Întrebarea dacă suntem singuri în univers rămâne una dintre cele mai profunde întrebări fără răspuns ale umanității. Doar recent știința a început să dispună de instrumentele necesare pentru a aborda această problemă în mod riguros. De la paradoxul lui Fermi la celebra ecuație a lui Drake, încercările de a estima probabilitatea existenței altor civilizații au fost destul de numeroase. Un nou concept aduce o perspectivă inedită: „zona singurătății” (eng. the solitude zone), propus într-un studiu publicat în revista Acta Astronautica.
Singurătatea cosmică
„Zona singurătății” nu este un loc anume din cosmos, ci o regiune definită probabilistic: o fereastră statistică în care probabilitatea ca o singură formă de viață cu un anumit nivel de complexitate să existe este mai mare decât probabilitatea ca mai multe forme similare să apară sau ca nicio formă să nu existe. Cu alte cuvinte, este un echilibru delicat între o absență totală și abundență mare.
Modelul propus într-un nou articol se bazează pe trei concepte esențiale pentru astrobiologie: paradoxul lui Fermi, ideea „marilor filtre” și scala Kardashev.
Paradoxul lui Fermi și marile filtre
Enrico Fermi, celebrul fizician italian, a formulat o întrebare aparent simplă: dacă universul este atât de vast și potențial plin de viață, unde sunt ceilalți? Acesta este paradoxul lui Fermi; de fapt, contrastul dintre posibila probabilitate ridicată a vieții extraterestre și lipsa oricărei dovezi observabile.
Un răspuns posibil vine din teoria „marilor filtre”: pentru ca o civilizație să atingă un anumit nivel tehnologic, ea trebuie să depășească o serie de obstacole, de la apariția primelor forme de viață până la trecerea la organisme multicelulare sau supraviețuirea la propriile descoperiri tehnologice. Poate că multe lumi nu reușesc să treacă de aceste bariere, iar noi am fost excepția statistică.
De la scala Kardashev la ecuația lui Drake
Un alt instrument fundamental este scala Kardashev, propusă în anii 1960 de fizicianul sovietic Nikolai Kardashev, care clasifică civilizațiile în funcție de energia pe care o pot utiliza. O civilizație de tip I controlează energia planetei sale, una de tip II exploatează întreaga energie a stelei sale, iar una de tip III ar putea utiliza energia unei întregi galaxii. Civilizația umană se află undeva la 0,7 pe această scară; deci încă la începutul drumului.
Ecuația lui Drake, formulată de astronomul Frank Drake, încearcă să estimeze numărul de civilizații din galaxia noastră capabile de comunicare. Combină factori precum rata formării stelelor, proporția celor cu planete, probabilitatea apariției vieții și durata medie a unei civilizații.
Cum funcționează modelul „zonei singurătății”
Autorul articolului integrează toate aceste concepte într-un model unificat bazat pe patru parametri principali: complexitatea – un indicator al nivelului de dezvoltare al unei forme de viață, de la organisme unicelulare până la inteligențe post-biologice; probabilitatea existenței – șansa ca o civilizație de un anumit nivel de complexitate să existe undeva; probabilitatea de apariție – șansa ca o asemenea civilizație să apară doar într-un singur sistem planetar; numărul total de sisteme potențiale din univers, estimat la aproximativ 10²⁴ planete de tip terestru, pe baza ecuației lui Drake extinse la scara întregului univers observabil.
„Zona singurătății” este regiunea în care probabilitatea ca o singură civilizație de un anumit nivel tehnologic să existe depășește probabilitatea ca mai multe astfel de civilizații să apară. În același timp, trebuie ca existența ei să fie mai probabilă decât inexistența completă a vieții inteligente.
Suntem oare în zona singurătății?
Pentru a explora această idee, autorul articolului a analizat mai multe scenarii cosmice.
Într-un univers „optimist astrobiologic”, unde evoluția vieții este ușoară și frecventă, nu am fi singuri: galaxia ar trebui să fie plină de civilizații similare sau mai chiar mai avansate.
În scenariul opus, al „pașilor evolutivi dificili”, viața complexă este aproape imposibilă, ceea ce face ca nicio civilizație să nu atingă nivelul nostru.
Însă între aceste extreme se află ceea ce autorul numește ipoteza Pământului rar: o combinație de condiții unice, dar nu imposibile, care au permis vieții complexe să apară doar aici, cel puțin pentru moment. În acest caz, probabilitatea ca noi să ne aflăm în „zona singurătății” este de aproximativ 29%.
O variantă rafinată a acestui scenariu, ipoteza Pământului critic, maximizează șansa de a fi singuri în univers, până la 30%. Este o concluzie paradoxală: suntem suficient de norocoși să existăm, dar nu avem vecini cosmici.
O nouă perspectivă asupra paradoxului lui Fermi
Modelul acesta arată că, pentru civilizațiile aflate la niveluri tehnologice superioare, de tip Kardashev II sau III, probabilitatea de a fi singure la un moment dat crește semnificativ, depășind 50%. Poate că fiecare civilizație care reușește să treacă toate „marile filtre” devine inevitabil solitară, izolată într-un univers prea mare și prea tăcut.
Deși modelul nu oferă un răspuns definitiv la întrebarea „suntem singuri?”, el oferă un cadru matematic pentru a o reformula într-un mod nou: poate că existența noastră face parte dintr-o regiune rară, dar nu imposibilă, a probabilităților cosmice, o zonă a singurătății în care viața, este posibilă, dar nu absurdă.
În așteptarea momentului în care vom putea detecta alte civilizații, ideea „zonei singurătății” ne amintește cât de fragil și extraordinar este faptul că existăm.
