Fermi Paradox

La paradoja de Fermi

“Donde estan los aliens?”. Fué la pregunta que Enrico Fermi formuló junto con algunos colaboradores. El se preguntó…, considerando lo vasto que es el uiverso, no debería ser el caso que ya tuvieramos evidencia de la existencia de formas de vida fuera de la Tierra?

Enrico Fermi, científico nuclear Italiano, naturalizado americano, es considerado “el arquitecto de la era nuclear”, pues fue el quien por primera vez mantuvo una reacción nuclear controlada, o dicho de otra forma, fue el primero en fabricar un reactor nuclear. Fermi obtuvo en 1938 el premio Novel de Física, por sus experimentos en radioactividad inducida, teoría que luego puso en práctica creando este reactor nuclear experimental debajo del estadio de la universidad de Chicago a fines de 1942.

Fermi es considerado uno de los últimos científicos que dominó tanto la parte teórica como en la experimental de su campo científico, la física; teniendo contribuciones en el desarrollo de la teoría cuántica y la física de partículas.

Enrico Fermi (smithsonianmag.com)

Enrico Fermi (smithsonianmag.com)

Origen de la paradoja de Fermi

El origen de esta paradoja se remonta al verano de 1950, cuando Fermi formaba parte del Laboratorio Nacional de Los Álamos. Mientras comentaban con sus compañeros (Konopinski, Teller and York), un artículo que la revista New Yorker publicó en relación con la misteriosa desaparición de botes de basura en la ciudad de Nueva York; y en particular, una teoría de consideraba que eran extraterrestres quienes los estaban robando, Fermi entonces les presentó la siguiente pregunta… ¿Dónde están todos? Refiriéndose a los alienígenas.

New Yorker, Mayo 20, 1950 (fossilhunters.xyz)

New Yorker, Mayo 20, 1950 (fossilhunters.xyz)

Pregunta que fue seguida por una serie de cálculos que Fermi realizó para tener un estimado del número de planetas similares a la tierra, donde la vida y una civilización tecnológica podría haberse desarrollado, con capacidad para hacer contacto. Concluyendo con que aún con estimados muy conservadores, los humanos ya deberían haber sido contactados múltiples veces. Pero, entonces… ¿por qué no era este el caso?

 

La ecuación de Drake

Fermi no fue el único en formularse esta pregunta, Konstantin Tsiolkovsky, Científico Aero-espacial Soviético presento esta paradoja en un escrito no publicado de 1933.

De forma similar en 1961, El Dr. Frank Drake, formalizó esto con su ecuación para estimar la probable cantidad de posibles civilizaciones extraterrestres con capacidades para comunicarse; esto con fin de interesar a la comunidad científica en su programa para la búsqueda de inteligencia extraterrestre, SETI por sus siglas en inglés.

Esta ecuación establece una serie de factores y es como sigue:

N= R∗ x fp x ne x fl x fi x fc x L

Donde estos factores son…

N = El número de civilizaciones en la galaxia que pueden comunicarse.

R∗ = El promedio de estrellas que se forman en la galaxia.
fp = La fracción de estrellas que tienen planetas.
ne = El promedio de planetas que pueden soportar vida (en nuestro criterio, si el planeta se encuentran en la zona habitable de la estrella, donde puede haber agua líquida, como el caso de Proxima-b).
fl = La fracción de planetas en los que eventualmente se desarrolla la vida.
fi = La fracción de planetas donde la vida evoluciona hasta tener vida intenligente. (o civilizaciones)
fc = La fracción de civilizaciones que desarrollan tecnología que puede revelar su existencia en el espacio.
L = El tiempo de que estas civilizaciones liberan señales detectables en el espacio. Muy importante, pues el intervalo en que esta civilización es “detectable”.

La ecuación de Drake

La ecuación de Drake (rochester.edu)

Considerando estos factores, aún con estimaciones iniciales pesimísticas, y tomando en cuenta los últimos resultados de exploracion de exo-planetas (o planetas existentes en otras estrellas), es altamente probable que lo que ocurrió aquí en la tierra, haya ocurrido al menos diez mil millones de veces en toda la historia del cosmos.

Pero, si acotamos esto solamente a los eventos simultaneos a nuestra era tecnológica y en nuestra galaxia, entonces el número es mucho menor, mas aún no es cero, sino alrededor de cientos de civilizaciones. Pero teniendo en cuenta que incluso con esta simultaneidad, las distancias de la galaxia complican un posible contacto, dado el tiempo en que una señal puede viajar; basicamente a la velocidad de la luz.

 

Por que no hay nadie?

El hecho es que, hasta el momento, no hay evidencia científica de la existencia de vida alienigena. Y es comprensible que con el sensacionalismo y voragine de información que hay acerca de contactos extraterrestres, esto suene poco plausible. Pero siendo estrictos, si consideramos solo evidencia que es científica, repetible y documentada, entonces esta cantidad de civilizaciones identificadas es cero!

 

El grán filtro.

