bienvenido de nuevo a nosotrosSerie Paradoja de Fermi, aquí vemos posibles soluciones a la famosa pregunta de Enrico Fermi, “¿Dónde está todo el mundo?”.Hoy investigamos la posibilidad de que la vida inteligente no haya tenido noticias de los extraterrestres porque podría sobrevivir.
físico ítalo-estadounidense en 1950Enrico FermiMe senté a almorzar con unos compañeros.Laboratorio Nacional de Los Álamos, trabajó hace 5 años como parte del Proyecto Manhattan.Según varios relatos, la conversación se ha centrado en los extraterrestres y el reciente aumento de ovnis.En respuesta, Fermi emitió un comunicado que quedaría registrado en los anales de la historia.¿Donde estan todos?“
Esto se convirtió en la base.Paradoja de Fermi, lo que indica una discrepancia entre las estimaciones de alta probabilidad de la existencia de inteligencia extraterrestre (ETI) y la falta de pruebas claras.Desde los días de Fermi, la civilización sólo ha “breve ventana“Comunicarse con el universo antes de que sea aniquilado.
En general, las propuestas que se enmarcan bajo este título reconocen que el universo podría estar repleto de vida, pero existen importantes limitaciones en el tiempo y el espacio, lo que hace que sea muy difícil que las especies inteligentes se comuniquen entre sí.En resumen, la distancia entre civilizaciones podría significar que cuando una civilización ha avanzado lo suficiente como para enviar una señal al universo, se extinguirá incluso antes de recibir una respuesta.
Ecuación de Drake
En 1961, el famoso estudio de SETI, Frank Drake, propuso una ecuación que lleva su nombre en una reunión en el Observatorio de Greenbank.No es una estimación oficial del número de ETI en nuestra galaxia en un momento dado,Ecuación de DrakeFue un argumento probabilístico para resumir los desafíos del estudio SETI.Matemáticamente, fue así:
norte = R*xfsangrexnmixfLxfmexfSemillax largo
- N es el número de civilizaciones de nuestra galaxia con las que podemos comunicarnos.
- R*La tasa promedio a la que se forman las estrellas en nuestra galaxia.
- Fsangrees la proporción de estrellas con planetas.
- nortemi¿Cuántos planetas pueden albergar vida?
- FLnúmero de planetas en los que se formará la vida
- Fme¿Cuántos planetas desarrollarán vida inteligente?
- fc es el número de civilizaciones que desarrollarán tecnología de transmisión,
- L es el tiempo que estas civilizaciones deben transmitir señales al espacio.
Para la hipótesis de la ventana breve, el parámetro clave es L. En este caso, se puede definir como la cantidad de tiempo que se espera que exista una civilización antes de sucumbir a un evento de nivel de extinción.Esto puede tomar la forma de un desastre natural (impacto de un asteroide) o venir en forma de autodestrucción (guerra nuclear o biológica).Tomando a la humanidad como ejemplo, todas estas amenazas existenciales parecen probables.
En la clásica ecuación de Drake, L se define como el tiempo que tarda una civilización en desarrollar una habilidad necesaria (por ejemplo, comunicación inalámbrica) y transmitir una señal, mientras que la hipótesis de la ventana breve también tiene en cuenta el tiempo que tarda en recibir una respuesta.¿Cuánto tiempo podemos esperar que exista la civilización moderna antes de que el destino de un cataclismo la reclame?¿Será esta la razón del “gran silencio”?
escriba gran filtro
En 1996, Robin Hanson, un filósofo investigador de la Universidad de Oxford,Instituto para el Futuro de la Humanidad(FHI) – “Gran filtro: ¿casi lo hemos pasado?Aquí, Hanson sugirió que debe haber algo en nuestro universo que evite que la materia inorgánica se reúna para formar formas de vida simples y eventualmente especies inteligentes.
Hanson argumentó que este “filtro” debe estar en algún lugar entre el punto en el que aparece la vida en el planeta (biogénesis) y el punto en el que podría convertirse en una civilización interplanetaria o interestelar.Basado en la forma en que apareció la vida en la Tierra y evolucionó durante miles de millones de años, Hanson creó una línea de tiempo de nueve pasos.Éstos incluyen:
- Sistemas estelares habitables (organismos y planetas habitables)
- Moléculas reproductivas (por ejemplo, ARN)
- vida unicelular de los procariotas
- vida unicelular de eucariotas
- reproducción sexual
- vida multicelular
- Animales que pueden usar herramientas.
