Hoeveel intelligente beschavingen zouden er nu in onze melkweg moeten zijn? In 1961 bedacht de Amerikaanse astrofysicus Frank Drake, die op 2 september op 92-jarige leeftijd overleed, een vergelijking om dit te schatten. De Drake-vergelijking, daterend uit een fase in zijn carrière waarin hij "te naïef was om nerveus te zijn" (zoals hij het later uitdrukte), is beroemd geworden en draagt ​​zijn naam.

Dit plaatst Drake in het gezelschap van torenhoge natuurkundigen met naar hen vernoemde vergelijkingen, waaronder James Clerk Maxwell en Erwin Schrödinger. In tegenstelling tot die, omvat de vergelijking van Drake geen natuurwet. In plaats daarvan combineert het enkele slecht bekende waarschijnlijkheden tot een geïnformeerde schatting.

Welke redelijke waarden je ook in de vergelijking invoert (zie afbeelding hierboven), het is moeilijk om de conclusie te vermijden dat we niet alleen in de melkweg zouden moeten zijn. Drake bleef zijn hele dagen een voorstander en voorstander van de zoektocht naar buitenaards leven, maar heeft zijn vergelijking ons echt iets geleerd?

Drake's vergelijking lijkt misschien ingewikkeld, maar de principes zijn eigenlijk vrij eenvoudig. Het stelt dat in een sterrenstelsel zo oud als het onze, het aantal beschavingen dat kan worden gedetecteerd doordat ze hun aanwezigheid uitzenden, gelijk moet zijn aan de snelheid waarmee ze ontstaan, vermenigvuldigd met hun gemiddelde levensduur.

Het lijkt misschien giswerk om een ​​waarde te hechten aan de snelheid waarmee beschavingen voorkomen, maar Drake realiseerde zich dat het kan worden opgesplitst in beter hanteerbare componenten.

Hij stelde dat de totale snelheid gelijk is aan de snelheid waarmee geschikte sterren worden gevormd, vermenigvuldigd met de fractie van die sterren met planeten. Dit wordt vervolgens vermenigvuldigd met het aantal planeten dat leven kan dragen per systeem, maal de fractie van die planeten waar het leven begint, vermenigvuldigd met de fractie van die waar leven intelligent wordt, maal de fractie van die planeten die hun aanwezigheid uitzenden.

Tricky waarden

Toen Drake zijn vergelijking voor het eerst formuleerde, was de enige term die met enig vertrouwen bekend was de snelheid van stervorming - ongeveer 30 per jaar.

Wat betreft de volgende termijn, in de jaren zestig, hadden we geen bewijs dat andere sterren planeten hebben, en een op de tien leek misschien een optimistische schatting. Observaties van exoplaneten (planeten die rond andere sterren draaien) die in de jaren negentig zijn begonnen en deze eeuw tot bloei zijn gekomen, geven ons echter het vertrouwen dat de meeste sterren planeten hebben.

Gezond verstand suggereert dat de meeste systemen van meerdere planeten er één zouden hebben op de juiste afstand van zijn ster om in staat te zijn leven te ondersteunen. De aarde is die planeet in ons zonnestelsel. Bovendien was Mars in het verleden mogelijk geschikt voor overvloedig leven - en het zou nog steeds kunnen vasthouden.

Tegenwoordig realiseren we ons ook dat planeten niet warm genoeg hoeven te zijn om vloeibaar water aan de oppervlakte te laten bestaan ​​om leven te ondersteunen. Het kan voorkomen in de interne oceaan van een met ijs bedekt lichaam, ondersteund door warmte die wordt gegenereerd door radioactiviteit of getijden in plaats van zonlicht.

Er zijn verschillende waarschijnlijke kandidaten onder de manen van Jupiter en Saturnus, bijvoorbeeld. Als we manen toevoegen als zijnde in staat om leven te herbergen, zou het gemiddelde aantal bewoonbare lichamen per planetenstelsel gemakkelijk één kunnen overschrijden.

De waarden van de termen aan de rechterkant van de vergelijking blijven echter meer vatbaar voor uitdaging. Sommigen zouden denken dat, gegeven een paar miljoen jaar om mee te spelen, het leven overal zal beginnen waar het maar geschikt is.

Dat zou betekenen dat de fractie geschikte lichamen waar het leven daadwerkelijk op gang komt ongeveer gelijk is aan één. Anderen zeggen dat we tot nu toe geen bewijs hebben dat leven ergens anders dan op aarde is begonnen, en dat het ontstaan ​​van leven in feite een buitengewoon zeldzame gebeurtenis kan zijn.

Zal het leven, als het eenmaal is begonnen, uiteindelijk intelligentie ontwikkelen? Het moet waarschijnlijk voorbij het microbiële stadium komen en eerst meercellig worden.

Er zijn aanwijzingen dat meercellig leven meer dan eens op aarde is begonnen, dus meercellig worden is misschien geen barrière. Anderen wijzen er echter op dat op aarde het 'juiste soort' meercellig leven, dat bleef evolueren, slechts één keer verscheen en zeldzaam zou kunnen zijn op galactische schaal.

Intelligentie kan een concurrentievoordeel opleveren ten opzichte van andere soorten, wat betekent dat de evolutie ervan vrij waarschijnlijk is. Maar we weten het niet zeker.

En zal intelligent leven technologie ontwikkelen tot het stadium waarin het (per ongeluk of opzettelijk) zijn bestaan ​​door de ruimte uitzendt? Misschien voor oppervlaktebewoners zoals wij, maar het kan zeldzaam zijn voor bewoners van interne oceanen van bevroren werelden zonder atmosfeer.

Hoe lang duren beschavingen?

Hoe zit het met de gemiddelde levensduur van een detecteerbare beschaving, L ? Onze tv-uitzendingen begonnen de aarde in de jaren vijftig van ver te detecteren, wat een minimumwaarde opleverde voor L van ongeveer 70 jaar in ons eigen geval.

In het algemeen echter, L kan worden beperkt door de ineenstorting van de beschaving (hoe groot is de kans dat die van ons nog 100 jaar duurt?) of door de bijna totale teloorgang van radio-uitzendingen ten gunste van internet, of door een bewuste keuze om uit angst "stil te gaan" van vijandige galactische bewoners.

Speel zelf met de cijfers - het is leuk! Je zult zien dat als L is meer dan 1000 jaar, N (het aantal detecteerbare beschavingen) zal waarschijnlijk groter zijn dan honderd. In een interview opgenomen in 2010, zei Drake zijn beste gok bij N was ongeveer 10.000.

We leren elk jaar meer over exoplaneten en gaan een tijdperk in waarin het steeds haalbaarder wordt om hun atmosferische samenstelling te meten om bewijs van leven te onthullen. Binnen de komende tien jaar of twee kunnen we hopen op een veel beter onderbouwde schatting van de fractie van aardachtige planeten waar het leven begint.

Dit zal ons niets vertellen over het leven in de interne oceanen, maar we kunnen hopen op inzichten daarin van missies naar de ijzige manen van Jupiter, Saturnus en Uranus. En we kunnen natuurlijk echte signalen van buitenaardse intelligentie detecteren.

Hoe dan ook, de vergelijking van Frank Drake, die zoveel onderzoekslijnen heeft gestimuleerd, zal ons een tot nadenken stemmend perspectief blijven geven. Daarvoor moeten we dankbaar zijn. + Verder verkennen

Een bijgewerkte manier om de waarschijnlijkheid van het bestaan ​​van buitenaardse beschavingen te berekenen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.