1961 ஆம் ஆண்டில், வானியலாளர் ஃபிராங்க் டிரேக், மேற்கு வர்ஜீனியாவில் உள்ள கிரீன் பேங்கில் நடந்த முதல் SETI மாநாட்டில் கரும்பலகையில் ஒரு சமன்பாட்டை வரைந்தார். சரியான பதிலைக் கணக்கிடுவதே அவரது குறிக்கோள் அல்ல - அந்த நேரத்தில் கிடைத்த அறிவைக் கொண்டு அது சாத்தியமற்றது என்று அவர் ஒப்புக்கொண்டார். அறியாமையை ஒழுங்கமைப்பதே குறிக்கோளாக இருந்தது: சரியான கேள்விகளைக் கண்டறிவது, அறியக்கூடியவற்றை அறியாதவற்றிலிருந்து பிரிப்பது மற்றும் வேற்று கிரக நுண்ணறிவுக்கான தேடலை தூய ஊகங்களுக்குப் பதிலாக ஒரு விஞ்ஞானப் பிரச்சினையாக உருவாக்குவது. அறுபது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, கெப்லர் விண்வெளி தொலைநோக்கி மற்றும் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி ஆகியவை அந்தக் கேள்விகளில் சிலவற்றிற்கு பதிலளித்துள்ளன. மற்றவை எப்போதும் போல நிச்சயமற்றதாகவே ��ருக்கின்றன.
டிரேக் சமன்பாட்டின் ஏழு மாறிகள்
டிரேக் சமன்பாடு எந்த நேரத்திலும் பால்வெளி மண்டலத்தில் செயல்படும், தொடர்பு கொள்ளும் நாகரிகங்களின் எண்ணிக்கையை மதிப்பிடுகிறது:
N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L
ஒவ்வொரு மாறியும் நட்சத்திர உருவாக்கம் முதல் கண்டறியக்கூடிய நாகரிகம் வரையிலான சங்கிலியில் ஒரு படிநிலையைக் குறிக்கிறது:
| Variable | What It Means |
|---|---|
| N | Number of civilizations we could detect right now |
| R* | Average rate of star formation in the Milky Way (stars/year) |
| fp | Fraction of those stars that have planets |
| ne | Average number of planets per planetary system in the "habitable zone" |
| fl | Fraction of habitable planets where life actually emerges |
| fi | Fraction of life-bearing planets where intelligent life evolves |
| fc | Fraction of intelligent civilizations that develop detectable technology |
| L | Average lifespan of a detectable civilization (years) |
முடிவு N என்பது இதுவரை இருந்த நாகரிகங்களின் மொத்த எண்ணிக்கை அல்ல - இது தற்போது நம்முடன் ஒரே நேரத்தில் செயலில் உள்ள மற்றும் பரவும் எண்ணிக்கையாகும். ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உயர்ந்து வீழ்ச்சியடைந்த நாகரீகம் N.
நாம் அறிந்தவை மற்றும் நாம் ஊகித்தவை
ஏழு மாறிகளில் இரண்டில் நமது நம்பிக்கையை வானியல் மாற்றியுள்ளது. கெப்லர் பணிக்கு முன் (2009-2018), fp மற்றும் ne ஆகியவை படித்த யூகங்கள். இப்போது அவை நியாயமான முறையில் நன்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கண்காணிப்புத் தரவுகளாக உள்ளன.
R (நட்சத்திர உருவாக்க விகிதம்):* பால்வீதி அதன் வரலாற்றில் சராசரியாக ஆண்டுக்கு 1-3 புதிய நட்சத்திரங்களை உருவாக்குகிறது என்று வானியலாளர்கள் மதிப்பிடுகின்றனர். விண்மீன் வயது மற்றும் நட்சத்திரத்தை உருவாக்கும் வாயு நுகரப்படும் போது தற்போதைய விகிதம் கீழ் முனையை நோக்கி உள்ளது. டிரேக் 1961 இல் 10 ஐப் பயன்படுத்தினார் - இது விண்மீனின் முந்தைய, மிகவும் செயலில் இருந்த காலத்திற்கான அதிக மதிப்பீடு. நவ��ன ஒருமித்த கருத்து: R ≈ 1-3 நட்சத்திரங்கள்/வருடம்*.
