Paradosso di Fermi

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Il paradosso di Fermi è un paradosso proposto dal fisico Enrico Fermi nel contesto della probabilità di contattare forme di vita intelligenti extraterrestri.

Il paradosso si riassume solitamente nella domanda "Dove sono? Se ci sono così tante civiltà evolute, perché non abbiamo ancora ricevuto prove di vita extraterrestre come trasmissioni di segnali radio, sonde o navi spaziali?".

In sostanza, la questione è se noi esseri umani siamo la sola civiltà tecnologicamente avanzata dell'Universo.

Il problema è stato posto per contrastare le stime più ottimistiche dell'equazione di Drake, che propongono un universo ricco di pianeti con civiltà avanzate, in grado di stabilire comunicazioni radio, inviare sonde o colonizzare altri mondi. Noi terrestri siamo agli inizi da questo punto di vista, ma altre civiltà potrebbero avere lanciato i loro messaggi da un tempo sufficiente perché siano già giunti a noi.

La situazione paradossale è dovuta al contrasto tra l'opinione diffusa che noi non siamo soli nell'universo e il fatto che i dati osservativi contrastino con questa affermazione. Ne deriva che la nostra osservazione o comprensione dei dati deve essere errata o incompleta.

[modifica] Possibili soluzioni

I parametri che figurano nell'equazione di Drake sono tutt'altro che definiti e questo non permette di risolvere oggettivamente in alcun senso il paradosso. Di seguito sono elencate diverse possibili soluzioni del paradosso di Fermi, dall'estremo più pessimistico verso quello più ottimistico.

[modifica] Siamo soli

Una spiegazione potrebbe semplicemente essere che la probabilità che la vita si evolva spontaneamente nell'universo e si evolva fino a produrre una civiltà evoluta sia estremamente bassa.

Molti sono gli elementi contemporaneamente necessari perché la vita come la intendiamo noi, basata sul carbonio, possa evolversi. La posizione all'interno della galassia è importante, perché una zona in rapida evoluzione stellare sarebbe ricca di radiazione nociva per la vita biologica. L'orbita che il pianeta percorre intorno alla sua stella centrale è importante. Se troppo stretta o troppo ampia le temperature non consentirebbero la presenza costante di acqua liquida, che è da alcuni reputato un elemento imprescindibile della vita biologica. Anche l'ellitticità e l'inclinazione dell'orbita sono importanti, così come la natura stessa del sole e la presenza di lune intorno al pianeta. Gli studi sul nostro sistema solare sembrano confermare l'eccezionalità della vita sulla Terra.

Sono in corso inoltre studi per individuare e studiare pianeti extrasolari.

Questa tesi può essere contrastata sostenendo che la vita non debba necessariamente essere come la osserviamo sulla Terra, ma possa evolversi in condizioni differenti e non necessariamente debba basarsi sul carbonio. Recenti studi sulle sorgenti calde nelle profondità marine, sui ghiacci profondi in Antartide e sul satellite di Saturno, Titano, stanno cercando di comprendere più a fondo la natura e la diffusione della vita.

L'ipotesi della panspermia sostiene inoltre che la vita possa diffondersi facilmente nell'universo o addirittura, nella forma sostenuta da Francis Crick, essere deliberatamente diffusa da civiltà tecnologicamente evolute.

Molti parametri dell'equazione di Drake definiscono le probabilità di sviluppo della vita e la sua evoluzione fino a civiltà intelligente.

Da un punto di vista più filosofico l'esclusività della vita sulla terra è dibattuta dal principio antropico, che nella sua formulazione più forte ipotizza un universo totalmente a misura d'uomo.

[modifica] Esistono ma non comunicano

Ancora più complesso è ipotizzare quale sia la probabilità che una prima forma di vita biologica possa evolversi fino a creare una specie autocosciente e desiderosa di comunicare. È possibile che nell'universo esistano molti corpi celesti ospitanti una forma di vita, ma su pochissimi questa si sia evoluta in una civiltà tecnologica. Anche da questo punto di vista sono utili le esplorazioni planetarie.

Ma se una civiltà sviluppa i mezzi adatti, avrà l'idea o il desiderio di cercare di comunicare con altri mondi?

Magari perché non ci considerano degni o hanno paura di noi.

[modifica] Le civiltà evolute hanno breve durata

Un parametro dell'equazione di Drake è la durata media delle civiltà tecnologicamente evolute e in grado di comunicare con noi. Al tempo di Drake si stimò una durata di dieci anni, poiché l'unica civiltà nota, la nostra, trasmetteva onde radio nel cosmo all'incirca da questo periodo. Attualmente per lo stesso motivo si può portare questo parametro a cinquanta anni. Il problema è che il campione studiato è ovviamente poco significativo.

