Ecuación de Drake

Dr. Frank Drake

La ecuación de Drake es un argumento probabilístico utilizado para estimar el número de civilizaciones extraterrestres activas y comunicativas en la Vía Láctea.

La ecuación fue formulada en 1961 por Frank Drake, no con el propósito de cuantificar el número de civilizaciones, sino como una forma de estimular el diálogo científico en la primera reunión científica sobre la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). La ecuación resume los principales conceptos que los científicos deben contemplar al considerar la cuestión de otras formas de vida radiocomunicativas. Se considera más apropiadamente como una aproximación que como un intento serio de determinar un número preciso.

Las críticas relacionadas con la ecuación de Drake no se centran en la ecuación en sí, sino en el hecho de que los valores estimados para varios de sus factores son altamente conjeturales, siendo el efecto multiplicativo combinado que la incertidumbre asociada con cualquier valor derivado es tan grande que la ecuación no se puede utilizar para sacar conclusiones firmes.

Ecuación

La ecuación de Drake es:

N=RAlternativa Alternativa ⋅ ⋅ fp⋅ ⋅ ne⋅ ⋅ fl⋅ ⋅ fi⋅ ⋅ fc⋅ ⋅ L{displaystyle N=R_{*}cdot f_{mathrm {p}cdot n_{mathrm {e}cdot f_{mathrm {l} }cdot f_{mathrm {i}cdot f_{mathrm {c}cdot L}

dónde

N = el número de civilizaciones en la galaxia de la Vía Láctea con la que la comunicación podría ser posible (es decir, que están en el cono de luz pasado actual);

y

R_Alternativa = la tasa promedio de formación de estrellas en nuestra galaxia

f_p = la fracción de esas estrellas que tienen planetas

n_e = el número promedio de planetas que pueden potencialmente soportar la vida por estrella que tiene planetas

f_l = la fracción de planetas que podrían soportar la vida que realmente desarrollar la vida en algún momento

f_i = la fracción de los planetas con la vida que en realidad siguen desarrollando la vida inteligente (civilizaciones)

f_c = la fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que libera signos detectables de su existencia en el espacio

L = la duración del tiempo para el cual tales civilizaciones liberan señales detectables en el espacio

Historia

En septiembre de 1959, los físicos Giuseppe Cocconi y Philip Morrison publicaron un artículo en la revista Nature con el provocativo título "Buscando comunicaciones interestelares". Cocconi y Morrison argumentaron que los radiotelescopios se habían vuelto lo suficientemente sensibles como para captar transmisiones que podrían ser transmitidas al espacio por civilizaciones que orbitan alrededor de otras estrellas. Dichos mensajes, sugirieron, podrían transmitirse a una longitud de onda de 21 cm (1420,4 MHz). Esta es la longitud de onda de la emisión de radio del hidrógeno neutro, el elemento más común en el universo, y razonaron que otras inteligencias podrían ver esto como un hito lógico en el espectro de radio.

Dos meses después, el profesor de astronomía de la Universidad de Harvard, Harlow Shapley, especuló sobre la cantidad de planetas habitados en el universo y dijo: "El universo tiene 10 millones, millones, millones de soles (10 seguidos de 18 ceros) similares al nuestro".. Uno en un millón tiene planetas a su alrededor. Solo uno en un millón tiene la combinación correcta de productos químicos, temperatura, agua, días y noches para sustentar la vida planetaria tal como la conocemos. Este cálculo llega a la cifra estimada de 100 millones de mundos donde la evolución ha forjado la vida."

Siete meses después de que Cocconi y Morrison publicaran su artículo, Drake realizó la primera búsqueda sistemática de señales de civilizaciones extraterrestres comunicativas. Usando el plato de 26 m (85 pies) del Observatorio Nacional de Radioastronomía, Green Bank en Green Bank, Virginia Occidental, Drake monitoreó dos estrellas similares al Sol cercanas: Epsilon Eridani y Tau Ceti. En este proyecto, al que llamó Proyecto Ozma, escaneó lentamente frecuencias cercanas a la longitud de onda de 21 cm durante seis horas al día desde abril hasta julio de 1960. El proyecto estaba bien diseñado, era económico y simple según los estándares actuales. No detectó ninguna señal.

Poco después, Drake organizó una "búsqueda de inteligencia extraterrestre" reunión sobre la detección de sus señales de radio. La reunión se llevó a cabo en las instalaciones de Green Bank en 1961. La ecuación que lleva el nombre de Drake surgió de sus preparativos para la reunión.

