30.4: Utafutaji wa Intelligence ya nje
- Page ID
- 175514
Malengo ya kujifunza
Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:
- Eleza kwa nini spaceships kutoka ustaarabu wa nje ni uwezekano wa kuwa alitutembelea
- Orodha jitihada za wanadamu kuwasiliana na ustaarabu wengine kupitia ujumbe juu ya spacecraft
- Kuelewa mbalimbali SETI mipango wanasayansi ni kufanya
Kutokana na maendeleo yote yaliyojadiliwa katika sura hii, inaonekana uwezekano kwamba maisha yangeweza kuwa na maendeleo katika sayari nyingi kuzunguka nyota nyingine. Hata kama maisha hayo ni microbial, tuliona kwamba hivi karibuni tunaweza kuwa na njia za kutafuta biosignatures kemikali. Utafutaji huu una umuhimu wa msingi kwa kuelewa biolojia, lakini haujibu swali, “Je, sisi peke yetu?” kwamba sisi alimfufua katika mwanzo wa sura hii. Tunapouliza swali hili, watu wengi wanafikiria viumbe wengine wenye akili, labda viumbe ambao wameendeleza teknolojia sawa na yetu wenyewe. Ikiwa ustaarabu wowote wa akili, wa kiufundi umetokea, kama ilivyofanyika duniani katika blink ya hivi karibuni ya wakati wa cosmic, tunawezaje kuwasiliana nao?
Tatizo hili ni sawa na kufanya mawasiliano na watu wanaoishi katika sehemu ya mbali ya Dunia. Ikiwa wanafunzi nchini Marekani wanataka kuzungumza na wanafunzi nchini Australia, kwa mfano, wana chaguo mbili. Ama kundi moja linapata ndege na kusafiri kukutana na lingine, au wanawasiliana kwa kutuma ujumbe kwa mbali. Kutokana na tiketi za ndege za gharama kubwa, wanafunzi wengi huenda kuchagua njia ya ujumbe.
Kwa njia hiyo hiyo, ikiwa tunataka kuwasiliana na maisha ya akili karibu na nyota nyingine, tunaweza kusafiri, au tunaweza kujaribu kubadilishana ujumbe. Kwa sababu ya umbali mkubwa unaohusika, usafiri wa nafasi ya interstellar itakuwa polepole sana na kwa gharama kubwa sana. Chombo cha angani cha haraka sana ambacho spishi ya binadamu imejenga hadi sasa ingechukua karibu miaka 80,000 kufika kwenye nyota iliyo karibu. Wakati tunaweza shaka kubuni hila kwa kasi, haraka zaidi tunahitaji kusafiri, zaidi gharama ya nishati kushiriki. Ili kufikia nyota za jirani chini ya maisha ya binadamu, tunapaswa kusafiri karibu na kasi ya mwanga. Katika hali hiyo, hata hivyo, gharama itakuwa kweli astronomical.
Interstellar kusafiri
Bernard Oliver, mhandisi mwenye maslahi ya kudumu katika maisha mahali pengine, alifanya hesabu ya kufunua kuhusu gharama za usafiri wa haraka wa nafasi ya interstellar. Kwa kuwa hatujui teknolojia ya aina gani sisi (au ustaarabu mwingine) inaweza kuendeleza siku moja, Oliver alichukulia safari ya nyota iliyo karibu (na kurudi tena) katika spaceship yenye “inji kamilifu” -moja ambayo ingebadilisha mafuta yake kuwa nishati na ufanisi wa 100%. Hata kwa inji kamili, gharama ya nishati ya safari moja ya safari ya kurudi kwa 70% kasi ya mwanga inakuwa sawa na thamani ya miaka mia kadhaa ya jumla ya matumizi ya nishati ya umeme ya Marekani. Gharama ya kusafiri vile ni halisi nje ya ulimwengu huu.
Hii ni sababu moja wanaastronomia wana wasiwasi juu ya madai kwamba UFO ni spaceships kutoka ustaarabu wa nje. Kutokana na umbali na gharama za nishati zinazohusika, inaonekana uwezekano kwamba kadhaa ya UFO (na hata utekaji wa UFO) alidai kila mwaka inaweza kuwa wageni kutoka nyota nyingine hivyo fascinated na ustaarabu wa dunia kwamba wako tayari kutumia fantastically kiasi kikubwa cha nishati au wakati wa kufikia sisi. Wala haionekani kuwa wageni hawa wamefanya safari hii ndefu na ya gharama kubwa na kisha kwa utaratibu kuepukwa kuwasiliana na serikali zetu au viongozi wa kisiasa na kiakili.
