Формула дрейка оценка числа внеземных цивилизаций. Уравнение дрейка Уравнение Дрейка в культуре

Во время прохождения конференции в городе Грин-Бэнк, располагающемуся в штате Вирджиния, США, которая проходила в 1961 году, возник спор научных участников, астрономов и астрофизиков по теме доклада физиков Филиппа Моррисона (1915 года рождения) и Джузеппе Коккони (1914 года рождения). В ней обсуждалась возможность ученых земного шара, которые только начали прорываться на серьезный уровень принятия и расшифровки радиосигналов, получить посыл и связаться с цивилизациями других миров в галактике, посредством радиотелескопов. Так же были размышления над тем, что если такие разумные внеземные цивилизации существуют, то, скорее всего они уже посылают сигналы и возможно готовы к контакту с землянами. Необходимо только эти сигналы принять и качественно расшифровать. Причем, в процессе конференции была поставлена проблема: как можно рассчитать число таких разумных цивилизаций, готовых к контакту с нами?

Буквально на следующий день (а именно, в ночь с 1 по 2 ноября), после того, как этот вопрос был озвучен, американский радиоастроном Фрэнк Дрейк рекомендовал использовать следующую формулу для вычислений числа внеземных цивилизаций (ВЦ, она же N)

N = R?P?Ne?L?C?T?L, в которой:

• R - количество звезд, которые образуются во Вселенной ежегодно;
• P - шанс того, что у звезды присутствует система планет;
• Ne - вероятность того, что между этими планетами найдется такая, на которой будет шанс зарождения жизни;
• L - возможность, что на такой планете действительно может зародиться жизнь;
• F - вероятность возникновения разумных форм жизни на планете;
• C - реальная вероятность того, что жизнь, которая зародилась на указанной планете выбрала техногенно развивающийся путь, у нее в наличии есть средства, с помощью которых она может связываться через сигналы в космосе и она готова контактировать с другими мирами;
• Т - стандартное среднее время, в течении которого цивилизация, которая хотела бы контактировать с другими мирами, постоянно посылает радиосигналы, в надежде на связь с ВЦ.

Также есть альтернативная формула для вычисления количества ВЦ

N = N*?P?Ne?L?F?C?T/Tg, в которой:

• N* - количество всех звездных объектов нашей галактики;
• Tg - время жизни нашей галактики.

В основе этой формулы, были взяты следующие параметры переменных:

• R - количество звезд приравненное к 10, которые открываются каждый год;
• P - принимается, что половина звездных объектов имеет планеты;
• Ne - выяснено, что только два планетарных объекта могут иметь жизнь;
• L - приравнивается к 1, если условия позволяют, то жизнь на планете обязательно возникнет;
• F - всего сотая часть вероятности того, что жизнь на планете будет разумной;
• C - только 1 % разумных миров, которые готовы и выражают желания к контакту с другими мирами;
• Т - показатель в 10 000 лет (цивилизация, которая ведет техногенное развитие проживает около 10000 лет).

Эта формула показывает, насколько ученые земной цивилизации несведущи относительно того, что происходит во всей Вселенной, и позволила немного поделить на меньшие составляющие численную оценку всех возможных цивилизаций Космоса. При использовании представленных расчетов, уже исчезает гадательная составляющая и формула приобретает математический вид.
Однако во время прохождения выше указанной конференции известным могло быть только количество звезд, которые могут образовываться из года в год, то есть переменная R. Касаемо других параметров в этой формуле, то, например, Ne (число планет земного типа), то оно весьма неоднозначно. Если взять за основу нашу Солнечную систему, то в ней можно выбрать как единственное число Ne (нашу Землю), так и множественное (например, пять планет нашей системы, такие как Венера, Земля и Марс и какой-либо один крупный спутник планет-великанов Юпитера или Сатурна) объектов космоса обладающих свойствами и описанием планет.