Como planeé la reunión, me di cuenta de que unos días antes de tiempo necesitábamos una agenda. Y así escribí todas las cosas que necesitabas saber para predecir lo difícil que será detectar la vida extraterrestre. Y mirándolos se hizo bastante evidente que si multiplicaste todos estos juntos, tienes un número, N, que es el número de civilizaciones detectables en nuestra galaxia. Esto estaba dirigido a la búsqueda de radio, y no a buscar formas de vida primordiales o primitivas.

—Frank Drake

Los diez asistentes fueron el organizador de la conferencia J. Peter Pearman, Frank Drake, Philip Morrison, el empresario y radioaficionado Dana Atchley, el químico Melvin Calvin, el astrónomo Su-Shu Huang, el neurocientífico John C. Lilly, el inventor Barney Oliver, el astrónomo Carl Sagan y el radioastrónomo Otto Struve. Estos participantes se autodenominaron "La Orden del Delfín" (debido al trabajo de Lilly sobre la comunicación con los delfines) y conmemoró su primer encuentro con una placa en la sala del observatorio.

Utilidad

The Allen Telescope Array for SETI

La ecuación de Drake equivale a un resumen de los factores que afectan la probabilidad de que podamos detectar la comunicación por radio de vida extraterrestre inteligente. Los últimos tres parámetros, f_i, f _c, y L, no se conocen y son muy difíciles de estimar, con valores que varían en muchos órdenes de magnitud (ver crítica). Por lo tanto, la utilidad de la ecuación de Drake no está en la resolución, sino más bien en la contemplación de todos los diversos conceptos que los científicos deben incorporar al considerar la cuestión de la vida en otros lugares, y da a la cuestión de la vida en otros lugares una base para el análisis científico. La ecuación ha ayudado a llamar la atención sobre algunos problemas científicos particulares relacionados con la vida en el universo, por ejemplo, la abiogénesis, el desarrollo de la vida multicelular y el desarrollo de la inteligencia misma.

Dentro de los límites de la tecnología humana existente, cualquier búsqueda práctica de vida inteligente distante debe ser necesariamente una búsqueda de alguna manifestación de una tecnología distante. Después de unos 50 años, la ecuación de Drake sigue siendo de gran importancia porque es un 'hoja de ruta'. de lo que necesitamos aprender para resolver esta cuestión existencial fundamental. También formó la columna vertebral de la astrobiología como ciencia; aunque se entretiene la especulación para dar contexto, la astrobiología se ocupa principalmente de hipótesis que encajan firmemente en las teorías científicas existentes. Unos 50 años de SETI no han logrado encontrar nada, a pesar de que los radiotelescopios, las técnicas de recepción y las capacidades computacionales han mejorado significativamente desde principios de la década de 1960. Sin embargo, se ha descubierto que esta galaxia no está repleta de transmisores extraterrestres muy poderosos que transmiten continuamente cerca de la longitud de onda de 21 cm de la frecuencia del hidrógeno; esto no se sabía en 1961.

Estimaciones

Estimaciones originales

Existe un considerable desacuerdo sobre los valores de estos parámetros, pero las 'suposiciones fundamentadas' utilizados por Drake y sus colegas en 1961 fueron:

• R_Alternativa = 1 yr⁻¹ (1 estrella formada por año, en promedio sobre la vida de la galaxia; esto fue considerado como conservador)
• f_p = 0,2 a 0,5 (una quinta a la mitad de todas las estrellas formadas tendrán planetas)
• n_e = 1 a 5 (las estrellas con planetas tendrán entre 1 y 5 planetas capaces de desarrollar la vida)
• f_l = 1 (100% de estos planetas desarrollará la vida)
• f_i = 1 (100% de los cuales desarrollará la vida inteligente)
• f_c = 0,1 a 0,20% de los cuales podrán comunicarse)
• L = 1000 a 100.000.000 civilizaciones comunicativas (que durarán entre 1000 y 100.000 de años)

Al insertar los números mínimos anteriores en la ecuación, se obtiene un N mínimo de 20 (ver: Rango de resultados). Insertar los números máximos da un máximo de 50.000.000. Drake afirma que dadas las incertidumbres, la reunión original concluyó que N ≈ L, y probablemente había entre 1000 y 100 000 000 planetas con civilizaciones en la Vía Láctea.

Estimaciones actuales

Esta sección analiza e intenta enumerar las mejores estimaciones actuales para los parámetros de la ecuación de Drake.

