La simulazione al computer dell'evoluzione della galassia ci permette di risolvere il paradosso di Fermi, secondo il quale civiltà aliene non possono passare inosservate, ammesso che esistano. Nella serie Techno Weekend, Forbes parla di idee scientifiche e tecniche non molto pratiche, ma comunque curiose
Un articolo di quattro rinomati astrofisici, pubblicato online il mese scorso, affronta domande all'intersezione tra fantascienza e cosmologia: la supercivilizzazione intelligente può colonizzare una galassia e, in tal caso, quanto tempo ci vorrà.
Si ritiene che le prime domande del genere siano state poste dal famoso fisico Enrico Fermi all'inizio degli anni '50, e quindi questo problema è entrato nella storia della scienza come il "paradosso di Fermi". Nella sua forma più generale, il paradosso si presenta così: ci sono centinaia di miliardi di stelle nella nostra galassia, ed è logico presumere che le civiltà emergano di volta in volta vicino ad alcune di esse, come è successo vicino al nostro Sole. Queste civiltà, sviluppandosi, iniziano a dominare i sistemi stellari circostanti. È questo obiettivo promettente che l'umanità si è posta a metà del ventesimo secolo e, ovviamente, non è ancora scomparso dall'agenda, poiché i nostri "viaggiatori" hanno già lasciato il sistema solare e volano verso le stelle vicine. Pertanto, le civiltà avanzate dovrebbero avere abbastanza tempo per apparire nelle vicinanze del nostro pianeta. Allora dove sono?
Nel 1975, l'astrofisico Michael Hart pubblicò un famoso articolo in cui offriva la soluzione più pessimistica al paradosso. Al centro del suo ragionamento c'è il "Fatto A": non ci sono esseri alieni nelle vicinanze della Terra e non lo sono mai stati. Hart a sua volta ha escluso tutte le possibili spiegazioni per questo fatto associato alla velocità limitata del viaggio interstellare e al tempo di esistenza delle civiltà. Rimane solo una spiegazione: le civiltà aliene semplicemente non esistono. Tuttavia, molti astronomi e cosmologi non potevano accettare questo punto di vista.
Paradossi di percezione
La maggior parte dei critici delle idee di Hart sottolineano che considerava l'espansione graduale come un attributo inevitabile della civiltà. Questa ipotesi può essere errata se prendiamo in considerazione un altro attributo degli esseri intelligenti: la psicologia.
Una delle prime considerazioni, espressa poco dopo la prima formulazione del paradosso di Fermi, è nata, ovviamente, sotto l'influenza della corsa agli armamenti nucleari in atto sul nostro pianeta in quel momento. Questo argomento è che lo sviluppo tecnologico minaccia la civiltà con l'autodistruzione. L'assenza di segni di una visita aliena sulla Terra può significare che civiltà intelligenti, rendendosi conto del pericolo dello sviluppo illimitato della tecnologia, ad un certo punto mettono questo sviluppo sotto stretto controllo. L'espansione cosmica non avviene, ma questo non significa che la superintelligenza non esista o non potesse padroneggiare la tecnica del viaggio interstellare: semplicemente non la voleva. E quelli che non hanno potuto vincere la tentazione hanno cessato di esistere secondo le leggi inesorabili della storia.
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Una variazione interessante su questo punto di vista è espressa da Sir Martin Rees, il cosmologo britannico e forse l'astronomo più famoso dei nostri tempi. Crede che la supercivilizzazione intelligente, forse, non si manifesti in alcun modo nelle nostre vicende terrene, perché è troppo immersa nei propri pensieri. Ci sono molti segreti nell'Universo che meritano una riflessione profonda, e più a lungo si sviluppa la civiltà, più vuole pensare con calma a questi segreti. Una vanità oziosa, come la conquista delle galassie, non si addice alla super mente.
Un altro punto di vista si basa anche sulla psicologia, ma non sugli alieni, ma sull'umanità stessa. È espresso da Seth Shostak, capo astronomo del progetto SETI ("Search for Extraterrestrial Intelligence"). "Gli insetti clicker nel mio giardino non si accorgono di essere circondati da esseri senzienti, cioè io e i miei vicini", dice. "Tuttavia, siamo qui." Un argomento del genere può sembrare un po 'offensivo per l'umanità, ma è abbastanza ragionevole: per notare la presenza di una superintelligenza, devi prima almeno capire cos'è e come potrebbe apparire, e questo di per sé non è un compito cognitivo facile - almeno per uno scarafaggio …
Tuttavia, è possibile risolvere il paradosso di Fermi senza costruire ipotesi sulla psicologia delle supercivilizzazioni e senza offendere l'umanità? Gli astrofisici Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank e Caleb Scharf si sono dati questo compito. Le loro simulazioni offrono una risoluzione più ottimistica del paradosso.
