معادلة دريك ليست قانونًا من قوانين الطبيعة، ولكنها تقدير مدروس لعدد الحضارات الذكية التي يمكن أن نكتشفها، لكنها كافية لتحفيز الخيال.
من ديفيد روثرى أستاذ علوم الأرض الكوكبية، جامعة المملكة المتحدة المفتوحة
كم عدد الحضارات الذكية التي يجب أن تكون موجودة في مجرتنا الآن؟ في عام 1961، اخترع عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي فرانك دريك، الذي توفي في 2 سبتمبر عن عمر يناهز 92 عامًا، معادلة لتقدير ذلك. أصبحت معادلة دريك، التي نشأت في مرحلة ما من حياته المهنية عندما كان "ساذجًا جدًا لدرجة أنه لا يشعر بالتوتر" (كما قال لاحقًا)، مشهورة وتحمل اسمه.
وهذا يضع دريك في صحبة علماء الفيزياء المشهورين الذين لديهم معادلات باسمهم بما في ذلك جيمس كليرك ماكسويل وإروين شرودنغر وغيرهم الكثير. وخلافًا لهذه، فإن معادلة دريك لا تتلخص في قانون الطبيعة. وبدلا من ذلك، فهو يجمع بين عدة احتمالات غير معروفة ويحولها إلى تخمين مدروس.
وبغض النظر عن القيم المعقولة التي تدخلها في المعادلة (انظر الصورة أدناه)، فمن الصعب تجنب الاستنتاج القائل بأننا لا ينبغي أن نكون وحدنا في المجرة. ظل دريك مناصرًا ومؤيدًا للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض طوال حياته، لكن هل علمتنا معادلته أي شيء حقًا؟
قد تبدو معادلة دريك معقدة، لكن مبادئها بسيطة للغاية. فهو ينص على أنه في مجرة قديمة مثل مجرتنا، فإن عدد الحضارات التي يمكن التعرف عليها بحكم حقيقة أنها تبث وجودها يجب أن يكون مساويًا للمعدل الذي تتطور به، مضروبًا في متوسط عمرها.
قد يبدو تحديد قيمة للمعدل الذي تتطور به الثقافات بمثابة تخمين، لكن دريك أدرك أنه يمكن تقسيمها إلى مكونات أكثر قابلية للإدارة.
وأشار إلى أن المعدل الإجمالي يساوي معدل تشكل النجوم المناسبة، مضروبًا في نسبة تلك النجوم التي لها كواكب. ثم يتم ضرب ذلك بعدد الكواكب القادرة على تحمل الحياة لكل نظام، مضروبًا في نسبة تلك الكواكب التي بدأت الحياة فيها، مضروبًا في نسبة الكواكب التي تصبح الحياة فيها ذكية، مضروبًا في نسبة الكواكب التي تبث وجودها.
القيم المعقدة
عندما صاغ دريك معادلته لأول مرة، كان المصطلح الوحيد المعروف على وجه اليقين هو معدل تكوين النجوم في درب التبانة - حوالي 30 سنويًا.
أما بالنسبة للنجم التالي الذي سيختفي، ففي الستينيات لم يكن لدينا أي دليل على أن النجوم الأخرى لديها كواكب، وقد يبدو واحد من كل عشرة بمثابة تخمين متفائل. ومع ذلك، فإن الاكتشافات الرصدية للكواكب الخارجية (كواكب تدور حول نجوم أخرى) بدأت في التسعينيات. وازدهرت في القرن الحالي مما يجعلنا على يقين من أن معظم النجوم لديها كواكب.
يشير الفطرة السليمة إلى أن معظم الأنظمة متعددة الكواكب سيكون لها واحد على مسافة مناسبة من نجمها لتكون قادرة على دعم الحياة. الأرض هي ذلك الكوكب في نظامنا الشمسي. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن يكون المريخ مناسبًا لحياة وفيرة في الماضي وما زال بإمكانهم التمسك بها (ربما من أصل أرضي).
نحن ندرك الآن أيضًا أن الكواكب لا تحتاج إلى أن تكون ساخنة بدرجة كافية حتى يتواجد الماء السائل على السطح لدعم الحياة. حدوث عملية تكوين الحياة في المحيط الداخلي لجسم مغطى بالجليد، والتي تتلقى الحرارة الناتجة عن النشاط الإشعاعي أو المد والجزر بدلاً من ضوء الشمس.
