Eredeti becslésekSzerkesztés

E paraméterek értékeit illetően jelentős nézeteltérések vannak, de a Drake és munkatársai által 1961-ben használt “megalapozott becslések” a következők voltak:

• R∗ = 1 yr-1 (1 csillag keletkezik évente, a galaxis élettartamának átlagában; ezt konzervatívnak tekintették)
• fp = 0,2-0,2.5 (a keletkezett csillagok egyötöde és fele között lesz bolygó)
• ne = 1 és 5 között (a bolygókkal rendelkező csillagokban 1 és 5 között lesz élet kialakítására képes bolygó)
• fl = 1 (e bolygók 100%-án lesz élet)
• fi = 1 (ezek 100%-án lesz intelligens élet)
• fc = 0.1-0,2 (amelyek 10-20%-a képes lesz kommunikálni)
• L = 1000-100.000.000 év (amely valahol 1000 és 100.000.000 év között fog tartani)

A fenti minimális számokat beillesztve az egyenletbe legalább 20 N-t kapunk (lásd: Eredménytartomány). A maximális számok beillesztése 50 000 000 maximális értéket ad. Drake azt állítja, hogy a bizonytalanságokat figyelembe véve az eredeti találkozó arra a következtetésre jutott, hogy N ≈ L, és valószínűleg 1000 és 100 000 000 közötti civilizációval rendelkező bolygó van a Tejútrendszer galaxisban.

Jelenlegi becslésekSzerkesztés

Ez a szakasz a Drake-egyenlet paramétereire vonatkozó legjobb jelenlegi becsléseket tárgyalja és próbálja felsorolni.

A csillagkeletkezés sebessége galaxisunkban, R∗Szerkesztés

A NASA és az Európai Űrügynökség legújabb számításai szerint a csillagkeletkezés jelenlegi sebessége galaxisunkban körülbelül 0,68-1,45 M☉ anyag évente. Ahhoz, hogy megkapjuk az évi csillagok számát, figyelembe kell vennünk a csillagok kezdeti tömegfüggvényét (IMF), ahol az új csillagok átlagos tömege körülbelül 0,5 M☉. Ez körülbelül évi 1,5-3 csillag keletkezési rátát ad.

A bolygókkal rendelkező csillagok hányada, fpSzerkesztés

A mikrolencse-felmérések újabb elemzése azt mutatta, hogy az fp megközelítheti az 1-et, vagyis a csillagok körül inkább általában, mint kivételesen keringenek bolygók; és hogy egy vagy több kötött bolygó jut egy Tejútrendszerbeli csillagra.

A bolygók átlagos száma, amelyek életet támogathatnak egy bolygókkal rendelkező csillagonként, neEdit

2013 novemberében csillagászok a Kepler űrmisszió adatai alapján arról számoltak be, hogy akár 40 milliárd Föld méretű bolygó is keringhet a Tejútrendszer-galaxisban lévő napszerű csillagok és vörös törpecsillagok lakhatósági zónáiban. A becslések szerint ebből 11 milliárd bolygó keringhet napszerű csillagok körül. Mivel a galaxisban körülbelül 100 milliárd csillag van, ez azt jelenti, hogy az fp – ne nagyjából 0,4. A legközelebbi bolygó a lakhatósági zónában a Proxima Centauri b, amely mintegy 4,2 fényévre van tőlünk.

A Green Bank-i találkozón az volt a konszenzus, hogy a ne minimális értéke 3 és 5 között van. Govert Schilling holland tudományos újságíró úgy vélekedett, hogy ez optimista. Még ha vannak is bolygók a lakhatósági zónában, a megfelelő elemarányú bolygók számát nehéz megbecsülni. Brad Gibson, Yeshe Fenner és Charley Lineweaver megállapította, hogy a Tejútrendszer galaxis csillagrendszereinek körülbelül 10%-a vendégszerető az élet számára, mivel nehéz elemekkel rendelkeznek, távol vannak a szupernóváktól és kellő ideig stabilak.

