드레이크 방정식

Drake Equation

우리 은하계에서 인간과 교신이 가능할 정도의 지적인 외계생명체가 존재하는지 여부를 가늠하거나 그 수를 계산하기 위한 방적식

• SETI의 창시자격 인물인 프랑크 드레이크 박사가 고안

방정식

N=R∗ × fp​ × ne​ × fl​ × fi​ × fc​ × L

• N = 우리 은하에 존재하는 인간과 교신이 가능한 문명의 개수
• R∗ = 우리 은하에서 태양과 비슷한 별(항성)이 태어나는 비율
• fp​ = 별이 행성을 거느리고 있을 확률
• ne​ = 항성에 속한 행성 중 생명체가 살 수 있는 행성의 수
• fl​ = 그 행성에서 생명체가 발생할 확률
• fi​ = 발생한 생명이 지적인 생명체로 진화할 확률
• fc​ = 지적인 생명체가 과학기술을 발달시킬 확률
• L = 모든 조건을 만족하는 지적 생명체가 존속하는 기간

설명

N

우리 은하계에 존재하는 인간과 교신이 가능한 문명의 수

R*

우리 은하에서 태양과 비슷한 별(항성)이 태어나는 비율

• 130억년 전 우리 은하가 처음 생겨난 뒤 별은 태어나고 죽기를 반복
• 매년 평균 7개의 별이 새롭게 태어나고 있음
• 우리 은하에서 태양과 비슷한 별의 수는 100개
• 즉 약 7%

fp

별이 행성을 거느리고 있을 확률

• 외계 행성 발견에 따른 연구 결과 fp의 값은 1에 가까움
• 즉 거의 모든 별은 1개 정도의 행성을 가지고 있음

ne

항성에 속한 행성 중 생명체가 살 수 있는 행성의 수

• 캐플러 위성의 관측에 따르면 ne 값은 10~20% 정도로 추정
• 태양계에서는 지구와 화성이 해당

fl

조건을 만족하는 행성에서 생명이 탄생할 확률

• 아직 미지의 영역
• 의문
  • 생명은 적당한 조건을 갖추면 필연적으로 탄생하는 것일까?
  • 생명은 거의 불가능에 가까운 우연에 따라 탄생한 것일까?

fi

발생한 생명이 지적인 생명체로 진화할 확률

• 아직 미지의 영역
• 쟁점
  • 진화의 방향은 항상 진보인가?
    • 매우 안정적인 상태의 미생물로 유지될 수 있지 않을까
    • 영장류, 인류보다 훨씬 오래 생존했던 수많은 동물들도 지능을 가지는 방향으로 진화하지 않았음
  • 지능은 필연이 아닌, 무작위 속의 우연일 가능성도 높음
    • "진화의 방향이란 결정된 것이 아니며, 어떤 정점을 향해 필연적으로 나아가지도 않는다." by 찰스 다윈

fc

지적인 생명체가 과학기술을 발달시킬 확률

• 구체적으론 교신이 가능한 신호를 탐지하거나 신호를 보낼 수 있을 정도로 발전할 확률
• 아직 미지의 영역
• 쟁점
  • 모든 지적 생명체가 과학기술에 흥미를 가지고 발전시켜 나가지 않을 수 있음
    • 즉, 그리스 로마 시대에 머물러 철학만을 추구하고 살아갈 수도 있고,
    • 과학기술을 발전 시킬만한 자원이 없을 수도 있음 - 금속의 부족 등

L

모든 조건을 만족하는 지적 생명체가 존속하는 기간

• 구체적으론 교신이 가능한 상태로 존속하는 시간
• 아직 미지의 영역이나, 인간의 상식으론 그리 길지 않다고 보고 있음
  • 전쟁, 환경오염, 운석의 충돌 확률 등 지구와 인간의 역사에 기반
  • 방정식을 만든 드레이크도 L의 값을 약 1만년으로 추정

• L이 길지 않다면, 지적 생명체가 우연히 동시대에 번성하여 서로를 찾는 우연한 확률은 극히 낮아짐

결과

미지의 영역으로 남아 있는 많은 변수들에도 불구하고, 낙관적인 값과 비관적인 값의 차이가 자명

• 낙관론적 결과: 약 280만개
  • 280만 = 7 × 1 × 0.2 × 1 × 1 × 2 × 1천만년
• 비관론적 결과: 0에 수렴

혹자는 범위를 우리 은하계가 아니라 전체 우주로 넓겨, 드레이크 방정식에 따라 지적 생명체가 존재하고 서로 만날 수 있는 확률을 무한대로 보기도 함

참고 문헌

• 침묵하는 우주