Drake-egyenlet szimulációja python programmal

A Fermi-paradoxon lényege az ellentmondás a világegyetem hatalmas méretei (és magas valószínűsége az intelligens élet kialakulására) valamint az erre utaló bizonyítékok hiánya között. Az alábbi Python program egy leegyszerűsített Drake-egyenlet szimulációval szemlélteti ezt, kiszámolva a becsült kommunikációképes civilizációk számát a Tejútrendszerben, változó paraméterek mellett.

import random

def drake_equation(R_star, f_p, n_e, f_l, f_i, f_c, L):

    """

    Kiszámolja a kommunikációképes civilizációk számát a Drake-egyenlet alapján.

    """

    return R_star * f_p * n_e * f_l * f_i * f_c * L

# 1. Optimista becslés (Drake saját becslései egy része)

R_star_opt = 10      # Évente keletkező csillagok száma

f_p_opt = 0.5        # Bolygóval rendelkező csillagok aránya

n_e_opt = 2          # Lakható zónában lévő bolygók száma csillagonként

f_l_opt = 1          # Élet kialakulásának valószínűsége

f_i_opt = 1          # Intelligens élet kialakulásának valószínűsége

f_c_opt = 0.1        # Kommunikációképes civilizációk aránya

L_opt = 10000        # Civilizáció élettartama (években)

optimista_szam = drake_equation(R_star_opt, f_p_opt, n_e_opt, f_l_opt, f_i_opt, f_c_opt, L_opt)

print(f"Becsült civilizációk száma (Optimista): {optimista_szam:.2f}")

# 2. Szimulációs megközelítés: Véletlenszerű paraméterek generálása

print("\n--- Véletlenszerűen generált szimulációk ---")

print("A legtöbb esetben az eredmény 0 vagy nagyon alacsony, ami modellezi a Fermi-paradoxont.")

# Statisztikai adatok gyűjtése

civilizacios_szamok = []

for i in range(5):

    # Véletlen változók a valószínűségekhez [0, 1] tartományban

    R_star_sim = random.uniform(1, 15)

    f_p_sim = random.uniform(0.1, 1.0)

    n_e_sim = random.uniform(0.1, 3.0)

    f_l_sim = random.uniform(0.01, 1.0)

    f_i_sim = random.uniform(0.01, 1.0)

    f_c_sim = random.uniform(0.01, 0.2)

    L_sim = random.randint(100, 100000)

    

    eredmeny = drake_equation(R_star_sim, f_p_sim, n_e_sim, f_l_sim, f_i_sim, f_c_sim, L_sim)

    civilizacios_szamok.append(eredmeny)

    print(f"{i+1}. szimuláció: {eredmeny:.4f} civilizáció")

atl_civilizacio = sum(civilizacios_szamok) / len(civilizacios_szamok)

print(f"\nÁtlagos civilizációs szám a szimulációkban: {atl_civilizacio:.4f}")

# Paradon vizsgálat

if atl_civilizacio < 1:

    print("\nKövetkeztetés: A szimuláció rámutat a Fermi-paradoxonra. Bár a csillagok száma hatalmas, \n"

          "a tényezők összeszorzása gyakran 1-nél kisebb eredményt ad, ami azt jelenti, hogy \n"

          "egyetlen fejlett civilizáció sem létezik rajtunk kívül a galaxisban, vagy a becslési \n"

          "tényezők közül valamelyik drasztikusan alá van becsülve.")