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La formula di Drake

Indice

Premessa

Molti di noi, se non tutti, si sono sicuramente chiesti, guardando il cielo.

Siamo soli nell'universo?

Un grande astronomo ed un immenso fisico hanno cercato di dare un significato, per quanto possibile, a questa domanda. Io mi limito ad osservare, preventivamente, che si possono formulare alcune ipotesi sulla biogenesi e sulla presenza di vita nell'universo:

  • Ipotesi creazionista
  • Ipotesi evolutiva
  • Ipotesi creazionista con evoluzione piu' o meno programmata
  • Ipotesi panspermica evolutiva.

I lavori di Drake e l'ipotesi di Fermi danno per scontata la presenza della vita nell'universo senza chiedersi come sia avvenuto, e' forse il metodo migliore per non farsi venire un grosso mal di testa.
E' passato molto tempo da quando una ipotesi di questo tipo costo' a Giordano Bruno una morte terribile a Roma in Campo de' Fiori il 17 febbraio 1600.

In un altro documento parlero' del cosi detto: "Paradosso di Fermi"

L'equazione di Drake

Come possiamo stimare il numero di civilta' tecnologiche che potrebbero esistere tra le stelle? Francis Drake mentre lavorava come radioastronomo presso il National Radio Astronomy Observatory a Green Bank, West Virginia, concepi' un approccio per delimitare i termini coinvolti nella stima del numero di civilta' tecnologiche che possono esistere nella nostra galassia.
L'equazione fu presentata per la prima volta da Drake nel nel 1961 ed identifica dei fattori specifici che riteneva avessero un ruolo nello sviluppo delle civilta' nella galassia.

Sebbene non esista una soluzione univoca a questa equazione, e' uno strumento generalmente accettato ed utilizzato dalla comunita' scientifica per esaminare questo problema.
Nel 1961 l'Equazione di Drake ha posto la ricerca di civilta' aliene su basi scientifiche e ha lanciato il moderno movimento per la loro ricerca.

La ricerca di intelligenza extraterrestre e' stata a lungo un argomento ampiamente dibattuto a tutti i livelli della societa', ma non molti ricordano come l'argomento sia stato avviato alla fine degli anni '50 del ventesimo secolo.

Nel settembre 1959, i fisici Giuseppe Cocconi e Philip Morrison pubblicarono un articolo di riferimento sul settimanale britannico Nature dal titolo provocatorio, "Searching for Interstellar Communications". Cocconi e Morrison sostennero che i radiotelescopi erano diventati abbastanza sensibili da captare le trasmissioni che potevano essere trasmesse nello spazio da civilta' in orbita attorno ad altre stelle.

Tali messaggi, hanno suggerito, potrebbero essere trasmessi alla lunghezza d'onda di 21 centimetri (1.420,4 megahertz) che e' la frequenza dell'emissione radio dell'idrogeno neutro, l'elemento piu' comune nell'universo, possibile punto di riferimento logico nello spettro radio a cui i ricercatori alieni potrebbero pensare.

Sette mesi dopo, il radioastronomo Frank Drake divenne la prima persona ad iniziare una ricerca sistematica di segnali intelligenti dal cosmo. Usando la parabola di 25 metri del National Radio Astronomy Observatory a Green Bank, West Virginia, Drake ha ascoltato due stelle simili al Sole abbastanza vicine: Epsilon Eridani e Tau Ceti. Il suo progetto Ozma (si riferisce alla regina Ozma del libro Il mago di Oz) scansiono' la lunghezza d'onda di 21 cm per sei ore al giorno da aprile a luglio 1960. Il progetto era ben progettato, economico, semplice per gli odierni standard, ma non ebbe alcun successo.

Dopo l'esperimento di Ozma, Drake organizzo' un incontro con un gruppo selezionato di ricerca per discutere le prospettive e le insidie della ricerca di intelligenza extraterrestre, oggi abbreviato SETI. Nel novembre 1961, dieci radiotecnici, astronomi e biologi si riunirono per due giorni a Green Bank. C'era il giovane Carl Sagan, così come il chimico di Berkeley Melvin Calvin, che durante l'incontro ricevette la notizia di aver vinto il premio Nobel per la chimica. Durante la preparazione per questo incontro Drake invento' quella che presto divenne nota come l'equazione di Drake:

N = R * fp * ne * fl * fi * fc * L

Al giorno d'oggi questa serie di lettere e simboli puo' essere trovata su magliette, tazze da caffe' e adesivi per paraurti ed e' piu' semplice di quanto sembri.

