Dalla metà del 20 ° secolo, gli astronomi sono alla ricerca di segni di civiltà extraterrestri intelligenti. Ma l'universo è ancora silenzioso. Proviamo a capire perché.
Enrico Fermi è uno dei "padri" della bomba atomica, della ricerca radioattiva e anche un premio Nobel. È difficile sopravvalutare il suo contributo allo sviluppo della meccanica quantistica e della fisica teorica. Molto spesso, tuttavia, il suo nome è associato a una semplice domanda che originariamente era una specie di scherzo tra gli scienziati che discutevano di UFO a Los Alamos nel 1950: dove sono tutti?
Fermi non fu la prima persona a porre la questione dell'intelligenza extraterrestre. Ma è con lui che è più spesso associato, quindi alla fine è diventato noto come il paradosso di Fermi. Può essere riassunto così: l'Universo è inconcepibilmente enorme, l'esistenza di una vita aliena intelligente è quasi innegabile, ma l'Universo ha quasi 14 miliardi di anni e altre creature hanno avuto abbastanza tempo per rivelarsi all'umanità, quindi dove sono tutti?
Innanzitutto, pensa ai risultati dello spazio umano. È possibile che nei prossimi decenni invieremo già le prime sonde interstellari - al sistema Alpha Centauri. Ma non è passato nemmeno un secolo dal volo del primo uomo nello spazio. Di cosa saremo capaci tra centinaia, migliaia o addirittura milioni di anni?
Enrico Fermi, da cui prende il nome il paradosso descritto / Smithsonian Institution Archives.
Fermi ei suoi colleghi hanno posto questa domanda 11 anni prima che Yuri Gagarin esclamasse: "Andiamo!" In teoria, una razza aliena tecnologicamente avanzata non dovrebbe avere difficoltà a colonizzare la Galassia, specialmente se avesse molti milioni di anni per essa.
Ma per poter dire con sicurezza che non siamo soli nell'universo, gli scienziati hanno bisogno di prove. Questa prova, per usare un eufemismo, è piccola, se non per dire che non esiste affatto. E le clausole secondo cui le leggi della fisica non consentono alle astronavi di muoversi al di sopra di una certa velocità non sono adatte a tutti.
Prendi Proxima Centauri, per esempio. Anche se ci vai allo 0,25% della velocità della luce, sarai in grado di arrivarci non prima di 16 anni. Il sistema TRAPPIST-1 ha circa 160 anni. Da molto tempo, ma questa è una goccia nell'oceano rispetto all'età dell'Universo e della Via Lattea.
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L'equazione di Drake
La prima cosa da considerare è l'equazione di Drake. Questa è una semplice formula matematica originariamente proposta dall'astronomo Frank Drake nel 1961. In poche parole: attraverso di essa stiamo cercando di calcolare il numero di civiltà tecnologicamente avanzate e comunità comunicanti nella Galassia. L'equazione di Drake ha questo aspetto:
Equazione di Drake / PPT-Online.
Molti astrofisici hanno provato a lungo a calcolare ogni valore, ma oggi l'equazione non ha una soluzione definitiva. R può anche essere il numero di stelle nella Galassia: si ritiene che ci siano 100 miliardi nella Via Lattea. Anche se prendiamo il minimo, la proporzione di stelle con sistemi planetari è di circa il 20% e ciascuna di queste stelle dovrebbe avere almeno un pianeta abitabile. Supponiamo che solo il 10% di loro sia stato in grado di sviluppare forme di vita intelligenti capaci di comunicare. Quindi ci liberiamo di considerevoli probabilità, perché finiamo con il 10% del 10% del 10%.
L è il tempo durante il quale c'è vita sul pianeta che è in grado di stabilire una connessione. Supponiamo che una certa razza sia esistita sul nostro pianeta da quando abbiamo esistito sul nostro: risulterà 10 ^ -8 (cento milionesimo). Il risultato è piuttosto pessimista: il risultato è due.
Con un tale risultato, dato che una di queste razze siamo noi che abbiamo effettuato i calcoli, c'è un'altra civiltà nella Galassia. Ma va notato che stiamo parlando di civiltà tecnologicamente avanzate. L'equazione di Drake non tiene conto delle comunità pre-tecnologiche.
Scala di Kardashev
La scala di Kardashev può essere tranquillamente aggiunta alla discussione del paradosso di Fermi. Questo è un metodo di sviluppo tecnologico della civiltà, sviluppato dall'astrofisico sovietico Nikolai Kardashev, che classifica le civiltà in base alla quantità di energia utile che possono utilizzare. La scala divide le civiltà come segue:
Tipo 1. Una civiltà in grado di sfruttare tutta l'energia disponibile sul suo pianeta.
