边缘科学|计算银河系中的外星文明数量


近年来 , 系外行星发现的爆炸性质(迄今已确认超过4,164个!)引起了人们对这个永恒的问题的新兴趣:“我们独自一人在宇宙中吗?” 或者 , 正如著名的意大利物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)所说 , “ 每个人都在哪里?” 可供选择的行星如此之多 , 我们的仪器和方法也在不断改进 , 对地球以外生命的寻求真正开始了 。
同时 , 这些发现激发了有关正在进行的“搜寻外星情报”(SETI)的大量新研究 。 其中包括“ 外星文明计算器” , 这是物理学家史蒂文·伍德林和多米尼克·切尔尼亚的心血结晶 。 受到最近尝试解决我们银河系中高级生命的统计可能性的启发 , 它们提供了一种数学工具 , 可以为您计算数字!
但首先 , 似乎需要快速复习 。 美国物理学家和SETI研究人员Frank Drake博士创建了第一个用于确定在任何给定时间我们银河系中外星智能(ETI)数量的“计算器” 。 在1961年格林银行天文台的一次会议上 , 德雷克(Drake)准备了一个方程 , 总结了在我们的银河系中发现ETI的可能性 。

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此后称为Drake方程 , 此概率论证在数学上表示为:N = R * XF P XN E XF L XF I XF C X L
N是我们可以交流的文明数量;
R *是我们银河系中恒星形成的平均速率;
f p是拥有行星的那些恒星的分数;
n e 是可以维持生命的行星数量;
f l是将发展生命的行星的数量;
f i 是将发展智能生命的行星数量;
fc是将发展传输技术的文明数量;
L是这些文明将其信号传输到太空的时间长度 。
虽然该方程式旨在激发人们对ETI可能性的争论 , 但由于其基本含义 , 它也很重要 。 即使一个人保守地对待所有变量 , 它们仍然在数十个或数百个中得到N的结果 。 基本上 , 即使我们银河系中的生命非常稀少 , 也应该至少有一些我们可以联系的文明 。
多年来 , 德雷克方程式受到了相当多的批评 , 并进行了许多尝试来完善它 。 例如 , 在最近发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中 , 诺丁汉大学的天体物理学家汤姆·韦斯特比和克里斯托弗·康塞利丝基于天体生物学哥白尼原理 , 提出了自己的概率论证 。

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Parkes射电望远镜是Breakthrough Listen使用的望远镜之一 。
简而言之 , 这一原则(当适用于我们宇宙中的生命存在时)指出 , 代替其他证据 , 人们永远不应假定人类是特殊的或独特的 。 当应用于人类是否在宇宙中孤独的问题时 , Wetsby和Conselice能够产生现代版的Drake方程 。 在数学上 , 它可以表示为:N = N * * F L * F HZ * F M *(L / T')
N 是我们可以交流的文明数量;
N * 是星系中恒星的总数;
f L 是至少50亿年历史的那些恒星的百分比;
f HZ 是拥有合适的行星来维持生命的恒星的百分比;
f M 是具有足够金属度 , 允许高级生物学和高级文明的那些恒星的百分比;
L 是先进文明的平均寿命;
t'是生命可利用的平均时间 。
结合有关这些值的最新天体物理数据 , 他们得出了36个文明的平均估计!该研究论文启发了伍丁和切尔尼亚创建了外星文明计算器(ACC) , 该工具可以使人们使用Drake方程和天体哥白尼原理但以交互方式进行计算 。
两者一起开始研究一种工具 , 该工具可以执行与Drake方程和Astrobiological Copernican原理相同的功能 , 但以交互方式进行 。 伍丁除了是英国物理研究所(IOP)的成员外 , 还是“全能计算器计划”(Omni Calculator Project)的定期捐助者 。 “全能计算器计划”是一个由专业人士组成的小型社区 , 他们希望使科学变得易于使用 。


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