2021.05.07銀河系内に地球外知的生命体いわゆる宇宙人は存在すると思いますか?ドレイクの方程式とはこのような疑問に対して1961年アメリカの天文学者フランク・ドレイク氏が考案した天の川銀河における星間通信ができる高度文明の数を推定する式です。(SETI)やアストロバイオロジー(宇宙生物学)の分野ではしばしば引き合いに出される考え方になります。今日はこのドレイクの方程式についてレポートします。最初に式の説明をした後、実際に値を代入して地球外知的生命(ETI)がいそうなのかどうか考えます。IntelligenceTOP画像の出典(reference):https://astrobiology.nasa.gov/まずは式の紹介と言葉の説明から。fc:その知的生命による文明が探知可能な信号を発信するまでに通信手段を発達させる確率L:そのような高度な文明が存続する年数N,nはNumber(数)、Rはrate(率)、fはfraction(確率)、LはLength(長さ)。恒星の周りを回る天体。地球をはじめとして太陽系では水星・金星・火星などがそれにあたります。惑星の周りを回る月などは「衛星」というカテゴリーに分類されます。人口”衛星”もそういう意味です。僕たちがいる太陽系における恒星が太陽です。星(star)といえばこの恒星のことを表します。光り輝くから”スター”なんですね。恒星はその系における「母星」とも呼ばれます。その環境の過酷さから知的生命は恒星ではなく惑星に存在すると考えます。銀河系とも呼ばれています。ややこしいですが「銀河系」は固有名詞で僕たちのいる銀河のことです。近くにある有名な銀河としてアンドロメダ銀河がありますね。1つの銀河には億や兆の数の恒星が存在し、天の川銀河には数1000億の恒星が存在します。正確には知的生命が住む惑星間における通信です。通信ができる状態、つまり証拠が得られないことには知的生命が存在しているとは言えません。惑星間といっても一方の惑星は地球を想定しています。(SETI)では電波による通信が主です。次に計算式の説明をします。N=R✳︎✖️fp✖️ne✖️fl✖️fi✖️fc✖️Lne~fcについてne~fcまでの計算はわかりやすいと思います。すると10,000の惑星のうち星間通信技術を持つ惑星の数はne✖️fl✖️fi✖️fc=10000✖️0.1✖️0.1✖️0.1=10項が増えるごとにそれぞれの条件を満たす惑星の数は小さくなり、この仮定においては10,000個のうち10個の惑星が通信技術を持つことになります。ne~fcはすべで「惑星」に関する項でした。formation”のことです。Rateは「率(速さ)」ですからここでは上記のように1年間に誕生する恒星の数としています。time”「時間の長さ」です。ここでは年数としています。RとLに挟まれる項を一旦全て取り除いてR✖️Lについて考えてみます。1年に1個の恒星が誕生しているとし、その恒星の存続年数が5年であるとします。(R=1、L=5)実際のドレイクの式でLは高度な文明の存続年数ですがここでは簡単のために恒星の存続年数としました。R✖️L=1✖️5=5この5という数字が表すところが現在該当の銀河内に存在する恒星の数になります。説明すると下の図は1年に1個の恒星が誕生し、その存続年数が5年の場合を表しています。タテが年数(1,2,3・・・)でヨコが1年に1個誕生する恒星(s1,s2,s3,・・・)です。赤色が示しているのはs1という恒星が1年という年に誕生し、5年間の存続年数を経て6年目にはなくなることを示しています。例として6年目(行)を確認すると黄色で示されるように5つの恒星がその年に存在していることになります。図から任意の年を選択した時に常に5個の恒星が存在していることがわかります。存続年数の期間だけ仲間が増えていきます。☆fpについてfpは恒星が惑星を持つ確率。これはこの計算式上で恒星の数から惑星の数を導く項です。恒星の数が10個で惑星を持つ確率(fp)が50%の場合。10✖️0.5=5となり、5個の惑星が存在することになります。恒星の数が20個で惑星を持つ確率(fp)が10%、これらの恒星がそれぞれに持つ生命に適した惑星の数(ne)が2個である場合。20✖️0.1✖️2=4となり、4個の生命に適した惑星が存在することになります。まとめると1年あたりに誕生する恒星の数から高度文明を湛える惑星の数を求めて、そこに存続年数をかけているだけです。最後に数値を当てはめていきます。RRは実際の観測によって現在では1~10と考えられています。FpFpは恒星が惑星を持つ確率です。系外惑星(太陽系以外の恒星系の惑星)の探査は近年めまぐるしく成果が上がっている分野です。たくさんの惑星が次々と発見されています。その中には地球型の惑星も少なくありません。Fp=0.3にします。ne生命存在の可能性のある惑星の数。僕たちがいる太陽系が持つ生命存在可能惑星の数は地球の1つだけです。太陽系に限ってはne=1でした。