Frank Drake Kimdir?

Tanım

Frank Drake, dünya dışı zeka arayışının (SETI) başlıca kurucularındandır. Çoğunlukla galaksimizdeki akıllı uygarlıkların sayısını tahmin etmek için kullanılabilen Drake Denklemini tasarlamasıyla bilinmektedir. Popüler kültürde yer etmiş denklemler geliştirerek tişörtlerde ürünleri basılabilecek sayılı bilim insanlarındandır. Drake, bir gün Dünya’dan gönderilen ve uzaylıların keşfedip okuyacağı mesajların oluşturulmasında önemli rol oynamıştır. Drake, SETI çalışmasının yanında Samanyolu Galaksisi’nin merkezini haritalayan ve hızlı dönen nötron yıldızlarını tanımlamak için “pulsar” tanımını kullanan da ilk kişiydi.

Başlangıçlar

Frank Donald Drake, 28 Mayıs 1930’da Chicago, Illinois, ABD’de doğdu. Babası Richard Drake Chicago’da çalışan bir kimya mühendisiydi. Annesi Winifred Thompson babasıyla Illinois Üniversitesi’nde öğrenciyken tanışmıştı. Frank çiftin en büyük çocuğuydu. Küçük kız kardeşi Alma biyokimyacı, küçük erkek kardeşi Robert ise ekonomist oldu. Frank’ın dini deneyimleri çocukken olumsuzdu. Ebeveynleri sert bir yaşam süren Baptistlerdi, onların yokluğunda kahkaha ve eğlence göze batıyordu. Frank pazar okulundayken farklı dinlerin dünyanın neresinde başladıklarına göre şekillendiği ve hatta bazı inançların tesadüfen ortaya çıktığına karar verdi. Sekiz yaşında vardığı bu düşünce insanlığın da tesadüfen oluştuğunu varsaymasına neden oldu. Evrenin başka yerinde başka uygarlıklarda olabilir diye düşündü. Bilime fazlaca ilgi duymaya başlayan Frank, bisikletiyle Chicago Bilim ve Endüstri Müzesi’ni sık sık ziyaret etmeye başladı. Güneşimizin Samanyolu’ndaki milyarlarca yıldız arasında ortalama bir yıldız olduğunu ortaya koyan da dahil olmak üzere müzedeki sergileri ezbere biliyordu. Bu uzaylıların galaksimizde de olup olmayacağını tekrar merak etmesine sebep olmuştu. Arkadaşıyla birlikte basit kimya deneyleri, küçük motorlar ve radyolar yapmaya başladı. Sonrasında araba motoru uğraşıyla mezun oldular.

Cornell – Dünya Dışı Yaşamı Ciddiye Almak

Frank 17 yaşındayken New York Ithaca’daki Cornell Üniversitesi’nde donanma bursu kazandı. Uçak tasarımcısı olmayı planlıyordu fakat elektronikle daha fazla ilgilenmeye başladı ve sonunda mühendislik fiziği alanında uzmanlaştı. İkinci sınıftayken astronomi dersi aldı. Galileo’nun yaklaşık 337 yıl önce ilk kez gördüğü dört uydu yörüngesinde dönen meşhur kırmızı gezegen Jüpiter’i 15 inçlik teleskopla gözlemledi ve gördükleri hayatını değiştirdi.

1951 yılında 21 yaşındayken Otto Struve’nin derslerine katıldı. Son konuşmasında Struve şu keşiften bahsetti:

• Spektroskopi, yıldızların ne kadar hızlı döndüğünü ölçmek için kullanılır.
• Çoğu yıldız teorik hesaplamalarda beklenenden daha yavaş döner.

Struve, yıldızların genellikle yalnız olmadıklarını ortaya çıkardı: Kendi güneş sistemimiz gibi merkezi bir yıldıza yörüngesindeki gezegenler eşlik eder. Bu durumda galaksinin başka yerlerinde de yaşamın mevcut olabileceği sonucuna vardı. Bu Drake’in üniversite hayatında dünya dışı yaşam olasılığını düşünmesi için aldığı ilk teşviktir.

Donanma

Mühendislik fiziğinden onur derecesi ile mezun olduktan sonra Drake, astronom olmaya karar verdi. Öncelikle eğitimini finanse eden ABD Donanmasına ödemesi gereken bir borcu vardı. Elektronik eğitimi aldıktan sonra Altıncı Filo’nun amiral gemisi Albany’de elektronikten sorumlu olarak açık denizlere gitti.

