Endurmenntun Háskóla Íslands

Líf í alheimi – 7. nóv. 2011

Stiklað á stóru yfir sögu hugmynda um líf í alheimi

Þorsteinn Þorsteinsson

Veðurstofu Íslands thor@vedur.is

Andrómedu vetrarbrautin í 2-3 milljónaljósára fjarlægð:

> 100 þúsund milljónir sólna

Vetrarbrautir í ~12 milljarða ljósára fjarlægð.

Fjöldi vetrarbrauta í hinumþekkta alheimi:

~ 100 þúsund milljónir

Mynd tekin með Hubble-sjónaukanum

Heildarfjöldi sólna: ~1022

Forn-Grikkir (4. og 5. öld f.kr.):

Levkippos, Demokritos og Epikúros – frumkvöðlar atómkenningar

Epikúros – óendanlegur fjöldi atóma þýðir að til hljóti að veraóendanlegur fjöldi heima (aperoi kosmoi)

Rómverjinn Lucretius (99-55 f.kr.) tekur undir þessa skoðun í fræguriti sínu, De Rerum Natura.

Aristóteles (383-322 f.kr.)

Frumefnin: Jörð, vatn, loft, eldur

Jarðefni hafa náttúrulega tilhneigingu til að leita til jarðar.Eldur hefur tilhneigingu til að leita frá jörðu.

Í heimsfræðiritinu De Caelo segir hann að ekki geti verið til fleiri en einn heimur, því þá hefðu jarðefni og eldur tilhneigingu til að leita í fleiri en eina átt. Það var hinsvegar óhugsandi í kerfi hans.

Jarðmiðjukerfið forna

13.-14. öld: Byrjað að hrófla við Aristótelesi og Ptolemaiusi

1543: De revolutionibus orbium coelestium kemur út (sólmiðjukenningin)

Kópernikus

Giordano Bruno (1548-1600):

Astra ultra Saturnum continue sensibilia, soles sunt

Hinar óreikulu stjörnur utan við braut Satúrnusar eru sólir!

Hélt fram kenningum um óendanlegan alheim og óendanleganfjölda byggðra hnatta á brautum um óendanlega margar sólir.

Brenndur á báli í Rómaborg (Campo de fiori) árið 1600

7. Janúar 1610:

Galileo Galilei beinir sjónauka sínum að Júpíter og kemur auga á Júpíterstunglin.

Ganymede Callisto Io Evropa

Jóhannes Kepler hélt fram hugmyndum um byggð á tunglinu, en Galilei tók þeim með varúð.

Árið 1610 skrifar Kepler bókina Somnium (Draumurinn)

Þar segir frá íslenska drengnum Dúrakot (Duracotus),syni Fjölhildar (Fiolxhilde), sem siglir með norsku skipifrá Íslandi og hittir Tycho Brahe í rannsóknastöð hansá eynni Hveðn.

Dúrakot nemur stjörnufræði hjá Brahe og snýr eftir nokkur ár heim til Íslands. Móðir hans er fjölkunnug og fer með hann í ferðalag til tunglsins, þar sem þau hitta fyrir íbúa þess.

17. -18. öld:

Descartes setur fram heildstætt heimsfræðikerfi í Principia Philosophiae (1644).

Huygens talar um fjölda sólkerfa íKosmotheoros (1698)

Newton í 2. útg. Principiu 1713:

“If the fixed stars are centres of other like systems, these, being formed by the like wise counsel, must be all subject to the dominion of the One”

Kant (1755) setur fram kenningu ummyndun sólkerfisins úr efnisþoku.

Laplace (1796) – nánari útfærsla áþeirri kenningu.

Bernhard le Bovier de Fontenelle (1686):

Entretriens sur la Pluralité des Mondes

Fastastjörnur eru sólir, hnettir hljóta aðvera á braut um þær líkt og um okkar sól.

Fylgi við hugmyndina um fjöld heima fer stöðugt vaxandi á 19. öld.

Í riti sínu: Of a Plurality of Worlds (1853) segir William Whewell:

(Ideas about a multiplicity of worlds) “are generally diffused in our time and country, are common to all classes of readers, and as we may venture to express it, are the popular views of persons of any degree of intellectual culture, who have, directly or derivatively, accepted the doctrines of modern science”.

Líf á Mars – til umfjöllunar á jörðu um aldir!

Fyrir einni öld mátti teljasteðlilegt að velta fyrir sér möguleikum á að vitsmunalíf væri á Mars!

Kenningar Percivals Lowellsum skurðina á Mars reyndusthins vegar rangar!

Deilan stóð frá 1894-1920.

1920-1940: Kenning James Jeans um myndun sólkerfisins ríkjandi:

Önnur sól hefði komið mjög nærri sólu og efniviður í sólkerfiðtogast úr henni.

Þetta væri mjög ólíklegur atburður og því væru sólkerfi afar fágæt.

Hugmynd listamanns um efnisþoku,sem myndar sólkerfi (protoplanetary disk).

