مسئله جالب انریکو فرمی: تخمین تعداد کوک‌کننده‌های پیانو در شهر شیکاگو – معادله دریک

3

انریکو فِرمی، فیزیکدان ایتالیایی و مخترع رآکتور هسته‌ای، دانشمند مشهوری است و امروز مصادف با زادروز اوست.

تمام شهرت او به‌دلیل محاسبات تخمینی وی در پدیده‌های فیزیکی است. به همین دلیل، به این دسته از مسائل در محاسبات تخمینی «مسائل فرمی» می‌گویند.

اصلی‌ترین مسئله‌ای که ابداع آن را به فرمی نسبت می‌دهند. «تخمین تعداد کوک‌کننده‌های پیانو در شهر شیکاگو» است؛ یعنی اینکه چند نفر در شیکاگو به‌کار کوک‌کردن پیانو اشتغال دارند. اینک شرح مسئله:

براساس آمار، جمعیت تقریبی شیکاگو ۳ میلیون نفر است.

فرض می‌کنیم به‌طور متوسط خانواده‌های شیکاگویی ۴ نفره باشند؛ پس ۷۵۰ هزار خانواده در شیکاگو هستند.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

حالا فرض می‌کنیم از هر ۵ خانواده یکی پیانو داشته باشد؛ پس ۱۵۰ هزار پیانو در شیکاگو وجود دارد.

اگر فرض کنیم کوک کردن یک پیانو ۲ ساعت طول می‌کشد، براساس ۸ ساعت کار در روز، یک نفر می‌تواند روزانه ۴ پیانو را کوک کند. از طرفی هر سال ۵۰ هفته کاری و هر هفته ۵ روز کاری است. پس هر نفر می‌تواند ۱۰۰۰=۵×۵۰×۴ پیانو را در سال کوک کند.

باز فرض کنیم که هر پیانو به یک‌بار کوک کردن در سال نیاز داشته باشد.

بنابراین تعداد افراد لازم برای کوک کردن پیانوهای شیکاگو ۱۵۰=۱۰۰۰÷۱۵۰۰۰۰ نفر است.

این تخمین یک تخمین کاملاً منطقی و روشی است که ممکن است دقیق نباشد ولی نادرست هم نیست. امروز تعداد زیادی مسئله فرمی وجود دارد. که یکی از معروف‌ترین آن‌ها فرمول دریک (Drake) است که شرح آن را برای وقتی دیگر می‌گذاریم.


معادله دریک یا  Drake equation معادله‌ای است که از آن به منظور برآورد تعداد تمدن‌های فرازمینی قابل تشخیص در کهکشان راه شیری استفاده می‌شود. این معادله در اخترزیست‌شناسی برای جستجوی هوش فرازمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرانک دریک استاد بازنشسته نجوم و اخترفیزیک دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز این معادله را ابداع نمود.

متغیرهای معادله دریک عبارت است از:

که در آن:

N = تعداد تمدن‌های فرازمینی که می‌توانیم با آنها تماس برقرار کنیم. ;
و

R* = نرخ متوسط تشکیل ستاره‌ها در کهکشان ما.
fp = نسبتی از این ستاره‌ها که دارای سیاره می‌باشند.
ne = تعداد متوسط سیاراتی که احتمال شکل‌گیری حیات در آنها وجود دارد و به دور هر ستاره دارای سیاره می‌چرخند.
fℓ = نسبت سیاراتی که در طول عمرشان عملاً حیات در آن شکل می‌گیرد به تعداد سیاراتی که احتمال شکل‌گیری حیات در آنها وجود دارد.
fi = نسبت سیارات دارای حیات که می‌توانند حیات هوشمند (تمدن) را دارا می‌باشند.
fc = نسبت تمدن‌های دارای فناوری با علایمی قابل دریافت در کهکشان باشند.
L = مدت زمانی که در آن تمدن‌ها قابلیت برقراری تماس را دارا می‌باشند. (طول عمر تمدن)

مطالعه مدخل ویکی پدیا در این مورد بسیار مفید است.

   

پستهای اخیر

دار و دسته اپلیکیشن‌های «جکیل» و کلاهی که گاهی با نیت خوب یا بد سر اپل می‌گذارند!