Tasa de creación de estrellas en esta Galaxia, R∗

Los cálculos de 2010 de la NASA y la Agencia Espacial Europea indican que la tasa de formación de estrellas en esta galaxia es de aproximadamente 0,68 a 1,45 M☉ de material por año. Para obtener el número de estrellas por año, lo dividimos por la función de masa inicial (FMI) de las estrellas, donde la masa promedio de las nuevas estrellas es de aproximadamente 0,5 M_☉. Esto da una tasa de formación de estrellas de alrededor de 1,5 a 3 estrellas por año.

Fracción de aquellas estrellas que tienen planetas, fp

El análisis de las encuestas de microlente, en 2012, encontró que f_p puede acercarse a 1, es decir, estrellas están orbitados por planetas como regla, en lugar de la excepción; y que hay uno o más planetas unidos por estrella de la Vía Láctea.

Número promedio de planetas que podrían albergar vida por estrella que tiene planetas, ne

En noviembre de 2013, los astrónomos informaron, según los datos de la misión espacial Kepler, que podría haber hasta 40 000 millones de planetas del tamaño de la Tierra orbitando en las zonas habitables de estrellas similares al Sol y estrellas enanas rojas dentro de la Vía Láctea. 11 mil millones de estos planetas estimados pueden estar orbitando estrellas similares al sol. Dado que hay alrededor de 100 mil millones de estrellas en la galaxia, esto implica f_p · n_e es aproximadamente 0,4. El planeta más cercano en la zona habitable es Proxima Centauri b, que está a unos 4,2 años luz de distancia.

El consenso en la reunión de Green Bank fue que n_e tenía un valor mínimo entre 3 y 5. Holandés El periodista científico Govert Schilling ha opinado que esto es optimista. Incluso si los planetas están en la zona habitable, es difícil estimar el número de planetas con la proporción adecuada de elementos. Brad Gibson, Yeshe Fenner y Charley Lineweaver determinaron que alrededor del 10% de los sistemas estelares en la Vía Láctea son hospitalarios para la vida, al tener elementos pesados, estar lejos de las supernovas y ser estables durante un tiempo suficiente.

El descubrimiento de numerosos gigantes gaseosos en órbita cercana con sus estrellas ha planteado dudas de que los planetas que albergan vida normalmente sobreviven a la formación de sus sistemas estelares. Los llamados Júpiter calientes pueden migrar desde órbitas distantes a órbitas cercanas, interrumpiendo en el proceso las órbitas de los planetas habitables.

Por otro lado, la variedad de sistemas estelares que pueden tener zonas habitables no se limita solo a estrellas de tipo solar y planetas del tamaño de la Tierra. Ahora se estima que incluso los planetas bloqueados por mareas cerca de las estrellas enanas rojas podrían tener zonas habitables, aunque el comportamiento de las llamaradas de estas estrellas podría hablar en contra de esto. La posibilidad de vida en lunas de gigantes gaseosos (como la luna Europa de Júpiter o las lunas Titán y Encelado de Saturno) añade más incertidumbre a esta cifra.

Los autores de la hipótesis de la Tierra rara proponen una serie de restricciones adicionales sobre la habitabilidad de los planetas, incluido estar en zonas galácticas con una radiación adecuadamente baja, una alta metalicidad estelar y una densidad lo suficientemente baja como para evitar un bombardeo excesivo de asteroides. También proponen que es necesario tener un sistema planetario con grandes gigantes gaseosos que brinden protección contra bombardeos sin un Júpiter caliente; y un planeta con placas tectónicas, una gran luna que crea marismas y una inclinación axial moderada para generar variaciones estacionales.

Fracción de lo anterior que realmente desarrolla vida, fl

La evidencia geológica de la Tierra sugiere que f_l puede ser alto; la vida en la Tierra parece haber comenzado más o menos al mismo tiempo que surgieron las condiciones favorables, lo que sugiere que la abiogénesis puede ser relativamente común una vez que las condiciones son las adecuadas. Sin embargo, esta evidencia solo mira a la Tierra (un solo planeta modelo), y contiene un sesgo antrópico, ya que el planeta de estudio no fue elegido al azar, sino por los organismos vivos que ya lo habitan (nosotros mismos). Desde un punto de vista clásico de prueba de hipótesis, sin asumir que la distribución subyacente de f_l es la misma para todos los planetas en el Vía Láctea, hay cero grados de libertad, lo que no permite hacer estimaciones válidas. Si se encontrara vida (o evidencia de vida pasada) en Marte, Europa, Encelado o Titán que se desarrolló independientemente de la vida en la Tierra, implicaría un valor para f _l cercano a 1. Si bien esto aumentaría el número de grados de libertad de cero a uno, quedaría una gran incertidumbre en cualquier estimación debido al pequeño tamaño de la muestra, y la posibilidad de que no sean realmente independientes.

