드레이크 방정식

Drake equation
이 기사는 프랭크 드레이크의 방정식에 관한 것입니다.기타 용도는 드레이크 방정식(동음이의)을 참조합니다.
프랭크 드레이크 박사

드레이크 방정식은 은하계에서 [1][2][3]활동적이고 의사소통적인 외계 문명의 수를 추정하는 데 사용되는 확률론적 논쟁입니다.

이 방정식은 1961년 프랭크 드레이크에 의해 만들어졌는데, 이는 문명의 수를 정량화하기 위한 목적이 아니라 외계 지능(SETI)[4][5]의 탐색에 관한 첫 번째 과학 회의에서 과학적 대화를 자극하기 위한 방법이었습니다.이 방정식은 과학자들이 다른 무선 통신 [4]생활의 문제를 고려할 때 고려해야 할 주요 개념을 요약한 것입니다.정확한 숫자를 결정하기 위한 진지한 시도라기보다는 근사치로 더 적절하게 간주됩니다.

드레이크 방정식과 관련된 비판은 방정식 자체에 초점을 맞추는 것이 아니라 여러 요인에 대한 추정 값이 매우 추측적이라는 사실에 초점을 맞추고 있습니다. 결합 곱셈 효과는 파생된 값과 관련된 불확실성이 너무 커서 방정식을 사용하여 확실한 결론을 도출할 수 없다는 것입니다.

등식

드레이크 방정식은 다음과 같습니다.[1]

어디에

N = 통신이 가능할 수 있는 은하계 문명의 수 (즉, 현재 과거의 빛 원뿔 위에 있는);

그리고.

R = 우리 은하의 평균 별 형성 속도
f = 행성을 가진 별들의 비율
n = 행성을 가진 별당 생명체가 살 가능성이 있는 행성의 평균 수
f = 어떤 시점에서 실제로 생명체를 발달시키는 생명체를 지탱할 수 있는 행성의 비율
f = 실제로 지능형 생명체를 발달시키는 생명체를 가진 행성의 비율(초기화)
f = 감지 가능한 존재의 신호를 우주로 방출하는 기술을 개발하는 문명의 일부
L = 그러한 문명이 감지 가능한 신호를 우주로 방출하는 시간의 길이

역사

1959년 9월 물리학자 주세페 코코니와 필립 모리슨은 네이처지에 "[8][9]인터스텔라 커뮤니케이션을 위한 탐색"이라는 자극적인 제목의 기사를 실었습니다.Cocconi와 Morrison은 전파망원경이 다른 별 주위를 도는 문명들에 의해 우주로 방송될지도 모르는 송신기들을 감지할 수 있을 정도로 민감해졌다고 주장했습니다.그들은 그러한 메시지들이 21cm (1,420.4MHz) 파장으로 전송될 수 있다고 제안했습니다.이는 우주에서 가장 일반적인 원소인 중성수소에 의한 전파 방출 파장으로, 다른 정보기관들은 이를 전파 스펙트럼의 논리적 랜드마크로 볼 수 있다고 추론했습니다.

두 달 후, 하버드 대학교 천문학 교수 Harlow Shapley는 우주에 거주하는 행성의 수에 대해 추측하면서, "우주는 우리와 비슷한 천만, 백만 개의 태양(10개, 그리고 18개의 0)을 가지고 있습니다.백만분의 일이 행성을 가지고 있습니다.우리가 알고 있는 것처럼 행성 생명체를 지탱할 수 있는 화학물질, 온도, 물, 낮과 밤의 적절한 조합을 가지고 있는 사람은 백만 명 중 한 명에 불과합니다.이 계산은 [10]진화에 의해 생명체가 형성된 1억 개의 세계로 추정되는 수치에 도달합니다."

Cocconi와 Morrison이 그들의 기사를 발표한 지 7개월 후, Drake는 Project Ozma라고 불리는 실험에서 외계 지능을 찾기 시작했습니다.통신 가능한 외계 문명의 신호를 체계적으로 찾는 첫 사례였습니다.드레이크는 웨스트버지니아주 그린뱅크에 있는 국립전파천문대의 85피트(26미터) 접시를 이용하여 태양과 비슷한 두 개의 별, 엡실론 에리다니와 타우 세티를 관찰하여 1960년 [9]4월부터 7월까지 매일 6시간 동안 21cm 파장에 가까운 주파수를 천천히 스캔했습니다.이 프로젝트는 오늘날의 기준으로 잘 설계되었고, 저렴하고 간단했습니다.어떤 신호도 감지하지 못했습니다.

그 직후 드레이크는 그들의 무선 신호를 감지하는 외계 지능 회의를 처음으로 개최했습니다.이 회의는 1961년 그린 뱅크 시설에서 열렸습니다.드레이크의 이름을 딴 방정식은 그가 [11]회의를 준비하는 과정에서 생겨났습니다.

