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Réévaluation du paradoxe de Fermi

Gros-plan sur ATCA. Document ATNF/CSIRO.

Introduction (I)

En assumant qu'il existe des civilisations extraterrestres dans notre Galaxie et par extension dans tout l’Univers, force est de constater qu'elles nous rendent pas visite et ne se manifestent pas dans notre réalité, passée ou présente[1]. Face à ce constat, en 1946  Enrico Fermi et Michael Hart se sont demandés "mais où sont-ils donc ?" en parlant des extraterrestres. 

L'écho de leur inquiétude s'est rapidement propagé dans les couloirs des laboratoires d'exobiologie et d'astronautique pour finalement atteindre les oreilles sensibles des radiotélescopes. Après réflexion, les physiciens, les astronomes, les biochimistes et même les historiens des sciences ont expliqué ce "grand silence".

Ainsi en1961, soit deux ans après la naisance des programmes SETI, Sébastien Von Hoerner expliquait que ces civilisations n'avaient peut-être pas envie de communiquer ou n'en ont jamais eu l'intention car leur planète est perpétuellement couverte de nuages; elles sont peut-être en proie à l'autodestruction provoquée par une économie vagabonde, un plafonnement de la science et de la technologie, par une dégénérescence biologique ou une stagnation volontaire du progrès. D'autres chercheurs dont Frank Tipler partagèrent son pessimisme. A leur décharge, il faut dire qu'à l'époque le monde était en plein Guerre froide et rien n'incitait à l'optimisme.

Bien sûr in fine nous pouvions être seuls dans l'Univers mais à l'occasion du congrès de Byurakan en 1971, Frank Drake et Carl Sagan présentèrent une solution qui semblait prouver le contraire, la fameuse Equation de Drake.

Progressivement, l'idée que nous n'étions probablement pas seuls dans l'Univers se renforça et aujourd'hui la majorité des gens pensent que l'Univers pourrait abriter d'autres formes de vie et pourquoi pas des civilisations technologiques avancées (CTA). Nous discuterons de ces hypothèses très séduisantes dans d'autres articles de ce dossier. Mais dans ces conditions le paradoxe de Fermi[2] se renforce encore un peu plus. 

En 1981, W.Newman et C.Sagan répondirent dans le magazine Icarus que ces civilisations ne se montrent pas étant donné notre immaturité ou nous considèrent comme un "zoo galactique" qu'aucun intervention extérieure ne doit venir déranger. Leurs propos ont alimenté de nombreuses discussions et sont encore considérés aujourd'hui avec un certain intérêt, mais pour l'essentiel pas du chef de la communauté scientifique. En effet, le concept de "non intervention" qui, soit dit en passant a été emprunté à la politique, a été repris stricto senso par les auteurs de... science-fiction ! Rappelez-vous par exemple la "première directive" du Commandement de la flotte de Starfleet (Star Trek) : "ne pas intervenir dans les affaires des autres civilisations".... Même la civilisation Asgard alliée des "Tori" de la série "Stargate SG-1" suit cette recommandation pratiquement à la lettre ! Mais science et fiction sont deux domaines très opposés qui ne peuvent s'unir par définition. Revenons donc à cette noble activité qu'est la science, seule capable de poser une explication concrète face à notre paradoxe.

Objet de notre réflexion

Aujourd'hui nous comprenons mieux l'évolution de la nature qu'aux premiers temps des programmes SETI. Les scientifiques comme le public bénéficient également d'une culture et d'un sens critique plus riches que jadis. Du fait de ces remises en question et découvertes perpétuelles, l'idée du "zoo galactique" est passée de mode comme d'ailleurs l'idée de penser que tous les petits hommes verts marchent sur deux jambes et parlent notre langue...

Si nous essayons de comprendre les implications du paradoxe de Fermi cela nous conduit inévitablement à revoir toute la stratégie des projets SETI. Aujourd'hui, cela a-t-il encore un sens de rechercher un signal extraterrestre limité au spectre micro-onde ou optique ? Cherchons-nous au bon endroit ? Notre stratégie est-elle la plus efficace ? Nous verrons au fil de cet article que bien d'autres questions peuvent être soulevées et nous devons malheureusement répondre par la négative à chacune d'entre elles.

Milan M. Cirkovic de l’Observatoire Astronomique de Belgrade et Robert J. Bradbury de la société américaine Aeiveos Corp. de Seattle se sont intéressés à ces questions et ont publié en 2005 un article[3] dans lequel ils ont réévalué le paradoxe de Fermi à la lumière des récentes avancées réalisées en bioastronomie,en astrophysique et en chimie, autant de sources riches d'enseignements largement ignorées dans la pratique actuelle de SETI.

