Уравнение Дрейка не работает – и вот, как его исправить

Original author: Ethan Siegel
  • Translation

Теория о том, что первое обнаружение внеземного разума произойдёт при помощи радиоволн, была высказана давно. Но возможно, что в космосе существует такое, о поисках чего мы до сих пор даже не могли и мечтать

В 1961 году учёный Фрэнк Дрейк записал просто выглядящее уравнение для оценки количества активных, технологически развитых и передающих сообщения цивилизаций в Млечном Пути. Не существовало удобного способа просто оценить это количество, но у Дрейка возникла гениальная идея записать множество параметров, которые можно было оценить, а потом перемножить. Если числа верны, то вы получите точное число технологически продвинутых цивилизаций, с которыми могло бы общаться человечество, расположенных в пределах нашей Галактики, в любой момент. Концепция гениальная, но чем больше мы узнавали о нашей Вселенной, тем менее она становилась полезной. Сегодня уравнение Дрейка не работает, но о Вселенной нам известно достаточно для того, чтобы создать улучшенный метод для подсчёта.


Возможность существования другого населённого мира в Млечном Пути невероятна и привлекательна, но если мы хотим узнать, насколько она реальна, нам обязательно нужно разобраться с наукой.

Уравнение Дрейка, если быть точным, говорит о том, что количество цивилизаций N, существующих в какой-то момент в нашей Галактике, равно произведению семи различных неизвестных величин, связанных с астрономией, геологией, биологией и антропологией, каждая из которых отталкивается от предыдущей. Это:

  1. R*, средняя скорость формирования звёзд.
  2. fp, доля звёзд, имеющих планеты.
  3. ne, среднее количество имеющих планеты звёзд, среди которых встречается планета, способная поддерживать жизнь [на самом деле — среднее количество планет звезды, способных поддерживать жизнь / прим. перев.]
  4. fl доля этих планет, на которых жизнь зародилась.
  5. fi доля планет с жизнью, где появилась разумная жизнь.
  6. fc доля этих планет с разумной жизнью, способной отправлять сообщения через межзвёздное пространство.
  7. L, отрезок времени, который такая цивилизация передаёт или слушает сообщения.

Перемножьте параметры между собой, и, в теории, вы получите количество технологически развитых цивилизаций в Млечном Пути, передающих сообщения,


Фантазия художника на тему потенциально обитаемой экзопланеты на орбите вокруг солнцеподобной звезды. Но нам, возможно, не надо искать другую планету, похожую на Землю, чтобы найти жизнь. В нашей Солнечной системе уже могут быть все необходимые ингредиенты. Мы просто не знаем, насколько жизнь распространена.

Вот только с этим раскладом есть много крупных проблем. Запись уравнения в таком виде содержит несколько невысказанных предположений, не отражающих реальность. Проблемы с текущей его полезностью следующие:

  • То, что уравнение было записано до того, как была подтверждена теория Большого взрыва, а модель стационарной Вселенной была опровергнута.
  • Уравнение предполагает, что только одна планета в звёздной системе может поддерживать жизнь [тут Итан ошибся, видимо, неправильно поняв параметр ne — в оригинальном изложении это как раз количество планет в системе, способных поддерживать жизнь / прим. перев.].
  • Предполагается, что разумная и технологически развитая жизнь не расселится по другим планетам.
  • Предполагается, что разумные существа выберут передачу и приём радиосигналов в качестве способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве.

Последнее предположение послужило мотивацией для создания SETI – проекта по поиску внеземного разума при помощи радиоантенн – который ничего не нашёл.


Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона, ALMA – один из наиболее мощных радиотелескопов Земли. И это лишь малая часть массива, формирующего Event Horizon Telescopen, способного снимать Магеллановы Облака (показанные здесь) и все звёзды южного неба, в отличие от большинства наблюдателей в северном полушарии.

Это, однако, не означает, что больше не существует миров с разумной жизнью! Несмотря на неопределённость по поводу существования других разумных существ и их желания и возможностей попытаться найти нас и связаться с нами, возможность существования разумных, способных общаться или путешествовать в космосе инопланетян вызывает огромный интерес не только у учёных, но и у всего человечества. Многие части уравнения Дрейка могут быть проблемными, и основная из них та, что в них заключены огромные неопределённости: они настолько крупные, что любые предположения по поводу величины N, количества цивилизаций в нашей Галактике, не имеют смысла. Но сейчас 2018 год, и нам известно уже много всего по поводу Галактики и Вселенной, чего мы не знали в 1961-м. И вот более качественный подход.


Звёздные ясли в Большом Магеллановом Облаке – галактике-спутнике Млечного Пути. Наблюдая за звёздными скоплениями внутри и снаружи нашей Галактики, а также измеряя размер Млечного Пути, мы можем довольно легко определить количество и типы существующих звёзд

1) Ns: количество звёзд в галактике. Зачем оценивать скорость формирования звёзд, когда можно просто посмотреть на количество звёзд на сегодняшний день? Мы знаем, насколько крупная наша галактика, насколько она толстая, насколько велик центральный балдж, и как в ней распределена масса. На основе наших наблюдений при помощи особо мощных телескопов, изучающих как всё небо, так и отдельные его части с большой тщательностью, мы просто можем заявить, что в нашей Галактике имеется от 200 до 400 млрд звёзд. Неопределённость в 2 раза – неплохой показатель, и это даёт нам весьма оптимистичное начало: у каждой звезды есть шансы на успех. Давайте выберем более крупное число.


