Per il primo articolo dell'anno di comunicamente.net ho scelto questo estratto dal
libro "Come cambierà tutto", raccolta di pensieri da
Edge.org, sito web curato da
John Brockman che raccoglie da anni le riflessioni delle menti più autorevoli e sofisticate su questioni scientifiche, filosofiche, artistiche. Per spingere la mente ai limiti.
Evitare il giorno del giudizio
Alexander Vilenkin, fisico, è direttore dell’Istituto di Cosmologia della Tufts University; è titolare della cattedra L. and J. Bernstein nella stessa università e autore di “Un mondo solo o infiniti? Alla ricerca di altri universi".
Le prospettive a lungo termine della nostra civiltà qui sulla Terra sono molto incerte. Potremo essere distrutti dall'impatto di un asteroide o dall’esplosione di una supernova vicina, oppure autodistruggerci in una guerra nucleare o batteriologica.
Non è in dubbio se, ma quando il disastro colpirà e l’unico sistema certo perché gli esseri umani sopravvivano, sul lungo termine, è che si espandano oltre la Terra colonizzando la galassia. Tuttavia, la probabilità che questo accada prima che una qualche catastrofe ci spazzi via sembra essere molto bassa.
L’argomento dei Giorno dei Giudizio
La probabilità che una civiltà sopravviva alle sfide dell’esistenza e colonizzi la propria galassia può anche essere piccola, ma è diversa da zero. In un universo molto esteso tali civiltà dovrebbero senz’altro esistere: chiamiamole
grandi civiltà. Ci saranno anche
piccole civiltà, che si estinguono prima di espandersi molto oltre i propri pianeti natali. Assumiamo, per ipotesi, che le piccole civiltà non crescano molto più della nostra e che muoiano subito dopo aver raggiunto la loro massima espansione. Il numero totale di individui che ha vissuto in una civiltà di questo tipo nel corso della sua intera storia, dunque, è paragonabile al numero complessivo di persone che hanno vissuto sulla Terra, pari a circa 400 miliardi di persone, sessanta volte la popolazione attuale del pianeta.
Una grande civiltà contiene un numero molto maggiore di individui. Una galassia come la nostra ha circa 200 miliardi di stelle. Non sappiamo quale percentuale di stelle abbia pianeti adatti alla colonizzazione ma, adottando una stima apparentemente prudente dello 0,005%, resterebbero
circa 10 milioni di pianeti abitabili per galassia. Supponendo che ciascun pianeta raggiunga una popolazione simile a quella della Terra, otteniamo quattro miliardi di miliardi di individui. (Per la precisione, ci focalizziamo su civiltà simili a quella umana, trascurando i pianeti abitati da piccole creature verdi, con migliaia di individui in pochi centimetri quadrati.) Le cifre possono diventare molto più alte se la civiltà si espande oltre la propria galassia. La domanda cruciale è:
qual è la probabilità p che una civiltà diventi grande?
Ci vogliono dieci milioni (o più) di piccole civiltà per ottenere lo stesso numero di individui di una singola grande civiltà. Quindi, a meno che p non sia estremamente piccolo (meno di uno su dieci milioni),
gli individui vivono prevalentemente nelle grandi civiltà. È lì che dovremmo aspettarci di essere, se fossimo abitanti tipici dell’universo. Inoltre, un membro tipico di una grande civiltà dovrebbe presumibilmente vivere nel periodo in cui la civiltà è vicina alla sua massima espansione, poiché è il momento in cui è in vita la maggior parte dei suoi abitanti. Queste attese sono in evidente conflitto con quello che osserviamo nella realtà:
o viviamo in una piccola civiltà, 0 al principio di una grande civiltà. Se ipotizziamo che p non sia molto piccolo, queste opzioni sono entrambe improbabili e questo indica che, probabilmente, si tratta di un’ipotesi errata. Se siamo davvero osservatori tipici nell'universo, dobbiamo concludere che la probabilità p che una civiltà sopravviva abbastanza a lungo per diventare grande sia molto esigua. Nel nostro esempio, essa non può essere molto più grande di uno su dieci milioni.
Questo è il famoso «argomento del Giorno del Giudizio». Proposto perla prima volta dal
fisico teorico Brandon Carter circa 35 anni fa, ha suscitato un dibattito infuocato ed è stato spesso mal interpretato.
Contro ogni probabilità
L’argomento del Giorno del Giudizio è di carattere statistico: non fa nessuna previsione sulla nostra civiltà nello specifico; dice semplicemente che la probabilità di espandersi di ogni data civiltà è molto piccola. Tuttavia, per alcune rare civiltà ciò accade, nonostante la probabilità sfavorevole. Che cosa distingue queste civiltà eccezionali? A parte la pura fortuna, le civiltà che
dedicano una parte sostanziale delle proprie risorse alla colonizzazione dello spazio, che iniziano presto questo processo e non lo interrompono hanno una maggiore probabilità di sopravvivenza sul lungo termine.
Se subentrano molte altre esigenze diverse e incalzanti questa strategia può essere difficile da mettere in atto, ragione per cui, forse, le grandi civiltà sono così rare. Inoltre non c’è nessuna garanzia: solo quando la colonizzazione è ben avviata e il numero di colonie cresce più in fretta di quelle che si estinguono si può dichiarare vittoria. Se mai raggiungeremo questo livello nella colonizzazione della nostra galassia, però, sarà davvero una svolta nella storia della nostra civiltà.
Dove sono tutti quanti?
Una domanda da affrontare è la seguente: perché la nostra galassia non è ancora stata colonizzata? Nella Via Lattea ci sono stelle miliardi di anni più vecchie del nostro Sole e, per colonizzare l’intera galassia, dovrebbe bastare molto meno di un miliardo di anni. Quindi, dobbiamo confrontarci con la
famosa domanda di Enrico Fermi: «Dove sono tutti quanti? ». La risposta più probabile, secondo me, è che potremmo anche essere l’unica civiltà intelligente non solo nella nostra galassia, ma nell’intero universo osservabile. Il nostro orizzonte cosmico è determinato dalla distanza che la luce ha percorso dal Big Bang. Essa segna il
limite assoluto alla colonizzazione spaziale, poiché nessuna civiltà può espandersi a una velocità superiore a quella della luce. Esiste un gran numero di pianeti abitabili all’interno del nostro orizzonte, ma lo sono davvero? L’evoluzione della vita e dell’intelligenza richiede alcuni eventi estremamente improbabili. Le stime teoriche — per ammissione generale, alquanto speculative — suggeriscono che la probabilità sia così bassa che il pianeta più vicino con vita intelligente si potrebbe trovare ben oltre l’orizzonte.
Se è davvero così, siamo responsabili di un’enorme «proprietà immobiliare» del diametro di 90 miliardi di anni luce.
Fare il grande balzo e diventare una civiltà colonizzatrice dello spazio, quindi, cambierebbe veramente tutto. Segnerebbe la differenza tra una «parvenza» di civiltà, che balugina dentro e fuori l’esistenza, e una civiltà che si espande nella maggior parte dell’universo osservabile e certamente lo trasforma.
Le foto dell'articolo sono state scattate dall'astronauta Paolo Nespoli durante la missione MagISStra dell'ESA.
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