search for extra terrestrial intelligence

28
 Search for Extra-Terrestrial Intelligence O.R.Senthil Kumaran M. P. Birla Insitute of Fundamental Research. Bangalore

Upload: o-r-kumaran

Post on 05-Dec-2014

133 views

Category:

Education


1 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Search for Extra­Terrestrial Intelligence

O.R.Senthil Kumaran

M. P. Birla Insitute of Fundamental Research.Bangalore

Page 2: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Life elsewhere in the Universe

● If we accept that life arose out of certain physical and chemical laws then it can be supposed that life can occur elsewhere in the universe too.

● What are the possibilities of life elsewhere in the universe?

● What is the probability of an intelligent civilization, similar or superior to us?

●  Can we establish contact with them? 

These are questions in the mind of a person who is involved with Search for Extra­Terrestrial Intelligence.

Page 3: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Sample Space, Probability and our Knowledge

Age and Experience

Age of the Universe 136000000000  (13.6 billion years)

Age of the Earth 45000000000 ( 4.5 billion years)

Age of Chimpanzee 23000000 (23 million years)

Age of First human 1000000 (1 million years)

Time when early man startedmoving out of Africa 60000 (60 thousand years)

Age of Modern ScientificDevelopment

300 ( Roughly around 1700 BC)

Universe

Total number of stars that is estimated inthe universe  10 billion trillion 

No of stars in the milky way  200 billion stars 

Page 4: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

What can we say from those?

● We can derive a mathematical probability of existence of life and intelligent life elsewhere in the universe. 

● The age of our scientific model and technological advances that is searching for intelligent life elsewhere in the vast universe.

Before we gained observational capabilities it was a common belief that life existed on Moon and other planets. That should be hardly 200 years ago.

Page 5: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Star­ Systems and Planets

● If all stars developed in the same way like our sun, then its very likely that other stars will have a system, a set of non self­luminous bodies revolving around it.

● There has been evidences and observations surrounding extra solar planets, and of stars capable of having their own solar system. 

● VEGA Observed by Infrared Astronomy Satellite.

Page 6: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Habitable Planets

● American Space scientist, Stephan.H.Dole made a particular study of this problem in his book "Habitable Planets for Man" (1956) and derived certain conclusions that are speculative but nevertheless reasonable.

● Stars of appropriate size (neither too large or too small) and of spectral classes F2 to K1 are suitable for nurturing planets are comfortably habitable by human beings.

Page 7: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Doles Analysis

● Dole estimated that there are 17 billion such stars in our own galaxy, which are habitable. 

● Given the probability of a star of suitable size with an appropriate period of rotation and appropriately regular orbit, Dole concluded that it is probable that there may be 640 million habitable planets in our galaxy alone, each of them containing some form of life or the other.

● If those habitable planets are spread through out, then there is one habitable planet in per 80, 000 cubic light­years.  So, the nearest possible habitable planet, will be (cubic_root(80,000)) roughly 27 light years away from us. 

● Dole listed 14 stars within 22 light years that might possess habitable planets. He concluded that habitable planets are most likely to be found in the stars closest to us, Alpha Centuari, Alpha Centauri A, Alpha Centauri B.

Page 8: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Intelligent Life

● Of course, life may exists but we may not be sure of intelligent life. And we have no intelligent way of guessing the possibility of intelligent life on another planet and Dole was careful as not make one.

● Earth has existed for more than 3 billion years with abundant life in sea and only a million years since a creature more intelligent than ape has appeared. 

● And this means that earth has possessed intelligent life for 1/3500 of the time the it has possessed life of any kind.   

● We can say that of all life bearing planets, 1/3500 may possess intelligent life considering the scenario of earth.  Then out of 640 million  habitable planets in our own galaxy, there may 180,000  intelligences.

Page 9: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Dole's Conclusions and Other Views

No of Habitable planets in our galaxy. (Which we cango and colonize once we achieve that capability)

17000000000 (17 billion)

Number of Habitable planets in our galaxy alreadycontaining some form of life

640000000 ( 640 million)

Number of Intelligent Civilizations possible in ourgalaxy

180, 000

● This view of Universe, rich in intelligence life forms, which Dole, Sagan and Asimov favored, is not heldunanimously by astronomers.  

● Since Venus and Mars have been studied extensively and found to be hostile to life, there is a pessimisticview that conditions in which life may harbor in billions of yearsis very narrow and earth is extremely fortunate for life to exist.

Page 10: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Fermi's Paradox and Drakes Equation

● The size and age of the universe incline us to believe that many technologically advanced civilizations must exist. 

● However, this belief seems logically inconsistent with our lack of observational evidence to support it. 

