چرا معادله دریک 65 سال پس از ایجاد آن هنوز مهم است؟

کسی اون بیرون هست؟

این کلام معلمان در همه جا است که دانش آموزان خود را برای آزمون های استاندارد آماده می کنند: "حدس درستی انجام دهید." آنها می گویند که پاسخ همیشه بهتر از بی پاسخ است، و اگر بتوانید آنچه را که می دانید در سؤال به کار ببرید تا برخی از انتخاب ها را رد کنید، حتی بهتر است. البته، تحقیقات علمی یک امتحان چندگزینه ای نیست، و اساس آن این ایده است که یک حدس تحصیل کرده بدون شواهد محکم به اندازه کافی خوب نیست. اما این مفهوم هنوز یک مفهوم مفید است، به ویژه زمانی که سؤالات ما از فناوری ای که در حال حاضر برای پاسخ دادن به آنها داریم پیشی می گیرد.

بخش کلیدی عبارت "حدس آموزش دیده" کلمه اول است. به عبارت دیگر، حدس بر اساس هیچ ممکن است بدتر از عدم حدس زدن باشد. "اما لیا" می شنوم که می پرسید، "آیا چارچوب یا نمونه مورد علاقه ای برای حدس زدن های تحصیل کرده دارید؟" و فقط به این دلیل که شما برای آن فریاد می زنید، و من از آن دسته افرادی هستم که معادلات مورد علاقه خود را دارم، در مورد آن به شما خواهم گفت. معادله دریک، که در این ماه 65 ساله می‌شود، ابزاری فوق‌العاده مفید برای چارچوب‌بندی تفکر ما در مورد زندگی در کیهان است – حتی اگر در هسته‌اش، صرفا روشی برای حدس زدن تحصیل‌کرده باشد.

فرانک دریک، اختر زیست شناس، معادله همنام خود را در سال 1961، پیش از برگزاری اولین کنفرانس علمی در مورد جستجوی هوش فرازمینی (SETI) ارائه کرد. طبق گزارشی که توسط دخترش، روزنامه‌نگار علمی نادیا دریک نوشته شده است، او این معادله را با هوس ترسیم کرد تا تعداد معدودی از شرکت‌کنندگان در جلسه صحبت کنند و تا به امروز از اهمیت این موضوع در حال حاضر شگفت‌زده است.

این معادله هفت عبارت کلیدی دارد و وقتی با هم ضرب شوند، تخمینی از N ارائه می‌کنند: تعداد تمدن‌های هوشمند در کهکشان راه شیری که ممکن است روزی بتوانیم با آنها ارتباط برقرار کنیم. به نظر می رسد این است:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

چند اصطلاح اول نسبتا ساده هستند. R* نرخ تشکیل ستاره در کهکشان ما است که در حدود 1 تا 3 ستاره در سال اندازه گیری شده است. کسری از ستارگان با منظومه های سیاره ای fp است، و ما اکنون فکر می کنیم که این عدد نیز حدود 1 است - به نظر می رسد اکثر ستارگان سیاره دارند. تعداد سیارات به ازای هر ستاره با محیطی مناسب برای زندگی بسیار کم است و اینجاست که اوضاع پیچیده تر می شود. "مناسب برای زندگی" یک ایده گسترده است و تعریف آن دشوار است.

حتی ابتدایی ترین شرط - قرار گرفتن سیاره در منطقه قابل سکونت ستاره اش، جایی که دما اجازه می دهد آب مایع روی سطح باشد - برای حیات مشابه زمین، تا آنجا که می دانیم، لازم است، اما مطمئنا ممکن است که سایر اشکال حیات نیازهای متفاوتی داشته باشند. در منظومه شمسی خودمان، 2 یا 3 سیاره در منطقه قابل سکونت وجود دارد، بسته به اینکه چگونه آن را برش می دهید - اما زهره و مریخ برای زندگی مناسب به نظر نمی رسند، و چندین قمر در خارج از منظومه شمسی وجود دارد که ممکن است به خوبی این گونه باشند.

