Phân tích Bayes mưa trên cuộc diễu hành cuộc sống Exoplanet

Pin
Send
Share
Send

Có sự sống trên các hành tinh khác, ở đâu đó trong Vũ trụ to lớn này không? Đó có lẽ là câu hỏi hấp dẫn nhất mà chúng ta có thể hỏi. Rất nhiều khoa học vũ trụ và sứ mệnh không gian được chỉ thẳng vào câu hỏi đó.

Nhiệm vụ Kepler được thiết kế để tìm các ngoại hành tinh, là các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác. Cụ thể hơn, mục tiêu của nó là tìm các hành tinh nằm trong vùng có thể ở được xung quanh ngôi sao của chúng. Và nó đã làm như vậy. Nhiệm vụ Kepler đã tìm thấy 297 hành tinh được xác nhận và có khả năng nằm trong vùng có thể ở được của ngôi sao của họ, và nó chỉ nhìn vào một mảng nhỏ trên bầu trời.

Nhưng chúng tôi không biết ai trong số họ có sự sống, hoặc nếu sao Hỏa từng làm, hoặc nếu bất cứ nơi nào từng làm. Chúng tôi chỉ không biết. Nhưng vì câu hỏi về sự sống ở những nơi khác trong Vũ trụ rất hấp dẫn, nó đã khiến mọi người tò mò về trí tuệ để thử và tính toán khả năng sống trên các hành tinh khác.

Một trong những cách chính mà mọi người đã cố gắng để hiểu nếu sự sống phổ biến trong Vũ trụ là thông qua Phương trình Drake, được đặt theo tên của Tiến sĩ Frank Drake. Ông đã cố gắng đưa ra một cách để tính toán xác suất tồn tại của các nền văn minh khác. Phương trình Drake là chủ đề chính của cuộc trò chuyện xung quanh sự tồn tại của sự sống trong Vũ trụ.

Phương trình Drake là một cách để tính toán xác suất của các nền văn minh ngoài trái đất trong Dải Ngân hà được cải tiến về mặt công nghệ để giao tiếp. Khi nó được tạo ra vào năm 1961, Drake tự giải thích rằng đó thực sự chỉ là một cách để bắt đầu một cuộc trò chuyện về các nền văn minh ngoài trái đất, chứ không phải là một tính toán dứt khoát. Tuy nhiên, phương trình là điểm khởi đầu cho rất nhiều cuộc hội thoại.

Nhưng vấn đề với phương trình Drake và với tất cả những nỗ lực của chúng tôi để hiểu khả năng sự sống bắt đầu từ các hành tinh khác, là chúng ta chỉ có Trái đất đi qua. Có vẻ như cuộc sống trên Trái đất bắt đầu khá sớm, và đã có từ lâu. Với ý nghĩ đó, mọi người đã nhìn ra Vũ trụ, ước tính số lượng hành tinh trong các khu vực có thể ở được và kết luận rằng sự sống phải có mặt, và thậm chí rất phong phú, trong Vũ trụ.

Nhưng chúng ta thực sự chỉ biết hai điều: Thứ nhất, sự sống trên Trái đất bắt đầu vài trăm triệu năm sau khi hành tinh được hình thành, khi nó đủ mát và khi có nước lỏng. Điều thứ hai mà chúng ta biết là vài tỷ năm sau khi cuộc sống bắt đầu, những sinh vật xuất hiện đủ thông minh để tự hỏi về cuộc sống.

Năm 2012, hai nhà khoa học đã xuất bản một bài báo nhắc nhở chúng ta về thực tế này. David Spiegel, từ Đại học Princeton và Edwin Turner, từ Đại học Tokyo, đã thực hiện những gì mà ông gọi là phân tích Bayes về sự hiểu biết của chúng ta về sự xuất hiện sớm của sự sống trên Trái đất ảnh hưởng đến sự hiểu biết của chúng ta về sự tồn tại của sự sống ở nơi khác.

