Paradoxo de Fermi

Representación gráfica da mensaxe de Arecibo, o primeiro intento da Humanidade de usar ondas de radio para comunicar de forma activa a súa existencia a civilizacións extraterrestres.

O paradoxo de Fermi xorde da aparente contradición entre as altas estimacións de probabilidade de existencia de civilizacións extraterrestres (como na ecuación de Drake), e a manifesta falta de evidencia da existencia de tales civilizacións.

A ecuación de Drake para estimar o número de civilizacións extraterrestres coas que eventualmente poderíamos poñernos en contacto parece implicar que tal tipo de contacto non é extremadamente raro. A resposta de Fermi a esta conclusión é que se houbese numerosas civilizacións avanzadas na nosa galaxia entón "Onde están? Por qué non atopamos trazas de vida extraterrestre intelixente, por exemplo, sondas, naves espaciais ou transmisións?". Aqueles que se adhiren ás conclusións de Fermi adoitan referirse a esta premisa como o principio de Fermi.

O paradoxo pode resumirse do xeito seguinte: A crenza común de que o Universo posúe numerosas civilizacións avanzadas tecnoloxicamente, combinada coas nosas observacións que suxiren todo o contrario é paradoxal, suxerindo que ou ben o noso coñecemento ou ben a nosas observacións son defectuosas ou incompletas.

Este paradoxo xurdiu en medio dunha conversa informal de Fermi con outros físicos de laboratorio e tivo importantes implicacións nos proxectos de procuras de sinais de civilizacións extraterrestres (SETI).

Socioloxicamente é interesante subliñar que a formulación do paradoxo xurdiu nunha época na que Fermi estaba a traballar no Proxecto Manhattan co fin do desenvolvemento da bomba atómica norteamericana. A resposta de Fermi ao seu paradoxo é que toda civilización avanzada desenvolvida na galaxia desenvolve coa súa tecnoloxía o potencial de exterminarse, tal e como percibía que estaba ocorrendo na súa época. O feito de non atopar outras civilizacións extraterrestres implicaba para el un tráxico final para a humanidade.

A hipótese da 'Terra Especial'

Unha liña emerxente de pensamento, chamada a 'Hipótese da Terra Especial', suxire que a vida multicelular pode ser estraña no universo debido a unha posíbel certeza de planetas parecidos á Terra. O argumento é que se deron moitas coincidencias improbábeis para facer posíbel a vida complexa na Terra. Uns poucos exemplos de tales condicións menciónanse a continuación.

Os brazos espirais da galaxias teñen moitas novas e supernovas e a radiación que emiten crese que é prexudicial para a vida superior. O Sistema Solar está nunha órbita moi especial dentro da Vía Láctea (a nosa galaxia). É unha órbita case perfectamente circular, a unha distancia na cal o sistema solar móvese á mesma velocidade que as ondas de choque que forman os brazos espirais. A Terra estivo entre os brazos espirais durante centos de millóns de anos, máis de 30 órbitas galácticas, case todo o tempo no que existiu vida superior na Terra.

Outro punto crucial é a Lúa. A popular teoría do 'Grande Impacto' postula que se formou por unha rara colisión entre unha nova Terra e un planeta de tamaño similar a Marte 4.450 millóns de anos atrás. A colisión tivo que ocorrer nun ángulo exacto; demasiado directo e a terra destruiríase, demasiado pouco directo e o corpo similar a Marte sería desviado. Ademais, as mareas debido á lúa estabilizan o eixo da Terra. Sen a lúa, as súas variacións, coñecidos como precesión dos equinoccios, causarían variacións do clima tan dramáticas que poderían imposibilitar a vida. As mareas lunares tamén axudan a manter quente o núcleo da Terra, que debe ser fluído para xerar o campo magnético da Terra; sen el, o vento solar acabaría con todo o ar e mais a auga nun período duns poucos millóns de anos.

Aínda que a hipótese da Terra Especial é atraente, argumentouse que unha teoría que insiste en que deben darse condicións terráqueas para a vida complexa é pouco imaxinativa, porque exclúe diferentes formas de vida.

A ecuación de Drake

Aqueles que cren nas suposicións máis optimistas usadas na ecuación de Drake proposta polo doutor Frank Drake e as incluso máis optimistas suposicións do doutor Carl Sagan, engaden que a vida intelixente é tamén común no Universo. Dise que facendo suposicións e argumentos que se cren razoábeis podemos supor que se a vida é posíbel, dado que o universo é tan vasto, non debería ser só posíbel, senón case certo que hai un gran número de civilizacións extraterrestres no Universo. Así e todo, a xente que se adhire á premisa do paradoxo de Fermi cre que, non habendo probas do contrario, con toda a probabilidade, os humanos (como unha especie tecnoloxicamente avanzada) están efectivamente sós ao menos na nosa parte da Vía Láctea. Aínda máis, din que dado que non podemos determinar aínda as variábeis da ecuación de Drake con seguridade, non podemos determinar o número de civilizacións extraterrestres baseándonos unicamente nesta ecuación. Debemos polo tanto, din, confiar nos datos, que soamente agora están empezando a ser recompilados de maneira significativa. Só entón poderemos empezar a intuír os valores de cada unha das variábeis da ecuación de Drake.

