Viðtal við Frank Drake

Frank Drake er prófessor í stjörnu- og stjarneðlisfræði við Kaliforníuháskóla í Santa Cruz og stjórnarmaður í SETI-stofnuninni, sem kannar möguleika á lífi utan okkur sólkerfis. Frank er þekktastur fyrir Drakejöfnuna sem er tæki til þess að meta líkur á að ná sambandi við vitsmunaverur á öðrum reikistjörnum í Vetrarbrautinni.

Viðtalið tóku Sævar Helgi Bragason og Sverrir Guðmundsson á ráðstefnu um byggilega hnetti í Háskólabíói sumarið 2004.

Segðu okkur Frank, hvenær fékkstu áhuga á stjörnufræði?

Frank Drake

Ég fékk áhuga á stjörnufræði þegar ég var á öðru ári í framhaldsskóla. Þá fór ég í kynningarnámskeið í stjörnufræði, því ég taldi að það gæti orðið áhugavert. Mér þótti stjörnufræði mjög heillandi og sérstaklega þegar við fórum út eitt kvöldið og litum í gegnum lítinn sjónauka. Þá sá ég Júpíter og fylgitunglin og hugsaði með mér: Vá! Þessir hlutir eru virkilega þarna úti, þetta eru ekki bara fallegar myndir í bókum.

Þú starfaðir með Carl Sagan. Geturðu sagt okkur eitthvað um samstarf ykkar?

Úff, það gæti tekið einn eða tvo daga. Við unnum saman allt okkur líf. Ég heyrði hans fyrst getið þegar hann var við framhaldsnám í Chicagoháskóla en við unnum að sama viðfangsefni. Þá var ég nýorðinn stjörnufræðingur við Útvarpsstjörnustöðina (National Radio Astronomy Observatory) í Vestur-Virginíu. Það höfðu verið fréttir um óhóflega útvarpsútgeislun frá Venusi og mér fannst það mjög áhugavert. Ég hóf því rannsóknir á Venusi og komst að því að hún var í raun mjög heit, um 750 gráður á Kelvin, á meðan jörðin er aðeins um 300 Kelvin. Áður taldi fólk að hitastigið á þessum reikistjörnum væri álíka hátt vegna þess að magn sólarljóss sem hvor reikistjarnan fær er um það bil það sama. Þetta voru ótrúlegar niðurstöður á sínum tíma og reyndust réttar, en það fékkst staðfest með geimflaugum. Carl var þá að vinna að doktorsritgerð um lofthjúp Venusar og hafði þá sett saman kenningu sem hann notaði til að spá fyrir um að yfirborð Venusar var mjög heitt. Hann hafði áhuga á mínum rannsóknum og ég hafði áhuga á kenningu hans til að útskýra það sem ég sá. Við áttum þá fyrst í samskiptum, ekki persónulegum heldur með pósti.

Voyager-skjöldurinn sem Frank Drake átti þátt í að hanna.

Þessi fyrstu samskipti okkar áttu sér stað árið 1958 en tveimur árum síðar, árið 1960, stóð ég fyrir Ozma-verkefninu og kom þá í ljós að hann var líka mjög áhugasamur um vitsmunalíf. Fljótlega eftir það skipulagði ég fyrstu ráðstefnuna um SETI í Vestur-Virginíu og bauð honum að koma, sem hann og gerði. Þar hittumst við í raun í fyrsta skipti. Eftir það unnum við að rannsóknum á útvarpsútgeislun frá reikistjörnum og SETI-verkefnum. Um 1969 fengu ég og nokkrir aðrir hann til að skipta frá Harvard, þar sem hann var, til okkar í Cornell. Þar unnum við að SETI og reikistjörnunum og öðru uns hann lést árið 1996. Við unnum einnig að veggplattanum á Pioneer-geimförunum, plötunum um borð í Voyager-geimförunum og mörgum öðrum hlutum.

Hefur möguleikinn á lífi utan jarðar alltaf heillað þig?

Alveg síðan ég var átta ára gamall þegar foreldrar mínir sögðu mér að það væru aðrir hnettir í geimnum. Fyrir mér, átta ára gömlum, þýddi það hnetti alveg eins og jörðin. Ég hélt að byggingarnar, fólkið og verurnar væru alveg eins og menn og fannst það mjög áhugavert og vildi vita meira um það. Upp frá því hef ég haft áhuga á þessu.

