Năm 1961, nhà vật lý thiên văn nổi tiếng Frank Drake đã đề xuất một công thức được biết đến với tên gọi Phương trình Drake. Dựa trên một loạt các yếu tố, phương trình này đã tìm cách ước tính số lượng trí tuệ ngoài hành tinh (ETI) sẽ tồn tại trong thiên hà của chúng ta tại bất kỳ thời điểm nào. Kể từ thời điểm đó, nhiều nỗ lực đã được đưa ra để tìm bằng chứng về các nền văn minh ngoài hành tinh, được gọi chung là tìm kiếm trí thông minh ngoài hành tinh (SETI).
Nổi tiếng nhất trong số này là Viện SETI, đã dành vài thập kỷ qua để tìm kiếm vũ trụ cho các dấu hiệu liên lạc vô tuyến ngoài mặt đất. Nhưng theo một nghiên cứu mới tìm cách cập nhật Phương trình Drake, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế chỉ ra rằng ngay cả khi chúng ta tìm thấy tín hiệu về nguồn gốc ngoài hành tinh, những người gửi chúng sẽ chết lâu.
Nghiên cứu, có tiêu đề Vùng phủ sóng mở rộng E.T. Tín hiệu trong thiên hà: SETI và Drake Lần N, gần đây đã xuất hiện trực tuyến. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Claudio Grimaldi của Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPF-Lausanne), với sự giúp đỡ của Geoffrey W. Marcy và Nathaniel K. Tellis (một giáo sư danh dự và nhà thiên văn học của Đại học California Berkeley, tương ứng) Bản thân Drake - hiện là giáo sư danh dự tại Viện SETI và Đại học California, Santa Cruz.
Tóm lại, phương trình Drake nói rằng số lượng nền văn minh trong thiên hà của chúng ta có thể được tính bằng cách nhân tỷ lệ hình thành sao trung bình trong thiên hà của chúng ta (R *), phần nhỏ của các ngôi sao có các hành tinh ( fp), số lượng các hành tinh có thể hỗ trợ sự sống (ne), số lượng các hành tinh sẽ phát triển sự sống (ftôi), số lượng các hành tinh sẽ phát triển cuộc sống thông minh (ftôi), con số sẽ phát triển công nghệ truyền dẫn (fc) và khoảng thời gian mà các nền văn minh này sẽ phải truyền tín hiệu vào không gian (L).
Điều này có thể được biểu thị bằng toán học như: N = R* x fp x ne x ftôi x fTôi x fc x L. Vì lợi ích của nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu bằng cách đưa ra các giả định về hai thông số chính của Phương trình Drake. Nói tóm lại, họ cho rằng các nền văn minh xuất hiện trong thiên hà của chúng ta (N) với tốc độ không đổi và chúng sẽ không phát ra bức xạ điện từ (tức là truyền vô tuyến) vô thời hạn, nhưng sẽ gặp một số loại sự kiện giới hạn theo thời gian (L).
Như Tiến sĩ Grimaldi đã giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email:
Chúng tôi giả định rằng các nền văn minh giao tiếp giả định (các nguồn phát) gửi tín hiệu điện từ đẳng hướng trong một khoảng thời gian nhất định L và tỷ lệ sinh của khí thải là không đổi. Mỗi quá trình phát xạ tạo ra lớp vỏ hình cầu có độ dày cL (trong đó c là tốc độ ánh sáng) được lấp đầy bởi sóng điện từ. Bán kính bên ngoài của vỏ hình cầu phát triển với tốc độ ánh sáng.
Nói tóm lại, họ cho rằng các nền văn minh công nghệ tiên tiến được sinh ra và chết trong thiên hà của chúng ta với tốc độ không đổi. Tuy nhiên, các nền văn minh này không tạo ra thông tin liên lạc với tốc độ không xác định, nhưng thông tin liên lạc của họ sẽ vẫn truyền ra ngoài với tốc độ ánh sáng, nơi họ sẽ được phát hiện trong một không gian nhất định. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình thiên hà của chúng ta để xác định xem loài người có thay đổi gì trong việc phát hiện các tín hiệu này hay không.
Mô hình này đã coi truyền thông của người ngoài hành tinh như một lớp vỏ hình bánh rán (annulus) dần dần đi qua thiên hà của chúng ta. Như Tiến sĩ Grimaldi đã giải thích:
Chúng tôi mô hình Galaxy như một đĩa. Các trình phát chiếm vị trí ngẫu nhiên trong đĩa. Mỗi vỏ hình cầu giao nhau với đĩa trong annuli. Xác suất một annulus vượt qua bất kỳ điểm đã cho nào của đĩa (ví dụ: Trái đất) chỉ là tỷ lệ giữa diện tích của annuli và diện tích của đĩa thiên hà. Tổng diện tích của các annuli trên diện tích của đĩa thiên hà cho số trung bình (N) của các tín hiệu điện từ giao nhau với bất kỳ điểm đã cho nào (ví dụ: Trái đất). Số trung bình này là một đại lượng quan trọng, bởi vì SETI chỉ có thể phát hiện các tín hiệu nếu những tín hiệu này đi qua Trái đất tại thời điểm đo.