Рисунок телескопа Кеплер, занимавшегося поиском планет. Он нашёл тысячи планет, вращающихся вокруг звёзд Млечного пути, и рассказал нам о массах, радиусах и распространении миров за пределами Солнечной системы.

2) fp: доля звёзд, имеющих планеты. Этот параметр оригинального уравнения мы можем оставить, но после работы телескопа Кеплер он мало что значит. Почему? Потому, что он близок к 100%! Доля звёзд, имеющих свои планеты, если учитывать наши наблюдения и полученные знания, составляет никак не меньше 80%. Тот факт, что доля звёзд, имеющих планеты, близка к 1, означает лёгкую победу оптимистов.


Луна и облака над Тихим океаном, сфотографированные во время миссии Джемини-7. На Земле, вращающейся вокруг Солнца, условия подходят для жизни. А что насчёт других звёзд?

3) fH: доля звёзд с подходящими для жизни условиями. Тут история становится интереснее. У скольких звёзд из основного класса есть миры, способные поддерживать жизнь? На это способна такая звезда, как наше Солнце – с такой массой, радиусом и временем жизни – это доказывает наше существование. Но что насчёт более массивной звезды? В какой-то момент звёзда окажется слишком массивной и слишком быстро сожжёт всё своё топливо, поэтому разумная жизнь не успеет развиться рядом с ней.

С другой стороны, звёзды малой массы могут быть нестабильными, они могут вырабатывать вспышки, способные сдуть атмосферу планеты, или выдавать так мало ультрафиолета, что жизнь не появится. Можно беспокоиться по поводу достаточного количества тяжёлых элементов, или о том, что в определённых частях галактики условия оказываются слишком хаотичными, чтобы поддерживать жизнь. Эти величины неизвестны, но мы, вероятно, можем с большой долей уверенности сказать, что по меньшей мере 25% звёзд в нашей Галактике способны иметь обитаемые планеты.


Молекулы сахаров в газе, окружающем молодую звезду, похожую на Солнце. Базовые ингредиенты жизни могут существовать везде, но не на каждой планете, их содержащей, появится жизнь.

4) np: количество планет вокруг обитаемых звёзд с условиями, подходящими для жизни. Мы получили огромное количество информации из этой области, изучая экзопланеты, но осталось и множество вопросов. Что делает мир обитаемым? В ранней Солнечной системе Венера, Земля и Марс обладали сходными условиями. Во внешней части Солнечной системы на таких мирах, как Энцелад и Европа, имеется подповерхностный океан, и, возможно, подводная жизнь. В системах с газовыми гигантами, расположенными там, где условия близки к земным, на крупных лунах может появиться жизнь. И хотя в данном случае неопределённость очень высока, я думаю, можно довольно точно сказать, что в среднем у звёзд, рядом с которыми может появиться потенциально обитаемый мир, будет примерно один мир с наилучшими шансами для жизни. Нас интересует именно этот мир, и мы скажем, что np = 1.

К этому моменту мы уже можем перемножить четыре первых числа и получить примерное количество миров в Галактике с хорошими шансами на возникновение жизни: 100 млрд. Многообещающее начало.


Структуры, найденные на метеорите ALH84001, происходящем с Марса. Некоторые считают, что эти структуры могут быть древней марсианской жизнью.

5) fl: процент таких миров, на которых появляется жизнь. Тут придётся согласиться с Дрейком, потому что это один из величайших вопросов поисков жизни за пределами Земли. На каком количестве из всех потенциально обитаемых миров происходит этот невероятный первый шаг, в процессе которого из неживого появляется живое? Или, если примитивная жизнь происходит из межзвёздного пространства, у какого количества миров жизнь закрепляется на суше, в океанах или в атмосфере? Нам неизвестен ответ на этот вопрос даже в рамках Солнечной системы, где, возможно, существует целых 8 миров, на которых в какой-то момент появилась жизнь. Жизнь может быть распространённой, и с оптимистичной оценкой шансы на её появление могут равняться 10%. Или же она может быть чрезвычайно редким явлением, одним случаем на миллион.


Признаки наличия органических молекул, порождающих жизнь, обнаруживаются по всему космосу, включая и наибольший из ближайших регионов формирования звёзд: туманность Ориона. Когда-нибудь мы, возможно, сможем искать признаки биологических процессов в атмосферах планет размером с Землю, расположенных в других звёздных системах.

В данном случае неопределённости огромны, и любая выбранная величина будет не лучше любой другой. Когда-нибудь в будущем у нас появится возможность проводить наши первые проверки. Когда наша технология позволит телескопам определять содержимое атмосфер миров, мы сможем искать там наличие признаков биологических процессов, такие, как метан, молекулярный кислород и диоксид углерода. Это будет косвенным свидетельством, но, тем не менее, огромным шагом по направлению оценки вероятности наличия жизни на планете. Если мы примем, что на одном из каждых 10 000 потенциально обитаемых миров есть жизнь, что будет не худшей догадкой, чем все остальные, тогда получится, что на 10 миллионах мирах Млечного Пути есть жизнь.