Si kila ripoti ya UFO imeelezwa (mara nyingi, uchunguzi ni sketchy au kinyume). Lakini uchunguzi karibu daima huwabadilisha kwa IFO (vitu vilivyotambuliwa vya kuruka) au NFOs (vitu visivyofaa vya kuruka). Wakati baadhi ni hoaxes, nyingine ni matukio ya asili, kama vile sayari angavu, mpira umeme, fireballs (vimondo mkali), au hata makundi ya ndege ambayo nanga katika mjanja mafuta kufanya matumbo yao kutafakari. Bado wengine ni hila za kibinadamu, kama vile ndege za kibinafsi zilizo na taa zingine zikikosekana, au ndege za kijeshi za siri. Pia ni ya kuvutia kwamba kundi la watu ambao wanaangalia angani ya usiku, wanaastronomia wa amateur, hawajawahi kutoa taarifa za ufo. Zaidi ya hayo, sio UFO moja aliyewahi kushoto ushahidi wowote wa kimwili ambao unaweza kupimwa katika maabara na umeonyeshwa kuwa wa asili isiyo ya kawaida.
Kipengele kingine cha kawaida cha imani kwamba wageni wanatembelea Dunia linatokana na watu ambao wana shida kukubali mafanikio ya kibinadamu. Kuna vitabu vingi na vipindi vya televisheni, kwa mfano, ambavyo vinasema kwamba wanadamu hawakuweza kujenga piramidi kubwa za Misri, na kwa hiyo ni lazima zimejengwa na wageni. Sanamu kubwa (zinazoitwa Moai) kwenye kisiwa cha Pasaka pia wakati mwingine zinadaiwa kuwa zimejengwa na wageni. Watu wengine hata wanafikiri kwamba mafanikio ya utafutaji wa nafasi leo yanategemea teknolojia ya mgeni.
Hata hivyo, ushahidi kutoka kwa akiolojia na historia ni wazi: makaburi ya kale yalijengwa na watu wa kale, ambao akili zao na ujuzi wao walikuwa na uwezo kama wetu leo, hata kama hawakuwa na vitabu vya elektroniki kama unavyofanya.
Ujumbe kwenye Spacecraft
Wakati usafiri wa nafasi na viumbe hai unaonekana vigumu sana, probes za robot zinaweza kusafiri umbali mrefu na kwa muda mrefu. Tano spacecraft- Waanzilishi wawili, Wavoyagers wawili, na New Horizons-sasa wanaacha mfumo wa jua. Kwa kasi yao ya pwani, watachukua mamia ya maelfu au mamilioni ya miaka kupata popote karibu na nyota nyingine. Kwa upande mwingine, zilikuwa bidhaa za kwanza za teknolojia ya binadamu kwenda zaidi ya mfumo wetu wa nyumbani, kwa hiyo tulitaka kuweka ujumbe kwenye ubao ili kuonyesha walipotoka.
Kila Pioneer hubeba plaque na ujumbe wa picha iliyochapishwa kwenye sahani ya alumini ya dhahabu-anodized (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). The Voyagers, ilizinduliwa mwaka 1977, wana rekodi za sauti na video zilizounganishwa, ambayo iliruhusu kuingizwa kwa picha zaidi ya 100 na uteuzi wa muziki kutoka duniani kote. Kutokana na nafasi kubwa kati ya nyota katika sehemu yetu ya Galaxy, haiwezekani kuwa ujumbe huu utapokelewa na mtu yeyote. Wao ni kama alama katika chupa iliyotupwa baharini na baharia aliyevunjika, bila matarajio ya kweli ya kupatikana hivi karibuni lakini matumaini ndogo kwamba labda siku moja, kwa namna fulani, mtu atajua hatima ya mtumaji.
Ujumbe wa Voyager
Excerpt kutoka kwa Kumbukumbu ya Voyager:
“Sisi kutupa ujumbe huu katika ulimwengu. Inawezekana kuishi miaka bilioni katika siku zijazo zetu, wakati ustaarabu wetu umebadilika sana. Ikiwa ustaarabu mwingine unapinga Voyager na unaweza kuelewa yaliyomo haya yaliyorekodiwa, hapa ni ujumbe wetu:
Hii ni sasa kutoka kwa ulimwengu mdogo, wa mbali, ishara ya sauti zetu, sayansi yetu, picha zetu, muziki wetu, mawazo yetu, na hisia zetu. Tunajaribu kuishi wakati wetu ili tuweze kuishi ndani yako. Tunatarajia, siku moja, baada ya kutatua matatizo tunayokabiliana nayo, kujiunga na jumuiya ya ustaarabu wa galactic. Rekodi hii inawakilisha tumaini letu na uamuzi wetu, na nia yetu katika ulimwengu mkubwa na wa kushangaza.”
—Jimmy Carter, Rais wa Marekani, Juni 16, 1977
Kuwasiliana na Stars
Ikiwa ziara za moja kwa moja kati ya nyota haziwezekani, lazima tugeuke kwenye mbadala ya kuwasiliana: kubadilishana ujumbe. Hapa habari ni bora zaidi. Tayari tunatumia mjumbe-mwanga au, kwa ujumla zaidi, mawimbi ya sumakuumeme - ambayo huenda kupitia nafasi kwa kasi ya haraka zaidi ulimwenguni. Kusafiri kwa kilomita 300,000 kwa pili, mwanga unafikia nyota ya karibu katika miaka 4 tu na hufanya hivyo kwa sehemu ndogo ya gharama ya kutuma vitu vya vifaa. Faida hizi ni wazi na dhahiri kwamba tunadhani zitatokea kwa aina nyingine yoyote ya viumbe wenye akili zinazoendeleza teknolojia.
