Сами ли сме? Границите на нашата уникалност във вселената

aliens1

Ново изследване предлага метод за опростяване на уравнението на Дрейк, въз основа на наблюдения върху екзопланети, открити през последните две десетилетия.

20120703095404061„Астробиология“ (Astrobiology) е авторитетен ежемесечен интернет журнал, съдържащ актуална информация за най-новите изследвания и открития в областта на междупланетните проучвания и свързаните с това лабораторни програми. Международният редакторски борд включва екип от видни учени, ръководени от Шери Кейди, главен научен секретар в Тихоокеанската северозападна национална лаборатория, под шапката на Министерството на енергетиката на САЩ.

Текстът е резюме на проучване, публикувано в Astrobiology.

Дали хората са уникални и сами в безкрайната Вселена? Този въпрос, обобщен в известното уравнение на Дрейк, от половин век е сред най-сложните и най-несигурните в науката. Ново проучване обаче показва, че скорошните открития за екзопланетите (планети извън нашата Слънчева система), съчетани с един по-разширен подход към този въпрос, дават възможност да се определи една нова, емпирично валидна вероятност, за съществуването на други технологично напреднали цивилизации.

00114

Екзопланета от земен тип на 21 светлинни години от Слънцето. Планетата HD 219134b се върти около звездата Глизе 892 в съзвездие Касиопея и е открита през юли 2015 г. Звездата се вижда дори с невъоръжено око.

 

Авторите показват, че освен ако шансовете за еволюция на висши форми на живот на обитаема планета не са извънредно ниски, то човечеството не е първата технологична, или развита цивилизация във Вселената. Проучването, публикувано в Astrobiology, показва за първи път какво означават категориите „оптимизъм“ и „песимизъм“ що се отнася до установяването на възможностите за извънземен живот.

adam-frank„Въпросът дали развити цивилизации съществуват някъде във Вселената винаги е бил смущаван от три големи несигурни величини в уравнението на Дрейк“, твърди Адам Франк, професор по физика и астрономия в Рочестърския университет и автор на проучването. „От дълго време ние знаем приблизителното количество съществуващи звезди. Ние не знаехме обаче колко от тях имат планети с потенциал да приютят живот, колко често този живот може да еволюира до появата на интелигенти същества, а и колко дълго една цивилизация може да издържи преди да изчезне.“

„Благодарение на сателита Кеплер на НАСА и на други търсения, ние сега знаем, че приблизително една пета от звездите имат планети в обитаемата зона, където температурите могат да поддържат живот, какъвто ние познаваме. Така че сега едната несигурна величина беше овладяна.“

220px-Woodruff_Sullivan_05Третият голям въпрос – колко дълго оцеляват цивилизациите – все още е абсолютна неизвестна. „Фактът, че хората са разполагали с рудиментарна технология в продължение на около 10 000 години, не ни разкрива дали други общества биха могли да издържат толкова, или дори по-дълго“, казва той. Но Франк, заедно със своя съавтор Удръф Съливан от Вашингтонския университет, открива, че може да елиминира това условие, като просто разшири въпроса.

„Вместо да питаме колко цивилизации може да съществуват в момента, ние питаме дали сме единственият въздигнал се технологичен вид. Тази промяна на фокуса елиминира проблема с продължителността на живота на цивилизациите и ни позволява да зададем така наречения въпрос на космическата археология: колко често в историята на вселената животът еволюира до развито ниво„, обяснява Съливан.

Това все още оставя големи несигурни величини при изчисляването на вероятностите за еволюция на висши форми на живот по обитаемите планети. Тук Франк и Съливан отново обръщат посоката на въпроса. Вместо да налучкват шансовете за развитието на сложни организми, те пресмятат каква е вероятността нещо да попречи на тяхната поява, така че човечеството да остане единствената цивилизация в цялата история на наблюдаемата Вселена. Така Франк и Съливан изчисляват границата между една вселена, в която човечеството е единственият цивилизационен експеримент, и такава, в която и други са минали по този път преди нас.

Milkyway_pan1

„Разбира се, ние нямаме представа колко вероятно е интелигентни и технологични видове да се развият на определена планета, годна за обитаване – казва Франк – но използвайки нашия метод, ние можем да определим точно колко ниски са шансовете ние да сме ЕДИНСТВЕНАТА цивилизация, която Вселената е произвела. Ние наричаме това „линия на песимизма“. Ако реалните възможности са по-високи от линията на песимизма, значи технологични видове и цивилизации вероятно са се случвали и преди.“

Използвайки този подход, Фрак и Съливан са изчислили колко необичайна би била появата на развит живот, ако никога не е имало друг пример сред десетте милиарда билиона звезди, или дори само сред стоте милиарда на нашата собствена галактика – Млечния път. Резултатът? Добавяйки най-новите данни за екзопланетите към броя звезди във Вселената – 20 секстилиона (2 х 10 на 22-ра степен) – Франк и Съливан са открили, че предпоставките човешката цивилизация да е сама в космоса са възможни само, ако шансът цивилизация да се развие на обитаема планета е по-малък от едно на 10 милиарда билиона, или едно на 10 на 22-ра степен.