Лиганд-зависимые ионные каналы – важнейшие каналы, много где работающие в биологии, и они особенно важны для работы человеческого тела. Одноклеточные организмы могут воспроизводиться очень быстро, но для выработки сложных функций и структур требуются многоклеточные организмы.

6) fx: доля от планет с жизнью, где развились сложные и дифференцированные организмы. Определение «разумности» жизни – задача в лучшем случае туманная, поскольку даже лучшие наши учёные до сих пор спорят по поводу того, можно ли причислить к разумным такие виды, как дельфины, человекообразные обезьяны, осьминоги и пр. Однако никто не будет спорить с тем, отнести ли организм к сложным и дифференцированным: у такого организма должны быть различные части тела с различными функциями и структурами, имеющими макроскопические размеры и многоклеточное строение. До появления первых многоклеточных организмов на Земле жизнь развивалась миллиарды лет, а потом потребовались ещё сотни миллионов лет до появления пола как инструмента воспроизводства.


Бонобо, ловящий термитов – пример сложного и дифференцированного организма, использующего примитивные орудия. Его нельзя считать научно и технологически продвинутым видом, но он определенно считается многоклеточным, дифференцированным и очень интересным с точки зрения астробиологии.

Земля снова является нашей единственной лабораторией, но давайте оптимистично отнесёмся к отсутствию доказательств и предположим, что есть один шанс из тысячи на то, что мир, начинающийся с примитивной, самовоспроизводящейся, кодирующей информацию молекулярной цепочки, может породить что-то вроде кембрийского взрыва. Это даёт нам 10 000 миров в Млечном Пути, переполненных разнообразными, многоклеточными, высоко дифференцированными формами жизни. Учитывая расстояние между звёздами, можно считать, что другая подобная планета, на которой это произошло, находится всего в нескольких сотнях световых лет от нас.


Рисунок 1991 года космической станции "Фридом", находящейся на орбите. Любая цивилизация, создавшая что-то подобное, определённо будет считаться научно и технически продвинутой

7) ft: доля таких миров, на которых в настоящий момент существует технологически и научно продвинутая цивилизация. Этот вопрос отодвигает вопросы, задаваемые уравнением Дрейка, на второй план. Какая разница, первый это случай появления технологически продвинутой цивилизации или десятый? Какая разница, используют ли они радиоволны? Какая разница, взорвут они себя, или вымрут, или есть у них желание путешествовать в космосе, или нет? Главный вопрос – существуют ли инопланетяне, разумные похожим на нас образом, то есть, научно и технологически продвинутые.


Сборная картинка «вот это да» ['holy cow'] с марсианской миссии Феникс, на которой ясно виден водяной лёд под опорами спускаемого аппарата. Чтобы узнать максимальное количество информации о наличии или отсутствии жизни на планете, однозначно придётся приземлиться там и поискать её гарантированные признаки.

Естественно, свидетельств тому нет нигде, кроме Земли, что означает огромный разброс возможностей. Это может быть 1% всех планет, или появление человечества может быть дикой случайностью, а вероятность этого окажется одним случаем на миллиард. На Земле прошло уже 500 000 000 с кембрийского взрыва, а технологически продвинутый вид на планете существует не более 1000 лет. Если предположить, что человечество продержится ещё несколько тысяч лет в таком состоянии, то получится, что Земля провела одну стотысячную долю своего времени вместе со сложными, дифференцированными организмами, находящимися в технологически продвинутом состоянии.

И при таких оценках, даже при наличии 10 000 подобных миров в Млечном Пути вероятность того, что другая технологически продвинутая цивилизация существует одновременно с нами, составит примерно 10%.


Возможно, желание покорения космоса появляется сразу же, когда в одном месте сходятся интеллект, использование инструментов и любопытство

Учитывая всё вышесказанное, именно три последних величины — fl, fx и ft — отличаются огромной неопределённостью, которая в данный момент делает невозможными точные оценки.

Зная, сколько миров с жизнью существует в Млечном Пути, и найдя хотя бы один из них, мы невероятно сильно повлияли бы на наше собственное существование и на понимание нашего места во Вселенной. Следующий шаг, получение информации о наличии сложных, дифференцированных, крупных организмов на другой планете, произвело бы революцию в наших возможностях. А шанс на обмен сообщениями, встречу и обмен знаниями с научно или технологически продвинутой инопланетной цивилизацией навсегда поменял бы курс развития человечества. Всё это возможно, но нам столько всего ещё необходимо узнать, если мы хотим выяснить ответы на эти вопросы. Эти шаги необходимо предпринять; вознаграждения за них слишком велики, если шанс найти ответы существует.
Support the author
Share post