Если брать прогнозы с оптимистическим будущем, то наша Галактика просто напичкана мирами, которые имеют достаточное техногенное развитие (N), а наша цивилизация - просто молодое и неопытное существо по сравнению с ними. Благодаря этому новость сразу стала доступной средством массовой информации, а затем в сознании всех людей сформировалась и устоялась мысль, что земная цивилизация не единственная во Вселенной и внеземной разум существует.

Однако, с течением времени, оптимистический прогноз, который породила формула Дрейка, становится весьма отдаленным. Если брать для примера Солнечную систему, то возможное зарождение жизни на планетах весьма маловероятно, а если это и возможно, то только под огромным слоем океанического льда на спутнике Сатурна - Европе. С 1961 года (год прохождения Грин-Бэнковской конференции) земными астрономами открывались множественные планетные системы вокруг звезд, которые были уже давно известны, но, увы, они очень отдаленно напоминали нашу собственную, Солнечную. Поскольку их планетные объекты, имеют орбиты с формой сильно вытянутых эллипсов, с очень большим эксцентриситетом (степень отклонения от окружности числовой характеристики канонического сечения). То есть температурные показатели, которые бывают на этих планетах в течении года, имеют очень большой перепад и не подходят для развития белковой жизни на этих них.

Также было выяснено, что необходимые показатели, которые характеризуют способность удерживать воду на своей поверхности для тела, которое считается планетой, в течении огромного промежутка времени (которое исчисляется миллиардами лет), без ее испарения и (или) вымерзания достаточно велики. И им соответствует пока только наша Земля, так как больше таких планетарных объектов не обнаружено. Это объясняется тем, что радиус тела, если он не будет соответствовать определенным параметрам даже на несколько сотых, то жизнь на планете не зародится или будет уничтожена.

В 1981 году астрономы переосмысливали формулу Дрейка применимо к тогдашним научным изысканиям и открытиям. Было посчитано значение N, равное в приближенных вычислениях 0,003. То есть 3 из тысячи (или одна из трех сотен) систем звездных скоплений должна иметь цивилизацию, которая имеет достаточно развитую техногенную базу и выражает желание к общению. То есть, следуя расчетам, процент обнаружения такой цивилизации равен 1:300.

За прошедшее время никаких продвижений к повышению этой цифры не наблюдается. Есть много критики по поводу данной формулы, которая не может дать точного результата, но ее рассмотрение привело к развитию и выделению средств (несколько миллионов долларов) на продвижение астрономии и множества естественных наук (биология, геология и т.п.), а также именно программ по поиску ВЦ. Хотя по данной формуле точно можно подставлять две переменные:

• R - то, число звезд, образовавшихся за год во Вселенной и которые можно определить;
• P - вероятность того, что звезда имеет систему планет.

Больше о формуле Дрейка и поиске внеземных цивилизаций в этом видео Владимира Сурдина:

Существует ли где-либо вне Земли такой пляж? Ответ на этот вопрос дает уравнение Дрейка.

Уравнение Дрейка – это формула, призванная выяснить число инопланетных цивилизаций, с которыми люди могут вступить в контакт. Была разработана в 1960 году астрофизиком Френком Дрейком, чтобы обосновать научность SETI, программы поиска внеземного разума.

В чем суть?

Задачей формулы является нахождение числа N – количества цивилизаций, способных выйти друг с другом на связь. Получают его умножением шести главных факторов:

• R – количество звезд, рождающихся за год (10, тут и далее по собственным оценкам Дрейка).
• f p – доля звезд с планетами. (0,5)
• n e – количество пригодных для жизни планет у звезды. (2)
• f l – шанс появления жизни в благоприятных условиях. (1 – если есть условия, то и жизнь обязательно появится)
• f с – отношение количества планет, где есть жители ищут контакт, к количеству планет, на которых просто есть жизнь. (0,01 или 1 процент)
• f i – шанс появление разумной жизни там, где просто есть жизнь. (0,01)
• L – срок существования развитой жизни, которая хочет вступить в межпланетный контакт (10 тысяч лет).