En contra de este argumento, no hay evidencia de que la abiogénesis ocurra más de una vez en la Tierra, es decir, toda la vida terrestre tiene un origen común. Si la abiogénesis fuera más común, se especularía que habría ocurrido más de una vez en la Tierra. Los científicos han buscado esto buscando bacterias que no estén relacionadas con otras formas de vida en la Tierra, pero aún no se ha encontrado ninguna. También es posible que la vida surgiera más de una vez, pero que otras ramas fueran superadas, o murieran en extinciones masivas, o se perdieran de otras formas. Los bioquímicos Francis Crick y Leslie Orgel pusieron especial énfasis en esta incertidumbre: "En este momento no tenemos ningún medio para saberlo" si es "probable que estemos solos en la galaxia (universo)" o si 'la galaxia puede estar repleta de vida de muchas formas diferentes'. Como alternativa a la abiogénesis en la Tierra, propusieron la hipótesis de la panspermia dirigida, que establece que la vida en la Tierra comenzó con "microorganismos enviados aquí deliberadamente por una sociedad tecnológica de otro planeta, por medio de una nave especial no tripulada de largo alcance". 34;.

En 2020, un artículo de académicos de la Universidad de Nottingham propuso un "copernicano astrobiológico" basado en el principio de la mediocridad, y especuló que "la vida inteligente se formaría en otros planetas [similares a la Tierra] como lo ha hecho en la Tierra, por lo que dentro de unos pocos miles de millones de años la vida se formaría automáticamente como parte natural de la evolución". #34;. En los autores' marco, f_l, f _i y f_c están configurados con una probabilidad de 1 (certeza). Su cálculo resultante concluye que hay más de treinta civilizaciones tecnológicas actuales en la galaxia (sin tener en cuenta las barras de error).

Fracción de las anteriores que desarrolla vida inteligente, fi

Este valor sigue siendo particularmente controvertido. Quienes favorecen un valor bajo, como el biólogo Ernst Mayr, señalan que de los miles de millones de especies que han existido en la Tierra, solo una se ha vuelto inteligente y de ahí infieren un valor diminuto para f_i. Asimismo, la hipótesis de la Tierra Rara, a pesar de su bajo valor para n_e arriba, también piensa un valor bajo para f_i domina el análisis. Aquellos que favorecen valores más altos notan la complejidad generalmente creciente de la vida con el tiempo, y concluyen que la aparición de la inteligencia es casi inevitable, lo que implica un f_i acercándose a 1. Los escépticos señalan que la gran variedad de valores en este factor y otros hacen que todas las estimaciones no sean confiables. (Ver Críticas).

Además, si bien parece que la vida se desarrolló poco después de la formación de la Tierra, la explosión cámbrica, en la que surgió una gran variedad de formas de vida multicelulares, ocurrió una cantidad considerable de tiempo después de la formación de la Tierra, lo que sugiere la posibilidad de que fueran necesarias condiciones especiales. Algunos escenarios, como la bola de nieve de la Tierra o la investigación sobre eventos de extinción, han planteado la posibilidad de que la vida en la Tierra sea relativamente frágil. La investigación sobre cualquier vida pasada en Marte es relevante ya que el descubrimiento de que la vida se formó en Marte pero dejó de existir podría aumentar la estimación de f_l pero indicaría que en la mitad de los casos conocidos, la vida inteligente no se desarrolló.

Las estimaciones de f_i se han visto afectadas por los descubrimientos de que la órbita del Sistema Solar es circular en la galaxia, a tal distancia que permanece fuera de los brazos espirales durante decenas de millones de años (evadiendo la radiación de las novas). Además, la gran luna de la Tierra puede ayudar a la evolución de la vida al estabilizar el eje de rotación del planeta.

Se ha realizado un trabajo cuantitativo para comenzar a definir fl⋅ ⋅ fi{displaystyle f_{mathrm}cdot f_{mathrm {}}}. Un ejemplo es un análisis bayesiano publicado en 2020. En la conclusión, el autor advierte que este estudio se aplica a las condiciones de la Tierra. En términos bayesianos, el estudio favorece la formación de inteligencia en un planeta con condiciones idénticas a la Tierra pero no lo hace con alta confianza.