Comments 44

    +9
    Опять все свелось к ответу — «да кто его знает...»
      +1
      А разве может быть другое до того момента, как будут получены фактические доказательства существования внеземной жизни?
        0
        Вот тут посчитали вполне научным методом (взяли доверительный интервал оценок предыдущих исследований). Получилось вероятность 53-99,6% что кто-то ещё есть в нашей Галактике и вероятность 39-85% что кто-то ещё есть во Вселенной (видимо по Вселенной в целом меньше исследований, от того такой странный результат).
          0
          Ничего там не почитали нового. В условиях, когда половина коэффициентов не известна и никак не может быть оценена, можно посчитать любой результат.
          0
          конечно нет, но тогда какой смысл в подобных статьях?
        +1
        и вот, как его исправить

        Неплохо бы для начала обзавестись хоть сколько-нибудь значимой выборкой разумных цивилизаций и условий их появления, составить реалистичную картину условий во вселенной и только после этого выводить подобные уравнения. Т.е. до «рабочего» уравнения Дрейка еще довольно далеко.
          –4
          «Запись уравнения в таком виде содержит несколько невысказанных предположений, не отражающих реальность… Предполагается, что разумные существа выберут передачу и приём радиосигналов в качестве способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве. Последнее предположение послужило мотивацией для создания SETI – проекта по поиску внеземного разума при помощи радиоантенн – который ничего не нашёл.»

          Значит, больше отражает реальность выбор инопланетянами другого способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве. Смело Итан подводит читателя к такому выводу! Уж не намекает ли он на существование сверхсветового способа связи, которым пользуются развитые цивилизации?
          А что, если пространство — энергетически плотная среда, то в ней должны быть кроме световых поперечных волн и сверхсветовые продольные волны. Они и служат носителем информации в общении цивилизаций.
          Думаю, проверка этого несложного предположения давно уже состоялась, и результат был положительным. Однако наверху решили не делиться этим открытием с общественностью, чтобы не отвлекать её от земных дел, чтобы никто не сравнивал нашу «тормансианскую» власть и её законы с властью и законами цивилизаций «Великого Кольца». В общем, причины для заговора молчания есть. И прецендент был: первая регистрация радиоимпульсов от внеземной цивилизации держалась в секрете до тех пор, пока не выяснился их естественный источник — звёзда-пульсар.
          Поэтому проект SETI, видимо, больше служил прикрытием для развития другого проекта — перехвата и декодировки сообщений внеземных цивилизаций, не использующих для этого радиосигналы. Да и с признанием пространства плотной средой тоже спешить не следовало, ведь тогда и школьнику будет понятно, что в такой среде должны быть продольные, уже сверхсветовые волны. И что тогда отвечать на детский вопрос — почему наука не стремится к их регистрации?
            0
            Хорошо, и как отличить эти ваши продольные световые волны от поперечных и почему они должны быть сверхсветовыми?
              –3
              У меня продольных световых волн нет, есть поперечные световые, а шире — электромагнитные волны. Они потому поперечные, что электрические и магнитные возмущения в среде периодически нарастают и падают поперёк вектора распространения волн. Их аналогом служат волны на границе вода-воздух, на границах плотностей внутри воды.
              Продольные волны, как я думаю, не вызывают электромагнитных возмущений в среде, это просто перепады плотности самой среды. Их аналогом служат звуковые волны, а они гораздо быстрее поперечных волн. Поэтому и продольные колебания плотности физического вакуума здесь не исключение. Кроме того известно, что скорость распространения продольных волн сильно зависит от плотности среды. А есть основания считать, что вакуум/эфир имеет гораздо большую плотность, чем вещество тел, поэтому скорость продольных волн в нём стремится к бесконечности.

              Кстати, в 2008 году физики из Женевы определили нижний предел скорости взаимодействия запутанных частиц. Он не менее чем в 100 000 раз превышает скорость света. Видимо, развитые цивилизации раскрыли секрет их сверхсветового взаимодействия и берут с них в этом пример.
                +2
                Квантовая телепортация не позволяет передавать данные быстрее скорости света.
                А ваши «продольные волны» весьма похожи на гравитационные волны, которые распространяются со скоростью света.
                  –1
                  «Квантовая телепортация не позволяет передавать данные быстрее скорости света.»

                  А где я это утверждал? Я пишу о вероятном существовании продольных волн колебаний плотности космической среды, должных иметь сверхсветовую скорость распространения. И упомянул результат эксперимента, где запутанные частицы как раз показывают такую скорость своих взаимодействий. То есть «секрет их сверхсветового взаимодействия» может объясняться использованием ими продольных волн в качестве носителя информации, которой они обмениваются. Именно этот их секрет раскрыли развитые цивилизации и «берут с них в этом пример». То есть они тоже используют продольные волны, а не сами запутанные частицы, для своих сверхсветовых взаимодействий.

                  «А ваши «продольные волны» весьма похожи на гравитационные волны, которые распространяются со скоростью света.»

