La ecuación de Drake no funciona, y aquí se explica cómo solucionarla

La teoría de que la primera detección de inteligencia extraterrestre ocurrirá con la ayuda de ondas de radio se expresó hace mucho tiempo. Pero es posible que en el espacio haya algo sobre lo que aún no podríamos soñar.

En 1961, el científico Frank Drake escribió una ecuación simple para estimar el número de civilizaciones activas, tecnológicamente avanzadas y transmisoras en la Vía Láctea. No había una manera conveniente de estimar simplemente esta cantidad, pero Drake tuvo una brillante idea de escribir muchos parámetros que podrían estimarse y luego multiplicarse. Si los números son correctos, obtendrá el número exacto de civilizaciones tecnológicamente avanzadas con las que la humanidad podría comunicarse, ubicadas dentro de nuestra Galaxia, en cualquier momento. El concepto es ingenioso, pero cuanto más aprendimos sobre nuestro Universo, menos se volvió útil. Hoy, la ecuación de Drake no funciona, pero sabemos lo suficiente sobre el Universo para crear un método mejorado para calcular.


La posibilidad de la existencia de otro mundo poblado en la Vía Láctea es increíble y atractiva, pero si queremos saber qué tan real es, definitivamente debemos tratar con la ciencia.

Para ser precisos, la ecuación de Drake indica que el número de civilizaciones N que existen en algún punto de nuestra galaxia es igual al producto de siete cantidades desconocidas diferentes relacionadas con astronomía, geología, biología y antropología, cada una de las cuales se basa en la anterior. Esto es:

1. R _* , la tasa promedio de formación de estrellas.
2. f _p , fracción de estrellas que tienen planetas.
3. n _e , el número promedio de estrellas que tienen planetas de estrellas, entre los cuales hay un planeta capaz de soportar vida [ de hecho, el número promedio de planetas estelares capaces de soportar vida / aprox. perev. ]
4. f _{l la} fracción de estos planetas en los que se originó la vida.
5. f _{i es la} fracción de planetas con vida donde apareció la vida inteligente.
6. f _{c es la} fracción de estos planetas con vida inteligente capaz de enviar mensajes a través del espacio interestelar.
7. L, el tiempo que una civilización de este tipo envía o escucha mensajes.

Multiplique los parámetros entre ellos y, en teoría, obtendrá la cantidad de civilizaciones tecnológicamente avanzadas en la Vía Láctea que transmiten mensajes,


Fantasía del artista sobre el tema de un exoplaneta potencialmente habitado en órbita alrededor de una estrella similar al sol. Pero es posible que no necesitemos buscar otro planeta similar a la Tierra para encontrar vida. Nuestro sistema solar ya puede tener todos los ingredientes necesarios. Simplemente no sabemos cuán extendida es la vida.

Eso es solo con esta alineación, hay muchos problemas importantes. Escribir la ecuación de esta forma contiene varias suposiciones tácitas que no reflejan la realidad. Los problemas con su utilidad actual son los siguientes:

• Que la ecuación fue escrita antes de que se confirmara la teoría del Big Bang, y el modelo del Universo estacionario fue refutado.
• La ecuación supone que solo un planeta en el sistema estelar puede soportar la vida [ Ethan cometió un error, aparentemente, al malinterpretar el parámetro n _e - en la presentación original, esta es solo la cantidad de planetas en el sistema que pueden soportar la vida / aprox. perev. ]
• Se supone que la vida inteligente y tecnológicamente avanzada no se instala en otros planetas.
• Se supone que las criaturas inteligentes elegirán la transmisión y recepción de señales de radio como medio para transmitir mensajes en el espacio interestelar.

La última suposición fue la motivación para la creación de SETI , un proyecto para buscar inteligencia extraterrestre usando antenas de radio, que no encontró nada.


El conjunto de antenas de gran tamaño de onda milimétrica de Atakama, ALMA, es uno de los radiotelescopios más potentes de la Tierra. Y esto es solo una pequeña parte de la matriz que forma el Event Horizon Telescopen, capaz de capturar las Nubes de Magallanes (que se muestran aquí) y todas las estrellas del cielo del sur, a diferencia de la mayoría de los observadores en el hemisferio norte.

