Depuis le milieu du 20e siècle, les astronomes recherchent des signes de civilisations extraterrestres intelligentes. Mais l'univers est toujours silencieux. Essayons de comprendre pourquoi.
Enrico Fermi est l'un des "pères" de la bombe atomique, de la recherche radioactive, et également lauréat du prix Nobel. Il est difficile de surestimer sa contribution au développement de la mécanique quantique et de la physique théorique. Le plus souvent, cependant, son nom est associé à une simple question qui était à l'origine une sorte de blague parmi les scientifiques discutant des ovnis à Los Alamos en 1950: où est tout le monde?
Fermi n'a pas été la première personne à poser la question de l'intelligence extraterrestre. Mais c'est avec lui qu'il est le plus souvent associé, donc à la fin cela est devenu connu sous le nom de paradoxe de Fermi. Cela peut se résumer ainsi: l'univers est inconcevablement immense, l'existence d'une vie extraterrestre intelligente est presque indéniable, mais l'univers a presque 14 milliards d'années et d'autres créatures ont eu suffisamment de temps pour se révéler à l'humanité, alors où est tout le monde?
Tout d'abord, pensez aux réalisations de l'espace humain. Il est possible que dans les décennies à venir, nous enverrons déjà les premières sondes interstellaires - au système Alpha Centauri. Mais pas même un siècle ne s'est écoulé depuis le vol du premier homme dans l'espace. De quoi serons-nous capables dans des centaines, des milliers ou même des millions d'années?
Enrico Fermi, d'après qui le paradoxe décrit a été nommé / Smithsonian Institution Archives.
Fermi et ses collègues ont posé cette question 11 ans avant que Youri Gagarine ne s'exclame: "Allons-y!" En théorie, une race extraterrestre technologiquement avancée ne devrait avoir aucune difficulté à coloniser la Galaxie, surtout si elle avait plusieurs millions d'années pour elle.
Mais pour dire avec confiance que nous ne sommes pas seuls dans l'univers, les scientifiques ont besoin de preuves. Cette preuve, pour le moins dire, est petite, sinon pour dire qu'elle n'existe pas du tout. Et les stipulations selon lesquelles les lois de la physique ne permettent pas aux vaisseaux spatiaux de se déplacer au-dessus d'une certaine vitesse ne conviennent pas à tout le monde.
Prenez Proxima Centauri, par exemple. Même si vous y allez à 0,25% de la vitesse de la lumière, vous pourrez y arriver au plus tôt dans 16 ans. Le système TRAPPIST-1 a environ 160 ans. Pendant longtemps, mais c'est une goutte dans l'océan par rapport à l'âge de l'Univers et de la Voie lactée.
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L'équation de Drake
La première chose à considérer est l'équation de Drake. C'est une formule mathématique simple proposée à l'origine par l'astronome Frank Drake en 1961. En un mot: à travers elle, nous essayons de calculer le nombre de civilisations technologiquement avancées et de communautés communicantes dans la Galaxie. L'équation de Drake ressemble à ceci:
Équation de Drake / PPT-Online.
De nombreux astrophysiciens ont essayé pendant longtemps de calculer chaque valeur, mais aujourd'hui l'équation n'a pas de solution définitive. R peut également être le nombre d'étoiles dans la galaxie - on pense qu'il y en a 100 milliards dans la Voie lactée. Même si nous prenons le minimum, la proportion d'étoiles avec des systèmes planétaires est d'environ 20%, et chacune de ces étoiles devrait avoir au moins une planète habitable. Supposons que seulement 10% d'entre eux aient pu développer des formes de vie intelligentes capables de communiquer. On se débarrasse donc de probabilités considérables, car on se retrouve avec 10% de 10% de 10%.
L est le temps pendant lequel il y a de la vie sur la planète qui est capable d'établir une connexion. Supposons qu'une certaine race existe sur notre planète aussi longtemps que nous l'avons fait sur la nôtre: elle se révélera 10 ^ -8 (cent millionième). Le résultat est plutôt pessimiste: le résultat est deux.
Avec un tel résultat, étant donné que l'une de ces races est nous qui avons effectué les calculs, il y a une autre civilisation dans la Galaxie. Mais il convient de noter que nous parlons de civilisations technologiquement avancées. L'équation de Drake ne prend pas en compte les communautés pré-technologiques.
Échelle de Kardashev
L'échelle de Kardashev peut être ajoutée en toute sécurité à la discussion du paradoxe de Fermi. Il s'agit d'une méthode de développement technologique de la civilisation, développée par l'astrophysicien soviétique Nikolai Kardashev, qui classe les civilisations en fonction de la quantité d'énergie utile qu'elles peuvent utiliser. L'échelle divise les civilisations comme suit:
Tapez 1. Une civilisation capable d'exploiter toute l'énergie disponible sur sa planète.
Tapez 2. Une civilisation capable d'exploiter toute l'énergie rayonnée de son étoile.
