بر حسب سال نوری می سنجیم (مسافتی که نور در یک سال طی می کند) اما در واقع زمان است. به نظر می رسد که زمان زمان است و فاصله نیز در واقع زمان است. زمان یک کمیت اساسی در جهان است، زیرا تمام فرآیندها را کنترل می کند. معلوم می شود که بعد پنجمی وجود ندارد، حتی سه بعد فضا وجود ندارد، اما فقط یک بعد وجود دارد - این زمان است که با بی نهایت خود، جهان اطراف ما را تشکیل می دهد.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1. آمبارتسومیا V.A.، Kardashev N.S.، Troitsky V.S. "مشکل جستجوی حیات در جهان." مجموعه مقالات سمپوزیوم تالین، ویرایش شده توسط: M. Science. 1986. 256 ص.
2. فرانک آ.، سالیوان دبلیو. "محدودیت تجربی جدید در شیوع گونه های فناورانه در جهان." اختربیولوژی. می 2016، جلد. 16، شماره 5: ص. 359-362.
3. Panov A. D. "تعمیم دینامیکی فرمول دریک: نظریه های خطی و غیرخطی." بولتن رصدخانه ویژه اخترفیزیک. - 2007. - T. 60. - ص. 111-127.
4. فرولوف V.V.، Chernozemova E.N.، Grigorieva T.P.، Lavrenova O.A.، Brovko E.A. "جهان بینی کیهانی - تفکر جدید قرن XXI." مواد کنفرانس بین المللی علمی و عمومی 2003. در 3 جلد. مسکو. مرکز بین المللی Roerichs، 2004. T. 3. - 504 p.
5. بوخارین O.V.، Usvyatsov B.Ya.، Kartashova O.L. M.، "زیست شناسی کوکسی های بیماریزا"، یکاترینبورگ، پزشکی، شعبه اورال آکادمی علوم روسیه، 2002. 282 ص.
6. Buhar M. "معروف در مورد میکروبیولوژی." انتشارات غیرداستانی آلپینا، 2017. 218 ص.
7. Suchkov A. A. "فیزیک فضا: یک دایره المعارف کوچک. چاپ دوم، مسکو، دایره المعارف شوروی، 1986. 783 ص.
8. Troitsky V.S. "درباره مسئله جمعیت کهکشان." Astronomical Journal, 58, 1121, 1981, p. 1121-1130.
9. Putenikhin P.V. "ماده تاریک راه شیری، 2015"، (تضادهای فرضیه در مورد ماده تاریک- منحنی چرخش آن از ستارگان راه شیری نمی تواند بازوهای کهکشان را به شکلی که در حال حاضر شناخته شده است، تشکیل دهد، URL: http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/mw_037.shtml (دسترسی در 11 آوریل 2017) .
10. Gindilis L.M.، "مشکلات جستجوی تمدن های فرازمینی"، مسکو، ناوکا، 1981، 126 ص.
11. Gindilis L. M.، "SETI: جستجو برای هوش فرازمینی." فیزمتلیت، مسکو، 2004. 649 ص.
12. وب سایت رسمی ناسا. ماموریت کپلر مدل کامپیوتری سیاره فراخورشیدی Kepler-22b. نشانی اینترنتی: https://www.nasa.gov/sites/default/files/images/607694main_Kepler22bArtwork_full.jpg (دسترسی در 2017/04/11).

بررسی ها:

2017/05/22، 8:51 Dolbnya Nikolay Vladimirovich
مرورنقد و بررسی Dolbnya Nikolay Vladimirovich: مقاله به یک مشکل مهم برای تمدن بشری می پردازد: آیا ما در جهان تنها هستیم؟ هدف از این مقاله، ترکیب علمی تحقیقات در این زمینه از اوایل دهه 60 قرن گذشته تا به امروز است. نویسنده به این هدف دست یافت، بنابراین معتقدم مقاله باید در مجله SCI-ARTIKLE منتشر شود.

آیا چنین ساحلی در خارج از زمین وجود دارد؟ پاسخ این سوال توسط معادله دریک ارائه شده است.

معادله دریک فرمولی است که برای تعیین تعداد تمدن‌های بیگانه که ممکن است انسان‌ها با آنها در تماس باشند طراحی شده است. در سال 1960 توسط اخترفیزیکدان فرانک دریک برای توجیه اعتبار علمی SETI، جستجوی برنامه هوش فرازمینی، توسعه یافت.

چه فایده ای دارد؟

هدف این فرمول یافتن عدد N است - تعداد تمدن هایی که قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر هستند. با ضرب شش عامل اصلی به دست می آید:

• R تعداد ستارگانی است که در سال متولد می شوند (10، از این پس طبق برآورد خود دریک).
• f p - نسبت ستارگان با سیارات. (0.5)
• n e - تعداد سیارات قابل سکونت در اطراف ستاره. (2)
• f l - احتمال ظاهر شدن زندگی در شرایط مساعد. (1 - اگر شرایط وجود داشته باشد، زندگی قطعاً ظاهر می شود)
• f با - نسبت تعداد سیاراتی که ساکنان آن به دنبال تماس هستند به تعداد سیاراتی که در آنها به سادگی حیات وجود دارد. (0.01 یا 1 درصد)
• f i - امکان ظهور زندگی هوشمند در جایی که به سادگی زندگی وجود دارد. (0.01)
• L - طول عمر حیات توسعه یافته ای که می خواهد وارد تماس بین سیاره ای شود (10 هزار سال).

نتیجه نهایی برای دریک 10 است. ده جامعه فرازمینی که می توانند با ما تماس بگیرند! اما پس چرا سکوت می کنند؟