fp (கிரகங்களுடன் பின்னம்): கிரகங்கள் விதிவிலக்கு அல்ல, விதி என்று கெப்லர் தரவு வெளிப்படுத்தியது. சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்களில் தோராயமாக 70%–90% குறைந்தது ஒரு கிரகத்தையாவது வழங்குகிறது. அனைத்து நட்சத்திர வகைகளுக்கும், பின்னம் 1.0க்கு அருகில் இருக்கும். fp ≈ 0.9–1.0 இப்போது நன்கு ஆதரிக்கப்படுகிறது.
ne (ஒவ்வொரு அமைப்பிற்கும் வாழக்கூடிய மண்டல கிரகங்கள்): இது மிகவும் நுணுக்கமானது. உன்னதமான "வாழக்கூடிய மண்டலம்" என்பது மேற்பரப்பில் திரவ நீர் இருக்கக்கூடிய வரம்பாகும். கெப்லர் தரவுகள் வாழக்கூடிய மண���டலத்தில் சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரத்திற்கு தோராயமாக 0.4–0.8 பூமி அளவிலான கிரகங்கள் இருப்பதாகக் கூறுகிறது. நிலத்தடி திரவ நீரை (யூரோபா, என்செலடஸ்) உள்ளடக்கிய வரையறையை விரிவுபடுத்துவது இதை கணிசமாக உயர்த்துகிறது. ne ≈ 0.4–1.0 வழக்கமான வாழக்கூடிய மண்டல மதிப்பீடுகளுக்கு.
fl, fi, fc, L: இவை ஆழமா��� நிச்சயமற்றதாகவே இருக்கின்றன - அனுமானங்களைப் பொறுத்து பல அளவு ஆர்டர்களை பரப்புகின்றன. எங்களிடம் ஒவ்வொன்றிற்கும் ஒரு மாதிரி அளவு உள்ளது: பூமி.
ப்ளக்கிங் இன் ஆப்டிமிஸ்டிக் vs அவநம்பிக்கையான மதிப்புகள்
கீழே உள்ள அட்டவணை டிரேக்கின் அசல் 1961 மதிப்பீடுகளை நவீன நம்பிக்கை மற்றும் அவநம்பிக்கை வரம்புகளுட��் ஒப்பிடுகிறது:
| Variable | Drake (1961) | Modern Optimistic | Modern Pessimistic |
|---|---|---|---|
| R* | 10 | 3 | 1 |
| fp | 0.5 | 1.0 | 0.9 |
| ne | 2.0 | 0.8 | 0.1 |
| fl | 1.0 | 0.5 | 0.000001 |
| fi | 0.01 | 0.1 | 0.000001 |
| fc | 0.01 | 0.1 | 0.0001 |
| L | 10,000 | 100,000 | 100 |
| N (result) | 1,000 | 240 | ~0.000000000001 |
அவநம்பிக்கையான சூழ்நிலையானது "அரிதான பூமி" கருதுகோளை பிரதிபலிக்கிறது - சிக்கலான விலங்குகளின் வாழ்க்கைக்கு அசாதாரணமான சாத்தியமற்ற சூழ்நிலைகள் (நிலையான நட்சத்திரம், அலை நிலைப்படுத்தலுக்கான வலது-அளவிலான சந்திரன், தட்டு டெக்டோனிக்ஸ், வியாழன் சிறுகோள்களிலிருந்து கவசம் மற்றும் பல) தேவை என்ற கருத்து. அரிதான ��ூமியின் அனுமானங்களின் கீழ், கவனிக்கக்கூடிய பிரபஞ்சத்தில் பூமி தனித்துவமானதாக இருக்கலாம்.
நம்பிக்கையான சூழ்நிலையானது, வாழ்க்கை என்பது வேதியியலின் இயல்பான விளைவு, சரியான சூழ்நிலையில், நுண்ணறிவு என்பது பரிணாம வளர்ச்சியின் இயல்பான விளைவு, மற்றும் நாகரிகங்கள் கண்டறியக்கூடிய அளவுக்கு நீண்ட காலம் நீடிக்கின்றன.
டிரேக்கின் அசல் 1961 மதிப்பீடு
கிரீன் பேங்க் மாநாட்டில், டிரேக் கூடியிருந்த விஞ்ஞானிகளுடன் தனது சொந்த சமன்பாட்டின் மூலம் பணியாற்றினார் - கார்ல் சாகன், ஜே.பி.எஸ். ஹால்டேன் மற்றும் ஜான் லில்லி. விஞ்ஞானிகள் அறிய முடியாத உயிரியல் மற்றும் சமூகவியல் மாறிகள் மீது பிரிக்கப்பட்டனர், ஆனால் குழு ஒருமித்த கருத்த��� பால்வீதியில் 1,000 முதல் 100,000,000 நாகரிகங்களின் மதிப்பீட்டை உருவாக்கியது.
