Kiek nežemiškų civilizacijų yra mūsų gimtojoje galaktikoje?  (44)

Ar mūsų gimtojoje galaktikoje yra kitos civilizacijos? Jaunas Škotijos astronomas tvirtina, jog tikrai taip ir dar pateikia apytiksliai jų skaičių – ne mažiau kaip 361. Tačiau ar tai tikrai tiesa, galite įsitikinti patys, pakartodami nesudėtingus mokslininko skaičiavimus.

Norint įvertinti, kiek mūsų Galaktikoje gali egzistuoti civilizacijų, galinčių užmegzti su mumis kontaktą, dažnai naudojama Drake formulė. Ją 1960 metais pasiūlė amerikiečių žurnalistas Frank Drake. Egzistuoja dvi jos variacijos – viena įvertina potencialiai gyvenamų planetų kiekį, kita jau konkrečiai civilizacijų skaičių. Tačiau abi jos tinkamos tik Paukščio tako galaktikai.

Pirmutinė apytikslė formulė, pagal kurią įvertinamas gyvenamų planetų skaičius Galaktikoje atrodo taip:

NGP = N•fPS•fV•fM•fT•fPLS•fŽPL ,

čia:

NGP – gyvenamų planetų skaičius,

N – bendras žvaigždžių skaičius Galaktikos diske (tai plokščioji mūsų Galaktikos posistemė, kurią sudaro jaunesnės negu 8 mlrd. m. žvaigždės bei tarpžvaigždiniai dujų ir dulkių debesys. Disko plokštuma eina maždaug Paukščių Tako viduriu. Disko spindulys apie 50 000 šm. Saulė yra už ~28 000 šm. nuo disko centro. Kuo jaunesnės žvaigždės, tuo jos labiau telkiasi į disko plokštumą.);

fPS – žvaigždžių, esančių pagrindinėje sekoje, dalis,

fV – pavienių žvaigždžių dalis (be dvinarių ir daugianarių),

fM – dalis žvaigždžių, kurių masė yra nuo 0.8 iki 1.2 MS,

fT – dalis žvaigždžių senesnių negu 4 mlrd. m.,

fPLS – dalis žvaigždžių, turinčių planetų sistemas,

fŽPL – dalis žvaigždžių, turinčių Žemės tipo planetų, kurių masė nuo 0.5 iki 2 Žemės masių, su apskritomis orbitomis.

Pagal šią išraišką įvertinta, kad gyvenamų planetų Galaktikos diske turi būti nuo 0.25 mln. iki 25 mln.

Pagal kitą Drake formulės variaciją galima skaičiuoti civilizacijų skaičių. Nežemiškos gyvybės mėgėjams tai jau įdomesnis uždavinukas. Pati formulė atrodo taip:

Nc=Z•Zp•Pg•G•Gc•Gck•Tg,

kur

Z – kasmetinis naujų žvaigždžių skaičius mūsų galaktikoje,

Zp – žvaigždžių, turinčių planetų sistemas, dalis,

Pg – vidutinis planetų su tinkamomis gyvybei sąlygomis skaičius kiekvienoje planetų sistemoje,

G – gyvybės užsimezgimo tikimybė tokioje planetoje,

Gc – tikimybė, kad atsitiktinėje tinkamoje planetoje egzistuoja protinga civilizacija,

Gck – santykinis planetų kiekis, kuriose ne tik egzistuoja gyvybė, bet ji jau yra pasiruošusi komunikacijoms su kitų planetų gyvybėmis ir sąmoningai šio kontakto ieško,

Tg – protingos ir kontaktui pasiruošusios civilizacijos gyvavimo trukmė.

1960 metais Frank Drake ne tik sukūrė formulę, bet ir naudodamasis tuometinėmis astronomijos žiniomis įstatė visus 7 reikiamus skaičius ir apskaičiavo galimą civilizacijų kiekį. Skaičiavimas jis panaudojo tokius duomenis:

Z – 10, kadangi buvo manoma, jog į metus gimsta bent 10 naujų žvaigždžių,

Zp – 0,5 – bent pusė žvaigždžių turi planetas,

Pg –2 – vidutiniškai bent 2 planetos sistemoje yra tinkamos gyvybei,

G – 1 – jeigu gyvybė gali planetoje atsirasti, ji būtinai atsiras,

Gc – 0,01 – egzistuoja bent 1% tikimybė, jog iš užsimezgusios gyvybės evoliucionuos protinga jos forma,

Gck – 0,01 -bent 1% protingos gyvybės atveju bus išsivystęs iki aukštos civilizacijos lygio ir ieškos kontakto su išore,

Tg – 10 000 – tai vidutinis civilizacijos gyvavimo laikas.

Įstatęs duomenis Drake atsakymą gavo tokį:

N = 10*0,5*2*1*0,01*0,01*10000 = 10.

Žinoma, skaičiavimuose naudotos reikšmės daugiau ar mažiau „paimtos iš lubų“. Vėliau kai kurie parametrai buvo patikslinti remiantis paskutinių dešimtmečių mokslo duomenimis. Tokiu atveju paskutinės reikšmės būtų tokios:

Z = 7;

Zp = 0,5;

Pg = 2;

G = 0,33;

Gc = 0,01;

Gck = 0,01;

Tg = 10000.

Gauname: N = 7*0,5*2*0,33*0,01*0,01*10000 = 2,3.

