本篇文章给大家谈谈德雷克公式,以及德雷克公式最终结论对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览:
- 1、德雷克公式
- 2、我记得有一个推算地外生命存在的公式?
- 3、德雷克公式是什么意思
- 4、德雷克公式是什么样的公式?它计算出宇宙多少可能具有生命形态的星体?
- 5、什么是德雷克方程?德雷克方程对探索宇宙有什么意义?
- 6、什么是德雷克方程式,靠它计算出的可能地外文明数量,可信吗?
德雷克公式
德雷克公式是用以推算银河系及可观测宇宙能与我们进行无线电通信的高智能文明数目。
公式1为:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL
公式2为:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L
基础释义
公式1:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL
意思为:银河系内可能与我们通讯的文明数量=银河系内恒星数目×恒星有行星的比例×每个行星系中类地行星数目×有生命进化可居住行星比例×演化出高智生物的概率×高智生命能够进行通讯的概率×科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例。
其中:
N 代表银河系内可能与我们通讯的文明数量
Ng银河系内恒星数目
Fp恒星有行星的比例
Ne每个行星系中类地行星数目
Fl有生命进化可居住行星比例
Fi演化出高智生物的概率
Fc高智生命能够进行通讯的概率
FL科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例
公式2:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L
公式2与公式1的区别在于R*替代了Ng,L替代了FL。
R*为银河系形成恒星的平均速率,
L为科技文明寿命。
拓展
如果银河系恒星处于稳定状态(与现代观测相符合),那么R*等于银河系内恒星数目(Ng)除以恒星平均寿命(Ls)。
R*×L就等于(Ng/Ls)L=Ng(L/Ls)。由于(L/Ls)与fL基本相同,故两个表达式等价。
德雷克方程虽然简单,但却无法求解。该方程最大的不确定项是“科技文明的存在时间(L)”因为该项取决于科技文明本身,其中有些项是已知项。由于L是最大的不确定项,在“独眼巨人计划”中,方程可以被简化为N=L。
我记得有一个推算地外生命存在的公式?
德雷克公式(Drake equation,又称萨根公式(Sagan equation)或格林班克公式(Green Bank equation)),后又称“绿岸公式”是由美国天文学家法兰克·德雷克(Frank Drake)于1960年代在绿岸镇提出的一条用来推测“可能与我们接触的银河系内外星球高智文明的数量”之公式。德雷克公式如下:公式为:N=R*×Fp×Ne×Fe×Fi×Fc×L 意思为:
德雷克方程式银河系内可能与我们通讯的文明数量=银河内恒星形成的速率×恒星有行星的可能性×位于合适生态范围内的行星 法兰克·德雷克的平均数×以上行星发展出生命的可能性×演化出高智生物的可能性×高智生命能够进行通讯的可能性×高智文明的预期寿命
其中
N 代表银河系内可能与我们通讯的文明数量
R代表银河内恒星形成的速率
fp代表恒星有行星的可能性
ne代表位于合适生态范围内的行星的平均数
fl代表以上行星发展出生命的可能性
fi代表演化出高智生物的可能性
fc代表该高智生命能够进行通讯的可能性
L代表该高智文明的预期寿命
但科学家不同意很多公式中变量的值(可以严谨地说德雷克公式计算于银河系中且我们可能接触的外星生物的数量,而不是有生命的机率)。取决于不同的值,方程式可以暗示生命的形成是频繁或稀少的。德雷克计算我们在任何时间可能接触的外星生命只有1个。
德雷克公式是什么意思
德雷克公式(Drake
equation,又称萨根公式(Sagan
equation)或格林班克公式(Green
Bank
equation)),是由美国天文学家法兰克·德雷克(Frank
Drake)于1960年代提出的一条用来推测“可能与我们接触的银河系内外星球高智文明的数量”之公式。德雷克公式如下:公式为:N=R*×Fp×Ne×Fe×Fi×Fc×L
意思为:
德雷克公式是什么样的公式?它计算出宇宙多少可能具有生命形态的星体?
