La ecuación de Drake para el multiverso

En 1960, el astrónomo Frank Drake ideó una ecuación para estimar el número de civilizaciones inteligentes en nuestra galaxia. Lo hizo desglosando el problema en una jerarquía de varios factores.

Sugirió que el número total de civilizaciones inteligentes en la Vía Láctea depende primero de la tasa de formación de estrellas. Él seleccionó este número estimando la fracción de estas estrellas con planetas rocosos, la fracción de esos planetas que pueden y sostienen vida y la fracción de estos que continúan sustentando vida inteligente capaz de comunicarse con nosotros. El resultado es esta ecuación:

que se explica con más detalle en esta entrada de Wikipedia .

Hoy, Marcelo Gleiser del Dartmouth College en New Hampshire señala que la cosmología ha avanzado desde la década de 1960. Una de las nuevas ideas más provocativas es que el universo que vemos es uno de muchos, posiblemente uno de un número infinito. Una línea de pensamiento es que las leyes de la física pueden ser muy diferentes en estos universos y que la vida basada en el carbono solo podría haber surgido en aquellos donde las condiciones se ajustaron de una manera particular. Este es el principio antrópico.

En consecuencia, dice Gleiser, la Ecuación de Drake debe actualizarse para tener en cuenta el multiverso y los factores adicionales que introduce.

Comienza considerando el conjunto total de universos en el multiverso y define el subconjunto en el que los parámetros y constantes fundamentales son compatibles con el principio antrópico. Este es el subconjunto { c - cosmo }.

Luego considera el subconjunto de estos universos en los que las condiciones astrofísicas son propicias para la formación de estrellas y galaxias { c-astro}. A continuación, examina el subconjunto de estos en los que se forman los planetas que son capaces de albergar vida { c-vida }. Y finalmente define el subconjunto de estos en los que realmente surge la vida compleja { vida c-compleja }.

Entonces, las condiciones para que surja la vida compleja en un universo particular en el multiverso deben satisfacer la declaración en la parte superior de esta publicación (donde el símbolo de composición denota 'junto con').

Pero hay un problema: esta no es una ecuación. Para formar un verdadero argumento al estilo de Drake, Gleiser necesitaría asignar probabilidades a cada uno de estos conjuntos que le permitan escribir una ecuación en la que las probabilidades asignadas multiplicadas juntas, en un lado de la ecuación, sean iguales a la fracción de universos donde emerge la vida compleja. Por otro lado.

Aquí se enfrenta a uno de los grandes problemas de la cosmología moderna: que sin pruebas que respalden su veracidad, muchas ideas de la cosmología moderna son poco más que filosofía. Por lo tanto, asignar una probabilidad a la fracción de universos en el multiverso en la que las constantes y leyes fundamentales satisfacen el principio antrópico no solo es difícil, sino casi imposible de formular.

Llevar { c-cosmo } por ejemplo. Gleiser señala algunos de los parámetros obvios que deberían tenerse en cuenta al derivar una probabilidad. Estos son la densidad de energía del vacío, la asimetría materia-antimateria, la densidad de la materia oscura, los acoplamientos de las cuatro fuerzas fundamentales y las masas de quarks y leptones para que los hadrones y luego los núcleos puedan formarse después de la ruptura de la simetría electrodébil. Intente asignar una probabilidad a ese lote.

Tampoco es mucho más fácil para {c-astro}. Esto debe tener en cuenta el hecho de que los elementos pesados ​​parecen ser importantes para el surgimiento de la vida, que solo parecen ocurrir en galaxias por encima de cierta masa y en estrellas de cierto tipo y edad. Estimar la probabilidad de que ocurran estas condiciones aún está más allá de los astrónomos.

A primera vista, el tercer conjunto {c-life} debería ser más fácil de manejar. Esto debe tener en cuenta las limitaciones planetarias y químicas sobre la formación de la vida. La presencia de agua líquida y varios elementos como el carbono, el oxígeno y el nitrógeno parecen ser importantes al igual que las moléculas más complejas. Qué tan comunes son estas afecciones, aún no lo sabemos.

Finalmente hay { vida c-compleja }, que incluye todos los factores planetarios que deben coincidir para que surja la vida compleja. Estos pueden incluir estabilidad orbital a largo plazo, la presencia de un campo magnético para proteger biomoléculas delicadas, tectónica de placas, una luna grande, etc. Eso tampoco es tan fácil de estimar.

Mucha gente ha intentado poner los números en la ecuación de Drake. Las estimaciones del número de civilizaciones inteligentes en la Vía Láctea van desde una (la nuestra) hasta incontables decenas de miles. El mismo Drake puso el número en 10.

La versión de Gleiser de la ecuación de Drake para el multiverso es un enfoque interesante. Lo que nos dice, sin embargo, es que nuestra comprensión limitada del universo actual no nos permite hacer una estimación razonable del número de formas de vida inteligentes en el multiverso (más de una). Y dados los límites de lo que podemos saber sobre otros universos, es probable que nunca seamos capaces de hacer algo mucho mejor que eso.

Ref: arxiv.org/abs/1002.1651 : Ecuación de Drake para el multiverso: del paisaje de cuerdas a la vida compleja

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