Dreiko lygtis arba kiek musų visatoje yra civilizacijų?
35 views
Skip to first unread message
Andrej S
Apr 17, 2008, 9:13:37 PM4/17/08
to G-mokslai
Astrobiologija - tai mokslo arba kai kurių žmonių nuomone filosofijos atšaka, užsiimanti gyvybės paieškomis kosmose. Yra netgi šiam tikslui įsteigti prestižiniai moksliniai žurnalai, tokie kaip "Astrobiology", "International Journal of Astrobiology " ir "Origins of Life and Evolution of Biosphere". Kiekvienais metais NASA skiria apie 50 mln. JAV $ astrobiologiniams tyrimams. Tačiau šiuos tyrimus nereikia įsivaizduoti kaip kažkokią ateivių medžioklę. Jie visi turi tvirtą mokslinį pagrindą: ekstremofilinių organizmų tyrimai (kokios yra principinės gyvybės egzistavimo ribos), gyvybės atsiradimas ir evoliucija giliajame laike, geologinių aplinkų tinkamų gyvybės egzistavimui analizė kitose planetose ir tų planetų palydovuose. Visi šie tyrimai padeda nusakyti gyvybės egzistavimo tikimybes arba galimybes kitų kosminių kūnų paviršiuje.
Pirmieji astrobiologiniai tyrimai buvo įžiebti amerikiečių astronomo ir mokslo populiarintojo - Karlo Sagano. Atsirado principiniai klausymai apie ateiviškos gyvybės egzistavimo galimybes. Kokia tikimybė kad ateiviai egzistuoja ir kaip mums ją apskaičiuoti?
Štai taip ir gimė - Dreiko Lygtis, kuri buvo pavadinta pagal ją sukūrusio autoriaus astronomo Frenko Dreiko (Frank Drake) pavardę. Ji kaip tik ir nusako neapibrėžtumo ribas ieškant gyvybę kosmose. Šios lygties išraiška yra sekanti:
N = R* fp* ne* fl* fi* fc* L , kur N - komunikuojančių civilizacijų kiekis, R - žvaigždžių tinkančių susidaryti stabilioms palydovinėms sistemoms susidarymo greitis žvaigždėmis/metus, fp - tų žvaigždžių sistemų dalis (trupmena) turinti planetas, ne - Žemės tipo pasaulių kiekis per galimą potencialią planetų sistemą, fl - dalis (trupmena) tų planetų kuriose gyvybė iš tikrųjų išsivystė, fc - dalis planetų (trupmena) kuriose išsivysto komunikabilios civilizacijos, L - civilizacijų skilimo pusamžis (halflife), t.y. kiek ilgai vidutiniškai išgyvena protinga civilizacija prieš jai išnykstant.
Šių parametrų apskaičiavimui pasitelkiamas visas mokslų spektras: nuo astronomijos iki biologijos. Šioje lygtyje aišku lengviausia įvertinti pirmąją daugiklių pusę: žvaigždžių formavimasį, planetų buvimą arba nebuvimą galima stebėti tiesiogiai, pasitelkiant teleskopinę įrangą. Naujausi pasiekimai astronomijoje netgi leidžia nustatyti kokios sąlygos vyrauja tų planetų paviršiuje.R* fp* ne* - taigi ši lygties dalis yra išsprendžiama iš principo.
O kas dėl gyvybės pasitaikymo kitose planetose dažnių ir nekalbant jau apie civilizacijų buvimą ( fl* fi* fc* L daugikliai)? Čia jau prasideda spekuliacijos. Nes kiek yra žinoma - Žemė kol kas yra vienintelė planeta kurioje egzistuoja gyvybė. Yra mokslininkai kurie savo straipsniuose tvirtina kad jie aptiko bakteriomorfinių struktūrų mikrofosilijas Marso ir asteroidiniuose meteorituose (pvz. Jurijus Rozanovas). Tačiau, tam kad patvirtinti jų biologinę kilmę reiktu daugiau įrodymų. Tikriausiai daugiau informacijos bus gauta kosminių ekspedicijų į kitas planetas metu ir ypač Marsą ir Jupiterio palydovus.
