SETI 的历史 - 7

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<资料来源:The Birth of the Drake Equation>


第7章:德雷克方程的诞生

Green Bank 会议还由于第一次使用了那个著名的“德雷克方程”而闻名。当 Drake 提出这个方程的时候,他完全没有想到这个方程会在之后的几十年被 SETI 的研究人员大量使用。实际上,他当时只是把它作为一个组织工具 - 用来对 Green Bank 会议上将要讨论的一些话题进行排列,通过这个方程来承载关于宇宙中的智能生命的中心问题。


在 Drake 看来,关于在我们银河系中可能与我们接触的文明数量的问题,可以归结为如下几个要素:

银河内恒星形成的速率(R*);
恒星有行星的可能性(fp);
其中具备生命诞生条件的行星的平均数量(ne);
行星发展出生命的可能性(fl);
生命进化成有智慧的生命体的概率(fi);
拥有与其他星球进行通信的技术的概率(fc);
该技术文明能够存在的时间(L);

用 N 来表示我们的银河系内容可能与我们接触的文明数量,将上述各个要素相乘,我们就得到了著名的德雷克方程:

Drake equation.png


恒星的诞生
由哈勃太空望远镜拍摄的照片,内容是在 M33 星系中 NGC 604 星云内恒星的形成。而恒星的形成,目前仍然是德雷克方程的组成部分中唯一有可靠依据的因子。
图片提供:Space Telescope Science Institute, Hui Yang (U. IL), and NASA

德雷克方程在 Green Bank 会议上很好地发挥了它的作用。这个方程提供了一个很好的框架,使得所有的与会人员,尽管他们的背景和专业各不相同,却仍能利用他们各自的专业知识,来促进会议中心议题的讨论。


但是很快,出乎 Drake 的意料,他的方程式还发挥了更大的作用。这个简短的数学方程式对 SETI 发起人的吸引力非常大:它把一个很大的、不太明确的问题化解成了一系列简单而明确的问题。虽然原始的那个问题看上去仍然很大且不明确,但它的几个组成部分却能够经得住科学上的推敲。同样重要的,以方程式的形式,原来的问题就变成了一个数学上的、定量的问题。如果要得到科学界的认真对待,还有什么方式能比提出一个数学方程式更好?


Green Bank 会议上权衡了方程式中的每一个要素,得到了还算乐观的估算结果。恒星形成的速率(R*)是方程式里面唯一有可靠依据的因子,会议上对这个做了比较保守的估计,也就是平均每年形成一颗新恒星。Otto Struve 是太阳系外选题方面的专家(fp),他认为围绕遥远恒星运行的行星应该是相当普遍存在的。Su-Shu Huang 对行星具备生命起源环境的可能性(ne)做了乐观的评估。Calvin 和 Sagan 认为在合适的行星上生命终究是会出现的(fl)。Lilly 基于他在海豚方面的研究工作,对有生命的行星上能出现智慧物种的可能性做了乐观的评估(fi),如果在地球上都能出现两个智慧物种,岂不是说明智慧生物是普遍存在的?然而,Lilly 的观点产生的争议相当大,经常得不到主流生物学家的认可。甚至是 Green Bank 会议上那些有同情心的听众们也都提出海豚并不是一个有技术能力的物种,毕竟它们都不太可能会往太空中发射无线电波。


方程式中的最后两项属于社会科学的研究领域:智慧生命有多大可能性能与其它外星文明建立联系(fc),一个独立的文明能持续多久(L)?很不幸,Green Bank 会议并没有社会学者参加。但是 Morrison 也指出,对于这么大的问题,就算是社会学者也不一定有合适的答案。他认为,基于地球上的经验,可以认为任何文明都很有可能发展出先进的技术,好奇心和对交流的渴望应该是全宇宙普适的。另外,他还认为,如果文明能够保住自己不被核武器毁掉,它们应该都能存在非常长的时间。


作为讨论的总结,与会人员认为:能够与我们联系上的外星文明数量,少则几百,多则几亿。而其中大部分人都认为几亿可能是更靠谱的估计。在这个基础上,他们认为应该对地外文明进行无线电搜寻,使用 300 英尺的天线,大型计算机,以及至少 30 年的耐心。


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