Tin tức Vũ trụ TV

Nghiên cứu mới ước tính tỷ lệ sống và trí thông minh xuất hiện ngoài hành tinh của chúng ta

Ngày:
Th5 19, 2020
Tóm lược:

Mặc dù biết khi sự sống xuất hiện lần đầu tiên trên Trái đất, các nhà khoa học vẫn không hiểu sự sống xảy ra như thế nào, điều này có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng tìm thấy sự sống ở nơi khác trong vũ trụ. Một bài báo mới cho thấy một phân tích sử dụng một kỹ thuật thống kê được gọi là suy luận Bayes có thể làm sáng tỏ cuộc sống ngoài trái đất phức tạp có thể phát triển như thế nào trong thế giới ngoài hành tinh.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Minh họa hành tinh ngoài hành tinh (hình ảnh Stock).
Tín dụng: © dottedyeti / Adobe Stock
Minh họa hành tinh ngoài hành tinh (hình ảnh Stock). Tín dụng: © dottedyeti / Adobe Stock

Con người đã tự hỏi liệu chúng ta có một mình trong vũ trụ từ thời cổ đại.

Chúng ta biết từ hồ sơ địa chất rằng cuộc sống bắt đầu tương đối nhanh, vì chẳng mấy chốc môi trường hành tinh của chúng ta đủ ổn định để hỗ trợ nó. Chúng ta cũng biết rằng sinh vật đa bào đầu tiên, cuối cùng tạo ra nền văn minh công nghệ ngày nay, mất nhiều thời gian hơn để phát triển, khoảng 4 tỷ năm.

Nhưng mặc dù biết khi sự sống xuất hiện lần đầu tiên trên Trái đất, các nhà khoa học vẫn không hiểu sự sống xảy ra như thế nào, điều này có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng tìm thấy sự sống ở nơi khác trong vũ trụ.

Trong một bài báo mới được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceeding of the National Academy of Sciences) hôm nay, David Kipping, trợ lý giáo sư tại Khoa Thiên văn học của Columbia, cho thấy một phân tích sử dụng một kỹ thuật thống kê có tên là suy luận Bayes có thể làm sáng tỏ cuộc sống ngoài trái đất phức tạp như thế nào.

David Kipping chia sẻ: “Sự xuất hiện nhanh chóng của sự sống và sự tiến hóa muộn của loài người trong bối cảnh dòng thời gian của sự tiến hóa, chắc chắn là gợi ý. Nhưng trong nghiên cứu này có thể thực sự định lượng được những gì sự thật nói với chúng ta.”

Để tiến hành phân tích của mình, Kipping đã sử dụng niên đại của bằng chứng sớm nhất cho sự sống và sự tiến hóa của loài người. Ông hỏi chúng ta có thường xuyên mong đợi sự sống và trí thông minh tái xuất hiện nếu lịch sử Trái đất lặp lại, chạy lại đồng hồ nhiều lần.

Có phải chúng ta đơn độc trong vũ trụ? Một nghiên cứu mới sử dụng số liệu thống kê Bayes để cân nhắc khả năng sống và trí thông minh ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Hình: Shutterstock / Amanda Carden
Có phải chúng ta đơn độc trong vũ trụ? Một nghiên cứu mới sử dụng số liệu thống kê Bayes để cân nhắc khả năng sống và trí thông minh ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Hình: Shutterstock / Amanda Carden

Ông đóng khung vấn đề theo bốn câu trả lời có thể có: Cuộc sống là phổ biến và thường phát triển trí thông minh, cuộc sống rất hiếm nhưng thường phát triển trí thông minh, cuộc sống là phổ biến và hiếm khi phát triển trí thông minh và cuối cùng, cuộc sống rất hiếm và hiếm khi phát triển trí thông minh.

Phương pháp suy luận thống kê Bayes này – được sử dụng để cập nhật xác suất cho giả thuyết khi có bằng chứng hoặc thông tin – nêu niềm tin trước đó về hệ thống được mô hình hóa, sau đó được kết hợp với dữ liệu để đưa ra xác suất kết quả.

“Kỹ thuật này gần giống với tỷ lệ cá cược”, Kipping nói thêm. “Nó khuyến khích việc kiểm tra lặp lại các bằng chứng mới chống lại vị trí của bạn, về bản chất là một vòng phản hồi tích cực về việc tinh chỉnh các ước tính của bạn về khả năng của một sự kiện.”

Từ bốn giả thuyết này, Kipping đã sử dụng các công thức toán học Bayes để cân nhắc các mô hình với nhau. Trong suy luận Bayes, phân phối xác suất trước luôn cần phải được chọn. Nhưng một kết quả quan trọng ở đây là khi người ta so sánh các kịch bản cuộc sống hiếm hoi với cuộc sống chung, kịch bản cuộc sống chung luôn có khả năng cao hơn ít nhất chín lần so với kịch bản hiếm.

Phân tích này dựa trên bằng chứng cho thấy sự sống xuất hiện trong vòng 300 triệu năm hình thành các đại dương của Trái đất như được tìm thấy trong các mỏ zircon đã cạn kiệt carbon-13, một khởi đầu rất nhanh trong bối cảnh cuộc sống của Trái đất. Kipping nhấn mạnh rằng tỷ lệ này ít nhất là 9: 1 hoặc cao hơn, tùy thuộc vào giá trị thực sự của tần suất phát triển trí thông minh.

Kết luận của Kipping là nếu các hành tinh có điều kiện tương tự và dòng thời gian tiến hóa đến Trái đất là phổ biến, thì phân tích cho thấy rằng sự sống sẽ có rất ít vấn đề tự phát xuất hiện trên các hành tinh khác. Và tỷ lệ cược rằng những cuộc sống ngoài trái đất này có thể phức tạp, khác biệt và thông minh là gì? Ở đây, yêu cầu của Kipping ít được đảm bảo hơn, chỉ tìm thấy tỷ lệ cược 3: 2 có lợi cho cuộc sống thông minh.

Kết quả này bắt nguồn từ sự xuất hiện tương đối muộn của loài người trong cửa sổ có thể ở được của Trái đất, cho thấy rằng sự phát triển của nó không phải là một quá trình dễ dàng hay đảm bảo. Nếu chúng ta ‘chơi’ lịch sử Trái đất một lần nữa, sự xuất hiện của trí thông minh thực sự có phần khó xảy ra.

Kipping chỉ ra rằng tỷ lệ cược trong nghiên cứu không quá áp đảo, khá gần với tỷ lệ 50:50 và các phát hiện nên được coi là không khác gì một cú huých nhẹ nhàng vào một giả thuyết.

Phân tích không thể cung cấp sự chắc chắn hoặc đảm bảo, chỉ có xác suất thống kê dựa trên những gì đã xảy ra ở đây trên Trái đất. Tuy nhiên, đáng khích lệ, trường hợp vũ trụ tràn đầy sự sống nổi lên như một sự đánh cược ưa thích. Việc tìm kiếm sự sống thông minh trong các thế giới bên ngoài Trái đất không nên nản lòng.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Columbia . Bản gốc được viết bởi Carla Cantor. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. David Kipping. Một phân tích khách quan Bayes về khởi đầu sớm của cuộc sống và đến muộn của chúng tôi . PNAS , 2020 DOI: 10.1073 / pnas.1921655117

Bài viết liên quan

Bài viết mới