寻找外星人的“绿岸公式”
1961年11月,设在美国西弗吉尼亚州绿岸镇附近的国立射电天文台,举行了一次探讨地外智慧生命的学术讨论会.美国天体物理学家德雷克提出了一个著名的方程,后来称之为“绿岸公式”,这是对探索地外智慧生命作定量分析的第一次尝试.
德雷克提出的“绿岸公式”是这样的:
N=RNefpflfifeL
公式中,N代表银河系中可检测到的技术文明星球数,它取决于等式右边7个数R、Ne、fp、fl、fi、fe、L的乘积.
德雷克的绿岸公式是以乘积形式表示的,这些因子的确切大小目前尚属未知.公式中各个因子的重要性相同,其中有的因子可取近似值,有的因子则纯属主观.用粗略估计的最低值代入计算,可得到N=40;用每一项最大可能值计算,则得N=5000万.这就是说,在银河系中的高级技术文明星球的数目至少有40个,最多可达5000万个.
美国著名科学作家阿西莫夫根据自己的见解,曾提出与绿岸公式类似的公式,估计出银河系大约存在53万个文明星球,即银河系中每100万颗恒星中,平均可能有18个高技术文明世界.
1992年末,环绕地球飞行的美国“哈勃”太空望远镜,首次拍摄到一组尚处于形成期的地外行星系照片.这组位于猎户星云的15颗恒星及环绕着它们的气尘云照片,证明存在着地外行星系.照片上的气尘云呈碟状,其大小比我们太阳系略大.
随着人们对太阳系外行星发现的增多,可能最终成为诱导人类离开太阳系的“诱饵”,因为太阳系不可能是人类的永恒栖息地.如果人类发现了围绕附近另一颗恒星旋转的、类似地球的行星,他们总会去探测,或者最终在它上面着陆.就像1969年7月21日,美国宇航员登上数千年来一直诱惑着人类的月球那样.
参考资料:摘自:漯河教育信息网
什么是德雷克方程?德雷克方程对探索宇宙有什么意义?
宇宙茫茫,人类是不是孤独的,这是每一个人都想知道的问题。为了寻找外星人,科学家们想尽了一切办法,比如我们前几期刚提过的突破聆听计划、我国的FAST天眼,都是希望能够找到外星人的蛛丝马迹,让人类不再孤独。
除了这些方法之外,美国天文学家法兰克·德雷克在1961年提出了著名的德雷克方程,借此计算外星人存在的概率。你可能会纳闷:怎么,现在找外星人都不需要用望远镜找,直接拿数学公式计算就行了?别急,咱们慢慢介绍。
什么是德雷克方程
德雷克方程,又叫德雷克公式,也叫萨根公式、绿岸公式。除了德雷克本人以外,已故著名天文学家卡尔·萨根也参与了相关的研究。
德雷克方程的表达式,是N=R*×Fp×Ne×Fe×Fi×Fc×FL
这个方程乍看起来很复杂,其实我们简单解释一下,就比较容易理解了:
N:就是我们要计算的数据,即银河系内我们可能搜索到的系外生命数量。
R*:银河系形成新恒星的平均速率
Fp:拥有行星的恒星占恒星总数的比例
Ne:行星的环境适合生命出现的可能性
Fe:宜居行星上出现生命的概率
Fi:外星生物演化出智慧生命的几率
Fc:智慧生命掌握向外太空发射信号的可能性
L:智慧生命能够持续向外太空发射信号的时长
从德雷克公式中我们可以看出来,这个公式大致上是统计了所有可能影响我们发现系外生命的因素,然后综合计算了我们发现系外生命的概率。而这种系外生命,至少是和我们差不多或者更先进的文明,才有可能发射出信号让我们接收。
德雷克方程的尴尬
看起来我们只要掌握了这些变量,那就可以计算出来我们找到系外生命的概率了。可是,最尴尬的问题,恰恰在于我们对这些变量没有什么把握。
以银河系的恒星平均增速为例,我们很难能够统计出准确的数字。尽管目前的观测可以给我们一个大致可靠的范围,但是鉴于我们对于银河系的范围、恒星数量等因素还不完全了解,因此这个数据是很难判断是否准确的。
至于后面那些项,就更不用说了:谁能知道宜居星球有多大概率孕育生命呢?系外生命能演化出人类这样的智力又有多少可能性,谁又说得准呢?
