什么是德雷克方程?

宇宙中有生命吗?这是一个问题,在我们知道宇宙的巨大程度之前很久就会困扰–即在现代天文学出现之前。在20世纪–由于现代望远镜,射电天文和空间观察区的发展–在寻找外星人智力(ETI)的期望中取得了多项努力。

然而,人类仍然只意识到宇宙中的一个智能文明–我们自己的。直到我们实际发现外星文明,我们能做的最好的是猜测他们存在的可能性。那’在哪里着名的德雷克方程–以天文学家命名为弗兰克德雷克–发挥作用。在20世纪60年代开发,该等方程式估计基于许多因素的可能文明的数量。

背景:

在20世纪50年代,使用射线天文学来搜索以陆地的信号的概念在科学界内被广泛接受。聆听陆地无线电通信的想法已经提出到19世纪末(由Nikolai Tesla),但这些努力涉及寻找火星的生命迹象。

站立在他的在一个白板的着名方程前的弗兰克德雷克。信用:seti.org.

然后,在1959年9月,戈斯佩佩Cocconi和菲利普莫里森(康奈尔大学都是康奈尔大学的物理教授)在期刊上发表了一篇文章 自然 with the title “寻找星际通信.”在其中,他们认为,无线电望远镜已经变得足够敏感,以至于他们可以拿起从其他星系的广播传播。

具体地,他们认为这些消息可以在21cm(1420.4MHz)的波长,通过中性氢气的无线电发射波长相同。作为宇宙中最常见的元素,他们认为,陆地文明将认为这是一种逻辑频率,可以制作可以被其他文明拾取的无线电广播。

七个月后,弗兰克德雷克是第一个系统的Seti调查 国家射频天文天文台 在绿色银行,西弗吉尼亚州。被称为 项目Ozma.这项调查依赖于天文台’S 25米的菜肴监测 epsilon eridaniTau Ceti. –附近的两个太阳般的星星–在1960年4月和7月之间,每天截至21厘米的频率,六小时。

虽然不成功,调查激起了科学和套件社区的兴趣。此后在1961年在绿色银行设施的会议之后不久之后,讨论了SETI的主题和寻找超级陆地起源的无线电信号。在准备这次会议时,德雷克准备了那些将担任他的名字的等式。正如他所说的那样’s creation:

“正如我计划的会议,我提前意识到了几天我们需要议程。所以我写下了所有你需要知道的事情,以预测它有多难’S将成为检测外星生命。看着他们很明显,如果你一起乘以这些,你有一个数字,n,这是我们银河系中可检测的文明的数量。这是针对无线电搜索,而不是寻找原始或原始生活形式。”

将该会议包括在Carl Sagan的情况下,纪念纪念牌匾,仍然在今日绿色银行天文台的大厅里。

在项目Ozma的Nrao中使用的85英尺(26米)Howard E. Tatel Radio望远镜。信用:Z22 /维基百科共享

这Formula:

德雷克方程的公式如下:

n = R.* x fp x ne x fl x fi x fc x L

然而 N 我们可以与我们可以与之沟通的银河系中的文明人数。 R* 是我们银河系中的星形形成的平均速度, fp 那些有行星的星星的一小部分, ne 是实际支持生活的行星数量, fl 是发展生活的行星人数, fi 是发展智能生活的行星人数, FC. 是发展传输技术的数字文明,以及 L 是这些文明必须将信号传送到空间的时间的长度。

限制和批评:

当然,德雷克方程在多年来一直受到一些批评的影响,这主要是因为它包含了很多值。授予,考虑到的一些价值观很容易计算,就像银河系中的明星形成速率一样。估计 200.–我们银河系中的4000亿颗星和现代估计值表示之间 1.65±0.193个新的明星形式 every year.