Esprime il numero N di "civilta' osservabili" che esisterebbero attualmente nella nostra galassia come una semplice moltiplicazione di diverse incognite.

L'equazione di Drake e' tanto semplice quanto allettante. Scomponendo una grande incognita in una serie di domande piu' piccole e piu' risolvibili, la formula ha reso SETI uno sforzo tangibile e ha dato alla domanda della vita altrove una base per l'analisi scientifica.

Da allora astronomi e biologi hanno cercato di "risolvere" l'equazione.

A prima vista, elaborare una stima ragionevole per la risposta potrebbe apparire abbastanza semplice. Ma il numero di intelligenze comunicanti non puo' essere giudicato così facilmente. Molte delle variabili nell'equazione sono state meglio valutate dopo il 1961, ma almeno tre rimangono abbastanza indeterminate.

I fattori biologici e sociologici nell'equazione di Drake sono soggetti a maggiori dibattiti scientifici e incertezze rispetto a quelli astronomici, in particolare la probabilita' dell'evoluzione dell'intelligenza ( fi), gli alieni con voglia di comunicare con segnali che possiamo rilevare (fc) e la vita media delle civilta' radiofoniche (L) sono ancora valutati con molta incertezza.

Valutazione dei parametri dell'equazione di Drake.

Parametro R

E' la velocita' annuale con cui nascono nuove stelle o fattore di formazione stellare.
Gli astronomi stimavano che R fosse di circa 1, ma hanno recentemente determinato che le stelle si sono formate a un ritmo piu' elevato diversi miliardi di anni fa, quando stavano nascendo le stelle che potrebbero ora ospitare vita intelligente. Quindi un valore di R da 3 a 5 e' piu' realistico

Parametro fp

La seconda variabile e' fp, la frazione di stelle che hanno sistemi planetari.
Le scoperte secondo cui molte o la maggior parte delle stelle giovani sono circondate da dischi che formano pianeti e le rilevazioni di circa 3000 pianeti reali o probabili orbitanti attorno a stelle simili al Sole (a partire dal 2012), confermano cio' che gli astronomi avevano gia' sospettato: i sistemi planetari sono molto comuni.
Dunque il valore del parametro che misura le stelle che hanno pianeti, fp, e' abbastanza vicino a 1.

Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble della Nebulosa di Orione hanno aiutato gli astronomi a giudicare il valore di fp. Almeno la meta' delle giovani stelle osservate in questa regione e' circondata da dischi spessi e polverosi, un eccellente materiale per la formazione di pianeti.

I cacciatori di pianeti extrasolari rilevano il leggero strattone gravitazionale esercitato da un pianeta massiccio sulla sua stella madre. Un esempio e' un pianeta del sistema solare che orbita attorno a 47 Ursae Majoris. e' almeno 2,4 volte piu' massiccio di Giove e segue un'orbita approssimativamente circolare attorno alla stella quasi ogni 3 anni

Quindi, quale frazione di stelle ha i pianeti? A partire dal 2012, gli astronomi hanno finalmente una risposta solida: quasi tutti. E i piccoli corpi come la Terra sono piu' abbondanti dei giganti che sono piu' facilmente individuabili. Questa secolare questione e' stata finalmente risolta, e fp e' grande e non e' certamente un collo di bottiglia nell'equazione di Drake.

Parametro ne

E' il numero medio di pianeti "Terrestri", potenzialmente adatti alla vita, (la e sta per "Earthlike") in un tipico sistema planetario.

La notizia e' buona anche questa volta, ci si aspetta che ogni sistema planetario contenga almeno un luogo minimamente simile alla Terra (definito come dove e' possibile l'acqua liquida) e che potrebbero esserci facilmente tre, quattro o cinque mondi ospitali per sistema planetario.

Questa visione ottimistica si basa sul presupposto che il nostro sistema solare sia tipico. Oggi Marte e la luna di Giove Europa vengono considerati come possibili siti della biologia primitiva, rendendo tre possibili "Terre" (secondo la definizione dell'equazione di Drake) nel nostro sistema solare.