Vis dėl to, jeigu remtis Žemės pavyzdžiu ir priimti šios planetos gyvybės vystymosi dėsningumus kaip universalius - ateivių paieškos gali pasirodyti ne toks jau ir beprasmis dalykas: visu pirma gyvybė atsirado beveik iškart po to kai susiformavo pati Žemė ir išliko neišnykusi visame likusiame laikotarpyje iki pat dabarties; praėjus apie 3,8 mlrd. metų atsirado išsivysčiusios komunikuojančios civilizacijos. Jeigu tikėti tuo kad ši seka yra universali, tuomet išeitu kad atsiradus tinkamom sąlygom gyvybė atsiranda beveik iš kart - fl turi būti artimas 1; fi ir fc - irgi turėtu artėti prie vieneto (tačiau čia gali sužaisti ir atsitiktinumas, kaip dažnai įvyksta makroevoliucijoje). Skaičius L kol kas yra ganėtinai mažas - daugiausia 10 tūkst. metų. Tai reiškia, kad nors ir esant civilizacijų atsiradimo procesui dažnam reiškiniui gyvenamų planetų atžvilgiu, mes vis tiek galime nesusitikti su kitomis civilizacijomis, nes nuo jų būsime atskirti milžiniškais astronominio ir geologinio laiko tarpais.
Šiuolaikiniai N įverčiai musų galaktikai yra = 7 × 0.5 × 2 × 0.33 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 2.3
Pagalvojus kokio dydžio yra paukščių takas, tai tikrai nėra daug...
Dreiko lygties kritika ir kitokios nuomonės:
Kai kurių autoritetingų specialistų nuomone gyvybė, ir ypač protinga yra išskirtinai retas reiškinys visatoje. Geologas ir paleontologas Piteris Vordas (Peter Ward) ir astronomas ir astrobiologas Donaldas Braulis (Donald Brownlee) iškėlė "Retosios Žemės hipotezę". Jie pasitelkdami įrodymų seką, teigia, kad ilgam laikui gyvybei tinkamos planetos, tokios kaip Žemė yra labai retos. Nors bakterijų organizacijos lygio gyvybė gali būti labai plačiai paplitusi visatoje (naujausi ekstremofilų tyrimai), tačiau, būtent dėl to kad stabilus pasauliai, tokie kaip musų, yra reti - sudėtinga gyvybė ir juo lab civilizuota gyvybė yra retos visatoje.
Kitas žymus Dreiko lygties ir bendrai SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) kritikas yra Juros Periodo Parko bestselerio autorius Maiklas Kraitonas (Michael Crichton). Savo paskaitų pavadintu "Ateiviai sukelia globalų atšilimą" ("Aliens Cause Global Warming") jis tarp kitų šiuo metu populiarių mokslinių temų (globalinis atšilimas, branduolinė žiema) kritikavo dirbtinio intelekto paieškas. Citata: "Dreiko lygtis yra nepatikrinama, todėl SETI nera mokslas. SETI be abejo yra religija".
Nuorodos:
Astrobiology - Straipsnis Vikipedijoje apie astrobiologiją.
Astrobiology Magazine - Tinklalapis skirtas astrobiologijai. Jame skelbiamos naujienos apie astronomiją, gyvybės evoliuciją, planetų geologiją.
What is the Drake Equation? - SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) tinklapyje apie Dreiko lygtį.
Carl Sagan on Drake Equation - Žymus astronomas ir mokslo populiarintojas Karlas Saganas pasakoja apie Dreiko lygtį.
Drake equation - apie Dreiko lygtį Vikipedijoje.
Michael Crichton - Vikipedijoje apie mokslinį fantastą Maiklą Kraitoną.