                  В Вики есть анимация гравволн, посмотрите. Эти периодические сжатия и растяжения происходят поперёк распространения волны. Поэтому там написано, что «гравитационная волна согласно общей теории относительности переносит энергию и импульс, двигается со скоростью света, является поперечной, квадрупольной». Говорить, что она похожа на продольную волну, значит, вообще не различать эти типы волн. Но правы в том, что продольная волна имеет отношение к гравитации: она может вызываться изменением массы частицы в точке пространства, например, при излучении или поглощении фотона электроном.
                    +1
                    «Квантовая телепортация не позволяет передавать данные быстрее скорости света.»
                    А где я это утверждал?
                    Кстати, в 2008 году физики из Женевы определили нижний предел скорости взаимодействия запутанных частиц. Он не менее чем в 100 000 раз превышает скорость света. Видимо, развитые цивилизации раскрыли секрет их сверхсветового взаимодействия и берут с них в этом пример.
                    Единственный мне известный способ передачи информации, реально продемонстрированный на практике и имеющий квантовую природу — квантовая телепортация, которая не может происходить быстрее скорости света, так как требует наличия классического канала связи. Даже если вы не имели в виду конкретно квантовую телепортацию, вы явно пишете про сверхсветовую передачу информации с помощью квантовой запутанности, что невозможно по представлениям совеременной науки.
                    В Вики есть анимация гравволн, посмотрите. Эти периодические сжатия и растяжения происходят поперёк распространения волны. Поэтому там написано, что «гравитационная волна согласно общей теории относительности переносит энергию и импульс, двигается со скоростью света, является поперечной, квадрупольной».
                    Она похожа в том смысле, что это тоже колебания пространства. И, насколько я понимаю, ваши продольные волны должно быть можно зафиксировать интерферометром. Наверное, можно оценить их минимальную частоту и максимальную амплитуду исходя из того, что они пока что не были найдены.
                      –2
                      «вы явно пишете про сверхсветовую передачу информации с помощью квантовой запутанности, что невозможно по представлениям современной науки»

                      Нет, не с помощью. Ещё раз: цивилизации для своих сверхсветовых взаимодействий «тоже используют продольные волны, а не сами запутанные частицы».

                      «Она похожа в том смысле, что это тоже колебания пространства»

                      Совершенно верно. Но имеется принципиальная разница в сущности поперечных и продольных колебаний, которая отражается в разной скорости их распространения.

                      «ваши продольные волны должно быть можно зафиксировать интерферометром»

                      Вот это вряд ли. Полагаю, есть другая возможность, например, такая. Молекулярный водород в какой-нибудь ёмкости облучается лазером такой частоты, что его фотоны поглощаются электронами водорода. При этом масса/энергия электронов увеличивается скачком, что вызывает излучение каждым из них продольной волны разрежения плотности. Эти продольные волны почти мгновенно достигают другой ёмкости с водородом, но его электроны уже накачены фотонами и находятся на грани их спонтанного излучения. Прохождение волны снижения плотности среды через такие электроны вызовет их одномоментный переход на низкую орбиту с излучением ранее поглощённых фотонов. Вот регистрация этих фотонов и покажет, что причиной их излучения была продольная волна.

                      Вообще-то такой эксперимент по регистрации гравитационных волн готовили в Дубне примерно в 1981 году. Но о результатах его ничего не известно. Возможно, что вместо предсказанных в ОТО поперечных гравволн поймали сверхсветовые продольные волны. Сужу так потому, что в журнале «Химия и жизнь» №9 за 1985 год была приведена цитата из «Докладов АН СССР» т.282, №1, с.83, 1985.: "… гравитационные волны могут представлять собой продольные колебания упругого физического вакуума, распространяющиеся со скоростью, в миллиард раз превышающей скорость света".
                      Однако в наше время найти эту информацию в самих «Докладах...» не удалось. Видимо, она была удалена по причине секретности. Это уже политика, а ради неё даже в уже изданных томах БСЭ рекомендовали менять страницы на политически верные.
                        0
                        «ваши продольные волны должно быть можно зафиксировать интерферометром»
                        Вот это вряд ли.
                        Почему? Ведь «изменение плотности пространства» — это изменение расстояния между объектами, которое мы как раз и можем замерить интерферометром.
            +10
            Краткий пересказ:
            7 * 0.3 * 0.014 * неизвестно * неизвестно * неизвестно * неизвестно
            не равно
            4000000000 * 0.8 * неизвестно * неизвестно * неизвестно * неизвестно * неизвестно.

            Но! Второе уравнение значительно точнее!
              –2
              Чисто гипотетически… если представить что элементарные частицы — не такие уж и элементарные, и представляют собой нечто вроде планет или звёзд (т.е. на них что-то или кто-то может «жить» в большом количестве), то может ли современная наука в принципе это обнаружить, или «разрешения не хватит»?
                +7
                Элементарные частицы имеют сходство с звёздными системами лишь на неудачных картинках в старых учебниках.
                  –1
                  Ваши представления лет на 100 устарели.
                  Состав протонов и нейтронов вполне себе известен.
                    +1
                    А состав кварков?