회의를 계획하면서, 저는 우리가 의제가 필요하다는 것을 며칠 전에.그래서 저는 외계 생명체를 탐지하는 것이 얼마나 어려울지 예측하기 위해 여러분이 알아야 할 모든 것들을 적었습니다.그리고 이 모든 것들을 곱해보면, 우리 은하계에서 검출 가능한 문명의 숫자인 N을 얻을 수 있다는 것이 꽤 분명해졌습니다.이것은 라디오 검색을 목표로 한 것이지 원시적이거나 원시적인 생명체를 검색하기 위한 것입니다.

—프랭크 드레이크

10명의 참석자들은 J. Peter Pearman, Frank Drake, Philip Morrison, 사업가이자 라디오 아마추어인 Dana Achley, 화학자 Melvin Calvin, 천문학자 Su-Shu Huang, 신경과학자 John C였습니다. 릴리, 발명가 바니 올리버, 천문학자 칼 세이건, 전파 천문학자 오토 스트루브.[12]이 참가자들은 스스로를 "돌고래 기사단"이라고 불렀고(돌고래 의사소통에 관한 릴리의 작업 때문에), 전망대 [13][14]홀에서 상패와 함께 그들의 첫 만남을 기념했습니다.

유용성

SETI용 Allen 망원경 배열

드레이크 방정식은 우리가 지적 외계 [2][6][15]생명체로부터 무선 통신을 감지할 가능성에 영향을 미치는 요인들을 요약한 것입니다.마지막 세 개의i 모수 fc, f 및 L은 알려지지 않았으며, 여러 크기 순서에 걸쳐 있는 값으로 추정하기가 매우 어렵습니다(① 비판 참조).그러므로 드레이크 방정식의 유용성은 해결책에 있는 것이 아니라,[2][4] 과학자들이 다른 곳의 삶의 문제를 고려할 때 포함해야 하는 모든 다양한 개념의 고려에 있으며, 다른 곳의 삶의 문제를 과학적 분석의 근거로 제공합니다.이 방정식은 우주의 생명체와 관련된 몇 가지 특정한 과학적 문제들, 예를 들어 생체 발생, 다세포 생명의 발달, 지능 [16]자체의 발달에 관심을 끄는 데 도움을 주었습니다.

현존하는 인간 기술의 한계 내에서, 멀리 있는 지적 생명체에 대한 실용적인 탐색은 반드시 멀리 있는 기술의 발현에 대한 탐색이어야 합니다.드레이크 방정식은 약 50년이 지난 지금까지도 매우 중요한데, 이는 이 근본적인 [2]실존적 의문을 해결하기 위해 우리가 배워야 할 것을 '로드맵'으로 나타낸 것이기 때문입니다.그것은 또한 과학으로서 우주생물학의 중추를 형성했습니다; 비록 추측이 문맥을 제공하기 위해 즐겁게 즐기지만, 우주생물학은 주로 기존의 과학 이론에 확실하게 부합하는 가설들과 관련이 있습니다.SETI의 약 50년간은 전파망원경, 수신기 기술, 그리고 계산 능력이 1960년대 초부터 크게 향상되었음에도 불구하고 아무것도 발견하지 못했습니다.1961년 이래 SETI의 노력은 결정적으로 수소 [17]주파수의 21 cm 파장 근처에서 광범위한 외계 방출을 배제해 왔습니다.

견적서

원견적

이러한 매개변수의 가치에 대해서는 상당한 이견이 있지만 1961년 Drake와 그의 동료들이 사용한 '교육된 추측'[1][18][19]은 다음과 같습니다.

  • R = 1년 (1년에 1개의 별이 형성되며, 은하의 수명에 걸쳐 평균적으로 1개의 별이 형성되며, 이는 보수적인 것으로 간주됨)
  • f = 0.2 ~ 0.5 (생성되는 모든 별의 1/5 ~ 1/2은 행성을 가질 것)
  • n = 1 ~ 5 (행성이 있는 항성은 생명체를 발달시킬 수 있는 1 ~ 5개의 행성을 가질 것)
  • f = 1 (이 행성들의 100%가 생명체를 발달시킬 것입니다)
  • f = 1 (그 중 100%가 지능적인 생명을 갖게 됨)
  • f = 0.1 ~ 0.2 (10 ~ 20%가 통신 가능)
  • L = 약 1,000~1,000,000년 사이

위의 최소값을 식에 삽입하면 최소 N이 20이 됩니다(결과 범위 참조).최대 숫자를 삽입하면 최대 50,000,000이 됩니다.드레이크는 불확실성을 고려할 때, 최초의 회의는 N ≈ L로 결론을 내렸고, 은하계에 문명을 가진 행성들이 1000개에서 100,000,000,000개 사이일 것이라고 말했습니다.