Hata hivyo, tuna upatikanaji wa wigo mpana wa mionzi ya umeme, kuanzia mawimbi ya redio ya muda mrefu zaidi ya wavelength hadi mionzi ya gamma ya muda mfupi zaidi. Ambayo itakuwa bora kwa mawasiliano ya interstellar? Haiwezi kuwa smart kuchagua wavelength ambayo ni rahisi kufyonzwa na gesi interstellar na vumbi, au moja ambayo ni uwezekano wa kupenya anga ya sayari kama yetu. Wala tunataka kuchukua wavelength ambayo ina kura ya ushindani kwa makini katika jirani yetu.
Kigezo kimoja cha mwisho hufanya uteuzi iwe rahisi: tunataka mionzi kuwa na gharama nafuu ya kutosha kuzalisha kwa kiasi kikubwa. Tunapozingatia mahitaji haya yote, mawimbi ya redio yanageuka kuwa jibu bora. Kuwa bendi ya chini-frequency (na ya chini-nishati) ya wigo, sio ghali sana kuzalisha, na tayari tunatumia sana kwa mawasiliano duniani. Wao si kwa kiasi kikubwa kufyonzwa na vumbi interstellar na gesi. Kwa ubaguzi fulani, hupita kwa urahisi anga ya Dunia na kupitia anga za sayari nyingine tunazozifahamu.
Cosmic Haystack
Baada ya kufanya uamuzi kwamba redio ni njia inayowezekana zaidi ya mawasiliano kati ya ustaarabu wa akili, bado tuna maswali mengi na kazi ngumu mbele yetu. Je, tutumie ujumbe, au tujaribu kupokea moja? Kwa wazi, ikiwa kila ustaarabu unaamua kupokea tu, basi hakuna mtu atakayepeleka, na kila mtu atakavunjika moyo. Kwa upande mwingine, inaweza kuwa sahihi kwetu kuanza kwa kusikiliza, kwani tunaweza kuwa miongoni mwa ustaarabu wa kale zaidi katika Galaxy ambao wana nia ya kubadilishana ujumbe.
Hatuwezi kutoa kauli hii kumtukana aina za binadamu (ambazo, kwa ubaguzi fulani, tunapenda sana). Badala yake, tunaiweka juu ya ukweli kwamba wanadamu wamekuwa na uwezo wa kupokea (au kutuma) ujumbe wa redio katika umbali wa interstellar kwa miongo michache tu. Ikilinganishwa na umri wa nyota na Galaxy, hii ni papo hapo tu. Ikiwa kuna ustaarabu huko nje ambao ni mbele yetu katika maendeleo kwa muda mfupi (kwa maana ya cosmic), wana uwezekano wa kuwa na teknolojia ya kichwa kuanza kwa miaka mingi, mingi.
Kwa maneno mengine, sisi, ambao wameanza tu, inaweza kuwa “mdogo” aina katika Galaxy na uwezo huu (angalia majadiliano katika Mfano\(\PageIndex{1}\) hapa chini). Kama vile wanachama wadogo wa jamii mara nyingi wanaambiwa kuwa na utulivu na kusikiliza wazee wao kwa muda kabla ya kusema kitu kipumbavu, hivyo tunataka kuanza zoezi letu katika mawasiliano ya nje kwa kusikiliza.
Hata kuzuia shughuli zetu kusikiliza, hata hivyo, inatuacha na maswali mengi ya changamoto. Kwa mfano, kama ishara ya ustaarabu wa nje ya nchi ni dhaifu sana kugunduliwa na telescopes yetu ya sasa ya redio, hatuwezi kuchunguza. Kwa kuongeza, itakuwa ghali sana kwa ustaarabu wa nje ya nchi kutangaza kwenye idadi kubwa ya vituo. Uwezekano mkubwa zaidi, huchagua njia moja au chache kwa ujumbe wao maalum. Kuwasiliana kwenye bendi nyembamba ya njia pia husaidia kutofautisha ujumbe bandia kutoka kwenye tuli ya redio inayotokana na michakato ya asili ya cosmic. Lakini bendi ya redio ina idadi kubwa ya njia zinazowezekana kwa astronomia. Tunawezaje kujua mapema ni nani waliyochagua, na jinsi gani wameandika ujumbe wao kwenye ishara?
