tarafından Adam Frank
14 Temmuz 2016
itibaren Nepal Rupisi İnternet sitesi
31 Mayıs 2016’da Expedition 47 mürettebatı tarafından görüldüğü gibi, Dünya Uzay İstasyonu’ndan – kuzeybatı Çin’den doğu Kazakistan’a bakarak.
Kazakistan’da altın güneş ışıltısı olan büyük göl, Orta Asya’nın ikinci büyük gölü olan hilal şeklindeki Balkhash Gölü’dür.
Evrende şimdiye kadar meydana gelen tek medeniyet inşa eden akıllı türler miyiz?
Bilimin en eski sorularından biri.
Bu yılın başlarında meslektaşım Woody Sullivan ve dergide bir makale yayınladım Astrobiyoloji (Evrendeki Teknolojik Türlerin Yaygınlığı Üzerine Yeni Bir Ampirik Kısıtlama) eski soruya yeni ışık tutan yeni sonuçlar sunmak.
Ve bu çalışmaya dayanarak, geçen ay bir OpEd yazdım. New York Times kışkırtıcı başlık ile koştu “Evet, Uzaylılar Vardı.”
Zamanlar parçası büyük bir kitle buldu ve anlaşmadan muhaliflere kadar güçlü yanıtlar verdi ve bana gerçekten UFO’lara bakmam gerektiğini söyledi (üzgünüm, benim işim değil).
Bugün, bir kez daha argümanımızı sunmak ve anlamına ve sınırlarına biraz daha derinlemesine dalmak istiyorum. Özellikle, iki mükemmel mükafatı ele almak istiyorum. Ross Andersen içinde Atlantik Okyanusu ve Ethan Siegel içinde Forbes.
Ne Andersen ne de Siegel bazı görüşlerimi satın alıyordu ve ikisi de iyi puan verdiler. Bilim ile ilgili olan şey (iklim inkarcılarına dikkat edin), bunun gerçekten bir çağrı ve yanıt olmasıdır.
Hem Andersen hem de Siegel harika yazarlar. Onların şüpheciliği, makalemizdeki fikirler hakkında daha da fazla düşünmemi sağladı ve bu gerçekten yardımcı oldu.
Başlamadan önce bir not. Bu parça biraz uzun çünkü argümanımın geri kalanının mantıklı olması için arka plandan bazılarını tanıtmam gerekiyor. Aşina olanlar “Drake denklemi“ve geçmişi bir sonraki bölümü atlayabilir.
Arkaplan
1961’de gökbilimci Frank Drake yıldızlararası iletişim olanaklarını ortaya çıkarmak için bir toplantı yapması istendi.
Drake soruyu basit bir soruya göre çerçevelemeye karar verdi:
Yabancı uygarlıkların sayısı nedir (onlara diyelim exo-uygarlıkları) şimdi galakside var mı?
Toplantısında tartışmayı teşvik etmek için Drake sorunu yedi parçaya ayırdı.
Her bir parça problemin farklı bir yönünü temsil ediyordu ve her biri toplam sayı için bir denklemde bir faktör olarak ifade edilebilir. mevcut dış uygarlıklar (buna N olarak değineceğiz).
Drake denklemi şöyle görünür:
Rochester Üniversitesi Adam Frank’ın izniyle
Drake denkleminde,
R * her yıl doğan yıldız sayısı
fp gezegenleri olan yıldızların oranıdır
ne yıldız başına, yaşamın oluşması için doğru yerde yörüngelerde yaşayan gezegen sayısıdır (sözde “Goldilocks “bölgesi)
fe hayatın başladığı gezegenlerin oranıdır
fi zekanın geliştiği, yaşamı süren gezegenlerin oranıdır
fc ileri teknolojik medeniyetler geliştirmeye devam eden fraksiyon
Son faktör ‘L’, teknolojik bir medeniyetin ortalama ömrünü temsil eden en musallattır.
Drake denklemi, evrendeki hayatı düşünmek için büyük önem taşıyor. Son 50 yıldır, gökbilimciler için düşüncelerini organize etmede kritik bir rehber olarak hizmet ediyor ve konu ile ilgili araştırmaları.
Dikkat edilmesi gereken önemli olan, Drake’in denklemini 1961’de yazdığında, sadece ilk dönem, yılda oluşan yıldız sayısının bilinmeye bile yakın olduğuydı. Diğer her terim “veri içermez”.
Bu, tarihinin çoğunda kastedilen, Drake denklemini kullanan bilim adamları Eğitimli tahminler diğer şartlar hakkında.
Eğer sen nerede iyimser, büyük bir N değerine yol açan değerler için tartıştınız.
Eğer olsaydın kötümser, N’nin küçük değerlerine yol açan değerler için tartıştınız.
