Paradoja de Fermi para niños
La paradoja de Fermi es una pregunta muy interesante que se hacen los científicos: Si el universo es tan grande y hay tantas estrellas y planetas, ¿por qué no hemos encontrado todavía señales de otras civilizaciones inteligentes? Parece que debería haber muchas, pero no vemos ninguna evidencia.
Esta pregunta surgió en 1950 durante una conversación informal entre el físico Enrico Fermi y otros científicos. Desde entonces, ha influido mucho en proyectos que buscan señales de vida inteligente fuera de la Tierra, como el SETI.
La paradoja se resume así: Creemos que el universo tiene muchas civilizaciones avanzadas, pero nuestras observaciones no muestran ninguna. Esto nos hace pensar que quizás nuestro conocimiento o nuestras formas de buscar no son completas.
Contenido
- ¿Cuántas civilizaciones podrían existir?
- ¿Qué nos dicen los datos actuales?
- Argumentos sobre la paradoja de Fermi
- Posibles explicaciones a la paradoja
- Los recursos limitados frenan el crecimiento
- Existen, pero no lo sabemos
- Han estado aquí, pero no cuando nosotros estábamos
- Existen, pero no se comunican con nosotros
- Existen y se comunican, pero no los oímos
- Han desaparecido
- Existen, pero no somos conscientes de ellos
- Nunca han existido
- Todavía no existen, y somos nosotros
- Son inteligentes, pero no desarrollados
- Usan señales encriptadas que no reconocemos
- Hipótesis de la Tierra especial
- Críticas a la hipótesis de la Tierra especial
- Hipótesis de la transcensión
- Véase también
¿Cuántas civilizaciones podrían existir?
La ecuación de Drake, creada por el doctor Frank Drake, es una fórmula que intenta calcular cuántas civilizaciones extraterrestres podrían existir con las que podríamos comunicarnos. Algunas personas, como el doctor Carl Sagan, creen que esta ecuación sugiere que la vida inteligente es bastante común en el universo.
Si la vida es posible y el universo es tan inmenso, parece muy probable que haya muchas civilizaciones. Sin embargo, quienes apoyan la paradoja de Fermi señalan que, al no haber pruebas, es posible que los humanos seamos la única especie avanzada, al menos en nuestra parte de la Vía Láctea. También dicen que, como no conocemos con exactitud todos los valores de la ecuación de Drake, no podemos fiarnos solo de ella. Necesitamos más datos reales.
¿Qué nos dicen los datos actuales?
Si alguien observara nuestro Sistema Solar desde lejos con un radiotelescopio, vería una gran cantidad de ondas de radio que emitimos los humanos. De la misma manera, si una estrella cercana emitiera algo similar, nosotros lo detectaríamos como algo inusual.
Proyectos como el Proyecto Ozma y el SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) han estado buscando señales de radio y observando planetas fuera de nuestro sistema solar durante décadas. Hasta ahora, el SETI no ha encontrado estrellas que emitan ondas de radio de forma inusual. Esto podría indicar que somos la única especie que transmite radio en la parte de la galaxia que hemos explorado.
Además, muchos de los planetas extrasolares descubiertos hasta ahora tienen condiciones difíciles para la vida avanzada. Sin embargo, las técnicas actuales para encontrar planetas suelen detectar los más grandes o los que están muy cerca de su estrella, no necesariamente los parecidos a la Tierra.
Algunas personas creen que estos resultados podrían tener errores:
- Otras civilizaciones podrían usar frecuencias de radio diferentes a las que buscamos, o quizás no emiten mucha energía de radio. Nosotros mismos, hoy en día, emitimos menos energía de radio que hace décadas gracias a la fibra óptica y los satélites. Civilizaciones más avanzadas podrían usar sistemas de comunicación más eficientes, como láser o microondas.
- Es más fácil para nosotros encontrar sistemas planetarios que son menos estables que el nuestro.