وفي النظام الشمسي هناك عدة أجسام مرشحة محتملة بين أقمار المشتري وزحل، على سبيل المثال. في الواقع، عندما نضيف الأقمار كموطن محتمل للحياة، فإن متوسط عدد الأجسام الصالحة للسكن لكل نظام كوكبي يمكن أن يتجاوز بسهولة 1.
ومع ذلك، تظل قيم المصطلحات على الجانب الأيمن من المعادلة مفتوحة وأكثر صعوبة. قد يجادل البعض بأنه إذا أُعطينا بضعة ملايين من السنين للعب، فإن الحياة ستبدأ في أي مكان مناسب.
وهذا يعني أن نسبة الأجسام المناسبة التي تبدأ فيها الحياة فعليًا تساوي واحدًا تقريبًا. ويقول آخرون إنه لا يزال ليس لدينا أي دليل على أن الحياة نشأت في أي مكان آخر غير الأرض، وأن أصل الحياة يمكن أن يكون في الواقع حدثًا نادرًا للغاية.
هل ستفتح الحياة، بمجرد أن تبدأ، العقل في نهاية المطاف؟ ربما يتعين عليهم أن يمروا بالمرحلة الميكروبية ويصبحوا متعددي الخلايا أولاً.
هناك دليل على ذلك بدأت الحياة متعددة الخلايا أكثر من مرة على الأرض، لذا فإن التحول إلى خلايا متعددة قد لا يشكل عائقًا. غير أن آخرين يشيرون إلى ذلك على الأرض "النوع الصحيح" من الحياة متعددة الخلايا، والتي استمرت في التطور، ظهرت مرة واحدة فقط ويمكن أن تكون نادرة على نطاق المجرة.
قد يمنح الذكاء نوعًا ما ميزة تنافسية على الأنواع الأخرى، مما يعني أن تطوره قد يكون معقولًا تمامًا. لكننا لا نعرف على وجه اليقين.
وهل ستتطور الحياة الذكية بالتكنولوجيا إلى مرحلة تبث فيها وجودها (عن طريق الصدفة أو عن قصد) في جميع أنحاء الفضاء؟ ربما بالنسبة لسكان السطح مثلنا، لكنه قد يكون نادرًا بالنسبة لسكان المحيطات الداخلية للعوالم الجليدية الخالية من الغلاف الجوي.
إلى متى تبقى الثقافات على قيد الحياة؟
ماذا عن متوسط عمر الحضارة المعروفة، L؟ بدأت برامجنا التلفزيونية في جعل الأرض قابلة للاكتشاف من بعيد في الخمسينيات من القرن العشرين، ولم تعطي سوى قيمة ضئيلة إلى ل حوالي 70 عاما في حالتنا.
ومع ذلك، بشكل عام، L قد يكون محدودًا بسبب انهيار الحضارة (ما هي فرصنا في الاستمرار لمدة 100 عام أخرى؟) أو بسبب الانخفاض شبه الكامل في البث الإذاعي لصالح الإنترنت، أو بسبب الاختيار المتعمد لـ "الصمت" خوفًا من سكان المجرة المعادين.
العب بالأرقام بنفسك - إنها ممتعة! سوف تجد أنه إذا L عمرها أكثر من 1,000 سنة، N (عدد الحضارات
يمكن تحديدها) قد يكون أكبر من مائة. في مقابلة الذي تم تسجيله في عام 2010قال دريك إن أفضل تخمين له لـ N كان حوالي 10,000.
نحن نتعلم المزيد عن الكواكب الخارجية كل عام، وندخل عصرًا أصبحنا قادرين فيه على قياس الكواكب الخارجية تركيبتها الجوية للكشف عن الأدلة على أن الحياة أصبحت ممكنة أكثر فأكثر. وفي العقد أو العقدين القادمين، يمكننا أن نأمل في الحصول على تقدير أكثر رسوخًا لنسبة الكواكب الشبيهة بالأرض التي تبدأ فيها الحياة.
لن يخبرنا عن الحياة في المحيطات الداخلية، ولكن يمكننا أن نأمل في الحصول على معلومات ثاقبة عنها بدءًا من مهمات الاستكشاف وحتى أقمار القمر الجليدية. صدق, زحل وأورانوس- أورون ويمكننا بالطبع اكتشاف الإشارات الفعلية الصادرة عن كائنات ذكية خارج كوكب الأرض، وذلك بشكل رئيسي عن طريق مشروع سيتي.