Herkes için ücretsiz …
Ama bu daha önceydi dış gezegen devrimi. Son 20 yılda, astronomik keşifler diğer yıldızların etrafında dönen gezegenler hakkındaki anlayışımızı değiştirdi. Bu süreçte, Drake denklemindeki (fp ve ne) ikinci iki terimi çivilerler.
Bulduğumuz şey şuydu gezegenler vardı her yerde…
Gökyüzündeki hemen hemen her yıldız en az bir gezegene ev sahipliği yapıyor.
Yeni Çalışma
Makalemizde Woody ve ben, bu dev sıçramayı ileriye doğru daha önce yapılmamış bir şey yapmak için kullanabileceğimizi fark ettik. Yeni verileri dışsal medeniyetler hakkında biraz daha kesin bir şey söylemek için kullandık.
Bunu başarmak için önce soruyu değiştirdik.
Terk ettik,
“Şu anda kaç tane ekzo medeniyet var?” ve bunun yerine “Kaç tane dışsal uygarlık olmuştur?”
Bu yaklaşım, ömür boyu L terimini görmezden gelmemizi sağladı.
Aynı zamanda hayatı içeren üç bilinmeyen olasılık (fl, fi ve ft) hakkında farklı düşünmemize izin verdi.
Onlarla ayrı ayrı ilgilenmek yerine, yaklaşımımız üç terimin hepsine odaklandı birlikte. Bu, tüm enchilada ile ilgilendiğimiz anlamına gelir: yaşamın başlangıcından ileri bir uygarlığa kadar tüm süreç.
Yeni terimimize “biyo-teknik olasılık” fbt adını verdik ve bu, Drake denklemindeki olağan yaşam merkezli terimlerin çarpımından başka bir şey değil. Matematik dilinde fbt = fl * fi * ft.
Soruna bu şekilde bakarak – ve yeniyi kullanmak exo-gezegen veri ve şeyleri yeniden düzenleme – sonuçlarımız ampirik kısıtlama Drake’in denkleminden genellikle çok farklı bir soruya odaklanır.
İşte sorumuz:
Evren tarihinde şimdiye kadar meydana gelen tek medeniyet olmamız için gezegen başına biyo-teknik olasılık ne olmalı?
Gezegen dışı tarihimize gelince, cevabın 10 ** – 22 ** veya 10 milyar trilyonda 1 olduğunu bulduk.
Bu numaraya “kötümserlik çizgisi” anlamını bir çok şekilde düşünebilirsiniz.
İlk olarak, büyük bir Goldilocks bölge gezegenleri çantasına sahip olduğunuzu düşünün (yörüngelerdeki gezegenler sıvı su olabilir yüzeyin üzerinde). Sonuçlarımız, 10 milyar trilyon gezegenden geçmeniz ve insanların eşsiz olması için sadece bir ekso medeniyete sahip bir tane bulmanız gerektiğini söylüyor.
Başka bir yaklaşım, çalışmalarımıza kadar kimsenin karamsarlığın ne anlama geldiğini gerçekten bilmediğini kabul etmektir.
Örneğin, fbt’nin milyonda 1 veya milyarda 1 olduğunu düşünürseniz kötümser miydiniz?
Makalemizden önce, Drake denklemindeki yaşam merkezli terimler için değerlerin, kelimenin en derin anlamında yalnız olduğumuzu ima ettiğine dair kesin bir sınırlama yoktu. Woody ve benim bulduğum şey, eğer sonsuz bilgeliğinde doğa 10 milyar trilyonda 1’in altında bir değer seçerse, o zamana kadar tek medeniyet biziz.
Fakat eğer doğa 10 milyar trilyonda bir sayıdan daha büyük bir sayı seçerse, o zaman (hayat ve zeka ve medeniyet anlamına gelir) daha önce gerçekleşmiştik.
Eleştiri
10 milyar trilyonda biri oldukça küçük bir rakam. Benim iddiam New York Times önemli olan, dışsal medeniyetlerin muhtemelen daha önce (muhtemelen çok fazla) gerçekleştiği anlamına gelmesi gereken o kadar küçük olmasıydı.
Ben bunu bir tür “tükenme argümanı” olarak gördüm.
Ama bazı insanlar aynı fikirde değildi. Benim parçamda ortaya çıkan temel itirazlardan biri, 10 ** – 22 ** ‘nin küçük olması gerçeğinin kanıt dışsal medeniyetlerin önümüzde var olduğunu.
Özellikle Andersen bu cümle ile ilgili sorun çıkardı:
“… akılcılığın sınırlarını aşan gelişmiş bir dünya dışı uygarlığın varlığından şüphe duyması gereken karamsarlık derecesi.”
İşte burada Katılıyorum eleştiriyle. “İrrasyonel” kelimesini kullanmamalıydım.