Итоговый результат по Дрейку – 10. Целых десять внеземных обществ, которые могут выйти с нами на связь! Но почему же они тогда молчат?

Не потеряйте. Подпишитесь и получите ссылку на статью себе на почту.

Не так давно на нашем ресурсе « » был опубликован материал под названием « », в котором затрагивался вопрос существования во Вселенной инопланетных разумных цивилизаций. Но если там сама эта возможность ставилась под сомнение, то здесь мы рассмотрим формулу, которая нередко служит опровержением вышеназванного парадокса. Эта формула называется уравнением Дрейка.

Некоторые общие данные

Начать стоит с того, что существует особый проект под общим названием «SETI» (аббревиатура от Search for Extraterrestrial Intelligence).В него входят различные проекты и мероприятия, направленные на поиск внеземных цивилизаций и вступление в контакт с ними. Проект существует уже несколько десятков лет (с 1959 года), практически с того момента, когда провёл свой первый эксперимент американский астроном Фрэнк Дрейк. Поиски «SETI» основаны на прослушивании радиоволн, которые могут посылать другие цивилизации из глубин космоса. Сам же Дрейк уже тогда считал это показателем высокотехнологического общества, а также наиболее приемлемым и разумным средством для поиска внеземных форм жизни.

Вероятность обнаружения любого сигнала на расстоянии свыше 500 световых лет практически равна нулю, т.е. 500 световых лет – это тот предел, в радиусе которого современные технологии могут вообще найти какой-либо радиосигнал. Из этого следует, что так называемое «Великое безмолвие», которое постоянно обнаруживают радиотелескопы, ещё не говорит о том, что иная жизнь во Вселенной не является возможной. И более высокие шансы на утверждение чего-либо с более менее солидной долей уверенности могут появиться лишь в случае, если земные «приёмники» смогут увеличить диапазон принятия сигнала ещё хотя бы на 900 световых лет.

В середине прошлого века человечество имело на эту тему ещё меньше данных. Однако уже в то время, когда советский космонавт Юрий Гагарин стал первым из людей, побывавших на орбите Земли (1961 год), Фрэнк Дрейк разработал своё уравнение, позволяющее приблизительно оценить количество возможных инопланетных цивилизаций в нашей галактике, называемой «Млечный путь». Это уравнение основывается на методах обнаружения электромагнитных импульсов.

Уравнение Дрейка

Уравнение Дрейка формулируется следующим образом:

N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L, где:

N – число разумных цивилизаций, которые готовы к вступлению в контакт

R – число звёзд, появляющихся в течение года в галактике «Млечный путь»

Fp – процент звёзд, которые имеют планеты на своих орбитах

Ne – среднее число планет и их спутников, условия которых подходят для зарождения жизни

Fl – вероятность появления жизни на подходящей для этого планете

Fi – вероятность появления разумных форм жизни на планетах, где вообще возможна жизнь

Fc – соотношение количества планет, на которых разумные формы жизни способны на контакт и ищут его, к числу планет, на которых вообще есть разумные формы жизни

L – время, в течение которого разумная жизнь существует, может вступить в контакт и хочет этого

Анализ уравнения Дрейка

Рассматривая уравнение Дрейка, становится очевидным тот факт, что значение N не может быть точно определено. К тому же, если двигаться по уравнению слева направо, оценки всех величин становятся всё более абстрактными. Однако это уравнение не должно оцениваться лишь числами. Некоторые исследователи убеждены, что данная формула есть лишь способ некоторой организации человеческого невежества. И если рассматривать гипотезу существования внеземного разума с сугубо математической точки зрения, то возможность получить ответ на вопрос о количестве инопланетных цивилизаций существенно ограничивается. Величина L является наиболее важной во всём уравнении. Человек не может знать, сколько способна просуществовать технологически развитая цивилизация. И даже если предположить, что инопланетная цивилизация всего одна, и существует на протяжении миллиардов лет или вообще вечность, то этого будет достаточно, чтобы приравнять в уравнении N и L.

