Paradosso di Fermi

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Il paradosso di Fermi sorge nel contesto di una valutazione della probabilità di entrare in contatto con forme di vita intelligente extraterrestre[1]. Il nome del paradosso deriva dal fatto che la tradizione ne attribuisce la formulazione al fisico Enrico Fermi.

Il paradosso si riassume solitamente nella domanda: "Dove sono tutti quanti? 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?". Estremizzando la questione, il problema verte sul chiedersi se gli esseri umani sono la sola civiltà tecnologicamente avanzata dell'Universo. Questo problema viene posto, di solito, come monito alle stime più ottimistiche dell'equazione di Drake, che proporrebbero un universo ricco di pianeti con civiltà avanzate, in grado di stabilire comunicazioni radio, inviare sonde o colonizzare altri mondi.

La situazione paradossale è dovuta al contrasto tra la sensazione, da molti condivisa e sostenuta da stime del tipo di quella di Drake, che noi non siamo soli nell'Universo e il fatto che i dati osservativi contrastino con questa sensazione. Ne deriva che o la sensazione intuitiva e le stime come quelle di Drake sono profondamente errate (suggerendo che sia probabile ciò che è estremamente improbabile o addirittura impossibile), o la nostra osservazione o comprensione dei dati è incompleta.

Origine del termine[modifica | modifica wikitesto]

Nel 1950, mentre lavorava nei laboratori di Los Alamos, Enrico Fermi prese parte a una conversazione con alcuni colleghi, tra cui Edward Teller, durante un pranzo alla mensa del laboratorio. La conversazione verteva su un recente avvistamento di UFO riportato dalla stampa, su cui ironizzava una vignetta satirica[2]. La conversazione si protrasse su vari argomenti correlati, finché improvvisamente, durante il pranzo, Fermi esclamò "Where is everybody?" ("Dove sono tutti quanti?").[1]

Possibili soluzioni[modifica | modifica wikitesto]

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[3].

Siamo soli[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Ipotesi della rarità della Terra.

La soluzione più semplice è 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 su un pianeta. Fattori astronomici, come la posizione all'interno della galassia, l'orbita percorsa dal pianeta intorno alla sua stella centrale e la tipologia di quest'ultima, la sua ellitticità e l'inclinazione dell'orbita, nonché la presenza di satelliti naturali delle caratteristiche della Luna, sono tutti fattori determinanti alla predisposizione alla vita. La nascita della vita nella forma conosciuta, lo sviluppo di forme di vita intelligente e quindi di civiltà richiede che si verifichino molte altre coincidenze. Gli studi sul nostro Sistema solare sembrano confermare l'eccezionalità della vita sulla Terra[4] (ipotesi della rarità della Terra).

Questa tesi può essere contestata sostenendo che la vita non debba necessariamente essere come la si osserva sulla Terra, ma possa evolversi in condizioni differenti, e che non debba necessariamente basarsi sul carbonio. Molta dell'incertezza deriva dal fatto che i meccanismi che portano alla nascita della vita sono ignoti e quindi è molto difficile, se non impossibile, stimarne la probabilità. Tuttavia l'occorrenza della vita è ritenuta un evento poco probabile anche da parte di alcuni sostenitori dell'esistenza di civiltà aliene; per scavalcare questo problema costoro hanno formulato l'ipotesi della panspermia, la quale sostiene che la vita possa diffondersi facilmente attraverso l'Universo o addirittura, nella forma sostenuta da Francis Crick, che possa essere deliberatamente diffusa da civiltà tecnologicamente evolute.

Le civiltà evolute hanno breve durata[modifica | modifica wikitesto]

Un parametro dell'equazione di Drake è la durata media delle civiltà tecnologicamente evolute. Drake stimò una durata di 10.000 anni (da quando ha iniziato a poter comunicare con onde radio).

Le cause della scomparsa di una civiltà possono essere sia naturali che culturali[5]. 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 la competizione gerarchica, l'aggressività e l'autoritarismo, elementi del militarismo, siano prerogative della razza umana o siano costanti universali intrinsecamente legate all'evoluzione o all'organizzazione politica degli individui intelligenti. 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.

