Уравнение Дрейка с позиции современных данных

[Olweg]

Так это ошибочная точка зрения. Если какой то вид дожил до наших дней, это не значит что он не давал потомство, которое видоизменилось в результате эволюции и эволюционировало в другие виды в итоге.

Например - наличие одновременно бурых и белых медведей же вас не смущает скорее всего.

Не понял вас. Гребневики - отдельный тип животных, раньше всех отделившиеся от остальных метазоа (даже раньше губок, по генетическому анализу). То есть это монофилитическая группа, и включает всех потомков общего предка, жившего бог знает когда, наверняка ещё в докембрии. У них независимо появилась нервная система, но так и осталась примитивной, не централизованной. А представьте, что другой ветки эволюции, приведшей к нам и другим билатеральным, так и не возникло бы. Эволюционная случайность...

[Combinator]

Я просто предлагаю рассматривать сомножители последовательно, один за другим. Дойдёт очередь и до вероятности зарождения жизни. Кстати, для этого сомножителя я приготовил небольшой сюрприз.

Уже n_e не смогу оценить, даже примерно. F_p близок к единице, точно больше 0.5, а вот как хотя бы определить диапазон условий, необходимых для развития цивилизации... И самое главное - какие варианты вообще существуют? Из чего выбирать? Ну давайте попробуем хотя бы. Важными для наличия развитой жизни являются факторы:

1. Нужное количество воды. Почему на Земле воды именно столько? Откуда она? Одна из версий - всегда тут была, даже несмотря на далёкую снеговую линию. Тогда всё не так плохо, и можно ожидать в других системах таких же океанических (но не слишком океанических) планет. Если же, по другой версии, вода из внешнего пояса астероидов, то нужен газовый гигант, который её оттуда доставит, причём со строго определёнными параметрами орбиты. Это на порядки уменьшает шансы. Даже и в случае местного происхождения воды Юпитер может быть полезен, предотвращая миграцию обогащённого льдом вещества из внешнего диска.

2. Отсутствие первичной водородной атмосферы. У Земли она вряд ли изначально была, разве что очень разрежённая, иначе бы её не сдуло даже за миллиарды лет. Но по данным "Кеплера" "газовые карлики" с массами вплоть до массы Земли - распространённый тип планет. Так что открытие планеты земной массы в зоне жизни - ещё не повод открывать шампанское.

3. Долгое нахождение в зоне жизни, которая расширяется. Причем ширина зоны зависит от параметров самой планеты. К Земле внутренняя граница уже близко подобралась, осталось, по оценкам, 0.05 ае. Достаточно поярчания Солнца процентов на 10, чтобы климатический термостат ушёл в разнос. С другой стороны, планета должна пережить глобальные оледенения типа гуронского и криогенского, связанные, видимо, с массовыми захоронениями углерода. Слишком удалённое расположение планеты тоже нехорошо. В общем, с учётом фактора времени зона обитаемости может оказаться весьма узка.

4. Магнитное поле. Нужно железное частично расплавленное ядро. Тут многое упирается в химический состав диска и в массу планеты. А также в период её вращения. Вряд ли нужные сочетания редки, но до какой-то степени они уменьшают коэффициент.

5. Тектоника плит. Нужна для поддержания геохимических циклов. Плюмовый и трапповый вулканизм, как на Венере, слишком катастрофичны. Вероятно, нужна вода для снижения вязкости мантии, но она уже учтена в п. 1. Температурный градиент между мантией и атмосферой тоже важен, но это по умолчанию учтено в климате землеподобной планеты. Может быть, полезен и приливной разогрев от крупного спутника? Если так, шансы резко снижаются.

Хотя бы часть воды была на Земле, по видимому, изначально. Во всяком случае, на Марсе в первые пол миллиарда лет его существования, её было в избытке. Вряд ли это совпадение. Яркость Солнца на протяжении существования жизни на Земле менялась примерно в пределах 30 процентов, и это её биоту не погубило. Так что, возможно, с этим тоже не всё так уж плохо.

[AlexAV]

2. Отсутствие первичной водородной атмосферы.

