R
Grundschule Mathematik I Mathematik II Physik Chemie Wissen
Kurze Worte Worte nach Alter Terme Rechner
Mathfeed Physfeed Philfeed
Das Lexikon Die Mission Die Autoren Copyright Impressum
☰


Drake-Gleichung


Exobiologie


Grundidee


N = R · fₚ · nₑ · fₗ · fᵢ · fₖ · L: Die Drake-Gleichung aus dem Jahr 1961[6] dient zur Abschätzung der Anzahl möglicher intelligenter Zivilisationen in unserer Galaxie. Die Bauteile der Drake-Gleichung sind hier kurz vorgestellt.

Legende



[6]">

Die ursprünglichen Annahmen aus dem Jahr 1961[6]



Setzt man in die Gleichung die kleinsten Werte für die Schätzungen der einzelnen Faktoren ein, so kommt man auf eine Anzahl von N=20 kommunikationswilligen Zivilisationen in unser Galaxie. Setzt man hingegen die größten Schätzwerte ein, so erhöht sich die Anzahl solcher Zivilisationen in unserer Galaxie auf 100 Millionen.

Die kosmologischen Annahmen von 1961 waren sehr realistisch


Die ursprünglichen Annahmen über die physikalischen Eigenschaften unserer Galaxis können rückblickend als recht realistisch eingeschätzt werden. 2010 kam man zu der Einschätzung, dass pro Jahr das etwa 0,68 bis 1,45fache der Sonne neu als Stern geboren wird[7]. Das liegt nahe bei dem Wert von 1 aus dem Jahr 1961. Dividiert man das durch die angenommen durchschnittliche Masse neu geborener Sterne von etwa 0,5 gelangt man für R zu etwa 2 neu entstandenen Sternen pro Jahr in unserer Galaxie[8]. Heute geht man aufgrund von tatsächlich entdeckten Exoplaneten davon aus, dass so gut wie jeder Stern von Planeten umgeben ist[9], damit wäre der realistische Wert für fₚ tatsächlich fast 1. In den 2010er Jahren kam man aufgrund von neu entdeckten Exoplaneten zu gut begründeten Abschätzungen über die Anzahl von Planeten ähnlich der Erde[10]. Als realistische Abschätzung für die Anzahl von Planeten nₑ mit möglichen Leben für jeden Stern liegen damit bei etwa 3 bis 5.

Die großen Unbekannten: die Evolution von Intelligenz


Die rein physikalisch-kosmologischen Faktoren R, fₚ und nₑ der Drake-Gleichung kann man heute sehr zuverlässig abschätzen. Völlig unklar hingegen sind die Faktoren fₗ, fᵢ und fₖ. Diese Faktoren betreffen die Evolution von Leben. Zwar begann die Evolution biologischen Lebens auf der Erde sehr schnell nachdem sie abgekühlt war[11]. Doch dann dauerte es gut 3 Milliarden Jahre, bis aus den ersten organischen Lebensformen echte Tiere entstanden[12]. Und dann dauerte es noch einmal gut 541 Millionen Jahre - nämlich bis heute - bis daraus eine technologische Zivilisation entstanden war. Die schwer zu beantwortende Frage ist: warum brauchte die biologische Evolution nach einem schnellen Start kurz nach der Erdentstehung quälende Jahrmilliarden bis zur Entstehung einer technischen Zivilisation? Und wenn der Prozess auf der Erde so lange dauerte, kann es sein, dass ihm dann etwas höchst Zufälliges anhaftet, er kein notwendiges Ergebnis auch auf sehr erdähnlichen Planeten ist? Die Idee, dass sich biologisches Leben fast gesetzesmäßig hin zu "höheren" Formen entwickelt betrachten Biologen unter dem Stichwort evolutionäre Transitionen ↗

Die Drake-Gleichung und das SETI-Projekt


Fast zeitglich mit der Formulierung der Drake-Gleichung begann um das Jahr 1960 auch die ernsthafte Suche nach Anzeichen von außerirdischem Leben[13]. Die Bemühungen fasste man später und dem Titel SETI - Search for Extraterrestrial Intelligence zusammen. Im Wesentlichen sucht man bei diesem Projekt den Himmel nach elektromagnetischen wellen ab, die von einer außerdischen Intelligenz stammen könnten. Siehe auch SETI ↗

Die Drake-Gleichung und das Fermi-Paradoxon


Die Drake-Gleichung legt es nahe, dass es im Universum eine sehr große Anzahl von technologischen Zivilisationen geben könnte. Warum sehen wir dann davon nichts? Seit dem Jahr 1960 sucht der Mensch vergeblich den Himmel nach Signalen von außerirdischen Intellienzen ab. Diesen scheinbare Widerspruch bezeichnet man heute als Fermi-Paradoxon ↗

Was ist die Drake-Gleichung aus mathematischer Sicht?


Mathematisch gesehen ist die Drake-Gleichung eine Funktion. Rechts vom Gleichheitszeichen stehen insgesamt 7 unabhängige Variablen. Links vom Gleichheitszeichen steht die eine abhängige Variable N, für den Funktionswert man sich interessiert. Die Drake-Gleichung gehört zu verschiedenen Konzepten der Mathematik.


Fußnoten