¡Esto, sin embargo, no significa que ya no existan mundos con vida inteligente! A pesar de la incertidumbre sobre la existencia de otros seres inteligentes y su deseo y capacidad de tratar de encontrarnos y contactarnos, la posibilidad de la existencia de alienígenas inteligentes, capaces de comunicarse o viajar en el espacio exterior es de gran interés no solo para los científicos, sino para toda la humanidad. Muchas partes de la ecuación de Drake pueden ser problemáticas, y la principal es que contienen enormes incertidumbres: son tan grandes que cualquier suposición sobre la magnitud de N, el número de civilizaciones en nuestra galaxia, no tiene sentido. Pero ahora es el año 2018, y ya sabemos muchas cosas sobre la Galaxia y el Universo, que no sabíamos en 1961. Y aquí hay un mejor enfoque.


Viveros estelares en la Gran Nube de Magallanes, la galaxia satélite de la Vía Láctea. Al observar los cúmulos estelares dentro y fuera de nuestra galaxia, así como al medir el tamaño de la Vía Láctea, podemos determinar fácilmente el número y los tipos de estrellas existentes

1) N _s : número de estrellas en la galaxia. ¿Por qué evaluar la velocidad de la formación de estrellas cuando solo puedes mirar el número de estrellas hoy? Sabemos qué tan grande es nuestra galaxia, qué tan gruesa es, qué tan grande es la protuberancia central y cómo se distribuye la masa en ella. Con base en nuestras observaciones con la ayuda de telescopios especialmente potentes que estudian tanto el cielo entero como sus partes individuales con gran cuidado, simplemente podemos decir que en nuestra galaxia hay de 200 a 400 mil millones de estrellas. La incertidumbre 2 veces es un buen indicador, y esto nos da un comienzo muy optimista: cada estrella tiene una posibilidad de éxito. Vamos a elegir un número mayor.


Un dibujo del telescopio Kepler buscando planetas. Encontró miles de planetas orbitando las estrellas de la Vía Láctea, y nos habló de las masas, los radios y la distribución de los mundos fuera del sistema solar.

2) f _p : fracción de estrellas que tienen planetas. Podemos dejar este parámetro de la ecuación original, pero después de la operación del telescopio Kepler significa poco. Por qué ¡Porque está cerca del 100%! La proporción de estrellas que tienen sus propios planetas, teniendo en cuenta nuestras observaciones y el conocimiento adquirido, no es inferior al 80%. El hecho de que la proporción de estrellas con planetas sea cercana a 1 significa una victoria fácil para los optimistas.


La luna y las nubes sobre el Océano Pacífico, fotografiadas durante la misión Gemini 7. En la Tierra, girando alrededor del sol, las condiciones son adecuadas para la vida. ¿Qué hay de otras estrellas?

3) f _H : fracción de estrellas con condiciones de vida adecuadas. Aquí la historia se vuelve más interesante. ¿Cuántas estrellas de la clase principal tienen mundos capaces de soportar la vida? Una estrella como nuestro Sol es capaz de esto, con tal masa, radio y vida útil, esto demuestra nuestra existencia. ¿Pero qué pasa con una estrella más masiva? En algún momento, la estrella será demasiado masiva y quemará rápidamente todo su combustible, por lo que la vida inteligente no tendrá tiempo para desarrollarse junto a ella.

Por otro lado, las estrellas pequeñas pueden ser inestables, pueden producir bengalas que pueden volar la atmósfera del planeta, o emitir tan poca luz ultravioleta que la vida no aparece. Puede preocuparse por suficientes elementos pesados, o que en ciertas partes de la galaxia las condiciones sean demasiado caóticas para soportar la vida. Estos valores son desconocidos, pero probablemente podamos decir con gran certeza que al menos el 25% de las estrellas en nuestra galaxia son capaces de tener planetas habitados.


Moléculas de azúcar en un gas que rodea a una estrella joven similar al Sol. Los ingredientes básicos de la vida pueden existir en todas partes, pero no en cada planeta que los contenga, aparecerá la vida.