E infatti, i sistemi planetari extrasolari trovati dal 2012 indicano che la configurazione di base del nostro sistema solare non e' una specie di raro colpo di fortuna. I mondi rocciosi con acqua liquida sulle loro superfici dovrebbero essere piuttosto comuni.


Parametro fl

E' la frazione di quei pianeti su cui si forma effettivamente la vita (l=life).

Se la vita si forma ovunque puo', allora fl=1, in caso contrario questo fattore potrebbe essere un serio collo di bottiglia nell'equazione di Drake.

Gli amminoacidi, molecole organiche che sono i mattoni della vita, sono comuni nelle nebulose, nelle comete e nei meteoriti e chiaramente la maggior parte dei pianeti avra' materie prime per la vita. Negli ambienti scientifici c'e' meno preoccupazione ora che in passato sul valore della frazione di pianeti abitabili su cui inizia la vita. I mattoni molecolari della vita - composti organici complessi e persino amminoacidi - sono abbondanti nell'universo. Sono stati scoperti in meteoriti, comete, gas e polvere interstellari. Ci sono molte piu' quantita' di amminoacidi, per esempio, nello spazio interstellare che nella biosfera terrestre.

Sebbene gli idrocarburi e gli amminoacidi non siano organismi viventi, non c'e' dubbio che molta evoluzione prebiotica stia avvenendo nelle nuvole scure tra le stelle. Gli spettri della cometa Hale-Bopp, la spettacolare cometa del 1997, hanno rivelato molti composti organici.

Una ragione ampiamente citata per l'ottimismo e' che i microrganismi sono comparsi sulla Terra solo pochi istanti (geologicamente parlando) dopo gli ultimi devastanti effetti di vaporizzazione degli oceani nella giovinezza del pianeta circa 3,9 miliardi di anni fa. Ci sono buone prove che stuoli di organismi fotosintetici esistessero gia' circa 3,4 miliardi di anni fa, e ci sono prove piu' controverse di batteri da 3,7 e 3,85 miliardi di anni fa. Se la vita ha avuto origine così rapidamente (relativamente parlando), cio' suggerisce che accada facilmente e spesso , almeno quando viene fornito un laboratorio delle dimensioni di un pianeta e milioni di anni per l'esecuzione dell'esperimento.

Se il processo fosse raro o difficile, si sostiene, non ci si aspetterebbe che sarebbe accaduto alla prima occasione possibile sul nostro pianeta natale, ma (data la nostra esistenza) un po' piu' tardi nella storia della Terra. I biologi ora discutono se la vita possa essere sorta piu' volte separatamente sulla Terra primordiale. Ci sono tutte le ragioni per pensare che tutti gli esseri viventi oggi abbiano un antenato comune, ma altre linee indipendenti potrebbero essersi formate ed essere state presto spazzate via (o mangiate).

Ma non così velocemente, dicono altri. Il fatto che noi stessi dobbiamo essere qui in primo luogo per osservare la vita sulla Terra in realta' rimuove la forza dell'argomento della prima formazione.


Parametro fi

E' la frazione di portatori di vita in cui si evolve l'intelligenza,

E' ingenuo supporre che l'evoluzione su un altro pianeta debba poter sfociare nell'intelligenza come noi la conosciamo, probabilmente dobbiamo la nostra stessa esistenza ad una buona dose di fortuna. L' Homo sapiens e' un'entita', non una tendenza. L'evoluzione e' imprevedibile, non e' orientata ma caotica. Se si potesse riavvolgere il nastro dell'evoluzione biologica sulla Terra e ricominciare da capo, e' impossibile avere la certezza che gli umani compaiano di nuovo sulla scena. Siamo il risultato di una catena troppo lunga di avvenimenti casuali.