El científico planetario Pascal Lee del Instituto SETI propone que esta fracción es muy baja (0,0002). Basó esta estimación en cuánto tiempo le tomó a la Tierra desarrollar vida inteligente (1 millón de años desde que evolucionó el Homo erectus, en comparación con 4.600 millones de años desde que se formó la Tierra).

Fracción de lo anterior que revela su existencia a través de la emisión de señales al espacio, fc

Para la comunicación deliberada, el único ejemplo que tenemos (la Tierra) no hace mucha comunicación explícita, aunque hay algunos esfuerzos que cubren solo una pequeña fracción de las estrellas que podrían buscar la presencia humana. (Ver mensaje de Arecibo, por ejemplo). Existe una especulación considerable sobre por qué podría existir una civilización extraterrestre pero optar por no comunicarse. Sin embargo, no se requiere una comunicación deliberada, y los cálculos indican que la tecnología actual o en un futuro próximo al nivel de la Tierra bien podría ser detectable para civilizaciones no mucho más avanzadas que los humanos actuales. Según este estándar, la Tierra es una civilización comunicante.

Otra pregunta es qué porcentaje de civilizaciones en la galaxia están lo suficientemente cerca para que las detectemos, suponiendo que envían señales. Por ejemplo, los radiotelescopios terrestres existentes solo podían detectar transmisiones de radio terrestres desde aproximadamente un año luz de distancia.

Tiempo de vida de tal civilización en la que comunica sus señales al espacio, L

Michael Shermer estimó L en 420 años, basándose en la duración de sesenta civilizaciones terrestres históricas. Usando 28 civilizaciones más recientes que el Imperio Romano, calcula una cifra de 304 años para "moderno" civilizaciones También podría argumentarse a partir de los resultados de Michael Shermer que la caída de la mayoría de estas civilizaciones fue seguida por civilizaciones posteriores que continuaron con las tecnologías, por lo que es dudoso que sean civilizaciones separadas en el contexto de la ecuación de Drake. En la versión ampliada, que incluye el número de reapariciones, esta falta de especificidad en la definición de civilizaciones individuales no importa para el resultado final, ya que dicha rotación de civilizaciones podría describirse como un aumento en el número de reapariciones en lugar de aumentar en L, afirmando que una civilización reaparece en la forma de las culturas sucesivas. Además, dado que ninguno podía comunicarse a través del espacio interestelar, el método de comparación con civilizaciones históricas podría considerarse inválido.

David Grinspoon ha argumentado que una vez que una civilización se ha desarrollado lo suficiente, puede superar todas las amenazas a su supervivencia. Luego durará por un período de tiempo indefinido, lo que hace que el valor de L sea potencialmente de miles de millones de años. Si este es el caso, entonces propone que la galaxia de la Vía Láctea puede haber estado acumulando civilizaciones avanzadas de manera constante desde que se formó. Propone que el último factor L sea reemplazado por f_IC · T, donde f_IC es la fracción de comunicando civilizaciones que se vuelven "inmortales" (en el sentido de que simplemente no se extinguen), y T que representa el período de tiempo durante el cual se ha llevado a cabo este proceso. Esto tiene la ventaja de que T sería un número relativamente fácil de descubrir, ya que sería simplemente una fracción de la edad del universo.

También se ha planteado la hipótesis de que una vez que una civilización se entera de otra más avanzada, su longevidad podría aumentar porque puede aprender de las experiencias de la otra.

El astrónomo Carl Sagan especuló que todos los términos, excepto el tiempo de vida de una civilización, son relativamente altos y que el factor determinante de si hay un número grande o pequeño de civilizaciones en el universo es el tiempo de vida de la civilización, o en otros palabras, la capacidad de las civilizaciones tecnológicas para evitar la autodestrucción. En el caso de Sagan, la ecuación de Drake fue un fuerte factor motivador de su interés en los temas ambientales y sus esfuerzos para advertir sobre los peligros de la guerra nuclear.

Una civilización inteligente podría no ser orgánica, ya que algunos han sugerido que la inteligencia general artificial podría reemplazar a la humanidad.

Rango de resultados

Como han señalado muchos escépticos, la ecuación de Drake puede dar una amplia gama de valores, dependiendo de las suposiciones, ya que los valores utilizados en partes de la ecuación de Drake no están bien establecidos. En particular, el resultado puede ser N ≪ 1, lo que significa que probablemente estemos solos en la galaxia, o N ≫ 1, lo que implica que hay muchas civilizaciones con las que podríamos contactar. Uno de los pocos puntos de amplio acuerdo es que la presencia de la humanidad implica una probabilidad de que surja inteligencia mayor que cero.