현재견적

이 절에서는 드레이크 방정식의 매개변수에 대한 최적의 전류 추정치를 설명하고 나열하려고 합니다.

이 은하의 별 생성률, R∗

2010년 NASA와 유럽 우주국의 계산에 따르면 이 은하의 별 형성 비율은 매년 [20][21]약 0.68–1.45 정도입니다.연간 별의 수를 구하기 위해, 우리는 이것을 별의 초기 질량 함수(IMF)로 나누는데, 여기서 평균 새로운 별의 질량은 약 0.5입니다.M☉.☉이로[22] 인해 매년 약 1.5~3개의 별이 생성됩니다.

행성을 가진 별들의 비율, fp

2012년 마이크로 렌즈 조사를 분석한 결과 f는 1에 가까워질 수 있으며, 별들은 예외가 아닌 일반적으로 행성의 궤도를 돌고 있으며, 은하수 [23][24]별당 하나 이상의 구속된 행성이 있다는 사실이p 밝혀졌습니다.

행성을 가진 별당 생명체를 지탱할 수 있는 평균 행성 수, ne

2013년 11월, 천문학자들은 케플러 우주 미션 데이터에 근거하여 은하계 [25][26]내의 태양과 같은 별과 적색 왜성의 거주 가능 지역에서 지구 크기의 행성이 400억 개나 선회할 수 있다고 보고했습니다. 이러한 추정된 행성 중 110억 개는 태양과 같은 [27]별의 궤도를 선회하고 있을지도 모릅니다.은하에는 약 1,000억 개의 별이 있기 때문에, 이는 f · n이e 대략 0.4라는 것을 의미합니다p.생명체가 살 수 있는 지역에서 가장 가까운 행성은 프록시마 센타우리 b로 약 4.2광년 떨어져 있습니다.

그린뱅크 회의에서 합의된 내용은 n이 3에서 5 사이의 최소값을 갖는다는 것이었습니다e.네덜란드의 과학 저널리스트 고버트 실링은 이것이 [28]낙관적이라고 말했습니다.행성이 생명체가 살 수 있는 영역에 있다고 해도 원소 비율이 맞는 행성의 수는 [29]추정하기 어렵습니다.브래드 깁슨, 예쉬 페너, 그리고 찰리 라인위버는 우리 은하의 항성계의 약 10%가 무거운 원소를 가지고 있고 초신성으로부터 멀리 떨어져 있으며 [30]충분한 시간 동안 안정적임으로써 생명체가 살 수 있다고 결정했습니다.

수많은 가스 거인들이 그들의 별들과 가까운 궤도에서 발견된 것은 생명체를 지탱하는 행성들이 그들의 항성계의 형성에서 일반적으로 살아남는다는 것에 대한 의심을 불러일으켰습니다.소위 뜨거운 목성들은 거주 가능한 행성들의 궤도를 방해하는 과정에서 먼 궤도에서 가까운 궤도로 이동할 수 있습니다.

한편, 거주 가능 지역을 가지고 있을지도 모르는 다양한 항성계들은 단지 태양형 항성들과 지구 크기의 행성들에만 국한된 것이 아닙니다.지금은 적색 왜성에 가까운 조수에 잠긴 행성에도 생명체가 살 수 있는 [31]영역이 있을 것으로 추정되고 있지만, 이 별들의 불타는 행동은 [32]이에 반대할 수 있습니다.가스 거인들의 위성들(예를 들어 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 타이탄과 엔셀라두스)에 생명체가 존재할 가능성은 이 [33]수치에 더 많은 불확실성을 더해줍니다.

희토류 가설의 저자들은 행성의 거주 가능성에 대한 몇 가지 추가적인 제약을 제안합니다. 여기에는 복사량이 적절히 적고, 별의 금속성이 높으며, 과도한 소행성의 충돌을 피할 수 있을 만큼 충분히 밀도가 낮은 은하수 구역에 있는 것이 포함됩니다.그들은 또한 뜨거운 목성 없이 폭격을 막아주는 거대한 가스 거인들이 있는 행성계와, 판 구조론, 조수 웅덩이를 만드는 큰 달, 그리고 [34]계절적 변화를 일으키기 위해 적당한 축 방향의 기울기를 가진 행성계를 갖는 것이 필요하다고 제안합니다.

실제로l 생명을 발달시키는 위의 부분, f.