Tipo 2. Una civiltà capace di sfruttare tutta l'energia irradiata dalla sua stella.
Tipo 3. Una civiltà in grado di sfruttare l'energia dell'intera galassia.
L'astronomo Carl Sagan credeva che siamo al 70% della strada per una civiltà del primo tipo e che saremo in grado di raggiungere questo livello in uno o due secoli. I calcoli moderni suggeriscono che possiamo diventare una civiltà di tipo II entro poche migliaia di anni e che ci vorranno da 100mila a un milione di anni per diventare una civiltà di tipo III.
Secondo alcuni scienziati, come Freeman Dyson, una civiltà di tipo II sarà in grado di costruire una cosiddetta megastruttura (nota anche come sfera di Dyson) attorno alla sua stella per massimizzare il suo raccolto di energia / pcworld.com
Come civiltà del secondo o terzo tipo, le creature devono essere in grado di muoversi nella Galassia a una velocità prossima alla luce (o più velocemente se imparano a infrangere le leggi della fisica conosciute).
Data l'età dell'universo e della Via Lattea, e l'esempio della nostra civiltà, sembrano esserci molte più domande che risposte.
Possibili soluzioni al paradosso di Fermi
Soluzione 1. Non c'è nessun altro e non c'è mai stato
Una delle possibili risposte è: non ci sono alieni e non ci sono mai stati. Un tale scenario può essere facilmente immaginato nell'universo di Aristotele e Tolomeo, un piccolo ammasso di sfere in orbita attorno alla Terra. Ma non viviamo in un tale universo. Dopo secoli di ricerca di pianeti simili alla Terra negli ultimi due decenni, i cosmologi hanno distrutto la piñata cosmica. Ogni anno vengono scoperte sempre più stelle con sistemi planetari, circa un quinto delle quali ha pianeti simili alla Terra. Più impariamo sull'Universo, più sembra assurda l'affermazione che solo uno di questi pianeti può esistere. Gli astrofisici e gli astrobiologi - come Adam Frank, che ricerca e studia le biosfere negli esopianeti - ritengono che questa sia la soluzione meno probabile al paradosso di Fermi.
Soluzione 2. La vita è, ma non ragionevole
Alcuni suggeriscono che nei prossimi 10-30 anni troveremo tracce delle forme più semplici di vita su Marte o su uno dei satelliti di giganti gassosi come Europa o Encelado. Ovviamente stiamo parlando di microbi o alghe. Questa decisione cambia la questione di dove sia tutto, in una versione più complessa di esso: cosa impedisce esattamente a un numero infinito di molecole di riunirsi sotto forma di vita intelligente?
La luna di Saturno Europa, sotto il ghiaccio di cui gli scienziati sperano di trovare segni di vita, anche se non intelligente.
Qui puoi pensare a tutti i fattori che hanno contribuito all'aspetto dell'uomo. Prima - la scintilla della vita, seguita dalla formazione di cellule semplici, poi - organismi multicellulari complessi e poi - la formazione di organi, come il cervello. Se una mente umanoide è rara, uno di questi passaggi può essere molto difficile da superare. Ad esempio, è noto che ci sono diversi milioni di specie di organismi viventi sulla Terra, ma solo una di loro ha prodotto civiltà (almeno come la conosciamo). Il relativo silenzio dell'Universo presuppone la presenza di una sorta di "grande filtro" che limita lo sviluppo di un numero maggiore di esseri intelligenti. Alcuni scienziati ritengono inoltre che non abbiamo superato questo "grande filtro" in un lontano passato, ma che ci attende in futuro. Cioè, il punto non è che la vita intelligente sia rara, ma questoche appare per diverse migliaia di anni prima di scomparire per ragioni sconosciute.
Soluzione 3. C'è molta vita intelligente, ma è silenziosa
Questa probabilità, nota anche come "ipotesi zoo", offre alcune strane spiegazioni. Forse l'umanità è ancora così primitiva che le civiltà avanzate non ci considerano degni di attenzione o comunicazione. O forse altre civiltà hanno capito che l'auto-scoperta porterà alla distruzione da parte di violenti colonizzatori intergalattici. Oppure il sistema solare si trova semplicemente in un angolo tranquillo e pacifico dell'universo, per puro caso. Ma forse una delle spiegazioni più esotiche è che il nostro universo è un'enorme simulazione al computer.
Ci sono molte ragioni per il silenzio universale e non si può dire che nessuna delle ipotesi sia vera al 100%. In ogni caso, finora, l'umanità non è riuscita a trovare una sola civiltà extraterrestre. Fino a quando non avremo una spiegazione accurata, il paradosso di Fermi manterrà svegli gli astrofisici di notte, tormentandoli con la domanda su dove sia tutto.
Vladimir Guillen
