Vorhandenes Leben in der Galxie?

[HiroP]

...
Aus den Daten, die ich in die Drake Gleichung einsetze, komme ich auf 0.001 bis 1 Zivilisationen pro Galaxie - das heisst, wir sind zumindest jetzt, in unserer Galaxie, die einzigen. Wenn man aber nun eine durchschnittliche Lebensdauer von 10000 Jahren pro Zivilisation einsetzt, dann heisst das, dass es in unserer Galaxie seit ihrer Entstehung vor 12 Milliarden Jahren zwischen 1000 und einer Million Zivilisationen gegeben hat - ziemlich viele Ruinen, über die wir stolpern können. Der nächste Planet mit einer einstmaligen Zivilisation wäre dann im Schnitt zwischen 140 und 1400 Lichtjahren entfernt. Das ist erstaunlich nahe...

Aha, die Drake-Gleichung. Wie hast du die Parameter gewählt?

[Bynaus]

Etwa so:

R* = 10/Jahr
Np = 0.5 (50% der Sterne haben Planetensysteme, die erdähnliche Planeten ermöglichen - aus Exoplanetendaten)
Ne = 10 (Planeten / Monde, auf denen sich Leben bilden kann, pro System - aus unserem Sonnensystem)
fl = 1 (100%, überall wo Leben möglich ist, entsteht auch Leben oder wird früher oder später Leben von anderen Planeten / Monden hintransportiert, so dass es sich dort ausbreiten kann)
fi = 0.000025 (Von den 4 Milliarden Jahren, seit denen es Leben gibt, gab es gerade mal während rund 1 Mio Jahre eine potentiell zivilisationsbildende Spezies auf der Erde - den Menschen. Der Erwartungswert für fi ist daher 1 Mio Jahre / 4 Mrd Jahre. Zudem, auf den meisten Planeten / Monden ist nur einfaches Leben möglich, weshalb noch ein Faktor 0.1 hinzukommt. Man beachte, dass diese Zahl womöglich weit überschätzt ist, weil sie die Bedingungen der Erde zu Grunde legt, die bestimmt nicht überall erfüllt sind - ein günstiger gelegener Planet ist z.B. zu klein, womit dann doch kein höheres Leben möglich wird - man könnte hier also auch eine sehr viel kleinere Zahl einsetzen, aber wir wollens mal möglichst günstig halten)
fc = 0.0001 bis 0.01 (in den 1 Mio Jahren, in denen es die intelligente Spezies Mensch gab, hatte sie gerade Mal während 100 Jahren die Fähigkeit, zu per Radiowellen zu kommunizieren. Selbst, wenn es die Menschheit noch weitere 10000 Jahre geben sollte (was ich für ziemlich unwahrscheinlich halte), erhöht sich der Faktor nur auf 0.01)
L = 100 bis 10000 Jahre. (Die Chance, dass die Zivilisation ihre Radiowellen-Kommunikationsfähigkeit über eine längere Zeit behält, halte ich für recht unwahrscheinlich)

Im besten Fall ist N, das Produkt aus allen oberen Faktoren, also etwa 0.125 = wir sind zurzeit die einzige kommunikative Zivilisation in der lokalen Gruppe (ABER: es gibt zwischen 12.5 und 1250 Planeten in der lokalen Gruppe, die intelligente, potentiell zivilisationsbildende Spezies aufweisen), im schlechtesten Fall ist N = 0.00000125, das heisst, wir sind die einzige kommunikative Zivilisation in einem Umkreis von 800000 Galaxien... Irgendwo dazwischen liegt die Wahrheit, soweit sich diese aus den bekannten Daten unserer Erde erschliesst und sich die Annahme, dass wir "typisch" sind, halten lässt.

[HiroP]

Sauber dargelegt, Bynaus. Eigentlich meinte ich aber die Quelle. Hätte vielleicht eher schreiben sollen "Wonach hast du die Parameter gewählt?"...

Leider ist der Wert der Drake-Gleichung wissenschaftlich kaum aussagekräftig.
Allein der Wert für R* liegt wahrscheinlich irgend wo 4 und 19, wenn man der Quelle glauben darf.
Aber du hast recht, irgend wo muss man ja anfangen...