Rare Earth– Why Complex Life is Uncommon in the Universe - Peter Ward ir Donald Brownlee knyga pateikianti "Retosios Žemės" hipotezę. "Google Books" sistemoje.
--
AS
Pirmieji astrobiologiniai tyrimai buvo įžiebti amerikiečių astronomo ir mokslo populiarintojo - Karlo Sagano. Atsirado principiniai klausymai apie ateiviškos gyvybės egzistavimo galimybes. Kokia tikimybė kad ateiviai egzistuoja ir kaip mums ją apskaičiuoti?
Štai taip ir gimė - Dreiko Lygtis, kuri buvo pavadinta pagal ją sukūrusio autoriaus astronomo Frenko Dreiko (Frank Drake) pavardę. Ji kaip tik ir nusako neapibrėžtumo ribas ieškant gyvybę kosmose. Šios lygties išraiška yra sekanti:
N = R* fp* ne* fl* fi* fc* L , kur N - komunikuojančių civilizacijų kiekis, R - žvaigždžių tinkančių susidaryti stabilioms palydovinėms sistemoms susidarymo greitis žvaigždėmis/metus, fp - tų žvaigždžių sistemų dalis (trupmena) turinti planetas, ne - Žemės tipo pasaulių kiekis per galimą potencialią planetų sistemą, fl - dalis (trupmena) tų planetų kuriose gyvybė iš tikrųjų išsivystė, fc - dalis planetų (trupmena) kuriose išsivysto komunikabilios civilizacijos, L - civilizacijų skilimo pusamžis (halflife), t.y. kiek ilgai vidutiniškai išgyvena protinga civilizacija prieš jai išnykstant.
Šių parametrų apskaičiavimui pasitelkiamas visas mokslų spektras: nuo astronomijos iki biologijos. Šioje lygtyje aišku lengviausia įvertinti pirmąją daugiklių pusę: žvaigždžių formavimasį, planetų buvimą arba nebuvimą galima stebėti tiesiogiai, pasitelkiant teleskopinę įrangą. Naujausi pasiekimai astronomijoje netgi leidžia nustatyti kokios sąlygos vyrauja tų planetų paviršiuje.R* fp* ne* - taigi ši lygties dalis yra išsprendžiama iš principo.
O kas dėl gyvybės pasitaikymo kitose planetose dažnių ir nekalbant jau apie civilizacijų buvimą ( fl* fi* fc* L daugikliai)? Čia jau prasideda spekuliacijos. Nes kiek yra žinoma - Žemė kol kas yra vienintelė planeta kurioje egzistuoja gyvybė. Yra mokslininkai kurie savo straipsniuose tvirtina kad jie aptiko bakteriomorfinių struktūrų mikrofosilijas Marso ir asteroidiniuose meteorituose (pvz. Jurijus Rozanovas). Tačiau, tam kad patvirtinti jų biologinę kilmę reiktu daugiau įrodymų. Tikriausiai daugiau informacijos bus gauta kosminių ekspedicijų į kitas planetas metu ir ypač Marsą ir Jupiterio palydovus.
Vis dėl to, jeigu remtis Žemės pavyzdžiu ir priimti šios planetos gyvybės vystymosi dėsningumus kaip universalius - ateivių paieškos gali pasirodyti ne toks jau ir beprasmis dalykas: visu pirma gyvybė atsirado beveik iškart po to kai susiformavo pati Žemė ir išliko neišnykusi visame likusiame laikotarpyje iki pat dabarties; praėjus apie 3,8 mlrd. metų atsirado išsivysčiusios komunikuojančios civilizacijos. Jeigu tikėti tuo kad ši seka yra universali, tuomet išeitu kad atsiradus tinkamom sąlygom gyvybė atsiranda beveik iš kart - fl turi būti artimas 1; fi ir fc - irgi turėtu artėti prie vieneto (tačiau čia gali sužaisti ir atsitiktinumas, kaip dažnai įvyksta makroevoliucijoje). Skaičius L kol kas yra ganėtinai mažas - daugiausia 10 tūkst. metų. Tai reiškia, kad nors ir esant civilizacijų atsiradimo procesui dažnam reiškiniui gyvenamų planetų atžvilgiu, mes vis tiek galime nesusitikti su kitomis civilizacijomis, nes nuo jų būsime atskirti milžiniškais astronominio ir geologinio laiko tarpais.