وفي كلتا الحالتين، فإن معادلة فرانك دريك، التي ألهمت العديد من خطوط البحث، ستستمر في منحنا منظورًا مثيرًا للتفكير. ولهذا يجب أن نكون ممتنين.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 8
لماذا تنسخ مقالاً باللغة الإنجليزية لقد توفي فرانك دريك ولكن معادلته للذكاء الفضائي أصبحت أكثر أهمية من أي وقت مضى
إذا كان هناك أي شيء محبط حقًا... فهو قراءة تعليقات القراء على موقع *علمي* شهير.
(لا حاجة لتذكيري، أنا نفسي ضمن تلك المجموعة المحبطة)
المشكلة الواضحة في المعادلة هي أنها تفترض الاستقلال في احتمالات الأحداث المختلفة.
يجب أن تكون المعادلة معادلة احتمالية مشروطة:
أي أن احتمال خلق الكون يفترض أنه معلوم الوجود إذن باحتمال واحد.
الآن، بما أن الكون موجود، فما هي فرص تشكل الكواكب الداعمة للحياة؟ الآن، بالنظر إلى الكون والكوكب الداعم للحياة، ما هي فرص تطور الحياة فيه، الآن بالنظر إلى الكون، الكوكب الداعم للحياة، والذي يحتوي على الحياة، ما هي فرص أن يصبح ذكيًا.
الآن، بالنظر إلى الكون، الكوكب الذي يدعم الحياة، والذي تطورت الحياة عليه، والذي أصبح ذكيًا، ما هي فرص أن يكون ذكيًا بدرجة كافية حتى نتمكن من تحديد موقعه.
يميل منتج هذه الاحتمالات الشرطية بسرعة كبيرة إلى 0 (بسبب تعريف الاحتمال الشرطي)، والأكثر من ذلك، أننا لا نعرف كيفية حساب هذه الاحتمالات لأننا لا نعرف حجم مجموعات الأحداث للجميع. ولذلك فإن صيغة بايز تزيد الاحتمال بشكل كبير لأنها تحتوي على العديد من المعلمات المستقلة التي من المفترض أن تكون تابعة فعليًا، وبالتالي فإن حاصل ضرب الاحتمالات هناك يؤدي إلى قيمة قريبة جدًا من 1
يعتمد اختبار دريك على المعلمات الموجودة في معظمها
هي فرضية معقولة. في الواقع المجري والتطور الذي نعرفه، فإنهم ينشئون نقاط ربط تخلق إلى حد كبير واقعًا يقع ضمن نطاق الصورة العالمية التي بالفعل
مألوف لنا ولكن ليست كل المعايير التي يحاول دريك أن تصمد أمام اختبار الواقع. أمثلة :
قد تكون هناك حياة تعتمد على الأمونيا وليس الأكسجين. ربما على أساس الكبريت، كما اتضح فيما بعد
عن الكائنات الحية في أعماق المحيطات، حيث يعرف الأكسجين اللازم للحياة،
تكاد تكون معدومة وبالمقابل هناك براكين
الغواصات النشطة وكلها تعتمد على مصادر بركانية نشطة، كمصدر للعناصر الغذائية للحياة، غير معروفة إلى حد كبير. تأثيرات خارج كوكب الأرض
على تنمية البشرية، قد يكون جزءا
من واقع مثير للجدل. إن الآثار السلبية لتدخل إسبانيا في حياة الهنود معروفة جيداً
بعد اكتشاف أمريكا. ومن ناحية أخرى، فإن التأثير الإيجابي لـ "آلهة من الفضاء الخارجي" معروف
الأزتيك والمايا والإنكا في أمريكا الجنوبية
وقبيلة دوجون في أفريقيا. أيضا في الشرق الأوسط
يُزعم ("كائنات فضائية من الماضي" على قناة نستوريا) أنه في مصر القديمة، تم توفير المعرفة الرياضية والفلكية والهندسية لبناء الأهرامات (عندما يتعلق الأمر بالمعلومات التي كانت سابقة لعصرها). أيضا إغلاق المنشآت النووية في الولايات المتحدة والصواريخ بطريقة ما
مؤقت، يثبت التدخل الخارجي فيما يحدث هنا.
