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25 febbraio 2007

Il paradosso di Fermi

"Se esistono davvero altre forme di vita intelligenti, allora perché non sono già qui?". Il primo a porre la domanda in questi termini fu, a quanto si dice, Enrico Fermi. Fermi aveva l'abitudine di porre ai suoi studenti problemi apparentemente complessi che potevano essere risolti scomponendoli prima in problemi più maneggevoli, e poi stimando approssimativamente il valore delle quantità coinvolte. Per esempio: quanti accordatori di pianoforti ci sono nella città di Chicago? Sembra una domanda senza senso, ma Fermi la risolveva conoscendo il numero di abitanti di Chicago, quindi stimando il numero di famiglie in città, poi ipotizzando quante di queste famiglie possedessero un pianoforte, quante volte in un anno un pianoforte necessiti di essere accordato e, infine, il tempo medio che impiega un accordatore per fare il suo lavoro. Conoscendo la durata media di una giornata lavorativa, poteva quindi ottenere la soluzione al problema.

Seguendo questo tipo di argomentazione, Fermi tentò di stimare la probabilità che la nostra Galassia ospiti forme di vita intelligenti con un livello di sviluppo tecnologico superiore al nostro, partendo dal fatto ovvio che non vediamo tracce della loro presenza. Secondo Fermi, essendo la nostra Galassia vecchia di almeno una decina di miliardi di anni, qualsiasi civiltà abbastanza longeva e tecnologicamente avanzata avrebbe avuto già tutto il tempo di esplorarla completamente, anche viaggiando a velocità abbastanza ridotte. Dalla constatazione che niente di tutto questo sembra essere successo, Fermi concluse che la nostra è l'unica civiltà tecnologica presente nella Galassia (o comunque che eventuali altre civiltà non abbiano un grado di sviluppo molto superiore al nostro).

L'argomento è piuttosto forte, ed è stato usato più volte per tentare di dimostrare l'inutilità delle ricerche di tipo SETI (ad esempio, in un articolo di Frank Tipler di oltre venti anni fa, che è riprodotto interamente in uno dei capitoli del famigerato "Il principio antropico"). Esiste tuttavia una quantità enorme di possibili soluzioni al paradosso di Fermi (troppe, per esporle qui; un'esposizione divulgativa molto completa si trova nel libro di Stephen Webb "Se l'universo brulica di alieni... dove sono tutti quanti?"). Molta della forza del paradosso poggia sulla stima del tempo necessario a esplorare tutte le stelle della Galassia: un tempo che viene in genere considerato dell'ordine del milione di anni, quindi piccolo rispetto all'età della Galassia stessa. Molti degli studi basati sull'argomentazione di Fermi (incluso quello di Tipler) ipotizzano che l'esplorazione della Galassia potrebbe avvenire usando sonde meccaniche, eventualmente in grado di autoripararsi e autoriprodursi (le cosiddette sonde di Von Neumann) ma questa ipotesi fu contestata, ad esempio, da Carl Sagan. Una possibilità alternativa, è quella dell'astronave generazionale relativistica. Di recente, è apparso un nuovo studio ("Exploring the Galaxy using space probes") di Rasmus Bjørk, del Niels Bohr Institute di Copenhagen, che riconsidera la questione usando simulazioni più realistiche, giungendo a una stima molto più lunga del tempo di esplorazione: una decina di miliardi di anni, abbastanza per escludere la possibilità di esplorazione della Galassia con sonde automatiche nel tempo a disposizione fino ad oggi.

Personalmente, mi è sempre sembrato che il problema sia essenzialmente malposto e non veramente scientifico, nel senso che non vedo proprio come l'affermazione di Fermi possa essere falsificata, se non attraverso un contatto diretto con un'altra civiltà: ma allora siamo in una situazione di attesa passiva dell'evento, e non di indagine razionale. Trovo anche abbastanza sorprendente che si sia sviluppata una letteratura tecnica relativamente vasta al riguardo. Tuttavia, a livello di pura speculazione intellettuale si può (e, in un certo senso, si deve) rimuginare a piacere su problemi di questo tipo, senza altra pretesa che quella di usarli come una palestra per l'immaginazione.
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