Se nell’universo esiste un gran numero di civiltà aliene, perché la loro presenza non si è mai manifestata?

È questa una possibile formulazione del paradosso che il fisico italiano Enrico Fermi avanzò nel 1950 in merito alla valutazione della probabilità di entrare in contatto con forme di vita intelligente extraterrestre. Esso si configura come il conflitto fra l’aspettativa che la vastità dell’universo ospiti, per un assiomatico assunto logico, la vita aliena e il dato fattuale e osservativo che non possiamo avere prove solide della sua esistenza. In seno al paradosso di Fermi, nel 1961 fu poi elaborata anche l’equazione di Drake (o formula di Green Bank), dal nome dell’astronomo e astrofisico dell’Accademia nazionale delle Scienze degli Stati Uniti Frank Drake, per ponderare dei calcoli probabilistici nella ricerca esobiologica, ossia stimare quante popolazioni aliene dimorare nel cosmo. Peccato chesappiamo troppo poco su alcuni dei parametri di questa equazione, per esempio sulla probabilità che la vita o l’intelligenza si sviluppino autonomamente. Tanto che, ad oggi, sono solo tre le variabili note o calcolabili.

L’equazione di Drake spiegata nelle sua variabili (fonte: Hugh Fox III)

Fino a tale equazione, Fermi dovette inferire l’esistenza di un gran numero di civiltà aliene dal principio copernicano, ma, dopo Drake, il problema proposto da Fermi si rivelò un utilissimo monito alle stime ottimistiche dell’equazione, che abbracciano l’idea di un universo “ricco di pianeti con civiltà avanzate in grado di stabilire comunicazioni radio, inviare sonde o colonizzare altri mondi“.

È davvero possibile che l’umanità sia la sola civiltà tecnologicamente avanzata nell’Universo? Dato il paradosso tra l’elevata probabilità che esistano molte altre specie senzienti evolute, condivisa dai calcoli di Drake, e la totale deficienza di qualsivoglia forma di contatto stabilito con esse, “o l’intuizione e le stime, come quelle di Drake, sono in ultima analisi errate […] o la nostra osservazione/comprensione dei dati è incompleta“. E un recentissimo studio potrebbe finalmente, o purtroppo, fornire delle soluzioni.

Gli ultimi risvolti

Gli autori dello studio, tre professori del Future of Humanity Institute della Oxford University, sono partiti dall’impossibilità di ottenere un risultato certo da variabili sconosciute, risolvendo ripetutamente l’equazione con dati tratti da pubblicazioni scientifiche, casuali e differenti di volta in volta. Stando alla media degli esiti, la galassia potrebbe essere popolata da un centinaio di civiltà galattiche, ma l’equazione ha restituito il 30% delle volte lo stesso, infelice e deludente risultato: zero. Il che è effettivamente coerente con il numero di contatti di massa che l’umanità ha avuto con i nostri amici galattici, escludendo i casi documentati dall’ufologia.

La probabilità che su un pianeta si sviluppino vita e intelligenza ha un’estrema incertezza“, ha riferito a ‘Universe Today’ Anders Sandberg, professore di neuroscienze computazionali a Oxford. “Non possiamo escludere che quasi ovunque ci siano le giuste condizioni, ma non possiamo escludere che sia un evento astronomicamente raro – e questo comporta una ancora più forte incertezza sul numero di civiltà, cosa che ci porta a concludere che ci sia un’elevata probabilità che siamo soli. Tuttavia dobbiamo anche concludere che non dovremmo essere troppo sorpresi se trovassimo l’intelligenza!“. Ma sminuire il lavoro dei centri di ricerca specializzati è certamente l’ultima delle volontà dello studio, continua Sandberg: “L’astrobiologia e il SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, ndr) possono svolgere un ruolo determinante nel ridurre l’incertezza di alcuni parametri dell’equazione“.

Secondo alcuni, sarebbe paradossale già che il valore di N, nell’equazione di Drake, sia così elevato, e quindi che esistano numerose specie extraterrestri capaci di comunicare con noi (peraltro con i medesimi mezzi): se le civiltà tecnologiche nella nostra galassia sono rare, il fatto che non siano mai entrate in contatto con noi non è un dato sorprendente. Ma l’impossibilità esperita nello stabilire un contatto potrebbe fornire la prova che N è invero piuttosto trascurabile. Premesso che il paradosso di Fermi tende a ridimensionare le stime troppo ottimistiche del valore di N, è in ogni caso impossibile che tale variabile si approssimi al valore nullo: l’esistenza della nostra specie, de facto, impone un limite inferiore per il modulo di N, che deve essere innegabilmente maggiore o uguale a uno, non legato necessariamente al principio antropico. “Le stime che vertono su ordini di grandezza di molto inferiori all’unità sono quindi da giudicare eccessivamente restrittive.

