Drake-ova jednadžba

 

Pitanje dali smo sami u svemiru staro je vjerojatno koliko i samo čovječanstvo. No danas, po prvi puta u povijesti, imamo na raspolaganju tehnologiju da saznamo odgovor na njega. Kako bismo mogli razumjeti čime se bavi SETI, prvo moramo razumjeti prirodu svemira koji nas okružuje, odnos između galaktika, zvijezda, planeta i života.

Upotreba tehnologije u svrhu otkrivanja inteligencije u svemiru započela je 1960-te godine kada je Frank Drake započeo projekt Ozma (detalje možete pročitati u tekstu Potraga za izvanzemaljskom inteligencijom). Otprilike godinu dana kasnije, Drake po prvi puta na znanstvenoj konferenciji pokazuje svoju čuvenu jednadžbu:

Osnova jednadžbe jest pomnožiti sedam faktora kako bi se dobio broj koji pokazuje količinu komunikativno sposobnih civilizacija u našoj galaksiji u ovom trenutku. Sada ćemo objasniti svaki od ovih faktora.

 

 

1) Zvijezde (R)
Pogledom na noćno nebo možemo vidjeti tisuće zvijezda. No one su samo jedan djelić zvijezda naše galaktike u kojoj svjetlosti treba 100 000 godina da dođe s jednog kraja na drugi. Broj zvijezda u njoj procijenjen je na 400 000 milijuna zvijezda, odnosno ovoliko: 400 000 000 000. Drakeova jednadžba upravo ovisi o broju zvijezda, no obzirom da zvijezde ne traju vječno već se rađaju i umiru, potrebna nam je rata rođenja i smrti zvijezda. To je upravo prvi faktor Drakeove jednadžbe, a označen je kao R. Izražen je kao broj novih zvijezda koje se formiraju u godinu dana. Ovaj broj je inače poznat i procjenjuje se na nekoliko zvijezda godišnje.


Credit: Final Frontier

 

2) Planeti (fp)
Sama zvijezda kao takva ne predstavlja baš gostoljubiv ambijent. Da bi se život mogao razviti, potreban mu je planet. Praktički do 1995-te godine, ovaj broj se je mogao samo pretpostavljati. Danas potvrđeno znamo već dosta zvjezdanih sustava koji posjeduju planete. Stoga je nesumnjivo da naš sustav s planetima nije izuzetak, nego uobičajena stvar.


Credit: Tomislav Stimac

 

3) Zemlje (ne)
Unatoč svom tom izobilju zvijezda i planeta, naša Zemlja jest u mnogo toga jedinstvena. Plavi oceani, zelene šume, bijeli oblaci, atmosfera bogata kisikom - idealno mjesto za razvoj mnogih živućih stvorenja, uključujući i nas same. Ovaj faktor nam upravo označava broj zvijezda s planetima među kojima bi se mogao formirati i jedan planet poput Zemlje. Pretpostavlja se da je ključ uspjeha u temperaturi planeta. A temperatura pak ovisi o udaljenosti planeta od sunca. Stoga se životno pogodna zona smatra ona koja se nalazi između točke gdje bi voda počela isparavati i točke gdje bi se voda zaledila tj. prešla u kruto stanje. Smatra se naime da život kao takav potrebuje upravo vodu.


Credit: Tomislav Stimac

 

4) Život (fl)
Sljedeće pitanje koje se postavlja jest, u koliko slučajeva bi se na Zemljolikom planetu mogao pojaviti život. Procjena ove vrijednosti kretala se je od ''nigdje osim na našem'' do ''na svakom''. Točan odgovor je vjerojatno negdje u sredini. Postoji već neko vrijeme teorija pansperimje koja kaže da život ispunjava svemir, putujući između zvijezda u bakterijskoj formi. Najjednostavnije sredstvo putovanja bili bi meteori i kometi. Da bakterije mogu preživjeti bez kisika u vakuumu pokazao je pokus Apollo astronauta. Oni su naime pokupili bakterije koje je jedna mala letjelica prije njih donijela i ostavila par godina izložene na Mjesecu. Osim toga dobro je poznato da se život kao takav prilagođava uvjetima koji ga okružuju. Pronađeni su organizmi koji žive u nama nezamislivim krajnostima postojanja. Npr. duboko u polarnom ledu bez svijetlosti i topline; ili primjerice pod vodom kod termalnih izvora gdje voda kipi i potpuno je otrovana sumporovim spojevima. Prema tome, ako se je kod nas život uspio prilagoditi na sve moguće uvjete, zašto i na drugim planetima to ne bi bio slučaj?