Comme d'autres scientifiques, Cirkovic et Bradbury pensent en effet qu’une nouvelle approche de SETI est nécessaire. Ils suggèrent en particulier que les régions galactiques extérieures sont les lieux les plus prometteurs pour des recherches SETI avancées du fait que les civilisations extraterrestres intelligentes auront tendance à migrer vers les bras extérieurs de la Voie Lactée à mesure que leurs capacités à traiter l’information augmentera, à la fois pour des raisons thermodynamiques et astrochimiques. Cette théorie peut également être considérée comme une éventuelle généralisation de la "Zone Habitable Galactique" (ZHG), un concept que l’on étudie beaucoup aujourd'hui en astrobiologie.

Voyons en détail comment nous pourrions "améliorer" les futurs projets SETI en leur offrant la possibilité d'être plus efficaces sur base de ces suggestions qui seront renforcées par les idées d'un panel d'autres spécialistes. Nous verrons que leurs idées ne peuvent apporter que des bénéfices et plus de rigueur à cette recherche bien particulière d'une autre forme de vie intelligente dans l'univers.

Cette réflexion nous conduira à la fois sur des chemins scientifiques et philosophiques car n'importe quelle société technologiquement avancée est le résultat d'une combinaison complexe de composantes biologiques, technologiques, économiques, culturelles et sociales inséparables de son évolution. Ne soyez donc pas étonné si de temps en temps nous faisons appel à des concepts non conventionnels et des néologismes; c'est en fait une manière de mettre en évidence la carence des modèles SETI actuels et leur manque d'imagination. Le jour où ces concepts et autre néologisme seront reconnus au quotidien, nous aurons gagné notre pari et SETI sera animé d'un nouveau souffle.

Le paradoxe de Fermi : un puzzle morcellé et dérangeant

Au fil des du temps le fameux paradoxe de Fermi est devenu lourd de sens et même perturbant pour la communauté des bioastronomes passionnés par SETI. Cela est dû à plusieurs avancées scientifiques et technologiques indépendantes qui se sont produites depuis 1995 environ et dont les implications affectent aujourd’hui notre manière d’appréhender la vie dans l’univers. Au moins huit événements clés ont marqué ce changement de point de vue.

1. La découverte de plus d'une centaine d’exoplanètes dans notre secteur de la Voie Lactée. Beaucoup d’entre elles appartiennent à des systèmes planétaires présentant des zones habitables stables.

2. Une meilleure compréhension des détails de la dynamique et de la structure chimique de la Voie Lactée ainsi que de la zone Galactique habitable. Cela comprend en particulier de récents calculs montrant que des planètes à l’images de la Terre ont commencé à se former il y a plus de 9 milliards d’années et que leur âge moyen est de 6.4 ± 0.7 milliards d’années, ce qui est notablement supérieur à l’âge de la Terre.

3. La confirmation de l’apparition rapide de la vie sur Terre. Ce phénomène supporte à son tour et avec un haut degré de probabilité l’idée que de nombreuses exoplanètes sont habitées par au moins une forme de vie élémentaire.

4. La découverte des organismes extrêmophiles et la résistance générale des formes de vie les plus simples aux conditions environnementales hostiles. Ces niches sont occupées par les représentants des trois grands embranchements de la vie (Eubactéries, Archae et Eucarya) et indiquent de toute évidence que le nombre et la variété des habitats cosmiques propices à la vie sont probablement beaucoup plus étendus qu’on l’imaginait traditionnellement.

5. Notre meilleure compréhension de la biologie moléculaire et de la biochimie nous a conduit à faire plus confiance aux théories de l’évolution (l’origine naturelle de la vie). On pourrait dire la même chose, bien qu’à un degré moindre, de notre compréhension de l’origine de l’intelligence et de la civilisation technologique.

6. La croissance exponentielle de la civilisation technologique sur Terre, spécialement vis-à-vis de la loi de Moore et des autres avancées dans les technologies de l’information. Ceci comprend une confiance accrue dans les spéculations concernant les limites physiques ultimes des moyens de calcul.

7. Une meilleure compréhension de la faisabilité d’un voyage interstellaire à la fois dans son sens traditionnel, au commande d’un vaisseau, et de manière plus efficace en envoyant de la “matière dédicacée”[4] à travers les espaces cosmiques.

8. Les bases théoriques de divers projets d’astroingénierie/macroingénierie potentiellement détectables à travers les distances interstellaires. Dans ce cadre il est particulièrement intéressant d’envisager une possible combinaison de génie astronautique et de projets informatiques élaborés par des civilisations avancées, tels que les “Cerveaux de Jupiter” décrits par A.Sandberg[5].

