DERS 29: EVRENDE CANLI YAŞAM

Dersin Konuları

• Olasılıklar
• Oranlar ve toplamlar
• Drake denklemi
• Galaksimizdeki teknolojik uygarlığın sayısını hesaplamada kullanılır.

Yalnızmıyız?

• Başka galakside veya başka yerlerde başka uygarlıklar varmı?
• Bunu istatistiksel olarak nasıl belirleyebiliriz ve buradaki belirsizlik ne olur?
• Özellikle galaksimizde yaşam veya diğer uygarlıkların bulunması olasılığını kestirmek isteriz.

Olasılıklar

• Hangi tarihlerde bir öğrenci bu sınıfa gelmiş olabilir?

 

 
 
 

• 

N_w = 100 olduğunu kabul edelim

Oranlar ve Toplamlar

• Aşağıdaki kabulleri yapalım
• R_yıldız = Yeni doğan yıldızların oranı

t_l = Bir yıldızın ortalama yaşam süresi
• Belirli bir zamanda kaç tane yıldız yaşamaktadır?
• Bu tür yıldızların sayısı:
• N = R_yıldız x t_l (Oran çarpı zaman)

Şunları kabul edelim: R_yıldız = 1 yıldız/yıl (grafikte çizgiler ile gösterilmiştir) ve yıldızların sadece 10 yıl yaşadığını kabul edelim.

Belirli bir zaman içinde 10 adet yıldız yaşayacaktır.

Uygarlaşmanın Sayısı

• Her yıldızda bir uygarlığın geliştiğini kabul edelim.
• Eğer uygarlaşmanın gelişme zamanı t_l ise bu durumda yaşayan uygarlıkların sayısı aşağıdaki şekilde olacaktır:

 
• 
• Fakat bu bütün hikayeyi oluşturmamaktadır ....

Drake Denklemi

• Galaksimizdeki mevcut olabilecek uygarlıkların sayısını kestirebilmeyi belirlemek için.
• Frank Drake'in anısına isimlendirilmiştir
• 

Drake Denkleminde Tahmini Sayıları Koyalım

R_yıldız = Galaksinin yaşam süresi üzerinden ortalamalı, yeni doğan yıldızların oranı (yıldız/yıl)
• Bugün Galakside ~ 100 milyar yıldız vardır.
• Ve Galaksi ~ 10 milyar yaşındadır.
• R_* ~ 10 yıldız/yıl

f_p = Gezegen sistemine sahip olanların oranı.

• Eğer yıldız oluşumu hakkındaki düşüncelerimiz doğru ise, onların gezegenlere sahip olması doğaldır.
• Tüm yıldızların gezegeni olabilir, böylece:
• f_p ~ 1 alabiliriz.

f_h = Gezegene sahip olan sistemlerde, yaşanılabilir gezegenlerin ortalama sayısı .

• Ecosphere in boyutu yıldız türüne göre değişir, ancak bizim güneş sistemimizdeki gibi bir oran bekleyebiliriz, böylece
• f_h ~ 1/10 alalım.
• Yalnız, F, G ve K yıldızlarını alıyoruz.

f_s = En azından basit yaşamın ortaya çıktığı, yaşanılabilir gezegenlerin oranı.

• Yaşam için nasıl bir biçim öneriliyor? Yaşam oranı düşük müdür?
• Bu gerçekten karmaşıktır!

Urey-Miller Deneyi

• Harold Urey ve Stanley Miller (1953)
• "İlkel çorba" karışımı
• su, metan, karbondioksit, amonyak
• Onun içinden ışık geçiriliyor.
• Canlıda bulunan amino asitlerin çoğunu içeren "bulamaç" elde ediliyor.

Cyril Ponnamperuma

• Benzer yolla, 10-20 yıl sonra nucleotide temeller kurulur.
• Deneylerin ikiside, ilk atmosfere benzeyen ortamla hemen hemen aynı değil.
• Fakat biyolojik moleküller, biyolojik olmayan yöntemlerle sentezlenebilir.