Но заниматься поисками внеземного разума лишь посредством прослушивания радиоволн было бы ошибочным. Благодаря развитию астробиологии и космологии восприятие человеком космоса и путей развития иных форм жизни сильно изменилось. В начале существования «SETI» его специалисты пророчили стремительное развитие земных радиотехнологий и рост радиообмена, но связь «точка-тире-точка» поблекла на фоне спутников, направляющих к Земле свои сигналы, а акцент в телекоммуникациях сместился с радио на волоконную оптику для Интернет-трафика и кабельного ТВ, а значит, каких-либо серьёзных радиосигналов с Земли не будет поступать ещё минимум сотню лет.

Другим слабым местом формулы является количество планет, на которых могут развиваться разумные формы жизни. Предположительно, их количество должно быть в пределах 10 тысяч в нашей галактике. Но в настоящее время никаких подтверждений тому, что существует какой-либо основополагающий принцип, который мог бы направить первичную субстанцию на путь развития в Homo Sapiens. И этот вопрос останется без ответа, пока не будут найдены подтверждения жизни хотя бы на одной планете Солнечной системы.

Помимо прочего, в уравнении Дрейка не берутся во внимание и такие показатели, как возраст самой галактики и химико-механические параметры, например наличие определённых элементов, необходимых для формирования планет и зарождения жизни. Согласно мнению некоторых специалистов, уравнение Дрейка подразумевает не Вселенную, которая постоянно находится в динамике, но особое космологическое постоянство.

В формуле присутствуют величина приблизительного числа планет типа Земли, но не приведены оценки того, когда на этих планетах появляются разумные формы жизни. Огромный возраст нашей галактики и вероятность того, что разумная жизнь на её планетах могла присутствовать и 2 и 4,5 миллиарда лет назад, но уже могла угаснуть, не дают практически никакого пространства для обнаружения радиоволн.

На сегодняшний день астрономы отыскали уже примерно две тысячи внесолнечных планет. А общее количество звёзд, подобных Солнцу, может составлять свыше 40%. Но многие планеты являются слишком большими и находятся на орбитах очень близко к «своим» звёздам. Эти планеты называют «Горячими Юпитерами». Однако по прогнозам учёных, если улучшить методы поиска, то можно будет найти планеты меньшего размера и с более подходящими орбитальными характеристиками. Плюс к этому, за последние двадцать лет исследований удалось выяснить, что в Млечном пути могут существовать миллиарды планет, на которых возможна жизнь, способная существовать в экстремальных условиях, например, при повышенном содержании углекислого газа, на глубине до 10 000 метров и даже в серной кислоте.

Но, несмотря на «огрехи», уравнение Дрейка очень сильно повлияло на мышление людей. Главным образом, оно послужило отправной точкой для возникновения астробиологической науки. Выдающийся американский астрофизик Карл Саган высоко оценил то, что уравнение показало высокий процент обнаружения разумной внеземной жизни. А не так давно, в 2010 году, итальянский астроном Клаудио Макконе опубликовал свою версию уравнения Дрейка – статистическое уравнение Дрейка, которое является более сложным, но и более надёжным. С помощью новой формулы Макконе смог определить, что только в пределах Млечного пути может существовать 4 590 внеземных цивилизаций, что более чем на 1000 превышает число, которое получалось в классическом варианте уравнения. Коме этого, новая формула показала, что помимо человеческой цивилизации может быть ещё до 15 785 других, обладающих высокими технологиями.

Но даже если бы различные галактические сообщества находились на одном и том же расстоянии друг от друга, средняя его величина составила бы 28 845 световых лет, что делает невозможным любой контакт между этими сообществами, пусть и осуществлялся бы он с помощью электромагнитного излучения, перемещающегося со скоростью света. И даже если бы такое количество цивилизаций и существовало, межзвёздная связь между ними испытывала бы очень серьёзные технологические проблемы.