Datos actuais

O noso sistema solar, se se observase cun radiotelescopio dende unhas poucas decenas de anos luz, parecería infrecuente pola enorme cantidade de ondas de radio (debidas ás radiotransmisións humanas) emitidas polo que parece, por outra banda, unha estrela nada especial. Poderíase presumir que unha emisión similar nunha estrela achegada se detectaría inmediatamente como infrecuente por nós.

Recolléronse datos observacionais e de radio, analizado durante varias décadas por proxectos tales como o Proxecto Ozma, o proxecto Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) e varios proxectos en procura de planetas extrasolares. Ata agora, os datos do SETI mostran que non hai estrelas da secuencia principal que teñan emisións de radio infrecuentes; isto parece indicar que somos a única especie que radiotransmite, polo menos na porción explorada da nosa parte da Galaxia. Ademais, a maioría dos planetas extrasolares que foron descubertos ata a data parecen ter duras condicións ambientais para formas de vida avanzadas.

Algunha xente cre que estes resultados probabelmente teñen un erro significativo de mostraxe:

• Pode que outras especies non usen as radiofrecuencias que estamos buscando ou que non deixen escapar cantidades significativas de radiofrecuencia (agora mesmo deixamos escapar menos enerxía radiada que unhas poucas décadas atrás debido ao uso da transmisión por cable e por satélite). Civilizacións máis avanzadas poderían usar uns sistemas de comunicación punto a punto láser ou microondas que son moito máis eficientes.
• Podemos atopar máis facilmente sistemas planetarios con órbitas e configuracións que son menos estábeis que o noso

Aínda outros propoñen que somos probabelmente a única especie emisora, polo menos na Vía Láctea, porque doutro xeito estariamos inundados por radiotransmisións extraterrestres e seríamos xa superados por intentos temperáns de colonización.

O argumento contra a premisa detrás do paradoxo de Fermi

E.T. chama a casa

Algúns dos que se adhiren ao principio Fermi propoñen que habendo un desenvolvemento suficiente, as transmisións de radio de calquera civilización avanzada abondo empezarían a escurecer a súa estrela nai na parte radio do espectro. Dado que o uso do espectro electromagnético para a transmisión de información é relativamente barata e doado, un agardaría que calquera civilización tecnolóxica tomase vantaxe de polo menos unha parte do espectro durante o seu desenvolvemento. Os críticos responden que aínda que se procuraron activamente sinais extraterrestres durante case 30 anos en proxectos como o SETI e escoitando pasivamente a estática durante case 100 anos, aínda non se oíu ningunha emisión alieníxena nin observamos ningunha estrela da secuencia principal cunha curva de radio infrecuente que puidese indicar unha civilización tecnolóxica.

Aqueles que cren que a galaxia ten moitas civilizacións tecnoloxicamente avanzadas contraatacan dicindo que os extraterrestres poden estar a usar outro medio distinto da radio ou que en todo caso poden escoller esconder as súas transmisións por algunha razón descoñecida. Os defensores do principio de Fermi din que podería ser, mais só se hai moi poucas de civilizacións así coincidentes no espazo e no tempo e só se abandonasen axiña a radio como un medio de transmisión. De calquera maneira, din, se houbese moitas destas civilizacións, as súas transmisións provocarían un grande impacto en ao menos algunha parte do espectro electromagnético como mínimo durante unha parte do seu desenvolvemento. Aínda máis, se houbese tantas civilizacións extraterrestres avanzadas como Drake e Sagan estimaron, a súa presenza seria obvia polas súas transmisións. O feito de que só puidemos recibir e producir estas transmisións durante só unha pequena fracción da nosa historia pode estar limitando o proxecto SETI neste aspecto.

O principio antrópico

Similar á hipótese da Terra Especial é o principio antrópico, a idea de que o universo esta 'finamente axustado' para posibilitar a vida como a coñecemos. O principio postula que dado que a vida na Terra non podería existir se algún dos moitos parámetros do universo se modificase lixeiramente, parece que os humanos teñen unha vantaxe única sobre calquera outra forma de vida intelixente. Isto fai concibible que sexamos a única especie intelixente.

Os críticos argúen que o principio antrópico é esencialmente unha tautoloxía; a vida como a coñecemos podería non existir se as cousas fosen diferentes, mais poderían existir no seu canto formas de vida diferentes. Incluso son máis impactantes varias publicacións do 2004 de Stephen Hawking, que afirma que hai un 98% de posibilidades de que un universo do noso tipo proveña dun Big Bang.