Nessuno si aspetta di trovare uomini tra le stelle, piccoli verdi o altro, il problema e' se una specie si evolvera' abbastanza per utilizzare strumenti, memorizzare e manipolare informazioni. Ma sulla terra queste funzioni, uso di strumenti e comportamento propositivo, si sono evoluti in specie animali ampiamente divergenti, dalle scimmie ai pappagalli ai polli. Non esiste un modello generale nell'evoluzione, nessuna direzione preferita. Se alcuni animali evoluti di recente sono piu' grandi e piu' intelligenti di quelli precedenti, potrebbe essere solo un caso. I livelli umani di tecnologia potrebbero esserlo ancora di piu'.
Per alcuni biologici e sostenitori del SETI, la frase "sopravvivenza del piu' adatto" implica che una maggiore intelligenza aumenta facilmente la possibilita' di una specie di sopravvivere e diffondersi per selezione naturale. Ma la maggior parte dei biologi sostengono che molti astronomi e fisici sono troppo ottimisti riguardo all'emergere dell'intelligenza. "I fisici tendono ancora a pensare in modo piu' deterministico rispetto ai biologici", ha scritto Mayr. "Tendono a dire che se la vita ha avuto origine da qualche parte, sviluppara' anche l'intelligenza a tempo debito. Il biologo, d'altra parte, e' impressionato dall'improbabilita' di un tale sviluppo".
Questa divergenza deriva in parte dal background intellettuale di diversi specialisti. Per un biologo, qualcosa che e' successo solo una volta in 4 miliardi di anni e' terribilmente raro. Gli astronomi hanno una visione piu' ampia: qualcosa che e' successo una volta in un singolo pianeta sembra ragionevole che avvenga per i pianeti in generale. Gli ottimisti hanno sottolineato che, secondo alcune stime, si stima che la Terra abbia tra 1,75 e 3,25 miliardi di anni prima di finire arrostita a morte dal Sole in espansione. Questo e' molte volte piu' lungo del tempo trascorso da quando le prime creature semplici sono strisciate fuori dal mare sulla terra. Se l'emergere dell'intelligenza fosse difficile e raro, sostengono gli ottimisti, non sarebbe avvenuto subito nel tempo a disposizione per farlo sulla Terra. Dato il primo arrivo dell'umanita' nella lunga era prevista per la vita terrestre, sembra probabile che creature completamente diverse emergeranno ancora un paio di volte nelle nuove ere geologiche (e troveranno i nostri fossili!).
Questo argomento e' tratto in parallelo dalla rapida comparsa di microrganismi sulla giovane Terra.
I pessimisti rispondono che non sappiamo davvero per quanto tempo la Terra avra' un clima clemente. Il clima abitabile della Terra potrebbe essere il risultato di una lunga serie di fortunati colpi di fortuna che potrebbero manifestarsi in qualsiasi momento, geologicamente parlando. Dato che deve esistere un clima lungo e ragionevolmente clemente per poter considerare lo sviluppo della intelligenza dobbiamo giudicare a priori se un clima abbastanza stabile e' normale o estremamente raro. Se lo scenario fortunato della storia del clima e' vero, gli esseri umani sono comparsi tardi nell'arco di tempo totale disponibile. Dato che siamo qui, un'emergenza tardiva nell'arco di tempo disponibile indica che la nascita dell'intelligenza e' un evento improbabile. Contrariamente alla credenza popolare, il fatto che l'intelligenza sia sorta una volta su un pianeta non ci dice assolutamente quanto spesso accada, perché noi stessi siamo l'unico caso! Siamo un campione auto-selezionato di uno. Anche se la vita intelligente e' così improbabile da apparire una sola volta in un angolo remoto dell'universo, ci ritroveremo necessariamente proprio lì in quell'angolo per osservarla, perché noi lo siamo.
Stranamente, entrambi i campi accettano il cosiddetto principio copernicano, secondo il quale l'umanita' non gode di una posizione privilegiata nel tempo o nello spazio. Gli scettici come Mayr dicono che e' antropocentrico credere che l'intelligenza umana sia apparsa piu' e piu' volte nell'universo. Credenti come Drake non sono disposti ad accettare la nostra unicita', perché questo ci metterebbe su un piedistallo non copernicano. Christopher Chyba, presidente del Centro per lo studio della vita nell'universo del SETI Institute, riassume: "E' un argomento che ruota sull'importanza comparativa della contingenza rispetto alla convergenza nell'evoluzione".
In altre parole, quante tendenze sono davvero colpi di fortuna e quante evoluti in una particolare direzione? "Esistono set di dati che possiamo analizzare per aiutare a focalizzare e quantificare questo argomento?" Chiba continua. "La risposta, a quanto pare, e' un sonoro 'sì'. Non possiamo assumere a indovinare su queste domande, ma possiamo iniziare a valutarne quantitativamente alcune utilizzando strumenti quantificabili e ben compresi".