டிரேக் தனிப்பட்ட முறையில் சுமார் 10,000 நாகரிகங்களின் மதிப்பீட்டை விரும்பினார். L - நீண்ட ஆயுட்கால மாறி - முக்கிய நிச்சயமற்றது என்று அவரது தர்க்கம் இருந்தது. அணு மற்றும் தொழில்நுட்பத் திறனை வளர்த்துக் கொண்ட பிறகு, நாகரிகங்கள் தங்களை ஒப்பீட்டளவில் விரைவாக அழித்துக் கொள்ள முனைந்தால், L ஆனது சில நூறு ஆண்டுகள் மட்டுமே இருக்கும். அவர்கள் தங்கள் தொழில்நுட்ப இளமைப் பருவத்தில் தப்பிப்பிழைத்தால், எல் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் இருக்கலாம். டிரேக் நீண்ட ஆயுளைப் பற்றி நம்பிக்கையுடன் இருந்தார், எனவே N.
அடுத்தடுத்த நேர்காணல்களில், டிரேக் மற்ற நாகரிகங்களின் இருப்பு குறித்து தொடர்ந்து நம்பிக்கையை வெளிப்படுத்தினார், அதே நேரத்தில் உயிரியல் மாறிகள் அவதானிப்பதன் மூலம் அடிப்படையில் கட்டுப்படுத்தப்படவில்லை என்பதை ஒப்புக்கொண்டா��்.
Exoplanet தரவுகளுடன் நவீன மதிப்பீடுகள்
கெப்லர் பணியும் அதைத் தொடர்ந்து TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) 2024 ஆம் ஆண்டு வரை 5,500 உறுதிப்படுத்தப்பட்ட புறக்கோள்களை பட்டியலிட்டுள்ளன. பல முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள் டிரேக் கணக்கீட்டை செம்மைப்படுத்தியுள்ளன:
** வாழத் தகுந்த மண்டலங்களில் பாறைக் கோள்கள் பொதுவானவை.** கெப்லரின் புள்ளியியல் பகுப்பாய்வு சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்களில் தோராயமாக 20-50% வாழத் தகுந்த மண்டலத்தில் ஒரு பாறைக் கோள் இருப்பதாகக் கூறுகிறது.
சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரங்கள் படத்தை சிக்கலாக்குகின்றன. சிவப்பு குள்ளர்கள் (எம்-வகை நட்சத்திரங்கள்) விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து நட்சத்திரங்களிலும் ~75% மற்றும் பாறைக் கோள்களை அவற்���ின் வாழக்கூடிய மண்டலங்களில் அடிக்கடி ஹோஸ்ட் செய்கின்றன. இருப்பினும், சிவப்பு குள்ளன் வாழக்கூடிய மண்டலங்கள் நட்சத்திரத்திற்கு மிகவும் நெருக்கமாக உள்ளன, அதாவது கிரகங்கள் தீவிர எரிப்பு மற்றும் அலை பூட்டுதல் ஆகியவற்றை எதிர்கொள்கின்றன - இது வாழ்க்கைக்கு தடையாக இருக்கலாம் அல்லது இல்லாமல் இருக்கலாம்.
ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி எக்ஸோபிளானெட் வளிமண்டலங்களை வகைப்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளது, உயிரியல் செயல்முறைகளை பரிந்துரைக்கும் சேர்க்கைகளில் ஆக்ஸிஜன், மீத்தேன் மற்றும் நைட்ரஸ் ஆக்சைடு போன்ற உயிர் கையொப்பங்களைத் தேடுகிறது. 2024 ஆம் ஆண்டு வரை, உறுதிப்படுத்தப்பட்ட உயிர் கையொப்பங்கள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை, ஆனால் தேடல் அதன் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது.
நவீன எக்ஸோப்ளானெட் தரவைப் பயன்படுத்தி புதுப்பிக்கப்பட்ட மதிப்பீடுகள் மற்றும் fl என்பது அற்பமானதல்ல எனக் கருதுவது, பால்வீதியில் உள்ள நாகரீகங்களை நம்பிக்கையான அனுமானங்களின் கீழ் தொடர்புகொள்வதை நூறுகள் முதல் ஆயிரக்கணக்கில் பரிந்துரைக்கிறது - அல்லது அவநம்பிக்கையானவற்றின் கீழ் ஒரே ஒரு (நம்மிடம்) இருக்கலாம்.
