首页 > 世界奇闻

他的故事,要从一个方程说起……

2020-05-28 10:16:23 作者:

要在太空中找到生命,我们需要知道什么?

我们如何估计银河系中可能的科技文明的数量?

1961年,天文学家弗兰克·德雷克提出了一种方法,通过限制一些参数来估计银河系中可能存在的外星科技文明的数量。这就是后来著名的德雷克方程。

德雷克方程。

即将90岁的德雷克在他的职业生涯中一直在寻找外星文明的踪迹,并试图与外星文明“对话”。他相信我们在宇宙中并不孤独。

德雷克于1930年5月28日出生在芝加哥。他对星星空和“外星人”的好奇心从童年就表现出来了。

德雷克在康奈尔大学读本科期间,参加了天文学家奥托·斯特鲁维的一次演讲,这次演讲重新点燃了他对外星生命的兴趣。斯特鲁维是一位多产的天文学家,他很久以前就提出太阳系外行星的数量可能超过银河系中恒星的数量。现在,更多的观察逐渐揭示了这一点。

德雷克年轻时。|照片来源:NRAO/AUI/国家科学基金会

从哈佛大学毕业后,德雷克于1958年开始在国家无线电天文台进行射电天文学研究,并成为格林班克最早的射电天文学家之一。三年后,德雷克提出了他最有影响力的等式。

德雷克方程非常直观,它确认了一些具体的因素,这些因素将在技术文明的发展中发挥一定的作用,试图量化那些没有被量化的信息。

在德雷克方程问世以来的近60年里,许多科学家质疑它,尤其是方程的准确性。这个方程更像是没有唯一解的混合参数。在等式中,一些参数可能是可测量的,例如银河系中可能产生生命的行星的数量,而其他参数可能是不可测量的,例如fc,它是已经开发了技术并且能够发射可检测信号的文明的比例。然而,只要还有一个未知因素存在,整个方程的预测就会受到影响,答案就会变得不太可靠。

在2019年的一次采访中,德雷克本人表示,他认为这个等式仍然正确有效。直到今天,它仍然在探索外星文明中发挥着重要作用。随着越来越多的发现,唯一需要改变的是替代价值。

也许德雷克方程真的不能被视为像广义相对论方程或麦克斯韦电磁方程那样的物理方程。但从更广的意义上来说,除了澄清搜索中涉及的因素,德雷克方程也是一个简单而有效的工具,它激发了人们对宇宙的好奇心,帮助我们理解我们所知道的生命是自然宇宙进化的产物,并让我们意识到我们是宇宙的一部分。

“先锋镀金铝板”图案(左)和“旅行者黄金记录”封面图案(右)。|图片来源:维基百科

从这个等式出发,德雷克从未停止寻找地球以外的智慧生命的旅程。

20世纪70年代,美国宇航局计划发射几个星际探测器,冲出太阳系,向0+的更深深度前进。在记者埃里克·伯吉斯的初步提议和卡尔·萨根的推动下,美国航天局同意让星际探测器先锋10号和先锋11号携带一些关于地球和人类的信息,并给萨根不到一个月的时间进行设计。

在德雷克的帮助下,卡尔·萨根和其他人设计了安装在探测器上的“先锋镀金铝板”图案,由艺术家琳达·萨尔兹曼(卡尔·萨根当时的妻子)绘制。

铝板上的数字信息用二进制表示。关键图案元素包括右侧的男性和女性人体图案,以飞船轮廓的大小为尺度。左上角是氢原子内部自旋跃迁的图像,因为氢是宇宙中最丰富的元素。下半部分显示了我们的家庭太阳系。此外,在铝板左侧的径向“银河脉冲星图”中还有另一个关键信息,它包含了14个脉冲星的信息,根据这些信息可以反推探测器的来源和发射时间。

几年后,“先锋镀金铝板”进一步升级为“旅行者”携带的“旅行者黄金记录”,德雷克参与了记录的制作。唱片的封面延续了一些镀金铝板的图案。这张专辑包含了数十种人类语言、不同文化的歌曲、自然的声音等等,希望能更直观地展示地球和人类文明。

虽然有些人批评这些信息难以理解,但他们认为即使外星文明发现了这些信息,也可能需要很长时间才能破译出来,就像我们破译古埃及文字一样。其他人认为我们不应该暴露自己的宇宙坐标。

然而,这些信息成为了最早的“人类名片”,并成为了随着人类探测器遨游宇宙的“信使”,飞向未知的远方。

除了参与“人类名片”的设计,德雷克还通过无线电望远镜发送了第一批人类星际信息。1974年,德雷克发送了一条二进制信息来纪念波多黎各阿雷西博射电望远镜的重新运行。

“阿雷西博信息”及其解读。|图片来源:维基百科

这条信息被称为阿雷西博,目标是大约22200光年外的球状星团M13。该信息包含1679位,并在每行中排列成73行和23列。这两个数字是质数,这更有利于破译可能的更高级文明。

这些信息包含二进制数、DNA象形图、人体、太阳系和其他元素,向我们的世界介绍外星文明。虽然M13离我们很远,但信号应该足够强。如果一个外星文明有一个阿雷西博大小的射电望远镜向我们靠近,这个信号应该可以被外星文明探测到。

尽管德雷克并不期望收到对这条信息的回复,但他相信,如果有一天我们发现了外星文明,他们可能比人类更古老,在知识、技术和科学上更先进。这将给我们带来许多好处。

照片来源:setiistitute

事实上,在德雷克职业生涯的背后,一直都有一个“雄心勃勃”的宏伟计划。

自从进入国家无线电天文台,德雷克参与了国家无线电天文台的第一个毫米波望远镜的建设,并且是第一个使用无线电望远镜寻找智能外星生命的人。

1960年4月,他开始听明星们的“节目”,Ozma Ozma计划正式启动。Ozma计划使用塔特尔望远镜来观察塞塔斯·塔·塞蒂和艾司隆·里达尼,以寻找文明的迹象。

虽然搜索没有产生任何结果,但它成为现代寻找外星生命的基础研究之一。这样的项目现在有了一个更广为人知的名字——SETI,德雷克也被称为“SETI科学之父”1984年,一个非营利性组织——SETI研究所成立,德雷克担任第一届董事会主席。这个组织聚集了大量的科学家,现在已经成为寻找外星文明的核心组织之一。

在我们现有技术的限制下,任何对远程智能生命的探索都必须是对某种形式的技术的探索。因此,大多数科学家同意寻找电磁特征证据的重要性。尽管近60年过去了,没有明显的证据表明外星文明的存在,德雷克坚信人类的探索甚至还没有触及表面。他认为,虽然很难给出准确的估计,但我们已经知道,宇宙中有这么多系外行星,应该有许多可探测的文明。

他说搜索才刚刚开始。

参考来源:

https://www.seti.org/drake-equation-index? linkId = 87501458

https://medium . com/swlh/finding-isolates-only-a-matter-of-time-f 51139d 96 efb

https://www.seti.org/drake-equation-could-it-be-wrong

https://futurism.com/know-your-scientist-frank-drake

https://public.nrao.edu/gallery/frank-drake/

封面设计:文子

资料来源:康奈尔大学

1 2 下一页
上一篇: 快来看,这种花又在广东出现了!…
下一篇: 全国科技工作者日丨他们,为我国…
相关推荐