Šiuolaikiniai N įverčiai musų galaktikai yra = 7 × 0.5 × 2 × 0.33 × 0.01 × 0.01 × 10000 = 2.3
Pagalvojus kokio dydžio yra paukščių takas, tai tikrai nėra daug...
Dreiko lygties kritika ir kitokios nuomonės:
Kai kurių autoritetingų specialistų nuomone gyvybė, ir ypač protinga yra išskirtinai retas reiškinys visatoje. Geologas ir paleontologas Piteris Vordas (Peter Ward) ir astronomas ir astrobiologas Donaldas Braulis (Donald Brownlee) iškėlė "Retosios Žemės hipotezę". Jie pasitelkdami įrodymų seką, teigia, kad ilgam laikui gyvybei tinkamos planetos, tokios kaip Žemė yra labai retos. Nors bakterijų organizacijos lygio gyvybė gali būti labai plačiai paplitusi visatoje (naujausi ekstremofilų tyrimai), tačiau, būtent dėl to kad stabilus pasauliai, tokie kaip musų, yra reti - sudėtinga gyvybė ir juo lab civilizuota gyvybė yra retos visatoje.
Kitas žymus Dreiko lygties ir bendrai SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) kritikas yra Juros Periodo Parko bestselerio autorius Maiklas Kraitonas (Michael Crichton). Savo paskaitų pavadintu "Ateiviai sukelia globalų atšilimą" ("Aliens Cause Global Warming") jis tarp kitų šiuo metu populiarių mokslinių temų (globalinis atšilimas, branduolinė žiema) kritikavo dirbtinio intelekto paieškas. Citata: "Dreiko lygtis yra nepatikrinama, todėl SETI nera mokslas. SETI be abejo yra religija".
Nuorodos:
Astrobiology - Straipsnis Vikipedijoje apie astrobiologiją.
Astrobiology Magazine - Tinklalapis skirtas astrobiologijai. Jame skelbiamos naujienos apie astronomiją, gyvybės evoliuciją, planetų geologiją.
What is the Drake Equation? - SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) tinklapyje apie Dreiko lygtį.
Carl Sagan on Drake Equation - Žymus astronomas ir mokslo populiarintojas Karlas Saganas pasakoja apie Dreiko lygtį.
Drake equation - apie Dreiko lygtį Vikipedijoje.
Michael Crichton - Vikipedijoje apie mokslinį fantastą Maiklą Kraitoną.
Rare Earth– Why Complex Life is Uncommon in the Universe - Peter Ward ir Donald Brownlee knyga pateikianti "Retosios Žemės" hipotezę. "Google Books" sistemoje.
--
AS
Domas Monkus
Apr 18, 2008, 1:24:26 AM4/18/08
to g-mo...@googlegroups.com
Mėgstantiems podcast'us yra įdomi laida (kiek lengvesnės formos) apie
Dreiko lygtį: http://radio.seti.org/past-shows.php#2008-03-17
Galėsite pasiklausyti paties F. Dreiko.
Dreiko lygtį: http://radio.seti.org/past-shows.php#2008-03-17
Galėsite pasiklausyti paties F. Dreiko.
Domas
Andrej S
Apr 19, 2008, 12:22:34 AM4/19/08
to G-mokslai
Faktinės klaidos pataisymas:
Turėta omeny kad Maiklas Kraitonas kritikavo ne dirbtinio o nežemiškos kilmės intelekto paieškas.