4) n _p : número de planetas alrededor de estrellas habitadas con condiciones adecuadas para la vida. Recibimos una gran cantidad de información de esta área, estudiando exoplanetas, pero quedaban muchas preguntas. ¿Qué hace que el mundo esté habitado? En el sistema solar temprano, Venus, la Tierra y Marte tenían condiciones similares. En el exterior del sistema solar, en mundos como Encelado y Europa, hay un océano subsuperficial y posiblemente vida submarina. En sistemas con gigantes gaseosos ubicados donde las condiciones son cercanas a la terrestre, la vida puede aparecer en grandes lunas. Y aunque en este caso la incertidumbre es muy alta, creo que podemos decir con bastante precisión que, en promedio, las estrellas junto a las cuales puede aparecer un mundo potencialmente habitado tendrán aproximadamente un mundo con las mejores posibilidades de vida. Estamos interesados ​​en este mundo en particular, y diremos que n ^p = 1.

En este punto, ya podemos multiplicar los primeros cuatro números y obtener un número aproximado de mundos en la Galaxia con buenas posibilidades de vida: 100 mil millones. Un comienzo prometedor.


Estructuras encontradas en el meteorito ALH84001 originario de Marte. Algunos creen que estas estructuras pueden ser una antigua vida marciana.

5) f _l : porcentaje de esos mundos en los que aparece la vida. Aquí tienes que estar de acuerdo con Drake, porque esta es una de las mayores preguntas de la búsqueda de vida fuera de la Tierra. ¿En qué número de todos los mundos potencialmente habitados da este increíble primer paso, durante el cual la vida aparece de lo inanimado? O, si la vida primitiva proviene del espacio interestelar, ¿cuántos mundos tienen sus vidas fijas en la tierra, en los océanos o en la atmósfera? No sabemos la respuesta a esta pregunta, incluso dentro del marco del sistema solar, donde, posiblemente, hay hasta 8 mundos en los que apareció la vida en algún momento. La vida puede ser generalizada, y con una evaluación optimista, las posibilidades de que ocurra pueden ser del 10%. O puede ser un hecho extremadamente raro, uno en un millón.


Se encuentran signos de la presencia de moléculas orgánicas que dan vida a todo el cosmos, incluida la más grande de las regiones de formación estelar más cercanas: la Nebulosa de Orión. Algún día, podremos buscar signos de procesos biológicos en las atmósferas de planetas del tamaño de la Tierra, ubicados en otros sistemas estelares.

En este caso, las incertidumbres son enormes, y cualquier valor elegido no será mejor que otro. Algún día en el futuro, tendremos la oportunidad de realizar nuestros primeros controles. Cuando nuestra tecnología permite que los telescopios determinen el contenido de las atmósferas de los mundos, podemos buscar signos de procesos biológicos, como metano, oxígeno molecular y dióxido de carbono. Esta será una evidencia indirecta, pero, sin embargo, un gran paso hacia la evaluación de la probabilidad de vida en el planeta. Si suponemos que hay vida en uno de cada 10,000 mundos potencialmente habitados, lo cual no es peor que cualquier otra persona, entonces resulta que hay vida en 10 millones de mundos de la Vía Láctea.


Los canales iónicos dependientes de ligandos son los canales más importantes, muchos de los cuales funcionan en biología, y son especialmente importantes para el trabajo del cuerpo humano. Los organismos unicelulares pueden reproducirse muy rápidamente, pero se requieren organismos multicelulares para desarrollar funciones y estructuras complejas.

6) fx: la fracción de los planetas con vida donde se han desarrollado organismos complejos y diferenciados. La definición de "racionalidad" de la vida es una tarea vaga en el mejor de los casos, ya que incluso los mejores de nuestros científicos todavía discuten sobre si es posible clasificar especies como delfines, simios antropoides, pulpos, etc., sin embargo, nadie discutirá con eso. si el organismo puede clasificarse como complejo y diferenciado: dicho organismo debe tener diferentes partes del cuerpo con diferentes funciones y estructuras que tengan dimensiones macroscópicas y una estructura multicelular. Antes de que aparecieran los primeros organismos multicelulares en la Tierra, la vida se desarrolló miles de millones de años, y luego pasaron otros cientos de millones de años antes del sexo como herramienta de reproducción.