 
Credit: UOL Inovacao

5) Inteligencija (fi)
Da će se život prilagoditi na sve uvjete, stoji bez daljnjega. No dali će taj život biti inteligentan, to je već jedna druga barijera, koja podrazumijeva dugu i uspješnu evoluciju. Tj. kako bi evolucijski biolozi rekli: ''ako imamo dovoljno vremena i dovoljno biološke raznolikosti, velika je vjerojatnost pojave inteligencije''. Upravo je ovo faktor koji određuje na koliko životno bogatih planeta će se pojaviti i inteligencija. Ostaje još samo problem definicije inteligencije. Ona osnovna kaže da se inteligencija pokazuje u upotrebi oruđa i alata u svrhu oblikovanja okoliša u kojem živi ta jedinka. No ova definicija nije baš savršena. Uzmimo primjerice delfine za koje se zna da posjeduju inteligenciju. To stoji. No ti delfini ne znaju koristiti matematiku. Stoga se postavlja pitanje kako izmjeriti inteligenciju delfina. Najdalje u tom području, otišla je profesorica psihologije dr. Lori Marino sa Emory Univerziteta. Ona je odlučila mjeriti inteligenciju delfina po njihovoj samosvijesti (koliko su svjesni sami sebe). U jednom od eksperimenata, dr. Marino bi delfinu stavila oznaku na njegovo lice, te analizirala delfinovu reakciju kako promatra samog sebe u ogledalu. Nakon toga bi mu zamijenila oznaku i stavila ju na drugu stranu lica. Delfin bi sada reagirao drugačije vidjevši se u ogledalu. Istraživanje je pokazalo da je razlika u reakciji neupitna, što uz ostale pokuse dokazuje njegovu samosvijest. No, kod potrage za izvanzemaljskom civilizacijom, ovakva vrsta inteligencije nije dovoljna. Pri ocjenjivanju potrebna nam je svojevrsna doza geocentričnosti kada je inteligencija u pitanju. Jednostavno prisiljeni smo računati da komunicirati možemo samo sa vrstama koje su nam intelektualno ravne ili nešto više. No isto tako ne smijemo pretjerati u našoj geocentričnosti i misliti da smo najpametniji u svemiru. Mi nemamo pojma koliki je naš IQ na galaktičkoj skali. Ono što je bitno navesti kod inteligencije jest da inteligencija nije binarna, nego linearna veličina. Upravo zbog toga je uveden faktor ''fi''. Mi jednostavno ne možemo komunicirati s delfinima, bez obzira što oni međusobno komuniciraju. No, isto tako moramo biti svjesni činjenice da možda postoje bića koja nas ljude gledaju kao što mi gledamo delfine. Mi posjedujemo 5 čula osjeta, a oni možda 50. Mi to za sada jednostavno ne znamo, niti ćemo vjerojatno ikada imati prilike to saznati. Stoga se faktor fi definira kao inteligencija koja nam je kvocijentom više-manje bliska.


Credit: Get Dave.com

 

6) Komunikacija (fc)
Nekada davno komunicirali smo pokretima ruku, nogu i ispuštanjem krikova - zvali smo se majmuni. Jest da smo posjedovali neku inteligenciju koja je vremenom rasla i došla do prvog koplja, pa zatim do kotača. No od tada, trebalo je proći još jako dugo vremena da bismo došli do trenutka kada posjedujemo radio teleskop s kojim možemo poslati poruku u bilo koji dio naše galaktike. Jedini uvjet jest i da na drugoj strani postoji jedan takav radio teleskop, a ne nečije koplje. Stoga faktor ''fc'' uzima u obzir količinu inteligentnih vrsta koje su u stanju komunicirati van njihovih planeta i koje to čine svjesno ili nesvjesno. Primjerice, mi smo jedna od takvih vrsta koja to nesvjesno čini. TV odašiljači, radio, vojni radari i sl. uspješno zagađuju prostor oko našeg planeta i tvore balon elektromagnetskog zračenja koji okružuje naš planet i kojemu radius iznosi 50 svjetlosnih godina i širi se svake sekunde. Ukoliko na toj udaljenosti postoji neka inteligentna vrsta sa sličnom tehnologijom koju mi posjedujemo i ukoliko među njima ima i radio astronoma i radio amatera, onda postoji velika vjerojatnost da su nas oni u ovim trenucima detektirali. No ista stvar važi i za nas. Ukoliko postoji negdje neka inteligencija koja isto tako zagađuje prostor oko sebe ''elektromagnetskim otpadom'' tada bismo ju mi morali detektirati. To je ono što SETI radi.


Credit: Space Science

 

7) Dugovječnost (L)
Bez obzira na broj tehnološki razvijenih civilizacija koje su se razvile u svemiru postoji još jedan bitan faktor, a taj jest, koliko dugo te vrste postoje? Postoji uvijek mogućnost samodistrukcije nuklearnim ratom, te mogućnost kataklizme. Doduše, Frank Drake je tu jednadžbu pisao u 60-tim godinama kada su političke situacije u svijetu bile malo drugačije i kada je u par slučaja nuklearni rat kucao na vrata. No to ne znači da ovaj faktor danas treba izbaciti. Naprotiv - treba ga samo malo drugačije objasniti. Ukoliko se smatra da civilizacija posjeduje dovoljnu tehnologiju da se obrani od kataklizme i dovoljno pameti da se obrani od samodistrukcije, tada se tumačenje ovog faktora može preinačiti u sljedeću definiciju. Dugovječnost (L) može značiti koliko dugo su te vrste bile u komunikativnoj fazi radio valovima. Tj. koliko dugo vremena su zagađivali elektromagnetski spektar. Primjerice, mi ljudi već danas drastično smanjujemo zagađenje spektra, prelaskom na tehnologiju optike i spread spectrum radiovalne modulacije koja troši neusporedivo manje snage. I pitanje je koliko dugo ćemo zagađivati elektromagnetski spektar. Ukoliko za 500 godina pronađemo neki novi fizikalni medij koji može prenositi informaciju, a troši manje energije nego elektromagnetski val, jasno je da ćemo preći na njega. Isto važi i za inteligentne vrste u svemiru koje su neko vrijeme možda i komunicirale radio valovima, no kasnije su prešle na nešto drugo. Zapravo, možda u našoj galaksiji već postoji galaktički internet, pitanje je samo kada ćemo doći do razine tehnologije da se uključimo u njega. Jer ako se uzme u obzir samo jedan dio Fermijevog paradoxa, u našoj galaksiji trebalo bi već duže vrijeme biti inteligentnih vrsta, no za sada kako stvari stoje izgleda da im je radiovalna dugovječnost (L) bila poprilično kratka. Do sada ih još naime, nismo detektirali. No to ne znači da nečemo, jer potraga je tek započela.


Credit: TGW Web Gallery

[Povratak na Svemir u UČIONICI]