Harvard

1955 baharında Harvard Üniversitesi’nde yüksek lisans eğitimine başladı. Astronomi bölüm başkanı Barton Bok, Drake’in elektronik uzmanlığından yararlanmak için ona radyo astronomisinde görev verdi. Radyo astronomları, elektromanyetik spektrumun radyo bölümünden Dünya’ya gelen sinyalleri analiz eder. Aynı zamanda gezegenleri incelemek için de radar teknikleri kullanılabilir. Gönderilen bir sinyalin gezegene çarparak geri dönmesi ile döndüğü yüzey hakkında bilgi verebilmektedir. Donanma deneyimleri sayesinde Drake, kısa sürede kullanışsız vakum tüpleri ve amplifikatörleriyle ekipmanları her zaman bozulan Harvard ekibinin önemli bir üyesi olmuştu. Drake yüksek lisans öğrenciliğinin ilk yılında radyo astronomisinin muhtemelen uzaylıları ilk tespit etme ve onlarla temas kurma yöntemimiz olduğunu fark etti.

Frank Drake’in Bilimde Yaşamı

Project Ozma – Uzaylıları Dinlemek

Drake Harvard’dan mezun olduktan sonraki ilk işi onu Nisan 1958’de Green Bank, West Virginia Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’ne götürdü. Yeni atanan bir astronom olarak Green Bank’ın 85 metrelik radyo teleskopundan oldukça etkilenmişti. Green Bank’ın alıcısı, güneşimize benzer yıldızlar da dahil olmak üzere yaklaşık 30 yıldız sisteminden gelen frekansları dinlemek için 12 ışık yılı uzaklıktaki bir radyo teleskopunu algılayabilir. 1959 yılında Drake diğer çalışanlarla birlikte uzaylıların radyo frekansını arayan ‘Proje Ozma’ adlı projeyi başlattı. Eylül 1959’da, Project Ozma başlamadan önce, Giuseppe Cocconi ve Philip Morrison Nature’da Yıldızlararası İletişim Arama başlıklı bir makale yayınladılar. Sonrasında bu çalışmayı halka açma kararı aldılar. Project Ozma’nın gözlemleri 8 Nisan 1960’ta başladı. Hiçbir uzaylı tespit edilmedi. Fakat, Cornell’de Carl Sagan adlı bir yüksek lisans öğrencisi Drake ile temasa geçti ve aralarında ömür boyu sürecek bir işbirliği sağlandı.

Green Bank’taki Keşifler

Samanyolu’nun Haritası

Drake’in Green Bank’daki ilk başarısı, Samanyolu galaksisinin merkezini ilk kez haritalamaktı. Galaktik merkezdeki toz görünür ışığı engellediği için o zamana kadar kimse görememişti. Toz radyo dalgalarını engellemediği için Drake Samanyolu’nun merkezinden gelen radyo frekansını haritalamada kullanabildi.

Jüpiter’in Radyasyon Kuşakları

Drake ve Hein Hvatum, Jüpiter’in Dünya’nın Van Allen kuşaklarına benzer radyasyon kuşaklarına sahip olduğunu keşfetti.

Venüs Atmosferi

Drake, Venüs’deki yüksek sıcaklıkların gece ve gündüz değişmediğini keşfetti ve atmosferinin Dünya’daki okyanus kadar kalın olduğu, ısıyı hapsettiği sonucuna vardı. Venüs rüzgarlarının saatte birkaç mil hızla hareket ettiğini buldu. Gezegen yüzeyinin coğrafyasını ve topografyasını değerlendirebilmek için radyo dalgalarının kutuplaşmasını analiz eden yeni bir yöntem geliştirdi ve sonucunda Venüs yüzeyini doğru bir biçimde haritalamayı başardı.

Drake Denklemi

Drake, 1961 yazında hayatını değiştiren bir telefon aldı. Ulusal Bilimler Akademisi Uzay Bilimleri Kurulu’ndan biyolog Peter Pearman, Ozma Projesi’ni ve diğer gezenlerde yaşam arayışını hızlandırmak için birlikte Green Bank’da bir konferans düzenlemeyi teklif etti. Drake ve meslektaşları saygın bilim adamlarının listesini oluşturdu ve onları davet etti. Drake bir kasa şampanya almıştı, çünkü katılımcılardan Melvin Calvin’in Nobel Kimya Ödülü aldığı ilan edilecekti.

