O Paradoxo de Fermi: Onde estão todos?

Todo mundo sente algo quando está em um lindo lugar numa noite estrelada e olhando para cima os olhos vêem isso: width=

As reações variam desde se sentir atingido pela beleza épica da escala insana do universo, até o velho e querido “colapso existencial” que te deixa estranho e introspectivo pela próxima meia hora.  Independentemente da intensidade, todos sentem alguma coisa.

O físico Enrico Fermi também sentiu alguma coisa:Onde está todo mundo? – pensou.

 width=Enrico Fermi (1901-1954), físico italiano (naturalizado estadunidense) 
que se destacou pelo seu trabalho sobre o desenvolvimento do primeiro
reator nuclear, e pela sua contribuição ao desenvolvimento da teoria
quântica, física nuclear e de partículas, e mecânica estatística.

Um céu muito estrelado parece vasto e infinito, mas tudo o que podemos ver é apenas nossa pequena vizinhança cósmico. Pense que nas melhores noites, podemos enxergar no máximo 2.500 estrelas (cem milionésimos das estrelas da nossa galáxia!). Além disso, todas elas estão a uma distância inferior a 1000 anos-luz de nós (ou seja, 1% do diâmetro da Via Láctea).

Então, para ser mais precisos, estamos vendo apenas isso: width=

Então surge a pergunta que atormenta a maioria dos humanos: “Existe outra vida inteligente lá fora?”. Vamos colocar alguns números nela:

Em nossa galáxia temos entre 100 e 400 bilhões de estrelas e provavelmente há um número igual de galáxias no universo observável.  Ou seja, para cada estrela da Via Láctea, há uma galáxia inteira por aí. Todas as estrelas juntas, somariam entre 1022 (1 x 10E22) e 1024  (1 x 10E24): sim, na ordem de septilhões de estrelas!. Isso significaria que para cada grão de areia em cada praia da Terra, existem 10.000 estrelas no firmamento. 

A ciência não se decide sobre qual porcentagem dessas estrelas se corresponde com astros semelhantes ao nosso Sol (em tamanho, temperatura e luminosidade); as opiniões variam entre 5-20%.  

Se partimos desde a visão conservadora (5%) e considerando o menos número de estrelas estimado  (1022), nos dá  500 quintilhões de estrelas parecidas com o Sol.

E quantas dessas estrelas, semelhantes ao Sol, podem ser orbitadas por um planeta parecido com a Terra? (com condições de temperatura parecidas, que poderiam ter água líquida e potencialmente suportar vida semelhante à da Terra).

De novo, não tem consenso científico sobre isso. Alguns dizem que pode chegar até 50%, enquanto um estudo recente da PNAS, propõe desde uma perspetiva conservadora que seria 22%.

Isso sugere que há um planeta semelhante à Terra, potencialmente habitável, orbitando pelo menos 1% do total de estrelas que tem no universo, ou seja, existiriam 100 bilhões de bilhões (é isso mesmo que você leu) de planetas parecidos com a Terra. Portanto, teria 100 planetas semelhantes à Terra para cada grão de areia no mundo! Pense nisso da próxima vez que você estiver na praia.

 width=Grãos de areia

Nesse contexto, como não especular?

 Imaginemos que após bilhões de anos de existência, 1% desses planetas parecidos à Terra desenvolvem vida ( cada grão de areia representaria um planeta com vida dentro dele). E imagine então que em 1% desses planetas, a vida avança para um nível inteligente como ocorreu aqui, no planeta Terra. Se isso for verdade, significaria que havia 10 quatrilhões, ou 10 milhões de bilhões de civilizações inteligentes no universo observável.

Somente na Vía Láctea, com a estimativa matemática mais baixa (100 bilhões de estrelas), calculamos que existam 1 bilhão de planetas semelhantes à Terra e 100.000 civilizações inteligentes em nossa galáxia.