الاكتشافات المنشورة عن الأهرامات على كوكب المريخ والتي تم تصويرها بواسطة الأقمار الصناعية التي تم مسحها
(في منطقة "سيدونيا") واكتشاف الممرات المائية والأنهار القديمة هناك، يعزز الادعاء بأن الحياة خارج كوكب الأرض أكثر شيوعًا بكثير مما كان متوقعًا. الملاحظات أيضا
تثبت التلسكوبات الموجودة في الفضاء أن الأنظمة الشمسية التي تحتوي على كواكب داعمة للحياة شائعة
وأكثر شيوعا بكثير مما كان متوقعا. ولذلك فإن هذه الأمثلة كافية لإعطاء الانطباع بأن المكونات الموجودة في صيغة دريك تختلف إلى حد كبير عما كانوا يعتقدون
أولا . ولذلك، فإن كل هذه الاختلافات في الافتراضات الأساسية يمكن أن تغير بشكل كبير جميع الاحتمالات في المعادلة المعنية.
هل يمكن للذكاء أن يكون ممكنا بدون حياة؟
ضجة اللبس!😜 لا يوجد كائنات فضائية خارج كوكبنا، كلهم هنا تحت الأرض (الحكماء القدماء الحقيقيون) وليسوا كتبًا من تأليف المؤمنين بالانفجارات، وهي نظرية غير مثبتة بشكل واضح. كأي نظرية تتحطم في وجه "العلماء" بعد سنوات قليلة، كل يوم تخترع نظرية جديدة، هيا لم تفهموا الحقيقة بعد، الإنسان يعيش هنا ويذهب... إلى أين يذهب ؟ هناك بالفعل إجابات غير وصفية مثبتة هنا
ولكي نلاحظ وجود حياة ذكية غيرنا، يحتاج العلماء إلى تعلم بعض التواضع أولاً. عندها فقط سندرك أننا محاطون بالحكمة، وأننا في الواقع لسنا في أعلى السلم.
يمكن طرح سؤال إمكانية وجود حقيقة الحياة بطريقة مختلفة عن صيغة دريك، وسأبين عدة احتمالات أخرى:-
على سبيل المثال، هل إمكانية وجود حياة في مكان ما في الكون هي الجائزة الكبرى في اليانصيب أم جائزة عادية يمكن لأي شخص الفوز بها؟
دعونا نفحص الفرق بين هاتين الجائزتين.
بالإضافة إلى المبالغ المعنية، هناك فرق آخر بين الجائزتين وهو تكرار الفوز. إذا كانت جائزة اليانصيب الكبيرة، فمن المحتمل أننا إذا فزنا بها فلن يكون ذلك أكثر من مرة واحدة، ولكن إذا كانت جائزة يانصيب صغيرة، فمن المحتمل أننا سنفوز بها عدة مرات.
لذلك، من أجل التحقق من احتمالات اكتشاف الحياة في مناطق أخرى من الكون، كل ما يجب القيام به هو التحقق مما إذا كانت الحياة مكونة من نوعين أو ثلاثة أنواع مختلفة على الأقل، والتي يختلف تطورها ومنفصلة عن كل منها. أخرى، تطورت على كوكبنا. وإذا كان الأمر كذلك، فإن تطور الحياة هو مكافأة طبيعية ومشتركة في الكون.
ويمكن العثور على نوع مختلف من الحياة في الحالات التالية:-
النباتات والفطريات والجراثيم والفيروسات والجراثيم والمخلوقات القائمة على العفن أو غيره، وأكثر من ذلك.
إن واقع أنواع الحياة المختلفة على الأرض سيزيد بعدة مراتب من احتمالية العثور على حضارات في مجرتنا بالكمية "الضئيلة" المحسوبة من صيغة دريك.
بالإضافة إلى ذلك، يمكننا القول أنه إذا اكتشفنا الحياة على كوكب آخر في المجموعة الشمسية. وحتى مثل هذه الحياة على الأرض، يمكننا أن نقول بشيء من اليقين أن الحياة شائعة في الكون.
وبالإضافة إلى ذلك، ففي كتاب آفي ليب "من النجم الأول إلى الأيام الأخيرة، خواطر إلى السماء"، في الفصل الخامس، الصفحة 55، يتحدث آفي ليب عن مقال نشره يدعي أن الحياة ظهرت بعد حوالي 15,000,000 مليون سنة من الكوكب الكبير. بانغ، عندما كانت درجة حرارة خلفية الكون حوالي 300 كلفن، أي درجة الحرارة الملائمة لتكوين الحياة،
الخلاصة - يبدو أن الحياة منتشرة في جميع أنحاء الكون منذ الأزل!
سابدارمش يهودا