L'Istituto SETI sta finanziando la ricerca per affrontare questo problema. Per ora, tuttavia, fi e' uno dei fattori piu' controversi nell'equazione di Drake. Alcuni ritengono che sia quasi certo prossimo allo zero; altri sono convinti che sia vicino a uno. Sembra che non ci siano vie di mezzo. Anche se l'intelligenza e' una probabile conseguenza dell'evoluzione, fi sara' probabilmente molto inferiore a 1, sulla base di recenti intuizioni sulla stabilita' dei sistemi solari e dei climi planetari.

Solo perché un pianeta va bene per la vita non significa che sviluppi l'intelligenza. Le simulazioni al computer Fred Rasio ed Eric Ford (Massachusetts Institute of Technology), tra gli altri, mostra che i pianeti simili alla Terra probabilmente non sono in grado di sopravvivere al tiro alla fune gravitazionale in un sistema con due (o piu') giganti massicci simili a Giove. Sarebbero stati lanciati fuori dal sistema o mandati a sbattere sulla stella centrale. Un fattore che determina fi, la frazione di pianeti portatori di vita su cui si evolve l'intelligenza, deve essere per quanto tempo l'evoluzione puo' continuare senza che la vita venga spazzata via.

Nel nostro sistema solare, l'immensa attrazione gravitazionale di Giove cattura la maggior parte delle comete vaganti (come Shoemaker-Levy 9) e le cattura o le scaglia via prima che possono scontrarsi con la Terra . Al contrario, anche i sistemi senza pianeti giganti potrebbero avere conseguenze disastrose per i pianeti portatori di vita. Le simulazioni al computer di George Wetherill (Carnegie Institution of Washington) appare che Giove come l'aspirapolvere gravitazionale del sistema solare, diradando in modo efficiente la popolazione di comete pericolose che si avventurano nelle orbite che attraversano la Terra. Senza Giove, l'attuale tasso di impatto delle comete essere circa 1.000 volte superiore, afferma Wetherill, con collisioni davvero catastrofiche (come quella che uccise i dinosauri 65 milioni di anni fa) che si tratta di circa una volta ogni 100.000 anni. Cio' vanificherebbe sicuramente qualsiasi lento progresso evolutivo dalle semplici forme di vita alle intelligenze superiori. Inoltre, gli studi dinamici di Jacques Laskar e Philip Robutel (Bureau des Longitudes, Parigi) hanno dimostrato che le variazioni orbitali caotiche nell'inclinazione orbitale per i pianeti rocciosi simili alla Terra potrebbero portare a cambiamenti climatici drastici.

Fortunatamente le tendenze caotiche della Terra sono smorzate dall'interazione delle maree con la Luna. Senza un satellite relativamente grande, la Terra potrebbe aver sperimentato variazioni nell'inclinazione assiale simili a quelle di Marte, una gamma da 20° a 60°. Cio' causerebbe variazioni estreme nei modelli delle stagioni. Secondo un'analisi della formazione dei pianeti, un mondo come la Terra ha solo una possibilita' su 12 di finire con una leggera e piacevole inclinazione assiale stabilizzata in modo sicuro da una grande luna. (D'altra parte una Terra senza luna potrebbe aver mantenuto la sua rotazione rapida, che tenderebbe anche a stabilizzare il suo asse.) Nessuno sa quanto grandi oscillazioni assiali influenzerebbero l'evoluzione della vita e la possibilita' di emergere dell'intelligenza.

Il cambiamento e lo stress effettivo promuovonol'emergere di specie nuove, versatili e adattabili, affermano i biologi. Ad esempio, Paul F. Hoffman (Harvard University) e tre colleghi nel 1998 hanno proposto che la serie di intense ere glaciali globali tra 760 e 550 milioni di anni fa fosse la crisi che ha portato alla notevole "esplosione precambriana" di nuove forme di vita intorno o in breve tempo. Le disastrose grandi estinzioni succedutesi nella storia geologica della Terra furono sempre seguite da vigorose riprese, che alla fine generarono piu' specie di quante ne esistessero prima. Il recupero completo da qualsiasi grande estinzione, indipendentemente dalle dimensioni, sembra sempre richiedere solo 10 milioni di anni.