441-universe-galaxies-drake-equation-update-2016

Галактики

 

„Едно на 10 милиарда билиона е невероятно малко“, казва професор Франк, „за мен това предполага, че други интелигентни, произвеждащи технологии видове е много вероятно да са се развили преди нас. Мислете го по този начин. Преди нашето изчисление вие бихте бил песимист, ако си представите възможност за еволюиране на цивилизация върху обитаема планета равна на едно на трилион. Но дори това предположение – едно на трилион – означава, че каквото е станало с човечеството тук на Земята, всъщност се е случило още 10 милиарда пъти в космическата история.

За по-малки обеми числата не са така екстремни. Например извънземна цивилизация вероятно е еволюирала в нашата галактика Млечния път, ако шансовете срещу нейното развитие на обитаема планета са по-добри от едно на 60 милиарда.

Но ако тези числа изглежда дават сила на „оптимистите“ по отношение съществуването на интелигентни извънземни, Съливан отбелязва, че пълното уравнение на Дрейк, което изчислява дали другите цивилизации все още съществуват и днес, може да даде надежди на песимистите.

6a00d8341bf7f753ef017d3e9a0e8c970c-800wiПрез 1961 година астофизикът Франк Дрейк написва уравнение за установяване броя на цивилизациите, които вероятно присъстват в нашата галактика. Неговата формула (първият ред на снимката) е доказано трайна рамка за изследвания, като космическите технологии вече са увеличили знанията на учените за няколко от променливите величини. Но е невъзможно да дадем нещо повече от предположения за променливи като „L“ – вероятната продължителност на живот на други напреднали цивилизации.

442-drake-equation-update-2016

В тяхното проучване Адам Франк и Удръф Съливан предлагат ново уравнение (долния ред), за да отправят един малко по-различен въпрос. Какъв е броят на напредналите цивилизации, които вероятно са се развили в хода на историята на наблюдаемата вселена. Изчислението на Франк и Съливан е базирано на уравнението на Дрейк, но елеминира нуждата от величината „L“.

Техният аргумент се осланя на скорошното откритие колко планети съществуват и колко от тях се намират в „обитаемата зона“ – пространството около една звезда, в което температурите са подходящи за наличието на вода в течна форма и където съответно е възможен и животът. Това позволява на Франк и Съливан да определят число, наречено от тях Nast, което е продукт на N*(пълния брой звезди); fp (тази част от звездите, която формира планети), и np (средният брой планети в обитаемата зона на техните звезди).

Те представят това, което наричат „Археологическа форма“ на Уравнението на Дрейк тя определя А като „броя на технологичните видове, образували се в целия ход на историята на наблюдаемата вселена.“

Тяхното уравнение A=Nast*fbt описва А като продукт на Nast – броя на обитаемите планети в определен обем от вселената – умножен по fbt – вероятността технологичен вид да се развие на една от тези планети. Пресмятаният обем би могъл да бъде например цялата вселена или просто нашата галактика.

„Вселената е на повече от 13 милиарда години“, казва Съливан, „и това означава, че дори да е имало хиляда цивилизации в нашата галактика, ако те са просъществували само колкото нас, или близо 10 000 години, то най-вероятно вече са изчезнали. И други няма да се появят докато ние отдавна не сме си отишли. За нас шансът да постигнем успех в откриването на друга „съвременна“, активна технологична цивилизация означава, че общо взето те трябва да са оцелели по-дълго отколкото е настоящият живот на нашата цивилизация.

440-alien-civilisation

Като се имат предвид огромните разстояния между звездите и точно определената скорост на светлината, може би никога няма да бъдем в състояние да проведем разговор с друга цивилизация, обяснява Франк. Ако те се намират на 20 000 светлинни години дистанция, всеки контакт би отнемал по 40 000 години за отиване и връщане.

Но, както отбелязва Франк, дори и да няма други цивилизации в нашата галактика, с които сега да комуникираме, новите резултати са от съществена научна и философска значимост: „От фундаментална гледна точка, въпросът е дали това някога се е случвало и преди. Нашият резултат е първият случай, в който някой е способен да даде някакъв емпиричен отговор на този въпрос и е твърде вероятно ние да не сме единствените място и време, в които се е развила напреднала цивилизация.

443-alienСпоред Франк и Съливан, техният резултат има и практическо приложение. Докато човечеството е изправено пред криза в рационалното използване на природните ресурси и пред климатични промени, ние можем да се запитаме дали други видове, градили своя цивилизация, са преминали през подобно иглено ухо и дали са успели да стигнат до спасителната страна. Или както Франк казва: „Ние дори не знаем дали е възможно да съществува високотехнологична цивилизация, която да издържи повече от няколко века“. С новите резултати на Франк и Съливан, учените ще могат да приложат всичко, което им е известно за планетите и климата, за да започне съставяне на моделите на взаимодействие между енергетично-интензивните видове и техните родни планети, знаейки че голям брой подобни случаи вече са съществували в космоса.

Нашите резултати заключават, че еволюцията ни не е уникална и вероятно вече се е получавала много пъти“, казва Франк. „Другите случаи вероятно включват много енергетично-интензивни цивилизации, които, докато са се разраствали, са били изправени пред последиците от развитието си върху собствените си планети. Това означава, че можем да започнем да изследваме проблема, използвайки симулации, които да покажат какво води до дълголетни цивилизации и какво не.

Превод: Камен Парадов / Memoria de futuro

Източник: Future Timeline

2016-05-10_005057

 

Още от автора: Memoria de futuro

Memoria de futuro

Оставяне на коментар

Всички обозначени полета (*) са задължителни