(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.
(음악) 지구너머 저편에 생명체가 존재할까요? 우주생물학자라고 하는 과학자들이 지금도 그것을 찾고 있습니다. 대부분의 우주생물학자들은 화성에 미생물이 존재하는지, 또는 목성의 위성인 유로파의 꽁꽁 얼어붙은 땅 밑 대양에 미생물이 존재하는지, 또는 토성의 위성인 타이탄에서 발견된 액체 탄화수소 호수에서 미생물이 사는지 확인해보고 있습니다. 그런데 우주생물학자들 중 일부는 지구밖 문명 탐사 계획(SETI)에서 연구를 합니다. SETI는 Search for Extraterrestrial Intelligence의 약자입니다, 그리고 SETI 연구원들은 지능을 가진 생명체가 지구 밖 어딘가에서 어떤 종류의 신호를 보내기 위한 전송기를 제작하고 있다는 증거를 찾으려고 연구하고 있습니다. 그런데 연구원들이 지구 밖 생명체가 보내는 신호를 잡아 낼 가능성은 얼마나 될까요? SETI에서는 아무것도 장담하지 못합니다, 하지만 프랭크 드레이크의 이름을 붙인 드레이크 방정식이라는 것이 있습니다. 외계 생명체가 보낸 신호를 감지하는데 필요한 생각들을 정리해주는데 도움이 되는 방정식입니다. 이전에 이 방정식을 풀어보았다면 이 방정식의 정확한 해가 있다고 생각할 수 있습니다. 하지만 드레이크의 방정식은 다릅니다, 왜냐하면 미지수가 너무 많기 때문입니다. 이 방정식에는 정확한 답이 없습니다. 우리가 우주에 대해서 더 많이 알고, 어디에 위치해있는지 알게 될수록 미지수들이 풀리기 시작하고, 방정식의 답을 좀 더 정확하게 계산할 수 있겠죠. 하지만 드레이크 방정식의 명확한 답은 SETI가 성공하거나 인간이 우주에서 지능을 가진 유일한 생명체라는 것을 증명할 때까지 얻지 못합니다. 그러는 동안, 미지수를 생각해 보는 것은 좋은 방법입니다. 드레이크 방정식은 은하계에 있는 기술 문명의 수를 계산하려고 합니다, -- N이라고 부릅시다 -- 연락할 수 있는 생명체를 말합니다, 그리고 일반적으로 N은 R* 곱하기 F_p 곱하기 n_e 곱하기 f _l 곱하기 f _i 곱하기 f _c 곱하기 그리고 마지막으로 L을 곱합니다. 모든 요소들이 곱해져서 바로 지금 찾아 낼 수 있는 기술 문명의 수를 계산하는데 도움이 됩니다. R*는 수십억 년동안 은하계에서 새로 생성되는 별들의 비율입니다, 즉, 1년당 만들어지는 별의 개수입니다. 우리 은하계는 생성된지 100억년이 지났습니다, 그리고 초기에는 별들이 서로 다른 속도로 만들어 졌습니다. 모든 f 변수는 분수입니다. 각 변수들이 1보다 작거나 같아야 합니다. F_p는 행성을 가진 별들의 비율입니다. N_e는 많은 은하계에서 생명체가 살만한 행성들의 평균 숫자입니다. F_l 은 모든 행성 가운데 생명체가 생겨난 행성들의 비율이고, f_ i 는 모든 형태의 생명체 가운데 지능을 가진 생명체들의 비율입니다. F_c는 문명을 개발한 지능 생명체 가운데 전송 기술을 사용하는 문명을 개발한 지능 생명체의 비율을 표시합니다. 그리고 마지막으로 L은 얼마나 오래된지를 나타내는 변수입니다. 평균적으로 신호 전송기들은 몇 년동안이나 작동할까요? 천체학자들은 처음 3개의 변수의 곱은 거의 설명이 가능하다고 말합니다. 사람들은 거의 모든 곳에서 태양외계 행성을 찾고 있습니다. 생명체, 지능 그리고 기술 문명을 다루는 분수들은 많은 전문가들이 고민하고 있지만 아무도 확실한 답을 주지는 못합니다. 지금까지, 우리는 우주에서 유일하게 생명체가 존재하는 곳을 알고 있습니다, 바로 여기 지구입니다. 앞으로 수십 년안에, 화성이나 유로파, 타이탄 같은 위성을 탐사하면서, 생명체를 발견하게 된다면 그것은 우리가 은하계에서 더 많은 생명체를 발견 할 수 있다는 것을 뜻합니다. 하나의 태양계에서 생명체가 두 번 생겼다면, 그것은 비슷한 조건이 주어지면 생명체가 쉽게 생겨날 수 있다는 것을 의미합니다. 그래서 숫자 2는 아주 중요합니다. SETI 연구원들을 포함해서 과학자들은 종종 개략적으로 계산하기도 합니다, 그리고 더 많은 발전을 이루기 위해서, 상당히 많은 불확실성이 있다는 것을 인정합니다. R*와 n_e 라는 변수는 둘 다 1보다 큰 10에 가까운 수라고 생각합니다, 그리고 모든 f 변수들은 1보다 작다고 알고 있습니다. 어떤 변수는 1보다 훨씬 작습니다. 하지만 이 모든 미지수들 가운데 가장 큰 미지수는 L입니다, 그래서 아마도 드레이크 방정식의 가장 유용한 형태는 N이 L과 대략 같을 때일 것입니다. 이 방정식이 갖는 정보는 아주 명확합니다. L이 크지 않다면, N은 작게 됩니다. 하지만 거꾸로 일 수도 있습니다. SETI가 은하계의 별들중에서 일부만 조사해서, 머지않은 미래에 외계의 신호를 감지하려면, 평균적으로 L은 커야만 합니다. 그렇지 않으면, 쉽게 성공할 수 없습니다. 필립 모리슨(Philip Morrison) 이라는 물리학자는 SETI는 미래의 고고학이라는 말로 요약하고 있습니다. 이 말은, 빛의 속도가 유한하기 때문에, 먼거리에서 감지된 신호는 우리에게 도달할 쯤에는 그들의 과거를 말하게 됩니다. 하지만 L이 커야만 신호를 감지할 수 있기 때문에, 우리의 미래에 대해서도 알 수 있습니다, 특히 우리는 아주 긴 미래를 가지게 됩니다. 인류는 우주로 신호를 보내는 기술과 달에 사람을 보낸 기술을 개발했습니다. 하지만 또한 환경을 파괴할 수 있고 무기와 생화학 테러로 전쟁을 일으킬 수도 있는 기술을 개발했습니다. 미래에는, 인류의 기술이 우리가 오래 살 수 있도록 우리 행성과 인류를 안정화 할까요? 아니면 우주 속에서 잠깐 있다가 사라지도록 세상을 파괴해 버릴까요? 여러분들이 이 방정식의 미지수들을 고민해 보기를 바랍니다. 이런 미지수들을 스스로 계산해 보고 N에 대해 여러분들의 생각을 말해 보세요. 프랭크 드레이크, 칼 세이건과 다른 과학자들이 계산한 방정식과 여러분의 계산을 비교해 보세요. 명확한 답은 없다는 것을 기억하세요. 아직까지는요.