Potrebbe davvero non esistere la vita extraterrestre? (fonte: News Nation)

La vita all’infrarosso

A dispetto di queste sconcertanti novità, in ogni caso, in passato sono state teorizzate soluzioni alternative e parimenti interessanti in merito alla stasi del Paradosso di Fermi e all’assenza degli alieni dai ‘radar’ umani. In base al postulato attribuito al Premio Nobel per la Fisica italiano, infatti, se anche solo lo 0,1% dei pianeti della Via Lattea ospitasse la vita, ci sarebbe 1 milione di pianeti abitati nella nostra galassia. E con queste premesse… a quando il primo appuntamento?

Nel 2015 i ricercatori della Penn University hanno dichiarato di non aver riscontrato alcuna traccia di vita extraterrestre nelle oltre 100.000 galassie setacciate con l’ausilio del telescopio all’infrarosso Wise della NASA. “L’idea della nostra ricerca“, ha rivelato il portavoce del team Jason Wright, “è che se una civiltà molto avanzata ha colonizzato un’intera galassia – e i dati statistici dimostrano che è uno scenario possibile in un arco di pochi milioni di anni – l’energia prodotta dalle tecnologie utilizzate dovrebbe essere rilevabile nel medio infrarosso“, una radiazione prodotta da emissioni di energia che non sono visibili né con i telescopi ottici né con i radiotelescopi e “che è proprio la lunghezza d’onda che meglio di altre rileva Wise“. Suggestione peraltro corteggiata già nel 1960, quando ancora non c’erano le tecnologie adatte a scandagliare tali frequenze, da Freeman Dyson, il quale ipotizzò che l’esistenza di civiltà extraterrestri lontane da noi potrebbe essere rilevata proprio osservando l’infrarosso.

Il nostro lavoro“, spiega il coautore della ricerca Roger Griffith, “è iniziato cercando galassie negli oltre 100 milioni di oggetti rilevati da Wise, all’interno dei quali abbiamo individuato circa 100.000 candidati. Tra questi, circa 50 hanno mostrato una forte emissione nel medio infrarosso“. Se una civiltà extraterrestre avesse colonizzato una galassia, infatti, utilizzerebbe così tanta energia che le emissioni all’infrarosso sarebbero rilevabili anche da noi. Peccato che le successive analisi abbiano determinato una causa naturale per tali emissioni: “Il risultato è interessante“, prosegue Griffith, “perché molte delle galassie studiate hanno età di miliardi di anni, e quindi al loro interno ci sarebbe stato tutto il tempo affinché civiltà molto avanzate potessero svilupparsi. Le nostre conclusioni sono che o civiltà avanzate non esistono, oppure che se esistono non sono così avanzate da emettere quantità di energia significative“. Insomma, se esistono, vivono senza consumare energia in quantità rilevanti.

Un filtro ci preclude un contatto massivo?

Più la vita è comune nel cosmo, più abbiamo da preoccuparci perché a quel punto esisterebbe un nemico teorico capace di impedire il dialogo con civiltà extraterrestri, ribattezzato il Grande Filtro.

Durante una pausa pranzo presso i laboratori di Los Alamos nel 1950, Enrico Fermi si ritrovò con alcuni colleghi a commentare una vignetta satirica apparsa sul giornale ‘The New Yorker’, nella quale alcuni alieni erano intenti a rubare dei bidoni dell’immondizia. La conversazione finì per vertere sulle probabilità matematiche dell’esistenza dei dischi volanti e Fermi concluse con ironia: “Dove sono tutti quanti?“. Quattro anni dopo Fermi morì senza poter confermare di aver formulato effettivamente il paradosso che gli è attribuito, ma lasciando una immensa eredità per gli studi scientifici dedicati.