Drake konferans konularının bir listesini yazarken büyüleyici bir şey fark etti: her önemli konu bir sayı olarak ifade edilebilirdi. Bu sayıların, SETI’de (dünya dışı zeka arayışı) en ünlü denklem haline gelen şeyle çarpılabileceğini fark etti:

Drake denklemi  N = R* · fp · ne · fl · fi · fc · L

• N: Uzayda saptanabilir uygarlıkların sayısıdır.
• R*: Yeni yıldızların oluşma hızı.
• fp: Yıldızların gezegenlerle oranıdır.
• ne: Koşulların yaşam için uygun olduğu yıldız başına düşen gezegen sayısıdır.
• fl: Yaşamın gerçekten ortaya çıktığı gezegenlerin kesridir.
• fi: Akıllı bir uygarlığın geliştiği yaşam içeren gezegenlerin oranıdır.
• fc: Algılayabildiğimiz iletişim teknolojisini üreten akıllı uygarlıkların oranı.
• L: İletişim kuran uygarlığın tespit edilebilir kaldığı sürenin uzunluğu.

Drake denklemi özellikle astronomi ve SETI’de bir bilim ikonu oldu. Drake, denklemi ile halkın hayal gücünü tişörtlerde ve diğer ürünlerde görünecek kadar yakalayan Albert Einstein ve James Clerk Maxwell’in de aralarında bulunduğu seçkin bir bilim insanı grubuna katıldı. Aynı zamanda denklem tartışmalara da neden oldu. Çünkü denkleme eklenen çoğu ’makul’ değer galaksimizin yaşamla iç içe olmamız gereken bir uygarlık tespit etmemiz gerektiğini söylüyordu. Drake kısa zamanda dünya dışı uygarlık tespit edeceğimiz konusunda aşırı iyimserdi.

Drake Denklemi Düzenlendi

Drake denklemi keşfinden elli yıldan fazla süre sonra dünya dışı uygarlıklar hakkında yeni fikirleri teşvik etmeye devam ediyordu. 2016’da Adam Frank ve Woodruff Sullivan, Astrobiyoloji’de yeni bir yaklaşım sunan makale yayınladı. İki Drake denklemi faktörünün daha iyi tahmin edilmesini kolaylaştıran diğer yıldız sistemlerinin gelişmiş gözlemlerinin olduğunu belirterek başladılar:

• Yıldızların gezegenlere oranı, fp, şimdi 1.0 olarak tahmin ediliyor, yani tüm yıldızların gezegenleri var
• Şartların yaşam için uygun olduğu yıldız başına düşen gezegen sayısı, ne, şimdi 0,2 olarak tahmin ediliyor, yani her beş gezegenden biri yaşamı destekleyebilir.

Frank ve Sullivan, yaşanabilir bir gezegende teknolojik bir türün evrim geçirme şansı 60 milyarda 1’den daha yüksek olduğunda, Samanyolu’nda bir yerlerde başka bir dünyada teknolojik bir uygarlığın var olma ihtimalinin yüksek olduğunu buldu. Tüm evrene bakıldığında, bir güneş sisteminde uygarlık olma olasılığı trilyonda bir bie olsa evrenin varlığı süresince on milyar gezegen uygarlıklara ev sahipliği yapmış olacaktır. Bu uygarlıklardan asla haber almayabiliriz. Drake denkleminde ‘makul’ sayılar konulması, dünya dışı varlıkların geçmişte, günümüzde ve gelecekte de var olacağını göstermektedir. Bunun yanında teknolojik uygarlıklar sadece birkaç bin yıl varlığını sürdürüyorsa muhtemeldir ki Samanyolu’nda yalnızız. Bununla birlikte uzun ömürlü olan medeniyetler, radyo sinyallerini bırakacak düzeye gelebilirler. Bu durumda da Samanyolu’nda gelişmiş uygarlık sıkıntısı olmayabilir fakat bu radyo astronomi ile tespit edilemez.

Arecibo Mesajı – Uzaylılarla Konuşmak

1963’te 33 yaşında olan Drake, Green Bank’tan ayrılmaya ve Pasadena, California’daki Jet Propulsion Laboratory’de (JPL) Lunar ve Planetary Science bölüm şefi olmaya ikna edildi. Burada uzun süre kalmadı. 1964’ün başlarında JPL’den istifa etti, çünkü sürekli artak iş yükü gerçekleştirmeyi umduğu araştırmayı yapmasını engelliyordu. Haziran 1964’te Cornell’e astronomi profesörü olarak döndü. 1966 ve 1968 yılları arasında Drake, Porto Riko’da Cornell’in Aricebo’daki devasa radyo teleskopunun direktörü olarak çalıştı. Bu süre, İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nde Jocelyn Bell Burnell ve Antony Hewish tarafından keşfedilen yeni bir yıldız türü için ‘pulsar’ kelimesini kullandı. 1974’te Drake, küresel yıldız kümesi M13’e bir mesajın iletilmesi için düzenleme yaptı. Mesaj, sıfırlar ve birlerden oluşan basit ikili kodlamayla gönderildi. Kodu çözüldüğünde, mesaj aşağıdaki görüntüyü üretti:

M13, Dünya’dan yaklaşık 25.000 ışık yılı uzaklıkta ve M13’te mesajı alacak biri varsa da, hızlı bir yanıt beklememeliyiz.