Hvað gerir þú við SETI-stofnunina?

Verkefni mín eru margvísleg en það sem ég geri helst er að hanna SETI-kerfi. Við verðum að finna leiðir til að búa til góð viðtökukerfi fyrir lágmarkskostnað. Þannig verðum við að kanna hvaða tölvukerfi er hægt að nota til að gera það sem SETI krefst. Engin smíðar SETI útvarpsviðtæki. Við verðum að finna eitthvað sem búið hefur verið til fyrir aðra hluti og umbreyta því fyrir SETI notkun. Þannig verðum við að skoða það sem í boða er, rannsaka það og finna út hvað virkar, hver kostnaðurinn er og velja það sem gefur okkur mesta aflið fyrir tiltækt fjármagn.

Sjónaukarnir í Allen-sjónaukafylkinu sem nú er verið að setja upp í Kaliforníu gagngert til að leita að merkjum frá vitsmunaverum á öðrum hnöttum. (Myndin er fengin héðan.)
STÆRRI MYND

Ég starfa mikið við sjálfa sjónaukana og hef mikla reynslu af því að smíða mjög stóra sjónauka. Ég hanna þá og sé um verklegar framkvæmdir svo við getum búið til bestu mögulegu sjónauka fyrir sem lægst verð. Þannig hannaði ég t.d. grunninn fyrir Allen-sjónaukaröðina árið 1964. Við smíðuðum þá ekki á þeim tíma því rafeindakerfið sem þurfti til að tengja þá saman var mjög kostnaðarsamt, svo það var betra að smíða einn stóran disk frekar en að tengja marga litla sjónauka saman. Þetta hefur þó breyst og þess vegna eru Allen-sjónaukarnir, þ.e. mörg lítil samtengd loftnet, mjög góður kostur og þannig verða útvarpssjónaukar byggðir í framtíðinni.

Ég held líka marga fyrirlestra fyrir almenning, bæði til að mennta fólk og vekja áhuga, en einnig til að fá fjármagn frá því. Við reiðum okkur á framlög einstaklinga því ríkið styður okkur ekki. Ég er einnig yfirmaður fólks sem starfar fyrir NASA í að þróa tæki í geimför, rannsakar uppruna lífsins, gerir efnafræðitilraunir og margt fleira. Til þess að ná að gera allt þetta þarf ég að leggja mjög hart að mér.

Okkur langar að spyrja þig aðeins um jöfnuna þína. Er eitthvert gildi sem þú veist um sem hægt væri að bæta inn í jöfnuna?

Nei. Annað veifið fæ ég bréf frá einhverjum sem stingur upp á öðrum gildum, en hingað til hafa þau öll tengst einhverju sem nú þegar er í núverandi gildum. Sumir segja t.d. um hlutfall stjörnumyndunar, hvort það ætti ekki að vera einungis þær stjörnur sem gætu einhvern tíma viðhaldið lífi, en ekki allar stjörnur. Það er alveg rétt. Það gæti verið samanlagt hlutfall stjörnumyndunar í vetrarbrautinni og þá þarf gildi sem er brot af lífvænlegum stjörnum. Það sem ég geri hins vegar er að skilgreina einfaldlega gildið sem hlutfall myndunar lífvænlegra stjarna. Þannig að ég tel okkur ekki þurfa fleiri gildi. Við getum innihaldið allar viðbætur í gildunum sem þegar eru til staðar.

Þannig að þetta er hin fullkomna jafna?

Hingað til, en ef til vill ekki að eilífu.

Hvert telur þú að gildi N sé?

10 þúsund.

X Í spjalli okkar við samstarfsfélaga þinn Chris Chyba, lýsti hann yfir vandamálunum sem tengdust þversögn Fermis. Hver er þín skoðun á henni?