- civilizacion industrial
- colonización a gran escala
Según la hipótesis de Hanson, al menos uno de estos pasos debería ser estadísticamente improbable.Las formas de vida inicialmente tienen dificultad para emerger de la materia inorgánica, o la probabilidad de fallas catastróficas aumenta a medida que la especie evoluciona.A los efectos de la hipótesis de la ventana breve, se supone que este filtro existe entre las etapas 8 y 9, que reflejan el nivel actual de desarrollo humano.
origen
Uno de los primeros ejemplos de esta hipótesis fue el astrofísico y radioastrónomo alemán.Sebastián von Hoerner, un colega de Frank Drake que participó enproyecto ozma– El primer proyecto SETI instalado.En 1961 escribió una tesis titulada:Encuentra señales de otras civilizaciones.”, aquí argumentó que la distancia entre civilizaciones podría explicar por qué no hemos escuchado nada.
En resumen, argumentó que la ventana existencial de una civilización tecnológicamente avanzada (L) puede ser demasiado corta para el tiempo que lleva hacer contacto con otras especies inteligentes.El escribio:
“No debemos subestimar el poder de dos factores importantes que pueden acabar con la vida de una civilización una vez que alcanza el estado de la tecnología.La ciencia y la tecnología han avanzado (en absoluto, en gran medida) a partir de una lucha por la supremacía y aspiraciones de una vida cómoda.Ambas fuerzas impulsoras tienen tendencia a destruir si no se controlan a tiempo. El primero conduce a la destrucción completa, y el segundo conduce a la degradación biológica o mental.En resumen, asumimos que un estado mental que no es significativamente diferente de nuestra voluntad se desarrollará en muchos lugares pero tendrá una vida útil limitada”.
A los efectos de su investigación, von Hoerner estimó que la vida media de las civilizaciones sería de 6500 años y que la distancia media entre civilizaciones en la Vía Láctea sería de 1000 años luz.Si bien estas eran puras conjeturas, proporcionaron un marco para estimar cuánto tiempo podrían vivir y comunicarse las civilizaciones en cualquier grado imaginable.
Cuando von Hoerner escribió este estudio, en el apogeo de la Guerra Fría, cuando la extinción nuclear era una amenaza constante, los temas del avance tecnológico y la autodestrucción eran ciertamente plausibles.Sin embargo, se han propuesto varias variaciones a lo largo de los años a medida que ha aumentado la conciencia de nuevas amenazas existenciales.La mayoría de ellos giraban en torno a la superpoblación y la degradación ambiental.
Lecciones del Antropoceno
Como de costumbre, los intentos de resolver la paradoja de Fermi plantean suposiciones inherentes a la paradoja y la solución propuesta en sí.Es decirSuposición de Hart-Tiffler(asumiendo que la humanidad debe ser la única civilización avanzada en la galaxia), o la suposición de que las civilizaciones inevitablemente se destruirán a sí mismas, la suposición común de que las civilizaciones avanzadas crecerán exponencialmente.
Por el contrario, varios investigadores han propuesto un escenario en el que ETI no puede sostener este patrón de crecimiento hipotético, lo que explica por qué nadie ha logrado colonizar galaxias enteras (o grandes partes de galaxias).En 2009, Jacob D. Haqq-MisraCentro de Investigación de Ciencias Espaciales Blue Marbley por Seth D. BaumInstituto Global de Investigación de Riesgos de DesastresEsto es exactamente lo que se afirmó en un estudio titulado “.Soluciones de sostenibilidad a la paradoja de Fermi.”
Esencialmente, aventuraron que “la ausencia de observaciones de ETI podría explicarse por la posibilidad de que el crecimiento exponencial u otro rápido no sea un patrón de desarrollo sostenible para las civilizaciones inteligentes”.Usando las lecciones aprendidas de la historia humana, Haqq-Misra y Baum demostraron que el crecimiento exponencial ha sido una característica común de la civilización humana y, a menudo, se ha perdido.
Esto culminó en lo que muchos geólogos llaman el “Antropoceno”. Esta era es el mayor determinante del cambio climático debido al impacto humano en el planeta.Cuando se aplica a civilizaciones extraterrestres, esta tendencia puede explicar por qué no escuchamos a los extraterrestres.Como dijeron:
“La paradoja de Fermi se trata en última instancia de la expansión espacial de las civilizaciones, pero la expansión espacial está estrechamente relacionada con la expansión de la población, los impactos ambientales y el consumo de recursos.Por ejemplo, la migración a menudo ocurre debido a la falta de recursos, lo que a su vez puede resultar del crecimiento de la población y/o la degradación ambiental.Del mismo modo, la migración a áreas deshabitadas puede conducir a un exceso de recursos, lo que lleva al crecimiento de la población.Finalmente, las políticas expansivas amplias pueden inducir inflación en el espacio, la población, los impactos ambientales y el consumo de recursos, respectivamente.
Otro ejemplo es de un libro de 2018.Starlight: El destino del mundo alienígena y la Tierra, el profesor astrofísico Adam Frank.este trabajo esAntropoceno Generalizado: Evolución Extra-Civilización y Retroalimentación Planetaria”, dijo en la Universidad de Rochester, la Universidad de Washington yInstituto Max Planck de Biogeoquímica.