\(\PageIndex{1}\)Jedwali linafupisha mambo haya na mengine ambayo wanasayansi wanapaswa kukabiliana nayo wakati wa kujaribu kuzungumza ujumbe wa redio kutoka kwa ustaarabu wa mbali. Kwa sababu mafanikio yao inategemea ama guessing haki juu ya mambo mengi au kutafuta njia zote kwa kila sababu, baadhi ya wanasayansi kulinganisha jitihada zao za kutafuta sindano katika haystack. Kwa hiyo, wanapenda kusema kwamba orodha ya mambo katika Jedwali\(\PageIndex{1}\) hufafanua tatizo la haystack la cosmic.
| Mambo |
|---|
| Ujumbe unakuja kutoka kwa mwelekeo gani (nyota ipi)? |
| Je, ni njia gani (au masafa) ujumbe unaotangazwa? |
| Je, ni upana gani katika mzunguko ni kituo? |
| Ishara ni nguvu gani (je! Telescope zetu za redio zinaweza kuchunguza)? |
| Je! Ishara inaendelea, au inafungwa wakati mwingine (kama, kwa mfano, boriti ya lighthouse inafanya wakati inageuka kutoka kwetu)? |
| Je, ishara ya drift (mabadiliko) katika mzunguko kwa sababu ya mwendo wa jamaa wa chanzo na mpokeaji? |
| Ujumbe umewezaje encoded katika ishara (tunaielezaje)? |
| Je, tunaweza hata kutambua ujumbe kutoka kwa aina ya mgeni kabisa? Inaweza kuchukua fomu hatuwezi kutarajia kabisa? |
Utafutaji Radio
Ingawa tatizo la nyasi za cosmic linaonekana kuwa la kutisha, matatizo mengine mengi ya utafiti katika astronomia pia yanahitaji uwekezaji mkubwa wa muda, vifaa, na juhudi za uvumilivu. Na, bila shaka, kama hatuwezi kutafuta, tuko na uhakika si kupata chochote.
Utafutaji wa kwanza ulifanyika na mwanaastronomia Frank Drake mwaka 1960,\(\PageIndex{2}\) akitumia antenna ya mguu 85 kwenye Observatory ya Taifa ya Radio Astronomia Aitwaye Project Ozma, baada ya malkia wa nchi ya kigeni ya Oz katika hadithi za watoto wa L. Frank Baum, majaribio yake kushiriki kuangalia kuhusu 7200 njia na nyota mbili karibu katika kipindi cha masaa 200. Ingawa hakupata chochote, Drake alionyesha kwamba tulikuwa na teknolojia ya kufanya utafutaji huo, na kuweka hatua kwa miradi ya kisasa zaidi iliyofuata.
Wapokeaji wanaendelea kuboresha, na unyeti wa mipango ya SETI— SETI inasimama kwa ajili ya kutafuta akili ya nje ya nchi- inaendelea haraka. Muhimu pia, umeme wa kisasa na programu huruhusu utafutaji wa wakati mmoja kwenye mamilioni ya frequency (njia). Kama tunaweza hivyo kufunika pana frequency mbalimbali, cosmic haystack tatizo la guessing frequency sahihi kwa kiasi kikubwa huenda mbali. Safu moja yenye nguvu ya darubini (iliyofadhiliwa na mchango wa awali kutoka kwa mwanzilishi wa Microsoft Paul Allen) ambayo imejengwa kwa ajili ya utafutaji wa SETI ni darubini ya Allen Kaskazini Darubini nyingine za redio zinazotumiwa kwa ajili ya utafutaji huo ni pamoja na sahani kubwa ya redio ya Arecibo huko Pwetoriko, sahani iliyokamilishwa hivi karibuni, na hata kubwa zaidi, ya FAST nchini China, na Darubini ya Green Bank huko West Virginia, ambayo ni darubini kubwa zaidi ya redio duniani.
Ni aina gani ya ishara tunatarajia kuchukua? Sisi duniani ni inadvertently kutuma mafuriko ya ishara ya redio, inaongozwa na mifumo ya kijeshi rada. Hii ni aina ya ishara ya kuvuja, sawa na nishati ya mwanga iliyopotea ambayo imetengenezwa juu na taa za barabara zisizotengenezwa vizuri na ishara za matangazo. Je, tunaweza kuchunguza uvujaji sawa wa ishara za redio kutoka kwa ustaarabu mwingine? Jibu ni vigumu tu, lakini tu kwa nyota zilizo karibu. Kwa sehemu kubwa, kwa hiyo, utafutaji wa sasa wa redio SETI unatafuta beacons, kudhani kwamba ustaarabu huenda ukawa kwa makusudi kujielekeza wenyewe au labda kutuma ujumbe kwa ulimwengu mwingine au kituo cha nje ambacho kiko katika mwelekeo wetu. Matarajio yetu ya mafanikio yanategemea jinsi mara nyingi ustaarabu unatokea, kwa muda gani wanaendelea, na jinsi wanavyo subira kuhusu kutangaza maeneo yao kwa ulimwengu.