--
AS
2008/4/18 Andrej S <s.an...@gmail.com>:
...Maiklas Kraitonas (Michael Crichton). Savo paskaitų pavadintu "Ateiviai sukelia globalų atšilimą" ("Aliens Cause Global Warming") jis tarp kitų šiuo metu populiarių mokslinių temų (globalinis atšilimas, branduolinė žiema) kritikavo dirbtinio intelekto paieškas...
Turėta omeny kad Maiklas Kraitonas kritikavo ne dirbtinio o nežemiškos kilmės intelekto paieškas.
--
AS
Andrej S
Apr 27, 2008, 11:27:15 AM4/27/08
to G-mokslai
Protinga gyvybė gali būti labai reta visatoje, remiantis gyvybės istorijos analize ("Retosios Žemės" hipotezės patvirtinimas (?))
(paleo-)Biogeochemiko požiūris į gyvybės, intelekto atsiradimo ir kitų "kritinių" evoliucijos įvykių tikimybes. Neseniai išėjo straipsnis "Astrobiology" žurnale, kurio tikslas yra - įvertinti ateiviškos protingos gyvybės egzistavimo (atsiradimo) tikimybę Visatoje, remiantis žemiškos gyvybės evoliucinių įvykių statistine analize.
Pasirinkus kaip tyrimo duomenų šaltinį mūsų singuliarią (kiek yra žinoma) "gyvybingą" planetą, automatiškai įveliamas antropinis iškraipymas (anthropic bias). Priimama kad mūsų vystymosi istorija yra dėsninga ir kryptinga.
Kaip ten bebūtu Andrew Watson sukūrė ganėtinai įdomų matematinį (tikimybinį) modelį, kuris remiasi unikalių (tokia prielaida), būtinų protui atsirasti, įvykių seka. Kaip pagrindinius evoliucijos įvykius Watson'as priėmė Maynard Smith and Szathmáry (pirmas ir antras prikabinti paveikslėliai) pasiūlyta esminių evoliucijos išradimų seką: 1 save replikuojančios molekulės iki tokių molekulių populiacijų; 2 nesusijusios replikuojančios molekulės iki chromosominių kompleksų; 3 RNR pasaulio perėjimas į DNR ir enzimų biologijos pasaulį; 4 nuo prokariotų iki eukariotų; 5 lyčių atsiradimas; 6 daugialąstiškumo atsiradimas; 7 kultūros atsiradimas. Kad įvyktu sekantis įvykis turi būtinai įvykti prieš tai buvęs - nurodyta tvarka. Todėl visi šie įvykiai yra sąlyginiai. Priimant kad visi jie yra unikalus (vienetiniai), bei tikslus jų pasirodymo laikas yra atsitiktinis dydis, kuris priklaso nuo to "kritinio" momento įvykimo tikimybės (kuri ir buvo ieškoma), buvo sukurtas lošimu teorija paremtas modelis. Kad rasti šių įvykių empirines pasirodymo tikimybes buvo panaudota Monte Carlo simuliacija. Kaip ribojantis faktoriai biologinėje evoliucijoje ir atsiradimo tikimybių skaičiavime buvo panaudoti duomenys apie Geologinio Teatro, kuriame vyksta Biologinė Evoliucija, vystymąsi. Tokie ribojantis faktoriai yra: intensyvaus asteroidinio bombardavimo pabaiga ir stabilios hidrosferos atsiradimas (apribojimai gyvybės atsiradimui) - nuo 4,4 iki 3,85 mlrd. metų; laisvuoju deguonimi prisotintos atmosferos atsiradimas, būtinas kad galėtu vystytis aukštos energetikos sudėtingi organizmai (keliais žingsniais pradedant nuo 2,7 mlrd. metų); bei sudėtingą gyvybę ribojantis biosferos egzistavimo laikas, kai dėl saulės šviesos skleidimo intensyvumo padidėjimo Žemėje temperatūros pakiltu taip aukštai kad jokia eukariotinė gyvybė negalėtu egzistuoti (pagal modelius tai turėtu įvykti po 1 milijardo metų + - 0,5 milijardo metų (prikabinta schema - Time_Temperature_Carbon_Vegetation.JPG)). Pirmasis ribojantis fatorius pagal savo prigimtį yra astronominis ir susijęs su pradiniu planetinių sistemų