สมการเดรกใช้สำรวจจำนวนอารยธรรมในทางช้างเผือกอย่างไร

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

ในคืนที่ท้องฟ้ามืดพอ เราอาจมองเห็นแถบทางช้างเผือกทอดยาวเหนือศีรษะ จุดสว่างแต่ละจุดเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของกาแล็กซีที่เราอาศัยอยู่ แล้วท่ามกลางดาวเหล่านั้น จะมีใครกำลังมองฟ้าและตั้งคำถามแบบเดียวกันหรือเปล่า

คำถามนี้ใหญ่เกินกว่าจะตอบด้วยการนับดาวเพียงอย่างเดียว เพราะการมีดาวฤกษ์ไม่ได้แปลว่าจะมีดาวเคราะห์ มีสิ่งมีชีวิต หรือมีสังคมที่ส่งสัญญาณให้เราตรวจพบเสมอไป นักดาราศาสตร์จึงลองแยกปัญหาออกเป็นคำถามเล็ก ๆ ที่พอจะศึกษาทีละส่วนได้

เครื่องมือหนึ่งคือ สมการเดรก ซึ่งใช้ประมาณจำนวนอารยธรรมในกาแล็กซีทางช้างเผือกที่มีเทคโนโลยีส่งสัญญาณให้ตรวจพบได้ แฟรงก์ เดรก นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน เสนอสมการนี้ในปี 1961 เพื่อใช้เป็นกรอบพูดคุยในการประชุมนักวิทยาศาสตร์เรื่องการค้นหาสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญานอกโลก

สมการมีอะไรอยู่ข้างใน

หน้าตาของสมการเขียนได้ว่า N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L โดย N คือจำนวนอารยธรรมที่เราต้องการประมาณ ส่วนตัวแปรที่เหลือค่อย ๆ ไล่จากการเกิดดาวฤกษ์ไปจนถึงช่วงเวลาที่อารยธรรมส่งสัญญาณตรวจพบได้

• R* คืออัตราการเกิดดาวฤกษ์ที่เหมาะสมในกาแล็กซีต่อปี

• fp คือสัดส่วนของดาวเหล่านั้นที่มีดาวเคราะห์ และ ne คือจำนวนดาวเคราะห์เฉลี่ยในแต่ละระบบที่มีสภาพเหมาะต่อชีวิต

• fl คือสัดส่วนของดาวเคราะห์ที่เหมาะสมซึ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจริง ส่วน fi คือสัดส่วนของดาวเคราะห์ที่มีชีวิตซึ่งพัฒนาชีวิตทรงภูมิปัญญา

• fc คือสัดส่วนที่พัฒนาเทคโนโลยีซึ่งสร้างสัญญาณให้ตรวจพบได้ และ L คือระยะเวลาเฉลี่ยที่ส่งสัญญาณลักษณะนั้น หน่วยเป็นปี

เมื่อนำค่าทั้งหมดมาคูณกัน ผลลัพธ์จึงเป็นจำนวนประมาณของอารยธรรมที่อยู่ในช่วงส่งสัญญาณให้ตรวจพบ ไม่ใช่จำนวนดาวเคราะห์ทั้งหมดที่มีสิ่งมีชีวิต และไม่ได้หมายความว่าอารยธรรมเหล่านั้นกำลังส่งข้อความถึงโลกโดยตรง

ทำไมใส่สมการแล้วจึงยังตอบเป็นตัวเลขแน่นอนไม่ได้

นักดาราศาสตร์ศึกษาดาวฤกษ์และดาวเคราะห์นอกระบบได้ดีขึ้น แต่ตัวแปรเกี่ยวกับการเกิดชีวิต วิวัฒนาการของสติปัญญา และระยะเวลาที่สังคมส่งสัญญาณยังไม่มีข้อมูลเพียงพอให้กำหนดค่าอย่างมั่นใจ เมื่อเปลี่ยนสมมติฐาน ผลคำนวณก็เปลี่ยนตามไปด้วย

เดรกเคยเสนอค่าประมาณหนึ่งหมื่นอารยธรรมภายใต้สมมติฐานของเขาเอง ตัวเลขนี้ไม่ใช่จำนวนที่สำรวจพบหรือข้อสรุปอย่างเป็นทางการของการประชุมในปี 1961 จึงควรอ่านเป็นตัวอย่างว่าการเลือกค่าตัวแปรนำไปสู่ผลประมาณเท่าไร ไม่ใช่คำตอบสุดท้ายของกาแล็กซี

แม้จะสมมติว่ามีอารยธรรมอื่นอยู่จริง การตรวจพบก็ยังเป็นอีกเรื่องหนึ่ง สัญญาณต้องเดินทางผ่านระยะทางมหาศาล อาจอ่อนลงระหว่างทาง และการค้นหาของเราต้องครอบคลุมบริเวณท้องฟ้า ความถี่ และช่วงเวลาที่เหมาะสมด้วย ความเงียบจากการค้นหาจึงยังไม่ใช่หลักฐานว่าทางช้างเผือกไม่มีใครอื่น

คุณค่าของสมการเดรกอยู่ตรงที่มันช่วยจัดคำถามให้เป็นระบบ นักวิจัยมองเห็นว่าข้อมูลส่วนไหนพอวัดได้แล้ว และส่วนไหนยังต้องอาศัยการสังเกตหรือหลักฐานใหม่ ๆ ระหว่างที่กล้องโทรทรรศน์สำรวจดาวเคราะห์และเครื่องรับสัญญาณเฝ้าฟังท้องฟ้า สมการนี้จึงยังเป็นแผนที่สำหรับตั้งคำถาม มากกว่าจะเป็นเครื่องนับเพื่อนบ้านในอวกาศ