德雷克方程的意义
那么,德雷克方程到底有什么意义呢?难道我们费这么大劲,就只为了搞出这么个“花瓶”?
当然不是。
实际上,德雷克方程更大意义上是帮助人们确定寻找系外生命时需要考虑哪些要素,给人类以指导意义。它所给出的,更多的是预言,而不是结果。
举一个例子:你可能还记得,我们开篇的时候提到过,德雷克方程提出的时间是1961年。可是,你要知道,人类第一次发现系外行星,是在34年后的1995年!
德雷克方程的表达式不是神圣的,因为就像我们说的,其意义并不在表达式本身。实际上,这个表达式也并非最初的表达式。德雷克在提出这个方程的时候,并没有R*和L这两项,它们分别是通过取代Ng和FL两项才出现在这个方程里的。其中Ng代表的是银河系内恒星的数量,FL是智慧生物持续时间占行星生命周期的比例。显然,由于恒星有的新有的老,孕育生命的概率不同,所以单纯地利用恒星数量来计算可能孕育的生命数量是不准确的,所以才用R*来表示,L取代FL也是同样的道理。
这也不是终点,还有很多人在不断修正德雷克方程。如果你仔细看最上面的图,会发现图的下方还有一个公式:A=Nast×Fbt,其中Nast表示的是宇宙中的宜居行星数量,Fbst表示的是行星孕育出发展科技的物种的概率。
计算结果
话说得再漂亮,也不足以满足大家的好奇心。既然你想知道,咱们就凭着现有的数据,硬生生计算一下吧。
华盛顿大学的伍德拉夫·沙利文和罗彻斯特大学的亚当·弗兰克曾撰文表示:我们可以走“悲观路线”来推测系外生命存在的可能。换句话说,我们把所有的因素都取最低的概率值进行计算,如果宇宙中系外行星的数量和这个概率的乘积大于1,那么就可以认为一定有系外生命存在。
因此,上面我们最后提到的修正表达式就起作用了:Nast正是宇宙中宜居行星的数量,Fbst就是宜居行星孕育出有科学技术的智慧生物的可能性。二者的乘积为A,如果A>1,那么,我们就可以乐观地认为:我们在宇宙中并不孤独。
Nast的计算
我们按照宇宙中有2000亿个星系、每个星系有2000亿颗恒星来算,那么宇宙中一共有400万亿亿颗恒星。有统计数据表明,银河系内平均每颗恒星有1.6颗行星,那么宇宙中一共有640万亿亿颗行星。
接下来,我们取2018年3月为止的数据。当时人类确认的系外行星为3708颗,其中53颗比较可能是宜居行星,13颗行星的情况更乐观一些。既然走悲观路线,那就取后者。计算一下,宇宙中的宜居行星数量大约为22438亿亿颗。也就是说,Nast≈2.2438×10^20。
Fbst的推测
因此,如果想要A>1,就需要Fbst>1/(2.2438×10^20)。也就是说,只有宜居星球上出现智慧生命的概率低于2万亿亿分之一,才可以推测人类在宇宙中独一无二的结果。
弗兰克说:“一万亿分之一确实很小,但对我来说,这意味着系外生命很可能已经发展到我们前面了。你想想,这个一万亿分之一的数量级是最悲观的推测。对于地球来说,这一万亿分之一的事件已经发生一次了,那么放眼全宇宙,这种事恐怕已经发生10亿次了!”