Một phân tích Bayes là một vấn đề phức tạp đối với những người không chuyên, nhưng trong bài báo này, nó sử dụng để phân tách ảnh hưởng của dữ liệu và ảnh hưởng của niềm tin trước đây của chúng tôi, khi ước tính xác suất sống ở các thế giới khác. Điều mà hai nhà nghiên cứu kết luận là niềm tin trước đây của chúng tôi về sự tồn tại của sự sống ở nơi khác có ảnh hưởng lớn đến bất kỳ kết luận xác suất nào mà chúng tôi đưa ra về cuộc sống ở nơi khác. Như các tác giả đã nói trong bài báo, Cuộc sống đã nảy sinh trên Trái đất vào khoảng vài trăm triệu năm đầu tiên sau khi hành tinh trẻ này nguội lạnh đến mức nó có thể hỗ trợ các sinh vật sống trên mặt nước. Sự xuất hiện sớm của sự sống trên Trái đất đã được lấy làm bằng chứng cho thấy xác suất sinh sản cao, nếu bắt đầu từ những điều kiện giống như Trái đất trẻ.

Một phần quan trọng của tất cả những điều này là sự sống có thể đã bắt đầu trên Trái đất. Kể từ đó, nó đã mất khoảng 3,5 tỷ năm để các sinh vật tiến hóa đến mức chúng có thể nghĩ về những điều như vậy. Vì vậy, đây là nơi chúng ta tìm thấy chính mình; nhìn ra vũ trụ và tìm kiếm và tự hỏi. Nhưng điều đó có thể là cuộc sống có thể mất nhiều thời gian hơn để đi vào thế giới khác. Chúng tôi chỉ không biết, nhưng nhiều người đoán đã cho rằng sự sinh sản trên Trái đất là tiêu chuẩn cho các hành tinh khác.

Điều mà tất cả sôi sục là, chúng ta chỉ có một điểm dữ liệu, đó là sự sống trên Trái đất. Và từ thời điểm đó, chúng tôi đã ngoại suy ra bên ngoài, kết luận hy vọng rằng cuộc sống rất phong phú, và cuối cùng chúng tôi sẽ tìm thấy nó. Chúng tôi chắc chắn sẽ tốt hơn trong việc tìm kiếm các địa điểm phù hợp với cuộc sống để phát sinh.

Điều mà điên cuồng về tất cả là chúng ta chỉ biết don. Chúng tôi tiếp tục tìm kiếm và phát triển công nghệ để tìm các hành tinh có thể ở được và xác định các dấu hiệu sinh học cho sự sống, nhưng cho đến khi chúng tôi thực sự tìm thấy sự sống ở nơi khác, chúng tôi vẫn chỉ có một điểm dữ liệu: Trái đất. Nhưng Trái đất có thể là ngoại lệ.

Như Spiegel và Turner đã nói trong phần kết luận của bài báo của họ, tóm lại, nếu chúng ta nên tìm thấy bằng chứng về sự sống phát sinh hoàn toàn của chúng ta - thông qua các tìm kiếm thiên văn tiết lộ sự sống trên hành tinh khác hoặc qua các nghiên cứu địa chất và sinh học tìm thấy bằng chứng về sự sống trên Trái đất có nguồn gốc khác với chúng ta - chúng ta sẽ có cơ sở mạnh mẽ hơn đáng kể để kết luận rằng sự sống có lẽ là phổ biến trong thiên hà của chúng ta.

Với sự hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về Sao Hỏa và với các sứ mệnh như Kính viễn vọng Không gian James Webb, một ngày nào đó chúng ta có thể sớm có thêm một điểm dữ liệu để chúng ta có thể tinh chỉnh hiểu biết xác suất của mình về cuộc sống khác trong Vũ trụ.

Hoặc, có thể có một kết quả buồn hơn. Có lẽ sự sống trên Trái đất sẽ diệt vong trước khi chúng ta tìm thấy một vi khuẩn sống khác trên bất kỳ thế giới nào khác.

Pin
Send
Share
Send