Uzayda yaşam olma ihtimali nedir?

İnsanlar evrenin büyüklüğünü kabul ettiğinden beri, yaşamın ya bizim galaksimizde ya da çok uzaklardaki bir galakside bir yerlerde var olması gerektiğini sezdik. Eğer evren milyarlarca galaksi içeriyorsa ve her galaksi milyarlarca yıldız içeriyorsa ve bu yıldızların bir kısmında Dünya benzeri gezegenler varsa, o zaman evrende yüzlerce, hatta belki binlerce yabancı uygarlık var olmalıdır. Doğru?

Bilim bir süre sadece mantıkla yetindi. Daha sonra, 1995'te gökbilimciler güneş sistemimizin dışındaki ilk gezegenleri buldular . O zamandan beri, bu güneş dışı gezegenlerin yaklaşık 300'ünü tespit ettiler. Çoğu büyük, Jüpiter'e benzeyen sıcak gezegenler olsa da (bu yüzden bulunmaları daha kolay), daha küçük, Dünya benzeri gezegenler kendilerini göstermeye başlıyor. Haziran 2008'de Avrupalı ​​gökbilimciler, 42 ışıkyılı uzaklıkta bir yıldızın yörüngesinde dönen, hepsi Dünya'dan biraz daha büyük üç gezegen buldular [kaynak: Vastag ].

Bu keşifler, dünya dışı akıllı yaşam veya SETI arayışına dahil olanlar için bir doğrulama işlevi gördü . Harvard fizikçisi ve SETI lideri Paul Horowitz, TIME Magazine ile 1996 yılında yaptığı bir röportajda cesurca şunları söyledi: "Evrende akıllı yaşam mı? Garantili. Galaksimizde akıllı yaşam mı? O kadar büyük olasılıkla ki, size hemen hemen istediğiniz tüm olasılıkları veririm."

Yine de hevesi, bilim adamlarının Fermi Paradoksu dediği şey tarafından yumuşatılmalıdır . İlk olarak 1950'de nükleer fizikçi Enrico Fermi tarafından dile getirilen bu paradoks şu soruları soruyor: Eğer dünya dışı varlıklar bu kadar yaygınsa, neden ziyaret etmediler? Neden bizimle iletişime geçmediler? Ya da son olarak, neden ısı, ışık ya da başka bir elektromanyetik yan etki gibi varlıklarının bir kalıntısını geride bırakmadılar ?

Belki de dünya dışı yaşam o kadar yaygın değildir. Ya da belki de gelişmiş uygarlıklara yol açan dünya dışı yaşam o kadar yaygın değildir. Keşke gökbilimciler bu olasılıkları ölçebilseydi. Keşke dünya dışı yaşamla ilgili tüm doğru değişkenleri açıklayan bir formülleri olsaydı. Görünüşe göre, yapıyorlar. 1961'de, SETI üzerine ilk ciddi konferansı toplamaya yardım etmenin bir yolu olarak, radyo astronomu Frank Drake , galaksimizdeki potansiyel zeki uygarlıkların sayısını tahmin eden , şimdi Drake Denklemi olarak bilinen bir formül sundu . Formül, büyük ölçüde değişken sonuçlara yol açması nedeniyle çok tartışma yarattı. Yine de, iletişim kurmaya çalışan kaç tane dünya dışı yaratık olduğunu ölçmek için en iyi yolumuz olmaya devam ediyor.

Denklemi ve sonuçlarını daha yakından inceleyelim.

İçindekiler

1. Yalnız mıyız? Drake Denklemi
2. Drake Denklemini Test Etme ve Gözden Geçirme
3. Uzayda yaşam olma ihtimali nedir?: Yazarın Notu
4. Dünya Dışı Yaşam Oranları: Hile Sayfası

Evrende dünya dışı yaşamın var olma olasılığını hesaplamaya çalışmak aslında oldukça karmaşıktır. Evren statik bir ortam değildir. Yıldızlar doğar, yaşar ve ölürler. Bazı yıldızlar gezegenlerle birlikte oluşur. Diğerleri yapmaz. Bu gezegenlerden sadece bazıları yaşamı desteklemek için doğru koşullara sahiptir.

Hayat başlı başına zor bir değişkendir. Bazı gezegenler karmaşık organik molekülleri - proteinler ve nükleik asitleri - destekleyebilir ve başka hiçbir şeyi destekleyemez. Diğer gezegenler basit, tek hücreli organizmaları destekleyebilir. Ve yine de diğerleri, seyahat etmek veya uzaya sinyal göndermek için teknolojileri geliştirecek kadar gelişmiş olanlar da dahil olmak üzere çok hücreli organizmaları destekleyebilir. Son olarak, çevrelerine son derece iyi adapte olmuş organizmalar bile sonsuza kadar yaşamazlar. Hem dinozorların hem de Roma İmparatorluğunun burada Dünya'da gösterdiği gibi, tüm hanedanların sonu, felaket olsun ya da olmasın.