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence = Busca pela Inteligencia Extraterrestre) é uma organização dedicada a escutar sinais de outras vidas inteligentes.

Pois então, se estamos certos de que existem 100.000 ou mais civilizações inteligentes em nossa galáxia, e apenas uma fração delas está enviando ondas de rádio ou raios laser para entrar em contato com a gente, a matriz de antenas parabólicas da SETI deveria captar tudo isso, não é? Algum tipo de sinais, certo?

Mas isso não aconteceu. Nenhuma vez. Nunca.

“Onde está todo mundo?”

Mas as coisas ficam ainda mais estranhas. Nosso Sol é relativamente jovem no contexto do universo. Mas existem estrelas muito mais antigas que nosso Sol, com planetas muito mais antigos semelhantes à Terra, o em teoria, deveria significar civilizações muito mais avançadas do que a nossa. Por um lado, teríamos a nossa jovem Terra com 4,54 bilhões de anos, sendo comparada com o Planeta X, de 8 bilhões de anos.

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)   

Se esse Planeta X tiver uma história parecida à da Terra, vamos dar uma olhada para descobrir onde a civilização deles estaria hoje (para isso, vamos a usar o intervalo de tempo laranja como referência, para mostrar o quão grande é o intervalo de tempo verde):

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)   

Considere que a a tecnologia de uma civilização mil anos mais velha que a nossa, poderia ser tão chocantes para nós quanto o nosso mundo seria para uma pessoa medieval.

Uma civilização de um milhão de anos à frente de nós pode ser tão incompreensível para nós quanto a complexidade da cultura humana seria para um chimpanzé. E o Planeta X está 3.4 bilhões de anos à nossa frente…

Existe algo chamado The Kardashev Scale (A escala Kardashev), que nos permite  agrupar civilizações inteligentes em três grandes categorias, dependendo da quantidade de energia que elas usam:

1°) Civilização Tipo I:

Tem a capacidade de usar toda a energia do planeta. Segundo Carl Sagan, quem criou uma equação para estimar isso, nossa civilização seria do tipo 0.7 (ou seja, não somos do tipo I, mas estamos próximos).

2°) Civilização Tipo II:  

Esse tipo de civilização sabe aproveitar toda a energia de sua estrela hospedeira. Nossos “cérebros fracos”, Tipo I, dificilmente podem imaginar como isso seria feito, mas nós tentamos o nosso melhor, imaginando coisas como uma Esfera de Dyson:

 width=Esfera de Dyson.
Megaestrutura hipotética proposta por  Freeman Dyson (1950) de rádio equivalente à uma órbita planetária ao redor de uma estrela, que permitiria que uma civilização avançada aproveitasse ao máximo a energia luminosa e térmica da estrela. Uma estrela contida em uma esfera de Dyson não seria diretamente visível, embora a própria esfera gerasse radiação infravermelha equivalente à energia gerada pela estrela, devido ao aquecimento em sua face interna. Além de ser composta de corpos sólidos, a esfera de Dyson teria um espectro semelhante ao de um corpo negro.

3°) Civilização Tipo III:

Acessa a um poder comparável ao de toda a Via Láctea.

Se esse nível de avanço tecnológico parece difícil de acreditar, lembre-se do Planeta X  acima e de seus 3.4 bilhões de anos de desenvolvimento na frente da nossa civilização. Se uma civilização no Planeta X fosse semelhante à nossa e fosse capaz de sobreviver até o nível do Tipo III, provavelmente eles já teriam dominado as viagens interestelares, possivelmente colonizando a galáxia inteira.

Uma hipótese sobre como a colonização especial poderia acontecer é criando maquinaria que possa viajar para outros planetas, gastando 500 anos de auto-replicação, utilizando as matérias-primas do seu novo planeta e depois enviando duas réplicas para fazer a mesma coisa.