假设我们的银河系代表平均值,并且鉴于有多样性 2万亿个星系 在可观察到的宇宙中(基于Hubble数据的当前估计数),这意味着每次通过的年份都会增加到宇宙中的多达1.5至6万亿颗新的明星!但是,一些其他值受到大量猜测的影响。

例如,估计有多少恒星将随着时间的推移而改变了行星系统。目前,据估计银河系包含 1000亿行星,它占据了大约50%的星星,他们自己的星球。此外,有多个行星的那些恒星可能有一个或两个在他们的内部 居所 (aka. “Goldilocks Zone”) –在它们的表面上可以存在液态水的地方。

现在让步’S假设位于可居住区内的100%的行星将能够以某种形式发展生活,至少1%的人寿支球的行星将能够引起智能物种,其中1%的人将能够沟通,他们将能够在大约10,000年的时间内完成。如果我们通过德雷克方程运行这些数字,我们最终有10的值。

换句话说,在银河系中可能有10个文明,随时能够发送我们可以检测到的信号。但当然,那里的四个参数使用的值– f我, f一世, fc L –完全假设。没有任何真实数据,在那里’没有真正的方式了解有多少外星文明可以真正出现在那里。整个宇宙(美国)中可以有1个,或者每个星系都有数百万!

这Fermi Paradox:

除了假设价值的问题之外,对德雷克方程的最尖锐的批评往往会强调物理学家Enrico Fermi提出的论据,称为费米悖论。这个论点在1950年在他在工作时的谈话和一些同事之间的谈话 洛杉矶阿拉莫斯国家实验室。当UFOS和ETI的主题出现时,费米着名,“Where is everybody?”

这个简单的问题总结了强调规模和宇宙中生命的高可能性的争论之间存在的冲突,并完全缺乏任何这样的生命存在的证据。虽然费米不是第一个提出问题的科学家,但由于他对这个问题的许多着作来说,他的名字与它相关联。

简而言之,费米悖论指出,鉴于宇宙中的纯粹恒星数量(比我们自己的数十亿岁),即使是小部分的高概率也会有能够引起聪明的行星物种,其中一些人会发展星际旅行的可能性,以及从我们的银河系的一侧旅行到其他(甚至允许分光速度)的时间,人类应该已经发现了目前智能文明的一些证据。

当然,这对许多假设引起了许多假设,以及如何在我们的宇宙中存在先进的文明,但保持未被发现。他们包括聪明的生活极为罕见的可能性,人性是 抵达宇宙,它们不存在(又名。该 HART-TIPLER猜想),他们在一个 睡眠状态,或者我们只是在看 错误的地方.

这“Great Filter” Hypothesis:

但也许是为什么没有发现智力生活的迹象的最佳解释是“伟大的过滤器”假设。这位既然到目前为止,由于迄今为止,尽管大量的明星,但是在这一过程中有些一步–生活之间出现并成为技术先进–必须充当过滤器以减少最终值。

根据这一观点,无论是非常困难的聪明人生都会出现,这种文明的一生都很短,或者他们必须揭示他们存在的时间很短。在这里,也提供了各种解释来解释过滤器可以采取的形式,包括灭绝水平事件(ELES),生命无法永久性 及时创建稳定的环境, 环境破坏。和/或 技术运行Amok. (其中一些我们担心可能会发生在我们身上!)

唉,德雷克方程已经持续了几十年,因为经常被火灾,这是一个相同的原因。直到人类可以找到宇宙中智能生活的证据,或者规定了基于无数调查的可能性,实际检查其他明星系统关闭,我们赢了’能够回答这个问题,“Where is everybody?”

与许多其他宇宙学神秘一样,我们’LL被迫猜测我们不做什么’基于我们所做的(或认为我们这样做)了解。随着天文学家使用更新的仪器研究星星和行星,他们最终可能能够锻炼德雷克方程真的是多准确的。如果我们最近的宇宙学和外产狩猎努力向我们展示了任何东西,那就是我们刚刚开始划伤宇宙的表面!

