"Die Frage nach der Existenz fortgeschrittener Zivilisationen anderswo im Universum wurde immer durch drei große Unsicherheiten in der Drake-Gleichung getrübt", sagt Adam Frank, Professor für Physik und Astronomie an der Universität von Rochester. „Wir wissen seit langem, wie viele Sterne es ungefähr gibt. Wir wissen nicht, wie viele dieser Sterne Planeten haben, die möglicherweise Leben beherbergten, wie oft sich das Leben hätte entwickeln und zu intelligenten Wesen führen können; Wie lange kann eine Zivilisation existieren, bevor sie ausstirbt?
Wir wissen nicht einmal, ob eine hoch entwickelte technologische Zivilisation mehr als ein paar Jahrhunderte überleben kann. Neue Arbeiten von Frank und Woodruff Sullivan ermöglichen es Wissenschaftlern jedoch, alles, was sie über Planeten und Klima wissen, zu nutzen und die Wechselwirkungen stark energieabhängiger Arten in ihrer Heimatwelt zu simulieren.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass unsere biologische und kulturelle Entwicklung nicht einzigartig war und möglicherweise schon oft vorgekommen ist. Andere Fälle könnten viele energieabhängige Zivilisationen umfassen, die versuchen, die Krise auf ihren Planeten zu bewältigen, wenn die Zivilisationen wachsen. Wir können beginnen, dieses Problem mithilfe von Modellen zu untersuchen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, was zur Langlebigkeit der Zivilisation führt und was nicht."
Die neue Studie zeigt, dass die kürzlich entdeckten Exoplaneten in Kombination mit einer breiteren Herangehensweise an das Problem eine neue empirisch signifikante Wahrscheinlichkeit für die Existenz fortgeschrittener Zivilisationen in der Geschichte des Universums ermöglichen. Und es zeigt, dass die Menschheit nicht die einzige und nicht die erste fortschrittliche technologische Zivilisation sein wird, wenn die Lebenschancen auf dem Planeten nicht unendlich gering sind.
Die in der Zeitschrift Astrobiology veröffentlichte Arbeit zeigt auch zum ersten Mal, was „Pessimismus“oder „Optimismus“im Zusammenhang mit der Beurteilung der Wahrscheinlichkeit eines fortgeschrittenen außerirdischen Lebens bedeutet.
„Dank der Forschungen des Kepler-Satelliten der NASA und anderer wissen wir jetzt, dass etwa ein Fünftel der Sterne Planeten in‚ bewohnbaren Zonen 'haben, in denen die Temperaturen das Leben ermöglichen, von dem wir wissen, dass es existiert. Daher kann bereits eine der drei größten Unsicherheiten eingedämmt werden. “
Frank sagt, Drakes drittgrößte Frage - wie lange Zivilisationen hätten existieren können - ist immer noch völlig unverständlich. „Die Tatsache, dass Menschen seit etwa zehntausend Jahren über eine rudimentäre Technologie verfügen, sagt uns nicht, ob andere Gesellschaften genauso lange oder sogar noch länger daran basteln werden“, erklärt er.
1961 entwickelte der Astrophysiker Frank Drake eine Gleichung, um die Anzahl fortgeschrittener Zivilisationen abzuschätzen, die in der Milchstraße existieren könnten. Es sieht so aus: N = R * (fp) (ne) (fl) (fi) (fc) L, die Decodierung jeder Variablen ist unten. Basierend auf den einfachsten Statistiken ist es einfach zu berechnen, dass es irgendwo Tausende oder sogar Millionen außerirdischer Zivilisationen geben kann:
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R *: Die Geschwindigkeit, mit der sich Sterne in unserer Galaxie bilden.
fp: Prozentsatz der Sterne mit Planeten.
ne: die Anzahl der terrestrischen Planeten um jeden Stern, der Planeten hat.
fl: Der Prozentsatz der terrestrischen Planeten, die das Leben entwickelt haben.
fi: Der Prozentsatz der Planeten mit Leben, auf denen sich intelligentes Leben entwickelt hat.
fc: Der Prozentsatz der begabten Arten, die es zu einer Technologie geschafft haben, die von Kräften einer externen Zivilisation wie unserer entdeckt werden kann. Zum Beispiel Funksignale.
L: Die durchschnittliche Anzahl von Jahren, die eine fortgeschrittene Zivilisation benötigt, um erkennbare Signale zu erkennen.
Drakes Gleichung ist zur Grundlage für die Forschung geworden, und die Weltraumtechnologie hat das Wissen der Wissenschaftler über verschiedene Variablen vertieft. Es ist jedoch fast unmöglich, die mögliche Dauer der Existenz anderer fortgeschrittener Zivilisationen - L - herauszufinden.