La captura de termitas Bonobo es un ejemplo de un organismo complejo y diferenciado que utiliza herramientas primitivas. No puede considerarse una especie científica y tecnológicamente avanzada, pero definitivamente se considera multicelular, diferenciada y muy interesante desde el punto de vista de la astrobiología.

La Tierra vuelve a ser nuestro único laboratorio, pero seamos optimistas acerca de la falta de evidencia y supongamos que hay una posibilidad entre mil de que un mundo que comienza con una información de cadena molecular primitiva, autoreplicante y codificante pueda dar lugar a algo así como una explosión cámbrica . Esto nos da 10,000 mundos en la Vía Láctea, repletos de formas de vida diversas, multicelulares y altamente diferenciadas. Dada la distancia entre las estrellas, podemos suponer que otro planeta similar en el que sucedió esto está a solo unos cientos de años luz de nosotros.


Un dibujo de 1991 de la estación espacial Freedom en órbita. Cualquier civilización que haya creado algo como esto definitivamente será considerada científica y técnicamente avanzada.

7) f _t : la fracción de tales mundos en la que actualmente existe una civilización avanzada tecnológica y científicamente. Esta pregunta empuja las preguntas planteadas por la ecuación de Drake a un segundo plano. ¿Cuál es la diferencia, la primera es un caso de la aparición de una civilización tecnológicamente avanzada o la décima? ¿A quién le importa si usan ondas de radio? ¿Qué diferencia hay si explotan o se extinguen, o si desean viajar en el espacio o no? La pregunta principal es si hay alienígenas que sean razonables de manera similar a nosotros, es decir, científica y tecnológicamente avanzados.


La imagen reunida "wow" ['vaca sagrada'] de la misión marciana de Phoenix, que muestra claramente hielo de agua bajo los soportes del vehículo de descenso. Para averiguar la cantidad máxima de información sobre la presencia o ausencia de vida en el planeta, definitivamente tendrá que aterrizar allí y buscar sus signos garantizados.

Naturalmente, no hay evidencia de esto en ninguna parte, excepto en la Tierra, lo que significa una gran variedad de posibilidades. Puede ser el 1% de todos los planetas, o la aparición de la humanidad puede ser un accidente salvaje, y la probabilidad de esto será un caso en un billón. Han pasado 500,000,000 desde la explosión cámbrica en la Tierra, y una visión tecnológicamente avanzada del planeta no existe desde hace más de 1000 años. Si suponemos que la humanidad durará varios miles de años en este estado, resulta que la Tierra pasó la centésima parte de su tiempo junto con organismos complejos y diferenciados que se encuentran en un estado tecnológicamente avanzado.

Y con tales estimaciones, incluso si hay 10.000 de esos mundos en la Vía Láctea, la probabilidad de que exista otra civilización tecnológicamente avanzada simultáneamente con nosotros será aproximadamente del 10%.


Quizás el deseo de conquistar el cosmos aparece inmediatamente cuando la inteligencia, el uso de herramientas y la curiosidad convergen en un solo lugar.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, son los últimos tres valores, f _l , fx y f _t , los que se caracterizan por una enorme incertidumbre, lo que en este momento hace imposibles las estimaciones precisas.

Sabiendo cuántos mundos con vida existen en la Vía Láctea, y encontrando al menos uno de ellos, tendríamos un impacto increíble en nuestra propia existencia y comprensión de nuestro lugar en el universo. El siguiente paso, obtener información sobre la presencia de organismos complejos, diferenciados y grandes en otro planeta, revolucionaría nuestras capacidades. Y la posibilidad de intercambiar mensajes, conocer e intercambiar conocimientos con una civilización alienígena científica o tecnológicamente avanzada cambiaría para siempre el curso del desarrollo humano. Todo esto es posible, pero aún necesitamos mucho para averiguar si queremos encontrar las respuestas a estas preguntas. Estos pasos deben tomarse; las recompensas para ellos son demasiado grandes si existe la posibilidad de encontrar respuestas.