(Music) The basic question is, does life exist beyond Earth? Scientists who are called astrobiologists are trying to find that out right now. Most astrobiologists are trying to figure out if there's microbial life on Mars, or in the ocean under the frozen surface of Jupiter's moon Europa, or in the liquid hydrocarbon lakes that we've found on Saturn's moon Titan. But one group of astrobiologists works on SETI. SETI is the Search for Extraterrestrial Intelligence, and SETI researchers are trying to detect some evidence that intelligent creatures elsewhere have used technology to build a transmitter of some sort. But how likely is it that they will manage to find a signal? There are certainly no guarantees when it comes to SETI, but something called the Drake equation, named after Frank Drake, can help us organize our thinking about what might be required for successful detection. If you've dealt with equations before, then you probably expect that there will be a solution to the equation, a right answer. The Drake equation, however, is different, because there are so many unknowns. It has no right answer. As we learn more about our universe and our place within it, some of the unknowns get better known, and we can estimate an answer a bit better. But there won't be a definite answer to the Drake equation until SETI succeeds or something else proves that Earthlings are the only intelligent species in our portion of the cosmos. In the meantime, it is really useful to consider the unknowns. The Drake equation attempts to estimate the number of technological civilizations in the Milky Way Galaxy -- we call that N -- with whom we could make contact, and it's usually written as: N equals R-star multiplied by f-sub-p multiplied by n-sub-e multiplied by f-sub-l multiplied by f-sub-i multiplied by f-sub-c and lastly, multiplied by capital L. All those factors multiplied together help to estimate the number of technological civilizations that we might be able to detect right now. R-star is the rate at which stars have been born in the Milky Way Galaxy over the last few billion years, so it's a number that is stars per year. Our galaxy is 10 billion years old, and early in its history stars formed at a different rate. All of the f-factors are fractions. Each one must be less than or equal to one. F-sub-p is the fraction of stars that have planets. N-sub-e is the average number of habitable planets in any planetary system. F-sub-l is the fraction of planets on which life actually begins and f-sub-i is the fraction of all those life forms that develop intelligence. F-sub-c is the fraction of intelligent life that develops a civilization that decides to use some sort of transmitting technology. And finally, L -- the longevity factor. On average, how many years do those transmitters continue to operate? Astronomers are now almost able to tell us what the product of the first three terms is. We're now finding exoplanets almost everywhere. The fractions dealing with life and intelligence and technological civilizations are ones that many, many experts ponder, but nobody knows for sure. So far, we only know of one place in the universe where life exists, and that's right here on Earth. In the next couple of decades, as we explore Mars and Europa and Titan, the discovery of any kind of life there will mean that life will be abundant in the Milky Way. Because if life originated twice within this one Solar System, it means it was easy, and given similar conditions elsewhere, life will happen. So the number two is a very important number here. Scientists, including SETI researchers, often tend to make very crude estimates and acknowledge that there are very large uncertainties in these estimates, in order to make progress. We think we know that R-star and n-sub-e are both numbers that are closer to 10 than, say, to one, and all the f-factors are less than one. Some of them may be much less than one. But of all these unknowns, the biggest unknown is L, so perhaps the most useful version of the Drake equation is simply to say that N is approximately equal to L. The information in this equation is very clear. Unless L is large, N will be small. But, you know, you can also turn that around. If SETI succeeds in detecting a signal in the near future, after examining only a small portion of the stars in the Milky Way, then we learn that L, on average, must be large. Otherwise, we couldn't have succeeded so easily. A physicist named Philip Morrison summarizes by saying that SETI is the archaeology of the future. By this, he meant that because the speed of light is finite, any signals detected from distant technologies will be telling us about their past by the time they reach us. But because L must be large for a successful detection, we also learn about our future, particularly that we can have a long future. We've developed technologies that can send signals into space and humans to the moon, but we've also developed technologies that can destroy the environment, that can wage war with weapons and biological terrorism. In the future, will our technology help stabilize our planet and our population, leading to a very long lifetime for us? Or will we destroy our world and its inhabitants after only a brief appearance on the cosmic stage? I encourage you to consider the unknowns in this equation. Why don't you make your own estimates for these unknowns, and see what you come up with for N? Compare that with the estimates made by Frank Drake, Carl Sagan, other scientists or your neighbors. Remember, there's no right answer. Not yet.