Como ejemplo de una estimación baja, combinando las tasas de formación de estrellas de la NASA, el valor de la hipótesis de la Tierra rara de f_p · n_e · f_l = 10⁻⁵, el punto de vista de Mayr sobre el surgimiento de la inteligencia, el punto de vista de Drake sobre la comunicación y la estimación de vida de Shermer:

R_Alternativa = 1,5-3 yr⁻¹, f_p · n_e · f_l = 10^{; 5 -}, f_i = 10⁻⁹, f_c = 0,2^{[Drake, arriba]}, y L = 304 años

da:

N = 1,5 × 10^{; 5 -} × 10⁻⁹ × 0,2 × 304 = 9,1 × 10⁻¹³

Es decir, lo que sugiere que probablemente estemos solos en esta galaxia y posiblemente en el universo observable.

Por otro lado, con valores más grandes para cada uno de los parámetros anteriores, se pueden derivar valores de N que son mayores que 1. El siguientes valores superiores que se han propuesto para cada uno de los parámetros:

R_Alternativa = 1,5-3 yr⁻¹, f_p = 1, n_e = 0,2, f_l = 0,13, f_i = 1, f_c = 0,2^{[Drake, arriba]}, y L = 10⁹ años

El uso de estos parámetros da:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0,2 × 10⁹ = 15.600,000

Las simulaciones de Monte Carlo de las estimaciones de los factores de la ecuación de Drake basadas en un modelo estelar y planetario de la Vía Láctea han dado como resultado que el número de civilizaciones varíe en un factor de 100.

¿Han existido alguna vez otras especies tecnológicas?

En 2016, Adam Frank y Woodruff Sullivan modificaron la ecuación de Drake para determinar cuán improbable debe ser el evento de que una especie tecnológica surja en un planeta habitable dado, para dar el resultado de que la Tierra alberga el único especies tecnológicas que alguna vez han surgido, para dos casos: (a) esta Galaxia, y (b) el universo como un todo. Al hacer esta pregunta diferente, se eliminan las incertidumbres sobre la vida y la comunicación simultánea. Dado que el número de planetas habitables por estrella hoy en día se puede estimar razonablemente, la única incógnita que queda en la ecuación de Drake es la probabilidad de que un planeta habitable alguna vez desarrolle una especie tecnológica durante su vida. Para que la Tierra tenga la única especie tecnológica que ha existido en el universo, calculan que la probabilidad de que cualquier planeta habitable desarrolle alguna vez una especie tecnológica debe ser menor que 2.5×10⁻²⁴. De manera similar, para que la Tierra haya sido el único caso de albergar una especie tecnológica en la historia de esta Galaxia, las probabilidades de que un planeta de zona habitable alguna vez albergue una especie tecnológica deben ser menores que 1.7×10⁻¹¹ (alrededor de 1 en 60 mil millones). La figura del universo implica que es extremadamente improbable que la Tierra albergue la única especie tecnológica que haya existido. Por otro lado, para esta Galaxia hay que pensar que menos de 1 de cada 60 mil millones de planetas habitables desarrollan una especie tecnológica para que no haya habido al menos un segundo caso de tal especie en la historia pasada de esta Galaxia.

Modificaciones

Como han señalado muchos observadores, la ecuación de Drake es un modelo muy simple que omite parámetros potencialmente relevantes, y se han propuesto muchos cambios y modificaciones a la ecuación. Una línea de modificación, por ejemplo, intenta dar cuenta de la incertidumbre inherente a muchos de los términos. La combinación de las estimaciones de los seis factores originales de los principales investigadores a través de un procedimiento de Monte Carlo conduce a un mejor valor para los factores de no longevidad de 0,85 1/año. Este resultado difiere de manera insignificante de la estimación de la unidad proporcionada tanto por Drake como por el informe Cyclops.

Otros señalan que la ecuación de Drake ignora muchos conceptos que podrían ser relevantes para las probabilidades de contactar con otras civilizaciones. Por ejemplo, David Brin afirma: "La ecuación de Drake simplemente habla de la cantidad de sitios en los que surgen espontáneamente las ETI. La ecuación no dice nada directamente sobre la sección transversal de contacto entre un ETIS y la sociedad humana contemporánea. Debido a que es la sección transversal de contacto lo que interesa a la comunidad SETI, se han propuesto muchos factores adicionales y modificaciones de la ecuación de Drake.