jill tarter: kujaribu kufanya mawasiliano
1997 ilikuwa mwaka kabisa kwa Jill Cornell Tarter (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)), mmoja wa wanasayansi wanaoongoza duniani katika uwanja wa SETI. Taasisi ya SETI ilitangaza kwamba atakuwa mpokeaji wa mwenyekiti wake wa kwanza aliyepewa (sawa na professorship ya utafiti wa kijana) aitwaye kwa heshima ya Bernard Oliver. Taifa Sayansi Foundation kupitishwa pendekezo na kundi la wanasayansi na waelimishaji yeye aliongoza kuendeleza ubunifu mikono juu ya mtaala shule ya sekondari kulingana na mawazo ya mageuzi cosmic (mada ya sura hii). Na, wakati huo huo, alikuwa akizingirwa na maombi ya mahojiano ya vyombo vya habari kwani taarifa za habari zilimtambua kama mfano wa Ellie Arroway, mhusika mkuu wa Mawasiliano, riwaya bora ya Carl Sagan kuhusu SETI. kitabu alikuwa alifanya katika high-bajeti ya sayansi filamu, nyota Jodie Foster, ambaye alikuwa kuongea na Tarter kabla ya kuchukua nafasi.
Tarter ni haraka kusema, “Carl Sagan aliandika kitabu kuhusu mwanamke ambaye anafanya nini mimi, si kuhusu mimi.” Hata hivyo, kama mwanamke pekee katika nafasi hiyo mwandamizi katika uwanja mdogo wa SETI, alikuwa katikati ya tahadhari kubwa ya umma. (Hata hivyo, wenzake na waandishi wa habari walisema kuwa hii haikuwa kitu ikilinganishwa na kile kitatokea ikiwa utafutaji wake wa ishara za redio kutoka kwa ustaarabu mwingine ulirekodi mafanikio.)
Kuwa mwanamke pekee katika kikundi sio hali mpya kwa Tarter, ambaye mara nyingi alijikuta mwanamke pekee katika madarasa yake ya juu ya sayansi au math. Baba yake alikuwa amemtia moyo, wote katika maslahi yake katika sayansi na wake “kuchezea.” Akiwa shahada ya kwanza katika Chuo Kikuu cha Cornell, alijumuisha fizikia ya uhandisi. Mafunzo hayo yalikuwa muhimu kwa kuweka pamoja na kudumisha mifumo tata ambayo hutafuta moja kwa moja ishara kutoka kwa ustaarabu mwingine.
Akibadilisha fizikia astro kwa masomo yake ya kuhitimu, aliandika Thesis ya PhD kwamba, miongoni mwa mada mengine, ilizingatia uundaji wa nyota zilizoshindwa-wale ambao umati wao haukuwa wa kutosha kuwasha athari za nyuklia ambazo zinawezesha nyota kubwa zaidi kama Jua letu wenyewe. Tarter aliunda neno “kibete cha kahawia” kwa ajili ya vitu hivi vidogo, vichafu, na limebakia jina wanaastronomia linalotumia tangu hapo.
Ilikuwa wakati alipokuwa bado katika shule ya kuhitimu Stuart Bowyer, mmoja wa maprofesa wake katika Chuo Kikuu cha California, Berkeley, alimwuliza kama alitaka kushiriki katika majaribio madogo ya siphon mbali kidogo ya mionzi kutoka darubini ya redio kama wanaastronomia walitumia mwaka na mwaka nje na kuona kama kuna ladha yoyote ya ujumbe akili coded redio kuzikwa katika kelele radio. Ujuzi wake wa uhandisi na programu za kompyuta ulikuwa muhimu kwa mradi huo, na hivi karibuni alikuwa ametembea kutafuta maisha mahali pengine.
Hivyo alianza kazi ya kifahari kufanya kazi kwa muda wote kutafuta ustaarabu extraterrestrial, na kusababisha Jill Tarter kupokea tuzo nyingi, ikiwa ni pamoja na kuchaguliwa kuwa mwenzake wa Chama cha Marekani cha Maendeleo ya Sayansi mwaka 2002, Adler Planetarium Women in Space Science Award mwaka 2003, na TED ya 2009 Tuzo.
Tazama majadiliano ya TED Jill Tarter alitoa juu ya fascination ya kutafuta akili.
Mfano\(\PageIndex{1}\): equation drake
Katika mkutano wa kwanza wa kisayansi uliotolewa kwa SETI, Frank Drake aliandika equation kwenye ubao uliochukua swali ngumu la kukadiria idadi ya ustaarabu katika Galaxy na kuivunja kuwa mfululizo wa maswali madogo, yanayoweza kudhibitiwa zaidi. Tangu wakati huo, wanaastronomia na wanafunzi wametumia equation hii ya Drake kama njia ya kukabiliana na swali lenye changamoto kubwa: Inawezekana vipi kuwa tuko peke yake? Kwa kuwa hili kwa sasa ni swali lisiloweza kujibiwa, mwanaastronomia Jill Tarter ameita equation ya Drake kuwa “njia ya kuandaa ujinga wetu.” (Angalia Kielelezo\(\PageIndex{4}\).)