susidarymo procesu. Antrasis biologinis - jis reikalauja fotosintezės arba analogiško proceso atsiradimo. Trečias - kompleksinis turintis ir astronominę ir biologinę komponentes - Žemės temperatūra pagal esamus biosferos modelius išlieka gana stabili nepaisant to kad Saulės šviesumo intensyvumas laikui bėgant monotoniškai didėja, tai kaip manoma yra palaikoma pačios biosferos atgalinių ryšių mechanizmais, kai iš atmosferos išimamas anglies dvideginio perteklius (Gajos hipotezės modifikacija), ir tokiu būdu palaikoma sąlyginė klimatinė homeostazė. Taigi, bendrai protingiems organizmams analogiškiems pagal savo funkcijas ir struktūrą į mus, buvo paliktas apie 5 mlrd. metų langas. Ir dabar mes jau esame ganėtinai senoje planetiniais mastais biosferos vystymosi stadijoje.
Watson'ui atlikus skaičiavimus paaiškėjo kad toks ilgas laukimo laikas sąlygoja labai mažas (bendru atveju) protingos komunikuojančios gyvybės atsiradimo tikimybes.
Šis tyrimas patvirtina anksčiau g-moksluose minėtą "Retosios Žemės hipotezę" - gyvybė gali būti labai išplitusi visatoje, tačiau intelektas gali būti labai retas.
Nuorodos (apžvalgos tema) :
ET Likely Doesn't Exist, Finds Math Model - populiarus straipsnis "Discovery News" tinklalapyje
"Implications of an Anthropic Model of Evolution for Emergence of Complex Life and Intelligence" ANDREW J. WATSON - "Techninis" straipsnis "Astrobiology" žurnale (galima PDF'ą atsisiųsti nemokamai)
Professor Andrew Watson FRS - Andrew Watson oficialus tinklalapis, kuriame galima surasti nemokamus jo straipsnių reprintus.
Stephen Jay Gould, From Brachiopods to Baseball - "Powell's" leidyklos interviu su žinomiausiu antrosios XX a. pusės evoliucijos teoretiku - Stivenu Guldu. Šiame interviu galima rasti informacijos apie pertrauktos pusiausvyros ir gradualizmo kontroversiją, mikro- ir makroevoliucijos sąryšį, protingos gyvybės atsiradimo galimybes, mokslą ir komerciją... ir netgi apie beisbolo statistiką :)
Nuorodos susijusios su evoliucinių inovacijų unikalumo-dėsningumo ginču (protinga gyvybė gali būti ir dažnesnė):
"Multiple Origins of Life" David M. Raup and James W. Valentine - Straipsnis paskelbtas 1983 metais "PNAS" žurnale, kur naudojantis laiko homogenišku stocahstinių rūšių atsiradimo ir išmirimo modeliu, nustatyta kad gyvybė veikiausiai atsirado ne viena karta. Ir jeigu priimti kad prekambro metu evoliucijos greičiai buvo pastovus, tam kad gyvybė išgyventu atsitiktinių išmirimų sekas ir įgytu tą biologinės įvairovės lygį koks jis buvo baigianti prekambrui, turėjo nepriklausomai atsirasti mažiausiai 10 kartų. Rimtas kontr-argumentas antropiniam principui.
"Historical contingency and the purported uniqueness of evolutionary innovations" Geerat J. Vermeij - Dar vienas stipriai argumentuotas straipsnis teigiantis kad gyvybės evoliuciniai atradimai yra dėsningi (konverguja). Dauguma unikalių evoliucinių inovacijų atsirado ganėtinai seniai - proterozojuje, kuris paleontologiškai yra kur kas silpniau ištirtas. Kuo arčiau link dabarties, tuo tie patys evoliuciniai atradimai, dažniau randami vis didesniame skirtingų grupių skaičiuje. (populiari mano rašyta apžvalga GMF forume apie šį atradimą - Teorinė biologija: Istorinis unikalumas ir dėsningas atsitiktinumas - Evoliucinės inovacijos.)