A csillagukkal szoros pályán keringő számos gázóriás felfedezése kétségbe vonta, hogy az életet támogató bolygók általában túlélik csillagrendszerük kialakulását. Az úgynevezett forró Jupiterek távoli pályákról közeli pályákra vándorolhatnak, megzavarva ezzel a lakható bolygók pályáját.

Másrészt a lakható zónákkal rendelkező csillagrendszerek sokfélesége nem csak a naptípusú csillagokra és a Föld méretű bolygókra korlátozódik. Ma már úgy becsülik, hogy még a vörös törpecsillagokhoz közeli, árapály-zárlatos bolygóknak is lehetnek lakható zónái, bár ezeknek a csillagoknak a fáklyás viselkedése ellene szólhat. A gázóriások holdjain (például a Jupiter Europa nevű holdján vagy a Szaturnusz Titán nevű holdján) lévő élet lehetősége további bizonytalanságot ad ehhez a számadathoz.

A ritka Föld hipotézis szerzői a bolygók lakhatóságára vonatkozóan számos további megkötést javasolnak, többek között azt, hogy megfelelően alacsony sugárzással rendelkező galaktikus zónákban, magas csillagfémeséggel és a túlzott aszteroida-bombázás elkerüléséhez elég alacsony sűrűséggel rendelkezzenek. Azt is javasolják, hogy olyan bolygórendszerre van szükség, amely nagy gázóriásokkal rendelkezik, amelyek bombázási védelmet nyújtanak egy forró Jupiter nélkül; valamint egy olyan bolygóra, amely lemeztektonikával, egy nagy holddal, amely árapály-medencéket hoz létre, és mérsékelt tengelyferdeséggel rendelkezik, hogy évszakos változásokat hozzon létre.

A fentiek töredéke, amelyből ténylegesen élet alakul ki, flSzerkesztés

A Földről származó geológiai bizonyítékok arra utalnak, hogy az fl magas lehet; úgy tűnik, hogy az élet a Földön a kedvező feltételek kialakulásával egy időben kezdődött, ami arra utal, hogy az abiogenezis viszonylag gyakori lehet, ha a feltételek megfelelőek. Ez a bizonyíték azonban csak a Földet (egyetlen modellbolygót) vizsgálja, és antropikus torzítást tartalmaz, mivel a vizsgált bolygót nem véletlenszerűen választották ki, hanem a már rajta élő élőlények (mi magunk). A klasszikus hipotézisvizsgálat szempontjából nulla szabadsági fok van, ami nem teszi lehetővé érvényes becslések készítését. Ha a Marson, az Európán, az Enceladuson vagy a Titánon olyan életet (vagy korábbi életre utaló bizonyítékokat) találnánk, amely a földi élettől függetlenül alakult ki, az a fl értékének 1-hez közeli értékét jelentené. Bár ez a szabadságfokokat nulláról egyre emelné, a kis mintaméret és annak esélye miatt, hogy nem igazán függetlenek, nagy bizonytalanság maradna bármilyen becslésben.

Ezzel az érvvel szemben az áll, hogy nincs bizonyíték arra, hogy a Földön többször is előfordult abiogenezis – vagyis minden földi élet egy közös eredetből származik. Ha az abiogenezis gyakoribb lenne, akkor feltételezhető lenne, hogy többször is megtörtént a Földön. A tudósok ezt úgy keresték, hogy olyan baktériumokat kerestek, amelyeknek nincs közük a Földön lévő egyéb élethez, de eddig még egyet sem találtak. Az is lehetséges, hogy az élet többször keletkezett, de más ágak kiszorultak a versenyből, vagy tömeges kihalásokban pusztultak el, vagy más módon vesztek el. Francis Crick és Leslie Orgel biokémikusok külön hangsúlyt fektettek erre a bizonytalanságra: “Jelenleg egyáltalán nem tudjuk”, hogy “valószínűleg egyedül vagyunk-e a galaxisban (Univerzumban)”, vagy “a galaxis talán sokféle életformával van tele”. A földi abiogenezis alternatívájaként az irányított pánspermia hipotézisét javasolták, amely szerint a földi élet “egy másik bolygó technológiai társadalma által szándékosan, egy speciális, nagy hatótávolságú, pilóta nélküli űrhajóval ide küldött mikroorganizmusokkal kezdődött”.