Galaxy in movimento
Nei modelli precedenti, l'arena dell'attività di supercivilizzazione era vista nello spirito della cosmologia di Giordano Bruno: come uno spazio pieno di stelle stazionarie eterne. La sfera di influenza della supercivilizzazione in questo caso sembra una bolla in espansione attorno alla stella nativa, e la velocità di questa espansione dipende solo dalla velocità raggiunta del viaggio interstellare. Gli autori dell'articolo presentato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal, tuttavia, propongono di considerare la nostra galassia come un oggetto dinamico.
Il quadro dell'espansione della civiltà dovrebbe dipendere fortemente dal movimento delle stelle all'interno della Galassia. Il nostro Sole ha compiuto circa 50 rivoluzioni attorno al centro galattico durante la sua esistenza, spiega il coautore Carroll-Nellenbeck dell'Università di Rochester per il progetto Nautilus. Se teniamo conto di questo fatto, l'intensità dell'espansione praticamente cessa di dipendere dai limiti tecnologici sulla velocità del viaggio interstellare. Allo stesso tempo, il modello stesso di espansione cambia: invece di espandere le sfere, dovremmo vedere un quadro molto più complesso.
Nella simulazione, condotta dagli autori, si considera la propagazione del “fronte di insediamento”. Si è scoperto che anche con ipotesi conservative, la galassia può essere popolata in tempi relativamente brevi. Tuttavia, la variazione di alcuni parametri, come la vita delle civiltà e la preferenza di determinate direzioni di espansione, ha dato un risultato praticamente escluso dai precedenti modelli semplificati. Si è scoperto che tra la "galassia vuota" e la "galassia brulicante di vita" c'è un ampio settore di altre possibilità. Negli scenari più probabili, la galassia è infatti in gran parte abitata, ma in essa rimangono grandi "vuoti", dove l'espansione non è ancora penetrata. Se il nostro sistema stellare finisce in uno di questi vuoti, il che è probabile,questo può spiegare il "fatto A" formulato da Hart - l'assenza di tracce visibili di visite - e quindi risolvere il paradosso di Fermi in un modo desiderabile per l'umanità.
Adam Frank e Jason Wright ritengono che il punto principale del loro lavoro sia questo: se non vediamo ancora tracce della presenza della supercivilizzazione nella Galassia, allora dobbiamo solo dare un'occhiata più da vicino.
Come cercare l'intelligenza extraterrestre?
Se, come risulta dal lavoro in discussione, le civiltà che seguono il percorso del progresso tecnologico possono benissimo esistere nella galassia, ciò significa che una direzione ragionevole per la loro ricerca è cercare di trovare tracce visibili di questo progresso, cioè una "firma tecnologica".
Molti articoli scientifici sono stati scritti su come potrebbe apparire una tale "firma". Forbes ha parlato di uno di loro una settimana fa: il matematico Louis Crane si è chiesto come sarebbe stato dal lato di una civiltà che ha deciso di utilizzare buchi neri in miniatura creati dalla radiazione di un potente laser gamma come fonte di energia. Un altro articolo su questo argomento è stato pubblicato la scorsa settimana. Questa volta, Brian Lacey dell'Institute for Advanced Study di Princeton si è chiesto se potessimo individuare i pannelli solari di una nave aliena proveniente dalla Terra che ha raggiunto il sistema solare.
I riflessi dei pannelli solari dei satelliti di comunicazione vicini alla Terra spesso rientrano nel campo visivo dei telescopi amatoriali terrestri. L'articolo di Lackey fornisce un calcolo dettagliato dei fattori che influenzano la probabilità che un tale oggetto venga visto. Questi fattori includono la superficie della batteria, l'orientamento e la velocità di rotazione. L'autore ha mostrato che il telescopio panoramico Pan-STARRS1 alle Hawaii, scrutando il cielo alla ricerca di oggetti pericolosi per la Terra, poteva notare uno specchio a rotazione lenta che misura un paio di decine di metri alla distanza di una unità astronomica. Tuttavia, affinché uno di questi oggetti possa entrare con certezza nella cornice del telescopio, il loro numero nella regione interna del sistema solare deve raggiungere un milione. Quindi, anche se un veicolo spaziale interplanetario con enormi pannelli solari è molto vicino a noi,la probabilità di trovarlo è piccola.
Tuttavia, come abbiamo visto sopra, gli astronomi terrestri raramente si accontentano di conclusioni pessimistiche. Lackey considerò il seguente caso: e se la stazione robotica aliena fosse arrivata da noi molto tempo fa, fosse fuori uso e si fosse trasformata in detriti orbitali, come quello che l'umanità produce in abbondanza? In questo caso, è molto probabile che finirà il suo viaggio in uno dei "punti di Lagrange", dove la gravità dei diversi corpi nel sistema solare si bilancia tra loro. Se focalizzi le osservazioni su questi punti, sostiene Lackey, allora bastano solo un centinaio di specchi spaziali per essere notato da uno dei piccoli telescopi della Terra. Perché, allora, non sono stati ancora notati? Forse gli alieni sono solo abituati a ripulire i rifiuti dopo se stessi, suggerisce l'autore dell'articolo.
Autore: Alexey Aleksenko