ஃபெர்மி மு���ண்பாடு: எல்லோரும் எங்கே?
நம்பிக்கையான மதிப்பீடுகள் சரியாக இருந்தால் மற்றும் பால்வெளியில் ஆயிரக்கணக்கான நாகரீகங்கள் இருந்தால், என்ரிகோ ஃபெர்மி 1950 இல் பிரபலமாகக் கேட்டார்: அவை எங்கே? விண்மீன் தோராயமாக 13.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையானது. சுமாரான விரிவாக்க விகிதத்தில், நமக்கு 1 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் ஒரு நாகரிகம் முழு விண்மீனையும் பல மடங்கு காலனித்துவப்படுத்தியிருக்கலாம். எங்களிடம் மெகாஸ்ட்ரக்சர்கள் எதுவும் இல்லை, உறுதிப்படுத்தப்பட்ட சிக்னல்கள் எதுவும் இல்லை, மேலும் கடந்த கால அல்லது தற்போதைய வேற்றுகிரக பார்வையாளர்கள் பற்றிய எந்த ஆதாரமும் இல்லை.
அபரிமிதமான வாழ்வின் எதிர்பார்ப்புக்கும் அனுசரிக்கப்படும் அம���திக்கும் இடையிலான இந்த முரண்பாடுதான் ஃபெர்மி முரண்பாடு. முன்மொழியப்பட்ட விளக்கங்கள் சில பரந்த வகைகளில் அடங்கும்:
தி கிரேட் ஃபில்டர் கருதுகோள்: பெரும்பாலான நாகரீகங்கள் விண்வெளிக்கு செல்வதற்கு முன்பே அழிந்துவிட்டன (சிக்கலான யூகாரியோடிக் செல்களை உருவாக்குவதில் உள்ள சிரமம் போன்ற ஒரு "வடிகட்டி" ஏற்கனவே நமக்குப் பின்னால் உள்ளது), அல்லது நமது தொழில்நுட்ப நிலையை அடையும் நாகரீகங்களை அழிக்கும் (ஒரு வடிகட்���ி இன்னும் நமக்கு முன்னால் - மிகவும் பயமுறுத்தும் சூழ்நிலை).
** மிருகக்காட்சிசாலை கருதுகோள்:** நாகரிகங்கள் வெளியில் உள்ளன ஆனால் வேண்டுமென்றே எங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளாமல் இருக்கின்றன, ஒருவேளை ஒரு வகையான முதன்மையான கட்டளைக்கு மதிப்பளிக்கலாம்.
தி டார்க் ஃபாரஸ்ட் கருதுகோள் (லியு சிக்சினின் அறிவியல் புனைகதையிலிருந்து): எந்த நாகரீகமும் அதன் இருப்பை அறிவிக்கும் பிறரால் அண்ட சுய-பாதுகாப்பிற்காக செயல்படுவதால் விரைவில் அகற்றப்படும். இது அனைத்து மேம்பட்ட நாகரிகங்களிலிருந்தும் கிட்டத்தட்ட மொத்த வானொலி அமைதியை முன்னறிவிக்கிறது.
��ூரங்கள் மற்றும் நேரம்: பால்வெளி 100,000 ஒளியாண்டுகள் முழுவதும் உள்ளது. ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் சிக்னல்கள் கூட அதை கடக்க பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் ஆகும். நமது வானொலி குமிழி பூமியில் இருந்து சுமார் 110 ஒளி ஆண்டுகள் மட்டுமே நீண்டுள்ளது - விண்மீன் மண்டலத்தின் ஒரு சிறிய பகுதி. யாரையும் கண்டறியும் அளவுக்கு நீண்ட நேரம் அல்லது சத்தமாக நாம் கேட்���ாமல் இருக்கலாம்.
டிரேக் சமன்பாடு ஃபெர்மி முரண்பாட்டை தீர்க்காது - அது கூர்மைப்படுத்துகிறது. நாம் கட்டுப்படுத்தும் ஒவ்வொரு அளவுருவும் அமைதியை மிகவும் மர்மமானதாக ஆக்குகிறது அல்லது அதை விளக்க உதவுகிறது. அந்த பதற்றம், கணிதம் என்ன பரிந்துரைக்கிறது மற்றும் இதுவரை கண்டுபிடிக்கத் தவறிய அவதானிப்புகள், சமன்பாட்டை 1961 இல் இருந்ததைப் போலவே இன்றும் அறிவுபூர்வமாக உயிர்ப்பிக்க வைக்கிறது.