                    Впрочем, речь не совсем о составе — речь о том что может находится на частицах, а не из чего они состоят — отсюда аналогия с планетами — мы на Земле, но она состоит не из нас.
                  0
                  Проблема уравнения Дрейка состоит в том, что оно состоит исключительно из неизвестных, значение которых, можно подставлять любое. Таким образом, уравнение Дрейка лишено главного научного критерия — верифицируемости. А это говорит о том, что само утверждение «Вне пределов Земли» существует разумная жизнь, ничем не отличается от утверждения «Библия есть слово Божье».
                  SETI это религия, а не наука.
                    0
                    А никто не утверждал, что вне Земли есть жизнь. Оценивается вероятность её наличия. Кроме того, уравнение не состоит исключительно из неизвестных — в данной статье как раз и описаны те величины, что мы сумели за прошедшее с первой публикации уравнения уточнить. Кроме того, ни одна физическая величина не измеряется с произвольной точностью, у неё всегда есть погрешность. Отличие от религии состоит в том, что у любого измерения и любой оценки есть обоснования.
                      0
                      В уравнении, которое состоит из ряда множителей, неизвестность (и невозможность оценить значение) любого из них лишает смысла всё уравнение, разве нет?

                      В рассматриваемом случае, мы имеем только две более-менее достоверно известных переменных (с учётом погрешности), все остальные — чистая спекуляция.

                      Даже долю «планет, способных поддерживать жизнь» оценить невозможно — насколько мне известно, современная наука не располагает средствами изучать планетные системы удаленных звёздных систем на таком уровне (состав, атмосфера, климат etc), не говоря уже о том что нет чётких определений для терминов «жизнь» и «разумная жизнь».

                      Но даже если ограничить «жизнь» тем что мы обычно считаем таковой, а за «разумную жизнь» примем человека (или хотя бы собаку) — даже в этом случае определенности не прибавится.

                      Исходя из этого, уравнение всё же ближе к религии, чем к науке.
                        0
                        Да, нет, всё математично, просто первая же неопределенность делает эту вероятность равной 0.5 — или она есть, или нет)
                        –1
                        Да нет, SETI-культисты как раз постулируют несомненное существование внеземной жизни. А каждого несогласного или усомнившегося, объявляют креационистом и религиозным фундаменталистом.
                        И да, уравнение состоит как раз исключительно из неизвестных — мы до сих пор не знаем, возле каких звезд может быть жизнь и множество планет (например, таких как наша Земля), находятся за пределами возможностей современной астрономии.
                        И никакими обоснованиями, здесь и не пахнет. Это именно религия. Единственно что, SETI-культисты сутан не носят.
                      0
                      Вообще, нам дали более точную оценку составляющих уравнения, и также объяснили почему это так и в какую сторону исследовать…
                      Так что статья интересна хотя бы этим)
                        +1
                        image
                          0
                          Наверно ещё надо учитывать, что многие все перечисленные коэффициенты непостоянны во времени, одни возрастают, другие убывают.
                          И соответственно в какой-то момент в галактике будет только одна цивилизация, через какое-то время две и т.д.
                            0
                            А давайте обратимся к фантастике?
                            Ни уравнение Дрейка, ни эта статья не учитывают ещё один немаловажный параметр. Точнее, в эти определения заложены вероятности существования только углеродной формы жизни. Например тот же параметр fl — доля этих планет, на которых жизнь зародилась подразумевает только планеты в «области златовласки», но ведь гипотетически жизнь может развиться и на планетах, находящихся вне этой области. И да, это ещё одна неопределённость в уравнении.
                              0
                              Of the varieties of molecules identified in the interstellar medium as of 1998, 84 are based on carbon while only 8 are based on silicon.[12] Moreover, of those 8 compounds, four also include carbon within them.
                              Wiki.
                              У нас нет оснований полагать, что жизнь на основе чего угодно другого вообще возможна. Были рассмотрены кучи вариантов, и они все не подходят. В этом свете вероятность наличия жизни на основе углерода выглядит большей, чем вероятность наличия какой угодно другой жизни.
                                +1
                                Так у нас и нет основания полагать, что жизнь на основе «чего угодно» невозможна. Вот ведь в чем штука то.
                                Менее вероятна — да. А невозможна — нет.
                                Допустим, вероятность появляния жизни на основе кремния меньше в миллиард раз. Но зато количество планет, на которых она может возникнуть в 10 миллиардов раз больше. Какой тогда вывод? Но у нас нет ни первого не второго числа по такой жизни на данный момент.
                                  0
                                  Допустим, вероятность появляния жизни на основе кремния меньше в миллиард раз. Но зато количество планет, на которых она может возникнуть в 10 миллиардов раз больше. Какой тогда вывод? Но у нас нет ни первого не второго числа по такой жизни на данный момент.
                                  Так вот и я о том же. Если нет оснований полагать, что жизнь на основе кремния вообще возможна, а распространенность как самого кремния, так и соединений на его основе заметно меньше, чем углерода, получается логично искать углеродную жизнь в первую очередь, а все остальное — по остаточному принципу.
                                    0
                                    Если у вас нет данных о вероятности, то как раз ЕСТЬ основания полагать, что оно возможно. Как минимум поскольку кремний образует похожие структуры.
                                    Доказать невозможность сильно сложнее, чем возможность.
                                    Так, как вы пытаетесь сказать наука не работает.
                                      0
                                      Если у вас нет данных о вероятности, то как раз ЕСТЬ основания полагать, что оно возможно.
                                      Это общее утверждение как раз не соответствует тому, как работает наука. У нас нет данных о существовании чайника Рассела, и поэтому мы говорим, что нет оснований считать, что он существует. Возможно, я вас неверно понял.
                                      Как минимум поскольку кремний образует похожие структуры.
                                      Похожие, но имеющие и существенные отличия:
                                      However, silicon has several drawbacks as an alternative to carbon. Silicon, unlike carbon, lacks the ability to form chemical bonds with diverse types of atoms as is necessary for the chemical versatility required for metabolism. Elements creating organic functional groups with carbon include hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, sulfur, and metals such as iron, magnesium, and zinc. Silicon, on the other hand, interacts with very few other types of atoms. Moreover, where it does interact with other atoms, silicon creates molecules that have been described as «monotonous compared with the combinatorial universe of organic macromolecules». This is because silicon atoms are much bigger, having a larger mass and atomic radius, and so have difficulty forming double bonds (the double bonded carbon is part of the carbonyl group, a fundamental motif of bio-organic chemistry). Wiki