Við verðum að taka þversögn Fermis alvarlega, vegna þess að í henni felst ekki að öll menningarsamfélög stofni nýlendur í geimnum. En ef aðeins eitt gerir það, gæti það stofnað nýlendu við hverja stjörnu í Vetrarbrautina á aðeins þrjátíu milljón árum eða þar um bil. Þetta er hægt að staðfesta með útreikningum þannig að ef eitt menningarsamfélag gerir þetta, ætti það þegar að vera komið til okkar, sem hefur ekki gerst. Ég líki þversögn Fermis oft við krabbamein því allt sem til þarf er ein krabbameinsfruma, og þú deyrð ef þú gerir ekkert við henni. Nýlendustofnun menningarsamfélags í Vetrarbrautinni er því á margan hátt líkt því að vetrarbraut fái krabbamein.

Frank Drake heldur fyrirlestur á ráðstefnu um byggilega hnetti í Háskólabíói sumarið 2004
STÆRRI MYND

Ég hygg að það séu mörg menningarsamfélög til, en tel að þau ferðist ekki frá einni stjörnu til næstu, að minnsta kosti ekki á miklum hraða og líklega ekki með neinum vitsmunaverum um borð. Fyrir því eru tvær ástæður, önnur er ágiskun og felur einfaldlega í sér áhættu geimferða. Hluti þeirrar áhættu eru litlir steinar í geimnum. Ef við viljum nytsamleg geimferðalög, verðum við að komast á nokkurn hluta ljóshraðans. Það tekur fjögur ár að ferðast á ljóshraða til næstu stjörnu en það er óskynsamlegt að telja að hægt sé að smíða hreyfil sem kemur okkur upp í hraða ljóssins; skynsamlegra er ef til vill tíu prósent af ljóshraðanum. Það þýðir þá fjörutíu ára ferðalag til næstu stjörnu en næsta menningarsamfélag við okkur er líklega í þúsund ljósára fjarlægð, svo það tekur tíu þúsund ár að ferðast þangað. Myndi einhver vilja fara um borð í slíkt geimskip? Það kæmist enginn þangað. Fyrsta röksemdin er sem sagt sú að fjarlægðirnar milli stjarnanna séu of miklar.

En jafnvel þótt við kæmumst á ljóshraða er alltaf hætta á geimrusli. Ef við rekumst á pínulítinn stein á ferðalaginu, myndi orkan sem losnaði við áreksturinn jafngilda einni vetnissprengju og það tortímir auðvitað geimflauginni. Til langtíma litið tel ég líklegt að geimflaugin rækist á a.m.k. einn lítinn stein og það hefur það í för með sér að við kæmumst aldrei á áfangastað. Sumir vísa þessu á bug þannig að við gætum haft ratsjá sem finnur slíka steina og eyðir þeim með leysigeisla eða einhverju í þá áttina. Ég tel það samt sem áður mjög áhættusamt og e.t.v. er það þess vegna sem þetta er ekki gert.

Önnur ástæða, sem er auðskiljanleg, er að ferð á tíunda hluta af ljóshraða með geimflaug á stærð við litla flugvél, krefst ákveðinnar hreyfiorku sem er óhemjumikil. Orka geimflaugarinnar á flugi jafngildir samanlagðri orkuframleiðslu allra raforkuvera jarðarinnar á hundrað árum. Eldflaugahreyflar eru auk þess afkastalítil og það tæki því meiri orku en þetta. Hér erum við aðeins að tala um orkuna sem þarf til að koma okkur á nægan hraða, hér er ekki innifalin sú orka sem þarf til að stoppa við einhvern áfangastað. Málið er að þetta er mjög dýrt og það skiptir engu hvers konar hreyfil við notum; að komast upp í þennan hraða krefst mikillar orku.

Vetrarbrautarslæðan sést við góð skilyrði sem dauf rák á himninum. Ef til vill er einhver þarna úti að hlusta eftir merkjum frá okkur.

Þetta tel ég aðallausn þversagnar Fermis; annars vegar lögmál eðlisfræðinnar og hins vegar gera fjarlægðirnar milli stjarnanna geimferðir á ásættanlegum hraða einfaldlega of dýrar. Fólk bendir stundum á eina leið í kringum þetta, en það er að byrja hægt og ferðast í þúsund ár eða svo. Þá þarf að finna upp djúpsvefnstæki eða eitthvað slíkt og ég tel það ekki þess virði. Við getum nefnilega lært hvað sem er ef okkur tekst að ná útvarpssambandi.

