Egyedül vagyunk a világűrben? A science-fiction válasza erre a kérdésre olyan hangos és egyértelmű nem, hogy azt talán meghallja valaki odakint is. Lehetetlen számba venni a fajoknak azt a változatosságát, amit a sci-fi felvonultat, csak például a Star Trek sorozatban több, mint ötven földönkívüli élőlény jelenik meg, és akkor csak az intelligens életformákat vettük számba, szóba sem kerültek a baktériumok, növények vagy egyszerűbb létformák. A földön kívüli élet e sokasága csak a sci-fi fantáziaszüleménye?

A biasztronómia, asztrobiológia, exobiológia kutatói az élet lehetőségét vizsgálják az univerzumban, számukra mindez egy tudományos probléma: szabály vagy kivétel az élet. Közöttük vannak meggyőződéses hívei annak, hogy az élet majdnem olyan gyakori a világűrben, mint ahogy a sci-fi írók és rajongók képzelik.

1960-ban tíz elismert tudós gyűlt össze egy konferencián, hogy megvitassa a földönkívüli élet lehetőségét. Az ötlet akkor annyira merésznek számított, hogy semmilyen bejelentés vagy szakmai publikáció nem követte a találkozót. A tíz kutató közé tartozott Frank Drake, akkor még karrierje kezdetén tartó csillagász, asztrofizikus, aki hogy rendszerezze a gondolatait az elhangzottakról, létrehozott egy egyenletet, melyről akkor nem is sejtette, hogy később Drake-formula néven úttörővé válik a földönkívüli élet kutatásában.

Drake egyenlete matematikai alapokra és feltevésekre helyezi, hogy mekkora a valószínűsége az intelligens életnek a galaxisunkban. (Drake a Tejútrendszerről beszél, bár az egyenlete elvileg más galaxisok esetében is működne.) Az egyenlet hét tényezőtől teszi függővé a kommunikációra képes, fejlett civilizációk kialakulását.

 

Melyben az N a kommunikációra képes civilizációk száma.

Az első két szorzó pusztán csillagászati kérdés, milyen gyakorisággal keletkeznek csillagok, és hogy átlagban mennyi csillagnak van bolygórendszere. Ez azért fontos, mert a csillagok száma egyenesen arányosan összefügg a bolygók számával, és a felfedezett exobolygók, vagyis Naprendszeren kívüli bolygók egyre növekvő száma azóta igazolta Drake felvetését, hogy egy bolygórendszerrel rendelkező csillag teljesen hétköznapinak számít a galaxisban. Természetesen magában az még nem elegendő, hogy egy bolygó létezik, alkalmasnak kell lennie az általunk ismert biológia élet hordozására. Fontos kitétel, mert a felfedezette exobolygók többsége eddig gázóriás, tehát feltételezhetően nincs rajta élet. Ezért Drake bevezetett egy szorzót, hogy egy bolygórendszer összes bolygója közül átlagosan mennyi lakható. Erre létezik tudományos válasz, az úgynevezett lakhatósági zóna meghatározza, hogy egy bolygó a csillagától való távolságából adódóan túl hideg vagy túl meleg, létezhet-e a rajta folyékony halmazállapotú víz, mely az élet alapfeltételének vehető. Ha az egyetlen általunk alaposan ismert bolygórendszerből indulunk ki, a Naprendszerből, akkor ez a szám nyolcból egy, de bizonyos tényezők a Földet különlegesség teszik, például nagyméretű Holdunk stabilizálja a bolygó pályáját.

A következő vitákat keltő szorzó az élet kialakulásának valószínűsége, ha megfelelőek a körülmények. A tényező két kérdést is felvet. Az első, hogy pontosan mik is azok a megfelelő körülmények, mivel például az extremofil élőlények olyan szélsőséges körülmények között léteznek (hideg, meleg, nyomás), melyeket korábban az életre alkalmatlannak ítéltek.  A másik megosztó kérdés, hogy ha a csillagközi térben, felhőkben is jelen vannak azok a szerves molekulák, amelyek az élethez szükségesek, akkor természetesnek, véletlennek vagy szükségszerűnek tekinthető-e az élet kialakulása mindenütt, ahol a körülmények adottak.

Drake következő szorzója, hogy hány létforma képes az evolúciója során intelligens élőlénnyé fejlődni és közülük mennyi éri el a technikai civilizációnak azt a fokát, hogy képes a világűrön át kommunikálni. A kérdés nehézsége, hogy többféle fejlődési út is elvezethet egy értelmes létformához, és a civilizáció fejlődésének is csak az egyik lehetséges útja a technikai civilizáció, melyben ma a tudósok gondolkoznak.  A Drake- formula utolsó szorzója azt is figyelembe veszi, hogy mennyi az átlagos élettartama egy civilizációnak, mivel a galaxis hatalmas távolságaira való tekintettel, egy üzenet eljuttatása és a válasz között évezredek telhetnek el.