지구의 지질학적 증거는 f가 높을 수도 있다는l 것을 암시합니다; 지구의 생명체는 좋은 조건이 생긴 것과 거의 비슷한 시기에 시작된 것으로 보이며, 조건이 맞으면 생체 생성이 비교적 흔할 수도 있다는 것을 암시합니다.그러나, 이 증거는 단지 지구(단일 모형 행성)만을 바라보고, 연구 행성이 무작위로 선택된 것이 아니라 이미 살고 있는 생명체(우리 자신)에 의해 선택되었기 때문에, 인류학적 편견을 포함하고 있습니다.고전적 가설 시험의 관점에서 보면, 은하수의 모든 행성에 대해 f 의 기본적인l 분포가 동일하다고 가정하지 않고, 자유도가 0이므로 유효한 추정이 이루어지지 않습니다.만약 화성, 유로파, 엔셀라두스, 타이탄에서 생명체(또는 과거 생명체의 증거)가 발견된다면 그것은 1에 가까운 f 값을l 의미할 것입니다.이렇게 하면 자유도가 0에서 1로 증가하지만 표본 크기가 작고 표본이 실제로 독립적이지 않을 가능성 때문에 추정치에 많은 불확실성이 남아 있습니다.

이 주장을 반박하는 것은 지구상에서 생물 발생이 두 번 이상 일어난다는 증거가 없다는 것입니다. 즉, 모든 지상 생명체는 공통된 기원에서 비롯됩니다.만약 생물 발생이 더 흔했다면 지구상에서 한 번 이상 발생했을 것으로 추측될 수 있습니다.과학자들은 지구상의 다른 생명체와 무관한 박테리아를 찾아 이를 찾아봤지만,[35] 아직 발견된 것은 없습니다.생명체가 한 번 이상 생겨났지만 다른 가지가 경쟁에서 밀렸거나, 대멸종으로 죽거나, 다른 방식으로 사라졌을 가능성도 있습니다.생화학자 프란시스 크릭과 레슬리 오르골은 이 불확실성을 특별히 강조했습니다: "현재 우리는 우리가 은하계(우주)에 혼자 있을 가능성이 있는지" 아니면 "은하가 다양한 [36]형태의 생명체로 끌어당기고 있는지".지구 생물 발생에 대한 대안으로, 그들은 지구 생명체가 "다른 행성의 기술 사회에 의해 특별한 장거리 무인 우주선을 통해 의도적으로 이곳으로 보내진 미생물"로부터 시작되었다는 지시된 팬스퍼미아의 가설을 제안했습니다.

2020년, 노팅엄 대학교의 학자들의 논문은 중생성의 원칙에 기초한 "천체생물학적 코페르니쿠스" 원칙을 제안하고 "지구에서와 같이 다른 [지구와 유사한] 행성에서 지적 생명체가 형성될 것이므로, 몇 십억 년 안에 생명체는 자동적으로 진화의 자연적인 부분으로 형성될 것"이라고 추측했습니다.저자들의 틀에서l f, fi, f는c 모두 1(확실성)의 확률로 설정됩니다.그들의 결과 계산은 현재 은하계에 30개 이상의 기술 문명이 있다는 결론을 내립니다(오차 [37][38]막대 무시).

지능적인 삶을 발달시키는 위의 부분, fi.

이 값은 특히 논란의 여지가 있습니다.생물학자 에른스트 마이어와 같이 낮은 가치를 선호하는 사람들은 지구상에 존재했던 수십억 종 중에서 단 한 종만이 똑똑해 졌다고 지적하고, 이로부터 [39]f에 대한i 아주 작은 가치를 추론합니다.마찬가지로, 희토류 가설은 위의 n에 대한e 낮은 값에도 불구하고 f에 대한i 낮은 값이 [40]분석을 지배한다고 생각합니다.더 높은 가치를 선호하는 사람들은 시간이 지남에 따라 일반적으로 증가하는 삶의 복잡성에 주목하고, 지능의 출현은 거의 [41][42]불가피하며, f가i 1에 가까워짐을 암시합니다.회의론자들은 이 요인과 다른 요인의 값 확산이 모든 추정치를 신뢰할 수 없게 만든다고 지적합니다.(비평 참조).

또한 지구가 형성된 직후 생명체가 발달한 것으로 보이지만, 매우 다양한 다세포 생명체가 탄생한 캄브리아기 폭발은 지구가 형성된 후 상당한 시간이 지난 후에 일어났으며, 이는 특별한 조건이 필요했을 가능성을 시사합니다.눈덩이 지구나 멸종 사건에 대한 연구와 같은 몇몇 시나리오들은 지구의 생명체들이 상대적으로 취약할 가능성을 제기해왔습니다.화성에서의 과거 생명체에 대한 연구는 생명체가 화성에서 형성되었지만 존재하지 않게 되었다는 발견이 f 의 추정치를l 높일 수 있지만 알려진 경우의 절반에서 지적 생명체가 발달하지 않았다는 것을 나타낼 수 있기 때문에 관련이 있습니다.

f 의 추정치는i 태양계의 궤도가 은하의 원형이라는 발견에 영향을 받았으며, 이 거리는 태양계가 나선팔 밖에 수천만 년 동안 남아있을 정도입니다.또한, 지구의 큰 위성은 행성의 회전축을 안정화시킴으로써 생명체의 진화를 도울 수도 있습니다.