Это не более чем условие на массу планеты. Т.е. планета с массой Земли и при активности типичной для солнца принципиально не может сохранять водородную атмосферу геологически долго. Т.е. существует окно масс (строго говоря это не мировая константа, а величина связанная с активностью звезды, т.е. у спокойных звёзд он будет смещён в область меньших масс, у активных - больших) где планета геологически долго удерживает тяжёлые газы, но неспособна удерживать водород. Для Солнца это видимо диапазон от массы Марса (или возможно всего раза в два его больше, т.к. диссипация атмосферы уже для Марса не превосходит согласно расчётам сотни миллибар за миллиард лет, что не очень много) до видимо 5-8 масс Земли. Не такой уж и узкий диапазон.

Долгое нахождение в зоне жизни, которая расширяется.

Это требование на саму звезду. Все одиночные звёзды класса G, K и M (это большая часть звёзд в галактике) способны поддерживать зону жизни достаточно долго, миллиарды лет (с уменьшением массы звезды характерное время нахождения в области жизни для планеты будет увеличиваться). Про двойные разговор отдельный, но и там всё не так плохо (есть большой диапазон параметров, когда орбита планеты в зоне жизни будет устойчива).

Оценки времени нахождения планеты в зоне жизни можно найти здесь: http://estaticos.elmundo.es/documentos/2013/09/19/tierra.pdf

Причем ширина зоны зависит от параметров самой планеты.

Прежде всего от трёх параметров (не считая параметров самой звезды). Атмосферное давление (чем выше - тем шире область жизни), скорость вращения вокруг оси (у медленно-вращающихся и приливно-захваченных планет зона жизни намного шире, чем у быстро вращающихся), ускорение свободного падения (чем выше - тем область жизни шире в части её внутренней границы из-за меньшей толщины атмосферы при том же давление и большего адиабатического температурного градиента).

По всем параметрам Земля кстати не совсем идеал. Давление бары в 3, медленное вращение и масса раза в два большая сильно бы расширили бы область  жизни как в части внутренней границы, так и внешней.

См.:
http://www.researchgate.net/publication/235645302_The_habitable_zone_of_Earth-like_planets_with_different_levels_ofatmospheric_pressure
http://arxiv.org/pdf/1307.0515.pdf
http://arxiv.org/pdf/1404.4992.pdf

Магнитное поле.

А зачем оно вообще нужно? Его необходимость - не более чем миф. Атмосферу держит гравитация, а не магнитное поле (а воду - холодная ловушка в стратосфере). От радиации тоже в основном спасает атмосфера.
 

Тектоника плит.

Здесь опять видимо кроме достаточного потока геологического тепла и низкой  вязкости астеносферы (которая вероятно автоматически обеспечивается при достаточной влажности мантии) видимо ничего не нужно. Для планеты класса земли или суперземли (при условие выполнения пункта 1) скорее будет удовлетворяться автоматически. 

[Olweg]

Хотя бы часть воды была на Земле, по видимому, изначально. Во всяком случае, на Марсе в первые пол миллиарда лет его существования, её было в избытке. Вряд ли это совпадение.

Марс близок к Земле, и Юпитер мог в его кормовую зону перетасовать примерно такую же долю воды.

Яркость Солнца на протяжении существования жизни на Земле менялась примерно в пределах 30 процентов, и это её биоту не погубило. Так что, возможно, с этим тоже не всё так уж плохо.

Это не может служить аргументов - тут работает систематическая ошибка выжившего, то есть если бы биота погибла, то и говорить об этом сейчас было бы некому, тот же антропный принцип, только в масштабе планетных систем, а не вселенных.

[AlexAV]

Вот кстати неплохая диаграмма в области жизни в зависимости от спектра звезды и скорости её вращения вокруг оси (т.е. два случая - медленно вращающаяся и быстро вращающаяся).

[AlexAV]

Это не может служить аргументов - тут работает систематическая ошибка выжившего

Так это не случайный же процесс. Нахождение в зоне жизни вполне жёстко и детерминировано связано со светимостью звезды, её спектром и параметрами атмосферы планеты. Т.е. если в этом диапазоне инсоляции, получаемой от Солнца,  экосфера Земли была устойчива, то она будет устойчива и у любой планеты массой с Землю с преимущественно азотной атмосферой с давлением более 1 бар (с ростом давления ширина зоны жизни растёт как в части внутренней границы, так и внешней) у звезды класса G по крайней мере в этом же диапазоне инсоляций.