2020-ban a Nottinghami Egyetem tudósai egy tanulmányban a középszerűség elvén alapuló “asztrobiológiai kopernikuszi” elvet javasoltak, és azt feltételezték, hogy “az intelligens élet más bolygókon is úgy alakulna ki, mint a Földön, tehát néhány milliárd éven belül az evolúció természetes részeként automatikusan kialakulna az élet”. A szerzők keretrendszerében fl, fi és fc mindegyike 1-es valószínűségűre (bizonyosság) van beállítva. Az így kapott számításuk arra a következtetésre jut, hogy jelenleg több mint harminc technológiai civilizáció létezik a galaxisban (a hibasávokat figyelmen kívül hagyva).

A fentieknek az a hányada, amelyben intelligens élet alakul ki, fiSzerkesztés

Ez az érték továbbra is különösen ellentmondásos. Az alacsony értéket pártolók, mint például Ernst Mayr biológus, arra mutatnak rá, hogy a Földön létező több milliárd faj közül csak egy vált intelligenssé, és ebből következtetnek a fi apró értékére. Hasonlóképpen, a Ritka Föld hipotézis hívei – a ne fenti alacsony értéke ellenére – szintén úgy gondolják, hogy a fi alacsony értéke dominál az elemzésben. A magasabb értékeket támogatók megjegyzik az élet idővel általában növekvő komplexitását, és arra a következtetésre jutnak, hogy az intelligencia megjelenése szinte elkerülhetetlen, ami egy 1-hez közelítő fi értéket feltételez. A szkeptikusok rámutatnak, hogy az e tényező és más tényezők értékeinek nagy szórása minden becslést megbízhatatlanná tesz. (Lásd: Kritika).

Mellett, bár úgy tűnik, hogy az élet hamarosan a Föld kialakulása után alakult ki, a kambriumi robbanás, amelyben a sokféle többsejtű életforma jött létre, jelentős idővel a Föld kialakulása után következett be, ami azt a lehetőséget sugallja, hogy ehhez különleges körülményekre volt szükség. Egyes forgatókönyvek, mint például a hógolyóföld vagy a kihalási események kutatása felvetette annak lehetőségét, hogy a földi élet viszonylag törékeny. A Marson lévő esetleges múltbeli élet kutatása releváns, mivel egy olyan felfedezés, hogy a Marson valóban kialakult az élet, de megszűnt, növelheti a fl-re vonatkozó becslésünket, de azt jelezné, hogy az ismert esetek felében nem alakult ki intelligens élet.

A fi becslését befolyásolták azok a felfedezések, hogy a Naprendszer pályája kör alakú a galaxisban, olyan távolságban, hogy több tízmillió évig kívül marad a spirálkarokon (elkerülve a nóvák sugárzását). Emellett a Föld nagy holdja is segítheti az élet kialakulását azáltal, hogy stabilizálja a bolygó forgástengelyét.

Kvantitatív munkát végeztek az f l ⋅ f i {\displaystyle f_{\mathrm {l} }\cdot f_\mathrm {i} }} . Az egyik példa erre egy 2020-ban közzétett Bayes-elemzés. A következtetésben a szerző figyelmeztet, hogy ez a tanulmány a földi viszonyokra vonatkozik. Bayes-i nyelven szólva, a tanulmány az intelligencia kialakulása mellett szól egy olyan bolygón, ahol a Földdel azonosak a feltételek, de nem teszi ezt nagy megbízhatósággal.