这还只是悲观主义的计算方法,如果用乐观的方法来计算,结果就不一样了。
由于人类技术有限,发现的系外行星中气体巨星的比例会比宇宙中实际比例要高。因此,岩石星球是否会比刚才我们给出的数据要高呢?另外,对于红矮星这些小型恒星来说,孕育生命的概率要比红巨星高得多。弗兰克和沙利文就表示:如果单纯看红矮星,可能Nast 的取值能达到600亿分之一。那么,系外智慧生命存在的概率将大大增加。
另外,很多人也意识到:宇宙生命未必都像我们一样是碳基生命,还可能是氨基生命、硅基生命……不同的生命对于环境的要求不同,比如氨基生命,可能更适应超低温度的环境,所必需的大气环境也不一样。虽然我们目前不知道这样的生命是否可以真的存在,不过这也增加了系外生命的可能。
宇宙考古学
沙利文表示:“与其追问现在宇宙中是否还有其他智慧生命,我们应该问:‘宇宙中出现过多少智慧生命?’”
他还说:“宇宙已有超过130亿年的历史了,这意味着即使我们自己的银河系中有上千种文明,只要它们存在的时间与我们存在的时间差不多(大约一万年),那么所有这些文明都可能已经灭绝。当某些文明灭绝很久之后,它所在的星球才有可能孕育新的智慧生命。如果我们能找到现在还在的系外文明,那么平均而言,他们存在的时间很可能比我们长得多。”
他和弗兰克都认为:弗雷克方程和他们二人的修正版,对于人类本身也有重要的意义。如果外星生命真的都是发展之后灭绝了,那么每一颗星球上一定有文明发展的瓶颈期。那么,这个瓶颈期在哪呢?会是像我们这样经过一万年的发展,遭遇环境破坏、气候恶化的吗?如果真的有这样的瓶颈期,我们应该如果度过这道难关呢?
他们相信,一定有些文明至少可以度过我们目前面临的困境的。对于我们来说,要么找到学习他们的方法(目前看不太可能)、要么引以为戒,未雨绸缪,防止瓶颈期真正到来,给我们带来伤害。人类的科技发展,必须着眼于未来。如果目光过于短浅,只能看到现在,那么我们很可能就会像其他那些可能存在的外星文明一样,消失在茫茫宇宙了。
什么是德雷克方程式,靠它计算出的可能地外文明数量,可信吗?
德雷克方程式又叫德雷克公式,是由法国的天文学家德雷克于1960年代提出的一种理论,用来寻找地球外的文明数量。德雷克公式的具体内容是银河系内可能与我们通讯的文明数量=银河系形成恒星的平均速率×恒星有行星的比例×每个行星系中类地行星数目×有生命进化可居住行星比例×演化出高智生物的概率×高智生命能够进行通讯的概率×科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例。
可以看到以上每个公式的比例其实都是很小的,相乘之后的结果更是概念相当小,但是如果放到整个宇宙的尺度上来计算的话,你会发现计算出来的数量并不小,可能会疑惑居然存在如此之多的地外文明。那么德雷克方程式究竟是否能计算出地外文明的数量呢,计算的结果又是否可信呢,下面就以个人观点来进行下分析:
一、巨大的可变性
德雷克方程式由七个变量组成,每个变量的微小变化就会对结果产生巨大的影响,而且德雷克方程式中的每个变量都是无法给出准确值的,都是估算值,这样下来的整个结果也是不准确的。因为放到整个宇宙中来计算,即使进行七次相乘运算,能计算出来的文明数量依然是非常庞大的,会让人难以理解看似冷寂的宇宙,会如此繁荣。
二、局限性
人类目前对宇宙的探索可以说连百分之一都没有达到,只按照目前人类观测到的可见宇宙的规律去估算整个宇宙是不符合科学计算方式的,这样估算出来的结果也是不可信的。
三、美好愿望
个人感觉德雷克方程式只是在一定程度上说明了文明存在的可能性,并不能相信其计算的结果。
你觉得德雷克方程式可信吗?欢迎留言。
德雷克公式的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于德雷克公式最终结论、德雷克公式的信息别忘了在本站进行查找喔。
标签: 德雷克公式