Mesmo sem viajar perto da velocidade da luz, este processo colonizaria toda a galáxia em 3,75 milhões de anos, um piscar de olhos relativo quando se fala na escala de bilhões de anos. Fica aqui um resumo de como isso poderia acontecer:

 width=Fonte

Continuando com a especulação, se 1% da vida inteligente sobrevivesse o tempo suficiente para se tornar uma Civilização Tipo III e por tanto, potencialmente colonizadora do espaço, nossos cálculos acima sugerem que deveria haver pelo menos 1.000 Civilizações Tipo III apenas em nossa galáxia!

Dado o poder de tal civilização, a presença deles provavelmente seria bastante perceptível. No entanto, não vemos nada, não ouvimos nada e não somos visitados por ninguém.

Então… onde está todo mundo?

Bem vindo ao Paradoxo de Fermi

Não temos resposta para o Paradoxo de Fermi, por isso, tudo o que podemos fazer é formular algumas explicações possíveis.

Se você perguntar a dez cientistas diferentes qual é o palpite deles sobre que é ou não correto, você provavelmente receberá dez respostas distintas. 

Consegue imaginar os seres humanos do passado, discutindo sobre se a Terra era plana o redonda, se acaso o Sol girava em torno da Terra, ou se raio acontecia por causa do deus Zeus? Seus questionamentos parecem primitivos, certo? Pois bem, é ali mesmo que nós estamos hoje quando pensamos sobre este tópico.

Para simplificar, vamos dividir em duas grandes categorias as explicações mais discutidas para o Paradoxo de Fermi:  aquelas que assumem que não há sinal de Civilizações Tipo II e do Tipo III porque não existem (grupo 1), e aqueles que assumem que estão por aí e não estamos vendo ou ouvindo nada delas por outras razões (grupo 2).

Explicações Grupo 1: Não há sinais de civilizações mais avançadas (Tipo II e III) porque tais civilizações não existem.

Aqueles que subscrevem as explicações desse grupo,  se baseiam em algo chamado “problema de não-exclusividade”: em tantos milhares (ou milhões) de civilizações superiores, deve haver pelo menos uma exceção à regra. Mesmo que 99% das civilizações superiores não tentaram se comunicar, 1% se comportaria de maneira diferente e nos daríamos conta da sua existência.

As explicações do Grupo 1 asseguram que não existem civilizações super avançadas, mas a matemática sugere que existem milhares deles apenas em nossa própria galáxia.

Este algo mais é chamado O Grande Filtro.

A teoria do Grande Filtro propõe que em algum momento desde a pré-vida até inteligência do Tipo III, existiu um “muro”  que atingiu todas ou quase todas as tentativas de vida. Esse “muro” representa o estágio do processo evolutivo que é extremamente improvável ou impossível para a vida “ir além”. Esse estágio é o Grande Filtro.

Se esta teoria for verdadeira, a grande questão é: Onde, na linha do tempo,  ocorre o Grande Filtro?

Acontece que quando o papo é sobre o destino da humanidade, essa questão é muito importante. Dependendo da posição do Grande Filtro, somos a) raros, b) pioneiros, c) fudidos.

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)   

A) Somos raros (o Grande Filtro está atrás de nós)

Hipótese esperançosa. O Grande Filtro  está atrás de nós, ou seja, conseguimos superá-lo. Isso significa que  é extremamente raro que a vida chegue ao nosso nível de inteligência. O diagrama abaixo mostra  duas espécies, e nós seriamos uma delas:

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)  

Este cenário explicaria por que não existem Civilizações do Tipo III, mas isso também significaria que poderíamos ser uma das poucas exceções que chegaram até aqui, por tanto, teríamos esperança.

Isso se parece um pouco a aquela história,  500 anos atrás, sobre pessoas que acreditavam que a Terra era o centro do universo, certo?, implicando que nós, seres humanos, somos especiais. 

