ドレイク方程式とは?
ドレイク方程式は、1961年に天文学者フランク・ドレイクが提唱した、天の川銀河に存在する「活動中で交信可能な地球外文明の数(N)」を見積もるための確率論的な枠組みです。正確な答えを導き出すことが目的ではありません。むしろ、地球外生命をめぐる数々の「未知の要素」を7つのパラメータに整理し、一つひとつを考え、調整できるようにするためのツールだと言えます。
この計算ツールの使い方
7つの各パラメータに、あなたが最も妥当だと思う値を入力してください。計算ツールがそれらをすべて掛け合わせ、N を算出します。まずは教科書でおなじみの古典的な値を試し、その後いろいろと数字を動かしてみましょう。とくに推測の度合いが大きいパラメータ(たとえば fi:生命が知的生命へと進化する割合)をほんの少し変えるだけで、結果が桁違いに変動することがわかるはずです。
数式の解説
$$N = \text{R}_\ast \cdot \text{f}_p \cdot \text{n}_e \cdot \text{f}_l \cdot \text{f}_i \cdot \text{f}_c \cdot \text{L}$$
\(\text{R}_\ast\) は1年あたりに新しく生まれる星の平均数(星形成率)、\(\text{f}_p\) はそのうち惑星を持つ星の割合、\(\text{n}_e\) は惑星を持つ星1つあたりで生命を維持できる可能性のある惑星の平均数、\(\text{f}_l\) はそうした惑星のうち実際に生命が誕生する割合、\(\text{f}_i\) は生命が存在する天体のうち知的生命にまで進化する割合、\(\text{f}_c\) は知的生命のうち検出可能な信号を発信する種の割合、そして \(\text{L}\) はそうした文明が検出可能な状態で存続する平均年数を表します。
計算例
古典的で控えめな値のセットを使ってみましょう。\(\text{R}_\ast = 1.5\)、\(\text{f}_p = 1\)、\(\text{n}_e = 0.2\)、\(\text{f}_l = 0.13\)、\(\text{f}_i = 0.01\)、\(\text{f}_c = 0.1\)、\(\text{L} = 10{,}000\)。順に掛け合わせると、\(1.5 \times 1 \times 0.2 = 0.3\)、\(\times\, 0.13 = 0.039\)、\(\times\, 0.01 = 0.00039\)、\(\times\, 0.1 = 0.000039\)、\(\times\, 10{,}000 =\) 0.39 となります。この悲観的な前提のもとでは、検出可能な文明は1つにも満たないという結果になります。
よくある質問(FAQ)
ドレイク方程式は科学的に正確なのですか? これは測定値ではなく、思考のためのツールです。いくつかのパラメータ(とくに \(\text{f}_l\)、\(\text{f}_i\)、\(\text{f}_c\)、\(\text{L}\))は不確実性が非常に高いため、結果は大きく変動します。
なぜ答えが1未満から数百万にまで幅広く出るのですか? 推測に頼るパラメータが掛け合わされていくため、楽観的な見積もりと悲観的な見積もりとでは、何桁も差が生じるからです。
N が1未満になるとは、どういう意味ですか? 私たちが孤独な存在である可能性、あるいは検出可能な文明が、ある時点の銀河系内において非常にまれである可能性を示しています。