⋅ 를 하기 시작한 양적 연구가 있습니다. 한 예로 2020년에 발표된 베이지안 분석이 있습니다.결론적으로 저자는 이 연구가 지구의 조건에 적용된다고 경고합니다.베이지안 용어로, 이 연구는 지구와 같은 조건을 가진 행성에서 지능을 형성하는 것을 선호하지만,[43][44] 높은 신뢰를 가지고 그렇게 하지는 않습니다.

SETI 연구소의 행성 과학자 파스칼 리는 이 비율이 매우 낮다고 제안합니다(0.0002).그는 지구가 지적 생명체를 발달시키는 데 얼마나 걸렸는지 (지구가 [45][46]형성된 지 46억년에 비해, 호모 에렉투스가 진화한 지 100만년이 지났음) 이 추정치에 근거했습니다.

우주로의 신호 방출을 통해 그들의 존재를 드러내는c 위의 부분, f

의도적인 의사소통을 위해, 우리가 가지고 있는 하나의 예(지구)는 명시적인 의사소통을 많이 하지 않지만, 인간의 존재를 찾을 수 있는 아주 작은 부분의 별들만을 다루는 노력들이 있습니다.(예: 아레시보 메시지 참조).외계 문명이 존재할지도 모르지만 왜 소통하지 않기로 선택하는지에 대한 추측이 상당합니다.그러나 의도적인 의사소통은 필요하지 않으며, 계산에 따르면 현재 또는 가까운 미래의 지구 수준의 기술은 현재의 [47]인류보다 많이 발전하지 않은 문명에 감지 가능할 수 있습니다.이 기준에 따르면, 지구는 소통하는 문명입니다.

또 다른 질문은 은하계의 문명 중 몇 퍼센트가 우리가 감지할 수 있을 정도로 가까이 있는지입니다. 만약 그것들이 신호를 보낸다고 가정한다면 말이죠.예를 들어, 기존의 지구 전파 망원경은 약 1광년 떨어진 [48]곳에서만 지구 전파를 탐지할 수 있었습니다.

우주로 신호를 전달하는 그런 문명의 일생, L.

마이클 셔머(Michael Shermer)는 60개의 역사적인 지구 [49]문명의 기간을 기준으로 L을 420년으로 추정했습니다.그는 로마 제국보다 더 최근의 28개 문명을 사용하여 "현대" 문명에 대한 304년의 수치를 계산합니다.또한 마이클 셔머의 결과를 통해 이러한 문명 대부분의 몰락은 기술을 이어받은 후기 문명이 뒤따랐기 때문에 드레이크 방정식의 맥락에서 이들이 별개의 문명인지 의심된다는 주장도 할 수 있습니다.이와 같은 문명회전율은 L의 증가보다는 재출현 횟수의 증가로 설명될 수 있으므로, 재출현 횟수를 포함한 확장판에서는 재출현 횟수를 규정함에 있어서 이와 같은 특수성의 결여는 최종 결과에는 문제가 되지 아니하므로, 다음과 같은 형태로 문명이 재출현하는 것으로 볼 수 없고,문화들.게다가, 아무도 성간 공간을 통해 의사소통을 할 수 없었기 때문에, 역사 문명과 비교하는 방법은 무효로 여겨질 수 있습니다.

데이비드 그린스푼은 일단 문명이 충분히 발전하면, 문명의 생존에 대한 모든 위협을 극복할 수 있을 것이라고 주장했습니다.그러면 L의 값이 수십억 년이 될 가능성이 있기 때문에 이 값은 무한한 기간 동안 지속될 것입니다.그렇다면 그는 은하계가 형성된 [50]이래로 꾸준히 발전된 문명을 축적해왔을 수도 있다고 제안합니다.그는 마지막 인자 L을 f · T로 대체할IC 것을 제안합니다. 여기서IC f는 (그들이 단순히 죽지 않는다는 의미에서) 불멸이 되는 의사소통하는 문명의 분율이고, 이 과정이 진행되어 온 시간의 길이를 나타내는 T입니다.이것은 T가 단순히 우주의 나이의 일부이기 때문에 발견하기에 비교적 쉬운 수가 될 것이라는 장점이 있습니다.

한 문명이 더 발전된 문명을 알게 되면,[51] 다른 문명의 경험으로부터 배울 수 있기 때문에 그 문명의 수명이 늘어날 수 있다는 가설도 있습니다.