Otros piensan que somos la única especie que emite señales en la Vía Láctea. Si no fuera así, estaríamos llenos de transmisiones extraterrestres o ya habríamos sido visitados.
También se considera el tamaño de un planeta habitable. Los planetas más grandes que la Tierra requieren mucha más energía para que una nave espacial despegue y escape de su gravedad. Esto podría retrasar o incluso impedir que una civilización desarrolle viajes espaciales, manteniéndolos en su planeta de origen.
Argumentos sobre la paradoja de Fermi
¿Por qué no hemos oído nada?
Algunos que apoyan la paradoja de Fermi sugieren que, con suficiente desarrollo, las transmisiones de radio de una civilización avanzada podrían "oscurecer" su estrella. Como usar el espectro electromagnético para transmitir información es relativamente fácil y barato, se esperaría que cualquier civilización tecnológica lo usara en algún momento.
Los críticos responden que, aunque hemos buscado activamente señales extraterrestres durante casi treinta años con proyectos como el SETI, y hemos escuchado pasivamente durante casi cien años, no hemos oído ninguna emisión de otros seres. Tampoco hemos visto estrellas con una "firma de radio" inusual que indique una civilización tecnológica.
Quienes creen que la galaxia tiene muchas civilizaciones avanzadas dicen que los extraterrestres podrían usar otros medios de comunicación que no sean la radio, o que eligen ocultar sus transmisiones por alguna razón. Los defensores de la paradoja de Fermi dicen que esto solo sería posible si hay muy pocas civilizaciones, y si abandonan rápidamente la radio como medio de transmisión. Si hubiera muchas, sus transmisiones serían obvias. El hecho de que los humanos solo hayamos podido recibir y producir estas transmisiones durante una pequeña parte de nuestra historia podría limitar lo que el proyecto SETI puede encontrar.
El principio antrópico: ¿Somos especiales?
El principio antrópico es la idea de que el universo parece estar "ajustado" de forma muy precisa para que la vida como la conocemos pueda existir. Si alguno de los muchos factores del universo cambiara un poco, la vida en la Tierra no podría existir. Esto sugiere que los humanos podríamos ser únicos entre las formas de vida inteligente.
Los críticos dicen que esto es una obviedad: la vida como la conocemos no existiría si las cosas fueran diferentes, pero quizás otra forma de vida diferente sí podría existir en su lugar.
La idea de la esfera de Dyson
Popularizada por el doctor Freeman Dyson, una esfera de Dyson es una estructura gigante que una civilización alienígena muy avanzada podría construir alrededor de su estrella para capturar toda su energía. No se sabe cómo sería exactamente, pero interceptaría la mayor parte de la luz de la estrella y la reemitiría como calor.
Una estrella rodeada por una esfera de Dyson emitiría un tipo de luz y calor muy particular, diferente al de una estrella normal. Los astrónomos podrían buscar en el cielo estrellas con colores inusuales, lo que podría indicar la presencia de vida inteligente muy avanzada. Hasta ahora, no se han encontrado estas estrellas.
Algunos que apoyan la paradoja de Fermi creen que es muy poco probable que todas las civilizaciones avanzadas no aprovechen al máximo la energía de su estrella, y al hacerlo, cambiarían la "firma" electromagnética de su sol.
¿Y la colonización espacial?
Los seguidores de la paradoja de Fermi argumentan que, si la vida tiende a expandirse y colonizar nuevos lugares en nuestro propio planeta, es razonable suponer que la vida en otros lugares haría lo mismo. Si esto es cierto, cualquier civilización avanzada buscaría nuevos recursos y colonizaría primero su propio sistema solar, y luego los sistemas solares cercanos.
Algunos científicos han calculado que una civilización así tardaría entre 5 y 50 millones de años en colonizar toda la galaxia. Este es un tiempo relativamente corto si lo comparamos con la edad del universo.