A contribución de Freeman Dyson

Popularizada polo doutor Freeman Dyson, unha esfera de Dyson é unha envoltura opaca ao redor dunha estrela. Tal envoltura sería creada por unha civilización alieníxena avanzada que desexase gardar tanta enerxía radiada polo seu sol como fose posíbel. O deseño exacto dunha esfera de Dyson non foi especificado; podería consistir en milleiros de millóns de colectores solares e hábitats espaciais independentes ou ben ser unha estrutura única unificada, mais en calquera caso estaría feita de materia sólida e interceptaría a maioría da luz emitida pola estrela para ser irradiada outra vez coma calor. Unha estrela rodeada por unha esfera de Dyson emitiría o espectro característico do corpo negro sen as fortes liñas espectrais que amosa o plasma estelar, probabelmente co seu pico afastado infrecuentemente no infravermello para unha estrela do seu tamaño. Con esta especulación, os astrónomos poden buscar no ceo nocturno estrelas con colorido infrecuente, que, postulan, indicarían vida intelixente altamente avanzada. Estas estrelas non foron atopadas.

Algúns seguidores do principio de Fermi din que é altamente improbábel que todas as civilizacións avanzadas non tomen vantaxe total da fonte de potencia da súa estrela nai e ao facer iso cambiar a sinatura electromagnética do seu sol.

Colonización extraterrestre

Os seguidores do principio de Fermi din que, dado o que sabemos pola habilidade da vida para se sobrepoñer á adversidade e colonizar novos hábitats no noso propio planeta, podemos asumir razoabelmente que a vida noutros lugares segue os mesmos principios. Se se dá isto, os seguidores do principio de Fermi postulan que calquera civilización avanzada case con certeza buscará novos recursos e colonizará primeiro o seu propio sistema solar, e despois os sistemas solares circundantes. Algúns escritores trataron de estimar o tempo que tardaría unha civilización en colonizar a galaxia enteira. Determinaron que farían falla entre 5 e 50 millóns de anos para lograr este obxectivo [1] — un tempo relativamente pequeno a escala xeolóxica, menos aínda a escala cosmolóxica.

Solucións ao paradoxo

Existen - mais a maioría da xente non o sabe aínda

Aqueles que cren que os Ovnis son naves espaciais extraterrestres teñen unha resposta ao paradoxo: que é razoábel crer que unha forma de vida intelixente dabondo para viaxar ata o noso planeta pode permanecer aquí sen que a detectemos. Alternativamente, puidemos ser xa detectados por eles, e unha mensaxe ou un emisario están 'en camiño' (...) Outros botan man das teorías da conspiración para alegar que as probas de visitas extraterrestres están sendo ocultadas por unha elite de políticos que non queren que o público saiba a verdadeira extensión dos contactos.

Existen, estiveron aquí, mais non estabamos

Algunhas persoas (tales como Stephen Baxter), indicaron que a habilidade da humanidade para detectar e comprender a vida intelixente extraterrestre existe só dende un período moi curto de tempo, talvez só un século.

De acordo a este punto de vista, a humanidade simplemente non leva un período de tempo dabondo como para atopar vida extraterrestre. Por exemplo, hai un millón de anos, non habería na terra humanos que os extraterrestres puidesen atopar. Tamén podería haber outros mundos máis prometedores que visitar.

Incluso se os extraterrestres xa visitaran a terra recentemente, poderían ser tomados como entes sobrenaturais polas primeiras culturas humanas.

Existen, mais non se comunican connosco

Unha posibilidade é que agachen a súa existencia á humanidade. Poderían facelo debido a consideracións éticas ou un desexo de manter a diversidade cultural. Tamén se poderían ocultar deliberadamente para evitar a súa destrución por outras civilizacións aínda mais avanzadas.

Outra idea proposta é a do zoo, que suxire que a Terra esta sendo vixiada para o seu estudo ou por propósitos éticos. A idea é similar á 'Primeira Directiva' da serie Star Trek. A humanidade tería que atinxir certo límite ético ou tecnolóxico antes de ser contactada.

(...)

Unha idea recente é que o uso de tecnoloxías de radiodifusión como a radio son fundamentalmente un malgasto de enerxía e que as civilizacións máis avanzadas poderían non usalas por esa razón. Dado que a radiodifusión é emitida en todas direccións, precísase moita enerxía para que o sinal chegue a unha distancia dada. A tecnoloxía humana está substituíndo a radiodifusión pola comunicación por cables (fibra óptica), transmisión por láser etc...

(...)

Existen e comunícanse mais non os escoitamos

Outros puntos de vista din que os extraterrestres están intentando comunicarse connosco mais non os detectamos.

Este punto de vista está en interdito pola ciencia actual.

(...)

Desapareceron

Autores de ciencia ficción propuxeron outra posíbel explicación: algo ou alguén destrúe a vida intelixente. Este tema pode atoparse en novelas de ciencia ficción como Pórtico e as súas secuelas de Frederik Pohl.

(...)

Outra alternativa é que a vida intelixente tende a destruírse a si mesma (guerra nuclear, guerra bacteriolóxica, química, esgotamento dos recursos etc.).

Nunca existiron

Outros propoñen que as condicións para que se cre a vida son raras no universo. Incluso para que a vida evolucione e cheguen a existir civilizacións intelixentes, deben darse condicións aínda máis estrañas e manterse durante o tempo.

Quizais os impactos de meteoritos, explosións de supernovas, os refachos de raios gamma son tan comúns que preveñen que a vida poida chegar a formarse ou prosperar.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• The Fermi Paradox: An Approach Based on Percolation Theory , por Geoffrey A. Landis (inglés)