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2012 年 3 月 16 日

太陽系外行星特展 (45)：德雷克公式 (Drake equation)

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 在銀河系裡搜尋到文明的機率如何呢？如此地粗估結果你會相信嗎？今天「星系裡搜尋到文明的機率」主題，就是想從觀測到的資料裡依據數理統計概念，來推算一個星系裡出現文明的機率，想去瞭解我們所居住的地球是唯一孤獨有生物存活的星球嗎？在昨天提及，在天文學家哥白尼 (Nicolaus Copernicus，1473.2.19. – 1543.5.24.) 所闡述的 平庸原理 (Mediocrity principle) 科學哲學觀念裡，地球只是一個普通的行星，人類或者地球在宇宙中不存在任何特殊地位或重要性。為了證實地球和人類是否只是宇宙中最普遍的現象，美國天文學家、天體化學家、科普作家卡爾‧愛德華‧薩根 （Carl Edward Sagan，1934.11.9.－1996.12.20.）和美國天文學家、天體物理學家 法蘭克‧德雷克（Frank Donald Drake，1930.5.28.－）啟動了搜尋地外文明計劃 (Search for signals from extra-terrestrial intelligence， SETI)，他們認為「在銀河系可能有成千上萬個文明存在。」，今天我們將依據法蘭克‧德雷克 在 1961 年所提出的德雷克方程 (Drake equation) 中所列的參數一一介紹它們的意涵和已知的觀測數據。

         從 1984 年 11 月 20 日開始運作的「尋找地球外的智慧文明」 (SETI，Search for Extra-Terrestrial Intelligence) 計畫，致力於無線電望遠鏡等先進設備，來接收從宇宙中傳來的電磁波，並希望藉由分析某些有規律的信號來發現外星文明。 德雷克方程：N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

         式中 N ：能在銀河系裡找到具溝通能力之的文明星體個數，
              R*：銀河系裡雛恆星誕生率 (粗糙估計約 ~ 20 顆/年)，
             fp：銀河系裡恆星擁有行星比率 (粗糙估計約 ~ 0.5 ) ,
                 ne：出現生命的行星率 (粗糙估計設定 ~ 2) ，
                 fl ：行星上出現生命率 (粗糙估計設定 ~ 1)，
                 fi ：在生命存在的生物族群中有智慧出現率 (粗糙估計設定 ~ 0.01)，
             fc ：在有智慧生物群中具有可溝通能力率 (粗糙估計設定 ~ 0.01)，
                 L ：文明發展時間 (粗糙估計設定為 1,000 ~ 1,000,000,000 年，我們暫訂為 10,000 年)

         若以 1961 年 法蘭克‧德雷克 依據當時他手邊觀測數據所作上述的粗糙估計計算，則銀河系內至少可以找出 10 個文明的星球。聰明的朋友，你相信不相信這個數據，還是你也有一套你想表達的公式呢？我們拭目以待你的表現！上圖照是美國國立無線電波天文台 (NRAO) 在新墨西哥州 Socorro 附近半徑達 20 公里、由 27 座 25 公尺直徑的碟型天線組成 Y 型巨大陣列的「非常大陣列 (The Very Large Array， VLA」。

明日主題 : 太陽系外行星特展 (46)：以重力微透鏡法找著已確認的行星

天文史上的今天 : 1923 年 3 月 16 日，德國數學家、物理學家 Bruno Wilhelm Augenstein (1923.3.16.- 2005.7.6) 出生。他對於太空科技、彈道飛彈研究、衛星、反物質等領域都有所貢獻。
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    主編 : 陳輝樺
         諮詢服務 : 陳輝樺或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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