Posibles explicaciones a la paradoja
Los recursos limitados frenan el crecimiento
Una idea más reciente, propuesta por Jacob Haqq-Misra y Seth Baum, sugiere que el error está en pensar que una civilización puede colonizar el universo de forma ilimitada. Ellos creen que la escasez de recursos limitaría el desarrollo de cualquier civilización, impidiendo un crecimiento sin fin.
Estos investigadores piensan que, aunque haya miles de civilizaciones avanzadas intentando colonizar su espacio cercano, lo harían tan lentamente que nunca se encontrarían entre sí en el vasto tiempo y espacio del universo.
Algunos discuten que las civilizaciones que sobrevivan más tiempo serían las más sabias, porque administrarían bien sus recursos. Se diferenciarían de civilizaciones como la humana, que consumen recursos rápidamente para avanzar, poniendo en riesgo su propia existencia.
Existen, pero no lo sabemos
Algunas personas creen que los ovnis podrían ser naves espaciales extraterrestres. Si una forma de vida es lo suficientemente inteligente como para viajar hasta nuestro planeta, podría permanecer aquí sin que la detectemos. O quizás ya nos han detectado y un mensaje o un enviado está "en camino".
Otros tienen teorías de conspiración: creen que la evidencia de visitas extraterrestres está siendo ocultada por grupos poderosos que no quieren que el público sepa la verdad.
Han estado aquí, pero no cuando nosotros estábamos
Algunos, como Stephen Baxter, señalan que la humanidad solo ha tenido la capacidad de detectar o entender vida extraterrestre inteligente durante un período muy corto de tiempo, quizás solo un siglo.
Según este punto de vista, la humanidad simplemente no ha estado aquí el tiempo suficiente para encontrar vida extraterrestre. Por ejemplo, hace un millón de años no había humanos en la Tierra para que los extraterrestres los encontraran. También podría haber otros mundos más interesantes para visitar.
Incluso si los extraterrestres hubieran visitado la Tierra hace mucho tiempo, las culturas antiguas podrían haberlos confundido con seres sobrenaturales, monstruos o dioses, y sus registros se habrían convertido en mitos.
Existen, pero no se comunican con nosotros
Una posibilidad es que oculten su existencia a la humanidad. Podrían hacerlo por razones éticas o para mantener la diversidad cultural. También podrían esconderse para evitar ser destruidos por civilizaciones más avanzadas, o para vivir sin interferencias.
Otra idea es la "hipótesis del zoo", que sugiere que la Tierra está siendo observada para su estudio o por razones éticas. Es similar a la "Primera Directiva" de la serie Star Trek, que dice que la humanidad tendría que alcanzar cierto nivel ético o tecnológico antes de ser contactada.
También se ha sugerido que simplemente no les interesamos. Esto podría ser porque su forma de pensar es muy diferente a la nuestra, o porque nuestra civilización es muy simple o común y no tiene nada que ofrecerles.
Una idea reciente es que las tecnologías de radio, como las que usamos, son un desperdicio de energía. Las civilizaciones más avanzadas podrían no usarlas por esa razón, ya que la radio se emite en todas direcciones y requiere mucha energía para llegar lejos. Por eso, quizás nunca detectemos señales de civilizaciones más avanzadas. Por ejemplo, la tecnología humana está reemplazando la radio por la comunicación por cables (fibra óptica) o láser.
También podría haber vida inteligente en un planeta sin metales como hierro o cobre. Sus habitantes podrían saber que hay otros mundos habitados, pero no podrían construir un transmisor. Por ejemplo, los mayas eran muy avanzados culturalmente, pero casi no conocían la metalurgia. La vida inteligente no siempre significa desarrollo tecnológico similar.
Existen y se comunican, pero no los oímos
Otros puntos de vista sugieren que los extraterrestres están intentando comunicarse con nosotros o entre ellos, pero no los detectamos. Esto podría deberse a que no tenemos la tecnología necesaria para detectar su tipo de comunicación, o a que su ritmo de vida es mucho más largo o más corto que el nuestro. Sus señales podrían parecer breves ruidos sin sentido o simples pulsos sin conexión.
