Valores de los parámetros y estudio de sus errores

La estimación de estos parámetros es en muchos casos imposible de determinar con los conocimientos que tenemos actualmente, sin embargo el propio Drake y números autores han ido estimando estos parámetros y han obtenido unos valores de N que podemos llamar optimistas que predicen que existen numerosas civilizaciones ahí afuera (al menos 10 y hasta millones de civilizaciones) y los pesimistas que al estimar estos parámetros el número N tiende a 0 (entre 0.0000000676963 y 0.0000000142162 posibles civilizaciones detectadas al año, es decir una civilización detectada cada 70.342.300 años en la Vía Láctea estimación de Michael Shermer).

Si analizamos los valores estimados de los parámetros realizados por el propio Drake y su evolución en los 40 años siguientes nos damos cuenta de la dificultad de acertar actualmente el número N. Ni que decir tiene si lo comparamos con otros autores con criterios muy distintos. El error que se comete es de una magnitud considerable.

1. El primer parámetro R, el ritmo anual de formación de estrellas, inicialmente Drake lo valoró en 10 y actualmente con conocimientos más profundos de nuestra galaxia sabemos que ese número se aproxima a 20. Este factor es uno de los que menos ruido o error produce en la formula. Aún así hay discusión sobre él,  pues algún nacimiento puede ser fallido (estrella que nace pero no sobrevive demasiado tiempo, un prematuro) hablaríamos de 19 o 18, de ellas unas 4 son como nuestros Sol, el resto no sabemos. No obstante, esta discusión afecta poco al resultado final pues el error sería de un orden de magnitud menor de los datos.

2. El segundo valor, fp, la fracción de estas estrellas que tienen planetas, fue estimado por Drake en 0,50, (otros autores hablan del 0,33). Esto estaba basado en el hecho de que la mitad de las estrellas son sistemas binarios, y la otra mitad sistemas planetarios. Actualmente  se han descubierto numerosos sistemas planetarios y Drake mantiene esta estimación basado en los datos del principal detector de estos planetas, Geoff Marcy de la UC en Berkeley. Este parámetro tampoco parece que aglutine una gran cantidad de error en su cálculo, salvo sorpresas futuras, aunque va acumulando incertidumbre al error global, la magnitud del error sigue siendo pequeña.

3. El tercer valor, ne es el número de esos planetas orbitando dentro de la ecosfera o zona habitable, tenía un valor inicial de 2 basado en nuestro modelo del sistema solar  y pensando que un planeta debía estar a una distancia determinada de la estrella para que el agua líquida pudiera existir. No obstante hoy día se piensa, que la naturaleza del planeta (o incluso de los satélites) puede influir más en la formación de la biosfera que la distancia a la estrella. Este parámetro actualizado, y teniendo en cuenta a nuestro sistema Solar se ha fijado a 1.  El error que se comete como en casos anteriores entre uno u otro valor es muy pequeño, aunque la incertidumbre sobre el cálculo del valor es mayor que en los anteriores  y podemos decir que desconocemos ciertamente que valor puede tomar.

4. El cuarto parámetro, fl , la fracción de esos planetas dentro de la ecosfera, planetas potencialmente habitables, que producen vida efectivamente, Drake  estimo inicialmente el valor en 1. Todavía hoy, mantiene que este factor es 1 basándose en que la vida es inevitable si se dan unas mínímas condiciones: agua líquida, moléculas orgánicas y energía. No obstante, si miramos nuestro sistema Solar, podemos encontrar unos cuatro o cinco cuerpos con capacidad para haber podido albergar vida, la Tierra, Marte, quizás Europa y Encélado y sólo uno lo ha desarrollado. Luego ese factor bien podría ser uno de cada cinco o de cada cuatro, un 0,25 o 0,20 por ejemplo. El error que acumulamos entre elegir un valor y otro es de la misma magnitud que los datos, algo mayor que las anteriores. Es un valor aún en discusión.

5. El quinto valor, fi es la fracción de esos planetas en los que la vida inteligente se ha desarrollado, dando Drake un valor inicial de 0,01. Este indicador es uno de los más controvertidos y más complejos de evaluar pues  sabemos muy poco entre la relación de la vida y la aparición de la Inteligencia. ¿Es cierto que la Evolución converge inevitablemente a la vida inteligente? Parece que en la Tierra hay evidencias de que sí, pero realmente estamos a ciegas, pues desconocemos el complejo mecanismo de nuestro cerebro. Si creemos en la convergencia, obviando otros factores que puedan afectar a la aparición de Inteligencia, este valor sería 1. Con todas estas dudas, parece que actualmente Drake está más cercano a este valor. Este valor, además de ser uno de los más controvertidos, es el que más error aporta hasta ahora a la formula. Entre elegir un valor y otro el error que acumulamos por este parámetro en el resultado final es bastante más grande, aporta una gran incertidumbre a la formula.

6. El sexto, fc es la fracción de esos planetas donde la vida inteligente ha desarrollado una tecnología e intenta comunicarse,  tiene un valor inicial de 0,01. Con el argumento de que en la Tierra, todas las civilizaciones han desarrollado tecnologías para su supervivencia, este valor según Drake podría ser próximo a 1 actualmente. Pero claro, la mayoría de las civilizaciones del planeta no han sido capaces (cuando están aisladas del resto) de desarrollar tecnología adecuada para comunicarse (a través de ondas de radio u otros medios) no sabemos si con el tiempo llegarían. Quizás este valor oscile entre 0,50 y casi 1. El error entre el valor inicial y por ejemplo 0,50 acumulable a la formula sería de una magnitud apreciable.