Aina ya equation ya Drake ni rahisi sana. Ili kukadiria idadi ya ustaarabu wa mawasiliano ambayo sasa iko katika Galaxy (tutafafanua maneno haya kwa makini zaidi kwa wakati mmoja), tunazidisha kiwango cha malezi ya ustaarabu huo (idadi kwa mwaka) kwa maisha yao ya wastani (kwa miaka). Katika alama,
\[N=R_{\text{total}} \times L \nonumber\]
Ili kufanya formula hii iwe rahisi kutumia (na kuvutia zaidi), hata hivyo, Drake alitenganisha kiwango cha malezi\(R_{\text{total}}\) katika mfululizo wa probabilities:
\[R_{\text{total}} = R_{\text{star}} \times f_{\text{p}} \times f_{\text{e}} \times f_{\text{l}} \times f_{\text{i}} \times f_{\text{c}} \nonumber\]
\(R_{\text{star}}\)ni kiwango cha kuundwa kwa nyota kama Jua katika galaxi yetu, ambayo ni takriban nyota 10 kwa mwaka. Kila moja ya maneno mengine ni sehemu au uwezekano (chini ya au sawa na 1.0), na bidhaa ya probabilities haya yote yenyewe ni uwezekano wa jumla kwamba kila nyota itakuwa na akili, teknolojia, kuwasiliana ustaarabu kwamba tunaweza kutaka kuzungumza na. Tuna:
- \(f_{\text{p}}\)= sehemu ya nyota hizi zilizo na sayari
- \(f_{\text{e}}\)= sehemu ya mifumo ya sayari inayojumuisha sayari zinazofaa
- \(f_{\text{l}}\)= sehemu ya sayari zinazoweza kuishi ambazo zinaunga mkono maisha
- \(f_{\text{i}}\)= sehemu ya sayari zilizokaliwa zinazoendeleza akili ya juu
- \(f_{\text{c}}\)= sehemu ya ustaarabu huu wenye akili ambao huendeleza sayansi na teknolojia ya kujenga darubini za redio na transmitters
Kila moja ya mambo haya yanaweza kujadiliwa na labda tathmini, lakini tunapaswa nadhani kwa maadili mengi. Hasa, hatujui jinsi ya kuhesabu uwezekano wa kitu kilichotokea mara moja duniani lakini haijaonekana mahali pengine-na hizi ni pamoja na maendeleo ya maisha, ya maisha ya akili, na ya maisha ya kiteknolojia (mambo matatu ya mwisho katika equation). Moja ya mapema muhimu katika kukadiria masharti ya equation Drake linatokana na ugunduzi wa hivi karibuni wa exoplanets. Wakati equation ya Drake ilipoandikwa kwanza, hakuna mtu aliyekuwa na wazo lolote kama sayari na mifumo ya sayari zilikuwa za kawaida. Sasa tunajua wao ni—mfano mwingine wa kanuni ya Kopernika.
Suluhisho
Hata kama hatujui majibu, tunaweza kufanya baadhi guesses na kuhesabu idadi kusababisha\(N\). Hebu tuanze na matumaini yaliyo wazi katika kanuni ya Copernican na kuweka masharti matatu ya mwisho sawa na 1.0. Ikiwa\(R\) ni nyota 10/mwaka na ikiwa tunapima maisha ya wastani ya ustaarabu wa kiteknolojia kwa miaka, vitengo vya miaka hufuta. Kama sisi pia kudhani kwamba\(f_{\text{p}}\) ni 0.1, na\(f_{\text{e}}\) ni 1.0, equation inakuwa
\[N=R_{\text{total}} \times L = L \nonumber\]
Sasa tunaona umuhimu wa neno\(L\), maisha ya ustaarabu wa kuwasiliana (kipimo kwa miaka). Tumekuwa na uwezo huu (kuwasiliana katika umbali wa nyota) kwa miongo michache tu.
Zoezi\(\PageIndex{1}\)
Tuseme tunadhani kwamba hatua hii katika historia yetu inachukua karne moja tu.
- Jibu
-
Kwa mawazo yetu ya matumaini kuhusu mambo mengine,\(L\) = miaka 100 na\(N\) = 100 ustaarabu huo katika Galaxy nzima. Katika hali hiyo, kuna ustaarabu mwingine wachache kama wetu kwamba hatuwezi kuchunguza ishara yoyote katika utafutaji wa SETI. Lakini tuseme maisha ya wastani ni miaka milioni; katika kesi hiyo, kuna milioni ustaarabu huo katika Galaxy, na baadhi yao inaweza kuwa ndani ya mawasiliano ya redio.
Hitimisho muhimu zaidi kutoka kwa hesabu hii ni kwamba hata kama tuna matumaini makubwa juu ya uwezekano, njia pekee tunaweza kutarajia mafanikio kutoka kwa SETI ni kama ustaarabu mwingine ni mkubwa zaidi (na hivyo labda zaidi ya juu) kuliko yetu.
Soma akaunti ya Frank Drake mwenyewe ya jinsi alivyokuja na “equation” yake. Na hapa ni mahojiano ya hivi karibuni na Frank Drake na mmoja wa waandishi wa kitabu hiki.