En ambos casos, Frank argumentó que el Antropoceno podría brindar una solución a la paradoja de Fermi y que el destino de la exo-civilización podría estar vinculado al de la humanidad.Al igual que la nuestra, es probable que la relación dinámica de las ETI con los planetas genere retroalimentación dentro de los sistemas ambientales.Citando la ecuación de Drake, Frankresaltó lo siguiente:
“La Tierra no es única.por ejemplo pSemillatan bajo como 10-19, a lo largo de la historia del universo visible, el número de civilizaciones tecnológicas como la nuestra seguirá siendo lo suficientemente grande (NSemilla~1000) para la existencia de propiedades estadísticamente significativas de una civilización extraterrestre promedio.Estas propiedades promedio incluyen la vida útil promedio de una civilización tecnológica.Notamos que tiene una larga historia en los debates sobre la exocivilización, ya que representa el último elemento de la ecuación de Drake.La importancia de los temas de sustentabilidad es simple”.
En resumen, el desafío de la sostenibilidad ofrece un posible contraargumento a una suposición muy común hecha por investigadores que se ocupan de la paradoja de Fermi.Otra investigación se ha centrado en la posibilidad de que la ventana en sí misma pueda ser una función de la distancia y que las civilizaciones que envían señales al espacio no vivan lo suficiente para escuchar una respuesta a las señales.
Esta afirmación fue hecha en 2018 por un equipo de científicos que incluye a Claudio Grimaldi y al Dr. Frank Drake.Área de Cobertura de Señales ET Expansión en la Galaxia: SETI y Drake’s N.”Aquí, el equipo hizo dos suposiciones principales sobre la ecuación de Drake. Una es que ETI aparece a un ritmo constante en nuestra galaxia (N).En segundo lugar, solo puede enviar transmisiones durante un cierto período de tiempo antes de extinguirse (L).
Incluso después de que esta civilización desaparezca, esta transmisión continuará saliendo a la velocidad de la luz (c).La transmisión forma un anillo (un frente de onda en forma de rosquilla) que puede detectar señales de radio.El grosor de la pared de cada anillo (medido en años luz) corresponde al tiempo que las civilizaciones pudieron transmitir señales de radio al espacio antes del silencio.
Después de modelar la forma en que viajan estos cables inalámbricos, los investigadores encontraron que había dos casos dependiendo de si la capa de radiación era (1) más delgada o (2) más gruesa que el tamaño de nuestra galaxia (~100,000 años luz de diámetro).Esto corresponde a la supuesta vida útil de una civilización tecnológicamente avanzada (L), que puede ser más corta o más larga que el tiempo que tarda la luz en atravesar toda la Vía Láctea (por ejemplo, ~100 000 años).
En el primer caso, las paredes de cada anillo son más pequeñas que el tamaño de nuestra galaxia, llenando solo una fracción de ella, lo que hace que sea menos probable que se detecte SETI.Pero dependiendo de la frecuencia con la que aparezcan las civilizaciones, hemos descubierto que estos anillos llenan nuestra galaxia de señales e incluso pueden superponerse.En el segundo caso, los anillos son más gruesos que el tamaño de nuestra galaxia, pero la detección depende del número de civilizaciones que emitan.
Eventualmente, Grimaldi, Drake y sus colegas descubrieron que la cantidad de señales de radio que llegaban a la Tierra era aproximadamente la misma en ambos casos.Sin embargo, suponiendo que la vida útil de una civilización sea inferior a 100.000 años (L), “las ondas de radio que llegan a la Tierra pueden provenir de civilizaciones distantes que se extinguieron hace mucho tiempo, pero las civilizaciones aún vivas señalan su llegada”.
En otras palabras, cuando la humanidad recibe un mensaje de una civilización avanzada, ya está muerta.Esto tendrá un impacto directo en la humanidad para cuando la civilización inteligente lo escuche.mensaje de arecibou otromensajería inteligencia extraterrestre(METI) señal, moriremos hace mucho tiempo.
Crítica
Naturalmente, las diversas teorías que caen bajo este título general pueden criticarse fácilmente por la cantidad de suposiciones que hacen.Usar la humanidad como plantilla le da mucho en qué pensar y puede crear teorías interesantes para el desarrollo avanzado de ETI.Desafortunadamente, ninguna de estas teorías es verificable o refutable.
En pocas palabras, no sabemos cuánto vivirá una civilización avanzada.Es imposible crear un marco significativo debido a la falta de ejemplos de civilizaciones que van y vienen.En este momento, la humanidad es la única civilización avanzada que conocemos, y ni siquiera sabemos cuánto tiempo seguiremos existiendo antes de que amenazas existenciales como la guerra nuclear, el cambio climático o los desastres naturales se apoderen de nosotros.