[Olweg]

AlexAV, спасибо за развёрнутый ответ, ушёл читать статьи. Могу пока только сказать, что читал про весьма высокую устойчивость водородных атмосфер у маломассивных планет, даже более горячих, чем Земля.

Вот эта статья (раздел 3.4):
http://arxiv.org/pdf/1211.1673v3.pdf

[Константин ВАРБ]

Не забывая что с механизмом образованием планет и распределением элементов при их образовании пока много неясностей, можно наверное оценить вероятность наличия хотя бы одной планеты на которой могла бы стартовать и длительно эволюционировать земная жизнь в районе одного процента звёзд Нашей Галактики?

- ??

[Olweg]

Бог его знает, может и один. Ну как тут численно что-то можно оценить?

[Варг]

Если криптоконтакты, то они могут быть уже сейчас, и в принципе многократно.   К примеру, один удобно расположенный муравейник может служить учебным пособием для ряда поколений студентов.  Студенты приходят и уходят, муравейник живёт как жил.

Я уже писал для таких как вы. Для создания полноценного заговора, необходимо доскональное знание среды, социума и так далее, которое как правило, недоступно гайджину. Почитайте прогнозы составляемые ЦРУ, или западными аналитическими агентствами о будущем России - без смеха читать невозможно. В то же время, непонятно почему существа обладающие таким ресурсом, как супертехнологии, не пользуются ими более активно.

Про криптоконтакты.Они во "внезапных научных и технологических озарениях" ... или "неозарениях". Показательны физика высоких энергий и гравитация-космология, в меньшей степени Condensed Matter.

Беда только в том, что все открытия и технологии, не возникли ниоткуда. История их появления, вполне известна. Вещей в себе, в истории человечества не было.

[Константин ВАРБ]

Ну как тут численно что-то можно оценить?

Тогда надо решать уравнения образования планет в планетарном диске и распределения веществ в нём.
Желательно ДО получения точных данных о составах атмосфер и плотности экзопланет. (Поскольку вольно или невольно, но будет подгонка под наблюдаемые эффекты).

[Olweg]

Тут только моделирование может помочь. Пока, насколько я знаю, не удавалось получить результатов, которые бы предсказывали наблюдаемое распределение планет (подгонку под уже имеющиеся данные в расчёт не беру). Даже механизм образования большинства планетных систем не ясен, и состав почти всех открытых планет (например, содержание льда), за исключением газовых гигантов, остаётся под вопросом.

[Константин ВАРБ]

Пока, насколько я знаю, не удавалось получить результатов, которые бы предсказывали наблюдаемое распределение планет

Да, пока никак, даже принцип распределение веществ в СС не совсем ясен.
Но в любом случае, сильный сдвиг содержания необходимых пропорций элементов у землеподобных экзопланет, скорее барьер не для возможного появления на ней жизни, а перехода её в сложные формы и взятие "кислородного барьера".
В общем обнаружение таких планет с кислородной атмосферой в зоне жизни практически 100% равно существованию на ней относительно продвинутой биоты. 
-------------------
Тут можно добавить есть ли или нет жизнь на Марсе и Европе и подобных экзопланетах на конечную оценку повлиять не сможет.
Нет серьёзной биосферы соответственно нет и эволюции до сложных форм.

[Rattus]

Всё, что Вы перечислили, скорее относится к открытиям. нежели наоборот.

И какой же практический выход возможен из этих "открытий"? Какой новый пласт реальности, "Новую Физику" они открывают?

Кстати, теоретический предел прочности был открыт  ранее, чем 30 лет назад.

Тем паче! А кстати ссылку можно? Я эти пределы сейчас коллекционирую, поэтому неиллюзорно интересно.

Вы сами чуть выше писали о пределах, которые сейчас уже видны. Осталось просто сопоставить всё. Сегодняшняя цивилизация скорее всего - пик развития, выше которого будет уже не подняться. И это самый очевидный ответ на парадокс Ферми, без всяких танцев с бубном вокруг вероятности появления жизни.