На самом деле уравнение Дрейка подлежит скрупулёзному и детальному изучению, и, не являясь специалистом в соответствующей области, довольно сложно толком разобраться, что к чему. Но нашей целью было отнюдь не исчерпывающее объяснение уравнения, а лишь указание на то, что к вопросу существования внеземного интеллекта учёные всего мира подходят более чем серьёзно и это имеет весьма веские основания.

История

Дрейк сформулировал уравнение в 1960 во время подготовки к телеконференции Green Bank. Эта конференция обозначила программу

Уравнение также часто называют уравнением Green Bank, так как именно здесь оно было впервые озвучено. Когда Дрейк выступал с этой формулой, он не предполагал, что она послужит аргументом сторонников Карл Саган, известный сторонник . Схожий аргумент - Великий фильтр, который утверждает, что отсутствие наблюдаемых цивилизаций при условии огромного количества наблюдаемых звёзд объясняется тем, что существует некий фильтр, препятствующий контактам.

Таким образом, основное значение уравнения - сведение большого вопроса о числе разумных цивилизаций к семи меньшим проблемам.

Исторические оценки параметров

Существует множество мнений по большинству параметров, приведём числа, использованные Дрейком в 1961:

• R = 10/год (10 звёзд образуется в год)
• f p = 0.5 (половина звёзд имеет планеты)
• n e = 2 (в среднем две планеты в системе пригодны для жизни)
• f l = 1 (если жизнь возможна, она обязательно возникнет)
• f i = 0.01 (1 % вероятности, что жизнь разовьётся до разумной)
• f c = 0.01 (1 % цивилизаций может и хочет установить контакт)
• L = 10,000 years (технически развитая цивилизация существует 10000 лет)

Уравнение Дрейка даёт N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 10.

Величина R определяется из астрономических измерений, и является наименее обсуждаемой величиной; f p менее определённая, но также не вызывает значительных дискуссий. Надёжность n e была довольно высокой, но после открытия многочисленных газовых гигантов на орбитах малого радиуса, непригодных для жизни, возникли сомнения. Кроме того, многие звёзды в нашей галактике - красные карлики , излучающие жёсткое рентгеновское излучение , способное, по результатам моделирования, даже разрушать атмосферу. Также неисследована возможность существования жизни на спутниках планет-гигантов, наподобие Юпитерианской Европы , или Сатурнианского Титана).

В зависимости от сделанных предположений N часто получается значительно большей 1. Именно такие оценки и послужили мотивацией для движения

Некоторые результаты для различных предположений:

R = 10/год, f p = 0.5, n e = 2, f l = 1, f i = 0.01, f c = 0.01, and L = 50,000 лет N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 50,000 = 50 (в любой момент времени существует около 50 цивилизаций, способных к контакту)

Пессимистические оценки, однако, утверждают, что жизнь редко развивается до разумной, а развитые цивилизации долго не живут:

R = 10/год, f p = 0.5, n e = 2, f l = 1, f i = 0.001, f c = 0.01, and L = 500 лет N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.001 × 0.01 × 500 = 0.05 (мы, скорее всего, одиноки)

Оптимистические оценки утверждают, что 10 % могут и хотят установить контакт, и при этом существуют до 100000 лет:

R = 20/год, f p = 0.1, n e = 0.5, f l = 1, f i = 0.5, f c = 0.1, and L = 100,000 лет N = 20 × 0.1 × 0.5 × 1 × 0.5 × 0.1 × 100,000 = 5,000

Современные оценки

В этой секции приводятся наиболее достоверные на сегодняшний день значения параметров.