ما در ایران به سبب تحریم‌ها به صورت ضمنی با اپلیکیشن‌های موسوم به «جکیل» آشنا هستیم! منظورم از «جکیل» دیگر چیست؟! توضیح خواهم داد. بگذارید از اینجا شروع کنم. به تازگی خیلی‌ها متوجه شدند که یک اپلیکیشن به نام Zoshy+ در اپ استور در بخش…

بالا آمدن سطح دریاها در دهه‌های آینده چه شهرهایی را از بین خواهد برد؟ شمال ایران دچار چه مشکلاتی…

بسیاری از شرایط تا زمانی که واقعا رخ ندهند، توسط ما جدی گرفته نمی‌شوند. تغییراتی اقلیمی از چیزی که ما تصور می‌کنیم، به ما نزدیک‌تر هستند و حتی در زمان زندگی خود ما، ممکن است مستقیما زندگی ما را تغییر بدهند. مثلا بر اساس تخمین‌هایی که در…

حالا دیگر مخاطب شما در فیس‌تایم می‌تواند هر آدمی باشد که یک مرورگر دارد، خواه در ویندوز و خواه در…

اپلیکیشن چت FaceTime اپل به لطف قابلیت‌های جدید سیستم‌عامل‌های iOS 15 و macOS Monterey، از ویژگی‌های جدیدی مانند اشتراک صفحه با دوستان، مود پرتره لایو، نویز کنسلینگ بهتر و حتی نسخه وب برخوردار شده است. نسخه تحت وب فیس‌تایم مورد توجه…

بهترین گوشی‌های سال ۲۰۲۰ که هنوز در سال ۲۰۲۱ ارزش خرید دارند

چه کسی می‌گوید شما باید همیشه جدیدترین و بهترین گوشی معرفی شده در امسال را بخرید؟ ما مطمئن نیستیم که این بهترین خرید برای شما باشد. استفاده از جدیدترین و بهترین گوشی با فناوری‌های روز و پیشرفته، لذت‌بخش و سرگرم‌کننده است اما همیشه بهترین…

گالری عکس: ملکه انگلیس حالا دیگر با سیزدهمین رئیس جمهور آمریکا هم در دوران زندگی خود ملاقات کرده!…

1- ملکه انگلیس در ملاقات با هری ترومن، وقتی او هنوز پرنسس بود - 31 اکتبر سال 1951 سه ماه بعد در ششم فوریه سال 1951، بعد از شاه جورج پنجم، پرنسس الیزابت، ملکه انگلیس شد. 2- هفدهم اکتبر سال 1957، رئیس جمهور آیزنهاور از خانواده…

لکسوس NX مدل ۲۰۲۲ معرفی شد: پیشرانه هیبریدی و سیستم سرگرمی جدید

علاقه‌مندان و مشتاقان این کراس‌اوور ژاپنی لوکس در یک خوشبختی تمام غرق خواهند شد. چون نسل جدید لکسوس NX برای سال ۲۰۲۲ دقیقا نقاط ضعف مدل‌های پیشین را از بین برده و با تغییرات متعدد، ظاهری جدید و امکانات تازه وارد بازار می‌شود. برای مثال،…
3 نظرات
  1. فراز گرگین می گوید

    این احتمالات و کار با اینا واقعا جذاب هستند. اما راستش تعداد کمی، حداقل در دوروبر من، این معادلات رو به سادگی درک میکنند؛ یا حداقل من ناتوان از بیانشون هستم. بارها شده با احتمالات سعی کردم حدودی تخمینی از چیزی بزنم ولی کسی توجهی نکرده و مشخصه که متوجه نشده حتی. ولی بنظرم مسائل با این روشها خیلی ساده تر بیان میشن. شاید استفاده از اونا خیلی بهتر باشه. خیلی چیزها رو میتونیم راحتتر درک کنیم. از جمله همین معادله درک.

  2. کاوه می گوید

    آقای فرمی که یکی از بزرگترین دانشمندان تاریخ بشری هست میگه اگر نتونیم چیزی رو با عدد و رقم بیان کنیم یعنی یا چیزی راجع به اون موضوع نمیدونیم یا اطلاعات بسیار کمی در مورد اون داریم

  3. امیرحسین می گوید

    انقدر مطلب جالبی بود که حسب عادت شبکه های اجتماعی دنبال دکمه ی لایک این پست می گشتم. نمی تونستم بدون لایک اون، این صفحه رو ترک کنم. این شد که بعد بیشتر از ۱۰ سال دنبال کردن مطالب یک پزشک، کامنتی هم براش نوشتم.
    تقریبا اکثر ما، بیشتر وقتها از فرمول های مشابهی استفاده میکنیم. بدون اینکه بدونیم اسمش مساله ی فرمی هست..

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.