Gå til sidens hovedinnhold

Fermi, Drake og de usynlige romvesenene

Denne ligningen skal gi svar på hvor mange sivilisasjoner i Melkeveien vi kan kommunisere med.

Av og til blir enkle og tilsynelatende trivielle utsagn husket og opphevet til dyp filosofi. Spesielt dersom utsagnet kommer fra enten et lite barn, eller en allerede kjent intellektuell kapasitet.

Et slikt legendarisk sitat er «Hvor er de?». Spørsmålet ble stilt av den ikke ubetydlige fysikeren Enrico Fermi i 1950, og med «de» mente han romvesener.

For de burde jo være her. I Melkeveien er det antagelig flere hundre milliarder planeter. At ikke én eneste av de planetene skulle kunne huse en romvesensivilisasjon som kan reise hit, eller i det minste sende et signal om at de finnes – ja, det føles usannsynlig.

Men astrofysikere kan gjøre mer enn å føle. Vi kan også regne ut hvor mange slike kommuniserende sivilisasjoner som eksisterer i galaksen vår. Alt vi trenger er litt grunnskolematte, noen astrofysiske størrelser, litt kvalifisert gjetning og en god dæsj med vill spekulasjon.

Denne artikkelen er levert av Kollokvium.no. Les også:

Drakes romvesenligning

Leting etter utenomjordisk intelligens – eller SETI – er et forskningsfelt som sjangler helt ute på kanten av det vi kan kalle konvensjonell naturvitenskap. Seriøs SETI-forskning begynte i 1960, da den amerikanske astronomen Frank Drake ledet det første systematiske søket etter radiosignaler fra romvesener. Søket var, som alle senere søk, resultatløst.

Året etter var Drake arrangør for en konferanse om nettopp leting etter utenomjordisk intelligens.

På denne konferansen presenterte Drake det som senere har blitt kjent som Drakes ligning – ligningen som forteller oss hvor mange sivilisasjoner i Melkeveien vi kan kommunisere med:

N angir antallet slike kommuniserende sivilisasjoner. For å finne N må vi bestemme verdien til de sju faktorene på høyre side.

La oss gjøre det.

  • R* er antall nye stjerner som dannes i Melkeveien hvert år. Dette er et tall vi har relativt god kontroll på. 7 er et vanlig estimat.
  • fp er andelen av stjerner i Melkeveien som har planeter. Vi vet, blant annet fra nylig publiserte studier, at dette tallet er anseelig. Nøkternt kan vi anslå at halvparten av stjernene i Melkeveien har planeter, altså fp=0,5.
  • ne angir, for en stjerne som har planeter, hvor mange av disse planetene som har mulighet for å utvikle liv (det vil ikke si at liv faktisk vil utvikle seg). 1 burde være et brukbart estimat her.
  • fl er andelen av planetene som kan huse liv der liv faktisk utvikler seg. Nå må vi begynne å stikke fingeren i lufta og gjette. Hvor sannsynlig er det at liv dannes hvis forholdene ligger til rette.
  • Mange vil hevde at liv er noe som dannes ved en nødvendighet når betingelsene er på plass. La oss høre på Mange og si at fl=1.
  • Hvis en planet først har utviklet liv, hvor stor er sjansen for at det dannes intelligent sivilisasjon? fi angir denne sannsynligheten. Og, tja, vi kan jo gjette 10%? Altså, fi = 0,1.
  • Og hvis vi har en intelligent sivilisasjon, hvor stor er sannsynligheten for at disse vil sende ut observerbare signaler? Observerbare signaler kan for eksempel være at de stikker innom på en kopp kaffe og tørr fyrstekake, eller at de sender ut radiosignaler, slik menneskene gjør. Denne sannsynligheten beskrives av fc . La oss sette fc=0,1. Altså, 10% av de intelligente sivilisasjonene vil gi oss signaler på sin eksistens.
  • Den siste faktoren, L, forteller hvor mange år en slik kommuniserende sivilisasjon vil eksistere. L er en skikkelig vriompeis. Hundre år? Ti millioner år? Vi satser på den feige middelveien og setter L=10.000 år.

Da er det bare å multiplisere for harde livet. Svaret? N=350! 350 sivilisasjoner som vi kan slarve, diskutere filosofi og spille Wordfeud med.

Flere av faktorene i ligningen bærer preg av vill gjetning. Det er frustrerende, men samtidig litt befriende. Her kan Tøydokke Anna gjøre like kvalifisere estimater som en hvilken som helst professor. Likevel, det viser seg svært ofte at antallet kommuniserende sivilisasjoner blir betydelig større enn 1.

Fermis spørsmål

Italienskfødte Enrico Fermi var utvilsomt en av de aller viktigste fysikerne i det forrige århundret, og alle som har puslet litt med kvantefysikk og desslike kjenner navnet hans fra uttrykk som Fermi-Dirac-fordelingen, fermioner, eller partikkelakseleratoren Fermilab utenfor Chicago.

Fermi var også en av hjernene bak det amerikanske atombombeprosjektet under andre verdenskrig. En fysisk A-kjendis, med andre ord.

Det var under en lunsjpause ved Los Alamos-laboratoriet at det berømte spørsmålet ble stilt. Året var 1950 og teknologioptimismen herjet. Påståtte UFO-observasjoner var en del av mediebildet og et yndet samtaleemne der mennsker møttes – så også blant fysikere. Det er etter en slik romvesendiskusjon at Fermi plutselig skal ha utbrutt det berømte “Hvor er de?”. Hvorpå han på sitt sedvanlige vis gjorde et grovt, matematisk turbooverslag over hvor mange avanserte sivilisasjoner det burde være i galaksen. Dette var 10 år før Drake presenterte sin ligning, men tankegangen fulgte de samme banene. Med så mange stjerner må det jo være noen andre avanserte sivilisasjoner rundt omkring. Da er det underlig at vi ikke mottar livstegn fra noen av dem.

Dette problemet – troen på at det finnes mange avanserte sivilisasjoner og mangelen på observasjoner av slike – er i dag kjent som Fermi-paradokset.

Løsninger på Fermi-paradokset

Paradokset skriker etter en løsning, og de foreslåtte utveiene er mange. Det enkleste er å ta utgangspunkt i Drakes ligning. Kan en av faktorene der være knøttliten, slik at N også blir tilnærmet 0?

En personlig favorittløsning er at $f_i$ – sannsynligheten for at liv vil utvikle seg til intelligent liv – kan være svært liten. Jorda gir oss hint om at avanserte sivilisasjoner ikke er en nødvendig følge av liv. Her har det eksistert liv i 3,5 milliarder år, men det er først de siste 70 årene at vi har sendt ut radiosignaler som kan observeres av andre sivilisasjoner. Og vi er fortsatt langt unna å kunne reise og besøke andre solsystemer.

Men Fermi-paradokset har også mange andre mulige løsninger. Kanskje eventuelle intelligente sivilisasjoner ikke har noe ønske om å kommunisere? Kanskje sender de ut signaler, men vi er for dumme til å oppfatte dem? Kanskje de ikke bryr seg om teknologi, men er fornøyde med å rulle rundt i gresset med skinnslips i håret og spille kjærlighetsviser akkompagnert av kreativt dekorerte kassegitarer?

Eller – kanskje den mest spennende løsningen på paradokset – de er her, midt i blant oss...

Artikkelforfatteren Jostein Riiser Kristiansen er ansatt som postdoktor ved Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo, der han jobber innen fagfeltet kosmologi.

LES MER PÅ KOLLOKVIUM.NO:

Reklame

NÅ: Enormt salg på alt du trenger til løping

Kommentarer til denne saken