И в такой пессимизм Мы бы тоже ударяться не стал. Хотя поначалу, когда недавно осознал коварность следствий антропного принципа - тоже было так подумал. Но на самом деле всё не так страшно: то, что мы видим пределы - не значит, что мы их уже практически достигли. Это значит, что мы прошли не пик развития, но пик роста развития, т.е. его производной. Кривая роста оказалась логистической (как это всегда бывает в природе), а не неограниченной логарифмической (чего в природе нигде не встретить) и мы просто перешагнули его середину. И на этой середине мы тоже оказались благодаря статистике все того же антропного принципа.
Причем это случилось не сегодня и даже не вчера: самые умные люди почувствовали первые признаки не сговариваясь и практически одновременно. Произошло это в 71-73гг. прошлого века, когда на Луну слетали последние экспедиции, Брэндоном Картером был предложен термин "Антропный принцип" (за 8 лет до провозглашения теории космической инфляции), Стругацкие начали писать "За миллиард лет до конца света", а С.Лемом опубликована псевдорецензия "Новая космогония" в сборнике "Абсолютная пустота". А не самые, типа Дрекслера, Винджа и Курцвейла окончательно в этом убедятся через 4-5 лет, когда "закон" Мура окончательно прикажет долго жить в массовом масштабе и общий прогресс оптимизации вычислений останется только в специализированных, мало кому заметных, направлениях. А где ещё будет работать - только лет 20-30 - как раз до наступления пресловутой "сингулярности", которая станет как раз таки просто точкой окончательного и очевидного уже для всех перехода из "логарифмической" в "гиперболическую" часть логистического уравнения.

Кстати вот буквально вчера мир узнал ещё об одном пределе. Это конец, ребята. Точнее его начало. А если все будет хорошо, то конец (всему более-менее интересному) будет не раньше чем через пол миллиарда лет (сколько прошло от кембрийского взрыва и сколько осталось до критичного для нас повышения светимости Солнца). Так что на наш век хватит. Эехехех. ЭХЕХЕХЕХЕХЕХЕЕЕЕЕЕЕХЪ!

[ivanij]

И какой же практический выход возможен из этих "открытий"? Какой новый пласт реальности, "Новую Физику" они открывают?

так вопрос в науке ставить не принято. Не всякое открытие непременно "новый пласт", но любое - новая информация о мире. С "практическим выходом" - это не к учёным, а к коммерсантам.

[Rattus]

С "практическим выходом" - это не к учёным, а к коммерсантам.

А, ну значит слова одного из предвестников научного метода Ф.Бэкона насчет того, что цель науки - прежде всего власть над природой - так, пустая болтовня? И о том, что "нет ничего практичнее хорошей теории" - тоже?
Вы когда-нибудь дисер защищали? Вопросов о практическом выходе вашей работы Вам никогда не задавали? Инженеры в Вашей классификации относятся к "коммерсантам"?

но любое - новая информация о мире.

Знаете сколько таких "новых информаций" я получил, пока дисер делал? Если бы все данные о том, что НЕ работает можно было опубликовать - у нас число публикаций было бы где-то на порядок больше точно. Не подсобите с изданиями?
Инфу о закрытиях в большой науке публикуют только тогда, когда получение их очень трудоемко и ресурсозатратно. Значение их - узкотехническое - чтобы идущие следом не тратили зря время. Не более того. Хотя в итоге картина мира как раз и формируется такими ограничениями. Моя поп-статья про биогенез - как раз из этой серии.
Но картина мира не позволяет построить годный мост через реку. Она только позволяет не тратить время на построение вечного двигателя и моста до Луны.

[stuuvi]

Кривая роста оказалась логистической (как это всегда бывает в природе), а не неограниченной логарифмической (чего в природе нигде не встретить) и мы просто перешагнули его середину

это понятно

Но на самом деле всё не так страшно: то, что мы видим пределы - не значит, что мы их уже практически достигли. Это значит, что мы прошли не пик развития, но пик роста развития, т.е. его производной.

Если короче и проще, то я считаю что космической цивилизации не выйдет. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1108479 как говорится.

[Rattus]

Если короче и проще, то я считаю что космической цивилизации не выйдет.

Ну почему же не выйдет? Может и выйдет, только не из человека, каким мы его знаем. И безо всяких сфердайсона вокруг каждого светильника, а по возможности и по потребености.

[Проходящий Кот]

Технически сфера НаноЛайсона почти в пределах современной инженерии.

[ivanij]

Технически сфера НаноЛайсона

   Что это?