A fentiek töredéke a létezésükről az űrbe küldött jelek útján árulkodik, fcEdit

A szándékos kommunikációra az egyetlen példa, amivel rendelkezünk (a Föld), nem sok kifejezett kommunikációt folytat, bár vannak olyan erőfeszítések, amelyek a csillagoknak csak egy apró töredékét fedik le, amelyek kereshetik a jelenlétünket. (Lásd például az Arecibo üzenetet). Jelentős spekulációk vannak arról, hogy egy földönkívüli civilizáció miért létezhet, de miért nem kommunikál. A szándékos kommunikációra azonban nincs szükség, és a számítások azt mutatják, hogy a jelenlegi vagy a közeljövő földi szintű technológiája a miénknél nem sokkal fejlettebb civilizációk számára is érzékelhető lehet. Eszerint a Föld egy kommunikáló civilizáció.

Egy másik kérdés az, hogy a galaxisban lévő civilizációk hány százaléka van elég közel ahhoz, hogy észleljük őket, feltéve, hogy jeleket küldenek. Például a létező földi rádióteleszkópok csak nagyjából egy fényév távolságból tudnák észlelni a Föld rádióadását.

Egy ilyen civilizáció élettartama, amelyben jeleit az űrbe kommunikálja, LEdit

Michael Shermer hatvan történelmi földi civilizáció időtartamára alapozva 420 évre becsülte az L értéket. A Római Birodalomnál fiatalabb 28 civilizáció felhasználásával 304 évet számol ki a “modern” civilizációk számára. Michael Shermer eredményei alapján azt is állíthatjuk, hogy e civilizációk többségének bukását későbbi civilizációk követték, amelyek továbbvitték a technológiákat, így kétséges, hogy a Drake-egyenlet kontextusában ezek különálló civilizációk. A kibővített, újbóli megjelenési számot is tartalmazó változatban az egyes civilizációk meghatározásának ez a pontatlansága nem számít a végeredmény szempontjából, mivel egy ilyen civilizációváltás az L növekedése helyett az újbóli megjelenési szám növekedéseként írható le, kimondva, hogy egy civilizáció az azt követő kultúrák formájában jelenik meg újra. Továbbá, mivel egyik sem tudott a csillagközi térben kommunikálni, a történelmi civilizációkkal való összehasonlítás módszere érvénytelennek tekinthető.

David Grinspoon azzal érvelt, hogy ha egy civilizáció eléggé fejlett, akkor a túlélését fenyegető minden veszélyt legyőzhet. Ezután meghatározatlan ideig fennmarad, így az L értéke potenciálisan több milliárd év. Ha ez így van, akkor azt javasolja, hogy a Tejútrendszer galaxisa kialakulása óta folyamatosan halmozhatja a fejlett civilizációkat. Azt javasolja, hogy az utolsó L tényezőt helyettesítsük fIC – T-vel, ahol fIC a kommunikáló civilizációk “halhatatlanná” váló (abban az értelemben, hogy egyszerűen nem halnak ki) civilizációk töredéke, T pedig azt az időtartamot jelöli, amely alatt ez a folyamat végbement. Ennek megvan az az előnye, hogy a T egy viszonylag könnyen felfedezhető szám lenne, mivel egyszerűen az univerzum korának valamilyen töredéke lenne.

Azt is feltételezték, hogy ha egy civilizáció megismerkedik egy fejlettebb civilizációval, akkor a hosszú élettartama növekedhet, mert tanulhat a másik civilizáció tapasztalataiból.

A csillagász Carl Sagan úgy vélte, hogy a civilizáció élettartamát kivéve minden feltétel viszonylag magas, és a meghatározó tényező, hogy nagy vagy kis számú civilizáció van-e az univerzumban, a civilizáció élettartama, vagyis a technológiai civilizációk azon képessége, hogy elkerüljék az önpusztítást. Sagan esetében a Drake-egyenlet erős motivációs tényező volt a környezeti kérdések iránti érdeklődésében és a nukleáris háború veszélyeire való figyelmeztetésében.

Az intelligens civilizáció talán nem szerves, mivel egyesek szerint a mesterséges intelligencia léphet az emberiség helyébe.

