La Ecuación de Drake es una de las ecuaciones más famosas de toda la ciencia, además de ser una de las más controvertidas. Es la base d...
La Ecuación de Drake es una de las ecuaciones más famosas de toda la ciencia, además de ser una de las más controvertidas. Es la base de gran parte de nuestra búsqueda de vida extraterrestre en el universo, además de ser una especie de mantra aspiracional para muchos de los cazadores de extraterrestres más dedicados que existen. Pero, ¿qué es y de dónde viene? ¿Es una ecuación real? ¿Y qué nos puede decir sobre la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI)?
¿Qué es la ecuación de Drake?
La Ecuación de Drake es una ecuación probabilística que tiene como objetivo predecir el número de civilizaciones extraterrestres avanzadas con capacidad de comunicación en la galaxia de la Vía Láctea. No es el tipo de ecuación matemática rigurosa como la que encontrarías en el cálculo o la trigonometría, y los críticos señalarán que ni siquiera es realmente una ecuación probabilística, pero nunca tuvo la intención de serlo.
Originalmente diseñada para generar debate dentro de la comunidad SETI, la Ecuación de Drake se malinterpreta fácilmente cuando se la saca de su contexto original, pero también ha tenido un pequeño bache últimamente con el descubrimiento de exoplanetas, un factor clave en la forma en que se diseña la ecuación.
Sin embargo, en su esencia, la Ecuación de Drake está destinada a desafiarnos a pensar estratégicamente sobre nuestra búsqueda de civilizaciones alienígenas mientras brinda un rayo de esperanza de que tal búsqueda no es una completa pérdida de tiempo y recursos.
¿Qué calcula la ecuación de Drake?
La Ecuación de Drake intenta hacer conjeturas informadas sobre varios factores en el camino de desarrollo hacia una civilización alienígena avanzada con capacidad de comunicación y evaluar la probabilidad de encontrar tal civilización en la galaxia.
Algunas de las variables son fácilmente cuantificables, como la cantidad de estrellas en la galaxia, mientras que otras son francamente filosóficas, como la cantidad de tiempo que una civilización que tiene la capacidad de comunicarse puede existir antes de que desaparezca por autodestrucción o algún otro tipo. de calamidad
En última instancia, los resultados de la ecuación pueden variar drásticamente según las suposiciones que elija al calcular un resultado, por lo que puede predecir fácilmente menos de una docena de civilizaciones comunicativas en una galaxia de 400 mil millones de estrellas, o puede generar en torno a un 100.000 más optimista. o incluso más de un millón.
A partir de ahí, la simple aplicación de métodos de distribución estadística podría revelar qué tan lejos podría estar una civilización alienígena de la Tierra.
¿Cuáles son las partes de la ecuación de Drake?
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| Una alineación planetaria muestra planetas en zonas habitables con similitudes con la Tierra: desde la izquierda, Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f y Kepler-186f. El último en la fila es la Tierra misma. | Fuente: NASA/JPL-Caltech |
La ecuación de Drake real es:
Las partes de la ecuación de Drake son las siguientes:
- R ∗ = tasa promedio deformación estelar de la Vía Láctea .
- f p = fracción de esas estrellas que tienen planetas
- n e = número promedio de planetas que podrían albergar vida por estrella que tiene planetas
- f l = fracción de planetas que podrían albergar vida que realmente desarrolla vida
- f i = fracción de planetas con vida que desarrollan vida inteligente
- f c = fracción de civilizaciones avanzadas capaces de liberar señales detectables de su existencia en la galaxia
- L = período de tiempo que tales civilizaciones emiten señales detectables
Algunas de las variables en esta ecuación ya se conocían cuando se propuso la ecuación, mientras que algunas variables siguen siendo completamente desconocidas, incluso hasta el día de hoy, aunque las incertidumbres de las variables generalmente aumentan a medida que avanza hacia la derecha a través de la ecuación.
“La cuestión de si existen civilizaciones avanzadas en otras partes del universo siempre ha sido motivo de preocupación con tres grandes incertidumbres en la ecuación de Drake”, dijo Adam Frank , profesor de física y astronomía en la Universidad de Rochester y coautor de un artículo de 2016 en la revista Astrobiology que buscaba reformular la Ecuación de Drake a la luz del descubrimiento de exoplanetas.
Sabemos desde hace mucho tiempo aproximadamente cuántas estrellas existen. No sabíamos cuántas de esas estrellas tenían planetas que potencialmente podrían albergar vida, con qué frecuencia la vida podría evolucionar y dar lugar a seres inteligentes, y cuánto tiempo podrían durar las civilizaciones antes de extinguirse.
¿A quién se le ocurrió la ecuación de Drake?