천문학자 칼 세이건(Carl Sagan)은 문명의 수명을 제외하고는 모든 용어가 비교적 높고 우주에 문명이 많든 적든 결정적인 요소는 문명의 수명, 즉 기술 문명이 자기 파괴를 피할 수 있는 능력이라고 추측했습니다.세이건의 경우, 드레이크 방정식은 환경 문제에 대한 그의 관심과 핵전쟁의 위험을 경고하려는 그의 노력에 강력한 동기를 부여하는 요소였습니다.

인공 일반 지능이 [52]인류를 대체할 수도 있다는 일부의 의견처럼 지능 문명은 유기적이지 않을 수도 있습니다.

결과범위

많은 회의론자들이 지적한 바와 같이 드레이크 방정식은 가정에 따라 매우 광범위한 값을 제공할 수 있습니다.[53] 드레이크 방정식의 일부에 사용되는 값이 [28][54][55][56]잘 설정되어 있지 않기 때문입니다.특히, 그 결과는 N≥1일 수 있는데, 이는 우리가 은하계에 혼자 있을 가능성이 높다는 것을 의미하거나, 우리가 접촉할 수 있는 많은 문명들이 있다는 것을 의미합니다.인류의 존재는 [57]0보다 더 큰 지능이 발생할 가능성을 내포한다는 것은 광범위하게 일치하는 몇 가지 점 중 하나입니다.

NASA의 별 형성률, f · n · f = 10의 희토류 가설 값, 발생하는 지능에 대한 메이어의 관점, 드레이크의 의사소통 관점, 셔머의 일생 추정치를 결합한 낮은 추정치의 예로 다음과 같습니다.

R = 1.5–3년, f · n · f = 10, f = 10, f = 0.2, L = 304년

다음을 제공:

N = 1.5 × 10 × 10 × 0.2 × 304 = 9.1 × 10

즉, 우리가 아마도 이 은하계에 혼자 있을 것이고, 아마도 관측 가능한 우주에 있을 것이라는 것을 암시하는 것입니다.

반면, 위의 각 파라미터에 대해 더 큰 값을 가지면 1보다 큰 N 값을 유도할 수 있습니다.각 매개 변수에 대해 제안된 다음과 같은 더 높은 값입니다.

R = 1.5–3년, f = 1, n = 0.2, f = 0.13, f = 1, f = 0.2, L = 10년

이러한 매개 변수를 사용하면 다음을 얻을 수 있습니다.

N = 3 × 1 × 0.2 × 0.13 × 1 × 0.2 × 10 = 15,600,000

몬테카를로는 은하수의 항성 및 행성 모델에 기초한 드레이크 방정식 인자의 추정치를 시뮬레이션하여 문명의 수를 [62]100배로 변화시켰습니다.

다른 기술적인 종들이 존재한 적이 있습니까?

2016년, 아담 프랭크와 우드러프 설리번은 드레이크 방정식을 수정하여, 지구가 지금까지 발생한 유일한 기술적인 종을 보유하고 있다는 결과를 제공하기 위해, 주어진 거주 가능한 행성에서 발생하는 기술적인 종의 발생 가능성이 얼마나 희박한지를 결정했습니다. (a) 이 은하와 (b) 우주 전체.이 다른 질문을 함으로써, 우리는 평생의 그리고 동시적인 의사소통의 불확실성을 제거합니다.오늘날 별당 거주할 수 있는 행성의 수가 합리적으로 추정될 수 있기 때문에 드레이크 방정식에서 알려지지 않은 유일한 것은 거주할 수 있는 행성이 일생 동안 기술적인 종을 발달시킬 확률입니다.지구가 우주에서 발생한 유일한 기술적인 종을 가지려면, 그들은 어떤 주어진 거주 가능한 행성이 기술적인 종을 발달시킬 확률이 2.5×10보다−24 작아야 한다고 계산합니다.마찬가지로, 지구가 이 은하의 역사에서 기술적인 종을 보유한 유일한 경우이기 위해서는 생명체 거주 가능 지역 행성이 기술적인 종을 보유할 확률이 1.7 x 10−11 미만이어야 합니다(약 600억 분의 1).우주에 대한 수치는 지구가 지금까지 발생한 유일한 과학기술 종을 보유하고 있을 가능성이 극히 낮다는 것을 암시합니다.반면에, 이 은하에 대해서는 600억 개의 거주 가능한 행성 중 1개 미만의 행성이 기술적인 종을 개발하고 있다고 생각해야 합니다. 이 [63][64][65][66]은하의 과거 역사에서 최소한 두 번째 경우는 없었기 때문입니다.