Per comprendere la teoria del Grande Filtro, tuttavia, bisogna prendere in esame la scala di Kardashev, una classificazione delle civiltà intelligenti in tre macro gruppi:

  • Tipo I: ha l’abilità di sfruttare tutte le energie a disposizione sul pianeta che la ospita. Noi non siamo in questa classe, ma l’astronomo Carl Sagan, fondatore del SETI insieme a Frank Drake, ha creato una formula che ci porrebbe a un Tipo 0.7 di civilizzazione.
  • Tipo II: può sfruttare tutta l’energia della stella al centro del proprio sistema. Uno dei modi in cui potrebbe riuscirci è la fantascientifica Sfera di Dyson, un’ipotetica struttura artificiale di ‘collettori solari’ che, avvolgendo la stella come un guscio, sarebbe in grado di assorbire l’energia stellare e liberare come infrarossi la parte non necessaria, come reazione esoergonica (cioè con rilascio di energia).
  • Tipo III: può sfruttare l’intera galassia, qualcosa di letteralmente inconcepibile per noi terrestri.
Il Grande Filtro in una grafica (fonte: futurism.com)

A un certo punto dello sviluppo di una civiltà, prima del raggiungimento del Tipo III, esiste una specie di barriera contro cui tutte le civiltà idealmente si scontrano, una fase, nel corso del lungo processo evolutivo, che è impossibile o molto difficile da superare. Nel 1998, l’economista statunitense Robin Hanson ha definito il Grande Filtro come una ostacolo che inibisce lo sviluppo di civiltà extraterrestri durevoli nel tempo. In base a questa teoria, dunque, si profilano due possibilità per noi umani:

  1. La civiltà terrestre è una delle poche, se non l’unica, ad aver superato il Grande Filtro: ciò dimostrerebbe quanto sia raro per una specie raggiungere il nostro livello di intelligenza e spiegherebbe come mai non siamo a conoscenza di altre forme di vita intelligenti. In fondo le altre specie animali, pur avendo avuto lo stesso tempo per evolversi, non hanno acquistato certe prerogative umane, come la parola o l’intelligenza, potenziando altre capacità. “L’evoluzione agisce seguendo meccanismi molto complicati e non porta sistematicamente all’intelligenza. Lo stato in cui la nostra civiltà si trova adesso potrebbe essere ben più unico di quello che pensiamo, frutto di una serie di coincidenze infinita. La nostra rarità potrebbe essere legata al fatto che la Terra si trova in un sistema che è particolarmente adatto alla vita.
  2. La civiltà terrestre non ha ancora superato il Grande Filtro: ciò significa che la vita potrebbe essere in grado di svilupparsi altrove come sulla Terra, ma non abbastanza da rendere il contatto con altri organismi scontato. L’eventuale scoperta della vita su altri pianeti, inoltre, renderebbe la vita nell’Universo una cosa piuttosto comune e aumenterebbe le probabilità di una nostra estinzione per mano del Grande Filtro. Insomma, citando il video linkato sopra, “più la vita nel cosmo è complessa ed evoluta più si alza la probabilità che il Grande Filtro sia proprio dinnanzi a noi, trovare dei batteri sarebbe male, piccoli animali sarebbe peggio, vita intelligente sarebbe allarmante, le rovine di una civiltà extraterrestre sarebbe tremendo.

E se gli alieni fossero già esistiti?

“[…] mi scrissi tutte le cose che avevamo bisogno di sapere per capire quanto difficile si sarebbe rivelato entrare in contatto con delle forme di vita extraterrestri. E […] diventò piuttosto evidente che moltiplicando tutti quei fattori si otteneva un numero, N, che è il numero di civiltà rilevabili nella nostra galassia. Questo, ovviamente, mirando alla ricerca radio, e non alla ricerca di esseri primordiali o primitivi.” Frank Drake (fonte: Frontiers Blog)
In un articolo del 2016, pubblicato sulla rivista ‘Astrobiology’, Adam Frank e Woodruff Sullivan, astronomi delle università di Rochester e Washington, hanno spiegato di voler rivedere l’equazione di Drake sulla base delle più recenti scoperte di Kepler, fresco di 1.284 nuovi esopianeti portati alla luce: la loro conclusione è stata che al momento non sappiamo se vi siano civiltà aliene, ma che è molto verosimile che ve ne siano state prima di noi. Il duo si è impegnato anche per riformulare la domanda di partenza, cercando di eliminare il fattore della durata delle civiltà tecnologicamente avanzate: “quali sono le probabilità che la nostra sia l’unica civiltà tecnologicamente avanzata mai esistita?

In questo modo, la variabile sulla durata (e quindi sulla possibilità di incontro) delle forme di vita diviene superflua. Frank e Sullivan hanno dimostrato che le possibilità che la nostra non sia la prima civiltà tecnologicamente evoluta sono molto alte, giocando con le incognite dell’equazione: “A meno che le probabilità che si sia sviluppata una civiltà aliena su un pianeta abitabile non siano inferiori a uno su 10 miliardi di trilioni, gli umani non sono la prima forma di vita tecnologicamente evoluta ad aver abitato l’Universo osservabile“.