Mynd af slíkri þoku íOrionþokunni, tekinmeð Hubble-sjónaukanum.

Eftir 1940: Hugmyndin um myndun sólkerfa úr efnisþokum(nebular hypothesis) nær yfirhöndinni á ný.

1959: Tímaritið Nature birtir grein eftir Philip Morrison og Giuseppe Cocconi:

Searching for Interstellar Communications

Fræðileg rök leidd að því að leita mætti að rafsegulboðum frá vitsmunaverumí öðrum sólkerfum.

1960: Project Ozma – Frank Drake reynir fyrstur manna að hlusta eftir boðumfrá nálægum sólkerfum.

Beindi útvarpssjónauka aðstjörnunum Tau Ceti og Epsilon Eridani.

Niðurstaða neikvæð.

Vísindagreinin SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence)

Green Bank, Vestur Virginíu

Bioastronomy 2004: Frank Drake flytur erindi í Háskólabíói umstöðu SETI verkefna 44 árum eftir fyrstu tilraunina.

Við Frank Drake er kennd fræg jafna:

N is the number of extraterrestrial civilizations in our galaxy with which we might expect to be able to communicate R* is the rate of star formation in our galaxyfp is the fraction of those stars which have planetsne is average number of planets which can potentially support life per star that has planets fl is the fraction of the above which actually go on to develop life fi is the fraction of the above which actually go on to develop intelligent life fc is the fraction of the above which are willing and able to communicate L is the expected lifetime of such a civilization

http://www.stjornuskodun.is/vefur/lif/drakejafnan.html

Á vef Stjörnuskoðunarfélagsins má setja inntölur og reikna!

Engin ástæða til að ætla að Jörðin hafi þá sérstöðu í alheiminum,að hvergi hafi getað kviknað og þróast líf nema hér!

Vatnssameindin (H2O) ein hin algengasta í alheiminum og lífrænar kolefnissameindir finnast í efnisþokum í geimnum.

Frumstætt líf kemur fram á jörðinni snemma í sögu hennar.

Deilt um líkur þess að vitsmunaverur þróist þar sem frumstætt líf hefur á annað borð kviknað.

Straumhvörf í vísindagreininni astrobiology/bioastronomy/exobiologyá 9. áratug 20. aldar:

1995: Fundur fyrsta hnattar á braut um nálæga sólstjörnu

1996: Loftsteinninn ALH84001: Sönnun fyrir lífi á Mars?

NASA ákveður 1997 að setja rannsóknir á lífi í alheimi í öndvegi!

Sjá: www.nai.arc.nasa.gov

Stjörnulíffræðistofnun NASA:

Samstarfsvettvangur 700 vísindamanna við 15 af helstu vísindastofnunumBandaríkjanna. Stjarnfræðingar, líffræðingar, jarðvísindamenn, eðlis- ogefnafræðingar og aðrir fræðimenn leita svara við eftirtöldum spurningum:

How does life begin and evolve? Hvernig kviknar lífið og þróast?Does life exist elsewhere in the Universe? Eru til lífverur annars staðar í alheimi?What is the future of life on Earth and beyond? Hver er framtíð lífsins á jörðu hér og öðrum?

Vísindaheitið astrobiology er smám saman að leysa af hólmi eldri heiti(exobiology, bioastronomy).

Tekið inn í Oxford English Dictionary 2004, sjá(http://www.askoxford.com/pressroom/archive/coed11new/?view=uk)

Release date 08/07/2004Some of the New Words in the Concise Oxford English Dictionary

EMBARGOED UNTIL 00:01 8 JULY 2004

ahin. (in Hawaii) a large tuna, especially as an item of food. — origin from Hawaiian 'ahi. arboristn. a tree surgeon. astrobiologyn. the branch of biology concerned with the discovery or study of life on other planets or in space. — derivatives astrobiological adj. astrobiologist n. batchmaten. Indian a classmate.

Á íslensku er heppilegast að nota orðið stjörnulíffræði (myndað um 1920).

Frumkvæði NASA hefur áhrif víða um lönd!

Vísindafélög:

Ástralía: Australian Centre for AstrobiologyBretland: Astrobiology Society of BritainFrakkland: Groupement de Recherche ExobiologieEvrópsk samtök: The European Exo/Astrobiology Network AssociationSpánn: Centro de AstrobiologiaRússland: Russian Astrobiology CenterNorðurlönd: Nordic Astrobiology Project við NORDITA (norrænu

stofnunina í kennilegri eðlisfræði)

Kennslubækur Tímarit

Helstu heimildir:

Steven J. Dick.The Biological Universe: The Twentieth Century Extraterrestrial

Life Debate and the Limits of ScienceCambridge University Press, 1996.

Carl Sagan.Pale Blue Dot. Random House, New York, 1995.

Walter Sullivan.We are not alone.Dutton/Penguin Books, 1993.

William Sheehan.The Planet Mars: A History of Observation and Discovery.University of Arizona Press, Tucson, 1996.