Drake-ekvationen: hur vi uppskattar chansen för utomjordiskt liv
Upptäck Drake-ekvationen: hur forskare uppskattar sannolikheten för utomjordiskt liv och kontakt i Vintergatan — historik, nyckelfaktorer och vetenskaplig betydelse.
1961 skrev Frank Drake ner en ekvation för chansen att en utomjordisk civilisation från en annan planet i Vintergatan skulle kunna komma i kontakt med oss. Detta är känt som Drake-ekvationen (ibland kallad Green Bank-ekvationen). Carl Sagan nämnde Drake-ekvationen ofta, så den har förväxlas med "Sagan-ekvationen".
Vad är Drake-ekvationen?
Drake-ekvationen är inte en strikt matematisk lösning utan ett ramverk för att ordna våra antaganden om hur många teknologiska civilisationer som samtidigt kan finnas i Vintergatan och vara möjliga att upptäcka. Ett vanligt sätt att skriva den är:
N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L
där varje faktor står för en specifik fråga om stjärnor, planeter och livets utveckling.
Vad betyder faktorerna?
- R* — genomsnittlig antal stjärnor som bildas per år i Vintergatan.
- fp — andelen av dessa stjärnor som har planetsystem.
- ne — genomsnittligt antal planeter per stjärna som kan uppehålla liv (till exempel inom den beboeliga zonen).
- fl — andelen av sådana planeter där liv faktiskt uppstår.
- fi — andelen av livsbärande planeter där intelligens utvecklas.
- fc — andelen intelligenta civilisationer som utvecklar teknologi som avger signaler vi kan upptäcka (t.ex. radiosändningar).
- L — den genomsnittliga tiden en sådan teknologisk civilisation sänder signaler eller förblir observerbar (i år).
Hur används ekvationen i praktiken?
Drake-ekvationen används främst för att strukturera diskussioner. Varje term fångar en vetenskaplig eller filosofisk osäkerhet, och genom att variera värdena kan forskare och amatörer utforska olika scenarier — från pessimistiska (nästan ensam i galaxen) till optimistiska (många samtidiga civilisationer).
Exempel: om man sätter R* = 1 (en ny stjärna per år), fp = 0,5, ne = 1, fl = 0,5, fi = 0,1, fc = 0,1 och L = 10 000 år, så blir N = 1 × 0,5 × 1 × 0,5 × 0,1 × 0,1 × 10 000 ≈ 25. Men små förändringar i någon av faktorerna, särskilt fl, fi eller L, ändrar resultatet dramatiskt.
Styrkor och begränsningar
- Styrka: ekvationen klargör vilka frågor som måste besvaras för att uppskatta antalet upptäckbara civilisationer och visar vilka observationer som ger mest information (t.ex. hur vanliga beboeliga planeter är).
- Begränsningar: många faktorer är idag mycket osäkra eller helt okända — särskilt fl, fi, fc och L. Dessutom antar ekvationen ofta att livet utvecklas och kommunicerar på sätt som vi kan observera, vilket kan vara en felaktig antagande.
Relation till SETI och Fermi-paradoxen
Drake-ekvationen har historiskt kopplats till SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) eftersom den visar vilka astronomiska och tekniska aspekter som påverkar upptäcktsmöjligheterna. Den används också i samtal om Fermi-paradoxen — den till synes motsägelsen mellan att det borde finnas många civilisationer enligt vissa uppskattningar och frånvaron av tydliga bevis eller kontakter.
Nutida uppdateringar
Upptäckten av många exoplaneter under de senaste decennierna har minskat osäkerheten i faktorerna R*, fp och ne. Däremot kvarstår stora osäkerheter kring hur liv uppstår och utvecklar intelligens, samt hur länge tekniska civilisationer överlever och kommunicerar. Därför används ofta statistiska metoder, astrobiologiska modeller och observationsprogram för att successivt snäva in värdena i ekvationen.
Sammanfattning
Drake-ekvationen är ett enkelt men kraftfullt verktyg för att strukturera vår okunskap om utomjordiskt liv och teknologiska civilisationer. Den ger inte ett definitivt svar, men hjälper oss att formulera vilka observationer och teorier som behövs för att bättre uppskatta chansen att vi inte är ensamma i kosmos.
Ekvationen
Drake-ekvationen säger att:
N = R ∗ ⋅ f p ⋅ n e ⋅ f ℓ ⋅ f i ⋅ f c ⋅ L {\displaystyle N=R^{\ast }\cdot f_{p}\cdot n_{e}\cdot f_{\ell }\cdot f_{i}\cdot f_{c}\cdot L\! } 
där:
N = antalet civilisationer i vår galax med vilka kommunikation kan vara möjlig;
och
R* = den genomsnittliga stjärnbildningshastigheten per år i vår galax.
fp = andelen av de stjärnor som har planeter.
ne t= det genomsnittliga antalet planeter som potentiellt kan stödja liv per stjärna med planeter.
fℓ = den andel av ovanstående som faktiskt utvecklar liv vid någon tidpunkt.
fi = den andel av de ovan nämnda som faktiskt utvecklar intelligent liv.
fc = andelen civilisationer som utvecklar en teknik som släpper ut spårbara tecken på deras existens i rymden.
L = den tidsperiod under vilken sådana civilisationer sänder ut detekterbara signaler i rymden.
Lösning
Vi känner inte till ekvationens lösning.
Även om Drakes formulering är skriven som en ekvation är den inte särskilt användbar för att få fram ett värde på N {\displaystyle N}
. De fyra sista parametrarna, f ℓ , f i , f c , {\displaystyle f_{\ell },f_{i},f_{c},}
och L {\displaystyle L}
är inte kända. De är mycket svåra att gissa, med värden som sträcker sig över många storleksordningar. Därför säger SETI League att betydelsen av Drakeekvationen inte ligger i att lösa den, utan i att tänka på den. Det kan vara mer användbart att tänka på den som en serie frågor som är inramade som ett sifferspel.
Allen Telescope Array för SETI
Relaterade sidor
- Fermi-paradoxen
Sök