Anche eventi catastrofici di tipo naturale possono considerarsi come gravi pericoli per un pianeta vivo: l'impatto di una cometa o di un asteroide, l'eruzione di un supervulcano o l'alterazione delle condizioni climatiche sono tutte minacce alla vita sulla Terra. È noto che la Terra è stata più volte bersaglio di eventi catastrofici, che hanno causato diverse estinzioni di massa (la più nota nell'opinione pubblica è quella dei dinosauri). Eventi di questo tipo sarebbero prevedibili da una civiltà anche più arretrata della nostra, ma difficilmente rimediabili o prevenibili.

Il problema con questa tesi è che non esiste un campione statisticamente valido con cui poter stimare il parametro di durata media di una civiltà tecnologicamente evoluta; anzi il campione è allo stato attuale composto da un solo caso: la civiltà terrestre. Infatti estrapolare tale valore dalle informazioni relative alla nostra esistenza, oltre a non essere statisticamente sensato, vizia il risultato con un effetto di selezione.

Esistono ma sono troppo lontane nello spazio e nel tempo[modifica | modifica wikitesto]

L'Universo è estremamente vasto. Prendendo come riferimento la velocità della luce, essa impiega oltre 2 milioni di anni solo per arrivare alla galassia più vicina. È dunque possibile che esistano diverse civiltà evolute e desiderose di comunicare, ma isolate dalle enormi distanze intergalattiche. Questa soluzione però implica che probabilmente siamo soli nella nostra galassia, in contrasto con le stime meno pessimistiche dell'equazione di Drake, che ipotizza l'esistenza di 600 civiltà evolute[6]. Una forma corretta di questa tesi afferma che le civiltà aliene sono attualmente troppo lontane, ovvero che esistono civiltà relativamente vicine, ma che non hanno ancora intrapreso o hanno intrapreso da poco esplorazioni o comunicazioni spaziali[7].

Ma anche questa ipotesi non è del tutto soddisfacente: infatti se il principio di mediocrità deve essere applicato per postulare l'esistenza di altre razze aliene, deve essere applicato anche per scartare posizioni temporali speciali nella storia della galassia, come sarebbe quella dell'inizio della colonizzazione galattica[8]. Infine va considerato che due ipotetiche civiltà vicine nello spazio, ma separate da un lasso temporale anche breve nell'evoluzione tecnologica, sarebbero totalmente ignare l'una dell'altra.

Esistono ma non comunicano o non vogliono comunicare[modifica | modifica wikitesto]

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. Inoltre anche se una civiltà sviluppa i mezzi adatti, non è detto che abbia l'idea o il desiderio di cercare di comunicare con altri mondi, magari o perché non ci considerano degni (potrebbero considerare la nostra una civiltà troppo guerrafondaia che mal reagirebbe a un contatto con loro) o hanno paura di noi o comunque perché forse pensano che un contatto diretto possa nuocere a noi o a loro, o semplicemente non hanno mai sviluppato l'idea dell'esistenza di altre civiltà con cui comunicare.

Tuttavia concepire una razza aliena come un'unica entità non è soddisfacente: se pure la civiltà o razza aliena nel suo complesso fosse disinteressata, timorosa o non desiderosa di comunicare con altre civiltà, ciò non preclude che al suo interno possano esistere individui o gruppi di individui desiderosi o interessati a comunicare.

