Montag, 16. März 2015

Die Möglichkeit für intelligentes Leben im All: Die Drake-Formel.


Der Astronom Frank Drake, geboren 1930, entwickelte bereits zu Beginn der 1960er Jahre eine Formel, mit der sich die Wahrscheinlichkeit intelligenten Lebens im All berechnen lassen soll.
 
Unsere Galaxie, die Milchstraße, besteht aus Milliarden von Sonnensystemen, von denen einige Milliarden wiederum Planeten besitzen,die ihre Sterne in Zonen umkreisen, die – theoretisch – Leben ermöglichen. Dieses könnte sich weiterentwickeln zu intelligenten Lebensformen, wie es einst auf der Erde geschah. Dass es noch weiteres Leben im All gibt, daran zweifelt heutzutage kaum noch jemand. Doch wie wahrscheinlich ist es, dass sich dieses über die Bakterienform hinaus zu einer Form entwickelt hat, die auch gewillt und in der Lage ist, Signale in den Weltraum hinaus zu senden?

Frank Drake und seine Formel

Der Astronom Frank Drake entwickelte seine Formel bereits 1960 und postulierte damit ein Mittel, um wenigstens die theoretische Möglichkeit intelligenten Lebens in unserer Galaxie wissenschaftlich berechnen zu können. Auf den ersten Blick erscheint sie allerdings nicht gerade hilfreich:
 
N = R x f(p) x n(e) x f(l) x f(i) x f(c) x L
 
Was genau also verbirgt sich hinter der kryptischen Buchstabenfolge?

Das große R, das erste kleine f

R ist die Sternenentstehungsrate, also die Anzahl der Sterne, die pro (Erden-)Jahr in unserer Galaxie ein Fusionsfeuer zünden. 1960 glaubte man an runde zehn Stück, heutzutage hat man dies herunterkorrigiert auf sechs. Nicht alle diese neu gebildeten Sonnen verfügen allerdings über ein zugehöriges Planetensystem, genau genommen weiß man nicht, wie viele ein solches tatsächlich besitzen, daraus leitet sich die Schätzung f(p) = 0,5 ab, mit anderen Worten, man geht davon aus, dass etwa die Hälfte der Sonnen mindestens einen Planeten als Begleiter aufweisen können.

Die besten Wohngegenden im Sonnensystem: n(e) und f(l)

Leben irgendwelcher Art kann sich allerdings, wie schon erwähnt, nur in einer bestimmten Gegend eines Planetensystems bilden – wenn überhaupt. Diese bezeichnet man als „habitable Zone“, die im Falle unserer eigenen Sonne bestenfalls von der Venus bis zum Mars reicht, also nur drei der sie umkreisenden acht Planeten umfasst. Das kleine n in Drakes Formel gibt die vermutete Anzahl von Planeten in habitablen Zonen an. Dabei ging Drake von zwei Exemplaren aus.
Dass der Planet bewohnbar ist, muss noch lange nicht bedeuten, dass sich dort Leben entwickelt und erst recht nicht, dass dieses eine „höhere“ Form annimmt. Trotzdem setzte Drake den Faktor f(l), die Wahrscheinlichkeit für eine gelungene Evolution, mit der Zahl 1 recht hoch an.

Außerirdische unter sich: f(i) und f(c)

Auch die Römer waren eine zivilisierte und weit fortgeschrittene Kultur auf dem Planeten Erde, trotzdem besaßen sie wenig Interesse daran, sich das Leben außerhalb der Erde vorzustellen. Vorerst genügte ihnen das Erobern von Kontinenten, f(i) setzt aber die Intelligenz und das Bewusstsein einer Zivilisation voraus, über den eigenen Planeten hinaus zu denken. Drake glaubte, dass nur 0,01 Prozent aller sich entwickelnden planetaren Gesellschaften dieses Niveau erreichen würden.
Trotzdem hätte dieser Fortschritt den Römern nichts genutzt, da sie nicht die technischen Möglichkeiten besaßen, um Kontakt mit anderen Welten aufnehmen zu können, wenn sie dies wirklich gewollt hätten. Auch unsere momentanen Fähigkeiten in dieser Hinsicht sind noch begrenzt, doch der Wille ist eindeutig vorhanden, wie zum Beispiel das S.E.T.I.-Projekt belegt. Drake beschrieb diese Aufgeschlossenheit fremden Leben gegenüber als f(c) und setzte sie ebenfalls mit 0,01 an.

L: Leider ist niemand mehr da

Dies alles vorausgesetzt, sprich eine intelligente Zivilisation, die Signale nach außen sendet, um außerirdische Mitbewohner zu suchen, bleibt die Frage, wie lange so eine Suche vor sich gehen kann, bevor diese Zivilisation in der langlebigen Galaxie auch schon wieder verschwunden ist. Drake war großzügig: er schätzte die Dauer für solch einen Zeitraum L, in dem die Kontaktaufnahme technisch möglich ist und auch unternommen wird, mit 10.000 Jahren ein.

Die Rechenkünste des Mister Drake

Summa summarum ergibt sich demnach folgendes Ergebnis:
 
N = 10 x 0,5 x 2 x 1 x 0,01 x 0,01 x 10 000 = 10
 
Nur zehn Planeten von all den Milliarden sind also – derzeit – von hoffentlich freundlichen Kontakt suchenden Außerirdischen bewohnt, die zivilisatorisch mit uns in einer Liga spielen. Wobei nicht zu vergessen ist, dass gleich die erste Ziffer 10 zu hoch angesetzt war. Das erscheint ernüchternd. Rechnet man unsere kleine Erde gleich heraus, bleiben nur noch neun Zivilisationen übrig.

Der wissenschaftliche Wert der Drake-Formel

Fremde Welten - günther gumhold  / pixelio.de
Die Aussagekraft dieser Gleichung ist noch ernüchternder, denn sie liegt nicht bei zehn, sondern eher Null. Um wirklich als seriös gelten zu können, basiert sie auf viel zu vielen rein spekulativen Annahmen. Dies beweist schon die Berichtigung der Sternentstehungsrate R, eine Variable, die zwar auch nur auf Annahmen, aber wenigstens noch auf nachvollziehbaren Berechnungen aufbaut, die Grundlagen in der Forschung haben. Dies gilt unter anderem keineswegs für Bestandteile der Formel wie f(i) oder L, bei denen es sich allenfalls um phantasievolle Schätzungen handelt.
Die Drake-Formel ist also – positiv gesehen – ein spannendes Gedankenexperiment, weniger wohlwollend betrachtet eine pseudowissenschaftliche Spielerei ohne jegliche echte Aussagekraft. Was dies wiederum über unseren zivilisatorischen Intelligenzgrad aussagt, bleibt offen. Oder außerirdischen Beobachtern zu beurteilen überlassen.