他的故事，要從一個方程說起……
2023-03-31 13:51:05 2
要在太空中找到生命，我們需要知道什麼？
我們如何估計銀河系中可能的科技文明的數量？
1961年，天文學家弗蘭克·德雷克提出了一種方法，通過限制一些參數來估計銀河系中可能存在的外星科技文明的數量。這就是後來著名的德雷克方程。
德雷克方程。
即將90歲的德雷克在他的職業生涯中一直在尋找外星文明的蹤跡，並試圖與外星文明「對話」。他相信我們在宇宙中並不孤獨。
德雷克於1930年5月28日出生在芝加哥。他對星星空和「外星人」的好奇心從童年就表現出來了。
德雷克在康奈爾大學讀本科期間，參加了天文學家奧託·斯特魯維的一次演講，這次演講重新點燃了他對外星生命的興趣。斯特魯維是一位多產的天文學家，他很久以前就提出太陽系外行星的數量可能超過銀河系中恆星的數量。現在，更多的觀察逐漸揭示了這一點。
德雷克年輕時。|照片來源:NRAO/AUI/國家科學基金會
從哈佛大學畢業後，德雷克於1958年開始在國家無線電天文臺進行射電天文學研究，並成為格林班克最早的射電天文學家之一。三年後，德雷克提出了他最有影響力的等式。
德雷克方程非常直觀，它確認了一些具體的因素，這些因素將在技術文明的發展中發揮一定的作用，試圖量化那些沒有被量化的信息。
在德雷克方程問世以來的近60年裡，許多科學家質疑它，尤其是方程的準確性。這個方程更像是沒有唯一解的混合參數。在等式中，一些參數可能是可測量的，例如銀河系中可能產生生命的行星的數量，而其他參數可能是不可測量的，例如fc，它是已經開發了技術並且能夠發射可檢測信號的文明的比例。然而，只要還有一個未知因素存在，整個方程的預測就會受到影響，答案就會變得不太可靠。
在2019年的一次採訪中，德雷克本人表示，他認為這個等式仍然正確有效。直到今天，它仍然在探索外星文明中發揮著重要作用。隨著越來越多的發現，唯一需要改變的是替代價值。
也許德雷克方程真的不能被視為像廣義相對論方程或麥克斯韋電磁方程那樣的物理方程。但從更廣的意義上來說，除了澄清搜索中涉及的因素，德雷克方程也是一個簡單而有效的工具，它激發了人們對宇宙的好奇心，幫助我們理解我們所知道的生命是自然宇宙進化的產物，並讓我們意識到我們是宇宙的一部分。
「先鋒鍍金鋁板」圖案(左)和「旅行者黃金記錄」封面圖案(右)。|圖片來源:維基百科
從這個等式出發，德雷克從未停止尋找地球以外的智慧生命的旅程。
20世紀70年代，美國宇航局計劃發射幾個星際探測器，衝出太陽系，向0+的更深深度前進。在記者埃裡克·伯吉斯的初步提議和卡爾·薩根的推動下，美國航天局同意讓星際探測器先鋒10號和先鋒11號攜帶一些關於地球和人類的信息，並給薩根不到一個月的時間進行設計。
在德雷克的幫助下，卡爾·薩根和其他人設計了安裝在探測器上的「先鋒鍍金鋁板」圖案，由藝術家琳達·薩爾茲曼(卡爾·薩根當時的妻子)繪製。
鋁板上的數字信息用二進位表示。關鍵圖案元素包括右側的男性和女性人體圖案，以飛船輪廓的大小為尺度。左上角是氫原子內部自旋躍遷的圖像，因為氫是宇宙中最豐富的元素。下半部分顯示了我們的家庭太陽系。此外，在鋁板左側的徑向「銀河脈衝星圖」中還有另一個關鍵信息，它包含了14個脈衝星的信息，根據這些信息可以反推探測器的來源和發射時間。
幾年後，「先鋒鍍金鋁板」進一步升級為「旅行者」攜帶的「旅行者黃金記錄」，德雷克參與了記錄的製作。唱片的封面延續了一些鍍金鋁板的圖案。這張專輯包含了數十種人類語言、不同文化的歌曲、自然的聲音等等，希望能更直觀地展示地球和人類文明。
雖然有些人批評這些信息難以理解，但他們認為即使外星文明發現了這些信息，也可能需要很長時間才能破譯出來，就像我們破譯古埃及文字一樣。其他人認為我們不應該暴露自己的宇宙坐標。
然而，這些信息成為了最早的「人類名片」，並成為了隨著人類探測器遨遊宇宙的「信使」，飛向未知的遠方。
除了參與「人類名片」的設計，德雷克還通過無線電望遠鏡發送了第一批人類星際信息。1974年，德雷克發送了一條二進位信息來紀念波多黎各阿雷西博射電望遠鏡的重新運行。
「阿雷西博信息」及其解讀。|圖片來源:維基百科
這條信息被稱為阿雷西博，目標是大約22200光年外的球狀星團M13。該信息包含1679位，並在每行中排列成73行和23列。這兩個數字是質數，這更有利於破譯可能的更高級文明。
這些信息包含二進位數、DNA象形圖、人體、太陽系和其他元素，向我們的世界介紹外星文明。雖然M13離我們很遠，但信號應該足夠強。如果一個外星文明有一個阿雷西博大小的射電望遠鏡向我們靠近，這個信號應該可以被外星文明探測到。
儘管德雷克並不期望收到對這條信息的回覆，但他相信，如果有一天我們發現了外星文明，他們可能比人類更古老，在知識、技術和科學上更先進。這將給我們帶來許多好處。
照片來源:setiistitute
事實上，在德雷克職業生涯的背後，一直都有一個「雄心勃勃」的宏偉計劃。
自從進入國家無線電天文臺，德雷克參與了國家無線電天文臺的第一個毫米波望遠鏡的建設，並且是第一個使用無線電望遠鏡尋找智能外星生命的人。
1960年4月，他開始聽明星們的「節目」，Ozma Ozma計劃正式啟動。Ozma計劃使用塔特爾望遠鏡來觀察塞塔斯·塔·塞蒂和艾司隆·裡達尼，以尋找文明的跡象。
雖然搜索沒有產生任何結果，但它成為現代尋找外星生命的基礎研究之一。這樣的項目現在有了一個更廣為人知的名字——SETI，德雷克也被稱為「SETI科學之父」1984年，一個非營利性組織——SETI研究所成立，德雷克擔任第一屆董事會主席。這個組織聚集了大量的科學家，現在已經成為尋找外星文明的核心組織之一。
在我們現有技術的限制下，任何對遠程智能生命的探索都必須是對某種形式的技術的探索。因此，大多數科學家同意尋找電磁特徵證據的重要性。儘管近60年過去了，沒有明顯的證據表明外星文明的存在，德雷克堅信人類的探索甚至還沒有觸及表面。他認為，雖然很難給出準確的估計，但我們已經知道，宇宙中有這麼多系外行星，應該有許多可探測的文明。
他說搜索才剛剛開始。
參考來源:
https://www.seti.org/drake-equation-index? linkId = 87501458
https://medium . com/swlh/finding-isolates-only-a-matter-of-time-f 51139d 96 efb
https://www.seti.org/drake-equation-could-it-be-wrong
https://futurism.com/know-your-scientist-frank-drake
https://public.nrao.edu/gallery/frank-drake/
封面設計:文子
資料來源:康奈爾大學
