안녕하세요 계속 같은 내용 글 지웠다가 다시 올리시고 하시는데 해당 글에 있는 내용 정리해드립니다.
먼저 드레이크 방정식은 외계인이 인류와 같은 수준의 외계인이 존재할 확률을 계산하는 공식입니다.
해당 공식은 다음과 같습니다. (해당식은 엔하위키 미러에서 가져왔습니다. 보다 자세한 내용은 칼세이건의 "코스모스"를 참조해주세요)
N = N* x fp x ne x fl x fi x fc x L
Ouput
N = 우리은하 내에 존재하는 인간과 교신이 가능한 문명의 수
Input
N* = 은하 안에 있는 항성들의 총 수(또는 별들이 생성되는 비율 R*)
fp = 항성이 항성계를 가지고 있을 확률
ne = 항성에 속한 행성 중 생명체가 살 수 있는 행성의 수
fl = 그 행성에서 생명체가 발생할 확률
fi = 발생한 생명이 지적인 생물체로 진화할 확률
fc = 그러한 지적인 생명체가 탐지할 수 있는 신호를 보낼 수 있을 정도로 발전할 확률
L =위의 모든 조건을 만족하는 생명체가 존재할 수 있는 기간.
식이 많아서 복잡하네요 정리해보겠습니다.
1. 문명을 가진 행성의 수는 항성들의 수와 비례할 것입니다. (드레이크 방정식에서는 우리 은하만을 고려합니다)
우리은하에는 대략 2000억개의 항성이 있다고 합니다.
2. 항성이 항성계(항성을 공전하는 행성을 가지고 있는 경우)를 가지고 있는 확률을 항성의 수와 곱하면 대략적으로 우리 은하의 항성계의 수가 나오겠죠? 이는 아직 연구중인 부분이나 낙관적으로 잡아서 0.9 라고 칩시다.
3.여기서부터가 문제입니다. 생명체가 살 수 있는 행성의 수는 현재까지 관측된 결과만 본다면 단 두개에 불과합니다. 지구-화성
물론 유로파나 칼리스토, 타이탄의 경우 행성은 아니지만 생명체가 살아남을 "가능성이" 있는 위성입니다. 하지만 이는 매우 특이한 경우이므로 예외로 둡니다. 이 위성들은 묶어서 하나의 행성으로 간주하겠습니다. 그럼 3개가 되겠네요
4. 다음 생명체가 발생할 확률이라... 이 또한 정보가 부족합니다. 생명체가 살아남을 수 있는 행성이라면 추정이 가능하지만 아직 우리는 외부 생명체를 한번도 발견한 적이 없습니다. 즉 확률을 계산하는 것이 사실상 무의미하게 됩니다. 일단은 태양계가 가장 일반적인 케이스라고 가정하고 3에서 계산한 행성의 수 3개 중 1개 0.33333333 으로 계산하겠습니다.
5. 발생한 생명이 지적인 생명체로 진화할확률... 이는 정말로 정보 자체가 없습니다. 생명체가 존재하는 단 하나의 행성에 지적인 생물체가 존재한다? 즉 확률은 1이다? 이는 어느 한 코끼리가 종양을 가지고 있었다. 내가 본 코끼리는 이 코끼리 하나뿐이다. 즉 코끼리가 종양을 가지고 있을 확률은 1이다. 로 계산하는 것과 같은 논리입니다. 3,4번 항목또한 같은 문제를 가지고 있으나 5번 항목으로 넘어온다면 문제가 심각하게 증가합니다.
6. 지적인 생물체가 신호를 보낼 정도로 발전할 확률이라... 5번에 비해서 더 큰 논리적 오류가 발생하겠네요. 넘어가겠습니다.
7. 위의 조건을 만족할 수 있는 생명체가 존재할 수 있는 기간 : 이는 오히려 계산이 쉽습니다. 이 또한 논란의 여지가 있으나 자연 현상만을 계산하여 본다면 지구의 경우 생명체가 탄생한 뒤 커다란 빙하기를 최대 10억년 주기로 3번, 작은 빙하기를 10만년 단위(1만년이라는 계산도 있습니다)로 겪었습니다. 만약 지구와 유사한 생물체가 존재한다면 (드레이크 방정식 자체가 지구와 유사한 생물체의 존재 확률을 계산하기 위한 것입니다.) 항성으로부터 지구와 크게 다르지 않은 에너지를 받으며 지구와 비슷한 지각 활동이 일어날 것입니다. 따라서 최대 10억년, 최소 10만년 이라는 계산이 가능합니다.