Çünkü karamsarlık çizgisinin küçük boyutuna rağmen, kozmik tarihte benzersiz olduğumuzdan şüphe etmek “mantıksız” değildir. Aslında Woody ve ben’in deneysel olarak geçerli tek iddiası şöyledir:
Kötümserlik hattının nerede olduğunu kesin olarak söyleyebiliriz (10 milyar trilyonda bir). Daha fazla veri yokluğunda doğanın biyo-teknik olasılık için değerinin 10’un altında olduğunu iddia eden bir argüman oluşturmak rasyonel olarak mümkündür*** – 22 ***.
Ancak Andersen ve Siegel ile aynı fikirde değilim Nasıl Sonuçlarımızı yorumlamak için.
Birincisi, biyo-teknik olasılığımızın, fbt, Drake denklemindeki yaşam merkezli terimlerin her birinin kendi başına küçük olabileceği gerçeğini bir şekilde gizler.
İçindeki başlık Atlantik Okyanusu “Fantezi Matematik Uzaylıları Gerçekleştiremez” dedi (Andersen’nin başlıkla hiçbir ilgisi olmayabilir). Yine de bu cümlede kıkırdamak zorunda kaldım, çünkü kullandığım matematik süslü bir şeydi.
Daha karmaşık bir şey yapmaya başlasam da, sonuç utanç verici derecede önemsiz görünüyor. Gözlenebilir evrendeki Goldilocks bölge gezegenlerinin sayısından sadece bir tanesi.
Daha da önemlisi, “karamsarlık çizgimizi” bireysel yaşam merkezli terimlerin muhtemelen küçük değerlerini göz ardı ederek kurmadık. Bunun yerine hepsini birlikte temsil ettik.
İşte böyle çalışır.
İlk olarak, diyelim ki bir Goldilocks gezegeninde hayat kurma olasılığının milyonda bir (fl = 10 ** – 6 **).
Ayrıca, bu gezegenlerden birinde yaşamdan istihbarat oluşma olasılığının milyonda bir olduğunu düşünebilirsiniz (fi = 10 ** – 6 **) da.
Son olarak, hayatı oluşturan ve daha sonra devam etmek ve teknolojik bir medeniyet yaratmak için zekayı geliştiren gezegenlerden biri için milyonda bir tane olduğunu söyleyebilirsiniz.ft = 10 ** – 6 **).
Bu, toplam biyo-teknik olasılığın milyon trilyonda bir olacağı anlamına gelir (10-6 * 10-6 * 10 ** – 6 ** = 10 ** – 18 **).
Burada hafif bir el yok.
Yaşamın oluşumunun ne kadar imkansız olduğu hakkında tartışmak istediği şey veya zekanın evrimi veya uygarlıkların yaratılması olabilir – hepsi biyo-teknik olasılık içinde ifade edilir.
Yukarıdaki seçeneklerin karamsarlık çizgisi ile karşılaştırıldığında kozmik tarih üzerinde 10.000 ekzo-uygarlığa yol açtığını unutmayın.
Ayrıca, karamsarlık çizgisini türettikten sonra açıkça veri odaklı bir şey söyleyemeyeceğimiz doğru olsa da, Drake denklemi hakkındaki tartışma tarihi, sonucumuz hakkında daha derin düşünmek için bolca malzeme sağlar. Birçoğu dışsal uygarlıkların nadir olacağını savunsa da, nadir olan araçların anlamı nadiren açıkça belirtilir.
Yüzeyin altına çizerseniz, nadiren 10 ** – 22 ** kötümserlik çizgimizin üzerindeki büyüklük sırası anlamına gelir.
Bu noktayı görmek için özellikle ünlü bir örnek alalım.
1983 yılında fizikçi Brandon Carter dünya üzerinde ortaya çıkan zekanın güneşin toplam yaşına yakın olduğu gözlemine dayanarak dışsal medeniyetlere karşı kesinlikle ustaca bir argüman geliştirdi. Bu gerçeği kullanarak, istihbaratın evrimin, her biri son derece imkansız olan bir dizi “zor adımdan” geçmesi gerektiğini ifade etti.
10 evrimsel “zor adım” olduğunu düşünerek, dışsal uygarlıkların toplam olasılığının 10 ** – 20 ** olduğunu bulduğu bir hesaplama yaptı.
Daha sonra bu değeri talep etti,
“gelişim aşamamızın görünür evrende benzersiz olmasını sağlamak için fazlasıyla yeterlidir.”
Ama değil!
Türettiğimiz karamsarlık çizgisi, Carter’ın 1983 hesaplamasının hala 100 dış uygarlığa izin verdiğini gösteriyor.
Carter hesaplamasını Hiper-kötümser, ama bunun yerine iyimser olduğu ortaya çıkıyor. Ayrıca, araştırmacıların artık sadece beş zor adımın var olduğuna inanıyorlar (eğer varsa).
Bu, Carter’ın orijinal belgesindeki diğer değerler boyunca, kötümserlik çizgimizle birlikte, 10 ** – 10 ** olasılığı anlamına gelir kozmik tarih boyunca bir trilyon ekzo medeniyet. (Yazarların beğendiği de dikkat çekicidir. Mario Livio mevcut argümanlar Carter’ın çalışmasının temelini zayıflatır).
Tabii ki, olasılıkları karamsarlık çizgimizin çok altında bırakarak, şimdiye kadar oluşan tek dış uygarlık olmamızı sağlayan argümanlar inşa etmek hala mümkündür. Ama en önemlisi burada Ima sonucumuzun ortaya çıkması.
Olasılığımız bir soyutlama değildir. Sadece saf bir sayı değil. Bunun yerine, çok gerçek bir şeyi temsil eder. Doğa için doğru yerde bulunan 10 milyar trilyon gezegeni temsil ediyor ona sahip olmak. Her dünya, rüzgarların dağların üzerinde esebileceği, sislerin yükselebileceği, denizlerin çalkalanabileceği ve nehirlerin akabileceği bir yerdir.
Bu görüntüyü zihninizde tuttuğunuzda, dikkate değer bir şey görürsünüz:
Kötümserlik çizgisi aslında evrenin deneyi gezegenlerle ve yaşamla yürüttüğü 10 milyar trilyon kez temsil ediyor.
Bu yüzden sonucumuzun keşfetmeye değer etkileri var.
20’nin ilk yığınları içininci yüzyılda gezegen oluşumu için baskın mekanizmanın yıldızlar arasındaki çarpışmaya yakın olduğu düşünülüyordu. Şimdi daha iyi biliyoruz ve karamsarlık çizgisini ampirik olarak kısıtlayabiliriz. Çok küçük olduğu ortaya çıkıyor (veya tersine, Goldilocks bölge gezegenlerinin sayısı çok büyük), yük hiper-kötümserlere düşüyor.
Evren deneyi birçok kez yürütür.
Dünya’nın benzersiz olduğunu iddia etmek istiyorsanız, teknolojik zekanın neden bu kadar güçlü olduğunu göstermek için yanınızda karşı seçildi.
Ve herhangi bir hiper-kötümser argüman, yaşamın ve zekanın ortaya çıkmasının çok zor olmayabileceği birçok yeni argümanın olması gerçeğiyle dengelenecektir.
Bu iyimser görüşlerin çoğu biyolojideki gelişmelerden kaynaklanmaktadır.
Örneğin Wentao Ma ve ortak çalışanlar, ilk çoğaltma moleküllerinin, oluşturulması kolay olan ve hızlı bir şekilde DNA tarafından “ele geçirilmeye” yol açan kısa RNA dizileri olabileceğini göstermek için bilgisayar simülasyonlarını kullanırlar.
Ve nörobiyolog olarak Lori Marino İnsan zekası, Dünya’da zaten uzun bir yaşam öyküsü olan bilişsel yapıların üzerinde gelişti. Dolayısıyla bizim zeka türümüzün artık daha önce evrimleştiğinden tamamen ayrı olarak görülmemesi gerekir. Özel ama o kadar da özel değil.
Böylece şüpheciler Hangi daha doğru veri olmadan zorunlu dışsal medeniyetler hakkında resmi olarak agnostik kalmaya devam edin.
Bilinmeyen bir sürece olasılık atayamazsınız. Ama orada durmak bilim ve tarihte geçirdiğimiz an hakkında önemli bir noktayı kaçırıyor.
Evrendeki yaşam incelemesi olan astrobiyoloji, dünyamız, güneş sistemimizdeki diğer dünyalar ve ünlü yeni keşfedilen dış gezegenler üzerinde yapılan çalışmalarla muazzam adımlar attı.
Çalışma Woody Sullivan ve bu genişleyen astrobiyolojik ufukların tam ortasında yer aldım. Birlikte ele alındığında, sonuçlarımızın çoğu kötümserin (sorduğumuz soru üzerine) aslında iyimser ve geri kalan hiper-kötümser olduğu anlamına geldiğine inanıyorum – aslında, yapacakları bazı ‘splaining’leri var.
Son olarak, çalışmamızın medeniyetlerin varlığı hakkında hiçbir şey söylemediğini unutmayın. şimdi. Bir tür uğraşıyorduk dış uygarlık arkeolojisi.
Tüm önemli yaşam boyu faktör L uzun değilse, o zaman komşumuz Samanyolu galaksisi mevcut kozmik çağda tamamen boş olabilir (bizden başka) …