수정사항

많은 관측자들이 지적한 바와 같이 드레이크 방정식은 잠재적으로 관련된 [67]매개변수를 생략한 매우 단순한 모델이며, 방정식에 대한 많은 변경과 수정이 제안되었습니다.예를 들어, 수정의 한 줄은 많은 [68]항에 내재된 불확실성을 설명하려고 합니다.몬테카를로(Monte Carlo) 절차를 통해 주요 연구원들의 원래 6개 요인의 추정치를 결합하면 0.851/년의 [69]비장수 요인에 대한 최상의 값을 얻을 수 있습니다.이 결과는 Drake와 Cyclops 보고서가 제시한 통일성 추정치와 크게 다릅니다.

다른 사람들은 드레이크 방정식이 다른 문명과 접촉할 확률과 관련이 있을 수 있는 많은 개념들을 무시한다는 것에 주목합니다.예를 들어, 데이비드 브린(David Brin)은 "드레이크 방정식은 자발적으로 ETI가 발생하는 부위의 수를 말해줄 뿐입니다.이 방정식은 ETIS와 현대 인간 [70]사회의 접촉 단면에 대해 직접적으로 아무것도 언급하지 않습니다."SETI 커뮤니티에서 관심을 가지는 것은 접촉 단면이기 때문에, 드레이크 방정식의 많은 추가적인 요인들과 수정들이 제안되었습니다.

식민지화
드레이크 방정식을 일반화하여 다른 항성계를 식민지화하는 외계 문명의 추가적인 효과를 포함하는 것이 제안되었습니다.각 원래 사이트는 확장 속도 v로 확장하고 평생 L로 생존하는 추가 사이트를 설정합니다.결과는 더 복잡한 3개 방정식 [70]집합입니다.
재등장인자
드레이크 방정식은 지능적인 문명이 한 번 일어난 행성에서 몇 번이나 발생할 수 있는지에 더 곱해질 수 있습니다.예를 들어 지능적인 문명이 1만 년 후에 수명의 끝에 도달하더라도 생명체는 여전히 수십억 년 동안 지구상에 존재하여 다음 문명이 진화할 수 있도록 할 수 있습니다.따라서 하나의 동일한 행성의 수명 동안 여러 문명들이 오고 갈 수 있습니다.따라서, n이 이전 문명이 출현하고 종결된 동일한 행성에 새로운 문명이 다시 출현하는 평균 횟수라면r, 그러한 행성의 총 문명의 수는 방정식에r 추가된 실제 재출현 계수인 1 + n이 될 것입니다.
그 요인은 일반적으로 문명 소멸의 원인이 무엇이냐에 달려 있습니다.일반적으로 원자력 겨울과 같이 일시적인 무인도라면 n은 상대적으로 높을 수 있습니다r.반면에, 그것이 일반적으로 항성진화와 같이 영구적인 무인도에 의한 것이라면, n은 거의r 0일 수 있습니다.완전한 생명 소멸의 경우, f, 즉 생명체가 한 번 나타난 행성에 몇 번이나 나타날 수 있는지에 대해서도l 유사한 요소가 적용될 수 있습니다.
METI인자
Alexander Zaitsev는 의사소통 단계에 있는 것과 전용 메시지를 보내는 것은 같지 않다고 말했습니다.예를 들어, 인간은 비록 의사소통적인 단계에 있지만 의사소통적인 문명이 아닙니다; 우리는 성간 메시지의 목적적이고 규칙적인 전송과 같은 활동을 연습하지 않습니다.이런 이유로 그는 고전적 [71]드레이크 방정식에 METI 인자(외계 지능에 대한 메시지)를 도입할 것을 제안했습니다.그는 그 요인을 "명확하고 파라노이드가 아닌 행성 의식을 가진 의사소통 문명의 분율"로 정의하거나, 실제로 의도적인 성간 전파에 관여하는 의사소통 문명의 분율을 다르게 표현했습니다.
METI 요소는 첫 번째 접촉을 원하는 다른 사람이 보낸 방송을 수신하기 위해 한 문명에 의한 능동적이고 의도적인 메시지 전송이 필요하지 않기 때문에 다소 오해의 소지가 있습니다.단지 그들이 능력 있고 호환되는 수신기 시스템을 작동시키는 것이 필요합니다. 그러나 이것은 인간이 정확하게 추정할 수 없는 변수입니다.
생성 가스
천문학자 사라 시거는 생체 서명 [72]가스가 있는 행성을 찾는 것에 초점을 맞춘 수정된 방정식을 제안했습니다.이 가스들은 행성 대기에 원격 우주 [73]망원경으로 탐지할 수 있는 수준까지 축적될 수 있는 살아있는 유기체에 의해 만들어집니다.
시거 방정식은 [73][a]다음과 같습니다.
여기서:
N = 생명체의 징후가 감지 가능한 행성의 수
N = 관측된 별의 개수
F = 조용한 별들의 분율
F = 거주가능 영역에 암석형 행성이 있는 항성의 분율
F = 관측할 수 있는 행성의 비율
F = 생명체가 존재하는 분율
F = 생명체가 검출 가능한 특징 가스를 생성하는 비율
시거는 "우리는 실제로 다른 주제인 드레이크 방정식을 버리지 않을 것입니다."라고 강조하며, "드레이크가 그 방정식을 생각해낸 이후, 우리는 수천 개의 외계 행성을 발견했습니다.우리는 공동체로서 그 밖에 무엇이 있을지에 대한 우리의 관점이 혁신적이었습니다.이제 우리의 손에는 지적 생명과 관련이 없는 진짜 질문이 있습니다. 우리는 가까운 미래에 어떤 방식으로든 생명의 징후를 감지할 수 있을까요?"[74]