Colonización

Se ha propuesto generalizar la ecuación Drake para incluir efectos adicionales de civilizaciones alienígenas colonizando otros sistemas estelares. Cada sitio original se expande con una velocidad de expansión v, y establece sitios adicionales que sobreviven durante toda la vida L. El resultado es un conjunto más complejo de 3 ecuaciones.

Factor de reaparición

La ecuación Drake puede ser multiplicada por ¿Cuántas veces una civilización inteligente puede ocurrir en planetas donde ha ocurrido una vez. Incluso si una civilización inteligente llega al final de su vida después, por ejemplo, de 10.000 años, la vida todavía puede prevalecer en el planeta durante miles de millones de años, permitiendo que la próxima civilización evolucione. Así, varias civilizaciones pueden venir e ir durante la vida útil de uno y el mismo planeta. Así, si n_r es el número promedio de veces que una nueva civilización reaparece en el mismo planeta donde una civilización anterior una vez ha aparecido y terminado, entonces el número total de civilizaciones en tal planeta sería 1 + n_r, que es el real factor de reaparición añadido a la ecuación.

El factor depende de lo que generalmente es la causa de la extinción de la civilización. Si es generalmente por inhabitabilidad temporal, por ejemplo un invierno nuclear, entonces n_r puede ser relativamente alto. Por otro lado, si es generalmente por inhabitabilidad permanente, como la evolución estelar, entonces n_r puede ser casi cero. En el caso de extinción total de la vida, un factor similar puede ser aplicable para f_l, es decir, ¿Cuántas veces la vida puede aparecer en un planeta donde ha aparecido una vez.

Factor METI

Alexander Zaitsev dijo que estar en una fase comunicativa y emitir mensajes dedicados no son los mismos. Por ejemplo, los seres humanos, aunque están en fase comunicativa, no son una civilización comunicativa; no practicamos actividades como la transmisión deliberada y regular de mensajes interestelares. Por esta razón, sugirió introducir el factor METI (mensaje a la inteligencia extraterrestre) a la ecuación clásica de Drake. Definió el factor como "la fracción de civilizaciones comunicativas con conciencia planetaria clara y no paranoica", o bien expresada alternativamente, la fracción de civilizaciones comunicativas que realmente se dedican a la transmisión deliberada interestelar.

El factor METI es un poco engañoso ya que la transmisión activa y deliberada de mensajes por una civilización no es necesaria para que reciban una transmisión enviada por otro que busca el primer contacto. Es meramente necesario que tengan sistemas de receptores capaces y compatibles; sin embargo, esto es una variable humana no puede calcular con precisión.

Gases biogénicos

Astronomer Sara Seager propuso una ecuación revisada que se centra en la búsqueda de planetas con gases de biosignatura. Estos gases son producidos por organismos vivos que pueden acumularse en una atmósfera planetaria a niveles que se pueden detectar con telescopios espaciales remotos.

La ecuación Seager se ve así:

N=NAlternativa Alternativa ⋅ ⋅ FQ⋅ ⋅ FHZ⋅ ⋅ FO⋅ ⋅ FL⋅ ⋅ FS{displaystyle N=N_{*}cdot F_{mathrm {Q}cdot F_{mathrm {HZ}cdot F_{mathrm} {O}cdot F_{mathrm {L}cdot F_{mathrm {S}

Donde:

N = el número de planetas con signos detectables de vida

N_Alternativa = el número de estrellas observado

F_Q = la fracción de estrellas que son tranquilas

F_HZ = la fracción de estrellas con planetas rocosos en la zona habitable

F_O = la fracción de esos planetas que se pueden observar

F_L = la fracción que tiene vida

F_S = la fracción en la que la vida produce un gas de firma detectable

Seager subraya, “No vamos a tirar la Ecuación de Drake, que es realmente un tema diferente”, explicando, “Desde que Drake surgió con la ecuación, hemos descubierto miles de exoplanetas. Como comunidad hemos tenido nuestras opiniones revolucionadas sobre lo que podría estar ahí fuera. Y ahora tenemos una pregunta real en nuestras manos, una que no está relacionada con la vida inteligente: ¿Podemos detectar cualquier signo de vida de alguna manera en un futuro cercano? ”