No entanto, tem algo que  os cientistas chamam de “efeito de seleção de observação” que sugere que qualquer um que esteja refletindo sobre sua própria raridade é inerentemente parte de uma “história de sucesso” de vida inteligente e por tanto, independentemente deles serem raros ou comuns, as questões que eles ponderariam ou as conclusões que eles tirariam, seriam idênticas.

Isso nos força a admitir que ser especial é, pelo menos, uma possibilidade. Bem, se somos especiais, quando foi exatamente que nos tornamos especiais? Ou seja, em qual passo superamos o filtro no qual quase todo mundo fica preso?

Uma possibilidade: o Grande Filtro pode estar no começo, de forma que seria incrivelmente incomum que a vida comece. Levou cerca de um bilhão de anos de existência da Terra para a vida finalmente acontecer, e tentamos extensivamente replicar esse evento em laboratórios e nunca fomos capazes de fazê-lo perfeitamente, como aconteceu no mundo. Se isso de fato foi o Grande Filtro, significaria que não há vida inteligente lá fora e que não pode haver nenhuma outra vida em absoluto

Outra possibilidade: O Grande Filtro poderia ser o salto da célula procariota simples para a célula eucariota complexa. Depois que os procariontes surgiram, eles permaneceram assim por quase dois bilhões de anos antes de fazer o salto evolutivo e ter um núcleo com organelos. Se este é o Grande Filtro, significa que o universo está repleto de células procariotas simples e quase nada além disso.

Existem várias outras possibilidades. Embora o salto da vida semi-inteligente (chimpanzés) para a vida inteligente (humanos) não pareça um passo milagroso, Steven Pinker rejeita a ideia de uma “subida” na evolução, e disse algo mais ou menos assim:

 “A evolução não se esforça para atingir um objetivo, apenas acontece com base na adaptação para um determinado nicho ecológico. Essa interação entre a espécie e o ambiente, levou a surgimento da uma inteligência tecnológica apenas uma vez, até agora. Isso pode sugerir que esse resultado para a seleção natural é raro e, portanto, não significa que seja um caminho evolutivo óbvio na árvore da vida

Não todo salto é um salto “candidato” a ser considerado como o Grande Filtro. Esses saltos, precisam ser do tipo “um-em-um-bilhão”, uma “exceção louca”. Por exemplo, algo como o salto da vida unicelular para multi-celular seria descartado, porque pode ter ocorrido mais de 46 vezes em incidentes isolados, apenas neste planeta. Da mesma forma, se encontrássemos uma célula eucariota fossilizada em Marte, confirmaria que esse não poderia ser o Grande Filtro, porque se aconteceu na Terra e em Marte simultaneamente, quase definitivamente não é uma “ocorrência estranha” em um bilhão.

Se formos realmente raros, pode ser por causa de um “golpe de sorte” biológico, mas também pode ser atribuído ao que é chamado de Hipótese da Terra Rara. Essa hipótese sugere que, embora possa haver muitos planetas semelhantes à Terra, as condições particulares que governam na Terra (relacionadas às especificidades deste sistema solar, por exemplo, por ter lua que é grande e incomum para um planeta tão pequeno, que por sua vez influencia as condições meteorológicas e oceânicas) são excepcionalmente amigáveis à vida.

 width=Fonte

B) Somos pioneiros (somos os primeiros)

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)  

Para os pensadores do Grupo 1 (não há sinais de civilizações mais avançadas  porque tais civilizações não existem), se o Grande Filtro não estiver atrás de nós, a única esperança que temos é que as condições que permitiram a vida inteligente se desenvolver, são recentes no contexto do universo, “acabam” de surgir, desde o Big Bang.

Nesse caso, nós e outras espécies podemos estar a caminho da superinteligência, que simplesmente ainda não aconteceu. E dessa forma, estaríamos aqui na hora certa para nos tornarmos uma das primeiras civilizações superinteligentes.