SETI nje ya Radio Realm
Kwa sababu zilizojadiliwa hapo juu, programu nyingi za SETI zinatafuta ishara kwenye wavelengths za redio. Lakini katika sayansi, ikiwa kuna njia nyingine za kujibu swali lisiloweza kutatuliwa, hatutaki kuzipuuza. Kwa hiyo wanaastronomia wamekuwa wakifikiria njia zingine tunazoweza kuchukua ushahidi wa kuwepo kwa ustaarabu wa teknolojia.
Hivi karibuni, teknolojia imeruhusu wanaastronomia kupanua utafutaji ndani ya uwanja wa mwanga unaoonekana. Unaweza kufikiri kuwa haitakuwa na tumaini kujaribu kuchunguza mwanga wa mwanga unaoonekana kutoka sayari kutokana na uzuri wa nyota inayozunguka. Hii ndiyo sababu kwa kawaida hatuwezi kupima nuru iliyojitokeza ya sayari inayozunguka nyota nyingine. Nuru dhaifu ya sayari inaingizwa tu na “mwanga mkubwa” katika jirani. Hivyo ustaarabu mwingine ungehitaji beacon yenye nguvu ili kushindana na nyota yao.
Hata hivyo, katika miaka ya hivi karibuni, wahandisi wa binadamu wamejifunza jinsi ya kufanya mwanga wa mwanga mkali kuliko Jua. Hila ni “kugeuka” mwanga kwa muda mfupi sana, ili gharama ziweze kusimamiwa. Lakini ultra-mkali, ultra-short laser kunde (kazi kwa muda wa bilioni ya pili) inaweza pakiti mengi ya nishati na inaweza kuwa coded kubeba ujumbe. Pia tuna teknolojia ya kuchunguza mapigo mafupi-si kwa akili za binadamu, bali kwa detectors maalum ambazo zinaweza “kuzingatiwa” ili kuwinda kiotomatiki kwa kupasuka kwa mwanga mfupi kutoka nyota zilizo karibu.
Kwa nini ustaarabu wowote utajaribu kuangaza nyota yake kwa njia hii? Inageuka kuwa gharama ya kutuma laser ya ultra-short katika mwelekeo wa nyota chache zinazoahidi inaweza kuwa chini ya gharama ya kuenea ujumbe wa redio unaoendelea katika anga nzima. Au labda wao, pia, wana shauku maalumu kwa ujumbe wa mwanga kwa sababu mojawapo ya akili zao zilibadilika kwa kutumia mwanga. Programu kadhaa sasa zinajaribu utafutaji wa “macho ya SETI”, ambayo inaweza kufanyika kwa darubini ya kawaida tu. (Neno macho hapa linamaanisha kutumia mwanga unaoonekana.)
Kama sisi basi mawazo yetu kupanua, tunaweza kufikiria uwezekano mwingine. Je, ikiwa ustaarabu wa kweli unapaswa kuamua (au unahitaji) kurekebisha mfumo wake wa sayari ili kuongeza eneo la maisha? Inaweza kufanya hivyo kwa kuvunja mbali baadhi ya sayari au miezi na kujenga pete ya nyenzo imara inayozunguka au kuifunga nyota na kuikata baadhi au yote ya nuru yake. Hii kubwa bandia pete au nyanja inaweza mwanga mkali sana katika wavelengths infrared, kama starlight inapokea hatimaye kubadilishwa na joto na re-radiated katika nafasi. Hiyo mionzi infrared inaweza kuwa wanaona na vyombo yetu, na utafutaji wa vyanzo vile infrared pia unaendelea (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).
Je, tunapaswa kusambaza kwa kuongeza kusikiliza?
Sayari yetu ina uvujaji wa mawimbi ya redio kwenye anga, kutoka redio ya FM, televisheni, radari za kijeshi, na mawasiliano kati ya Dunia na spacecraft yetu inayozunguka. Hata hivyo, mionzi hiyo ya kuvuja bado ni dhaifu sana, na hivyo ni vigumu kuchunguza umbali wa nyota, angalau na teknolojia ya redio tuliyo nayo. Hivyo kwa wakati huu majaribio yetu ya kuwasiliana na ustaarabu mwingine ambayo inaweza kuwa huko nje hasa kuhusisha kujaribu kupokea ujumbe, lakini si kutuma yeyote wenyewe.
Wanasayansi wengine, hata hivyo, wanafikiri kuwa haifai kutafuta beacons kutoka kwa ustaarabu mwingine bila kutangaza uwepo wetu kwa namna hiyo. (Tulijadili mapema tatizo kwamba ikiwa kila ustaarabu mwingine ulijiunga na kusikiliza, hakuna mtu atakayewasiliana.) Hivyo, tunapaswa kufanya majaribio ya mara kwa mara katika kutuma ujumbe rahisi decoded katika nafasi? Wanasayansi wengine wanaonya kwamba ustaarabu wetu ni mdogo sana na hauwezi kutetea wenyewe katika hatua hii ya mwanzo katika maendeleo yetu. Uamuzi wa kusambaza au sio unaonekana kuwa tafakari ya kuvutia ya jinsi tunavyohisi kuhusu sisi wenyewe na mahali petu ulimwenguni.