También podrían usar un sistema de comunicación basado en el entrelazamiento cuántico, lo que haría imposible interceptar su comunicación con nuestras tecnologías actuales.
Además, las señales de su existencia podrían no haber llegado aún a nuestro sistema solar, de la misma manera que nuestras señales de radio no han llegado a la mayoría del universo.
La inmensidad del universo es un gran obstáculo para la paradoja de Fermi. Incluso las señales de radio emitidas por vida inteligente hace miles de años no podrían ser percibidas hoy. Las señales detectables por telescopios y radiotelescopios están limitadas por la velocidad de la luz, que es insuficiente para recorrer distancias cósmicas.
Por ejemplo, si una forma de vida inteligente a un millón de años luz ha estado usando ondas de radio durante 5000 años, a la primera señal emitida aún le faltarían 995.000 años para llegar a la Tierra.
Han desaparecido
Algunos autores de ciencia ficción han propuesto otra explicación: algo o alguien destruye la vida inteligente.
Otra alternativa es que la vida inteligente tiende a destruirse a sí misma, por ejemplo, por el agotamiento de recursos.
También se postula que en algún momento de su existencia siempre serán destruidos por algún fenómeno natural de su planeta o del espacio, como impactos de meteoritos.
Existen, pero no somos conscientes de ellos
Imagina las hormigas y los humanos. Nosotros somos conscientes de las hormigas, pero ellas no lo son de nosotros, a menos que haya una agresión directa que las haga sentir algo catastrófico de la naturaleza. Las hormigas viven y hacen su complejo trabajo social sin saber que los humanos existen. Aunque los humanos podrían destruir sus comunidades, no les causamos temor porque "lo humano" no existe para ellas.
Nunca han existido
Otros, como Richard Dawkins y Paul Davies, proponen que las condiciones para que la vida se cree son muy raras en el universo. Para que la vida evolucione y lleguen a existir civilizaciones inteligentes, las condiciones deben ser aún menos frecuentes y mantenerse estables durante mucho tiempo, sin alteraciones drásticas como impactos de grandes meteoritos, que son comunes y evitan que la vida se forme o prospere hasta el punto de la exploración cósmica.
El neocatastrofismo estudia la frecuencia de fenómenos cósmicos como los brotes de rayos gamma y cómo podrían afectar la aparición de la vida.
Todavía no existen, y somos nosotros
Algunos investigadores combinan la teoría del viaje en el tiempo con la existencia de vida extraterrestre, sugiriendo que la vida inteligente interestelar podría originarse en la Tierra. Esto significaría que un grupo de seres inteligentes de la Tierra, con la tecnología para viajar a velocidades cercanas a la de la luz, habrían viajado a otros mundos para evitar desastres en la Tierra. Así, cada nuevo planeta civilizado evolucionaría de forma diferente a lo largo del tiempo.
Según esta teoría, los ovnis serían máquinas del tiempo de humanos del futuro que visitan la Tierra en el pasado, y las diferentes "razas" extraterrestres serían el resultado de los distintos caminos evolutivos que la especie humana seguirá en el futuro.
En resumen, la vida inteligente interestelar provendría de una vida inteligente común, nosotros, que a la vez hemos provenido de los seres vivos que habitan la Tierra. Así que, según esta teoría, es imposible que nos comuniquemos porque aún no existen.
Según Brian Cox, un físico y divulgador científico, una solución a la paradoja de Fermi es que quizás no sea posible para un mundo desarrollar el poder de destruirse a sí mismo y, al mismo tiempo, encontrar soluciones globales para evitarlo.
Son inteligentes, pero no desarrollados
También podría darse el caso de que estas civilizaciones sean inteligentes, pero se encuentren en períodos de su historia similares a nuestra Edad Media o Prehistoria. Por lo tanto, faltarían cientos o miles de años para que alcancen un nivel de desarrollo que les permita comunicarse con nosotros.