--
AS
(paleo-)Biogeochemiko požiūris į gyvybės, intelekto atsiradimo ir kitų "kritinių" evoliucijos įvykių tikimybes. Neseniai išėjo straipsnis "Astrobiology" žurnale, kurio tikslas yra - įvertinti ateiviškos protingos gyvybės egzistavimo (atsiradimo) tikimybę Visatoje, remiantis žemiškos gyvybės evoliucinių įvykių statistine analize.
Pasirinkus kaip tyrimo duomenų šaltinį mūsų singuliarią (kiek yra žinoma) "gyvybingą" planetą, automatiškai įveliamas antropinis iškraipymas (anthropic bias). Priimama kad mūsų vystymosi istorija yra dėsninga ir kryptinga.
Kaip ten bebūtu Andrew Watson sukūrė ganėtinai įdomų matematinį (tikimybinį) modelį, kuris remiasi unikalių (tokia prielaida), būtinų protui atsirasti, įvykių seka. Kaip pagrindinius evoliucijos įvykius Watson'as priėmė Maynard Smith and Szathmáry (pirmas ir antras prikabinti paveikslėliai) pasiūlyta esminių evoliucijos išradimų seką: 1 save replikuojančios molekulės iki tokių molekulių populiacijų; 2 nesusijusios replikuojančios molekulės iki chromosominių kompleksų; 3 RNR pasaulio perėjimas į DNR ir enzimų biologijos pasaulį; 4 nuo prokariotų iki eukariotų; 5 lyčių atsiradimas; 6 daugialąstiškumo atsiradimas; 7 kultūros atsiradimas. Kad įvyktu sekantis įvykis turi būtinai įvykti prieš tai buvęs - nurodyta tvarka. Todėl visi šie įvykiai yra sąlyginiai. Priimant kad visi jie yra unikalus (vienetiniai), bei tikslus jų pasirodymo laikas yra atsitiktinis dydis, kuris priklaso nuo to "kritinio" momento įvykimo tikimybės (kuri ir buvo ieškoma), buvo sukurtas lošimu teorija paremtas modelis. Kad rasti šių įvykių empirines pasirodymo tikimybes buvo panaudota Monte Carlo simuliacija. Kaip ribojantis faktoriai biologinėje evoliucijoje ir atsiradimo tikimybių skaičiavime buvo panaudoti duomenys apie Geologinio Teatro, kuriame vyksta Biologinė Evoliucija, vystymąsi. Tokie ribojantis faktoriai yra: intensyvaus asteroidinio bombardavimo pabaiga ir stabilios hidrosferos atsiradimas (apribojimai gyvybės atsiradimui) - nuo 4,4 iki 3,85 mlrd. metų; laisvuoju deguonimi prisotintos atmosferos atsiradimas, būtinas kad galėtu vystytis aukštos energetikos sudėtingi organizmai (keliais žingsniais pradedant nuo 2,7 mlrd. metų); bei sudėtingą gyvybę ribojantis biosferos egzistavimo laikas, kai dėl saulės šviesos skleidimo intensyvumo padidėjimo Žemėje temperatūros pakiltu taip aukštai kad jokia eukariotinė gyvybė negalėtu egzistuoti (pagal modelius tai turėtu įvykti po 1 milijardo metų + - 0,5 milijardo metų (prikabinta schema - Time_Temperature_Carbon_Vegetation.JPG)). Pirmasis ribojantis fatorius pagal savo prigimtį yra astronominis ir susijęs su pradiniu planetinių sistemų susidarymo procesu. Antrasis biologinis - jis reikalauja fotosintezės arba analogiško proceso atsiradimo. Trečias - kompleksinis turintis ir astronominę ir biologinę komponentes - Žemės temperatūra pagal esamus biosferos modelius išlieka gana stabili nepaisant to kad Saulės šviesumo intensyvumas laikui bėgant monotoniškai didėja, tai kaip manoma yra palaikoma pačios biosferos atgalinių ryšių mechanizmais, kai iš atmosferos išimamas anglies dvideginio perteklius (Gajos hipotezės modifikacija), ir tokiu būdu palaikoma sąlyginė klimatinė homeostazė. Taigi, bendrai protingiems organizmams analogiškiems pagal savo funkcijas ir struktūrą į mus, buvo paliktas apie 5 mlrd. metų langas. Ir dabar mes jau esame ganėtinai senoje planetiniais mastais biosferos vystymosi stadijoje.
