A múlt hónapban a Kepler csillagászati műholdas csoport csillagászai 1284 új bolygó felfedezését jelentették be. Mindannyian a Naprendszerünkön kívüli csillagok körül keringenek. Az ilyen "exobolygók" száma, amelyek létét a Kepler-távcsőnek és más keresési eszközöknek köszönhetően megerősítették, ma meghaladja a háromezret.
Ez egy igazi forradalom a bolygókkal kapcsolatos ismereteinkben. Körülbelül tíz évvel ezelőtt egyetlen exobolygó felfedezése azonnal tudományos szenzációvá vált. Sokat változott ma. A csillagászati megfigyelések technikájának és technológiájának fejlesztésének köszönhetően a kiskereskedelemről a nagykereskedelmi bolygó felfedezésre tértünk át. Például ma már tudjuk, hogy a pályán lévő égbolt minden csillagának van legalább egy bolygója.
De a bolygók csak a történelem kezdete. Mindenki tudni akarja, hogy idegenek lakják-e ezeket a világokat. A bolygókkal kapcsolatos új ismereteink segítenek-e közelebb kerülni a kérdésre adott válaszhoz?
Valójában igen, bár kicsit. Az asztrobiológia májusi számában Woodruff Sullivan csillagászral együtt publikáltam egy cikket, amelyben megmutatjuk, hogy bár ma még semmit sem tudunk a fejlett földönkívüli civilizációk létezéséről galaxisunkban, van elegendő információ arra a következtetésre, hogy hogy valószínűleg a kozmikus történelem egyik vagy másik szegmensében léteztek.
A tudományos közösségben létezik az úgynevezett Drake-egyenlet. Ez a képlet arra szolgál, hogy meghatározzuk a földön kívüli civilizációk számát a galaxisban, amelyekkel esélyünk van kapcsolatba lépni. 1961-ben Frank Drake csillagászt felkérte a Nemzeti Tudományos Akadémia, hogy tartson tudományos értekezletet a "csillagközi kommunikáció" lehetőségeiről. Mivel az idegen élettel való kapcsolat kialakításának esélyét a galaxisban létező fejlett földönkívüli civilizációk száma határozza meg, Drake hét tényezőt vezetett le, amelyeken ez a szám függ, és felvette őket az egyenletébe.
Az első tényező az évente született csillagok száma. A második a bolygókkal rendelkező csillagok aránya. Ezután jön a csillagonkénti bolygók száma, amelyek olyan helyeken keringenek, ahol az élet kialakulhat (feltételezve, hogy az élethez folyékony vízre van szükség). A következő tényező azoknak a bolygóknak az aránya, ahonnan az élet valójában származott. És van még egy olyan tényező, mint a bolygók aránya, ahol az élet ésszerűvé fejlődött, és megjelentek a fejlett civilizációk (képesek rádiójeleket kibocsátani). És az utolsó tényező a műszakilag fejlett civilizáció átlagos élettartama.
Drake egyenlete teljesen eltér Einstein E = mc2 képletétől. Ez nem egy egyetemes törvény megállapítása. Ez egy mechanizmus a szervezett beszélgetés elősegítésére, egy mód annak megértésére, amit tudnunk kell az idegen civilizációkkal kapcsolatos kérdés megválaszolásához. 1961-ben csak az első tényező volt ismert - az évente kialakuló csillagok száma. Ilyen tudatlanságban maradtunk egészen a közelmúltig.
Éppen ezért a földönkívüli civilizációkról folytatott megbeszélések, függetlenül attól, hogy tudósok milyenek, már régóta a remény vagy a pesszimizmus szokásos megnyilvánulásaiba szorultak. Például mekkora a bolygók azon része, ahol az élet kialakul? Az optimisták összetett molekuláris biológiai modellekkel állhatnak elő, állítva, hogy nagyszerűek. A pesszimisták viszont saját tudományos adataikat idézik, azzal érvelve, hogy ez az arány közelebb van a 0-hoz. De mivel csak egy példa van egy bolygóra, amelynek élete van (saját), meglehetősen nehéz megérteni, hogy melyiküknek van igaza.