[Floore]

Das sichtbare Universum ist weit grösser - es hat einen Radius von etwa 40 Milliarden Lichtjahren.

Entschuldigung, aber das stimmt nicht. Man kann keine Aussage über das Universum, also den Raum an sich machen, aber über das sichtbare Universum und da ist dir eine ganz klare physikalische Grenze gegeben.
Das Universum ist nach heutigen Schätzungen 13.7 Milliarden Jahre alt, etwa 380000 Jahre nach dem Urknall fand die so genannte Rekombination statt, da wurde Universum für Strahlung durchsichtig (aus der Zeit stammt der cosmic mikrowave background). Da man mit der Entfernung immer in die Zeit zurückschaut kann man einfach nicht weiter schauen, das ist physikalisch gar nicht möglich. Das sichtbare Univerum vergrößert sich mit der Rate, in der wir in der Zeit fortschreiten.
Allerdings sagt das nichts über die wahre Größe des Universums aus, über die Größe des Raumes an sich, und das werden wir auch nie sagen können.


Ich halte von der Drake Gleichung nicht viel, sie gaukelt uns eine wissenschaftliche Seriösität vor. Die Parameter, die da eingesetzt werden sind Schätzungen, die kaum bis gar nicht wissenschaftlich motiviert werden können.

[Bynaus]

Da man mit der Entfernung immer in die Zeit zurückschaut kann man einfach nicht weiter schauen, das ist physikalisch gar nicht möglich.

Doch, doch. Lies mal da: Frequently Asked Questions in Cosmology

Kurzfassung: Weil das Universum sich weiter ausdehnt, während das Licht auf dem Weg zu uns ist, erhöht sich die Strecke, die es ingesamt zurück legt.

(ich hatte übrigens explizit vom "sichtbaren" Universum gesprochen)

Allerdings sagt das nichts über die wahre Größe des Universums aus, über die Größe des Raumes an sich, und das werden wir auch nie sagen können.

Wir können versuchen, zu bestimmen, wie stark das Univesum insgesammt gekrümmt ist, und daraus eine Untergrenze für den Durchmesser der allfälligen Hyperkugel angeben. Innerhalb des Fehlers ist das Universum gemäss den Messungen flach (= unendlich gross), der kleinste Durchmesser, der noch mit dem Fehler verträglich ist, beträgt rund 150 Milliarden Lichtjahre.

Ich halte von der Drake Gleichung nicht viel, sie gaukelt uns eine wissenschaftliche Seriösität vor. Die Parameter, die da eingesetzt werden sind Schätzungen, die kaum bis gar nicht wissenschaftlich motiviert werden können.

Für die ersten drei Parameter sind wir nahe dran, Werte aus Beobachtungen abzuleiten. Für die restlichen Parameter können wir Werte einsetzen, wie wir sie aus der Erdgeschichte und dem Sonnensystem ableiten können - mit dem oben genannten Ergebnis. Das ist sicherlich nicht verlässlich, aber die beste Schätzung aufgrund der vorliegenden (kleinen) Datenmenge. Das zeigt zumindest, dass die naheliegenste Lösung des Fermi-Paradoxons lautet: Weil sie zu weit weg und zu selten sind. Es hätte ja auch sein können, dass etwas ganz anderes rauskommt, etwa, dass die Drake-Gleichung das Fermi-Paradoxon verschärft (etwa wenn herauskommen würde, dass es zurzeit 1 Mio Zivilisationen in der Milchstrasse geben müsste).

EDIT: @HiroP: Ich habe versucht, immer hinten anzuschieben, wonach ich die Parameter gewählt habe. "10" für die Produktionsrate von Sternen habe ich etwas naiverweise dem Wikipedia-Eintrag zur Drake-Gleichung entnommen.

[Floore]

Doch, doch. Lies mal da: Frequently Asked Questions in Cosmology

Kurzfassung: Weil das Universum sich weiter ausdehnt, während das Licht auf dem Weg zu uns ist, erhöht sich die Strecke, die es ingesamt zurück legt.

