Vai mēs esam vieni?
Publicēts: 29.04.2016
Vai cilvēki ir unikāli un vieni plašajā Visumā? Šis jautājums ir viens no grūtāk atbildāmajiem. Atbildi uz to ir centušies rast daudzi zinātnieki. Viens no tiem ir Frenks Dreiks, kurš izveidoja vienādojumu, ar kura palīdzību var rast nojausmu par to, kāda ir varbūtība izveidoties tehnoloģiski augsti attīstītai civilizācijai.
Pētnieki no Ročestera universitātes ir ņēmuši vērā jaunākos atklājumus citplanētu meklējumos un aplūkojuši šo jautājumu daudz plašāk. Tādejādi viņi ir nonākuši pie secinājuma, ka gadījumā, ja iespēja izveidoties attīstītām dzīvības formām uz apdzīvojamas planētas nav neizmērojami zema, tad cilvēki nav nedz pirmā, nedz vienīgā tehnoloģiski attīstītā civilizācija.
"Jautājums, vai vēl kaut kur Visumā pastāv attīstītas civilizācijas, vienmēr ir bijis saistīts ar trim lieliem Dreika vienādojuma nezināmajiem," teica astronomijas un fizikas profesors Ādams Frenks no Ročestera universitātes. "Jau ilgu laiku mēs aptuveni zinām, cik daudz ir zvaigžņu. Mēs nezinājām, cik daudzām no šīm zvaigznēm ir planētas, uz kurām varētu pastāvēt dzīvība, cik bieži var izveidoties inteliģentas dzīvības formas un cik ilgi var pastāvēt civilizācija."
"Pateicoties NASA Kepler teleskopam un citiem projektiem, mēs zinām, ka aptuveni vienai piektdaļai zvaigžņu ir planētas, kas atrodas dzīvībai labvēlīgajā zonā, kur var pastāvēt mums pazīstamas dzīvības formas. Tādejādi viens no trim lielajiem nezināmajiem ir noskaidrots," piebilda Frenks.
Trešais lielais nezināmais - cik ilgi var pastāvēt civilizācija, joprojām ir neskaidrs.
"Fakts, ka aptuveni desmit tūkstošus gadu cilvēce izmanto tehnoloģijas, mums nepasaka, vai citas civilizācijas varētu pastāvēt tik ilgi vai vēl daudz ilgāk," skaidroja Frenks.
Frenks un pētījuma līdzautors Vūdrufs Salivans no Vašingtona universitātes noskaidroja, ka, mazliet modificējot jautājumu, iespējams atteikties no šī nezināmā.
"Tā vietā, lai uzdotu jautājumu, cik tehnoloģiski attīstītu civilizāciju pastāv, mēs uzdevām jautājumu - vai mēs esam vienīgā tehnoloģiski attīstītā civilizācija, kāda jebkad ir izveidojusies Visumā," teica Salivans. "Tādejādi mēs atbrīvojāmies no nezināmā par civilizācijas pastāvēšanas ilgumu un varējām pievērsties "kosmiskās arheoloģijas jautājumam" - cik bieži Visuma pastāvēšanas laikā dzīvība ir attīstījusies līdz tehnoloģiski augstam līmenim."
Tādejādi Frenks un Salivans nevis mēģināja noskaidrot, kāda ir iespēja izveidoties tehnoloģiski attīstītai civilizācijai, bet gan, cik liela ir iespēja, ka cilvēce ir vienīgā attīstītā civilizācija visā Visuma pastāvēšanas vēsturē.
"Protams, mums nav nojausmas, kāda ir iespēja attīstīties inteliģentām dzīvības formām uz konkrētas planētas," skaidroja Frenks. "Bet, izmantojot mūsu metodi, ir iespējams noskaidrot, cik zema ir iespējamība, ka mēs esam VIENĪGĀ civilizācija Visuma pastāvēšanas vēsturē. Mēs to nodēvējām par pesimisma līniju. Ja iespējamība ir lielāka par šo vērtību, tad tehnoloģiski attīstītas sugas un civilizācijas visticamāk ir pastāvējušas jau agrāk."
Frenks un Salivans aprēķināja, kāda ir iespēja, ka attīstītas dzīvības formas nekad nav izveidojušās uz kādas no planētām, kas riņķo ap desmitiem biljoniem triljonu zvaigžņu Visumā, vai uz kādas no planētām, kas atrodas pie kādas no simtiem miljardiem Piena Ceļa zvaigžņu.
Rezultāts? Pieņemot, ka Visumā ir 2x10^22 zvaigžņu, tad iespējamība, ka cilvēce ir vienīgā tehnoloģiski attīstītā civilizācija, ir mazāka nekā nekā 1/10^22.