Majadiliano ya maambukizi yanainua swali la nani anapaswa kuzungumza kwa sayari ya Dunia. Leo, mtu yeyote na kila mtu anaweza kutangaza ishara za redio, na biashara nyingi, makundi ya kidini, na serikali hufanya. Itakuwa hatua ya kawaida kwa mashirika yaleyale kutumia au kujenga darubini kubwa za redio na kuanza maambukizi ya makusudi ambayo yana nguvu zaidi kuliko ishara zinazovuja kutoka duniani leo. Na ikiwa tunapinga ishara kutoka kwa ustaarabu wa mgeni, basi suala linatokea kama jibu.
Nani anapaswa kufanya uamuzi kuhusu kama, wakati, na jinsi ubinadamu unatangaza yenyewe kwa ulimwengu? Je, kuna uhuru wa kujieleza linapokuja kutuma ujumbe wa redio kwa ustaarabu mwingine? Je, mataifa yote ya Dunia yanapaswa kukubaliana kabla ya kutuma ishara yenye nguvu ya kutosha kuwa ina nafasi kubwa ya kupokea katika umbali wa nyota? Jinsi spishi zetu zinavyofikia uamuzi kuhusu aina hizi za maswali inaweza kuwa mtihani wa kama kuna maisha ya akili duniani au la.
Hitimisho
Ikiwa sisi hatimaye tunageuka kuwa aina pekee ya akili katika sehemu yetu ya Galaxy, utafutaji wetu wa ulimwengu utaendelea. Sehemu muhimu ya utafutaji huo bado itakuwa utafutaji wa biomarkers kutoka sayari zilizokaliwa ambazo hazikuzalisha viumbe vya teknolojia ambavyo hutuma ishara za redio. Baada ya yote, viumbe kama vipepeo na pomboo huenda kamwe kujenga antenna za redio, lakini tunafurahi kushiriki sayari yetu pamoja nao na tutafurahi kupata wenzao kwenye ulimwengu mwingine.
Iwapo maisha yapo mahali pengine ni mojawapo tu ya matatizo yasiyotatuliwa katika astronomia ambayo tumejadiliwa katika kitabu hiki. Kukubali kwa unyenyekevu wa kiasi gani tumeachwa kujifunza kuhusu ulimwengu ni mojawapo ya alama za msingi za sayansi. Hii haipaswi, hata hivyo, kutuzuia kujisikia furaha juu ya kiasi gani tumeweza kugundua, na kujisikia curious kuhusu nini kingine tunaweza kupata katika miaka ijayo.
Ripoti yetu ya maendeleo juu ya mawazo ya astronomia inaisha hapa, lakini tunatarajia kwamba maslahi yako katika ulimwengu hayana. Tunatarajia utaendelea na maendeleo katika astronomia kupitia vyombo vya habari na mtandaoni, au kwa kwenda kwenye hotuba ya umma ya mara kwa mara na mwanasayansi wa ndani. Nani, baada ya yote, anaweza hata nadhani mambo yote ya kushangaza ambayo miradi ya utafiti ya baadaye itafunua kuhusu ulimwengu wote na uhusiano wetu na hilo?
Muhtasari
Wanaastronomia wengine wanahusika katika kutafuta akili za nje (SETI). Kwa sababu mifumo mingine ya sayari iko mbali sana, kusafiri kwa nyota ni polepole sana au ghali sana (kwa suala la nishati inahitajika). Licha ya ripoti nyingi za UFO na utangazaji mkubwa wa vyombo vya habari, hakuna ushahidi kwamba yoyote ya haya yanahusiana na ziara za nje. Wanasayansi wameamua kuwa njia bora ya kuwasiliana na ustaarabu wowote wa akili huko nje ni kwa kutumia mawimbi ya umeme, na mawimbi ya redio yanaonekana kuwa bora zaidi kwa kazi hiyo. Hadi sasa, wameanza kuchana nyota nyingi zinazowezekana, masafa, aina za ishara, na mambo mengine ambayo yanafanya kile tunachokiita tatizo la haystack ya cosmic. Baadhi ya wanaastronomia pia wanafanya utafutaji wa mafupi, mkali wa mwanga unaoonekana na saini za infrared za miradi mikubwa ya ujenzi na ustaarabu wa juu. Kama sisi kupata ishara siku moja, kuamua kama kujibu na nini kujibu inaweza kuwa mbili ya changamoto kubwa wanadamu kukabiliana nayo.
faharasa
- Drake equation
- formula ya kukadiria idadi ya ustaarabu wa akili, teknolojia katika Galaxy yetu, kwanza iliyopendekezwa na Frank Drake
- SETI
- kutafuta akili ya nje; kawaida hutumiwa kwa utafutaji wa ishara za redio kutoka kwa ustaarabu mwingine