Otro problema surge de la idea de que existen civilizaciones avanzadas más allá de la Tierra, pero es demasiado pronto para que escuchemos sobre ellas.Carl Sagan y William Newman argumentaron esto en un estudio de 1981.Civilización Galáctica: Dinámica de Población y Difusión Interestelar.”Sin embargo, esta afirmación ha sido criticada por los críticos por insistir en que contradice los principios cosmológicos (también conocidos como principios copernicanos).
Astrofísico e investigador de la NASAdavid breenHizo hincapié en que sería una tontería pensar que el desarrollo humano se produjo en un momento especial.Dada la vida útil de nuestra galaxia, es mucho más probable que lo que estamos experimentando sea típico.
Sin embargo, a medida que avanzan las posibles soluciones alternativas, esta teoríaLa navaja de Occam.Además, la idea de que el problema humano actual es típico de una especie inteligente satisface el principio copernicano.Al colocar un “filtro” entre las etapas 8 y 9, indicamos que la capacidad de la vida para crecer exponencialmente y convertirse en el factor individual más grande que afecta el medio ambiente limita la vida útil.
Esta lógica también ayuda a enfocarse más claramente en el mayor desafío de la humanidad: cómo llevar una vida sostenible o enfrentar el colapso.Si queremos vivir lo suficiente para escuchar las historias de otras civilizaciones, ¡debemos asegurarnos de que no estamos viviendo en un tiempo prestado!
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre la paradoja de Fermi, la ecuación de Drake y la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) aquí en Universe Today.
Aquí¿Dónde están todos los extraterrestres?Paradoja de Fermi,¿Dónde están los extraterrestres?El impacto del ‘gran filtro’ en los avances de la tecnología espacial,¿Por qué es malo encontrar vida extraterrestre?gran filtro,¿Dónde están todos los robots alienígenas?,¿Cómo pudiste encontrar a los extraterrestres?Búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI), YFraser y John Michael Gordier discuten la paradoja de Fermi.
¿Quieres contar el número de especies extraterrestres en nuestra galaxia?ir acalculadora de civilización alienígena!
Y echa un vistazo al resto de la serie Paradox de Beyond Fermi.
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” I: Conversación a la hora del almuerzo – Enrico Fermi y la inteligencia extraterrestre
- Más allá de la “paradoja de Fermi” II: Preguntas sobre la conjetura de Hart-Tiffler
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” III: ¿Qué es un gran filtro?
- Más allá de la “paradoja de Fermi” IV: ¿Qué es la hipótesis de las tierras raras?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” V: ¿Qué es la hipótesis de la estivación?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” VI: ¿Qué es la Hipótesis Berserker?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” VII: ¿Qué es la Hipótesis del Planetario?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” VIII: ¿Qué es la Hipótesis del Zoológico?
- Más allá de la “paradoja de Fermi” X: ¿Qué es la hipótesis del primogénito?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XI: ¿Qué es la Hipótesis Trascendental?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XII: ¿Qué es la Hipótesis del Mundo del Agua?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XIII: ¿Qué es la Hipótesis del “Mundo Océano”?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XIV: ¿Qué es la Hipótesis de Aurora?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XV: ¿Qué es la hipótesis de la teoría de la penetración?
- Más allá de la “Paradoja de Fermi” XVI: ¿Qué es la hipótesis del “Bosque Oscuro”?
Astronomy Cast tiene varios episodios interesantes sobre este tema.AquíEpisodio 24: La paradoja de Fermi: ¿Dónde están todos los extraterrestres?,Episodio 110: Explorando la inteligencia extraterrestre,Episodio 168: Enrico Fermi,One Piece 273: La solución a la paradoja de Fermi.
fuente:
- von Hoerner, S. “Buscando señales de otras civilizaciones”, Science, vol.134, 3493 (1961)
- Newman, WI Sagan, C. “Civilización galáctica: dinámica demográfica y difusión interestelar” Icarus, Vo.Nº 46, 3 (1981)
- Brin, GD “El gran silencio: la controversia sobre la vida inteligente extraterrestre”, vol.24, núm. 3 (1983)
- Haqq-Misra, JD Baum SD “Soluciones de sostenibilidad a la paradoja de Fermi”.Sociedad Interplanetaria Británica, vol.62, núm. 2 (2009)
- Frank, A (et al.) “Antropoceno generalizado: evolución del exorcismo y retroalimentación planetaria”.Astrobiología, vol.Nº 18, 5 (2018)
- Grimaldi, C., Drake, F. ( et al.) “La región de extensión de la señal ET de las galaxias: SETI y Drake’s N”.Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico vol.N° 130, 987 (2018)