Frank und Sullivan haben eine neue Studie vorgeschlagen, die sich mit einer etwas anderen Frage befasst. Was wäre, wenn sich einige Zivilisationen im Laufe der Geschichte des beobachtbaren Universums entwickeln würden? Die Gleichung von Frank und Sullivan basiert auf Drake, macht jedoch L. überflüssig.
"Anstatt zu fragen, wie viele Zivilisationen heute existieren können, fragen wir: Sind wir wirklich die einzigen technologisch fortgeschrittenen Arten?", Sagt Sullivan. "Diese Verschiebung des Fokus beseitigt die Notwendigkeit der Frage nach der Dauer der Zivilisation und ermöglicht es uns, die sogenannte 'Frage der Weltraumarchäologie' anzugehen - wie oft hat sich das Leben in der Geschichte des Universums zu einem technologisch fortgeschrittenen Zustand entwickelt?"
Es bestehen weiterhin ernsthafte Unsicherheiten bei der Berechnung der Wahrscheinlichkeit, dass fortgeschrittenes Leben auf bewohnten Planeten auftritt. Und hier machen Frank und Sullivan eine Kehrtwende. Anstatt die Chancen eines fortgeschrittenen Lebens zu berechnen, berechnen sie die Chancen gegen dessen Entstehung, dh ob die Menschheit die einzige entwickelte Zivilisation in der Geschichte des beobachteten Universums sein könnte.
„Natürlich haben wir keine Ahnung, wie wahrscheinlich es ist, dass eine intelligente technologische Spezies auf einem einzigen Planeten erscheint“, sagt Frank. „Mit unserer Methode können wir jedoch genau sagen, wie unwahrscheinlich es ist, dass wir die EINZIGE Zivilisation im Universum sind. Wir nennen dies das pessimistische Merkmal. Wenn die Wahrscheinlichkeit über die Linie des Pessimismus hinausgeht, dann sind die technologische Spezies und die Zivilisation vorher erschienen."
Mit diesem Ansatz berechneten Frank und Sullivan, wie unwahrscheinlich ein entwickeltes Leben wäre, wenn es unter den zweihundert Milliarden Billionen Sternen im Universum kein einziges Beispiel dafür gäbe. Oder sogar unter den Hunderten von Milliarden Sternen in der Milchstraße.
Was ist das Ergebnis? Frank und Sullivan wendeten neue Daten über Exoplaneten auf das gesamte Universum an und stellten fest, dass eine Zivilisation nur dann im Weltraum einzigartig wäre, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass eine Zivilisation auf einem bewohnten Planeten erscheint, weniger als eine von 10 Milliarden Billionen oder 1 von 1022 beträgt.
"Eine von zehn Milliarden Billionen ist sehr wenig", sagt Frank. „Mir ist klar, dass sich andere intelligente technologisch fortgeschrittene Arten höchstwahrscheinlich vor uns entwickelt haben. Denken Sie folgendermaßen darüber nach. Vor unseren Ergebnissen würden Sie als Pessimist betrachtet, wenn Sie die Wahrscheinlichkeit einer Zivilisation auf einem bewohnten Planeten beispielsweise in einer Billion zählen würden. Aber selbst wenn wir davon ausgehen, dass es eine Chance in einer Billion gibt, dann ist das, was der Menschheit auf der Erde passiert ist, in unserer kosmischen Geschichte mindestens 10 Milliarden Mal passiert."
Wenn wir die kleineren Mengen nehmen, dann ist in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, eine andere technologische Spezies aufgetaucht, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass sie nicht erscheint, weniger als eine von 60 Milliarden beträgt.
Gut. Wenn diese Zahlen den "Optimisten" Anlass geben, sich über die Existenz außerirdischer Zivilisationen zu freuen, sagt Sullivan, dass die vollständige Drake-Gleichung - die die Wahrscheinlichkeit von Zivilisationen heute bestimmt - Pessimisten trösten kann.
"Das Universum ist über 13 Milliarden Jahre alt", sagt Sullivan. "Dies bedeutet, dass selbst wenn Tausende von Zivilisationen in unserer Galaxie in unserer Zeit existierten - all diese zehntausend Jahre - sie wahrscheinlich alle verschwunden sind." Andere erschienen nicht. Damit wir erfolgreich nach einer anderen technologisch fortgeschrittenen Zivilisation suchen können, muss sie im Durchschnitt mehr existieren als wir derzeit existieren.
"Angesichts der großen Entfernungen zwischen den Sternen und der festgelegten Lichtgeschwindigkeit werden wir niemals in der Lage sein, eine andere Zivilisation zu kontaktieren und mit ihr zu sprechen", sagt Frank. "Wenn sie 50.000 Lichtjahre entfernt wären, würde das Versenden von Nachrichten 100.000 Jahre dauern."
Aus philosophischer Sicht spielt es jedoch keine Rolle, ob wir eine andere Zivilisation kontaktieren können. Es ist wichtig, dass es existiert. Und das bringt Sie schon zum Nachdenken.
ILYA KHEL