                                      Доказать невозможность сильно сложнее, чем возможность.
                                      Я не пытаюсь доказать невозможность. Я говорю, что возможность не доказана. И учитывая, что возможность одной альтернативы (углеродная жизнь) доказана, а возможность бессчетного множества других альтернатив (любая другая биохимия) не доказана, выглядит логичным искать то, что соответствует первой альтернативе в первую очередь, и тратить меньше ресурсов на проверку других идей.
                                        0
                                        С кремнием засада в том, что температура плавления его соединений выше (и растворимость в жидкостях соответственно тоже никакая) — а вот прочность химических связей меньше.
                                        Но даже с углеродом — мы пока даже представить не можем, какая углеродная жизнь может возникнуть в жидком аммиаке или углеводородах.
                                          0
                                          Кремниевые соединения вроде как более стабильны в серной кислоте при температуре 300+. Где оно частично растворимо.
                                0
                                Предполагается, что разумная и технологически развитая жизнь не расселится по другим планетам.

                                — допустим, с натяжкой можно придумать, откуда это, — де при заселении пригодных планет снижается (до ноля) вероятность появления на них других цивилизаций (привет натягиванию совы на глобус!).

                                Но вот это-то откуда?:
                                Предполагается, что разумные существа выберут передачу и приём радиосигналов в качестве способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве.

                                — это-то тут при чем?
                                  0
                                  Предполагается, что разумные существа выберут передачу и приём радиосигналов в качестве способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве.
                                  Это логически следует из предположения, что разумные существа будут использовать электромагнитные волны для передачи информации на межзвездные расстояния. Релеевское рассеяние пропорционально четвертой степени длины волны, поэтому длинные электромагнитные волны будут распространяться дальше. Направленное излучение на космических масштабах сделать нельзя из-за дифракционного предела, который, хотя и зависит от длины волны, растет медленнее, чем релеевское рассеяние. С другой стороны, совсем длинные радиоволны применять смысла нет — обычные уже распространяются на десятки световых лет, а информационная емкость падает с ростом длины волны. Если к этому добавить, что мы ищем в первую очередь похожие на нас цивилизации, то получается, что их атмосфера будет, скорее всего, прозрачна для радиоволн, в отличие от других частей спектра, так что они могут их использовать просто по историческим причинам.

                                  Вот если мы хотим искать совсем непохожие на нас цивилизации, использующие для передачи сигнала что-то, кроме электромагнитных волн, то да, стоит искать что-то другое, а не радиоволны. Вот только вряд ли мы с таким подходом вообще что-то найдем, потому что непонятно, что искать.
                                    0
                                    спасибо, КО, ведь я, как и многие прочие, люблю, когда мне капитанят, тем более — в ответ на совершенно другой вопрос.

                                    И вот теперь, когда мы с этим закончили, мне все так же интересен вопрос, который я задал выше, — какое это (см. процитированное мной выше) имеет отношение к формуле Дрейка?
                                    _____

                                    P.S.
                                    Если хотите интерактива, добавлю вопрос специально для вас: какое отношение имеет описываемый вами (например, в последнем абзаце вашего комментария) поиск к уточнению множителей (или формы) формулы Дрейка, — т.е. к заявленной теме статьи? Только теперь, пожалуйста, без капитанства, а так же без натягивания совы (в духе сведения к парадоксу Ферми или аналогам — «не слышим, значит не верна») на глобус), etc.
                                      0
                                      Если хотите интерактива, добавлю вопрос специально для вас: какое отношение имеет описываемый вами (например, в последнем абзаце вашего комментария) поиск к уточнению множителей (или формы) формулы Дрейка, — т.е. к заявленной теме статьи?
                                      Перечитал ваш комментарий и статью. Ваша правда, никакого.
                                      0
                                      отдельный вопрос для вас лично, — релеевское рассеяние _на чем_ вы стараетесь избегать при межзвездной связи?

                                      Давайте немного вперед промотаем, — кроме лазерных парусников особо нет вариантов для сколь-нибудь быстрого расселения по Галактике (кроме расселения смысла пытаться связаться с кем-нибудь нет, это банально маловероятное событие, «одновременность» достаточная, для «окна контакта»).