Watson'ui atlikus skaičiavimus paaiškėjo kad toks ilgas laukimo laikas sąlygoja labai mažas (bendru atveju) protingos komunikuojančios gyvybės atsiradimo tikimybes.
Šis tyrimas patvirtina anksčiau g-moksluose minėtą "Retosios Žemės hipotezę" - gyvybė gali būti labai išplitusi visatoje, tačiau intelektas gali būti labai retas.
Nuorodos (apžvalgos tema) :
ET Likely Doesn't Exist, Finds Math Model - populiarus straipsnis "Discovery News" tinklalapyje
"Implications of an Anthropic Model of Evolution for Emergence of Complex Life and Intelligence" ANDREW J. WATSON - "Techninis" straipsnis "Astrobiology" žurnale (galima PDF'ą atsisiųsti nemokamai)
Professor Andrew Watson FRS - Andrew Watson oficialus tinklalapis, kuriame galima surasti nemokamus jo straipsnių reprintus.
Stephen Jay Gould, From Brachiopods to Baseball - "Powell's" leidyklos interviu su žinomiausiu antrosios XX a. pusės evoliucijos teoretiku - Stivenu Guldu. Šiame interviu galima rasti informacijos apie pertrauktos pusiausvyros ir gradualizmo kontroversiją, mikro- ir makroevoliucijos sąryšį, protingos gyvybės atsiradimo galimybes, mokslą ir komerciją... ir netgi apie beisbolo statistiką :)
Nuorodos susijusios su evoliucinių inovacijų unikalumo-dėsningumo ginču (protinga gyvybė gali būti ir dažnesnė):
"Multiple Origins of Life" David M. Raup and James W. Valentine - Straipsnis paskelbtas 1983 metais "PNAS" žurnale, kur naudojantis laiko homogenišku stocahstinių rūšių atsiradimo ir išmirimo modeliu, nustatyta kad gyvybė veikiausiai atsirado ne viena karta. Ir jeigu priimti kad prekambro metu evoliucijos greičiai buvo pastovus, tam kad gyvybė išgyventu atsitiktinių išmirimų sekas ir įgytu tą biologinės įvairovės lygį koks jis buvo baigianti prekambrui, turėjo nepriklausomai atsirasti mažiausiai 10 kartų. Rimtas kontr-argumentas antropiniam principui.
"Historical contingency and the purported uniqueness of evolutionary innovations" Geerat J. Vermeij - Dar vienas stipriai argumentuotas straipsnis teigiantis kad gyvybės evoliuciniai atradimai yra dėsningi (konverguja). Dauguma unikalių evoliucinių inovacijų atsirado ganėtinai seniai - proterozojuje, kuris paleontologiškai yra kur kas silpniau ištirtas. Kuo arčiau link dabarties, tuo tie patys evoliuciniai atradimai, dažniau randami vis didesniame skirtingų grupių skaičiuje. (populiari mano rašyta apžvalga GMF forume apie šį atradimą - Teorinė biologija: Istorinis unikalumas ir dėsningas atsitiktinumas - Evoliucinės inovacijos.)
--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages