Формула Дрейка

Число внеземных цивилизаций, желающих вступить в контакт с нашей, предсказуемо.

Вообще-то говоря, немногие крупные научные открытия датированы строго — не только годом, но и месяцем, и числом. Однако, как минимум, одно из них можно датировать с точностью буквально до минут. В ночь с 1 на 2 ноября 1961 года несколько ученых — участников конференции, проходившей в Грин-Бэнке (Green Bank), штат Виржиния, США, засиделись в баре допоздна за обсуждением статьи, написанной физиками Филипом Моррисоном (Philip Morrison, р. 1915) и Джузеппе Коккони (Giuseppe Cocconi, р. 1914). Они спорили, могут ли земные ученые, едва начавшие строить серьезные по размерам радиотелескопы, реально обнаружить радиосигналы, посылаемые внеземными цивилизациями из далекого космоса. Если где-то в глубинах Вселенной действительно есть хоть одна внеземная цивилизация, стремящаяся к контакту с нами, она, вероятно, посылает нам радиосигналы, и нам лишь нужно их поймать, рассуждали они. Заодно была сформулирована задача на следующий день конференции: оценить вероятное число внеземных цивилизаций, готовых вступить в контакт с нами.

Вопрос был поставлен, и ответ на него уже на следующий день предложил американский радиоастроном Фрэнк Дрейк. Согласно его формуле число внеземных цивилизаций N составляет:

N = RPNeLCT

где R — число ежегодно образующихся звезд во Вселенной; Р — вероятность наличия у звезды планетной системы; Ne — вероятность того, что среди планет имеется планета земного типа, на которой возможно зарождение жизни; L — вероятность реального зарождения жизни на планете; С — вероятность того, что разумная жизнь пошла по техногенному пути развития, разработала средства связи и желает вступить в контакт и, наконец, T — усредненное время, на протяжении которого желающая вступить в контакт цивилизация посылает радиосигналы в космос, чтобы связаться с нами. Смысл формулы Дрейка состоит, если хотите, не в том, чтобы всё окончательно запутать, а в том, чтобы наглядно показать всю степень человеческого неведения относительно реального положения дел во Вселенной и, хотя бы приблизительно, раздробить одну чисто гадательную оценку общего числа цивилизаций в ней на несколько вероятностных оценок. По крайней мере, в таком виде всё начинает выглядеть менее загадочно.

На момент конференции в Грин-Бэнке единственным более или менее известным числом в правой части формулы было число ежегодно образующихся звезд R. Что касается других чисел, то к планетам земного типа (Ne) даже в нашей Солнечной системе можно было отнести от одного (только Земля) до пяти (Венера, Земля, Марс и по одному из крупных спутников Юпитера и Сатурна) космических объектов планетарного типа. При оптимистичных прогнозах подобного рода получалось, что Галактика буквально кишит миллионами технологически развитых цивилизаций (N), а мы — по сути — юниоры в этой «галактической лиге». Эти сведения незамедлительно заполонили средства массовой информации, а через них — и массовое сознание, и люди попросту перестали сомневаться, что существование внеземного разума — непреложная истина.

Однако с 1961 года прошло уже не одно десятилетие, и чем дальше, тем больше мы убеждаемся в том, что нужно умерить оптимизм, изначально порожденный формулой Дрейка в массовом сознании землян, истосковавшихся по братьям по разуму. Сегодня мы знаем, например, в отличие от излишне оптимистичных участников гринбэнкской группы, что существование жизни в пределах нашей Солнечной системы вне Земли крайне маловероятно (разве что она существует под толстым ледяным щитом в океане четвертого по величине спутника Сатурна, который по странной иронии называется Европа). И, хотя после 1961 года нами было открыто немало планетных систем вокруг ранее известных звезд, все они выглядят мало похожими на нашу Солнечную систему, поскольку планеты там, по большей части, обращаются по вытянутым эллиптическим орбитам с весьма значительным эксцентриситетом, а значит, годовой перепад температур на них выглядит неприемлемым с точки зрения развития белковой жизни. Фактически выяснилось, что условия, способствующие удержанию воды на поверхности планетарного тела в течение миллиардов лет без ее испарения и/или вымораживания, настолько жестки, что, кроме Земли, таких планет до сих пор не найдено — и это не удивительно, поскольку даже несколько процентов изменения радиуса земной орбиты приведут к тому, что наша планета станет непригодной для жизни.

Так случилось, что в 1981 году я и мой коллега-астроном Роберт Руд (Robert Rood, р. 1942) наткнулись на формулу Дрейка и решили ее критически переосмыслить в свете современных научных знаний. Подставив все имеющиеся у нас на руках оценки величин в правой части формулы, мы получили значение N, приблизительно равное 0,003. То есть три из тысячи (или примерно одна из трехсот) звездных систем имеют в своем составе технологически развитую, желающую общаться с нами цивилизацию. Или, если хотите, это означает, что межзвездные сигналы со стороны внеземного разума появились в нашей Галактике лишь в последнюю 1/300 часть срока ее существования. В любом случае ставки на предмет их обнаружения у нас крайне плохи: 1:300. Естественно, за прошедшие двадцать с лишним лет ничего не изменилось, и никаких признаков жизни внеземные цивилизации не подали. Их поиск продолжается уже не первое десятилетие, финансируется и за государственный счет, и частными фондами. Увы... Мы и поныне не нашли себе пресловутых внеземных братьев по разуму, не говоря уже о том, чтобы попытаться вступить с ними в контакт. Да и ладно. Зато у нас накопилась масса абсолютно достоверных данных относительно того, чего там нет.

Фрэнк Дональд ДРЕЙК
Фрэнк Дональд ДРЕЙК
Frank Donald Drake, р. 1930

Американский астроном. Родился в Чикаго, учился на факультете электроники Корнелловского университета. Прослушав курс лекций прославленного астронома Отто Струве (1897–1963) о формировании планетных систем, на всю жизнь загорелся интересом к вопросам внеземной жизни и цивилизаций. Отслужив в американских ВМС, последовательно работал в Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO), Корнельском университете и Калифорнийском университете (г. Санта-Крус). При поддержке Струве Дрейк организовал строительство 28-метрового радиотелескопа на базе NRAO (проект «Озма») — первого в мире измерительно-регистрирующего прибора, специально созданного для попытки выявить внеземную жизнь (см. Парадокс Ферми).


15
Показать комментарии (15)
Свернуть комментарии (15)

  • alnomy  | 17.01.2006 | 17:39 Ответить
    Откуда же взялись Ваши оценки вероятности зарождения жизни и желания цивилизации вступать с нами в контакт??
    Ответить
  • Николай  | 21.04.2006 | 12:25 Ответить
    В ноябре 1961 года на конференции в радио-обсерватории в Грин-Бэнке (США) американский радиоастроном Фрэнк Дрэйк (Frank Drake) сделал доклад, в котором прозвучала знаменитая так называемая "формула Дpейка":
    n = N*Р1*Р2*Р3*Р4*(t/T),
    где n - число цивилизаций, ищущих контакта [??? - Н], в нашей Галактике;
    N - количество звезд в Галактике;
    Р1 - вероятность того, что звезда имеет планетную систему;
    Р2 - вероятность того, что на планете есть жизнь;
    Р3 - вероятность того, что на планете есть разум;
    Р4 - вероятность того, что на планете есть технология;
    t - длительность технологической эры;
    T - возраст Галактики.
    Формула весьма специфическая. Во-первых, она оценивает число ВЦ только биологического типа и привязанных к планетам, т.е., по сути дела, аналогов земной цивилизации. Во-вторых, она предполагает, что у каждой звезды есть только одна планета, пригодная для жизни (подобно Солнечной системе).
    В предложенной формуле имеет реальный смысл лишь группа "физических" коэффициентов Р1 и Р2. Другие коэффициенты (назовем их "лирическими") Р3 и Р4 весьма натянуты и зависят от личных мнений ученых.
    На сегодняшний день допустимо совершенствовать и развивать первую группу коэффициентов. Количество "лирических" коэффициентов увеличивать сверх одного бесполезно, т.к. все они отражают не более чем фантазии авторов.
    Но кому нужен здравый смысл? В 1979 году Л.В. Лесков ввел в формулу Дрейка дополнительный "лирический" коэффициент Р5, учитывающий вероятность выхода ВЦ на уровень энергопотребления в соответствии с надуманной классификацией Н.С. Кардашева.
    В 1983 году Л.С. Марочник и Л.М. Мухин изменили в формуле переменные, входящие в состав блока N(t/T), с учетом своей гипотезы о существовании галактического торообразного "пояса жизни". N стало обозначать число звезд в этом торе, t - время, отсчитываемое от момента выхода данной ВЦ (вместе со звездой) из спирального рукава, в котором она зарождалась, а Т - максимальное время жизни ВЦ, подобной нашей (время прохождения ее звезды между спиральными рукавами Галактики). В этом хоть есть определенное рациональное зерно, т.к. позволяет уточнить число планетных систем, где можно в будущем обнаружить жизнь.
    Казалось давно пора бы прекратить терзать несчастную формулу, но в 2005 году А.Л. Зайцеву зачем-то понадобилось добавить очередной "лирический" коэффициент Р6, названный автором "METI-коэффициентом". Он представляет собой "долю коммуникативных цивилизаций, то есть цивилизаций с ясным планетарным сознанием непараноидального типа, которые действительно осуществляют целенаправленные межзвёздные передачи". В переводе на русский язык это означает, что ВЦ увлекаются... радиовещанием. Прелесть, а если не увлекается, то значит ее сознание... параноидального типа. И ни как не меньше.
    Настрогали уже четыре"лирических" коэффициента! Позволю себе напомнить слова Платона: "В самом деле, все чрезмерное обычно вызывает резкое изменение в противоположную сторону, будь то состояние погоды, растений или тела. Не меньше наблюдается это и в государственных устройствах. Похоже, формулу Дрейка скоро из серьезной превратят в юмористическую.
    Ответить
    • 6075 > Николай | 10.12.2006 | 12:35 Ответить
      Николай, у Вас в самом начале грубейшая ошибка -- Drake никогда не говорил о вероятностях, у него в формуле фигурирует понятие "Fraction" -- то есть доля звезд с планетями, доля планет с жизнью, доля планет где жизнь порождает разум, ну и так далее...

      Все остально, в том числе и "пена" про "лирические коэффициенты" -- такая же лажа. Учите мат-часть, Николай, и пожалуйста, "меньше пены"!
      Ответить
  • ss_novgorod  | 08.08.2006 | 22:22 Ответить
    "Их поиск продолжается уже не первое десятилетие, финансируется и за государственный счет, и частными фондами."
    Скорее в основном добровольцами, и частными фондами.
    Участник Seti@Home http://www.setiathome.ru
    http://boinc.ru/#распределенные_вычисления - Кто организует распределённые вычисления и кто в них участвует?
    Ответить
  • bruno  | 19.10.2006 | 15:36 Ответить
    Коллега-астроном 39 лет "наткнулся" на формулу Дрейка!!!
    Неужели в астрономии все так плохо с образованием?
    Ответить
  • alexfl  | 04.01.2007 | 12:12 Ответить
    Привет всем!
    Формула Дрейка не учитывает разное время достижения соответствующей технологической стадии цивилизациями. Представим, что где-то поблизости в нашей Галактике некая цивилизация опередила нашу на 1000 лет. Применив к этой гипотетической цивилизации существующее на Земле ускорение прогресса получим, что мы должны ее наблюдать в радиусе 1000 св.лет. Но мы не наблюдаем. Поэтому либо мы первые в ближайших окрестностях или даже в Галактике, либо скорость технологического прогресса замедляется (все закономерные возможности использованы)и цивилизации замыкаются на себя! Варятся в своем соку. Прогресс приобретает иную форму. См.
    http://noosphere-project.on.ufanet.ru
    Ответить
  • gldv  | 14.06.2007 | 13:43 Ответить
    Наверняка технологическая цивилизация существует не более нескольких сотен лет (мы проскользнули карибский кризис, на очереди тепловой, силовой передел природных ресурсов, карманная ядерная бомба у террористов и т.д. Так что надо встретиться еще и во времени
    Ответить
  • Kostja  | 01.12.2008 | 01:50 Ответить
    Хм...
    Простите, но уже сейчас контакт с пришельцами людям не особо интересен, да и взорвать Землю они могут запросто, не говоря уже о прочих опастностях. Все ж время и пространство достаточно надежно изолируют друг от друга цивилизации в тот краткий миг когда они осознают саму возможность контакта, и его желают, но достичь не могут. Вот есть например на Земле общества которые все еще не знают о нашей цивилизации, но мы вовсе не желаем проконтактировать со всеми ими обязательно, тщательно прочесав все джунгли и подобные дикие места. Обычные рассуждения насчет контакта основываются на большом количестве произвольных допущений. Однако исследование жизни на Земле дает все больше и больше гарантий множества всяких жизней и разумов во Вселенной, и летать никуда не нужно, достаточно присмотреться к ближайшему :)
    Ответить
  • Detech  | 14.05.2009 | 09:03 Ответить
    Мало того что сама формула не доказуема и не проверена экспериментально(причем нет ни одного результата, как совпадающего с формулой, так и противоречащего ей), так и как минимум и половина ее коэффициентов так же не доказуемы и "взяты с потолка".

    Ценность данной формулы на мой взгляд стремится к нулю.
    Ответить
  • SoKoBaN  | 10.08.2009 | 16:17 Ответить
    Вообще-то, Европа является четвертым по величине спутником ЮПИТЕРА.
    Что за профанация?
    Ответить
  • Yagor  | 13.12.2009 | 12:15 Ответить
    Формула выглядит впполне нормально...
    Ответить
  • alex2a  | 17.06.2012 | 20:30 Ответить
    Формула Дрейка скорее философская, чем математическая, потому принимать ее всерьез и, тем боле, использовать в дискуссиях, довольно смешно.
    Ответить
  • Corriu  | 26.08.2012 | 04:32 Ответить
    Мне кажется, с достаточно большой долей уверенности, достоверность сабжа следует принимать так же, как и утверждение: машину времени невозможно построить, потому что если бы было наоборот, мы бы об этом уже знали.
    Т.е. буквально в момент включения первого радиотелескопа мы должы были "оглохнуть" от шквала желающих связаться с нами.
    Поэтому ответ на вопрос о количестве обитаемых планет = 1.
    Ответить
  • Wladimir Stal  | 07.05.2013 | 22:30 Ответить
    Оглохнуть как раз таки и не могли - незабываем расстояние распространения радиосигнала, искажения другими космическими телами оных, также вещание на непостоянных частотах или неиспользование вообще радиосигналов. Следует учитывать ведь разную степень развития цивилизаций, все таки. Да и физический облик может "лихо" отличатся от нашего.
    Ответить
    • Corriu > Wladimir Stal | 01.06.2013 | 17:42 Ответить
      Парадокс Ферми
      Ответить
Написать комментарий

XVI в.
1950
1961
1961
Формула Дрейка
Писатели-фантасты и художники навыдумывали массу инопланетных монстров, понятия не имея о формуле Дрейка\n

Писатели-фантасты и художники навыдумывали массу инопланетных монстров, понятия не имея о формуле Дрейка

Элементы

© 2005-2017 «Элементы»