R = скорость возникновения звёзд

Оценена Дрейком как 10/год. Последние результаты NASA и Европейского космического агентства дают величину 7 в год.

f p = доля звёзд с планетарными системами

Оценена Дрейком как 0.5. Согласно последним исследованиям, как минимум 30 % звёзд солнечного типа имеют планеты , а, учитывая то, что обнаруживаются только крупные планеты, эту оценку можно считать заниженной. Инфракрасные исследования пылевых дисков вокруг молодых звезд предполагает, что 20-60 % звезд солнечного типа могу сформировать планеты, подобные Земле.

n e = Среднее число пригодных планет или спутников в одной системе

Оценка Дрейка - 2. Марси, в отмечает, что большинство обнаруженных планет имеют сильно эксцентричные орбиты, либо проходят слишком близко к звезде. Известны, однако, системы, имеющие звезду солнечного типа и планеты с благоприятными орбитами (HD 70642 , HD 154345, или Глизе 849). Вероятно наличие у них планет земного типа в пригодной для жизни области, не обнаруженных вследствие малого размера. Также утверждается, что для возникновения жизни не требуется солнцеподобная звезда или планета, похожая на Землю - Глизе 581d также может быть обитаема. Хотя известно около 200 планетных систем, это даёт лишь n e > 0.005 . Даже для планеты в обитаемой зоне возникновение жизни может быть невозможно из-за отсутствия некоторых химических элементов. Также, существует Гипотеза Уникальной Земли , утверждающая, что сочетание всех необходимых факторов крайне маловероятно, и, возможно, Земля - уникальна в этом плане. Тогда n e считается крайне малой величиной.

f l = Вероятность возникновения жизни в подходящих условиях

Оценена Дрейком как 1. В 2002, Чарльз Лайнвивер и Тамара Дэвис оценили f l как > 0.13 для планет с более чем миллиардом лет истории на основе Земной статистики. Лайнвивер также определил, что около 10 % звёзд в галактике пригодны для жизни с точки зрения наличия тяжёлых элементов, удаления от сверхновых и достаточно стабильных по строению.

f i = Вероятность развития до появления разума

Оценена Дрейком как 0.01.

f c = Доля цивилизаций, имеющих возможность и желание установить контакт.

Оценена Дрейком как 0.01.

L = Ожидаемая продолжительность жизни цивилизации, в течение которого она производит попытки установить контакт.

Оценка Дрейка - 10000 лет. В статье в Scientific American , Майкл Шеммер оценил L в 420 лет, основываясь на примере шестидесяти исторических цивилизаций. Используя статистику по «современным» цивилизациям, он получил 304 года. Тем не менее, падение цивилизаций, как правило, не сопровождалось полной потерей технологий, что не позволят рассматривать их как отдельные в смысле уравнения Дрейка. При этом, отсутствие способов межзвёздной связи позволяет также объявить этот период нулевым. Величина L может быть отсчитана от даты создания радиоастрономии в 1938 до сегодняшнего дня. В 2008, таким образом, L не меньше 70 лет. Такая оценка, однако, бессмысленна - 70 лет - это минимум, при отсутствии каких-либо догадок о максимуме. 10000 лет по-прежнему остаются наиболее популярной величиной. R = 7/год, f p = 0.5, n e = 2, f l = 0.33, f i = 0.01, f c = 0.01, and L = 10000 лет

Получаем:

N = 7 × 0.5 × 2 × 0.33 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 2.3

Критика

Поскольку на сегодняшний день известна только одна планета, на которой существует разумная жизнь, большинство параметров в уравнении Дрейка определяются на основе предположений. Однако наличие жизни на Земле делает гипотезу о существовании внеземной жизни как минимум возможной, если не вероятной. В 2003 году писатель-фантаст Майкл Крайтон на лекции в Калтехе заявил: «Выражаясь точно, уравнение Дрейка абсолютно бессмысленно и не имеет ничего общего с наукой. Я придерживаюсь точки зрения, что наука может создавать только проверяемые гипотезы. Уравнение Дрейка не может быть проверено и поэтому я не могу отнести SETI подобен религии, его нельзя опровергнуть»

Также отметим, что эксперименты световых лет от Солнца цивилизация, использующая для связи определённый участок радиодиапазона».