(Musica) La domanda di base è: esiste la vita oltre la Terra? Gli scienziati chiamati astrobiologi stanno cercando di scoprirlo. Molti astrobiologi stanno cercando di capire se c'è vita su Marte, o nell'oceano al di sotto della superficie congelata di Europa, luna di Giove, o nei laghi di idrocarburo liquido che abbiamo trovato sulla luna di Saturno, Titano. Ma un gruppo di astrobiologi lavora al SETI. SETI è un programma di Ricerca di Intelligenza Extraterrestre, e i suoi ricercatori cercano prove con cui dimostrare che creature intelligenti altrove abbiano usato la tecnologia per costruire un qualche tipo di trasmettitore. Ma quante probabilità ci sono di riuscire a trovare un segnale? Non esistono garanzie quando si tratta del SETI, ma una cosa chiamata "l'equazione di Drake", in onore di Frank Drake, può aiutarci a fare mente locale su cosa servirebbe per trovare le prove. Se avete già avuto a che fare con delle equazioni, magari vi aspetterete di trovare una soluzione all'equazione, una risposta giusta. L'equazione di Drake, però, è diversa, perché ci sono tantissime incognite. Non esiste una risposta esatta. Man mano che impariamo cose nuove sul nostro universo e sul nostro posto al suo interno, alcune incognite diventano note, e si può valutare una risposta migliore. Ma non vi sarà una risposta definitiva all'equazione di Drake a meno che il SETI riesca nel suo intento o qualcos'altro provi che gli abitanti della Terra sono l'unica specie intelligente nella nostra porzione di cosmo. Nel frattempo, è davvero utile tenere in considerazione le incognite. L'equazione di Drake cerca di stimare il numero di civiltà avanzate tecnologicamente nella Via Lattea - lo chiameremo N - con le quali potremmo metterci in contatto, e di solito si scrive così: N=R* moltiplicato per f di p moltiplicato per n di e moltiplicato per f di l moltiplicato per f di i moltiplicato per f di c e infine, moltiplicato per L. Tutti questi fattori moltiplicati insieme aiutano a stimare il numero di civiltà avanzate tecnologicamente con cui potremmo metterci in contatto anche ora. R* è il tasso con cui si sono formate le stelle nella Via Lattea negli ultimi miliardi di anni, quindi indica il tasso medio annuo. La nostra galassia ha 10 miliardi di anni, e all'inizio della sua storia le stelle si formavano secondo un tasso diverso. Tutti i fattori "f" sono frazioni. Ognuno deve essere pari o minore di uno. F di p è la frazione di stelle che possiedono pianeti. N di e è il numero medio di pianeti per sistema solare in condizione di ospitare forme di vita. F di l è la frazione dei pianeti su cui si è effettivamente sviluppata la vita e f di i è la frazione dei pianeti su cui si sono evoluti esseri intelligenti. F di c è la frazione di vita intelligente che ha sviluppato una civiltà la quale decide di usare un qualche tipo di tecnologia trasmittente. E infine la L, il fattore longevità. In media, per quanti anni questi trasmettitori continuano ad essere operativi? Gli astronomi sono quasi riusciti a dirci qual è il prodotto dei primi tre termini. Stiamo trovando esopianeti praticamente ovunque. Le frazioni che hanno a che fare con la vita, l'intelligenza e le civiltà tecnologiche sono quelle su cui moltissimi esperti riflettono, ma che nessuno conosce per davvero. Fino ad oggi, conosciamo soltanto un posto nell'universo in cui vi sia vita, ed è proprio qui sulla Terra. Nei prossimi decenni, esplorando Marte, Europa e Titano, la scoperta di qualche forma di vita in quei luoghi proverà che la Via Lattea è piena di vita. Perché se la vita si è originata due volte all'interno di un unico sistema solare, ciò vuol dire che è stato semplice, e date condizioni simili da qualche altra parte, ecco che vi sarà vita. Quindi il numero due è molto importante in questo contesto. Gli scienziati, inclusi i ricercatori del SETI, spesso fanno delle stime approssimative e riconoscono che vi sono grandi incertezze in queste stime, da non poter dire di aver fatto progressi. Riteniamo di sapere che R* e n di e sono numeri vicini al 10 piuttosto che a uno, e che tutti i fattori "f" sono minori di uno. Alcuni potrebbero essere molto minori di uno. Ma di tutte queste incognite, la più grande è la L, quindi forse la versione più utile dell'equazione di Drake è quella che afferma che N è approssimativamente uguale a L. L'informazione in questa equazione è evidente. A meno che L non sia grande, N sarà piccolo. Possiamo però vederla in un altro modo. Se il SETI riuscirà a captare un segnale in futuro, dopo aver esaminato solo una piccola porzione delle stelle nella Via Lattea, allora apprenderemo che L, in media, deve essere grande. Altrimenti non ci saremmo riusciti così facilmente. Un fisico di nome Philip Morrison lo riassume dicendo che il SETI è l'archeologia del futuro. Con questo intende dire che, siccome la velocità della luce è un numero finito, ogni segnale captato da tecnologie distanti ci racconterà del loro passato nel momento in cui ci raggiungerà. Ma siccome L deve essere grande per una buona localizzazione, veniamo anche a sapere del nostro futuro, in particolare, che possiamo avere un lungo futuro. Abbiamo sviluppato tecnologie che possono mandare segnali nello spazio e uomini sulla Luna, ma anche tecnologie che possono distruggere l'ambiente, che possono scatenare guerre con armi e terrorismo biologico. In futuro, la tecnologia aiuterà a rendere stabile il nostro pianeta e i nostri popoli, portandoci ad una vita più lunga? O distruggeremo il nostro mondo e i suoi abitanti dopo solo una breve comparsa sulla scena cosmica? Vi esorto a considerare le incognite in quest'equazione. Perché non fate le vostre stime per queste incognite, e vedete che risultato trovate per N? Fate un paragone con le stime proposte da Frank Drake, Carl Sagan e altri scienziati o i vostri vicini. Ricordate, non c'è una risposta giusta. Non ancora.