این اولین باری است که معادله ما را وادار می‌کند تا حدس علمی بکنیم. دومی با fl، کسری از سیارات قابل سکونت که زندگی را توسعه می دهند، داغ می شود. در این مورد، ما حجم نمونه کوچکتری داریم. ما در جایی جز زمین حیات پیدا نکرده‌ایم، بنابراین این عدد می‌تواند بسیار کم باشد، یا می‌تواند 1 باشد - به یاد داشته باشید، این شامل حیاتی است که در هر نقطه از تاریخ کیهان به وجود می‌آید. اما تا زمانی که زندگی را در جای دیگری پیدا نکنیم، بیش از هر چیز دیگری یک بحث فلسفی خواهد بود.

همین امر در مورد دو عبارت بعدی معادله دریک نیز صادق است: fi، که به بخشی از حیات اشاره می کند که هوشمند است - که تعریف آن نیز حیله گرانه است - و fc، کسری از شکل های حیات هوشمند که در نهایت وجود خود را در فضا پخش می کنند و بنابراین می توانند با ما ارتباط برقرار کنند. اصطلاح نهایی L است، مدت زمانی که تمدنی از اشکال حیات هوشمند سیگنال‌های قابل تشخیص را به فضا ارسال می‌کند.

همانطور که اخترشناس کارل سیگان اشاره کرد، این امر به شدت به این بستگی دارد که آیا چنین تمدن هایی می توانند از تخریب خود جلوگیری کنند، چیزی که ما نمی توانیم به طور قطع بدانیم - اما ما بهترین حدس خود را بر اساس تنها شواهدی که داریم: تاریخ بشر انجام می دهیم.

اگر تمام تخمین‌ها را با هم ترکیب کنید، N می‌تواند یک تریلیونم یا حتی کمتر باشد، که به این معنی است که ما در کهکشان خود کاملا تنها هستیم. اگر بالاترین تخمین‌ها را با هم ترکیب کنید، ممکن است ده‌ها میلیون تمدن در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد که بتوانیم با آنها ارتباط برقرار کنیم، که به نظر من، یافتن آنها فقط مسئله زمان است.

در جلسه اولیه SETI دریک، محققان N را بین 1000 و 100،000،000 تعیین کردند، و انتهای پایین آن برای من درست به نظر می رسد - تخمینی که، مانند آنچه در جلسه بود، عمدتا بر اساس نظرات نه به ویژه علمی من در مورد مدت زمان ماندگاری تمدن ما است.

اما وقتی به آن می رسیم، خود عدد بخش مهمی از معادله نیست. بخش مهم فرآیند تخمین هر یک از شرایط آن است. با انجام این کار، ما خود را مجبور می‌کنیم تا برخی از بزرگترین سؤالات علم را در نظر بگیریم: مکان‌های دیگر در جهان چقدر شبیه همسایگی کیهانی ما هستند؟ مشابه ترین مکان ها چقدر احتمال دارد زندگی را توسعه دهند؟ به هر حال زندگی چیست؟ زندگی واقعا به چه چیزی نیاز دارد؟ هوش چیست؟ چگونه می توانیم آن را جستجو کنیم؟ و تا کی قادر به جستجوی آن خواهیم بود؟ به هیچ یک از این سؤالات پاسخ قطعی داده نمی شود، اما تعمق در آنها ج

به ما کمک می کند تحقیقات علمی خود را هدایت کنیم - و بیشتر از آن، به ما ایده ای از جایگاه ما در طرح بزرگ جهان می دهد. به همین دلیل است که معلمان به دانش‌آموزان خود می‌گویند که حدس درستی بزنند، و به همین دلیل است که معادله دریک هنوز بسیار مهم است. ارزش یک حدس تحصیل‌کرده در در نظر گرفتن چیزهایی است که شما می‌دانید و آنچه هنوز وجود دارد و منتظر شناخته شدن هستند.