Один из ответов на критику уравнения Дрейка заключается в том, что, даже не давая точных чисел, уравнение, тем не менее, спровоцировало серьёзные обсуждения астрофизики, биологии, геологии и позволило выделить значительные суммы на развитие астрономии, сфокусировав внимание на практических аспектах поисков.

Александр Л. Зайцев обратил внимание на то, что иметь возможность установить контакт и устанавливать его - это разные вещи. Человечество в состоянии уловить радиосигнал с ближайших звёзд, но при этом не производит регулярных целенаправленных попыток передачи своих сообщений. Зайцев предложил ввести METI factor (METI-коэффициент), определяющий долю цивилизаций, целенаправленно посылающих сигналы.

Уравнение Дрейка в культуре

• Уравнение Дрейка упоминается в 20-й серии 2-го сезона американского комедийного сериала The Big Bang Theory Говардом Воловицем для доказательства того, что у их компании есть шансы познакомиться с девушками в баре.
• Есть упоминания о нем и в известном комиксе http://www.xkcd.ru/384/

Формула Дрейка сформулирована американским астрономом Фрэнком Дрейком для оценки числа цивилизаций в Галактике.

(Да, это не очень на тему сайта. Но все равно интересно.)

Появившись в 1960 году, формула Дрейка была очень модной в эпоху "великих космических надежд", но потом из-за обиды на то, что надежды не сбылись стала подвергаться критике, причем как правило не содержательной, а методологической. Основная претензия к формуле Дрейка, что она, де, "ни о чем", насчитать этой формулой можно всё, что угодно, формула нефальсифицируема, а значит ненаучна.

Оставлю на совести критиков утверждение о нефальсифицируемости: они или сами не понимают смысла этого понятия, или намеренно вводят в заблуждение читателя красивым термином. Эмоциональный тезис "формула ни о чём" расшифровывается так: проблемная область задачи настолько не определена, что выводить какую-то формулу представляется бессмысленным: мы получаем ложную точность на слишком зыбкой почве.

Так оно и есть, но именно так и ставится задача: дать разумную оценку некоторой величине при крайне неопределенных условиях, влияющих на нее. Ситуация эта вовсе не уникальна. Очень часто в науке, и в астрономии в частности, на начальной стадии исследования приходится делать допущения в условиях крайней неопределенности. Как ни удивительно, из общих соображений можно сделать верные выводы, и получить числовые оценки, не сильно расходящиеся с истиной.

• Сколько волос на голове президента Венесуэлы?
• Какова масса самки Porcula salvania?
• Какова вязкость в фотосфере Солнца?

На подобные вопросы можно дать ответ из общих соображений и получить число, не катастрофически сильно отличающееся от правильного. В условиях полного непонимания начальных условий ошибка на пару-тройку порядков - уже достойный результат!

Именно в такой ситуации и был Дрейк, предлагая свою, в общем-то банальную формулу. Он свёл совершенно непонятную задачу (определить число внеземных цивилизаций) к набору подзадач, поддающихся оценке. Мы можем ошибиться на несколько порядков, но в нашей ситуации и это уже хорошо!

Вот формула Дрейка в его первоначальной формулировке:

N = R * f p n e f l f i f c L ,

• R * - скорость звездобразования (звезд в год)
• f p - доля звезд с планетными системами
• n e - среднее число планет в системе, экологически пригодных для жизни
• f l - вероятность появления жизни на подобной планете
• f i - вероятность эволюции до разумной
• f c - вероятность формирования цивилизации
• L - время существования цивилизации (лет).

Следует сделать некоторые замечания.