L'emergere dell'umanita' come specie durante un'insolita successione di ere glaciali e' un possibile esempio di evoluzione guidata da stress che porta all'adattabilita' e all'intelligenza. Quindi un pianeta con un asse inclinato potrebbe effettivamente generare l'evoluzione. Ma le crisi planetarie troppo estreme o frequenti ucciderebbero tutto, o manterrebbero la vita a un livello basso. In ogni caso, la nostra esistenza sulla terra sembra essere il risultato accidentale di una serie di coincidenze astronomiche inimmaginabili nel 1961.
Tali coincidenze sono discusse nel libro Rare Earth di Peter Ward e Donald Brownlee (Copernicus Books/ Springer, 2000). Ward e Brownlee sostengono che solo molto raramente un buon pianeta si formera' e risultera' adatto alla vita per i miliardi di anni che le creature avanzate si manifesteranno per sulla Terra. Seth Shostak del SETI Institute ha sostenuto in un saggio di confutazione che alcuni dei loro punti sono sopravvalutati, che una volta che la vita si e' stabilizzata, e' abbastanza adattabile per prosperare in condizioni non terrestri, e che quindi non ha bisogno di richiedere un pianeta con un aspetto strettamente simile alla Terra.

Parametro fc

E' la frazione di specie intelligenti che sviluppano comunicazioni radio interstellari.

Supponiamo che le intelligenze extraterrestri siano rare ma esistano. Possiamo aspettarci che comunichino con noi tramite segnali radio? Quale frazione di civilta' e' in grado, e motivata, di trasmettere in un modo che creature come noi possono rilevare? In altre parole: qual e' il valore di fc?

I sostenitori del SETI tendono a credere che sia grande: che prima o poi, qualsiasi civilta' curiosa e inventiva abbastanza da diventare tecnologica scoprira' che la radio e' un modo efficiente per comunicare su distanze astronomiche e scegliera' di farlo.
Potrebbe esserci una forma ingenua di antropocentrismo qui in gioco? E' ragionevole aspettarsi che esseri estremamente diversi su un altro pianeta, anche se sono molto piu' vecchi, piu' intelligenti e piu' capaci di noi, sceglieranno di costruire radiotelescopi e inviare segnali all'universo piu' grande?
Forse semplicemente non apprezziamo la vera diversita' dell'evoluzione biologica, o l'unicita' della curiosita' scimmiesca degli umani.

O forse la radio e' irrimediabilmente primitiva rispetto a qualcosa che dobbiamo ancora scoprire.

Parametro L

E' la vita media di una civilta' comunicante in anni (Lifetimes).

Con fi e fc completamente indeterminati, ci rimane l'ultimo termine dell'equazione di Drake: L, la vita media delle civilta' comunicanti.

Anche qui ottimisti e pessimisti sono molto distanti, gli ottimisti affermano che una societa' stabile e intelligente potrebbe durare per decine di milioni di anni, se non per sempre. Cio' mitigherebbe sicuramente l'effetto di qualsiasi collo di bottiglia precedente nell'equazione di Drake. Inoltre, una specie longeva potrebbe avere il tempo di diffondersi su molte stelle, moltiplicando la sua presenza. I pessimisti sottolineano che gli umani hanno inventato la tecnologia radio solo un secolo fa e che la razza umana e' stata sul punto di autodistruggersi come civilta' avanzata (attraverso la guerra nucleare o il superamento ecologico) per gran parte di quel tempo.

La stessa potenza tecnologica che consente la comunicazione interstellare consente anche l'autodistruzione. Ma altri hanno sottolineato che l'animale umano (al contrario della civilta' umana) sarebbe quasi impossibile da uccidere completamente a questo punto. Le persone sono diventate troppo diffuse e troppo capaci; poche sacche di individui troverebbero il modo di sopravvivere a quasi ogni guerra immaginabile o catastrofe globale. Basterebbero anche pochi sopravvissuti per ripopolare completamente la Terra, fino a raggiungere miliardi, in poche migliaia di anni.

E una seconda civilta' tecnologica sorgerebbe piu' facilmente della nostra prima, perché ci sarebbe un precedente. Forse questo accadra' molte volte. Il che solleva un punto poco notato. Il valore di L propriamente non si riferisce alla vita di una civilta' radiotrasmittente, ma invece alla somma di tutte quelle che appaiono su un pianeta una volta che si e' sviluppato. Ma da qui in poi le cose si fanno molto piu' complicate. Gli ottimisti sosterrebbero che la vita si formera' ovunque possibile ( fl=1), che il processo darwiniano di selezione naturale alla fine favorisce l'evoluzione dell'intelligenza ( fi=1) e che nessuna civilta' intelligente esisterebbe per molto tempo senza scoprire l'elettricita' e la radio e sentire il bisogno di comunicare ( fc=1).

