Auf der Erde entstand das Leben schnell - praktisch sobald der Planet eine nachhaltige Homöostase erreicht hatte. Im Gegensatz dazu dauerte die Entwicklung des ersten mehrzelligen Organismus, von dem wir abstammen, fast 4 Milliarden Jahre. Trotz unseres Wissens, wann das Leben auf unserer Welt entstand, WissenschaftlerIch weiß wenig darüber, wie es passiert ist - ein Rätsel, das für die Frage des Lebens auf fremden Welten von entscheidender Bedeutung ist.
Eine statistische Technik namens Bayes'sche Inferenz könnte jedoch ein neues Licht darauf werfen, wie sich komplexes außerirdisches Leben jenseits der Erde entwickelt, so a neues Papier veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften .
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Bayesianische Folgerung aus dem Leben von Außerirdischen auf neuen Welten
In der neuen Arbeit zeigt der Assistenzprofessor am Columbia Department of Astronomy, David Kipping, wie die Verwendung einer statistischen Technik, die als Bayes'sche Inferenz bekannt ist, das Verständnis der Astronomen verbessern kann, wie sich komplexes außerirdisches Leben auf fremden Welten entwickeln kann.
"Das rasche Auftauchen des Lebens und die späte Evolution der Menschheit im Kontext der Zeitachse der Evolution sind sicherlich suggestiv", sagte Kipping. "Aber in dieser Studie ist es unmöglich, tatsächlich zu quantifizieren, was die Fakten uns sagen."
Um seine Analyse durchzuführen, hat Kipping unsere Chronologie der frühesten Beweise menschlichen Lebens angepasst. Dann fragte er, wie oft Leben - und Intelligenz - passieren sollten, wenn die Erdgeschichte wiederholt würde. Von Anfang an bis jetzt lief er die Uhr über underneut.
Bayesianische statistische Folgerung des Lebens von Außerirdischen
Kipping hat das Problem auf vier verschiedene Arten umrahmt: Das Leben könnte gemeinsam sein und Intelligenz folgt normalerweise, das Leben kann selten sein, entwickelt aber normalerweise Intelligenz, das Leben ist häufig, aber selten mit Intelligenz, und schließlich ist das Leben selten und seltener noch intelligent.
Diese Art der Verwendung der Bayes'schen statistischen Inferenz, bei der die Wahrscheinlichkeit für eine Hypothese aktualisiert wird, sobald mehr Beweise oder Informationen verfügbar sind, führt zu früheren Annahmen bezüglich des modellierten Systems und kombiniert diese dann mit neuen Daten, um Wahrscheinlichkeiten für unterschiedliche Ergebnisse zu ermitteln.
Mit anderen Worten, es handelt sich um eine Rückkopplungsschleife, die sich im Laufe der Zeit selbst referenziert, sobald neue Daten verfügbar werden.
"Die Technik ist vergleichbar mit Wettquoten", sagte Kipping. "Sie fördert das wiederholte Testen neuer Beweise gegen Ihre Position, im Wesentlichen eine positive Rückkopplungsschleife, um Ihre Schätzungen der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses zu verfeinern."
Gute Chancen für außerirdisches Leben, nicht so für außerirdische Intelligenz
Aus den vier oben genannten möglichen Fällen verwendete Kipping Bayes'sche mathematische Formeln, um die Modelle gegeneinander abzuwägen. "In der Bayes'schen Folgerung müssen immer vorherige Wahrscheinlichkeitsverteilungen ausgewählt werden", sagte Kipping. "Aber ein Schlüsselergebnis ist hier das, wenn einesVergleicht man das Szenario des seltenen Lebens mit dem Szenario des gemeinsamen Lebens, so ist das Szenario des gemeinsamen Lebens immer mindestens neunmal wahrscheinlicher als das des seltenen. "
Die Analyse stützte sich auf Beweise dafür, dass das Leben auf der Erde 300 Millionen Jahre nach der Bildung der Ozeane der Erde begann, wie in Zirkonvorkommen mit Kohlenstoff-13-Mangel angegeben - sehr schnell im Zusammenhang mit der gesamten Lebensdauer der Erde. Kipping wiederholte, dass das Verhältnis des Lebens auftauchtwar neun zu eins oder höher, abhängig vom realen Wert der Wahrscheinlichkeit, dass sich das Leben entwickelt.
Kipings Schlussfolgerung ergab, dass Planeten mit ähnlichen Bedingungen und evolutionären Entwicklungszeitplänen wie die Erde häufig Probleme haben sollten, wenn sie gemeinsam sind. spontan auftauchend auf fremden Welten.
In Bezug auf die Chancen für komplexe, unterschiedliche und intelligente außerirdisches Leben ? Hier sagt Kipping, dass die Chancen nicht so hoch sind, und meldet lediglich drei zu zwei Chancen zugunsten eines intelligenten Lebens auf fremden Welten. "Wenn wir die Erdgeschichte noch einmal spielen, ist die Entstehung von Intelligenz eigentlich eher unwahrscheinlich," er sagte.
Während der Suche nach außerirdische Intelligenz weiter, Kippings Ergebnisse verleihen der Hauptvoraussetzung statistische Glaubwürdigkeit : Leben selbst . Während seine Arbeit nicht dasselbe für die Intelligenz tut fremde Welten versichert er der Weltgemeinschaft: "Die Suche nach intelligentem Leben in Welten jenseits der Erde sollte keinesfalls entmutigt werden."