Usan señales encriptadas que no reconocemos
En 2015, Edward Snowden propuso una solución a la paradoja: dada la necesidad universal de usar medios de comunicación seguros, una civilización extraterrestre podría estar transmitiendo señales encriptadas que nosotros no podríamos identificar como de una fuente inteligente (suponiendo que no quieran comunicarse con otra civilización):
"Lo que estamos escuchando —que podría ser un programa de televisión alienígena, o una llamada telefónica, o un mensaje de GPS, lo que sea— es imposible para nosotros diferenciarlo de la radiación de fondo de microondas."
Hipótesis de la Tierra especial
La "hipótesis de la Tierra especial" sugiere que la vida pluricelular (con muchas células) podría ser rara en el universo debido a la escasez de planetas parecidos a la Tierra. El argumento es que muchas coincidencias poco probables tuvieron que ocurrir para que la vida compleja fuera posible en la Tierra.
Los brazos espirales de las galaxias tienen muchas novas (explosiones estelares) y la radiación que emiten se cree que es dañina para la vida superior. El sistema solar está en una órbita muy especial dentro de la Vía Láctea, nuestra galaxia. Es una órbita casi perfectamente circular, a una distancia en la que el sistema solar se mueve a la misma velocidad que las ondas de choque que forman los brazos espirales. La Tierra ha estado entre los brazos espirales durante cientos de millones de años, casi todo el tiempo en que ha existido vida superior en la Tierra.
Otro punto crucial es la Luna. La teoría del gran impacto dice que se formó por una colisión rara entre una joven Tierra y un planeta del tamaño de Marte hace 4450 millones de años. La colisión tuvo que ocurrir en un ángulo exacto. Si hubiera sido demasiado directa, la Tierra se habría destruido; si hubiera sido demasiado poco directa, el cuerpo similar a Marte se habría desviado. Además, las mareas causadas por la Luna estabilizan el eje de la Tierra. Sin la Luna, las variaciones del eje (conocidas como precesión de los equinoccios) causarían cambios climáticos tan drásticos que podrían hacer imposible la vida. Las mareas lunares también ayudan a mantener caliente el núcleo de la Tierra, que debe ser líquido para generar el campo magnético de la Tierra. Sin él, el viento solar eliminaría todo el aire y el agua en unos pocos millones de años.
Críticas a la hipótesis de la Tierra especial
Aunque la hipótesis de la Tierra especial tiene fundamentos, se basa en que la vida compleja necesita condiciones como las de la Tierra, lo que excluye otras posibilidades de existencia de vida.
Algunas personas argumentan que, dado el tamaño del universo y la cantidad de galaxias, la vida podría existir incluso si las condiciones terráqueas son raras. Estadísticamente, siempre habría una pequeña probabilidad de que se den las coincidencias para la existencia de vida como la nuestra. Así, esta teoría no puede afirmar la total inexistencia de vida en el universo, aparte de la nuestra.
Para buscar vida, es esencial entender cómo funciona la vida en nuestro planeta, cómo el ADN hace posible un ser vivo. El carbono, un elemento inerte, produce un ser vivo. ¿Cómo es posible? El carbono tiene cuatro electrones para formar enlaces, lo que le permite unirse fácilmente con otros elementos. Hay más de diez millones de sustancias basadas en carbono, y el carbono es uno de los elementos más abundantes en el universo.
Aún queda por responder: "¿Cuándo se considera que una entidad es un ser vivo?" Aunque parece fácil, no lo es si consideramos, por ejemplo, una gota de aceite en ácido que emite pseudópodos.