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| El astrónomo Frank Drake hablando en la Universidad de Cornell en el Auditorio Schwartz el 19 de octubre de 2017. | Fuente: Amalex5/Wikimedia Commons |
La Ecuación de Drake fue desarrollada por el Dr. Frank Drake en 1961 para la primera reunión sobre la búsqueda de vida extraterrestre en el Observatorio Nacional de Radioastronomía en Green Bank, West Virginia. En 1961, la radioastronomía estaba en su infancia, y SETI como una actividad real y científicamente rigurosa simplemente no se había intentado antes. En muchos sentidos, la Ecuación de Drake fue simplemente un intento de encontrar un lugar para comenzar el proceso, en lugar de desarrollar un cálculo real para que lo usen los investigadores.
Independientemente, la Ecuación de Drake capturó la imaginación de los asistentes, incluido Carl Sagan, uno de los comunicadores científicos más importantes del siglo XX y un apasionado defensor de los esfuerzos continuos de SETI. Sagan y otros ayudaron a que la Ecuación de Drake ganara tracción popular de una manera que hizo imposible que la comunidad científica la ignorara en su conjunto, incluso si solo era para cuestionar la premisa de la fórmula.
¿Cómo es útil la ecuación de Drake?
La principal crítica presentada contra la Ecuación de Drake no es que sea forraje de sombrero de papel de aluminio, sino que la mayoría de las variables en la ecuación son tan especulativas que hacen que la ecuación carezca de sentido.
Solo ha habido una civilización avanzada en todo el universo que conozcamos: la nuestra. En los más de 60 años transcurridos desde que se propuso por primera vez la Ecuación de Drake, nadie ha podido determinar L, el período de tiempo que una civilización avanzada puede comunicar su existencia al espacio después de desarrollar la tecnología para hacerlo.
Sabemos que esa respuesta podría ser más de 100 años, que es el tiempo que los humanos han estado usando ondas de radio para transmitir señales, pero ¿somos atípicos?
¿Las civilizaciones suelen destruirse a sí mismas dentro de una década de desarrollar dicha tecnología? ¿Dentro de 50 años? Eso es aproximadamente el tiempo que pasó entre las primeras señales de radio y las primeras bombas atómicas. ¿Es posible que una especie sobreviva indefinidamente como una civilización tecnológicamente avanzada?
El veredicto sobre la humanidad aún no se conoce, por lo que no hay una forma científicamente rigurosa de que podamos completar esa variable final, y esa variable puede significar la diferencia entre estar solo en la galaxia o simplemente tener vecinos por el camino interestelar.
Entonces, ¿la Ecuación de Drake es útil de alguna manera significativa? Sí, lo es, especialmente como base para una mayor exploración y pensamiento sobre SETI, que fue el punto central de la ecuación en primer lugar. En el caso del estudio de Frank Drake sobre la Ecuación de Drake, él y el coautor Woodruff Sullivan, del departamento de astronomía y programa de astrobiología de la Universidad de Washington, refinaron la ecuación invirtiéndola.
En lugar de preguntar cuántas civilizaciones alienígenas podría haber en la galaxia, desarrollaron una ecuación modificada que determinaba cuán improbable tendría que ser la vida para que la civilización humana fuera la única civilización en la galaxia.
En lugar de preguntar cuántas civilizaciones pueden existir ahora, preguntamos '¿Somos la única especie tecnológica que ha surgido alguna vez?'. Este cambio de enfoque elimina la incertidumbre de la cuestión de la vida de la civilización y nos permite abordar lo que llamamos la 'cuestión arqueológica cósmica': ¿con qué frecuencia en la historia del universo ha evolucionado la vida a un estado avanzado?.
Y dado que los recientes descubrimientos de miles de exoplanetas, que todavía eran solo teóricos en 1961, han demostrado que alrededor del 20 por ciento de ellos se encuentran en la zona habitable de su estrella, las incertidumbres de la Ecuación de Drake se reducen aún más.
Desde una perspectiva fundamental, la pregunta es '¿ha sucedido alguna vez en algún lugar antes?'. La primera vez que alguien ha podido establecer una respuesta empírica para esa pregunta, es sorprendentemente probable que no estemos el único momento y lugar en el que ha evolucionado una civilización avanzada.
Además, la Ecuación de Drake también ayuda a dar forma a nuestro estudio de los exoplanetas al reducir los planetas de mayor interés, aquellos en los que es más probable que evolucione la vida avanzada. En una galaxia de 400 mil millones de estrellas, definitivamente necesitamos toda la ayuda que podamos para abrirnos camino a través de ese pajar en busca de algunas agujas metafóricas.
Y finalmente, no podemos descartar la calidad aspiracional de la Ecuación de Drake, y eso importa. Si las probabilidades te dicen que la vida no existe ahí fuera, ¿por qué molestarte en buscar?. Pero si puede observar la Ecuación de Drake y ver la recompensa potencial de miles de posibles civilizaciones alienígenas que transmiten su presencia en el universo, entonces eso podría ser suficiente para mantener a un astrónomo en marcha después de su milésima noche escuchando el silencio del universo. Después de todo, no se puede encontrar lo que nunca buscas.
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