この地球が佇んでいる地域はハビタブルゾーン(生命居住可能領域)と呼ばれ一つの恒星系において惑星がちょうどその範囲に収まることは必然ではあらずむしろ偶然の産物です。ここではne=0.1にします。fl(エル)地球のような恵まれた環境さえ整えば生物は発生する確率これは結構高いんじゃないかと思います。地球において上記の生息可能環境が整ってから初めての生命が誕生するまでに要した期間はおよそ2億年と推定されています。地球史が46億年であることを考えるとそのスケールにおいては2億年という時間がそんなに長くはないように思えます。したがってここでは環境さえ整えば生命は発生すると考えてfl=100%にします。fi生命体が知性を得るまでに進化する確率。イメージが沸かず、根拠がありませんが1%。fc知的生命が銀河系内での通信技術を獲得するまでに発達する確率は10%とします。L高度な文明が存続する年数。地球で考えてはどうでしょうか。通信技術を得てまだ間もないこの我々の文明はあと何年続くでしょうか。ここでは10000年続くと仮定します。以上、全部の値をドレイクの方程式に代入します。N=R✖️fp✖️ne✖️fl✖️fi✖️fc✖️LN=10✖️0.3✖️0.1✖️1✖️0.01✖️0.1✖️10000=3この仮定ではドレイクの方程式に従うと3つの高度文明が存在することになりました。この銀河系には僕たち地球以外に残り2つの知的生命の生きる惑星があります。今回は僕の想像でした、今度はご自身が想定する数値を当てはめて計算してみてはどうでしょうか。さいごにドレイク氏は僕たちの住む銀河系内の公式としてこの式を発表しました。銀河は僕たちのいる銀河系(天の川銀河)以外にも無数に存在します。最新のNASAのレポートではその数は2兆個と推定されています。その2兆個分だけドレイクの方程式が存在し、そうなればもはや知的生命は存在すると考える方が自然です。ドレイクの方程式が想定しているところ、そして当然現行のSETIも追求しているところは星間通信技術を持った高度な文明。確かに、銀河が無数に存在することから知的生命が存在する惑星の数は天の川銀河だけを考えた場合よりも多くなります。コンタクトを取れないことにはその存在を立証することはできません。ドレイクの方程式では銀河系内における知的生命が星間通信技術を持つ確率としてfcの項が設定されました。この銀河系を超えてよその銀河との通信、銀河間の通信技術を獲得する文明にまでその知的生命体が進化する確率を考えると。それは銀河系内のそれ(fc)よりもずっと低くなります。銀河系にまで範囲を拡大することで惑星の数は増えるかもしれませんが、そのfcに代わる値が限りなく小さくなるため結局コンタクトできるETIというのは限られてしまいます。ドレイクの方程式は数字を当てはめるだけで答えが出てくるこの式自体が面白いですが、こんな風にETIについての思いを巡らせる際の1つのヒントを与えてくれるという点においても有意義なアイデアです。@haigakiseitaこんな記事も書いています。reports.自分で「○○ヲタです〜w」って言ってる奴ってだいたいヲタクじゃない。...アーカイブ塾の先生が生徒と仲良くなる方法。元コミュ障京大塾講師のガチ結論。私は京都大学理学部卒でみなさんがそれに抱くイメージ通りのコミュ障気...アーカイブ落ちこぼれから挽回して大学受験で逆転するために。生徒・保護者への提案。はいれぽ!私は高校生のとき落ちこぼれでした。今日はその時の経験をもとに現在落ちこぼれている方や、その保護者の方に向けてアドバイスを書きます。今回の内容は主として過去の自分と同じ進学校に通う生徒に照準を合わせています。私が落ちこぼれていた時の...アーカイブMac|Wi-Fiに繋がってるのにネットに繋がらない。マックやスタバのフリーワイファイで解決までに試す方法。今日はフリーワイファイについて。Wi-Fiに接続できているのにネットにはアクセスできない』という状況が続いていました。この記事では私がネットを使えなくなっ...アーカイブごちうさ娘タイプとキャラソン『デュエットソングアルバム』!購入品レビュー。最近なんだかシャロの気持ちが解る気がします。はいれぽ!HomeアーカイブプロフィールTakaSeijiSeijiFollow人気記事ポスター・タペストリー・マルチクロスの飾り方まとめ。綺麗に飾る方法を考えました。はいれぽ!2021.01.242022.01.17京大生彼氏の作り方。自慢目的可!京都大学の大学生と付き合う方法について。カフェの利用方法やおすすめの席など。haigaki.Menusホームスポーツ仮想通貨お問い合わせHomeSearchTopSidebarプロフィールTakaSeijiSeijiFollow人気記事ポスター・タペストリー・マルチクロスの飾り方まとめ。綺麗に飾る方法を考えました。はいれぽ!2021.01.242022.01.17京大生彼氏の作り方。自慢目的可!京都大学の大学生と付き合う方法について。カフェの利用方法やおすすめの席など。