Um exemplo de um fenômeno que pode tornar isso realista é a prevalência de explosões de raios gama, explosões insanamente enormes que observamos em galáxias distantes.

Da mesma forma que Terra primitiva precisou algumas centenas de milhões de anos para que os asteróides parassem de impactar no planeta e vulcões se desativarem e a vida se tornasse possível, poderia ser que o primeiro pedaço da existência do universo estivesse cheio de eventos cataclísmicos como rajadas de raios gama, explosões insanamente enormes que observamos em galáxias distantes, que incineram tudo o que tem por perto e evitariam que a vida se desenvolva.

Talvez estejamos no meio de uma transição de fase astrobiológica e esta seja a primeira vez que a vida tem sido capaz de evoluir por tanto tempo, ininterruptamente.

C) Estamos fudidos (o Grande Filtro está à nossa frente)

 width=Adaptado para o português de The Fermi Paradox (Waitbutwhy.com)

Se não formos nem raros nem pioneiros, os pensadores do Grupo 1 só podem concluir que o Grande Filtro deve estar no nosso futuro. Isso sugeriria que a vida evoluiu para onde estamos agora, mas que algo impede que a vida vá muito além e alcance inteligência elevada em quase todos os casos, e sendo assim, é improvável que sejamos uma exceção.

Uma possibilidade é que o Grande Filtro futuro seja um evento natural, cataclísmico, como as explosões de raios gama acima mencionadas, e é apenas uma questão de tempo antes que toda a vida na Terra seja subitamente destruída por um deles. Outro evento candidato ao Grande Filtro pode ser uma inexorável auto-destruição de quase todas as civilizações inteligentes quando alcançam um certo nível de tecnologia.

 width=Ironia das formigas filosofas:
“As espécies que se auto-eliminem
em alguns milhões de anos poderiam 
ser chamadas ‘bem sucedidas?'”
 

Se encontrássemos vida complexa e fossilizada em Marte, Nick Bostrom, filósofo da Universidade de Oxford, diz que “seria de longe a pior notícia já impressa em uma capa de jornal”, porque significaria que o Grande Filtro está quase definitivamente à nossa frente,  condenando a nossa espécie. Nas palavras do Bostrom “Quando se trata do Paradoxo de Fermi,  silêncio do céu noturno é de ouro“.

 

Explicações Grupo 2: as civilizações superinteligentes Tipo II e III estão por aí e há razões lógicas para não termos ouvido falar delas.

As explicações do Grupo 2 eliminam qualquer noção de que somos raros, especiais ou os primeiros. Elas se sustentam no Princípio da Mediocridade, cujo ponto de partida é que não há nada incomum ou raro em nossa galáxia, sistema solar, planeta, ou nível de inteligência, e até tenta provar o contrário.

Baixo essa cosmovisão, não se assume que a falta de evidência de seres superiores superinteligentes é evidência de sua inexistência,  enfatizando que nossa busca por sinais se estende apenas a 100 anos-luz de nós (0,1% através da galáxia) e sugerindo uma série de possíveis explicações para isso:

Possibilidade 1- Já vieram: A vida superinteligente poderia ter visitado a Terra, mas antes da nossa espécie estar “cientemente” aqui. Há 5.500 anos, um grupo de antigas tribos de caçadores e coletores pode ter experimentado alguma merda alienígena maluca, mas eles não tinham uma boa maneira de contar a ninguém sobre isso no futuro.

 width= width=Fonte sup. / Fonte inf.

Possibilidade 2- Estamos isolados: A galáxia foi colonizada, mas nós apenas vivemos em alguma “área rural” desolada da galáxia. Poderia ter algum tipo de componente de “urbanização”, com “habitações interestelares” com espécies com inteligência superior, em que todos os sistemas solares vizinhos em uma determinada área são colonizados e em comunicação, e seria impraticável e sem propósito para qualquer um lidar com a vinda até aqui, para a parte aleatória da espiral onde vivemos.