Promóciós videó:
Vagy gondolkodjunk el egy civilizáció átlagos élettartamán. Az emberek csak körülbelül 100 éve használják a rádiótechnikát. Meddig fog tartani civilizációnk? Ezer év? Százezer? Tízmillió? Ha egy civilizáció átlagos élettartama rövid, akkor a galaxis nagy valószínűséggel legtöbbször lakatlan. De megint csak egy példát használhatunk, és ez ismét visszatér a pesszimisták és az optimisták harcába.
De a bolygókkal kapcsolatos új ismereteink eltávolították a vita bizonyos bizonytalanságait. Drake egyenletében szereplő hét tényező közül három ma ismert. Tudjuk a csillagok számát, amelyek évente születnek. Tudjuk, hogy a bolygókkal rendelkező csillagok aránya körülbelül 100%. És azt is tudjuk, hogy e bolygók 20-25% -a olyan helyen van, ahol kialakulhat az élet. Így először mondhatunk valami határozottat a földönkívüli civilizációkról - ha megfelelő kérdéseket teszünk fel.
Legutóbbi munkánkban Sullivan professzor és én áthelyeztük a Drake-egyenlet középpontját. Ahelyett, hogy megkérdeznénk, hány civilizáció van jelenleg, úgy döntöttünk, hogy megtudjuk, mekkora a valószínűsége annak, hogy civilizációnk az egyetlen technikailag fejlett, amely valaha megjelent. E kérdés feltevésével meg tudtuk kerülni a civilizáció átlagos élettartamának tényezőjét. Így csak három ismeretlen tényezőnk van, amelyeket egy "biotechnikai" valószínűséggé redukáltunk: az élet megjelenésének esélyei, az intelligens élet megjelenésének esélyei és a technikai fejlődés esélyei.
Feltételezhető, hogy egy ilyen valószínűség kicsi, és ezért kicsi az esélye egy másik technikailag fejlett civilizáció megjelenésének. De számításaink azt mutatták, hogy még ha ez a valószínűség is rendkívül alacsony, annak az esélye, hogy nem mi vagyunk az első technikailag fejlett civilizáció, meglehetősen nagy. Pontosabban: ha egy civilizáció megjelenésének valószínűsége egy lakható bolygón kevesebb, mint egy tízmilliárd billió, akkor nem mi vagyunk az elsők.
Mutassunk be néhány összefüggést a számok jobb megértése érdekében. A Drake-egyenlettel kapcsolatos korábbi megbeszélések során annak a valószínűségét, hogy a civilizációk tízmilliárdból egyet alkotnak, nagyon pesszimistának tekintették. Számításaink szerint ilyen körülmények között is billió civilizációnak kellett volna megjelennie az űr teljes történelmében.
Más szavakkal, tekintettel arra, amit ma tudunk a bolygók számáról és pálya-helyzetéről a galaxisban, a pesszimizmus azon foka, amely szükséges egy fejlett földönkívüli civilizáció egyszeri vagy másik létezésének kételkedéséhez, ellentétes a józan ésszel.
Fontos előrelépés a tudományban lehet egy olyan kérdés keresése, amelyre az adatok a kezében adhatók. Munkánk során pontosan ezt tettük. Ami a legfontosabb kérdést illeti - vannak-e ma más civilizációk - itt egy kicsit várnunk kell, amíg a vonatkozó adatok megjelennek. De nem szabad lebecsülnünk az ilyen rövid idő alatt elért sikereket.
Adam Frank a Rochesteri Egyetem asztrofizika professzora, a 13.7 Kozmosz és Kultúra blog társalapítója, az About Time: Cosmology and Culture at the Twilight of Big Bang szerzője.