10 principi che governano la nostra comprensione della vita extraterrestre

Molte persone, ad un certo punto, hanno guardato la vastità del cielo di una notte estiva e si sono chiesti: "C'è qualcuno là fuori?" Ci sono oltre 200 miliardi di stelle nella galassia della Via Lattea, che è solo uno dei circa 100 miliardi di galassie in l'universo conosciuto. La nostra comprensione dello spazio cambia ogni giorno e la nostra percezione del cosmo cambia con esso. Se hai mai pensato a quello che succede nel cielo notturno, ci sono squadre di cosmologi, astronomi e fisici impegnati a scoprirlo.

Questo elenco descrive i termini in cui gli scienziati e i profani usano allo stesso modo le discussioni sulla probabilità di vita extraterrestre. Dalle teorie che spiegano perché dobbiamo ancora incontrare la vita aliena ai termini usati dagli scienziati che la ricercano attivamente, questa lista può essere la tua guida per uno sguardo introduttivo alla nostra ricerca senza età per la vita extraterrestre.

10 Paradosso di Fermi

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Enrico Fermi era uno scienziato italo-americano, nato a Roma all'inizio del XX secolo. Un noto "architetto dell'era nucleare", la brillantezza di Fermi non può essere sopravvalutata. A 28 anni, è stato eletto alla Royal Academy of Italy, il più giovane indocte della sua storia. Ha continuato a vincere il premio Nobel per la fisica nel 1938 per i suoi contributi alla scoperta della radioattività indotta ed è stato un collaboratore principale del Progetto Manhattan. Eppure, tra i riconoscimenti di cui può essere associato il suo nome, è il suo dilemma sulla vita extraterrestre che si è bloccata.

Il paradosso di Fermi è un concetto relativamente basilare che chiede se è facile, o persino possibile, sviluppare una vita extraterrestre intelligente, allora perché non siamo venuti in contatto con esso? Il suo commento, fatto a pranzo con i colleghi, ha continuato a sottolineare le nozioni fondamentali sulla vita extraterrestre. La nostra galassia ha molte stelle simili al nostro Sole, e molti hanno miliardi di anni in più. Almeno alcune di queste stelle hanno probabilmente pianeti adatti alla vita in orbita attorno a loro. Inoltre, con lo sviluppo della vita arriva l'evoluzione della vita intelligente e del viaggio interstellare.

Fermi credeva che qualsiasi civiltà intelligente con propulsione adeguata e anche una modesta sete di conquista avrebbe dovuto farsi conoscere nella Via Lattea ormai. Allora perché no? I nostri dati sull'universo osservabile suggeriscono che la presenza della vita dovrebbe essere notata; che non è diventato uno dei grandi paradossi che dettano la nostra comprensione dello spazio.

9 Equazione di Drake

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Frank Drake è un astronomo e astrofisico americano che ha sviluppato una formula con variabili quantificabili che determinano la presenza di vita extraterrestre. Lo sviluppo di Drake di ciò che divenne noto come equazione di Drake fu per lo più casuale. Stava guidando un incontro di astronomi che la pensavano come lui al National Radio Astronomy Observatory di Green Bank, West Virginia, nel 1961 e mancava di un'agenda strutturata. Un giorno prima della conferenza, Drake ha stenografato una formula per determinare la possibilità di una vita intelligente nella nostra galassia.

Questa formula è N = R x f_p x n_e x f_l x f_io x f_c x L, dove:

N = numero di civiltà nella nostra galassia in grado di comunicare
R = tasso medio di formazione stellare
f_p = proporzione di quelle stelle con pianeti
n_e = numero medio di pianeti abitabili per stella
f_l = frazione di pianeti abitabili che sviluppano la vita
f_io = proporzione di pianeti con la vita che sviluppa vita intelligente
f_c = pianeti portatori di vita intelligente in cui la vita sviluppa una comunicazione rilevabile
L = durata del tempo in cui la comunicazione di una civiltà è rilevabile

L'equazione di Drake si basa su più variabili sconosciute, ma ha dato agli astronomi una porta di partenza concreta per dedurre la presenza di vita intelligente in tutta la nostra galassia. Per più di 50 anni, gli scienziati hanno usato l'equazione di Drake come fondamento per estrapolare l'esistenza della vita extraterrestre intelligente.

8 ipotesi di Zoo

Star Trek i fan riconoscono la Prime Directive come uno dei principi fondamentali etici del cosmo. In poche parole, la Prima Direttiva proibisce la comunicazione della Flotta Stellare con, o interferenze, lo sviluppo di civiltà nascenti in tutto l'universo. Ciò significa che le civiltà nei loro primi anni sono lasciate a svilupparsi indisturbate da forze esterne.