(ich hatte übrigens explizit vom "sichtbaren" Universum gesprochen)

Ok, das hört sich in der Tat sehr logisch an, aber ich muss das noch mal in Ruhe durchdenken.

Wir können versuchen, zu bestimmen, wie stark das Univesum insgesammt gekrümmt ist, und daraus eine Untergrenze für den Durchmesser der allfälligen Hyperkugel angeben. Innerhalb des Fehlers ist das Universum gemäss den Messungen flach (= unendlich gross), der kleinste Durchmesser, der noch mit dem Fehler verträglich ist, beträgt rund 150 Milliarden Lichtjahre.

Jepp, das ist so das, was ich auch mal gelernt habe.

Für die ersten drei Parameter sind wir nahe dran, Werte aus Beobachtungen abzuleiten. Für die restlichen Parameter können wir Werte einsetzen, wie wir sie aus der Erdgeschichte und dem Sonnensystem ableiten können - mit dem oben genannten Ergebnis. Das ist sicherlich nicht verlässlich, aber die beste Schätzung aufgrund der vorliegenden (kleinen) Datenmenge. Das zeigt zumindest, dass die naheliegenste Lösung des Fermi-Paradoxons lautet: Weil sie zu weit weg und zu selten sind. Es hätte ja auch sein können, dass etwas ganz anderes rauskommt, etwa, dass die Drake-Gleichung das Fermi-Paradoxon verschärft (etwa wenn herauskommen würde, dass es zurzeit 1 Mio Zivilisationen in der Milchstrasse geben müsste).

Beim ersten Parameter hast du recht, die starformation rate lässt sich gut abschätzen. Der zweite, naja, die Stichprobe, die wir haben ist nicht sonderlich groß, das würde ich nicht gerade eine gute Basis für eine Abschätzung nennen. Bis jetzt hat man um ca. 8% der Sonnen im Umkreis von etwa 350 Lichtjahren Planeten gefunden, alle sind Gasriesen, aber meinetwegen. Nummer drei, hier wird es vollends unsicher, meines Wissens hat man 4 von etwa Erdmasse gefunden, keine wirklich große Stichprobe.

EDIT: Naja und die restlichen Parameter, ich denke, da kennst du meine Meinung bereits.

[Bynaus]

Bis jetzt hat man um ca. 8% der Sonnen im Umkreis von etwa 350 Lichtjahren Planeten gefunden, alle sind Gasriesen, aber meinetwegen.

Fast alle sind Gasriesen, wobei man das so genau nicht wissen kann. Aber es geht ja nicht nur darum, was man gefunden hat, sondern auch darum, was sich daraus ableiten lässt: Wenn man annimmt, dass die meisten Sterne Planeten haben, und dann nach bisherigen Beobachtungen filtert, kommt in etwa das raus, was wir tatsächlich beobachten. Siehe z.B. hier: Extrasolar giant planet formation: Monte Carlo simulations

[michael390]

Naja, aber nur weil es Gasriesen sind heißt es ja nicht das dort kein Leben existiert, vielleicht ist da draußen eine Zivilisation die Raumfahrt betreibt und dort in der Nähe Raumstationen oder Satelliten stationiert hat

[Floore]

Fast alle sind Gasriesen, wobei man das so genau nicht wissen kann. Aber es geht ja nicht nur darum, was man gefunden hat, sondern auch darum, was sich daraus ableiten lässt: Wenn man annimmt, dass die meisten Sterne Planeten haben, und dann nach bisherigen Beobachtungen filtert, kommt in etwa das raus, was wir tatsächlich beobachten. Siehe z.B. hier: Extrasolar giant planet formation: Monte Carlo simulations

Kannst du mehr als den Abstrakt lesen? Eigendlich sollte ich auf ADS zugreifen können, ich kann den eigendlichen Artikel aber nicht finden.

Das mit den Lichtjahren ist schon lustig, das hört sich alles gut und richtig an, aber ich hab noch nie gesehen, dass man die Entfernung auch so benutzt.

[Bynaus]

Nein, auch nicht. Ich habe leider keinen vollständigen Artikel gefunden, der die Grafik enthielt, die ich eigentlich suchte. Es müsste ein Artikel von W.Benz sein, und Monte-Carlo-Simulationen von extrasolaren Planeten sollten darin vorkommen...