In questo caso molto ottimistico, l'equazione di Drake si riduce alla semplice osservazione che N=L (la vita media delle civilta' tecnologiche, in anni). Se L e', diciamo, 100.000 anni, ci sarebbero attualmente circa 100.000 civilta' chiacchierone nella nostra galassia. E questo presupponendo che solo una di queste civilta' sorga durante l'intera vita multimiliardaria di un dato pianeta. Quella cifra di 100.000 significherebbe che in questo momento c'e' una civilta' che emette radio ogni 4 milioni di stelle: una ragione sufficiente per sintonizzarsi sui cieli e iniziare a cercarli. Se fossero sparsi a caso in tutta la Via Lattea, il piu' vicino sarebbe probabilmente a circa 500 anni luce da noi. Cio' significa che una conversazione bidirezionale richiederebbe un tempo pari a una buona frazione della storia umana registrata, ma una trasmissione unidirezionale potrebbe essere udibile.

Tuttavia, circa 50 anni di SETI non sono riusciti a trovare nulla, anche se i radiotelescopi, le tecniche di ricezione e le capacita' computazionali sono migliorate enormemente dai primi anni '60. Certo, lo "spazio dei parametri" dei possibili segnali radio (tutte le possibili frequenze, posizioni nel cielo, intensita' del segnale, velocita' di deriva di frequenza, cicli di lavoro on-off, ecc.) e' enormemente piu'grande del minuscolo bit che e' stato per ora cercato. Ma abbiamo scoperto, almeno, che la nostra galassia non pullula di trasmettitori alieni molto potenti che trasmettono continuamente vicino alla frequenza dell'idrogeno di 21 centimetri. Nessuno poteva dirlo nel 1961. Abbiamo sovrastimato i valori di uno o piu'parametri di Drake? La vita media delle civilta' tecnologiche e' breve? O gli astronomi hanno trascurato qualche altro aspetto piu' sottile?


Drake: Il successo non puo' essere previsto.

Dove ci lascia tutto questo? Possiamo ancora credere che N = L, come propose Frank Drake molto tempo fa? Probabilmente no.

E N = 0? Per molte persone questo estremo e' intrinsecamente inaccettabile, ma ovviamente l'universo non e' obbligato a soddisfare le nostre speranze e aspettative. Forse c'e' del vero nel dire che nulla accade una volta sola. Forse le civilta' aliene sono la' fuori e alcune stanno cercando di annunciarsi tramite trasmissioni radio. Ma il loro numero potrebbe essere molto, molto piccolo. Nella prefazione a C'e' qualcuno la' fuori? Frank Drake ha scritto che voleva "Preparare adulti pensanti per l'esito della presente attivita' di ricerca: l'imminente rilevamento di segnali da una civilta' extraterrestre. Questa scoperta, che mi aspetto pienamente di assistere prima dell'anno 2000, cambiera' profondamente il mondo."

Questo e' stato scritto nei giorni inebrianti in cui le ricerche radio abortite della NASA stavano per iniziare. Nel luglio 1996, alla quinta conferenza internazionale di bioastronomia a Capri, in Italia, Drake confesso': "Forse ero un po' troppo ottimista. Il successo non si puo' prevedere".

Cocconi e Morrison glielo avevano gia' detto nel loro articolo su Nature del 1959 : "La probabilita' di successo e' difficile da stimare, ma se non cerchiamo mai, la probabilita' di successo e' zero."

Nel frattempo, l'equazione di Drake e' ancora l'icona piu' nota di uno degli sforzi piu' lungimiranti delle specie intelligenti qui sulla Terra: la ricerca scientifica di coabitanti del cosmo e una prospettiva piu' ampia e piu' vera sul nostro posto in spazio e tempo e sul senso della nostra vita.

L'equazione aliena ha servito bene questo sforzo fornendo una base razionale per la ricerca, focalizzando la nostra attenzione sulle questioni fondamentali e definendo un obiettivo chiaramente visibile. Siamo molto lontani da quell'obiettivo.