Во-первых, сам Дрейк обсуждал радиопоиск внеземных цивилизаций и поэтому подразумевал технически развитые цивилизации, использующие радиосвязь, и оценивал параметр L именно для их. Не теряя общности, можно определять цивилизацию по своему усмотрению и соответственно, оценивать срок ее жизни.

Например

…можно понимать цивилизацию в наиболее общем виде, как социально-культурную структуру, отличную от разрозненных племен. В этом случае на земная цивилизация начинается с шумеров и насчитывает на сегодня примерно 5 тысячелетий.

…вслед за Ясперсом начать отсчет с осевого времени, когда человечество сформировало ту аксиологию, в которой мы существуем до сих пор (предположительно, это необходимая аксиология цивилизационного развития). В этом случае мы имеем два с половиной тысячелетия.

…можно ограничиться технической цивилизаций, возраст которой насчитывает всего-то пару столетий.

Во-вторых, кажется несколько непонятной зависимость от скорости звездообразования. На первый взгляд парадоксально, что количество внеземных цивилизаций не зависит от числа звезд в галактике, а только от частоты формирования звезд. На самом деле, неявно размер галактики заложен в этот параметр, ведь чем больше звездная система, тем больше новых звезд в ней рождается. Впрочем, в модификациях формулы может использоваться и число звезд в Галактике, но тогда приходится пользоваться невразумительным параметром "время существования Галактики". Исходная редакция формы точнее.

Я поясню, о чем речь.

Понятно, что f = f p n e f l f i f c - вероятность появления цивилизации у произвольной случайной звезды. В год рождается R* звезд. По прошествии необходимого срока на этих звездах возникнет n = R * f цивилизаций. За время существования цивилизации (L лет) её современниками окажется n L других цивилизаций. Это, в частности, означает, что R * - скорость звездообразования не в настоящее время, а примерно тогда, когда рождалось Солнце. (Сам Дрейк говорил о скорости звездобразования, усредненной по сроку существования Галактики, что вообще-то неверно.) В рамках допустимой точности можно пренебречь этой деталью.

Есть серьезные факторы, о которых обычно не упоминают, говоря о формуле Дрейка, могущие серьезно скоррелировать результат. Некоторые из них работают на повышение, другие - на понижение вероятности.

Начну с горького.

"Экологическая пригодность для жизни" зависит от в первую очередь температуры на поверхности, то есть от температуры центральной звезды и расстояния до нее. Важно, что температурный режим не должен выходить за приемлемые рамки в течение всего периода от появления жизни до смерти цивилизации. На нашем примере стоит говорить о 4-5 млрд. лет, а значит отбросить слишком горячие звезды, неустойчивые звезды и звезды выше Главной последовательности Герцшпрунга-Рассела (благо всех их не так много). Вообще, стоило бы переопределить параметр f p как "доля стабильных звезд с планетными системами", где смысл "стабильности" объяснен выше.

А вот приятное.

Формула подразумевает, что цивилизация - явление одноразовое в истории планеты. То есть сценарий таков: на планете появилась жизнь, проэволюционировала до разумной, сформировалась цивилизация, цивилизация умерла. И все.

И всё? Почему не может возникнуть новая цивилизация на основе того же разума? Почему не может возникнуть новый разум (и создать цивилизацию), если старый погиб? Почему не может возникнуть новая жизнь, если стара была уничтожена, скажем, в результате катастрофы, проэволюционировать до разума и т.д.? "Одноразовость" цивилизации - очень сильное и совершенно необоснованное ограничение в формуле Дрейка. Если же цивилизация - штука возобновляемая, то в настоящем виде формула существенно неточна: параметр L нужно умножать на количество реинкарнаций n r , а его рост приведет к нелинейности, когда суммарное время L n r станет соотносимо с возрастом звезды.

Конечно, вопрос о множителе n r весьма спекулятивен. В частности, он зависит от сценария смерти цивилизации, а эта область чистой футуристики, а вовсе не серьезного научного прогноза.