                                      Это значит, что лазерная система соответствующей мощности/ параметров будет как в передающей системе (так и оптическая система соответствующих параметров — в принимающей, в итоге).

                                      Исходя из этого хотелось бы от вас получить проблематизацию системы связи на расстоянии в 4 — 10 — 15 световых лет, на УФ-лазерах (и преимущества радиосвязи над оной) в виде численных оценок, а не в виде рассказа о релеевском рассеянии.
                                        0
                                        релеевское рассеяние _на чем_ вы стараетесь избегать при межзвездной связи?
                                        На межзвездном газе, очевидно.
                                        Исходя из этого хотелось бы от вас получить проблематизацию системы связи на расстоянии в 4 — 10 — 15 световых лет, на УФ-лазерах (и преимущества радиосвязи над оной) в виде численных оценок, а не в виде рассказа о релеевском рассеянии.
                                        Википедия говорит, что межзвездная среда в 10^13-10^23 раз менее плотна, чем атмосфера на уровне моря. Для упрощения будем считать, что атмосфера у нас толщиной 1 км с постоянной плотностью. Тогда получается, что примерно за 1 световой год в молекулярном облаке содержится столько же частиц, на которых происходит рассеяние, что и за всю толщину атмосферы. А в окрестностях Солнца плотность примерно на четыре порядка ниже. Судя по графику из Википедии, релеевское рассеяние фиолетового света длиной 400 нм в атмосфере составляет около 25%. Ультрафиолетом называется электромагнитное излучение длиной от 10 до 400 нм, возьмем среднее — 60 нм. Эффективное поперечное сечение релеевского рассеяния обратно пропорционально 4 степени от длины волны, то есть, в ~2000 раз больше для ультрафиолета, чем для фиолетового света. Значит, рассеяние ультрафиолета на те же самые 25% должно происходить примерно за 1/2000 часть атмосферы Земли.

                                        То есть, в окрестностях Солнца за 15 световых лет должно рассеиваться около 58% излучения. Радиоволны порядков на 10-15 длиннее, так что их рассеяние будет около нуля.

                                        Угловой дифракционный предел составляет 1.22 lambda / D, что для лазера с диаметром в 1 метр и рассматриваемой выше длиной волны составляет около 7x10^-8 радиан. Радиоизлучение у нас ненаправленное, угол расхождения — около pi радиан. То есть, расхождение по углу у радиоизлучения примерно в 5x10^15 раз выше, чем у ультрафиолетового лазера.

                                        Вывод: радиоволны вместо ультрафиолетового лазера есть смысл применять только при передаче на очень большие расстояния (например, в другую галактику, ибо в рамках одной всегда можно ретрансляторов понастроить), либо в области высокой плотности (в молекулярном облаке, например, но в нем идет активное звездообразование, поэтому шанс на зарождение жизни околонулевой). Спасибо за исправление моей картины мира =)
                                          0
                                          Спасибо за исправление моей картины мира =)

                                          — [даже не делая поправок в ваших вычислениях], — всегда пожалуйста!

                                          Сверху можно полирнуть оценкой излучателей и оптики (она обратимой будет (можно будет использовать как приемник сигнала) в сценариях, представляющихся мне наиболее вероятными), потребными для транспортных задач (лазерные парусники, там лазером метрового диаметра не обойдешься), и добавить к этому увеличение скорости передачи за счет разницы в длине волны.
                                            0
                                            А почему именно лазерный парусник? Казалось бы, он не подходит как минимум для первого полета к конкретной звезде — тормозить непонятно, как. Ну и, теоретически, если допилить VASIMR и научиться подлетать к Солнцу на вдесятеро меньшее расстояние, чем мы умеем сейчас, можно получить относительно приличные 360 км/с — 3600 лет до Альфы Центавра и 88 млн лет на пересечение галактики.
                                              0
                                              А почему именно лазерный парусник?

                                              — потому что остальное не в ладах либо с Циолковским, либо с физикой, либо со здравым смыслом и банальной целесообразностью, либо с всевозможными сочетаниями этого, включая, наверное, и полное объединение.

                                              Казалось бы, он не подходит как минимум для первого полета к конкретной звезде — тормозить непонятно, как.

                                              — например (выкидывая прекраснодушные идей Форварда про торможения об отраженный от сбрасываемого вперед паруса луч, ага), магнитный парашют (включая ходы на нем, подаренные нам физикой плазмы), + разные ходы на дотормаживание, от сложных многопролетных, до вариантов a la «назапускать (возможно, независимо от запуска основного корабла) ядерных зарядов для тормозного „Ориона“».

                                              [И да, сразу обозначим, — тысячелетние корабли на расстояния в первые единицы световых лет во-первых, никому не нужны, во-вторых, имеют глобальные проблемы типа «сделать сложный механизм, работающий тысячелетия»(1), «в условиях воздействия ГКЛ»(2), при этом, способный обеспечить себя энергией на полет (тут можно сказать «спит намертво», Ok)(3) и пробуждение/ обеспечение запуска торможения(4), и на само торможение(5).

                                              — выглядит как хорошая затравка к «во-первых, у нас не было пороху...».

                                              Что закономерно возвращает нас к лазерному парусу].

                                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.