Drake egyenletébe látszólag csak be kell dobálni a megfelelő számokat és arányokat, és meg is van a válasz, hogy nagyjából, akár csak nagyságrendileg mennyi civilizáció élhet a galaxisban. Drake maga sem csak kidolgozta a tényezőket, hanem értékeket is meghatározott. Szerinte évente tíz csillag keletkezik, közülük minden másodiknak van bolygója, és azok között van átlagosan kettő lakható. Ha egy bolygón megfelelőek a körülmények az élet kialakulásához, akkor az élet ki is alakul, de csak minden századik lény lesz képes intelligens létformává fejlődni, és közülük is csak minden századik lesz képes az űrön át kommunikálni. Drake egy civilizáció élettartamát átlag 10 000 évre jósolta. Ezekkel a számokkal a Drake-formula eredménye tíz, ennyi intelligens civilizációt jósol a galaxisban. Azonban a számokból látszik, hogy a becslés pontatlan, és egy-egy tényező megváltoztatása nagyságrendileg változtathatja meg a kapott számot.

Maga Drake 2008-ban már tízezerre saccolta a galaxisban fellelhető intelligens civilizációk számát, véleményváltozás oka feltehetőleg, Michael Meyernek és az Arizona Egyetem egy csillagászcsoportjának 2008-ban publikált tanulmánya, melyben teleszkópos megfigyelések alapján a kutatók kijelentették, hogy az általuk vizsgált csillagok 20-060 százalékának van kőzetbolygója.  Szintén hathatott az arányszámok megváltoztatására a Gliese 581 d jelű exobolygó felfedezése, bár az csak később bizonyosodott be egyértelműen, hogy a bolygó a lakhatósági zónában kering.

Drake második becslése már elég magas szám, de Carl Sagan (aki szintén résztvevője volt a már említett legelső konferenciának) még optimistább a számokat illetően, 1974-ben úgy becsülte, hogy egymillió civilizáció létezhet a Tejútrendszerben. Mások azt mondják, a mikrobák még gyakoribbak, a fejlettebb, intelligens lények azonban ritkábbak. Hacsak nem nulla az egyik szorzó (és miért lenne, az egyetlen általunk referenciaként vehető bolygórendszerben, a Naprendszerben sem az) a szám mindenképpen nagyobb egyenlő egy, tehát arra az alapvető kérdésre, hogy létezik-e élet a galaxisban, a válasz a tudomány nyelvén is egyértelmű igen. Mégis, eddig senki, sem kutató, sem tudós, sem a kifinomult érzékelőkkel a világűrt fürkésző eszközök nem találtak életet a Naprendszerben, a távolabbi világok pedig egyelőre elérhetetlenek. Az ellentmondás az élet valószínűsége és a bizonyítékok hiánya között már nevet is kapott a tudósoktól, ez a Fermi-paradoxon.

Frank Drake

Drake egyenletét 1960 óta természetesen többször többen újragondolták, módosították, újabb tényezőkkel egészítették ki. Ezek közé tartozik a nagyméretű hold létezésének jelentősége, egy gázóriás jelenléte az adott csillagrendszerben, az egysejtű és a többsejtű életformák elkülönítése, illetve a kommunikációra való képesség fogalmának a részletezése, miszerint létezhetnek „néma” és „hangos” intelligens civilizációk is.

James Kasting 2009-ban megjelent, How to find a habitable planet? című könyve részben Drake egyenletén alapul, részben felülvizsgálja azt. Kasting nem a csillagok keletkezését használja az egyenletében, hanem a Tejútrendszerben jelenleg megfigyelt csillagokat veszi alapul, emellett kitágítja a lakhatósági zónát, és új kérdéseket tesz fel a lakott és a lakható bolygók összefüggéséről, mivel véleménye szerint maga az élet is kiterjesztheti egy bolygó lakhatóságát.

Akármennyit is változott az asztrofizika 1960 óta, és akárhányszor módosították Drake egyenletét, az a lépés, amit akkor tett, visszavonhatatlanul hatott arra, mit gondolunk a földönkívüli életről. Ráadásul Drake formulájának az előnye, hogy mindenki a saját elképzelése szerint változtathat rajta, a BBC honlapján bárki kipróbálhatja, és megkaphatja a saját elképzeléseinek megfelelő számot.

A cikket Vancsó Éva írta.

Hozzászólások

hozzászólás


[ további írásai]
Ha tetszett, kövesd a Facebook-on is!
Kategóriák: tudomány

Eddig 5 hozzászólás érkezett.