Crítica

La crítica a la ecuación de Drake se deriva principalmente de la observación de que varios términos de la ecuación se basan en su mayor parte o en su totalidad en conjeturas. Las tasas de formación de estrellas son bien conocidas, y la incidencia de los planetas tiene una sólida base teórica y de observación, pero los otros términos de la ecuación se vuelven muy especulativos. Las incertidumbres giran en torno a la comprensión actual de la evolución de la vida, la inteligencia y la civilización, no a la física. No son posibles estimaciones estadísticas para algunos de los parámetros, donde solo se conoce un ejemplo. El resultado neto es que la ecuación no se puede usar para sacar conclusiones firmes de ningún tipo, y el margen de error resultante es enorme, mucho más allá de lo que algunos consideran aceptable o significativo.

Una respuesta a tales críticas es que, aunque la ecuación de Drake implica actualmente especulaciones sobre parámetros no medidos, fue concebida como una forma de estimular el diálogo sobre estos temas. Luego, el enfoque se convierte en cómo proceder experimentalmente. De hecho, Drake originalmente formuló la ecuación simplemente como una agenda para la discusión en la conferencia de Green Bank.

Paradoja de Fermi

Una civilización que dure decenas de millones de años podría extenderse por toda la galaxia, incluso a las bajas velocidades previsibles con la tecnología actual. Sin embargo, no se han encontrado signos confirmados de civilizaciones o vida inteligente en otros lugares, ni en esta galaxia ni en el universo observable de 2 billones de galaxias. Según esta línea de pensamiento, la tendencia a llenar (o al menos explorar) todo el territorio disponible parece ser un rasgo universal de los seres vivos, por lo que la Tierra ya debería haber sido colonizada, o al menos visitada, pero no hay evidencia de ello. existe De ahí la pregunta de Fermi '¿Dónde está todo el mundo?'.

Se han propuesto un gran número de explicaciones para explicar esta falta de contacto; un libro publicado en 2015 elaborado sobre 75 explicaciones diferentes. En términos de la Ecuación de Drake, las explicaciones se pueden dividir en tres clases:

• Pocas civilizaciones inteligentes surgen. Este es un argumento que al menos uno de los primeros términos, R_Alternativa · f_p · n_e · f_l · f_iTiene un valor bajo. El sospechoso más común es f_i, pero explicaciones como la rara hipótesis de la Tierra argumentan que n_e es el pequeño término.
• Existen civilizaciones inteligentes, pero no vemos evidencia, lo que significa f_c es pequeño. Los argumentos típicos incluyen que las civilizaciones están demasiado lejos, es demasiado caro para extenderse a lo largo de la galaxia, las civilizaciones transmiten señales por sólo un breve período de tiempo, la comunicación es peligrosa, y muchos otros.
• La vida de civilizaciones inteligentes y comunicativas es corta, lo que significa el valor de L es pequeño. Drake sugirió que se formaría un gran número de civilizaciones extraterrestres, y además especulaba que la falta de evidencia de tales civilizaciones puede ser porque las civilizaciones tecnológicas tienden a desaparecer bastante rápidamente. Las explicaciones típicas incluyen que es la naturaleza de la vida inteligente destruirse, es la naturaleza de la vida inteligente destruir a otros, tienden a ser destruidos por eventos naturales, y otros.

Estas líneas de razonamiento conducen a la hipótesis del Gran Filtro, que establece que dado que no se observan civilizaciones extraterrestres a pesar de la gran cantidad de estrellas, al menos un paso en el proceso debe actuar como un filtro para reducir el valor final. Según este punto de vista, o es muy difícil que surja vida inteligente, o el tiempo de vida de las civilizaciones tecnológicamente avanzadas, o el período de tiempo que revelan su existencia, debe ser relativamente corto.

Un análisis realizado por Anders Sandberg, Eric Drexler y Toby Ord sugiere "una probabilidad sustancial ex ante de que no haya otra vida inteligente en nuestro universo observable".

En ficción y cultura popular

La ecuación fue citada por Gene Roddenberry como apoyo a la multiplicidad de planetas habitados que se muestran en Star Trek, la serie de televisión que creó. Sin embargo, Roddenberry no tenía la ecuación con él, y se vio obligado a "inventar" por su propuesta original. La ecuación inventada creada por Roddenberry es:

Ff2()MgE)− − C1Ri1⋅ ⋅ M=L/So{displaystyle Ff^{2}(MgE)-C^{1}Ri^{1}cdot M=L/So}

Sin embargo, un número elevado a la primera potencia es simplemente el número en sí.