Il primo termine, R, e' noto da decenni. piu' recentemente abbiamo acquisito un'ottima presa sul secondo, fp e sul terzo, ne. Questo ci lascia con un punto interrogativo medio e tre grandi assieme a molte speculazioni, inoltre, l'equazione mostra la sua eta'.

Sembra logora attorno alle premesse non trattando esplicitamente questioni piu' recenti che ora consideriamo importanti, come i tassi di catastrofi planetarie o gli effetti di cambiamenti lenti e unidirezionali nell'universo stesso che potrebbero aumentare o diminuire l'abbondanza di alieni nella nostra epoca attuale. Ma forse l'equazione di Drake non deve essere risolta, dopotutto. Il suo vero valore potrebbe risiedere in quei punti interrogativi stimolanti.

L'incertezza e la curiosita' alimenteranno la ricerca per anni e secoli a venire. Forse la vera ricompensa per SETI non sara' quella di ottenere un risultato secco: sì o no, almeno non nelle nostre vite, ma aiutarci a scoprire di piu' su noi stessi.

Alcune riflessioni finali

Una considerazione personale.

In ogni parte dell' universo, in ogni sistema solare, in ogni galassia le regole che sottintendono quella branca del sapere che chiamiamo fisica sono le stesse. I campi gravitazionali, i campi magnetici ed elettrici hanno lo stesso comportamento in ogni parte dell'universo conosciuto.

Per questi motivi penso che le regole che governano la chimica siano le stesse e nelle stesse condizioni si generano, a mio avviso, gli stessi amminoacidi, gli stessi zuccheri ed eventuali organismi viventi traggono l'energia per muoversi sempre allo stesso modo. Il carbonio e' tetravalente sulla terra e su un eventuale pianeta della costellazione di Orione.

Le condizioni fisiche che hanno dato origine ai composti chimici sulla terra daranno gli stessi composri chimici sul pianeta alieno. Si tratta di conoscere quanti siano in modo probabilistico i pianeti che hanno condizioni adeguate allo sviluppo di forme di vita. E dato che esseri alieni dovranno crescere e/o muoversi sulla superficie del loro pianeta, avranno forme compatibili con quelle che conosciamo. Dovranno crescere, camminare strisciare o volare.

Saranno importanti le dimensioni per contrastare la forza di gravita', sara' necessaria l'acqua, sara' necessario il carbonio cosi' come e' indispensabile sulla terra.

Nella equazione di Drake manca un parametro pessimista che io metterei al denominatore. La probabilita' di estinzione di una civilta' tecnologica. Noi abbiamo visto che tutte le specie sulla terra hanno un ciclo di vita, alcune sono etremamente longeve, esempio le formiche e le tartarughe, ma nella specie le razze si susseguono alle razze e non sempre i traguardi di una razza sono patrimonio di quella successiva.

Inoltre una specie o etnia intelligente sviluppa sempre un credo religioso, ed anche questo puo' sia ostacolare che favorire lo sviluppo tecnologico.

Da vecchio sperimentatore radio non farei un ascolto solo nella banda di 21 GHz, ma nello spettro tra 2,5 e 5 GHz che e' piu' adatta ad una civilta' che emerge nella tecnologia radio. Non tralascio neppure di pensare a trasmissioni quantistiche che, stando agli ultimi esperimenti di scienziati cinesi, ha incredibili potenzialita' di successo.

Purtroppo al momento la nostra tecnologia e' ancora, in questo campo, molto primitiva.

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Commenti e note

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di ,

Grzie, spero che vi piaceranno anche quelli che sto preparando. Carlo

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di ,

Sempre piacevole e interessante leggerti quale che sia l'argomento :) peraltro hai uno stile scorrevolissimo e te lo dice uno che ha letto di tutto e di più.

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di ,

Buon giorno, Grazie del vostro supporto, spero di poter continuare a condividere con tutti voi i miei interessi. Nei prossimi giorni pubblichero' la continuazione di questo aeticolo, il paradosso di Fermi, e sto preparando del materiale su qualche argomento per parlare, con qualche sorriso, del primo di aprile.

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di ,

Questi argomenti hanno sempre avuto molto fascino su di me e ritrovarli qui è stato un gradito regalo, per il quale posso solo ringraziare l’autore.

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di ,

Articolo interessante, grazie.

Rispondi

di ,

Bellissimo articolo, ho sempre trovato l'equazione di Drake affascinante, ma la spiegazione dei parametri poco chiara, questo articolo aiuta.

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