Organikleri Oluşturmak Kolaydır

• İlk okyanus ve atmosfer hakkında daha iyi bilgi kullanılır.
• Çeşitli enerji kaynakları, amino asitleri ve nucleotide kökleri ortaya çıkarabilir.
• Olası enerji kaynakları: güneşin UV ışınımı, aydınlanma, volkanik ısı, doğal radyoaktiflik ve meteoritler tarafından üretilen atmosferik şok dalgalar.

Drake Denklemini Hesaplamaya Devamı

f_s = En azından basit yaşamın ortaya çıktığı yaşanılabilir gezegenlerin oranı.

• Deneylerde gösterildiği gibi organikleri yapmak kolaydır, ancak yaşam oluşturmak bu kadar kolay değildir. Canlının ortaya çıkması sadece doğru ve sağlam koşullar altında mümkündür.
• En iyimser durum:
• f_s ~ 1

f_i = Zeki canlıların hayatlarını sürdürebildikleri gezegenlerin oranı.

• İyi gelişmiş bir beynin ortaya çıkması rasgele bir olay değildir.
• Fakat, doğal ayıklama daha zeki ve daha uyum sağlayabilen türlerin kalmasını sağlar.
• İyimser görüş, kaçınılmaz olarak:
• f_i ~ 1 zeki canlı kabul eder.

Dinazorlar ve Yok olmaları

• Dinazorlar, yeryüzünde 250 milyon yıl saltanat sürdüler, ancak oldukça akılsızdılar.
• Dinazorların yok olması, Homo Sapiens'lerin evrimi için gereklimiydi?

Gökyüzü, Yer'e Çöküyor:Meteor Çarpmaları

• 1 km lik bir kaya, 30 km/sn lik hızla hareket ederse:
• 170,000 Megaton luk TNT ye eşdeğerdir.
• Yer yüzünün tamamını etkilemez
• 10 km lik bir cisim 1000 kat fazla enerji sağlar energy
• Her 10-50 milyon yılda bir tane çarpar.
• 5 x 10⁹ insan/ 10 x 10⁶ yıl = 500 insan/yıl

(bir uçak çarpmasından daha yüksek bir olasılık)

f_t = Teknolojik uygarlıkların geliştiği zeki canlıya sahip gezegenlerin oranı.

• Teknolojiyi engelleyecek akıllı bir canlı türü düşünmek zordur.
• Teknik uygarlıklar dünyanın değişik bölgelerinde bağımsız olarak doğar.
• Teknolojik gelişim kaçınılmaz olarak,
• f_t ~ 1 alınır.

t_l = Bir teknolojik uygarlığın ortalama ömrü (yıl).

• Teknik bir uygarlık ne kadar yaşayabilir?
• Yaklaşık 100 yıldır böyle bir teknolojiye sahibiz.
• Bir başkasının uygarlığının ne kadar süreceğini tahmin etmeyi bir kenara bırakın, kendi geleceğimiz hakkında pek çok bilinmeyen var.
• Teknik bir uygarlığın ortalama yaşam süresini 1 milyon yıl varsayalım

• Dinazorların hüküm sürmelerinin %1'i
• Şu an varolan uygarlıktan 100 kat daha uzun!

 

 

Bizim galaksimizde 1 milyon uygarlık.

Belirsizlikler!

• Önemli-Drake eşitliğinde (olasılığında), soldan sağa gidildikçe, her bir terimin belirsizliği daha da artmakta.
• Çeşitli terimler tahmin edilirken daha iyi örneklerin olmaması Dünya/İnsan ilişkisini göz önüne almayı zorluyor.
• Belirsizlikleri bilmiyoruz.

Bizden ne kadar uzaktalar?

• Galaksideki 1 000 000 uygarlık için:
• onların bize ortalama uzaklıkları ~ 150 ly!!!

iki yönlü haberleşme an az 300 yıl sürecektir!
• 3000 yıldan daha kısa süreli bir teknik uygarlık varsa
• Ortalama uzaklık, uygarlıkların iki yönlü haberleşmeyi sağlamalarından önce yaşam sürelerini tamamlayacakları kadar büyük olacaktır!