Frank Drake, dünya dışı yaşam bulma olasılığını ölçmek için bir formül geliştirirken tüm bu değişkenleri hesaba katmak zorunda kaldı. İlk görevi, neyi hesaplamak istediğine karar vermekti. İlk olarak, düşüncesini ev galaksimizdeki dünya dışı varlıklarla ve yalnızca yıldızlararası iletişim yeteneğine sahip olabileceklerle sınırladı. Sonra, bu tür uygarlıkların gelişmesini sağlamak için gereken tüm koşulları hesaba katan matematiksel bir faktör ekledi. Sonuç aşağıdaki formüldür:

N = Rf _p n _e f _l f _ben f _c L

Bu denklemde N , galaksimizdeki saptanabilir uygarlıkların sayısıdır. Diğer değişkenler aşağıda açıklanmıştır:

Herhangi bir kesinlikle bilinen tek değişken yıldız oluşum hızıdır , R. Tipik bir sarmal gökada olan Samanyolu'nda, yılda yaklaşık dört oranında yeni yıldızlar oluşur [kaynak: Cain ]. Gökbilimcilerin en belirsiz hissettikleri değişken , bir uygarlığın saptanabilir kaldığı süre olan L' dir. L için 10 yıldan 10 milyon yıla kadar değişen çeşitli tahminler kullanılmıştır .

Gökbilimciler, değişkenlerin geri kalanı hakkında eğitimli tahminlerde bulunabilirler. Örneğin, güneş sistemimizdeki dokuz gezegenden sadece dördü, gökbilimcilerin karasal gezegenler olarak adlandırdıkları şeydir - katı bir yüzeye sahip olanlar. Bu karasal gezegenlerden yalnızca Dünya yaşamı destekler. Güneş sistemimizi temsili olarak alırsak, n _e'nin 1/4 veya 0.25'e eşit olduğunu iddia edebiliriz. Diğer değişkenler hakkında da benzer tahminler yapılmıştır ve ilginç bir şekilde, hepsi genellikle 0.1 ile 1.0 arasında çok benzer değerlere sahiptir. Yani, tipik bir hesaplama şöyle görünebilir:

N = 4 x 0,5 x 0,25 x 0,2 x 0,2 x 0,2 x 3.000.000

bu da bize galaksimizdeki 12.000 uygarlığın değerini veriyor.

Drake'in orijinal hesaplamaları N için bu değere çok yakındı . Rakamları çalıştırdığında, Samanyolu'nda [kaynak: Garber ] 10.000 saptanabilir medeniyet olabileceğini tahmin etti . SETI hareketinde 1996'da vefat edene kadar lider olan Carl Sagan, galakside 1 milyon uygarlığın var olabileceğini öne sürdüğünde daha da cömertti [kaynak: Lemarchand ]. Bu çok fazla ET!

1960'larda dünya dışı yaşamı özenle aramaya başladıklarında astronomların bu kadar iyimser olmalarına şaşmamalı. Bir sonraki sayfada, bu aramayı nasıl yaptıklarına ve nelerin ortaya çıktığına bakacağız.

SETI bilim adamları, galaksimizdeki iletişimsel uygarlıkların sayısıyla ilgili bir tahminle onları bulmak için yola çıktılar. İki temel seçeneği vardı: yüz yüze iletişim veya uzun mesafeli iletişim. Eski senaryo, dünya dışı varlıkların insanları ziyaret etmesini ya da tam tersini gerektiriyordu. Güneş sistemimiz ile Samanyolu'ndaki diğer yıldızlar arasındaki mesafeler göz önüne alındığında, bu pek olası görünmüyordu . İkinci senaryo , uzay yoluyla elektromanyetik sinyaller gönderen veya alan radyo yayınlarını içeriyordu.

1974'te gökbilimciler, M13 küresel yıldız kümesinde bir uygarlığın sinyalini verme umuduyla Porto Riko'daki Arecibo Gözlemevi'nden kasıtlı olarak 210 baytlık bir mesaj ilettiler. Mesaj, temel elementlerin atom numaraları ve DNA'nın kimyasal yapısı gibi, insanlar ve evrenin bizim köşemiz hakkında temel bilgileri içeriyordu . Ancak bu tür aktif iletişim nadirdi. Gökbilimciler çoğunlukla pasif iletişime güvenirler - yabancı uygarlıklar tarafından gönderilen yayınları dinlerler.

