par le Dr. Richard Gott III, Université de Princeton

La colonisation de l'espace (II)

Des changements radicaux peuvent encore survenir à l’avenir. En 1960 l’anglais Freeman Dyson, physicien théoricien de l’Institut des Hautes Etudes de l’Université de Princeton avait suggéré que pour préserver son énergie, une civilisation avancée pourrait démanteler complètement Jupiter et reformer avec ses débris une immense coquille sphérique sur une orbite proche de la Terre. Tels de petits miroirs hémisphériques, ces débris artificiels permettraient de focaliser l’énergie du Soleil et garantiraient la survie des habitants de la Terre. G.O’Neill préféra envoyer des colonies spatiales abritant des millions d’âmes près du Soleil afin de bénéficier du meilleur rendement énergétique.

Après tout nous savons que le progrès technologique peut radicalement bouleverser notre environnement. Bientôt des hommes vivront en permanence dans de vastes stations orbitales et un jour ou l’autre la population humaine sera tellement vaste qu’il faudra bien se résigner à quitter notre berceau. De son côté, mais beaucoup plus tard, le Soleil deviendra une géante rouge et brûlera la Terre avant de disparaître. Ailleurs, les systèmes planétaires sont peut-être si éloignés de leur soleil que leurs habitants ont dû imaginer un moyen pour concentrer ses rayons et préserver un peu de sa chaleur. Dans tous les cas la communication et la préservation de l’énergie seront les principales quêtes des populations futures.

La probabilité de construire une sphère de Dyson ou les colonies spatiales de O’Neill autour du Soleil est de l’ordre de P £ 10^-8. La probabilité de fonder une civilisation Kardashev de type III est de l’ordre de P £ 10^-17. Il nous faut en effet pour cela maîtriser l’énergie naturelle non seulement d’une planète mais également... de toute une galaxie !  

Quelles sont nos chances de vivre dans une colonie spatiale ? Environ une chance sur 100 millions. A gauche, une sphère du Dyson en cours de construction autour du Soleil. A droite, les zones d'habitats situées dans la roue d'une colonie usine baptisée "Ring World". Illustrations de Freeman Dyson et Rick Guidice pour la NASA/Ames Research Center.

Pour clôturer nos réflexions, nous verrons dans une autre page que Dyson pense également qu’une civilisation aboutie pourrait parfaitement survivre dans l’environnement cosmique glacial qui nous attend d’ici quelques milliers de milliards d’années. Il considère en effet qu’il n’est pas impossible, technologiquement parlant, que l’on survive à la désintégration probable du proton. La durée ultime d’une civilisation pourrait alors d’étendre sur 10⁹⁶ années et peut-être même indéfiniment si elle parvient à maîtriser le temps...

Dans la mesure où une supercivilisation est capable de durer presque indéfiniment et rassemble un nombre quasi infini d’individus, le nombre de civilisations ordinaires telles que la nôtre accédant à ce niveau d’évolution tend vers zéro. Mais l’ensemble des observateurs nés sur la planète mère ne représentent toutefois par une minorité infinitésimale parmi tous les observateurs intelligents.

Quelles sont les implications de ces théories sur la recherche SETI ? Nous savons que la colonisation en soi n’a pas de sens et que nos descendants devront, quelle que soit la solution apportée au problème démographique, faire preuve de modération. La colonisation n’est pas non plus importante dans le sens où les explorateurs galactiques et leurs descendants ne domineront jamais le nombre d’observateurs intelligents existants à cet instant dans l’Univers (dans cette éventualité vous seriez probablement seul).

Richard Gott conclut que le fait que nous n’ayons pas été colonisé par les extraterrestres est un fait très significatif. En supposant qu’il existe 10⁹ planètes habitables dans la Galaxie (valeur optimiste), l’argument de B.Carter montre qu’une fraction d’entre elles développeront une vie intelligente, quantité qu’il estime à un ou plusieurs ordres de grandeurs en-dessous de l’unité. Etant donné que la durée de vie de leur étoile sur la Séquence principale est de l’ordre de 10¹⁰ ans, les civilisations intelligentes se forment dans notre Galaxie à un taux h < 0.01 par an. Si la longévité de ces civilisations capable d’accéder à la radioastronomie vaut áLñ, alors la formule de Drake permet d’estimer la probabilité de détecter aujourd’hui leurs émissions dans notre Galaxie :

Etant donné que vous êtes né à l’ère de la radioastronomie, vous pourriez être l’un des observateurs intelligents participant par hasard à la découverte des émissions d’une civilisation technologiquement avancée.

