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Combien de civilisations extraterrestres peuvent exister à proximité?

Dans le 12e épisode de la série télévisée "Cosmos", qui est sortidiffusé le 14 décembre 1980, le co-auteur et animateur de l'émission Carl Sagan a présenté aux téléspectateurs l'équation du même nom de l'astronome Frank Drake. En l'utilisant, il a calculé le nombre potentiel de civilisations avancées de la Voie lactée qui pourraient communiquer avec nous en utilisant l'équivalent extraterrestre de notre technologie de communication radio actuelle. L'estimation de Sagan allait de «quelques pauvres» à des millions. Si les civilisations ne se détruisent pas toujours peu de temps après la découverte de la radioastronomie, alors le ciel peut littéralement bourdonner avec les messages des étoiles », a déclaré Sagan de sa manière inimitable. Pourtant, Sagan était pessimiste sur le fait que les civilisations sont capables de survivre à leur propre «jeunesse» technologique - une période de transition où le développement d'une culture, disons l'énergie nucléaire, la bio-ingénierie ou une myriade d'autres capacités puissantes peuvent facilement conduire à l'autodestruction.

Si les extraterrestres existent, pourquoi ne les "entendons-nous" pas?

La vie dans l'univers

Sagan et d'autres chercheurs ont suggéré que l'apparition de la vie sur les planètes devrait être une fatalité cosmique, car selon les données géologiques, ilest apparu sur terre étonnamment rapidement: il y a plus de quatre milliards d'années, presque immédiatement après que notre planète se soit suffisamment refroidie. Et si, comme dans notre monde, la vie sur d'autres planètes surgissait rapidement et évoluait, devenant de plus en plus complexe avec le temps, peut-être que l'intelligence et la technologie pourraient également être omniprésentes dans tout l'univers.

Cependant, ces dernières années, certains astronomes sceptiques ont tenté de donner plus de poids empirique à de telles affirmations, en utilisant une forme d'analyse sophistiquée appelée Statistiques bayésiennes. Les chercheurs se sont concentrés sur deux inconnues: la probabilité que la vie émerge sur des planètes comme la Terre à partir de conditions abiotiques - un processus appelé abiogenèse - et donc la probabilité d'une vie intelligente. Mais même avec de telles estimations en main, les astronomes ne sont pas d'accord sur ce qu'ils signifient pour la vie dans d'autres parties du cosmos.

L'équation de Drake, introduite par un astronome en 1961année, calcule le nombre de civilisations de notre galaxie qui peuvent transmettre ou recevoir des messages interstellaires à l'aide d'ondes radio. Il est basé sur la multiplication d'un certain nombre de facteurs, dont chacun quantifie certains aspects de notre connaissance de la galaxie, des planètes, de la vie et de l'intelligence. Ces facteurs comprennent: les étoiles avec des exoplanètes; le nombre de planètes habitables dans le système exoplanétaire; le nombre de planètes habitées d'où provient la vie, et ainsi de suite.

Nous ne saurons peut-être jamais s'il y a de la vie au-delà de la Terre.

Pensez-vous que nous sommes seuls dans l'univers? Nous attendrons la réponse ici, ainsi que dans les commentaires de cet article.

Aujourd'hui, nous savons que les mondes autour des étoiles sontla norme, et les mondes semblables à la Terre sont courants dans l'Univers. Cependant, l'une des plus grandes incertitudes de toute la chaîne de facteurs est la probabilité que la vie, qui a son origine dans d'autres mondes, fasse le saut de la chimie à la vie. Ignorer cette incertitude pourrait conduire les astronomes à faire des déclarations assez audacieuses.

Par exemple, des astronomes de l'Université de Nottingham en Angleterre ont récemment fait la une des journaux lorsqu'ils ont calculé que notre galaxie devrait avoir au moins 36 civilisations intelligentes capables de communiquer avec nous. Cette estimation reposait sur l'hypothèse quecette vie intelligente apparaît sur d'autres planètes terrestres habitées environ 4,5-5,5 milliards d'années après leur formation. Cependant, il est difficile de répondre aux questions sur la probabilité d'abiogenèse et l'émergence d'une vie intelligente, car les scientifiques n'ont qu'une seule information: la vie sur Terre.

Voir aussi: Plus de 30 civilisations intelligentes peuvent exister dans notre galaxie

Un autre problème avec les hypothèsesbasé sur ce que nous observons localement - c'est ce qu'on appelle le biais de sélection. Imaginez acheter des billets de loterie et gagner à votre 100e essai. Dans ce cas, il serait raisonnable de désigner la probabilité de gagner à la loterie à 1%. Cette conclusion trompeuse est, bien sûr, un biais de sélection qui survient si vous ne sondez que les gagnants et aucun des perdants (c'est-à-dire des dizaines de millions de personnes qui ont acheté des billets mais n'ont jamais gagné à la loterie). Quand il s'agit de calculer la probabilité d'abiogenèse, exactement la même chose se produit, puisque les scientifiques n'ont tout simplement pas d'informations sur tous les mondes où la vie n'est jamais apparue.

Probabilité d'abiogenèse

Si nous appliquons le théorème de Bayes pour calculerla probabilité qu'un événement, tel que l'abiogenèse, se produise, les astronomes proposent d'abord une distribution de probabilité de cet événement - la meilleure estimation, si vous voulez. Par exemple, on peut supposer que l'abiogenèse est tout aussi probable entre 100 et 200 millions d'années après la formation de la Terre, qu'entre 200 et 300 millions d'années après cette époque ou tout autre segment de 100 millions d'années de l'histoire de notre planète. De telles hypothèses sont appelées bayésiennes a priori.... Ensuite, les statisticiens collectent des données ou des preuves et combinent les données antérieures et réelles pour calculer probabilité postérieure.

La réponse à la question de savoir dans quelle mesure la vie est commune dans la galaxie reste inconnue

Le postérieur n'est pas un nombre unique, mais plutôtune distribution de probabilité qui quantifie toute incertitude. Cela peut montrer, par exemple, que l'abiogenèse devient plus ou moins probable avec le temps.

En 2012, des astronomes de l'Institute for Advanced StudyLa recherche à Princeton a été la première à appliquer l'analyse bayésienne à l'abiogenèse. Selon leur approche, la vie sur une planète comme la Terre en orbite autour d'une étoile comme le Soleil ne survient qu'un certain nombre minimum d'années (tmin) après la formation de ce monde. Si la vie ne survient pas avant un certain temps maximum (tmax), alors, à mesure que son étoile vieillit (et finit par mourir), les conditions sur la planète deviennent trop hostiles pour l'abiogenèse.

Les auteurs du travail ont également suggéré que l'intelligence met un certain temps à apparaître après l'abiogenèse.

Néanmoins, cette étude n'est pas dépourvue dedésavantages. Par exemple, certains chercheurs ont remis en question l'hypothèse selon laquelle l'intelligence est apparue à un moment précis après l'abiogenèse. Cela pourrait a priori être un autre exemple de biais de sélection, un concept influencé par le chemin évolutif que notre propre intelligence a emprunté.