7. El ultimo parámetro, L  (longevidad) el número de años que una civilización tecnológica y comunicativa sobrevive emitiendo, fue estimado en 10.000 años. Este factor es con diferencia el más desconocido (junto con los dos anteriores) y el que produce mayor distorsión en la formula, pues su cálculo es muy variable y aporta una gran incertidumbre al resultado final. Fijaros, que la vida media de las civilizaciones avanzadas tecnológicamente con capacidad de comunicarse (por ondas de radio que son las que detectamos) , visto lo ocurrido en la tierra que llevamos menos de 100 años emitiendo  es bastante complejo de estimar. Actualmente Drake cree que el número sería bastante mayor, pues aunque la mayoría de las civilizaciones sólo emitieran durante 100 años y si existen algunas que emiten durante mil millones de años el valor se podría aproximar a millones de años. Como vemos la oscilación es enorme y el error sería del orden de 4 o 5 magnitudes más, por lo que hace que el dato final no será creíble. Por ese motivo, actualmente este parámetro se deja como parámetro variable y el valor de N=cte*L. es decir, el número de civilizaciones inteligentes capaces de comunicarse en nuestra galaxia es igual a los años que dura una civilización por una constante.

8. Si nos fijamos, aunque en algunos casos la magnitud del error parece pequeña, todos los parámetros tienen errores apreciables y al acumularse en el resultado final lo hacen crecer.

El calculo del error global de la formula para los más optimistas, podría ser con los datos elegidos,  que existen unas 5,257 civilizaciones más/menos unas 9,755, es decir un intervalo de (0, 15.013). Hoy puede que haya unas 15.013 civilizaciones que buscar (lo más favorable) o ninguna pues N siempre es positivo. Hay que tener en cuenta que si N esta entre 0 y 1 (valores decimales) quiere decir que cada año no encontraríamos ninguna civilización, tendríamos que esperar varios años o miles de años.

La primera solución dada por Drake sería

N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10,000 = 10 civilizaciones

Si tenemos en cuenta, el valor más actualizado de estos parámetros y mantenemos el mismo valor para L, para no producir demasiadas interferencias.

N = 20 × 0,5 × 1 × 0,2 × 1 × 0,5 × 10.000 = 10.000 civilizaciones.

Otros valores

N= 10 x 0,33 x 1 x 0,2 x 0,01 x 0,01 x 100 = 0,0066 civilizaciones ( 1 civilización cada 151 años)

Una forma elegante de plantearlo es

N = 20 × 0,5 × 1 × 0,2 × 1 × 0,5 × L = L

Conclusiones

La fórmula de Drake aporta una información muy válida y elegante para el estudio del número de civilizaciones en nuestra galaxia y parece bastante completa en cuanto al contenido de sus parámetros, aunque estos están pendientes de ser confirmados o estimados con un grado de certeza mayor.

Objeciones a la ecuación de Drake

1. La formula presupone que todos los factores influyen de igual forma, sin tener en cuenta que algunos parámetros pueden tener una relevancia más significativas que otros. No existen potencias, ni logaritmos.

2. La fórmula puede estar incompleta, por la falta de algún parámetro nuevo que aún no sepamos. No obstante, es cierto a favor de la ecuación que en estos 50 años nadie ha sido capaz de añadir ninguno que sea realmente relevante.

3. El error en la estimación del parámetro L es en la actualidad tan grande que hacen poco útil el resultado final, pues se  acumula en el error global de la fórmula y provoca una gran incertidumbre al resultado de N. Es un parámetro desestabilizador. Para avanzar en la fórmula, bajo mi punto de vista, este parámetro hay que sustituirlo o mejorarlo.

4. El resto de los errores en cada parámetro, es de un orden de magnitud nada despreciable lo que hace que acumule en el error global una incertidumbre mayor.

5. El suponer que la forma de detectar las civilizaciones exteriores comunicativas es por emisiones de radio, puede ser una restricción grande que puede provocar que en realidad el número de años que estas son visibles sea muy reducido. En la Tierra la emisión de actividad de radio viene provocada especialmente por las televisiones. Con el apagón analógico y aparición de la Tv digital, vía satélite o por cable hacen que estas emisiones se reduzcan o desaparezcan quedando como civilización visible en el tiempo  menos de 100 años.

6. Otra posible objeción a la formula, estriba en que el primer parámetro R es el nº de estrellas que se crean en la Vía Láctea al año, es el responsable de que el resultado final esté dimensionado como civilizaciones detectables por año. Sin embargo para que una nueva estrella después de nacer cree planetas, vida, vida inteligente y tecnología hacen falta millones de años. Se puede argumentar, que dada la enorme edad del Universo, estamos ya en una época galáctica en la que aunque se necesiten millones de años para estas condiciones, cada año actual cumplen esa edad ese mismo nº de estrellas que llegarían a esas condiciones. Pero eso no es cierto del todo, pues cuando hablamos de una magnitud en años y otra en millones de años, la sola variación de  100 años provocaría unas desigualdades enormes y el resultado de la ecuación cambiaría. En definitiva, habría que tener en cuenta, no el nº de estrellas que se forman por año, sino el nº de estrellas operativas cada año. Tened en cuenta que esto no se produce en un momento puntual de la estrella, si no durante un periodo tremendamente largo y variable de años.

7. La variable tiempo, está condicionada por nuestro sistema de referencia en la Tierra (años terrícolas). Pero alguno de los parámetros se han estimado bajo la premisa del tiempo terrícola. ¿Es acertado usar este tiempo para la formación de estrellas en la galaxia o peor aún para el tiempo de emisión de civilizaciones extraterrestres?