  1. dbl szerint:

    Majdnem elsiklottam afölött, hogy a Fermi paradoxont is említetted…
    Pedig az ügy lényege ez…
    “Hol vannak?” :)

  2. kashuka szerint:

    Önmagában az elképzelés jó, hogy tudományos oldalról közelítsük meg az idegenek keresését, de valahogy nekem ezek a számok (főleg az élet-lehetősége -> élet; ill. élet -> értelmes élet valószínűségekben) teljesen hasra-ütés szerűnek tűnik, amiben az egyetlen ellenőrzési pontunk, hogy az 1-a-nagyonsokmillióhoz-ból a Föld az az (egyik) egy. Mondjuk más alapunk nem mostanában lesz…

    És egy technikai jellegű kötekedés: a 6. kivastagított bekezdésben szerepel az alábbi mondat:
    “Szintén hathatott az arányszámok megváltoztatására a Gliese 581 d jelű exobolygó felfedezése, bár az csak később bizonyosodott be egyértelműen, hogy a bolygó a lakhatósági zónában kering.”

    Nos, nem úgy volt ez, hogy a lakhatósági zóna az adott naptól számított gyűrű-sáv – ellenben az exobolygó ponthogy semelyik nap körül se kering?

  3. crei szerint:

    Nincs ellentmondás. Minden bolygót ami a Naprendszeren kívül esik, exobolygónak hív a terminológia. Olyan exobolygót, ami nem egy nap körül kering még nem fedeztünk fel, és jó darabig nem is fogunk, mert az csak optikai módszerekkel lenne lehetséges, legalábbis mai tudásunk szerint.

    Szóval csillag nélküli exobolygót még nem fedeztek fel.

  4. dbl szerint:

    Valamit hozzátennék a fenti párbeszédhez…
    A Drake formula praktikus kutatási következménye lett a SETI program.
    Ha annak feltételrendszeréből indulunk ki, akkor az idegen élet lehetőségének körét már csak azért sem lehet megnyugtató módon kalkulálni, mert az alábbiak nincsenek letisztázva:
    - Mi az élet kritériuma? Itt nem a jelenleg elfogadott terminológiára gondolok. Azt az ortodox tudományos kánon adta meg. Csakhogy vannak ettől élesen eltérő megközelítések is. Jelenlegi ismereink szerint az élő nem más, mint valamilyen anyagi struktúrába szőtt információfolyam térben és időben. Ezt pedig nem biztos, hogy csak a mi szén-víz-oxigén szerkezetű életformulánk jelentheti.
    - A SETI kutatási lehetőségei – jelenlegi tudományos,technikai és információelméleti szintünkön – csak egy adott technikai fejlettségi szint feletti civilizációkat képes érzékelni. Ez akkora probléma, ami szinte a nulla felé tolja el az észlelés lehetőségét. Lem nem volt ennek a területnek a konkrét tudományos képviselője, de ragyogó intellektusa és műveltsége révén nagyon pontosan megértette és meg is foglamazta, mit jelent ez.
    Ő “kapcsolatablaknak” nevezte. Megadta azokat a technikai-technológiai kritériumopkat, amelyek esetén egy civilizáció – vagy az értelem extrapolációja – kitörhet saját rendszeréből.
    A mi ilyen technikai jellemzőnk kb. 100 esztendeje az adott spektrumú rádió- és mikrohullámú, stb. energiakibocsátásunk teljesítménye.
    Nem akarom egy tudományos gondolat tartalmát megzavarni a felesleges fabtáziálással. A fenti két probléma – az élet valamilyen formája és annak lenyomata az univerzumban, sokkal több spektrumon jelenik meg, mint amit el tudonk a formális logika alapján fogadni.

    Mint azt Hamlet mondá:
    “Több dolgok vannak földön és egen,
    Horatio, mintsem bölcselmetek
    Álmodni képes.”
    Azt hiszem ez a legtöbb, amit tudásunkról elmondhatunk sok száz év elteltével is a költő után… :)

  5. bz249 szerint:

    dbl: jelenleg meg nem adottak azok a muszerek, amelyekkel az exobolygok atmoszferajat lehet tanulmanyozni (az ESA exoplanet spectroscopy mission csak a tranzitok idejen tud merni http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=47037 ) de azert feltetelezve valamilyen fejlodest ez sem tunik lehetetlennek. Ezen a modon pedig elobb-utobb eszre fogjuk venni, ha valamelyik bolygo “rendellenes”

    A nagyon magasan fejlett civilizaciok pedig varhatoan erosen atalakitjak a kornyezetuket, amit elvileg akar a mai technikaval is eszlelhetnenk.

Szólj hozzá

Nem belépett felhasználók számára a hozzászólások kb percenként frissülnek.

 


Keresés az oldalon