Una cucaracha nunca podrá entender el teorema de Pitágoras, porque su estructura mental no tiene el desarrollo para una actividad intelectual compleja. Y nosotros, ¿tenemos el desarrollo mental suficiente para entender cómo la molécula de ADN tiene vida? La respuesta está en el metabolismo. Por eso, si se busca vida extraterrestre, se debe considerar que el planeta tenga una fuente de energía. Antes se pensaba que la única fuente de energía para el metabolismo era la luz del Sol, pero luego se descubrió que hay bacterias que viven en las profundidades de los océanos, donde no llega la luz solar, usando el calor de los volcanes submarinos.
La vida extraterrestre no tiene por qué parecerse a la humana, ni siquiera ser inteligente. Las especies se desarrollan adaptándose a su ambiente, y las necesidades de otros mundos no tienen por qué ser como las nuestras. La vida extraterrestre tendría que adaptarse a la gravedad, densidad atmosférica, niveles de oxígeno y fuentes de energía de su planeta.
Basándonos en lo que sabemos sobre el origen de la vida, solo se necesita una fuente de energía para el metabolismo y los ingredientes químicos que se probaron en el Experimento de Miller, que estaban presentes en la Tierra primitiva cuando se formó la vida.
Hipótesis de la transcensión
El futurista John Smart propuso la hipótesis de la transcensión. Esta idea sugiere que un proceso de desarrollo evolutivo universal guía a todas las civilizaciones hacia lo que él llama el "espacio interior". Este es un lugar donde la computación es óptima, con mayor densidad, productividad, miniaturización y eficiencia en el espacio, tiempo, energía y materia (STEM). Finalmente, las civilizaciones podrían dirigirse a un destino similar a un agujero negro, ya que estos son los entornos computacionales más óptimos y las estructuras más densas del universo.
Esta hipótesis se opone a la escala de Kardashov, que propone que las civilizaciones crecen usando más energía (primero un planeta, luego un sol, luego una galaxia). En cambio, la escala de Barrow se centra en la miniaturización de la ingeniería de una civilización (desde manipular objetos más grandes que ellos mismos hasta manipular la estructura del espacio-tiempo).
La transcensión como destino de desarrollo busca explicar la paradoja de Fermi. Ofrece una alternativa a las ideas expansionistas (salir a conquistar el espacio) que se habían sugerido. Si cada civilización en nuestro universo está limitada en lo que puede aprender debido a sus recursos computacionales finitos, y si muchas civilizaciones evolucionan en paralelo y aisladas por esta razón, entonces es probable que haya una fuerte razón ética para evitar la comunicación unidireccional y mantenerse al margen, para favorecer la mayor diversidad posible en el proceso de transcensión.
También sugiere que el centro galáctico, al ser la zona más antigua de la galaxia, es más probable que albergue las civilizaciones más antiguas y, por lo tanto, aquellas que ya han alcanzado la singularidad tecnológica y están en una etapa "post-transcensión". En el centro de la mayoría de las galaxias hay un agujero negro supermasivo. La velocidad máxima de computación de un sistema autocontenido en el universo físico (límite de Bremermann) se basa en la equivalencia de masa-energía de Einstein (c²) y la constante de Planck (h). El valor límite es c²/h, o 1.36 × 1050 bits por segundo por kilogramo. Este es el límite de rendimiento de cualquier "computronium" que una futura civilización podría crear en este universo físico. Seth Lloyd, basándose en el trabajo de Bremermann, teorizó que los agujeros negros (específicamente, sus horizontes de eventos) son los entornos de computación definitivos, ya que solo en densidades de agujero negro desaparece la "pared de memoria" de los ordenadores modernos.
En la informática clásica, hay un costo de tiempo para enviar información del procesador a la memoria y viceversa. En el límite de densidad STEM de un agujero negro, las computadoras alcanzan el límite de Bekenstein para el costo de energía de transferencia de información, y el tiempo que necesitan para calcular, cambiar un bit (tflip) en cualquier posición, es el mismo que cuesta comunicarlo desde cualquier punto del sistema a otro en el horizonte de eventos.
Véase también
En inglés: Fermi paradox Facts for Kids