Una possibile causa della scomparsa di una civiltà è l'autodistruzione. Se una civiltà tende naturalmente ad annientarsi, è solo questione di tempo perché inventi i mezzi necessari. L'unico dato osservativo disponibile è che la nostra civiltà dispone da decenni dei mezzi necessari, ma per ora è sopravvissuta. Anche in questo caso è difficile dire quanto l'aggressività sia prerogativa della specie umana o sia una costante universale intrinsecamente legata all'evoluzione dell'essere intelligente. Si consideri che non è necessaria una distruzione totale della specie, ma è sufficiente una involuzione a livelli primitivi dei sopravvissuti per sottrarre la civiltà alla lista di quelle in grado di comunicare.

Un altro pericolo per un pianeta è il possibile impatto di un asteroide. Sappiamo che la terra è stata più volte bersaglio di impatti catastrofici, che hanno causato diverse estinzioni di massa (la più nota nell'opinione pubblica è quella dei dinosauri). Un evento di questo tipo sarebbe ben prevedibile da una civiltà anche più arretrata della nostra, ma difficilmente prevenibile.

Altri rischi naturali o indotti sono legati all'alterazione del clima, che può arrivare ad annientare una civiltà a causa dell'impoverimento dell'agricoltura.

[modifica] Non siamo in grado di ricevere le loro comunicazioni

Tutti i nostri attuali tentativi di inviare o ricevere comunicazioni con altri mondi si sono basati sull'utilizzo di onde elettromagnetiche. Così come prima dell'epoca di Guglielmo Marconi non avremmo neppure immaginato di usare questo mezzo, così potremmo non essere neppure in grado di immaginare le tecniche usate da civiltà più evolute di noi. Alcune tecnologie teorizzate potrebbero essere basate sui neutrini, le onde gravitazionali o l'entanglement quantistico. Attualmente non saremmo in grado di ricevere alcun messaggio trasmesso con questi sistemi. Si può comunque ipotizzare che una civiltà attraversi diverse fasi di evoluzione tecnologica, passando anche per le relativamente facili onde elettromagnetiche. È ragionevole ritenere che scienziati di questa civiltà siano in grado comunque di ricevere e decodificare segnali radio, anche se per loro ormai obsoleti.

Rimanendo nel campo delle onde radio dobbiamo tenere in considerazione il problema delle velocità della luce. Le microonde (unica banda in grado di uscire dall'atmosfera) da noi emesse da quando si è sviluppata la televisione, si stanno ancora allontanando da noi alla velocità della luce in tutte le direzioni. La sfera entro la quale queste informazioni sono ricevibili è detta sfera di Marconi, e il suo raggio in anni luce coincide con il periodo in anni dal quale le trasmissioni sono iniziate. Nel caso della Terra questo valore è di circa 50 anni luce. Ogni civiltà all'esterno di essa non è ancora in grado di individuarci. Inoltre si ha la tendenza ad ottimizzare le trasmissioni focalizzandole in fasci di bassa energia a microonde o laser, in modo simile a quello che sta avvenendo sulla Terra con i ponti radio ed i telefoni cellulari di ultima generazione.

Da molti anni è in corso un progetto che cerca sistematicamente di individuare possibili trasmissioni intelligenti provenienti dal cosmo: il progetto SETI@home. I segnali radio vengono ricevuti dal radiotelescopio di Arecibo in Porto Rico e analizzati da una rete di migliaia di personal computer di partecipanti volontari.

Fino ad ora (2006) nessun segnale è stato rilevato da questo progetto e da tutti i precedenti tentativi.

Recentemente è però stato fatto notare, relativamente alla possibile ricezione di segnali dal cosmo, che una modulazione particolarmente evoluta diventa sempre più difficile da riconoscere come portatrice di informazione e quasi indistinguibile dal rumore di fondo se non se ne conosce la chiave di codifica. In sostanza i segnali potrebbero essere arrivati ma non li abbiamo riconosciuti.

[modifica] Sono tra noi

Secondo alcune tesi esseri alieni ci avrebbero già contattato e sarebbero addirittura tra noi. Ogni anno si accumulano centinaia di documenti fotografici su oggetti volanti non identificati (UFO).

Questi argomenti difficilmente possono essere considerati seriamente. I pochi casi non riconducibili ad una evidente origine terrestre sono comunque molto dubbi.

Ritrovamenti di antichi oggetti o rappresentazioni artistiche (vedi OOPART) secondo alcuni documenterebbero l'arrivo di civiltà evolute sulla Terra in epoche passate. Si è sostenuto che oggetti come la pila di Baghdad o presunte sagome di aeroplani ritrovati in antichi edifici sudamericani, possano essere frutto, secondo alcuni, dell'esperienza di contatto di queste antiche civiltà con esseri evoluti di provenienza extraterrestre. Anche queste ipotesi difficilmente trovano un riscontro scientifico.