Tapez 3. Une civilisation capable d'exploiter l'énergie de toute la galaxie.
L'astronome Carl Sagan pensait que nous sommes quelque part à 70% du chemin vers une civilisation du premier type et que nous pourrons atteindre ce niveau dans un ou deux siècles. Les calculs modernes suggèrent que nous pouvons devenir une civilisation de type II en quelques milliers d'années, et qu'il faudra de 100 000 à un million d'années pour devenir une civilisation de type III.
Selon certains scientifiques, comme Freeman Dyson, une civilisation de type II sera en mesure de construire une soi-disant mégastructure (également connue sous le nom de sphère Dyson) autour de son étoile pour maximiser sa récolte d'énergie / pcworld.com
En tant que civilisation du deuxième ou du troisième type, les créatures doivent être capables de se déplacer dans la galaxie à une vitesse proche de la lumière (ou plus rapide si elles apprennent à enfreindre les lois connues de la physique).
Compte tenu de l'âge de l'univers et de la Voie lactée, et de l'exemple de notre propre civilisation, il semble y avoir beaucoup plus de questions que de réponses.
Solutions possibles au paradoxe de Fermi
Solution 1. Il n'y a personne d'autre et il n'y a jamais eu
L'une des réponses possibles est: il n'y a pas d'extraterrestres et ne l'ont jamais été. Un tel scénario peut facilement être imaginé dans l'univers d'Aristote et de Ptolémée - un petit groupe de sphères en orbite autour de la Terre. Mais nous ne vivons pas dans un tel univers. Après des siècles de recherche de planètes semblables à la Terre au cours des deux dernières décennies, les cosmologistes ont brisé la piñata cosmique. Chaque année, de plus en plus d'étoiles avec des systèmes planétaires sont découvertes, dont environ un cinquième a des planètes semblables à la Terre. Plus nous en apprenons sur l'Univers, plus il semble absurde d'affirmer qu'une seule de ces planètes peut exister. Les astrophysiciens et les astrobiologistes - comme Adam Frank, qui recherche et étudie les biosphères dans les exoplanètes - estiment que c'est la solution la moins probable au paradoxe de Fermi.
Solution 2. La vie est, mais pas raisonnable
Certains suggèrent que dans les 10 à 30 prochaines années, nous trouverons des traces des formes de vie les plus simples sur Mars ou sur l'un des satellites de géantes gazeuses comme Europa ou Encelade. Bien sûr, nous parlons de microbes ou d'algues. Cette décision change la question de savoir où tout est, à une version plus complexe de celui-ci: qu'est-ce qui empêche exactement un nombre infini de molécules de se rassembler sous forme de vie intelligente?
La lune de Saturne, Europa, sous la glace de laquelle les scientifiques espèrent trouver des signes de vie, mais pas intelligents.
Ici, vous pouvez penser à tous les facteurs qui ont contribué à l'apparition de l'homme. D'abord - l'étincelle de vie, suivie de la formation de cellules simples, puis - d'organismes multicellulaires complexes, et ensuite - de la formation d'organes, comme le cerveau. Si un esprit humanoïde est rare, alors l'une de ces étapes peut être très difficile à surmonter. Par exemple, on sait qu'il existe plusieurs millions d'espèces d'organismes vivants sur Terre, mais une seule d'entre elles a produit la civilisation (du moins telle que nous la connaissons). Le silence relatif de l'Univers présuppose la présence d'une sorte de «grand filtre» limitant le développement d'un plus grand nombre d'êtres intelligents. Certains scientifiques pensent également que nous n'avons pas surmonté ce «grand filtre» dans un passé lointain, mais qu'il nous attend dans le futur. Autrement dit, le fait n'est pas que la vie intelligente est rare, mais quequ'il apparaît pendant plusieurs milliers d'années avant de disparaître pour des raisons inconnues.
Solution 3. Il y a beaucoup de vie intelligente, mais elle est silencieuse
Cette probabilité, également appelée «hypothèse du zoo», offre d'étranges explications. Peut-être que l'humanité est encore si primitive que les civilisations avancées ne nous considèrent pas dignes d'attention ou de communication. Ou peut-être que d'autres civilisations ont compris que la découverte de soi mènerait à la destruction par de violents colonisateurs intergalactiques. Ou le système solaire est simplement situé dans un coin calme et paisible de l'univers - purement par hasard. Mais peut-être l'une des explications les plus exotiques est que notre univers est une énorme simulation informatique.
Il y a de nombreuses raisons au silence universel, et on ne peut pas dire qu'aucune des hypothèses soit vraie à 100%. En tout cas, jusqu'à présent, l'humanité n'a pas réussi à trouver une seule civilisation extraterrestre. Jusqu'à ce que nous ayons une explication précise, le paradoxe de Fermi gardera les astrophysiciens éveillés la nuit, les tourmentant avec la question de savoir où tout est.
Vladimir Guillen