Questa concezione della vita aliena, e del perché non ne abbiamo mai incontrati, è stata suggerita nel 1973 dal radioastronomo del MIT John Ball come ipotesi dello zoo. L'ipotesi di Ball afferma che le civiltà aliene potrebbero osservare un patto o un trattato in cui evitano attivamente civiltà sottosviluppate, come la nostra sulla Terra, che non hanno ancora raggiunto un livello di comunicazione interplanetaria. Ci sono diverse ragioni proposte dietro questa elusione, principalmente che è a nostro vantaggio, o al beneficio di altre civiltà, che ci è permesso di crescere organicamente come civiltà. In poche parole, l'ipotesi dello zoo vede l'umanità come parte di un santuario galattico, off-limits per gli esseri più avanzati.

7 ottimo filtro

Il concetto di Great Filter ci viene dal professore di economia Robin Hanson. In poche parole, risponde al paradosso di Fermi e a tutte le altre affermazioni che spiegano la nostra mancanza di comunicazione con gli esseri extraterrestri. Tieni il tuo posto, perché il Grande Filtro, a seconda di come è interpretato, è incredibilmente ottimista o addirittura triste.

L'idea propone che almeno un evento nella cronologia che conduce alla vita intelligente sia altamente improbabile. Per esempio, potrebbe essere virtualmente impossibile sviluppare la giusta interazione stella-pianeta, rendendo impossibile la vita successiva. Oppure, il Grande Filtro potrebbe non essere lo sviluppo della vita, ma piuttosto l'emergere della vita pluricellulare.Ciò significherebbe che organismi procarioti monocellulari sono relativamente comuni, ma raramente si sviluppano organismi eucarioti complessi. Ci sono molti eventi suggeriti da Great Filter che l'umanità ha già compiuto, mettendoci dalla parte giusta del destino. Significherebbe che gli umani sulla Terra hanno fatto il quasi impossibile, uscendo dall'altra parte di un evento galattico estremamente raro.

Ora per il lato negativo: potremmo essere dalla parte sbagliata del Grande Filtro. Ciò significherebbe che è comune per la vita intelligente come noi svilupparsi nell'universo, ma le civiltà nel nostro stadio di sviluppo, o poco dopo, affrontano un evento schiacciante che li cancella. Dati i tempi in cui viviamo, con i cambiamenti climatici e la proliferazione nucleare, tra le altre sfide, è possibile che l'evento Great Filter (ing) sia davanti a noi e che poche o nessuna civiltà ce la facciano.

6 La scala di Kardashev

La scala di Kardashev fu sviluppata nel 1964 dall'astrofisico russo Nikolai Kardashev. La scala di Kardashev è stata progettata per misurare il potenziale energetico delle civiltà intelligenti e ha usato questa misurazione come indicatore del loro avanzamento. La scala originale di Kardashev, successivamente annotata da altri scienziati, suggeriva tre tipi di civiltà:

Una civiltà di tipo I può utilizzare tutta l'energia generata da una stella madre sul proprio pianeta. Con una civiltà di tipo I, l'assorbimento e la produzione di energia di un pianeta vengono catturati e messi a pieno uso. Le civiltà di tipo II sono in grado di sfruttare l'intera produzione di energia di una stella. Ci sono alcuni rendering piuttosto impressionanti là fuori di come questo potrebbe essere fatto; un suggerimento è lo sviluppo di una sfera di Dyson. Una civiltà di tipo III controlla la produzione di energia alla scala della sua intera galassia, non da poco.

Altri scienziati hanno aggiunto civiltà di tipo IV e di tipo V, che presenterebbero ancora più tecnologie selvagge. Le civiltà di tipo IV sarebbero quasi in grado di utilizzare l'energia prodotta dall'intero universo. Le civiltà di tipo V sarebbero in grado di manipolare l'universo a volontà e sarebbero essenzialmente divini.

Ci si potrebbe chiedere dove l'umanità cada su questa grande scala. Bene, siamo a zero o vicino ad esso. L'astronomo Carl Sagan ha suggerito una classifica di circa 0,7, dato il nostro attuale uso di combustibili fossili e altre fonti di energia non rinnovabili. Questo significa che abbiamo un po 'di tempo prima di classificarci sulla scala di Kardashev.

5 Teoria dei Multiversi

Usciremo brevemente non solo sulla nostra galassia ma su tutto il nostro universo. Questo perché qualsiasi discussione sulla vita extraterrestre non è completa senza un cenno alla teoria del multiverso. La teoria dei multiversi prevede che ci possa essere un numero illimitato di universi alternativi là fuori. In alcuni casi, questi altri universi sarebbero simili a quello in cui abitiamo, dove piccole differenze portano a variazioni nello spazio-tempo, catalizzando un numero infinito di universi paralleli.

In secondo luogo, il cosmologo Alexander Vilenkin ideò il concetto di universi "blob universe". In questo caso, il nostro universo si è gonfiato esponenzialmente dopo il Big Bang. Anche molti altri universi si sono gonfiati, come un palloncino, mentre altri hanno smesso di crescere ad un certo punto. Ciò ha portato alla nascita di universi, tutti isolati tra loro, con nuove leggi della fisica.