[Floore]

Ich hab im Journal gesucht, der hat eine Menge dazu geschrieben, alle über dieses oder ähnliche Themen, allerdings bekomme ich immer blos den Abstract. Den Artikel selber find ich nicht.

EDIT: Ok, hast mich fast überzeugt, aber ich wüsste noch gerne ob du Aussagen über die Genauigkeiten von MonteCarlo Simmulationen machen kannst? Ich kenn mich damit nicht sonderlich gut aus, die einzigen die ich ein wenig kenne, sind die großen Dark-Matter Simmulationen, aber die sind auch deutlich grobskaliger. Müsste aber das gleiche sein, oder?

Aber auch wenn die Abschätzung hinsichtlich des zweiten Parameters besser ist, als ich das zuerst geglaubt habe, bleiben noch die anderen, die dürften auf jeden Fall deutlich schwieriger zu klären sein.
Meine Meinung über die Gleichung insgesamt hat sich noch nicht sonderlich geändert.

Und mir lässt die Sache mit der Entfernung immer noch keine richtige Ruhe.
Wenn man tatsächlich von der Zeit ausgeht, die das Licht zurückgelegt hat, dann bleibt es bei den 12, 13 Milliarden Lichtjahren. Die Umrechnung in tatsächliche Längen ist ein Problem, ich glaube, das wird so umgangen, dass man die Längenskala einfach dem Zeitalter anpasst. Deshalb auch der Skalenfaktor des Universums in der Kosmologie, der Unterschied ergibt sich durch die Differenz zwischen mitbewegen und absoluten Koordinaten. Oh man, ich hätt in Kosmo besser aufpassen sollen.

[Skymarshall]

Wir können versuchen, zu bestimmen, wie stark das Univesum insgesammt gekrümmt ist, und daraus eine Untergrenze für den Durchmesser der allfälligen Hyperkugel angeben. Innerhalb des Fehlers ist das Universum gemäss den Messungen flach (= unendlich gross), der kleinste Durchmesser, der noch mit dem Fehler verträglich ist, beträgt rund 150 Milliarden Lichtjahre.

Verstehe ich das richtig: Entweder hat das sichtbare Universum einen Durchmesser von 150 Milliarden Lichtjahren oder es ist unendlich groß?

Oder kann man einfach wenn es denn flach ist keine Aussage machen?

[Bynaus]

@Skymarshall: es ist einfach mindestens 150 Milliarden Lichtjahre gross, nach oben offen.

@Floore: Naja, Monte-Carlo macht man am besten dann, wenn man das Gefühl hat, den Prozess verstanden zu haben. Benz et al haben Gasriesenkerne von 10 Me in einer Gasscheibe bewegen lassen und geschaut, wie oft sich daraus wie schwere Gasriesen entwickeln (Migration und Interaktionen eingerechnet). Dann kam eben das raus - das finde ich ermutigend.

Der dritte Parameter, die Anzahl belebter Planeten pro System, wird man in den nächsten 100 Jahren beantworten können. Natürlich stimme ich dir bei deiner Kritik an der Gleichung insofern zu, dass man die einzelnen Faktoren einfach nicht kennen kann (zudem unterschlägt sie andere Wege zur Intelligenz - wie etwa würden intelligente Titan-Welten-Bewohner den Ausgang der Gleichung beeinflussen?), aber wie schon gesagt, die Gleichung bestätigt die Beobachtungen und gibt uns einen Tipp, wie sich das Fermi-Paradoxon lösen lässt: raumfahrende Aliens sind schienbar sehr selten.

[LuckyGuy]

Man kann ein Aussage machen, und die heißt:

Der Durchmesser des Universums beträgt allermindestens 150 Milliarden Lichtjahre.

Alles zwischen 150 Milliarden und unendlich ist denkbar.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
LuckyGuy schrieb nach 30 Sekunden:

Upps, zu langsam....

[Skymarshall]

Ja ok.

Dieses mit flach=unendlich hat mich irritiert. Aber Bynaus hatte ja geschrieben Mindestmaß, bzw. kleinster Durchmesser.