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ドレイク方程式と宇宙文明
宇宙文明との電波通信(CETI)
科学の面から宇宙文明との出会いを最初に考察したのはコッコー二(G.Cocconi)と
モリソン(P
.Morison)の「Searching for Interstellar Communications」
(Nature,1959)
中性水素21cm線の電波を用いて宇宙の文明同士が通信している可能性と検出
法を論じた。
•宇宙探査機パイオニア衛星に取り付けられた金属板
にも21cm線のイラストが。
•他にも男女、太陽系、銀河系中心を中心にしたパルサー
の相対位置、探査機のイラスト。
電波天文学者のドレイク(F.Drake)は1960年、宇宙から地球に送られているかもし
れない電波通信を21cm線で受信しようという「CETI (Communication with Extra-
Terrestrial Intelligence):地球外文明との交信」の試みに乗り出した。
ドレイク方程式
N=10を得る。
銀河系全体で現在、電波通信を行っている文明は10個と推定。
ドレイクはカール・セーガンなどの10人の仲間を招集したセミナーを1961年に開
き、銀河系内の宇宙文明の数についてのドレイク方程式を提案。
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N = R⇤ ⇥ fp ⇥ ne ⇥ fl ⇥ fi ⇥ fc ⇥ L
「シリーズ現代の天文学 人類の住む宇宙」より
CETIからSETIへ
ドレイクらの試みは真面目で野心的ではあるが、CETIには非常に多くの仮定が含まれ
ているため、必ずしも高い科学的価値があるとは言えない。
「やってみたらネガティブな結果が出た」というのは、それ自体に意味があるなら科学
的価値があるが、ドレイク方程式の場合は可能性の小さなものをいくつも掛け合わせ
たものなので、可能性が小さいのは当たり前。
その後、CETIからSETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence)へ転換が進む。
「シリーズ現代の天文学 人類の住む宇宙」より
「Communication」から「Search」への転換は小さなものではない。
CETIからSETIへ
地球のように、知らず知らずに電波を発している星を探す方が、宇宙人
から地球人への電波通信を受けるよりも効率的。
地球は奇妙な「電波星」:通信や航空管制レーダー、テレビ放送など、
地球人は無意識のうちに絶えず宇宙に向けて電波を発信している。
他の星の電波天文学者がたまたま地球からの電波を受信したとする
と、地球に知的生命体が存在することは一目瞭然!
電波観測技術の発展に伴い、CETIからSETIに変わることで科学的
意義を持ち始めた。
ドレイク方程式の現代版
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それぞれのパラメーターを現代的視点から見直していく。
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「シリーズ現代の天文学 人類の住む宇宙」より
ドレイク方程式の現代版
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「シリーズ現代の天文学 人類の住む宇宙」より
ドレイク方程式の現代版
ここまで来たところで、現在生命を宿しているだろう銀河系内の惑星の数を
推定すると
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< 1.25 ⇥ 0.3 ⇥ 0.5 ⇥ 1 ⇥ 1⇥ = 0.188 > 個/年
生命の平均存在期間を地球生命史から40億年として乗じれば、7.2億個。
GHZ内では14個に1個の恒星が生命を宿す惑星を持つという結果。ただし、
ここで言う生命とは原始的で微小な単細胞生物。
次に文明について見ていく。
<latexit sha1_base64="y0+nlHOKZLfoRFhb5dmppuUHJzQ=">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</latexit>
N = R⇤GHZ ⇥ fs ⇥ fp ⇥ ne ⇥ fl ⇥ fi ⇥ fc ⇥ L
ドレイク方程式の現代版
以上の結果、銀河系内に知的
生命体は約200個存在するだ
ろう。
多い?少ない?
ここまでの議論は『宇宙生命論』
(海部ら、2005)に準拠。
<latexit sha1_base64="y0+nlHOKZLfoRFhb5dmppuUHJzQ=">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</latexit>
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「シリーズ現代の天文学 人類の住む宇宙」より
SETI観測の可能性
SETIを本格的に推進すると期待されてるのは、次世代の超巨大電波
望遠鏡SKA。波長はcmからmをカバーする電波望遠鏡。
SETI観測の可能性
横軸:電波の周波数
縦軸:最小検出限界電波強度
下に行くほど電波望遠鏡の感度が高く、弱い電波でも受信可能。
アレシボの惑星観測レーダー相当
長距離航空レーダー相当
•SKA1では5年間観測すれば、200光年以内にある全ての惑星について長距離
航空機レーダーレベルの電波を検出可能
•SKA2では、近距離文明惑星からのものであれば、テレビ電波検出も可能。
SETI観測の可能性
•SKAレベルの電波望遠鏡によりSETIの本格的な展開が期待される。
•仮に地球外文明が放つ電波を捉えることができなくても、ドレイク方程式のパラ
メータをアップデートして、宇宙における文明の発生や文明の寿命についての予想範
囲を狭めていける。
•もし地球外文明が見つかっても数十光年彼方なので、じっくり電波を分析して研究
しよう。
•電波による遠距離通信という技術はマルコーニ(G.Marconi)による無線実験が成
功した1901年に始まる。地球が宇宙にまで強い電波を放つ電波文明を持ったのは
20世紀半ばなので、地球における電波文明の年齢はまだわずか数十年。
•ドレイク方程式では電波を持つ文明を1万年としているが、我々は自分たちの文明
の存続時間をどう見積もるか?地球外生命を考えるということは、自分たちの文明
についても考えることになる。
個人的に超おすすめSF映画。
主演:ジョディー・フォスター
監督:ロバート・ゼメキス(バック・
トゥ・ザ・フューチャーシリーズ、
フォレスト・ガンプ等)
原作:カール・セーガン
撮影はアレシボ望遠鏡やカール・ジャンスキー望遠鏡。

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ドレイク方程式と宇宙文明