EredménytartománySzerkesztés

Amint arra sok szkeptikus rámutatott, a Drake-egyenlet a feltételezésektől függően igen széles értéktartományt adhat, mivel a Drake-egyenlet egyes részeiben használt értékek nem jól megalapozottak. Különösen, az eredmény lehet N ≪ 1, ami azt jelenti, hogy valószínűleg egyedül vagyunk a galaxisban, vagy N ≫ 1, ami azt jelenti, hogy sok civilizáció van, amelyekkel kapcsolatba kerülhetünk. Azon kevés pontok egyike, amelyekben széleskörű egyetértés van, hogy az emberiség jelenléte az intelligencia keletkezésének nullánál nagyobb valószínűségét feltételezi.

A NASA csillagkeletkezési rátáit, az fp – ne – fl = 10-5 ritka Föld-hipotézis értékét, Mayr nézetét az intelligencia keletkezéséről, Drake nézetét a kommunikációról és Shermer becsült élettartamát kombinálva:

R∗ = 1. Egy példa az alacsony becslésre.5-3 év-1, fp – ne – fl = 10-5, fi = 10-9, fc = 0,2, és L = 304 év

eredménye:

N = 1,5 × 10-5 × 10-9 × 0,2 × 304 = 9,1 × 10-13

azaz, ami arra utal, hogy valószínűleg egyedül vagyunk ebben a galaxisban, és valószínűleg a megfigyelhető univerzumban is.

Másrészt a fenti paraméterek nagyobb értékeivel az N értékei 1-nél nagyobbak lehetnek. A következő nagyobb értékeket javasolták az egyes paraméterekre:

R∗ = 1,5-3 év-1, fp = 1, ne = 0,2, fl = 0,13, fi = 1, fc = 0,2, és L = 109 év

Ezek a paraméterek felhasználásával:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0.2 × 109 = 15,600,000

A Tejútrendszer csillag- és bolygómodelljén alapuló, a Drake-egyenlet tényezőire vonatkozó becslések Monte Carlo szimulációi azt eredményezték, hogy a civilizációk száma 100-szorosan változik.

Léteztek-e valaha más technológiai fajok?Edit

2016-ban Adam Frank és Woodruff Sullivan módosították a Drake-egyenletet, hogy meghatározzák, mennyire valószínűtlen, hogy egy adott lakható bolygón egy technológiai fajnak milyen valószínűséggel kell léteznie, és két esetben azt az eredményt kapták, hogy a Föld ad otthont az egyetlen technológiai fajnak, amely valaha is létezett: (a) a mi galaxisunk, és (b) a világegyetem egésze. Azzal, hogy ezt az eltérő kérdést tesszük fel, kiküszöböljük az élettartam és az egyidejű kommunikáció bizonytalanságát. Mivel a csillagonkénti lakható bolygók száma ma már ésszerűen megbecsülhető, a Drake-egyenletben csak annak a valószínűsége marad ismeretlen, hogy egy lakható bolygón valaha is kialakul egy technológiai faj az élettartama alatt. Ahhoz, hogy a Föld legyen az egyetlen technológiai faj, amely valaha is előfordult a világegyetemben, számításaik szerint annak a valószínűsége, hogy egy adott lakható bolygón valaha is kialakul egy technológiai faj, kisebb kell, hogy legyen, mint 2,5×10-24. Hasonlóképpen, ahhoz, hogy a Föld legyen az egyetlen eset, amely technológiai fajnak adott otthont galaxisunk története során, annak az esélye, hogy egy lakható zónájú bolygó valaha is technológiai fajnak ad otthont, kevesebb mint 1,7×10-11 (kb. 1 a 60 milliárdhoz) kell, hogy legyen. Az univerzumra vonatkozó számadat azt jelenti, hogy rendkívül valószínűtlen, hogy a Föld ad otthont az egyetlen valaha előfordult technológiai fajnak. Másrészt a mi galaxisunkra vonatkozóan azt kell gondolnunk, hogy 60 milliárdból 1-nél kevesebb lakható bolygón alakul ki technológiai faj ahhoz, hogy ne fordult volna elő legalább egy második ilyen faj a galaxisunk múltbeli történelme során.