在未来几年和几十年中,我们要了解更多关于太阳能行星的努力将扩大以包括对其大气的研究–这将依赖于像下一代乐器 詹姆斯韦伯太空望远镜欧洲极大的望远镜 大批。这些将有助于改善普通潜在居住世界的估计。

与此同时,我们所能做的就是看,听,等等…

我们今天已经写了许多关于德国德国德雷克方程的文章。这里’s 在德雷克方程里面:与弗兰克德雷克的聊天, 宇宙中智能生活的几率, 一个新的德雷克方程?其他生活不太可能是聪明的, 一种新的德雷克方程,以实现生命的潜力, Exoplanet Life Parade上的贝叶斯分析降雨, 和 所有的外星人在哪里?费米悖论?

互联网上有一些很棒的资源。看看这一点 德雷克方程计算器.

我们已经录制了整个关于德雷克方程的天文学剧集。检查一下, 第23集–用德雷克方程计算外星人。

来源:

8回复“什么是德雷克方程?”

  1. 也许你可以做一个关于稀土假设的文章/集。它如何堆叠在德雷克方程上,为什么天文学家通常是必需的,而生物学家通常对Eti怀疑。

    1. 这是一个非常好的观点。

      我最近读了一个很好的阅读” Goldilocks Zone ” for Stars to have ” Earth Type Planets ”在他们给定的星系位置。

      它真的是为了良好的阅读和解释。就像地球类型的星球一样,必须只是正确的地方…。我们的明星也必须在正确的地方。….

      星’S位置与地球一样重要。

  2. 德雷克方程特定于与ETI通信。如果我们相反,我们对可检测到的ETI的数量感兴趣,那么我们可以将参数FC概括为可检测的技术(而不是传输技术),并放松参数L远远超过文明的寿命。

    例如,可以通过存在巨大的人造结构(例如戴粥球体),天文学物体(星,黑洞)的不寻常或几何图案/定位,能量产生或消耗的签名/模式(例如伽玛具有对应于物质/反物质湮灭的能量频率的光线),在行星大气中的某些化合物的签名等,其中一些化合物在文明本身消失后仍然应该是可检测的。

  3. 所有这些讨论和问题中的问题和隐藏错误就是这样“地球有一个先进的文明。”

    在我看来,任何没有设法发展的文明“action at a distance”通信方法而不是依赖于电磁波是原始的。
    换句话说,如果他们的技术受光速的限制,则它们不是先进的。
    此前不会很快发生。在艾萨克·牛顿和阿尔伯特爱因斯坦毕业区之间是大约200年。
    我期待在2227年继续进行这次讨论。 (玩笑)

  4. 快速的无线电突发是窄频谱1.4GHz信号与实体创建的信号相同,但可能是“natural”起源,假冒与手机前言同步相似。可以用作星际被动雷达啁啾源。
    来源可能是围绕旧超新星的谐振等离子体球体,创建宇宙级蒙皮振荡器。

  5. Imho地球是独一无二的,实际上如此独特,所以通过先进的文明,不可能发现或被发现,只是因为它是我的银河系中不存在;-)。
    无论德雷克方程规定是什么都是猜想,而不是更多且不少。
    Asimov(除了SF作家之外,谁也是一个科学家)可能比他的机器人和基础系列中的任何人更接近真相…20年来,我们将拥有独立的机器,这些机器比我们的方式更好。 :D!
    还有一件事:因为我可以记住(超过65年),我们的银河系已被描述为100–不同科学家的4000亿颗星…我们什么时候接近真相?

  6. 马特,

    你的文章最近一直很棒,我不喜欢’知道你是如何写下它们的时间!

    我看到了许多略微不同的德雷克方程版本,其中变量略有不同。

    但是,今天我真的希望看到某人重新计算德雷克方程。在找到第一个额外的地球之前,Frank Drake为这些价值观的球场估计估计。我相信他对行星形成的估计,其实际上在后面都非常低,我很乐意看到基于我们今天所知道的值重新计算的值。

    1. 为什么谢谢你,我试试我最好的ðÿ™,并且公平,1000亿行星估计是最近的。确实,德雷克和他的同时代人严格猜测有多少星星会有行星,而我们正在制作稍微受过教育的估计。 ðÿ™,

      当然,最后三个变量仍然是猜测的。直到James WebB正在提升和收集数据,我们真的赢了’T知道统计学上可能的行星如何真正的想法。

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