Ein skemmtileg leið til að setja þversögnina fram er sú að menningarsamfélög ferðast ekki milli stjarnanna, einfaldlega vegna þess að þau eru skynsöm og vita að það er skaðlegt. Þau einu sem reyna slíkt eru vitlaus menningarsamfélög og þau vita hvort sem er ekki hvernig á að hanna geimflaug.

Hvers vegna telur þú að sífellt erfiðara verði að heyra í þróuðum menningarsamfélögum?

Vegna þess samskiptatækni þeirra batnar stöðugt svo hún krefst minni orku. Þetta er að gerast mjög hratt hér hjá okkur. Ég nefndi dæmi í fyrirlestri mínum á ráðstefnunni að við notum nú 20 vatta senda til að varpa sjónvarpsgeisla til jarðar í stað þriggja milljón vatta senda áður fyrr. Allir þessir sendar krefjast lítillar orku, jafnvel þótt gervitunglin séu langt úti í geimnum. Það er ótrúlegt að með 20 vatta sendi er hægt að fá skýra mynd í sjónvarpið í gegnum móttakara. Ég tel að á næstu hundrað árum verði útsendingar framkvæmdar á þennan hátt. Við eigum eftir að slökkva á öllum háorkusendunum sem þýðir að meginmerkið um tilvist okkar hverfur og við verðum sífellt lágværari; útvarpsmerkin sem hægt er að nema verða veikari. Þetta á við um öll okkar samskipti; samskipti við geimför og fleira nýta tækni sem krefst lítillar orku og þar að auki höfum við sérstaka merkjatækni. Við töldum eitt sinn að jörðin yrði bara bjartari og bjartari á útvarpstíðninni þegar tækninni fleygði fram, en því er öfugt háttað, við dofnum og dofnum. Þess vegna tel ég að menningarsamfélög séu aðeins björt í skamman tíma, e.t.v. fimmtíu eða hundrað ár.

Sjónvarpsturninn við Ólympíuleikvanginn í München

Þetta er líka mjög athyglisverð spurning því fólk segir gjarna að það gæti verið að einhver önnur tækni verði fundin upp sem er björt, t.d. ratsjá sem nemur hættuleg jarðnándarsmástirni, og það er vissulega möguleiki. Eða sólarorkustöðvar á braut um jörðu eins og ég minntist á í fyrirlestrinum. Það mun líklega koma og það gerir jörðina aftur sýnilega vegna þess að ein slík geislar líklega frá sér um 10 milljón vöttum út í geiminn. Ef það gerist verður jörðin sýnileg á nýjan leik í langan tíma.

Telur þú að það sama eigi við um önnur menningarsamfélög?

Já því þau standa frammi fyrir sama vandamáli og við. Þegar þau þróast og fjölga sér verður sífellt meiri orkuþörf, vegna þess að mikill fólksfjöldi neyðir fólk til að flytjast til hrjóstrugri staða. Í okkar veröld býr 90% manna á stöðum þar sem engin þörf er fyrir hita yfir allt árið. Einungis 5% býr á stöðum eins og Íslandi, Noregi, Svíþjóð eða Norður-Kanada, en þegar okkur fjölgar verður fólk að flytjast til slíkra staða og þá verður meiri orkuþörf. Við munum nýta alla olíuna og kolin; vindorkan hjálpar en er ekki nóg. Við þurfum sólarorku og eina leiðin til að gera það hagkvæmt er að fanga hana í geimnum. Ég held að til langs tíma litið endum við með sólarorkuver á braut um jörðu, en það veltur allt á fólksfjöldanum. Hér geri ég ráð fyrir að fólksfjölgunin á jörðinni verði ótakmörkuð en það gæti auðvitað verið að hún verði takmörkuð. Það er til frábær vísindaskáldsaga um þetta sem heitir Logans Run, en í henni eru margar mikilvægar og raunverulegar hugmyndir. Í þeirri veröld er fólksfjöldanum haldið í skefjum þannig að enginn má lifa lengur en til 35 ára aldurs. Á þrítugasta og fimmta afmælisdeginum er fólk drepið á sársaukalausan hátt en flestir taka því, því þannig er það bara. Sumt fólk vill þó lifa lengur en til 35 ára og reynir að flýja og um það fjallar myndin. En í þessari mynd er megininntakið það að heimurinn hefur náð því stigi að halda verður fólksfjöldanum í skefjum.