Possibilidade 3- Eles não tem interesse em nós: O conceito de colonização física é um conceito hilário para uma espécie mais avançada. Lembra da imagem da Civilização Tipo II acima, com a esfera em torno de sua estrela? Com toda essa energia, eles podem ter criado um ambiente perfeito para si mesmos que satisfaça todas as suas necessidades e zero interesse em deixar sua utópica feliz existência para explorar o universo frio, vazio e subdesenvolvido.

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Uma civilização mais avançada pode ver todo o mundo físico como um lugar horrivelmente primitivo, tendo conquistado sua própria biologia e carregado seus cérebros para uma realidade virtual. A mortalidade, os desejos e as necessidades podem parecer-lhes tão primitivos  quantos nos parecem as espécies oceânicas que vivem no mar escuro e gelado. 

Possibilidade 4- Eles estão se escondendo e nós temos que parar de fazer barulho interestelar: Há civilizações de predadores assustadoras lá fora no universo, e a vida superinteligente sabe que transmitir quaisquer sinais é anunciar seu paradouro galático. Este é um conceito desagradável, mas ajudaria a explicar a falta de qualquer sinal recebido pelos satélites SETI. Ou seja que podemos estar sendo os novatos super ingênuos, estúpidos e arriscados, transmitindo nossas sinais para o universo lá fora.

Há um debate atualmente sobre se devemos nos engajar ou não no METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence=Mensagens de Inteligência Extraterrestre, o reverso do SETI), e a maioria das pessoas diz que não devemos. Stephen Hawking advertia: “Se os alienígenas nos visitarem, seria como quando Colombo chegou na América… e lembram como acabou essa história?.” 

Nesse sentido, Carl Sagan, um crente de que qualquer civilização que avançou o suficiente para fazer viagens interestelares seria altruísta, não hostil, chamou a prática do METI de “profundamente insensata e imatura” e apontou que  “Num cosmos estranho e incerto, as crianças novas deveriam ouvir silenciosamente por um longo tempo, aprendendo com paciência sobre o universo, antes que sair gritando em uma selva estelar desconhecida que nós não entendemos.”

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Possibilidade 5- Só tem uma civilização superinteligente dominante: Há apenas um exemplo de vida superinteligente  (assim como só os humanos estão aqui na Terra)  que é muito mais avançada do que qualquer outra e extermina qualquer outra civilização inteligente, em um certo nível. Isso sim seria uma droga! Uma espécie inteligente emergente se torna um “vírus”, na medida que começa a crescer e se espalhar e segundo esta teoria,  quem foi o primeiro na galáxia a alcançar a inteligência, ganhou, e agora ninguém mais tem a chance. 

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Possibilidade 6- Não ouvimos os outros por limitações tecnológicas ou fisológicas: Há muita atividade e barulho por aí, mas nossa tecnologia é muito primitiva e registra e decodifica os sinais errados. Seria como você querer registrar atividade humana num prédio de escritórios modernos, usando um walkie-talkie: você não ouve nenhuma atividade (o que é obvio, porque ninguém fala hoje por walkie-talkies) e determina então que o prédio deve estar vazio .

Ou talvez, como Carl Sagan, sugeriu que pode ter uma diferença entre o tempo de processamento mental entre a gente as vidas superinteligentes, de forma que nossos cérebros trabalhem exponencialmente mais rápido ou mais devagar do que outra forma de vida por aí (por exemplo, leva 12 anos para dizer “Olá” e quando ouvimos essa comunicação, soa como ruído em nossos ouvidos).

 width=Fonte

Possibilidade 7- Conspiração dos governos: Sim, estamos recebendo contato de outra vida inteligente, mas estão nos escondendo isso. Quanto mais se estuda sobre esse assunto, mais fica obvio que essa é a teoria mais ridícula, porém temos que mencioná-lá pois é muito falada