04 julio 2009

¿Estamos solos en el Universo o simplemente aislados? la paradoja de Fermi




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En 1950, en Los Alamos National Laboratory, el físico Enrico Fermi tuvo una conversación intrascendente con Emil Konopinski, Edward Teller y Herbert York mientras que caminaban para almorzar. Hablaban sobre una viñeta de Alan Dunn que se hacía eco sobre la supuesta desaparición de contenedores de basura municipales provocada por supuestos extraterrestres. Esa nota de humor les dio pie a emprender un análisis más serio sobre las posibilidades que tenía el ser humano de observar un objeto material viajar tan rápido como la luz en los 10 años siguientes. Teller calculó una probabilidad de uno entre un millón, pero Fermi dijo que una sobre diez.

La conversación derivó hacia otros temas en la cantina del centro de investigación durante el almuerzo hasta que Fermi súbitamente exclamó: “¿Dónde están?”, refiriéndose a los extraterrestres. Según uno de los participantes Fermi realizó una serie de cálculos rápidos y estimaciones a partir de unos pocos datos (algo por lo que tenía buena fama). Entonces concluyó que la Tierra debía de haber sido visitada por extraterrestres hace tiempo y muchas veces después.

Obviamente no hemos visto a ningún extraterrestre ni hay constancia histórica del hecho, la paradoja es la contradicción evidente entre la predicción y los hechos. Si hay civilizaciones extraterrestres y el viaje interestelar es posible, ¿por qué no hemos visto todavía artefactos extraterrestres o recibido transmisiones de radio de ellos?
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Nosotros estamos posicionados aquí (A)
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La idea ha sido posteriormente desarrollada por otros científicos, y sobre todo por Michael H. Hart en 1975. Se puede estimar el número de civilizaciones de la galaxia a través de la famosa ecuación de Drake, que divide el problema en diversos trozos que pueden ser calculados de manera más sencilla. Sabemos que la galaxia cuenta con unos 200.000 millones de estrellas, de las cuales habrá una fracción que tengan planetas y de ellos una fracción que contengan vida. Además habrá una fracción de éstos que desarrollo vida compleja y de éstos últimos algunos en los que se dio vida inteligente. La duración de civilizaciones tecnológicamente avanzadas sería el factor limitante final.

Como no sabemos estimar los últimos factores o fracciones de la ecuación de Drake su resultado se estima entre miles de civilizaciones avanzadas y cero. Pero incluso si solamente hubiera habido una única civilización avanzada en crecimiento exponencial, dada la edad de la galaxia y asumiendo que el viaje interestelar automático se hace incluso a una velocidad no relativista, habría tenido suficiente tiempo de explorar cada rincón de la galaxia. Al fin y al cabo la Vía Láctea mide unos 100.000 años luz de ancho y se podría cruzar en sólo un millón de años viajando a un décimo de la velocidad de la luz.

Una variante de esta expansión generalizada a lo largo de la galaxia se podría llevar a cabo mediante autómatas autorreproductores de Von Neumann. Estas máquinas conceptuales irían de sistema solar en sistema solar usando los recursos materiales y energéticos de cada uno de ellos para reproducirse y expandirse a otros en un comportamiento que podríamos llamar viral. En este caso habría, sin duda, algunos problemas éticos además de los técnicos.
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Nuestra posición en la Vía Láctea no es socialmente privilegiada. Estamos en los suburbios de una galaxia de 200 mil millones de estrellas desparramadas a lo largo de 80.000 años luz, y esta galaxia, a su vez, está en uno de los más pequeños de los 100 grupos de 50 galaxias de 2 megaparsec de ancho que componen la metrópoli galáctica del Supercúmulo de Virgo, de 200 millones de años luz de diámetro, que, se sospecha, forma parte de un Hipercúmulo de dimensiones aún más monstruosas, posiblemente ubicado en las afueras del Universo.
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Como no hemos visto ningún artilugio extraterrestre y no hemos recibido transmisiones suyas pese a los programas SETI en marcha desde hace años, se puede concluir que estamos solos en la galaxia. Quizás sea muy difícil que surja la inteligencia o una civilización tecnológica, o que una vez que surge se autodestruye de alguna manera (colapso ecológico, guerra nuclear…).Ahora Jacob Haqq-Misra y Seth Baum, de Pennsylvania State University, han revisado el problema y sugieren que la clave de esta paradoja está en asumir que una civilización puede colonizar el Universo a un ritmo exponencial. Según ellos unos recursos limitados impondría límites al desarrollo de cualquier civilización y por tanto no se podría dar un crecimiento exponencial de la misma.

Ponen como ejemplo a la Tierra. Para que cualquier expansión sea sostenible, el crecimiento en el consumo de recursos no puede exceder el crecimiento en la producción de esos recursos. Como además la Tierra es finita y recibe luz solar a una tasa fija la humanidad no puede mantener indefinidamente un crecimiento exponencial.

Si decidiéramos colonizar la galaxia nuestra civilización no lo podría hacer a un ritmo exponencial y la situación sería además parecida a la de otras civilizaciones avanzadas de la Vía Láctea.
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Con la siguiente imagen -que representa sólo el 7% del Universo conocido- uno se puede desconcertar plácidamente ante la inmensidad inexplorada de lo que apenas tantean nuestros telescopios. Lo que quiero decir es que del otro lado puede haber miles de civilizaciones buscándonos desesperadamente, como nosotros a ellos, todos prácticamente a ciegas en la bastedad del Universo.
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Si estos investigadores están en lo cierto, y como la expansión exponencial tampoco es posible a nivel galáctico, entonces las civilizaciones extraterrestres avanzadas no se expanden a ritmo exponencial o bien lo hicieron en el pasado y colapsaron debido a ello. Quizás haya miles de civilizaciones avanzadas que tratan de colonizar su entorno espacial cercano, pero lo harán a un ritmo tan lento que nunca entran en contacto con otras.

Podemos concluir, según la solución habitual a la paradoja de Fermi, que las civilizaciones extraterrestres no existen o desaparecen al poco de obtener tecnología al autodestruirse en una guerra nuclear, pero según este resultado simplemente lo que no hay son civilizaciones que crezcan a un ritmo exponencial. En el primer caso estaríamos solos, y en segundo virtualmente solos. El resultado final es el mismo: nunca entraremos en contacto con otros seres o la probabilidad de ello es muy baja.

Este estudio tiene otras implicaciones respecto a la actual administración de los recursos terrestres, pues nos hace reflexionar sobre los problemas que ahora tenemos de calentamiento global, contaminación generalizada y colapso ecológico. Estos problemas están causados principalmente por el descabellado crecimiento exponencial de la población y el igualmente exponencial consumo de los recursos del planeta.

La perspectiva se puede invertir y podemos pensar que quizás las demás civilizaciones nunca lleguen a conocernos porque nosotros, al poco tiempo de alcanzar tecnología, sucumbiremos a nuestras ansias desaforadas de consumo, durando de este modo muy poco en el tiempo cósmico.
Quizás las civilizaciones que sobreviven son precisamente las más discretas, capaces de administrar bien sus recursos y de prolongarse así en el tiempo. No alcanzan más sabiduría y conocimiento al disponer de más tiempo y recursos, sino que precisamente disponen de más tiempo por ser de entrada más sabios.

Fuente: http://arxiv.org/abs/0906.0568

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