비평

드레이크 방정식에 대한 비판은 주로 방정식의 몇몇 항들이 대체로 또는 전적으로 추측에 근거한다는 관찰에 따라 이루어집니다.항성 생성률은 잘 알려져 있고, 행성의 발생률은 이론적, 관측적 근거가 확실하지만, 방정식의 다른 항들은 매우 추측적입니다.불확실성은 물리학이 아닌 생명, 지능, 문명의 진화에 대한 현대의 이해를 중심으로 전개됩니다.단 하나의 예제만 알려져 있는 일부 모수에 대해서는 통계적 추정치를 사용할 수 없습니다.결과적으로 방정식은 어떤 종류의 확고한 결론을 도출하는 데 사용될 수 없으며, 결과적인 오차 한계는 일부 사람들이 허용 가능하거나 [75][76]의미 있다고 간주하는 것을 훨씬 넘어서는 거대한 것입니다.

그러한 비판에[77] 대한 한 가지 답은 드레이크 방정식이 현재 측정되지 않은 매개 변수에 대한 추측을 포함하고 있지만, 이는 이러한 주제에 대한 대화를 촉진하기 위한 방법으로 의도되었다는 것입니다.그러면 어떻게 실험적으로 진행할 것인가가 초점이 됩니다.실제로 드레이크는 원래 그린뱅크 [78]회의에서 논의할 의제로만 방정식을 만들었습니다.

페르미 역설

주요 기사:페르미 역설

수천만 년 동안 지속된 문명은 현재의 기술로 예측할 수 있는 느린 속도로도 은하계 전체에 퍼질 수 있습니다.그러나 이 은하계나 2조개 [79][80]은하계의 관측 가능한 우주에서 문명이나 지적 생명체의 확인된 징후는 발견되지 않았습니다.이 사고방식에 따르면, 이용 가능한 모든 영토를 채우는 경향(또는 적어도 탐험하는 경향)은 생물체의 보편적인 특성으로 보이기 때문에, 지구는 이미 식민지화되었거나 최소한 방문했어야 하지만, 이것에 대한 증거는 존재하지 않습니다.그래서 페르미는 "모두 어디에 있습니까?"[81][82]라는 질문을 던졌습니다.

이 접촉의 부족을 설명하기 위해 많은 설명들이 제안되었습니다; 2015년에 출판된 책은 75개의 다른 [83]설명들에 대해 상세히 설명했습니다.드레이크 방정식(Drake Equation)의 관점에서 설명은 세 가지 클래스로 나눌 수 있습니다.

이러한 추론은 거대 필터 가설로 이어지는데, 거대한 별의 수에도 불구하고 관측된 외계 문명이 없기 때문에, 그 과정에서 최소한 한 단계는 최종 값을 줄이기 위한 필터 역할을 해야 한다는 [84]것입니다.이 견해에 따르면, 지능적인 생명이 발생하기가 매우 어렵거나, 기술적으로 진보한 문명들의 수명, 또는 그들이 자신들의 존재를 드러내는 기간이 상대적으로 짧아야 합니다.

앤더스 샌드버그, 에릭 드렉슬러, 토비 오드의 분석은 "우리의 관측 가능한 [85]우주에 다른 지적 생명체가 존재하지 않을 상당한 가능성"을 시사합니다.

소설과 대중문화에서

이 방정식은 진 로든베리에 의해 그가 만든 텔레비전 시리즈인 스타 트렉에서 보여지는 다양한 거주 행성들을 뒷받침한다고 인용되었습니다.하지만, 로든베리는 그와 같은 방정식을 가지고 있지 않았고, 그는 그의 원래 [86]제안을 위해 그것을 "발명"하도록 강요 받았습니다.로든베리가 발명한 방정식은 다음과 같습니다.

로든베리의 가상 버전의 방정식에 대해 드레이크 자신은 첫 번째 힘으로 상승한 숫자는 단지 숫자 [87]그 자체라고 말했습니다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 여기서 수식의 렌더링은 인용된 [73]소스의 렌더링에서 표현의 명료성을 높이기 위해 약간 수정되었습니다.

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