Admettons que la longévité d’une transmission radio est L_j (on parle ici de longévité car une transmission radio peut s’interrompre suite à notre extinction ou celle de notre correspondant, ou encore parce que nous choisissons simplement d’utiliser un autre mode de communication). Dans ce cas l’argument delta t nous dit que L_p = r₁L_j dans lequel L_p = 10⁵ ans et représente la durée que nous avons déjà passé à essayer de communiquer avec une civilisation extraterrestre potentielle, r1 étant un nombre aléatoire compris entre 0 et 1. Si on classe toutes les civilisations ayant accès à la radioastronomie en fonction de leur longévité radio, pour tout i, L_i  £  L_i+1.

Un calcul statistique permet d’estimer la durée moyenne áLñ durant laquelle une civilisation cherche à nous contacter. On arrive à l’équation :  

La probabilité P=0.95 que (r₁r₂) > 0.0087 permet de conclure :

Il existe donc une chance pour qu’un programme SETI d’envergure réussisse, à condition de s’écarter des 1000 étoiles proches où nos chances sont dérisoires.

En tant qu’être humain il y 97% de chance que vous soyez né dans un pays dont la population est supérieure à la moyenne de 6.3 millions d’habitants. Pour la même raison, si les espèces intelligentes extraterrestres se sont largement éparpillées dans la Galaxie sans interagir, il est probable que vous soyez vous-même, en tant qu’espèce intelligente, parmi les espèces dont la population est supérieure à la moyenne. Cela concerne 98.6% des individus.

C’est la raison pour laquelle des civilisations plus nombreuses que la nôtre doivent être suffisamment rares afin que les individus ne dominent pas l’ensemble. Aussi, nous ne devons pas nous attendre à détecter de civilisation de Dyson dans notre Galaxie ou une civilisation Kardashev de type III dans les limites de l’univers observable.

Quant aux voyages spatiaux, notre civilisation n’en a les moyens techniques que depuis 1960 environ. Mais l’argument Dt nous rappelle que les capacités et les motivations de nous engager personnellement dans une telle aventure sera fonction d’un autre ordre de grandeur de 32 ans (x39 ±1). Les aléas provoqués par les cataclysmes naturels, les guerres, les changements de programmes et les réattributions budgétaires font que l’argument delta t ne dispose que d’une petite fenêtre d’opportunité pour mener à bien un programme de colonisation spatiale.

La méthode d’analyse que nous propose R.Gott est très conservatrice parce que le drame qui se joue sur la scène cosmique l’est également (t_p<<   t_o). En défendant l’hypothèse que nous sommes une espèce intelligente apparue par hasard, nous pouvons dire qu’à notre naissance nous n’avions aucune information concernant la place que nous occupions dans la liste chronologique des événements. Constatant que le futur est quelquefois imprévu, un calcul de probabilité nous permet seulement de proposer quelques indices comme le fait d’appartenir aux 2.5% d’êtres humains en bonne place dans la liste chronologique, mais cela n’a rien de certain car nous manquons de données sur la longévité des autres espèces intelligentes. Comme l’a écrit Darwin[7] : “Et parmi les espèces vivant actuellement très peu d’entre elles transmettront une quelconque progéniture dans un futur très éloigné... Etant donné que toutes les espèces vivantes descendent linéairement de celles vivants longtemps avant l’époque Silurienne, nous pouvons être sûr que la succession normale des générations n’a jamais été brisée une seule fois et qu’aucun cataclysme n’a dévasté la terre entière. Nous pouvons dès lors regarder l’avenir avec une certaine confiance vers un futur sécurisant de longueur égale inappréciable” (je souligne). C’est essentiellement cet argument delta t appliqué à notre niche parmi toutes celles existant sur terre.

En conclusion, si notre espèce ne s’éteint pas d’ici quelques millions d’années, si nous ne colonisons pas l’espace et si nous ne détruisons pas non plus toutes les formes de vie terrestres, alors nous serons en effet comme les autres espèces et nous pourrons en effet nous attendre à occuper une place aléatoire dans l’histoire de la vie sur Terre. Nous n’aurons plus qu’à attendre 5.5 milliards d’années jusqu’à ce que le Soleil devienne une géante rouge, en accord avec l’équation (1) et la prédiction de Darwin.

Inversement, en vertu de l’argument de B.Carter et du principe Copernicien, cette théorie peut s’appliquer à toute civilisation à notre image, technologiquement avancée et désireuse d’appréhender l’Univers.

Pour plus d'information

Les extinctions de masse (sur ce site)

Les extinctions périodiques des espèces (sur ce site)

La vie selon Freeman Dyson (sur ce site)

La colonisation de l'espace (sur ce site)

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