위의 1~7까지 항목을 정리해 보면 제일 큰 문제는 4,5,6번 항목입니다. 이부분은 실제 생물체가 있는 행성을 발견하기 전까진 계산 자체가 불가능하며 칼 세이건을 비롯한 낙관론자들은 높은 값을, 비관론자들은 낮은 값을 주는 것이 현실입니다.
심지어 David S. Spiegel(슈피겔) 씨께서 2011년 정리한 바에 따르면 해당 공식은 아예 설립하지 않게 됩니다. 1~7번 항목이 독립적인 사건이어야 해당 방정식이 의미가 있으나 1~7번이 독립적이라는 근거는 전혀 존재하지 않습니다. 모두 추정일 뿐입니다. 7번 항목에 대해서도 행성 내부에서의 자연 현상이 아닌 외부 요인까지 포함하게 된다면 확률이 더 줄어들게 됩니다. 해당 논문에서는 이를 통계학적 방법인 베이즈룰에 입각하여 정리하고 있습니다.
이에 더해서 슈피겔씨의 논지에 따르면 지구는 상당히 운이 좋은 케이스입니다. 130억년 전 빅뱅이 일어나고 항성이 생성될 수 있을 환경으로 접어드는데 3억년이 걸립니다. 하지만 이때는 항성의 에너지가 너무 높아 생명체는 커녕 분자 구조 자체도 불안정한 상태입니다.
그리고 우주 나이 70억년 암흑 에너지가 적용되면서 우주의 팽창이 가속화됩니다.(암흑에너지가 무엇인지, 어떻게 작용하는지는 아직 밝혀지지 않았습니다. 다만 존재만이 확인되었습니다.) 이때부터 태양 정도의 적절한 에너지를 지닌 항성이 생성될 수 있습니다. 또한 1세대 별들이 생성한 무거운 원소들이 우주공간 퍼지면서 행성이 존재할 수 있는 환경으로 변화합니다.
그리고 우주나이 80억년(50억년 전) 드디어 태양계가 생성됩니다. 성운 지역의 물질이 중심으로 뭉치면서 핵융합을 일으켜 태양이 생성되고 그1억년에 걸쳐 지구가 자라납니다. 그리고 대략 46억년전 지구가 탄생합니다. 그리고 11억년동안 천천히 식다가 35억년전 드디어 첫 생물이 탄생하게 됩니다. 그리고 인류가 탄생하기까지 35억년의 시간이 걸렸습니다.
만약 우리보다 더 발전한 지적 생명체가 있다면 35억년 이상의 진화를 겪었을 것이라고 가정합니다. 그러한 생물이라면 팽창이 가속화된 뒤 태양보다 빠르게 태어난 항성에서 탄생한 생물이어야 합니다. 문제는 태양이 해당 세대 별들 중 빠르게 생성된 편이라는 겁니다. 팽창 가속이 시작된 뒤 10억년 뒤에 태양계가 탄생했습니다. 이는 다른 별들에 비해 빠른편이었으며 그 사이에 탄생한 별들은 많지 않을것으로 추정되므로 인간보다 발전한 지적 생물체가 존재할 확률은 더욱 줄게됩니다.
보다 자세한 내용은 아래의 논문에 정리되어 있습니다. (중간 역사에 대한 수치들은 해당 논문이 아닌 따로 정리된 내용입니다.)
물론 이렇게 따지는 것은 사실상 의미가 없습니다. 저중에 단 하나의 변수만 존재한다고 하더라도 우리보다 발전한 지적 생명체가 존재할 확률은 엄청나게 올라갈수도, 엄청나게 낮아질 수도 있습니다. 하지만 우리는 그 변수를 추정조차 할 수 없다는 점이 문제입니다. 드레이크 방정식은 일반인들에게 SETI 계획을 홍보하기 위한 도구중 하나일 뿐이지 실제로 의미가 있는 방정식은 아닙니다.
엄청나게 넓은 우주에서 지적 생물체는 우리 하나뿐만이 아닐겁니다. 하지만 전혀 과학적이지 않은 정보를 가지고 확실한 진리라고 과학적인 방법으로 포장하는 것은 무리가 있다고 생각합니다. 외계인에 대한 추정은 자유롭게 하되 과학적인 방법을 통해 접근해야 치우치지 않고 진실을 파악할 수 있습니다. 미스터리 게에서 과학이야기를 하는게 이상해 보일수도 있지만 과학적인 방법으로 접근 가능한 부분을 미스터리라고 하는건 아니라고 생각해요. 과학적인 접근이 불가능한 부분 - 예를들면 위의 정리에서 진화 과정을 가속화 시킬 수 있는 외부의 간섭, 암흑에너지의 정체 및 지적 생물체가 존재하는데 끼칠 수 있는 영향 등 - 에서 접근하는것이 미스터리게에서의 의미가 있다고 생각합니다.
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