Ci sono varie iterazioni della teoria del multiverso, ciascuna con le proprie regole fisiche e metafisiche. Inutile dire che è molto per avvolgere la testa. Per quanto riguarda la vita extraterrestre, tieni questo in mente: non sappiamo che cosa esista la vita nel nostro universo, e inoltre non sappiamo quale sia la vita negli altri universi.

4 Ipotesi di estivazione

L'estivazione si riferisce al periodo di inattività di un animale, simile al letargo, quando il suo metabolismo rallenta in risposta a temperature esterne elevate e poca acqua. Il cibo e le altre risorse possono essere scarse durante un periodo di estivazione, quindi è logico che gli animali, come il coccodrillo, giacciano bassi e non sprecano riserve di energia.

Applicata a livello interstellare, l'ipotesi dell'estivazione stabilisce che civiltà intelligenti precedenti si svilupparono in tutto l'universo, ma poiché l'universo è ancora relativamente nuovo e caldo, stanno aspettando che si raffreddi. Le temperature cosmiche sono attualmente alte, mettendo un premio sull'efficienza di elaborazione. Pensala in questo modo: gli esseri intelligenti non vogliono che i loro supercomputer si surriscaldino, quindi aspettano (miliardi, forse trilioni di anni) che l'universo si raffreddi e sia più ospitale all'esplorazione e allo sfruttamento. Questa ipotesi offre una risposta al paradosso di Fermi precedentemente affermato. Dove sono tutti? Attualmente stanno facendo un pisolino.

3 SETI

La ricerca dell'intelligenza extraterrestre (SETI) ha ascoltato, pazientemente, i segnali della vita extraterrestre da oltre 50 anni. Qualsiasi discussione del 21 ° secolo sulla vita extraterrestre sarebbe negligente senza un cenno del SETI. Quindi, cos'è esattamente SETI e come funziona? I primi tentativi di SETI hanno avuto luogo nella primavera del 1960, dirigendo le frequenze delle microonde verso sistemi stellari simili al nostro sistema solare. L'Unione Sovietica, nel frattempo, stava sviluppando le proprie strategie SETI, compresa la creazione di antenne omnidirezionali, usate per esaminare vaste strisce del cielo notturno per l'energia creata dalle civiltà iper-futuristiche.

L'attuale standard internazionale per la ricerca SETI impiega radiotelescopi per osservare le aberrazioni di frequenza che si fanno strada nella nostra atmosfera. Quindi, gran parte dell'attività SETI è diretta all '"ascolto" di segni di vita extraterrestre. L'ultimo e il più grande nella ricerca di alieni? Questo sarebbe METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) International, che fa tentativi diretti di contattare forme di vita lontane che possono avere un orecchio al cielo.

2 collo di bottiglia Gaian

In linea con l'approccio del Grande Filtro alla vita extraterrestre è il concetto di Gahl Bottleneck. Quattro miliardi di anni fa, Venere, Terra e Marte potevano avere tutti condizioni idonee per la vita. Eppure, successivamente, Venere si è riscaldata in modo esponenziale, mentre Marte si è bloccato. Molti astronomi ritengono che scenari simili siano abbastanza comuni nell'universo, nel senso che potrebbe esserci una pletora di pianeti che offrono ambienti ottimali per la formazione della prima infanzia, ma che la vita non può adattarsi e stabilizzarsi sul pianeta in tempo per evolversi in organismi complessi. È qui che il collo di bottiglia di Gaian esiste, subito dopo lo sviluppo di organismi semplici, che possono essere abbondanti nell'universo.

Pochi di questi organismi, forse solo noi, sono stati in grado di eliminare il collo di bottiglia e di evolvere passando per essere procarioti. Mentre esploriamo le distese lontane dell'universo, è del tutto possibile che incontreremo innumerevoli microbi fossilizzati, la prova che la vita è comune nel nostro universo. Vita intelligente ... non così tanto.

1 Principio di mediocrità

Chiudiamo questa lista con un'aggiunta relativamente semplice, anche se al centro di come pensiamo alla vita extraterrestre. Il principio di mediocrità suggerisce che un oggetto disegnato a caso da una vasta serie di oggetti sarà probabilmente da una delle categorie più comuni all'interno del gruppo. Pensaci in questo modo: un cappello ha dieci pezzi di carta. Nove sono rossi e uno è verde, ma non lo sai in anticipo. Disegni un pezzo di carta rosso. Applicando il principio della mediocrità, si presuppone, in base alle leggi della probabilità, che la carta provenga da un raggruppamento relativamente comune.

Applicato alla cosmologia, il principio di mediocrità è usato per dire che la Terra è statisticamente più probabile che sia tra il gruppo di maggioranza dei pianeti, il che significa che i pianeti come la Terra sono abbondanti in tutto l'universo. Il rovescio della medaglia, la rara ipotesi della Terra suggerisce che la Terra, scelta a caso tra i pianeti, sia semplicemente quel pezzo di carta verde. Chi può dire se il principio della mediocrità o la rara ipotesi della Terra è corretta. Fino a quando non scopriremo la vita extraterrestre (o ci scopriranno) è indovinata da chiunque.