Öncü Plaklar

Arecibo Mesajı, Drake’in dünya dışı uygarlıklara mesaj yazmada ilk deneyim değildi. O ve Carl Sagan, 1972’de Pioneer 10’a ve 1973’te Pioneer 11’e bağlı uzaya giden güneş sisteminden kaçmak için yapılmış ilk uzay araçları olan Pioneer Plaketlerini tasarladı. Pioneer 10’u izleyen bilim adamları, 2003 yılında radyo vericisi güç kaybettiğinde 80 astronomik birim mesafede onunla teması kaybetti. Pioneer 11 ile iletişim 1995 yılında kesildi.

Voyager Altın Rekoru

Ocak 1977’de Drake ve Sagan, Voyager uzay aracının taşıyacağı mesajı planlamak için tekrar bir araya geldi. Öncü Plaket’i tekrarlamayı düşündüler, ancak bu sefer Sagan bir fonograf kaydında müzik göndermek istedi. Drake, görüntüleri göndermemenin bir hata olacağını düşünüyordu, bu yüzden ikisini de göndermeyi kabul ettiler. Altın Kayıt olarak bilinen fonograf, 100’den fazla fotoğraf ve müzik; konuşan insanlar, balina şarkıları, kalp atışı ve çeşitli sesler olmak üzere yaklaşık 90 dakikalık ses içeriyordu. Voyager1 şu anda Dünya’dan 137 astronomik birim uzaklıkta. Voyager2, Dünya’dan görülen en parlak yıldız olan Sirius ile 296.000 yıl sonra karşılaşmaya giden Dünya’dan 113 astronomik birim uzaklıktadır.

SETI – İlk İletişim

8 Nisan 1960 yılında Project Ozma’nın ilk gününde, Drake ve ekibi dünya dışı bir aktarım keşfettiklerine inanıyordu. 85 metrelik radyo teleskoplarını Dünya’dan yaklaşık 10,5 ışık yılı uzaklıktaki Epsilon Eridani yıldızına yönelttiler. Kontrol odasında büyük bir heyecanla, saniyede 8 kez mükemmel bir düzenlilikte atan bir radyo sinyali aldılar. Teleskopu yıldızdan uzağa doğrulttuklarında sinyal kayboldu. Tekrar yıldıza doğrulttuklarında ise, sinyali tekrar alamayınca hayal kırıklığına uğradılar. Bu durumda büyük bir keşif mi yoksa büyük bir hata mı yaptıklarından emin olamadılar. Rasathanedeki bir uğultu dedikodusu yerel bir gazeteye ulaştı ve bir muhabir, soruların hiçbirine kesin cevaplar veremeyecek Drake’i aradı. Dünya dışı varlıklardan gelen bir sinyal tespit ettiklerini ne onaylayabilir ne de inkar edebilirdi. Daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyledi. Daha fazla araştırma yaptıktan sonra Drake, sinyalin yakındaki askeri hava üssünde test edilen bir hava karıştırma sistemi olduğu sonucuna vardı. Bu durum sonrasında komplo teorisi gelişti ve ‘inananlar’ ilk temasın örtbas edildiğini iddia etti. Eğer dünya dışı yaşam arayışında başka bir uygarlık tespit edilirse, insanın ve gezegenimizin kozmosdaki yeri hakkında fikirlerimizin tamamen değişeceği kesindir. Bunun ise ne kadar dramatik olacağını hayal etmek oldukça zordur.

Bazı Kişisel Ayrıntılar

Rake’in ilk eşi besteci Elizabeth Bell’di ve üç oğulları vardı: Paul fotoğrafçı ve Stephen ve Richard müzisyen oldu. Drake, ikinci eşi Amahl ile Cornell’de tanıştı. Çiftin iki kızları var; bilim gazetecisi olan Nadia ve balerin olan Leila. Cornell’de 20 yıl geçirdikten sonra, Drake 1984’te Santa Cruz’daki California Üniversitesi’nde Astronomi Profesörü ve Doğa Bilimleri Dekanı olmak üzere California’ya taşındı. Şimdilerde Emekli Astronomi ve Astrofizik Profesörü. Drake, SETI Enstitüsü Mütevelli Heyeti’nde görev yapmaya devam ederken, boş zamanlarında da bahçecilik ve taş işçiliği ile ilgileniyor.

Kaynak: https://www.famousscientists.org/frank-drake/

Görsel Kaynak: https://www.famousscientists.org/frank-drake/

Editör: Yasemin CANKAT