● Either the initial assumption is incorrect and technologically advanced intelligent life is much rarer than we believe, our current observations are incomplete and we simply have not detected them yet, or our search methodologies are flawed and we are not searching for the correct indicators.

● Drakes Equation:  N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L      

Page 11: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Looking out for Observational Evidences

● Can evidence of Life be obtained is the central question of SETI?

● A technologically advanced civilization might have developed Radio Capablity.

● So, lets get down to hunt the Radio Signals from them.

Page 12: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Project Ozma

●1960, Cornell University astronomer, Frank Drake. 

●26 meter diameter radio telescope to examine the stars Tau Ceti and Epsilon.

●A 400 kilohertz band was scanned around the marker frequency, using a single channel receiver with a bandwidth of 100 hertz

Page 13: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Related Advances

● First SETI Conference took place in the year 1961 and Soviets took great interest and scanned using omi­directional antennas. 

● "Intelligent Life in the Universe" was published by Carl Sagan and Russian astronomer, Iosif Shklovskii in the year 1966.

Page 14: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Project Big Ear

●Radio telescope located at Ohio for SETI from 1963 to 1998. 

●360 feet (110 m) wide, 500 feet (150 m) long, and 70 feet (21 m) Kraus­style high radio telescope 

●The radio telescope was disassembled in 1998 when developers purchased the site from the university, and used the land to expand a nearby golf course.

Page 15: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Project Cyclops

●1971, NASA funded SETI study, involved Drake, Bernard Oliver and others. 

●Suggested a 10 billion USD worth earth based radio telescope that would detect inadvertent radio signals from planets about 1000 light years away. 

● It never got built, but the report formed the basis of much SETI work to follow.

Page 16: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Aceribo telescope:

●1974, Arecibo observatory made attempts to send a message to outside world.

● It sent towards the globular star cluster M13 which is 25,000 light years away from earth.

Page 17: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Wow Signal

Page 18: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Other Projects

● Project SERENDIP – UCB● Sentinel, META and BETA – US Planetary 

Society● Microwave Observational Program (MOP) – 

(1992) NASA. Government Ridiculed and Project shutdown.

● Project Phoenix – SETI Institute (1995)● SETI League, Project Argus (Dish Antennas)

Page 19: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Project Phoenix

●Search program, studying roughly 1,000 nearby Sun­like stars. 

●From 1995 through March 2004, Phoenix conducted observing campaigns at the 64­meter Parkes radio telescope in Australia, the 140­foot (43 m) Telescope  of the National  Radio Astronomy Observatory in West Virginia, USA, and the  Arecibo Observatory in Puerto  Rico.

Page 20: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Allen Telescope Array

●SETI Institute, UCB to develop specialized radio telescope array for SETI studies, something like mini­cyclops. 

●The full array is planned to consist of 350 or more Gregorian radio dishes, each 6.1 meters (20 ft) in diameter 

●First portion of the array became operational in October 2007 with 42 antennas.

Page 21: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Allen Telescope Array

Page 22: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Critical Analysis

● Why make the attempt when there are little chance of succeeding? Is there a possibility that we can understand the message?

● The mere attempt will advance the state of radio astronomy to the great advantage of humanity in understanding the universe.

Page 23: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

● Volunteer run distributed computing project out of UCB.

● It analyzes the Radio Telescope data from the SERENDIP IV instrument and uses the participants computer for computation.

● Distributed Computing Concept as well as SETI.

Page 24: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

SETI @ Home

● The Computation power achieved by this distributed computing project makes it equivalent to a the worlds second largest super­computer.

● SETI Involves searching only Narrow Bandwidth Signals.

● The process of searching SETI is somewhat like tuning the radio to receive the signal. If there is any pattern found, more concentration and tuning is done in that frequency.

Page 25: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Page 26: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Why has not ET discovered us?

● May be it is is not Advanced enough?● May be it discovered but decided to wait for us 

to develop further before it attempts to make contact.

Both are weak arguments!

Page 27: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

Self Appraisal for Earth

● Stronger and frightening argument claims that Intelligence is a self­limiting property. Perhaps, as soon as a species develops a sufficiently high technology, it destroys itself. 

● In that case, if we receive one message ­ one message ­ the one fact it may reveal to us is that somewhere a civilization has reached a high level oftechnology and has not destroyed itself.

Page 28: Search for Extra Terrestrial Intelligence

   

First Contact

● Irrespective of these arguments, a communication with an ET will put to test many of the fundamental theories of science.

● It will help us understand the system better and it is a scientific approach in our understanding of the universe as we try to establish the first contact.