"Tas ir neiedomājami mazs skaitlis," teica Frenks. "Man tas nozīmē, ka citas inteliģentas, tehnoloģijas izmantojošas sugas visticamāk ir pastāvējušas arī pirms mums. Iedomājieties, ka pirms mūsu aprēķiniem, pesimists būtu cilvēks, kurš uzskatītu, ka iespēja uz dzīvībai piemērotas planētas attīstīties inteliģentai sugai ir viena triljonā daļa. Pat pie tik niecīgas varbūtības tas nozīmē, ka tas, kas noticis uz Zemes, Visuma pastāvēšanas laikā ir atkārtojies aptuveni 10 miljardus reižu."
Mazākos mērogos skaitļi nav tik ekstrēmi. Piemēram, iespēja, ka tehnoloģiski attīstītas civilizācijas ir izveidojušās uz kādas no Piena Ceļa planētām, ir lielāka nekā viens pret 60 miljardiem.
Ja šie skaitļi liek mums būt optimistiskiem jautājumā par citplanētiešu civilizācijām, Salivans atgādina, ka Dreika vienādojums, ar kura palīdzību tiek aprēķināts šobrīd pastāvošo tehnoloģiski augsti attīstīto civilizāciju skaits, varētu būt iemesls pesimismam.
1961.gadā Frenks Dreiks izveidoja vienādojumu, ar kura palīdzību aprēķināt citu tehnoloģiski attīstītu civilizāciju iespējamību Piena Ceļa galaktikā. Tas tika atzīts par labu un laika gaitā ir izdevies precizēt dažas no vienādojumā izmantotajām vērtībām. Tomēr daži nezināmie joprojām ir miglā tīti, piemēram "L" - tehnoloģiski attīstītas civilizācijas pastāvēšanas ilgums.
Frenka un Salivana piedāvātais vienādojums ir daudz vienkāršāks. Tas ļauj noskaidrot, cik daudz attīstītu civilizāciju varēja izveidoties novērojamā Visuma pastāvēšanas laikā. Tas ir balstīts uz Dreika vienādojumu, bet ļauj atteikties no mainīgā "L".
Viņu argumenti ir balstīti uz jaunākajiem datiem par apstiprinātajām citplanētām un cik daudz no tām atrodas tā dēvētajā dzīvībai piemērotajā zonā, kur uz planētas virsmas var pastāvēt šķidrs ūdens. Tas ļauj definēt jaunu mainīgo - Nast, kas tiek aprēķināts, izmantojot N* (kopējais zvaigžņu skaits), fp (zvaigznes, ap kurām var izveidoties planētas) un np (planētu skaits, kuras atrodas dzīvībai labvēlīgajā zonā). Mainīgais fbt - ir iespējamība tehnoloģiski attīstītām sugām attīstīties uz citām planētām.
Tādejādi viņi izveidoja Dreika vienādojuma "arheoloģisko formu", kur rezultāts ir "A" - cik daudz tehnoloģiski attīstītu sugu ir izveidojušās novērojamā Visuma pastāvēšanas laikā.
"Visums ir vairāk nekā 13 miljardus gadus vecs," teica Salivans. "Tas nozīmē, ka, pat ja mūsu galaktikā ir pastāvējušas tūkstošiem civilizāciju, ja tās ir pastāvējušas aptuveni tikpat ilgi kā mēs - desmit tūkstošus gadu, tad visticamāk tās visas jau ir izmirušas. Un citas vēl nebūs attīstījušās vēl ilgi pēc tam, kad mēs būsim iznīkuši. Lai iespēja atklāt citu šobrīd eksistējošu civilizāciju būtu lielāka, tām būtu jānodzīvo daudz ilgāk nekā cilvēces pastāvēšanas laiks."
"Ņemot vērā milzīgos attālumus un ierobežoto gaismas ātrumu, mums visticamāk neizdosies sazināties ar citu civilizāciju," teica Frenks. "Ja tā atrastos aptuveni 20 000 gaismas gadu attālumā, tad sakaru apmaiņa varētu tikt veikta 40 000 gadu laikā."
Tomēr, lai arī šobrīd galaktikā varētu nebūt neviena cita civilizācija, ar kuru nodibināt kontaktus, Frenka un Salivana vienādojuma rezultāts ir gan zinātniski, gan filozofiski nozīmīgs.
"Principā tas ir jautājums - vai tas jebkad ir noticis kaut kur citur," piebilda Frenks. "Mūsu rezultāts ir empīriska atbilde uz šo jautājumu, ka mēs visticamāk neesam vienīgā reize un vieta, kur ir attīstījusies inteliģenta suga."
"Mēs nezinām, vai tehnoloģiski augsti attīstīta civilizācija var pastāvēt vairākus gadsimtus," secināja Frenks, ņemot vērā faktu, ka cilvēce saskaras ar klimata izmaiņām un turpmākās pastāvēšanas krīzi.
Izmantojot Frenka un Salivana rezultātu, zinātnieki var izmantot zināšanas par planētām un klimatu, lai modelētu enerģētiski intensīvas civilizācijas mijiedarbību ar planētu un noskaidrotu, kas nodrošina civilizācijas ilgstošu pastāvēšanu un kas noved pie tās iznīcības.
University of Rochester
Komentāri