Hay muchas teorías de por que no dichas señales no se han detectado o se ha tenido contacto con vida inteligente. En términos probabilisticos es muy dificil determinar cuan común es la vida, o tener tipos de vida similar a la de nosotros; aún cuando es posible crear artificialmente moléculas organicas complejas, pasar de esas moléculas a una forma de vida unicelular es una gran distancia; y de estas formas de vida a organismos altamente complejos es aún más complejo (ver ScienceKindle – Vida!).

Una de las teorías de por que no detectamos señales de vida extraterrestre es el denominado grán filtro. Teoría que establece que la vida tiene que avanzar en pasos pre-determinados. El grán filtro considera que hay un evento en el proceso evolutivo donde el obstáculo para continuar con esta evolución es simplemente infranqueable, y por esto, la forma de vida está destinada a su aniquilación. Esta hipótesis considera dos posibles escenarios:

El primer escenario es que ya hemos pasado el grán filtro y somo la primer especie tecnológica (al menos en el espacio cercano); este gran filto puede ser el paso de la vida unicelular a multi-celular (prokariote a eukariote), o la evolución a una especie de vida que consideramos inteligente.

El segundo escenario es que no hemos llegado a este grán filtro, y nuestra historia evolutiva ha enfrentado solo filtros que pueden ser franqueados. Eventos de escala global como el impacto de Chicxulub; evento ciertamente devastador, pero que no terminó con la vida en la tierra (de hecho permitió a nuestros ancestros evolutivos, los mamíferos, tener un mejor desarrollo).

Tal vez el gran filtro sea relacionado a problemas que surgen en especies con capacidades tecnológicas que permiten de alguna forma controlar completamente los recursos de su planeta, tecnología que en ciertas situaciones se salen de control; situaciones como mal el manejo de la energía nuclear (conflicto nuclear), o aniquilación por errores en manipulación genética o inteligencia artificial; o daño irreversible a los ecosistemas que tienen un efecto descontrolado que altera el planeta de tal manera que conduce inexorablemente a esta especie a su extinción (cambio climático, alguien?).

También puede ser que este grán filtro sea algo que aún no conocemos y por ende no hemos enfrentado, algo que es obvio de descubrir en algun momento para especies tecnológicas y por ende todas estas hacen este descubrimiento; mas al mismo, también lleva a esta civilización a una inexorable extinción.

Tal vez este grán filtro no surja con civilizaciones como la nuestra, sino con civilizaciones mucho mas avanzadas. Para distinguir este avance hay también una escala.

 

Escala Kardashev

El astrómo Nikolai Kardashev definió un método para distinguir el avance tecnológico de una civilización en una escala de tres niveles, basado en la capacidad para aprovechar la energía. La escala Kardashev.

  • Civilización tipo I – Planetaria: Usa o almacena la energía del propio planeta.
  • Civilización tipo II – Estelar: Usa y controla la energía de su sistema solar (como se especula con el caso de Tabby’s Star, KIC 8462852).
  • Civilización tipo III – Galáctica: Puede hacer uso y controla la energía de su galaxia.

Asi que, es posible que estemos próximos al tipo I de esta escala; y los problemas que enfrentamos, aunque son mayores y pueden afectar seriamente la vida, no son tales que representen una condición de exterminio.

Escala Kardashev

Escala Kardashev

Entonces, estamos solos?

Puede ser que el grán filtro se encuentre en civilizaciones tipo II o Tipo III y por ello aún no hemos identificado otras civilizaciones. Mas puede haber múltiples explicaciones para esta condición, algunas pueden ser:

  • Las civilizaciones avanzadas simplemente no quieren ser identificadas.
  • Nuestros medios de comunicación son aún tan primitivos que no nos permiten identificar dichas civilizaciones. Tratar de contactarlos sería como nosotros tratando de establecer comunicación con un insecto.
  • Hay una sola super-civilización que espera que alcancemos cierto nivel para a) contactarnos, b) apropiarse de nosotros o c) exterminarnos.
  • Nosotros somos la especie alienigena; que ha sido establecida en este planeta para que desarollemos nuestros propios medios. Tal vez somos como un “hormiguero de vitrina”, donde una especie mas avanzada se entretiene observandonos.
  • Las civilizaciones avanzadas son muy dificiles de detectar dado que no permanencen en planetas, pues necesitan estar proximas a fuentes mucho mas abundantes de energía, cercanos a estrellas de neutrones o agujeros negros?

Una posibilidad más radical?

  • Somos parte de una simulación, y las restricciones impuestas en esta simulación solo permiten tener un solo lugar donde se dessarrolle lo que denominamos vida.

Algo extremo?

  • Ya hemos sido contactados, pero los gobiernos lo estan ocultando. Muy poco plausible, por que algo que tienen los gobiernos son dificultades para mantener este tipo de secretos.

La paradoja de Fermi es ciertamente un ejercicio científico que permite dejar volar la imaginación, y si embargo la pregunta persiste; pudiendo haber tantos planetas donde la vida pueda proliferar, es altamente improbable que nosotros seamos los únicos, y por tanto, la excepción en cuanto a civilizaciones avanzadas.

Como lo dijo el gran Carl Sagan en su novela Contacto, “El universo es un lugar bastante grande. Si solo somos nosotros, parece un terrible desperdicio de espacio!”

 

Saludos
Alex, ScienceKindle.

 

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