Khi họ xác định từ tính toán của mình, hai trường hợp xuất hiện từ mô hình này dựa trên việc liệu vỏ phóng xạ có mỏng hơn (1) so với kích thước của Dải Ngân hà hay (2) dày hơn. Chúng tương ứng với thời đại của các nền văn minh công nghệ tiên tiến (L), có thể ít hơn hoặc lớn hơn thời gian ánh sáng đi qua Dải Ngân hà của chúng ta (tức là ~ 100.000 năm). Grimaldi giải thích:
Số lượng trung bình (N) của tín hiệu đi qua Trái đất phụ thuộc vào tuổi thọ tín hiệu (L) và tỷ lệ sinh của chúng. Chúng tôi thấy rằng N chỉ bằng L lần sinh, trùng với Drake Drake N (nghĩa là số lượng trung bình của các nền văn minh hiện đang phát ra). Kết quả này (số tín hiệu trung bình đi qua Trái đất = Drake Lần N) phát sinh một cách tự nhiên từ giả định của chúng tôi rằng tỷ lệ sinh của tín hiệu là không đổi.
Trong trường hợp đầu tiên, mỗi bức tường vỏ sẽ có độ dày nhỏ hơn kích thước của thiên hà của chúng ta và sẽ chỉ lấp đầy một phần khối lượng thiên hà (do đó ức chế phát hiện SETI). Tuy nhiên, nếu có một tỷ lệ sinh đủ cao của các nền văn minh có thể phát hiện được, những bức tường vỏ này có thể lấp đầy thiên hà của chúng ta và thậm chí chồng chéo lên nhau. Trong trường hợp thứ hai, mỗi lớp vỏ phóng xạ sẽ dày hơn kích thước của thiên hà của chúng ta, khiến khả năng phát hiện SETI trở nên cao hơn.
Từ tất cả những điều này, nhóm cũng tính toán rằng số lượng trung bình của E.T. tín hiệu đi qua Trái đất tại bất kỳ thời điểm nào sẽ bằng với số lượng nền văn minh hiện đang truyền. Thật không may, họ cũng xác định rằng các nền văn minh mà chúng ta sẽ được nghe từ đó đã tuyệt chủng từ lâu. Về cơ bản, các nền văn minh mà chúng ta sẽ được nghe từ đó sẽ không giống với những nền văn minh hiện đang phát sóng.
Như Tiến sĩ Grimaldi đã giải thích, điều này nêu lên một hàm ý khá thú vị khi nói đến nghiên cứu của SETI:
Thay vì xem Drake Drake N là sản phẩm của các yếu tố xác suất cho sự phát triển của các nền văn minh giao tiếp, kết quả của chúng tôi cho thấy Drake Drake N là một đại lượng có thể đo trực tiếp (ít nhất là về nguyên tắc) vì nó trùng với số lượng tín hiệu trung bình đi qua Trái đất.
Đối với những người hy vọng tìm thấy bằng chứng về trí thông minh ngoài hành tinh trong cuộc sống của chúng ta, điều này có thể sẽ hơi nản lòng. Một mặt (và tùy thuộc vào số lượng các nền văn minh ngoài hành tinh tồn tại trong thiên hà của chúng ta), chúng ta có thể gặp khó khăn trong việc thu thập các truyền phát ngoài mặt đất. Mặt khác, những thứ mà chúng ta tìm thấy có thể đến từ một nền văn minh đã bị tuyệt chủng từ lâu.
Điều đó cũng có nghĩa là nếu bất kỳ nền văn minh nào có thể bắt sóng truyền sóng vô tuyến của chúng tôi một ngày nào đó, chúng tôi đã giành được Góp mặt để gặp họ. Tuy nhiên, không loại trừ khả năng chúng ta sẽ tìm thấy bằng chứng cho thấy sự sống thông minh đã tồn tại trong thiên hà của chúng ta trong quá khứ. Trên thực tế, trong suốt quãng đời sở hữu nền văn minh của chúng ta, nhân loại có thể tìm thấy bằng chứng về nhiều ETI tồn tại cùng một lúc.
Ngoài ra, không ai trong số này phủ nhận khả năng tìm thấy bằng chứng của một nền văn minh hiện có. Nó không có khả năng là chúng tôi sẽ có thể lấy mẫu nhạc, giải trí hoặc tin nhắn của họ trước!