Tačiau ir šiuo atveju dalis skaičių neturi tvirto pagrindimo. Pavyzdžiui, civilizacijos gyvavimo trukmė remiasi tik mūsų pačių pavyzdžiu ir hipotetini spėjimu, kuomet žmogaus civilizacija išnyks. Kiti duomenys taip pat remiasi daugiausia Žemės planetos pavyzdžiu, o ne visos galaktikos statistiniu vidurkiu. Gaunasi panašiai tokia situacija – pagauname vieną elnią ir tvirtiname, jog visi žolėdžiai planetų gyvūnai turi ragus.

Net ir esant tokiai situacijai Drake formule yra vertinga formalizuotos logikos prasme – ji padeda sunkų ir labai neapibrėžtą dydį išskaidyti į 7 atskirus komponentus ir mąstyti apie juos atskirai. Nors kiekvieno iš jų reikšmė yra diskutuotina, tačiau gaunamas suminis rezultatas yra žymiai arčiau tikrojo mokslo, nei apskritai paviršutiniai bandymai įvardinti galimą civilizacijų kiekį „iš lubų“. Tad kol kas ši formulė yra ne tik diskusijų objektas, bet ir tarnauja rimtesnių projektų pagrindimui – kad ir garsusis SETI, startuodamas rėmėsi Drake formulės skaičiavimais ir gauti rezultatai tapo viena iš priežasčių, kodėl tokio projekto apskritai reikia. Tuo labiau, jog ir nemažai stambių valstybių turi slaptus dekretus, kaip reiktų reaguoti įvykus kontaktui su išorine civilizacija.

Taigi, nežiūrint diskutuotinų Drake skaičiavimų rezultatų, diskusijos šia tema nerimsta. Naują porciją žibbalo į ugnį įpylė jaunas škotų astronomas Duncan Forgan, publikavęs straipsnį „Nežemiškos gyvybės ir proto skaitmeninis hipotezių modelis“ (A Numerical Testbed for Hypotheses of Extraterrestrial Life and Intelligence). Astronomo nuomone, jam pavyko gana svariai patikslinti pirmuosius Drake skaičiavimus įvedant naujus duomenis, gautus analizuojant paskutinius mokslo atradimus.

Tam astronomas sudarė kompiuterinį formulės skaičiavimo modelį, įvertindamas dabartines žinias apie mūsų galaktikos žvaigždes - jų kiekį ir išsidėstymą pagal ryškį ir masę, taip pat įvertino jų sistemose pastebėtų planetų duomenis – padėtį, masę ir tipą.

Tačiau nors duomenis apie žvaigždes ir planetas pastaraisiais metais yra gerokai patikslinti, tačiau visų kitų Drake lygties dydžių interpretacija vis dar sunkiai pagrindžiama. Tad astronomas nusprendė jų dydį pasirinkti pagal tris populiariausias teorijas.

Pirmasis variantas – panspermia – tai idėja apie tai, jog gyvybės sporos labai lengvai keliauja kosmoso kūnais (asteroidais, kometomis ir pan.) iš vienos planetos į kitą. Šiuo atveju Drake formulės galutinis skaičiavimų rezultatas buvo toks – 37965 išsivysčiusių civilizacijų mūsų galaktikoje.

Antroji hipotezė rėmėsi „unikalios Žemės“ prielaida. Jos šalininkai teigia, jog gyvybei palankių sąlygų susiformavimas yra be galo retas reiškinys, kuriam reikia daugybės tinkamų faktorių – tam reikalinga pakankamai didelio amžiaus žvaigždė, turinti pakankamą metalų kiekį, nutolusi nuo galaktikos centro (tik taip sistema apsisaugo nuo pavojingų spinduliavimų), ji turi turėti stabilią planetų sistemą, iš kurių bent viena privalo būti tvirto pagrindo planeta, skriejanti apskritimo formos orbita gyvybei tinkamoje zonoje. Ir tai dar ne viskas – pageidautina, jog planeta turėtų branduolį ir būtų išpildyta aibė kitų reikalavimų. Pagal tokią hipotezę Drake formulės skaičiavimai davė rezultatą 361.

Ir galiausiai, trečioji hipotezė – „vėžlio ir kiškio“ (Tortouise and Hare). Pagal viską, tai paties astronomo sugalvota hipotezė, besiremianti „unikalios žemės“ teorija. „Vėžlio ir kiškio“ hipotezė teigia, jog gyvybei susiformuoti egzistuoja labai daug tinkamų planetų mūsų galaktikoje, tačiau tik nedaugelyje iš jų įmanoma protingos civilizacijos evoliucija. Ir ypač tokios civilizacijos, kuri būtų pajėgi kontaktui su kitomis planetomis. Tačiau šiuo atveju gauti rezultatai nuteikia gana optimistiškai – iš viso mūsų galaktikoje protingų civilizacijų turėtų būti ne mažiau kaip 31 574.

Šiuo atveju labai tinka prisiminti Fermi paradoksą, kuris yra tarsi atsakymas tokiems dideliems protingų civilizacijų skaičiams: „Jeigu jau net mūsų galaktikoje tiek daug išsivysčiusių civilizacijų, kodėl mes nepastebime jokio jų pėdsako – nei zondų, nei kosminių laivų, nei signalų?“. Tačiau nežemiškos gyvybės entuziastai turi savų kontrargumentų šiam paradoksui.

Kaip yra iš tikrųjų, kol kas nežino niekas. Tačiau iki tol mes ir patys galime pamankštinti savo smegenis ir pabūti mokslininkais – formulė duota, pradiniai galimi jos skaičiai yra, belieka reikšti savo argumentus ir atlikti originalius skaičiavimus. Gal po eilės metų paaiškės, jog kažkas iš jūsų buvo teisus?

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(3)
(0)
(2)

Komentarai (44)