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

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 radicalmente diverse dalla nostra. Alcune tecnologie teorizzate potrebbero essere basate sui neutrini, le onde gravitazionali o la correlazione quantistica. Vi è da aggiungere che tali tecnologie di comunicazioni teorizzate sono assai opinabili sulla base delle conoscenze scientifiche attuali, in particolare utilizzare la correlazione quantistica per trasmettere informazioni contrasta con un ben assodato teorema della meccanica quantistica. La trasmissione mediante onde gravitazionali o neutrini non pone obiezioni di carattere teorico, ma richiederebbe delle civiltà con a disposizione una quantità di energia paragonabile a quella contenuta in larga parte dell'Universo. Attualmente vi sono in funzione in alcuni laboratori rivelatori di neutrini e di onde gravitazionali in grado di misurare tali ipotetici segnali se particolarmente intensi. 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 della velocità della luce. Le microonde da noi emesse da quando si è sviluppata la televisione, si stanno ancora allontanando da noi alla velocità della luce in tutte le direzioni. Il raggio in anni luce della sfera entro la quale queste informazioni sono ricevibili coincide numericamente con il periodo in anni dal quale le trasmissioni sono iniziate. Nel caso della Terra questo valore è quindi di circa 50 anni luce. La tendenza ad ottimizzare le trasmissioni per ragioni economiche, come nel caso della televisione digitale o dei telefoni cellulari, focalizzandole in fasci di microonde e sopprimendo la portante, fa sì che i segnali trasmessi siano meno distinguibili dallo spazio.

I critici di questa soluzione fanno notare che se una civiltà aliena volesse comunicare, utilizzerebbe dei segnali facilmente riconoscibili come tali, come ad esempio una modulazione con portante. Se tale civiltà intendesse usare segnali di difficile ricezione per evitare di comunicare con altre civiltà più arretrate o diverse, si ricadrebbe nel caso precedente. Inoltre alcuni dei mezzi di comunicazione proposti, alternativi alle onde elettromagnetiche, o sono speculazioni teoriche[9] o sono già rilevabili con la tecnologia terrestre[10].

Il SETI[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi SETI.

Dagli anni 1960 è in corso un progetto che cerca sistematicamente di individuare possibili trasmissioni intelligenti provenienti dal cosmo: il progetto SETI. I segnali radio vengono ricevuti dal radiotelescopio di Arecibo, a Porto Rico, e analizzati da una rete di migliaia di personal computer, il SETI@home, di partecipanti volontari. Fino ad ora (2013) nessun segnale è stato rilevato da questo progetto e da tutti i precedenti tentativi (con la possibile eccezione del Segnale Wow!, captato il 15 agosto 1977 da Jerry R. Ehman con il radiotelescopio Big Ear).

Recentemente è però stato fatto notare che modulazioni più evolute, come quelle digitali, sono sempre più difficili da riconoscere come portatrici di informazione e quasi indistinguibili dal rumore di fondo. In sostanza i segnali potrebbero essere arrivati ma non essere stati riconosciuti.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b (EN) Eric Jones, "Where is everybody?", An account of Fermi's question", Los Alamos Technical report LA-10311-MS, marzo, 1985.
  2. ^ (EN) Alan Dunne, Senza titolo, New Yorker, 20 May 1950. [1]
  3. ^ Stephen Webb, Se l'universo brulica di alieni... dove sono tutti quanti?, Milano, Sironi, 2004. ISBN 978-88-518-0041-3
  4. ^ Brownlee, Donald. Ward, Peter D. "Rare Earth". Copernicus. 2000
  5. ^ (EN) The Internet Encyclopedia of Science, Hazards to extraterrestrial civilizations
  6. ^ Piero Angela, Quante civiltà extraterrestri? da "Nel Cosmo alla ricerca della vita". Garzanti, 1980, pp. 138-146. ISBN 88-11-67402-6
  7. ^ Nel suo saggio Civiltà extraterrestri, Isaac Asimov arriva ad ipotizzare un numero molto elevato di possibili civiltà, ma l'enorme distanza reciproca (in media 630 anni luce secondo le sue stime) impedirebbe lo scambio di comunicazioni tra di loro
  8. ^ (EN) Brin, Glen David (1983). "The 'Great Silence': The Controversy Concerning Extraterrestial Intelligent Life". Quarterly Journal of Royal Astronomical Society 24: 283–309..
  9. ^ (EN) Does quantum entanglement imply faster than light communication?, Ask an Astronomer, Cornell University
  10. ^ (EN) Cosmic Search Vol. 1 No. 3

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Stephen Webb, Se l'universo brulica di alieni... dove sono tutti quanti?, Milano, Sironi, 2004. ISBN 978-88-518-0041-3

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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