In passato gli scienziati più pessimisti hanno teorizzato che vi sia una sola probabilità su 10 miliardi per pianeta di ospitare una civiltà tecnologicamente avanzata: in tal caso, anche mantenendoci su livelli pessimistici, si sarebbe evoluto un trilione di civiltà intelligenti nella storia cosmica. E dove sono finite tutte queste specie aliene avanzate? Secondo lo stesso Sandberg di cui sopra, dormono. Scientificamente si tratterebbe dell’estivazione, una sorta di letargo tipico di alcuni animali e vegetali, spesso delle zone desertiche o tropicali, che permette loro di sopravvivere per lunghi periodi di grande caldo, senza acqua e cibo e riducendo il loro metabolismo.

L’idea di fondo sta nel fatto che le civiltà avanzate basano la loro tecnologia soprattutto sui calcoli“, afferma Sandberg, che ha lavorato in combo con Stuart Armstrong e Milan Cirkovi’c della Oxford University, pubblicando lo studio sulla rivista ‘arXiv’, “e poiché il calcolo ha un elevato costo energetico, che finisce col limitarne l’uso, e che è direttamente proporzionale alla temperatura dell’ambiente in cui ci si trova, queste creature stanno attendendo che l’Universo si raffreddi. […] Questo spiega l’apparente assenza di antiche civiltà avanzate.

Se Sandberg ha ragione, gli alieni della fantascienza esistono: si sono sviluppati molto prima della comparsa della Terra, si sono espansi riuscendo a sfruttare l’energia del loro intero sistema, hanno preso il controllo dell’Universo conquistato e ‘il settimo giorno’ sono andati a nanna.

E se gli alieni fossero già esistiti e oggi ‘dormissero’?


Possibile che sotto questo cielo, siamo completamente soli? (fonte: Wallboat, Flickr)

Il primo che entra è l’ultimo ad uscire

È di quest’anno la bozza di una nuova proposta avanzata da Alexander Berezin della National Research University of Electronic Technology (MIET) e in fase di revisione e pubblicazione sempre nell’archivio ‘arXiv’. Rinominata appunto ‘First in, last out’, essa ipotizza che le civiltà che sviluppano la capacità di compiere viaggi interstellari tenderebbero, nei tentativi di espansione, a eliminare le altre, senza che sussistano per forza intenzioni negative. “Una popolazione talmente evoluta da varcare i confini della propria stella potrebbe non accorgersi dell’esistenza di altre forme di vita, perché poco interessata a cercarle, nella sua corsa alla conquista” osserva Elisabetta Intini di ‘Focus’. “Non ci noterebbero, come una squadra di demolizione non si accorge di un formicaio mentre costruisce un condominio, perché nessuno li ha incentivati a proteggerlo” precisa invece l’autore dell’ipotesi.

Ma, badate bene, secondo Berezin noi non siamo quelle misere formiche, ma i futuri distruttori dei mondi di cui siamo attualmente alla cerca, poiché potremmo essere tra i primi, se non proprio i primi, a ottenere le competenze necessarie e, conseguentemente, gli ultimi a sparire. Gli ultimi a meno che la nostra distruzione non sia provocata da altri fattori, come la stupidità umana e l’impiego delle risorse planetarie. Certo è che, in quest’ottica, potremmo non accorgerci delle altre civiltà proprio perché siamo noi quelli più avanzati.

Artwork di un’ipotetica città umana del futuro (fonte: inquisitr.com)

Troppo arretrati

E se, al contrario, non intrattenessimo rapporti con gli alieni perché siamo noi quelli meno evoluti? Tale dubbio risponde al principio di mediocrità (l’idea per cui non c’è nulla di raro o speciale nel nostro pianeta o livello di intelligenza), che confluisce in un’ipotesi alternativa lanciata di recente: potremmo infatti non percepire o conoscere i nostri compagni interstellari a causa di un grosso divario socio-tecnologico tra loro, che porrebbe stavolta noi come specie insignificante o semplicemente troppo giovane. Per farvi un esempio, siamo stati (e siamo tutt’ora) convinti che i segnali radio siano la chiave per comunicare, perché si è sempre ritenuto aprioristicamente che una civiltà intelligente e sviluppata sfrutti tale radiazione elettromagnetica.