Bir radyo teleskopu , optik teleskopların göremediği daha uzun dalga boylu enerjiyi algılamak için tasarlandığından, bu tür dinleme deneyleri için tercih edilen araçtır . Radyo astronomisinde , dev bir çanak yakındaki güneş benzeri bir yıldıza işaret edilir.ve elektromanyetik spektrumun mikrodalga bölgesine ayarlanmıştır. 1.000 megahertz ile 3.000 megahertz (MHz) arasındaki mikrodalga frekans bandı, istenmeyen gürültüyle daha az kirlenmesi nedeniyle idealdir. Ayrıca, gökbilimcilerin galakside kalıcı bir tıslama olarak duyabilecekleri bir emisyon hattı (1,420 MHz) içerir. Bu dar çizgi, nötr hidrojende meydana gelen enerji dönüşümlerine karşılık gelir. Evrenin ilkel bir unsuru olarak hidrojen, tüm galaksiler arası medeniyetler tarafından bilinmeli ve onu ideal bir işaretçi haline getirmelidir. Dünyanın dört bir yanından birkaç ekip, 1960'tan beri Samanyolu ve komşu galaksilerdeki yıldızları sistematik olarak dinliyor.

Kolektif çabalarına rağmen, hiçbir SETI araştırması onaylanmış, dünya dışı bir sinyal almadı. Teleskoplarımız, 1977'de Ohio Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından tespit edilen "Vay canına" sinyali gibi birkaç açıklanamayan ve ilgi çekici sinyal aldı, ancak dünya dışı yaşamın tartışılmaz kanıtlarını sağlayacak şekilde hiçbir iletim tekrarlanmadı. . Bütün bunlar bizi Fermi Paradoksuna geri getiriyor : Samanyolu galaksisindeki binlerce uygarlık varsa, neden onları tespit etmedik?

Drake ve Sagan tahminlerini yaptıklarından beri, gökbilimciler daha muhafazakar hale geldi. Dünya dışı yaşamın varlığını cesurca garanti eden Paul Horowitz, Drake Denklemi'nden daha mütevazı sonuçlar üretti ve N'nin 1.000 uygarlığa daha yakın olabileceğini buldu [kaynak: Crawford ]. Ancak bu rakam bile çok büyük olabilir.

2002'de Skeptic dergisi yayıncısı Michael Shermer, gökbilimcilerin L'yi , bir uygarlığın saptanabilir kaldığı süreyi değerlendirirken yeterince eleştirel olmadıklarını savundu . Shermer, insanlığın başlangıcından bu yana yeryüzünde var olan 60 uygarlığa bakarak, L için 304,5 yıldan 420,6 yıllara kadar değişen bir değer buldu. Bu sayıları Drake Denklemine eklerseniz, N'nin sırasıyla 2.44 ve 3.36'ya eşit olduğunu görürsünüz. Rakamları biraz daha değiştirin ve N'nin kolayca bir veya daha düşük olmasını sağlayabilirsiniz. Aniden, dünya dışı bir yaşam formundan haber alma olasılığı önemli ölçüde azalır.

En hevesli SETI destekçileri bile, kozmik hava dalgalarını 40 yılı aşkın bir süredir “dinlemenin” ürettiği sonuçların eksikliğinden rahatsız. Yine de bu aramanın çoğu ev galaksimizle sınırlı kaldı. Galaksi başına sadece üç veya dört medeniyet olsa bile, milyarlarca ve milyarlarca galaksi var. Bu, olasılıkları tekrar dünya dışı yaşam bulma lehine çevirir, bu nedenle birçok SETI gökbilimcisi, piyango oyuncuları ile aynı yaklaşımı benimser: Oynamazsanız kazanamazsınız.

Bu parça üzerinde çalışırken, Carl Sagan'ın kitabı "İletişim"in (ve ikinci sayfada resmedilen) kahramanı Ellie Arroway'i düşünmeden edemedim. Kitaptan uyarlanan 1997 tarihli filmde, New Mexico çölünde arabasının üzerinde yatan Arroway'in bir uzaylı uygarlığının selamlamasının ilk belirsiz darbelerini duyduğu bir sahne var. Hızla laboratuvara geri döner, giderken meslektaşlarına talimat vererek radyo teleskoplarının sinyale göre ayarlandığından emin olmaya çalışır. Hala modern Amerikan sinemasının en heyecan verici sahnelerinden biri olduğunu iddia ediyorum. Uzaylı temasının sadece makul değil, aynı zamanda yakın görünmesini sağladı.

"Contact"ı ilk izlediğimde Drake Denklemi hakkında hiçbir şey bilmiyordum. Sonra bu görevi aldım ve sert bir gerçekle yüzleştim (en azından ET'ye bir göz atmayı umarak boynunuzu uzatıyorsanız): Sonuçta galaksimiz yabancı uygarlıklarla dolu olmayabilir. Ya onların evrimleşmesine izin verecek koşullar yoktur ya da evrimleşirlerse, biz onlarla tanışma şansı bulamadan başlarlar. Bütün bunlar Arroway'in Drake Denklemine nasıl tepki vereceğini merak etmemi sağlıyor. Her zamanki gibi iyimser kalacağını, evrenin tek sakini biz olsaydık, evrenin "korkunç bir yer israfı" olacağı inancına bağlı kalacağını hissediyorum.

Kaynaklar

Bilmeniz Gerekenler:

Şimdi, bu sınavlarla bilginizi test edin!

Bu resim galerilerine göz atın!