Hvers vegna er svona mikilvægt fyrir okkur að leita að lífi í geimnum?

Hver og einn hefur sínar eigin ástæður, svo það er engin ein aðalástæða. Fyrir fólk eins og mig er aðalástæðan einfaldlega áhugi á hvaða tegundir vitsmunalífs er að finna í geimnum? Hvernig er fjölbreytileikinn? Hve þróaðar geta tegundir orðið? Hversu mikið geta þau þróast yfir okkur? Þetta eru raunverulegar vísindalegar spurningar. Það er mín aðalástæða.

ET

Önnur vinsælli ástæða er að þetta er ævintýri. Það væri vitaskuld ævintýri að hitta vitsmunaverurnar á svipaðan hátt og það er ævintýri að ferðast erlendir og hitta fólkið.

Þriðja ástæðan, sem er mjög góð, er að næstum allar vitsmunaverur sem við rekumst á verða eldri og líklega tæknilega þróaðri, svo við getum lært ýmislegt nytsamlegt af þeim. Hluti eins og hver er góð leið til að fanga meiri orku á ódýran og hreinlegan hátt, án þess að menga lofthjúpinn. Byggja menningarsamfélög virkilega sólarorkuver í geimnum? Hvaða hönnun er góð? Við myndum síðan bara líkja eftir henni. Síðan er spurning um kjarnorkuna, hvort hægt sé að nýta hana hreint og ódýrt. Hafa önnur menningarsamfélög kjarnorkuver sem við gætum byggt eftir? Við gætum fundið svör við fleiri spurningum, s.s. lækningunni við krabbameini o.fl.

Aðrar ástæður eru heimspeki- og guðfræðilegar. Hvernig er heimspeki og trú annarra menningarsamfélaga og hvernig eru þau í samanburði við okkar?

Hvað ætti fólk að gera ef það vill taka þátt í SETI-leitinni?

Frá hægri: Sævar, Frank Drake og Sverrir
STÆRRI MYND

Ef þú vilt leita að lífi í geimnum er um tvær leiðir að ræða. Önnur þeirra er útvarpsstjörnufræði, en hana er ekki hægt að stunda á Íslandi. Það er hins vegar hægt í Svíþjóð, Finnlandi, Englandi, Bandaríkjunum, Ástralíu og fleiri stöðum. Það er ein leið. Hin leiðin er að fara út í tölvunarfræði. Á SETI-stofnuninni hjá okkur eru fleiri tölvuverkfræðingar en stjörnufræðingar. Það eru nefnilega tölvurnar sem vinna vinnuna og stjórna um leið kostnaðinum sem er mjög mikilvægt. En ef þú vilt vinna að lífi almennt ferðu í líffræði.

Að lokum langar okkur að forvitnast aðeins um hvernig tónlist þú hlustar á og hvernig kvikmyndir þú horfir á?

Mér líkar Harry Potter og Hringadróttinssaga. Mér líka ekki stríðsmyndir og blóðugar ofbeldismyndir. Ég hef auðvitað gaman að gamanmyndum.

Contact var mjög góð, auðvitað líkaði okkur hún. Við höfum gaman af slíkum myndum og okkur líkar best ef geimverurnar eru vinsamlegar. Vondar geimverur eru leiðinlegar. Alien myndin var t.d. slæm og dregur upp þá mynd að samskipti yrðu hættuleg. En Contact var góð mynd, Close Encounters of the Third Kind og ET líka. Independence Day var hins vegar slæm.

Þegar kemur að tónlist, hlusta ég á gamla tónlist. Mér líkar ekki rapptónlist og mér finnst það eiginlega ekki tónlist. Dætrum mínum tveim finnst það hins vegar frábært.

 

Til baka á forsiðu

Opna Stjörnufræðivefinn í nýjum glugga
Til baka á forsiðu

Meira um stjörnulíffræði

Líf í alheimi