Ma negli ultimi tempi, si è fatta avanti con forza la convinzione che il laser, più che le onde radio, sia plausibilmente il metodo utilizzato dalle civiltà evolute per lanciare segnali nello spazio, e a sostenere quest’idea c’era persino il compianto Stephen Hawking. Tant’è che dopo 50 anni di infruttuosa ricerca e vano ascolto dei segnali provenienti dello spazio ad opera del SETI, tra il 2004 e il 2016 un gruppo di astronomi della University of California di Berkeley, sempre nell’ambito del progetto SETI, ha vagliato circa 5.600 stelle della Via Lattea, “delle quali almeno 2.000 sono circondate – o potrebbero essere circondate – da pianeti sui quali non sarebbe da escludere la vita“. E indovinate un po’ il risultato: niente di niente.

C’è da dire che è stato studiato giusto un pugno di stelle (5.600 su almeno 200 miliardi) e solo relativamente prossime, a non più di 326 anni luce dal Sistema Solare. “La mancanza di un qualsiasi segnale potrebbe semplicemente voler dire che le civiltà avanzate non utilizzano il laser come metodo di comunicazione, anche se per noi è altamente efficiente, perché si degrada poco attraverso lo spazio” ha chiosato uno dei ricercatori Nathaniel Tellis.

Considerando che l’uomo abita la terra da circa 50.000 anni e che le testimonianze storiche possono risalire solo a 5550 anni fa, un’eventuale civiltà extraterrestre potrebbe essere arrivata sulla Terra e non averci trovato nulla di interessante“, scrive la stampa specializzata, aggiungendo che “la galassia potrebbe essere in via di colonizzazione da parte di una società aliena sviluppata, ma, viste le dimensioni della Via Lattea, noi potremmo vivere in una zona periferica o non degna di nota.
Lo stesso concetto di colonizzare fisicamente altri pianeti e galassie potrebbe apparire ridicolmente retrogrado per una specie avanzata. Forse una civiltà che ha raggiunto un livello inafferrabile di sviluppo potrebbe vedere il mondo fisico come terribilmente primitivo e quindi privo di ogni attrattiva.

Se fossimo più avanti con la tecnologia e il progresso sociale, forse gli alieni ci noterebbero (fonte: Flickr)

Cerchiamo nel posto sbagliato?

Se a rigor d’intuizione sembra impossibile che non esista altra vita fuori di noi, allora cosa stiamo sbagliando? Un team di scienziati provenienti da Inghilterra, Australia e Paesi Bassi ha condotto una ricerca nell’ambito del programma Evolution and Assembly of Galaxies and their Environments, pubblicandone i risultati sul ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’. Se da un lato l’energia oscura si è rivelata un elemento cruciale dello studio, dall’altro i ricercatori, attraverso copiose simulazioni al computer, hanno avuto modo di appurare come le condizioni per la nascita della vita nell’Universo non siano limitate, ma come sia, stando anche alle precedenti scoperte, più probabile che la vita aliena sia sorta in uno o più eventuali universi paralleli al nostro Motivo per cui è difficile, se non impossibile, entrarvi in contatto.

Soli nell’Universo?

Studi e congetture a parte, è veramente improbabile che la vita sulla Terra sia circostanziale e casuale e che noi siamo effettivamente gli unici nell’intero Universo. Chissà in questo momento quante specie intelligenti stanno nascendo, morendo o vivendo nel cosmo senza che noi possiamo venirne a conoscenza. Magari alcune sono vissute in passato, magari altre sono ‘congelate nel sonno’, magari i mezzi di comunicazione sono incompatibili, magari non possiamo rintracciarle o individuarle per qualunque altro motivo, magari non sono basate sul carbonio e non hanno bisogno d’acqua per sussistere, quindi stiamo cercando i fattori errati.

Nella Via Lattea ci sono dai 100 ai 400 miliardi di stelle. L’universo conosciuto ospita circa 2.000 miliardi di galassie, contenenti dalle 100 alle 1000 miliardi di stelle ciascuna. Non tutte sono al centro di un sistema planetario, ma mediamente ognuna di esse reca 4 pianeti in orbita. Ad oggi risultano scoperti 3.786 pianeti extrasolari, di cui innumerevoli di tipo terrestre e almeno una cinquantina di questi potenzialmente abitabili, in base alla zona di abitabilità e alla composizione chimica. Le stime, tuttavia, pronosticano trilioni e trilioni di esopianeti ancora indisturbati non scoperti ma potenzialmente abitabili. Ora staccate gli occhi da questo articolo e volgetevi verso il cielo, guardate il firmamento o le tonalità cromatiche del giorno: in questo scenario vi sembra davvero realistico che siamo soli?

Simone Conversano