Bien qu’il faille convenir que cette liste est inégale et partiellement conjecturelle, ces avancées (totalement inconnues à l’époque des travaux théoriques de Tsiolkovsky et Fermi et même dans les réinterprétations ultérieures de Viewing, Hart et Tipler) témoignent que le paradoxe de Fermi n’a pas seulement survécu à un demi-siècle de recherches et de découvertes mais il est plus morcellé et plus dérangeant que jamais[6]. A cela s'ajoute que les scientifiques ont été les témoins d’une perte de confiance progressive dans le fameux principe anthropique de Brandon Carter[7], un autre pilier du scepticisme SETI.

Tout ceci s’accompagne d’un intérêt croissant du public pour toutes les questions touchant l’astrobiologie; je n’en veux pour preuve que la pléthore de livres sur la bioastronomie, les sites Internet consacrés au sujet et en particulier ceux de la NASA et de quelques universités ainsi que les nombreuses émissions de radio ou de télévision qui ont abordé ce sujet ses dernières années. Même votre dévoué fut contacté pour participer à l’une d’entre elle.

Face à l’aggravation de notre situation vis-à-vis du paradoxe de Fermi, la solution habituelle consiste soit à considérer une version ou l’autre de l’hypothèse de la “Terre rare” (c’est-à-dire de souligner le statut exceptionnel de notre planète et par extension de l’intelligence humaine et de la civilisation technologique dans le contexte Galactique), soit de faire appel à des explications ”néocatastrophiques” (allant de la classique “autodestruction nécessaire” développée par S.von Hoerner ou I.Shklovsky il y a plus d'un demi-siècle à la vision moderne des extinctions de masse dans l’histoire de la vie et le rôle des impacts catastrophiques, des éruptions gamma et autre événement de cette classe).

Toutefois ces deux types d’hypothèses sont insatisfaisantes sur plusieurs points : l’hypothèse de la Terre rare rejète habituellement le principe Copernicien (la Terre est un membre typique du système planétaire) tandis que les explications néocatastrophiques échouent généralement devant les conditions de non exclusivité.

Aucune de ces solutions n’est donc évidente pour expliquer le paradoxe de Fermi. Il est même envisageable que la meilleure solution pour résoudre cette profonde question astrobiologique consiste en un patchwork comprenant une combinaison des différentes solutions et d’autres raisons encore inconnues. Ceci motive les scientifiques à continuer la recherche basée sur les propriétés astrophysiques de notre environnement Galactique à grande échelle ainsi que sur certains aspects économiques et technologiques (informationnels) des présumées CTA. En procédant de cette manière, on aboutit à une toute nouvelle perspective de l’attitude des défenseurs de SETI envers leur sujet d'étude. Approfondissons cette idée et voyons ce que peut apporter cette démarche aux futurs programmes SETI.

Prochain chapitre

Perspective digitale et univers postbiologique

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[1] Laissons de côté les notifications d’OVNI et autre enlèvement par les "petits gris" (abductions) qui laissent les scientifiques pour le moins sceptique quant à l’origine soi-disant extraterrestre de ces manifestations. Reportez-vous au dossier consacré à ce sujet.

[2] Historiquement parlant, il serait plus approprié de l'appeler le paradoxe Tsiolkovski-Fermi-Viewing-Hart-Tipler. Nous continuerons néanmoins à utiliser la locution "paradoxe de Fermi" pour des questions de synthèse et afin de respecter les contributions d'autres importants auteurs dont beaucoup sont cités dans cet article.

[3] M.M. Cirkovic et R.J. Bradbury, "Galactic Gradients, Postbiological Evolution and the Apparent Failure of SETI", Astron. Astroph., 6 juin 2005.

[4] C. Rose et G. Wright, ”Inscribed matter as an energy-efficient means of communication with an extraterrestrial civilization,” Nature, 431, pp47-49, 2004.

[5] A. Sandberg, ”The physics of information processing superobjects: daily life among the Jupiter brains,” J. Evol. Tech., 5, 1999, également publié sur le site de Jetpress. R.J. Bradbury parle également de "Cerveaux de Matrioshka". Il s'agit de cerveaux semi-solides, artificiels, de la taille de Jupiter élaborés par une superintelligence. Ces projets d'astroingénierie seraient capables de consommer l'énergie des étoiles, soit environ 1026 watts. 

[6] Certains ajoutent également à cette liste un facteur tout à fait différent : le fait empirique que nous avons survécu depuis plus de 60 ans à l’invention de la première arme de destruction massive nous donne au moins un argument Bayesien déjà valable à l’époque de Fermi concernant la question de “l’heure du repas”, le fait que les civilisations technologiques ont tendance à s’autodétruire dès qu’elles découvrent l’arme nucléaire. On ne peut pas contester que ce défi est toujours d’actualité.

[7] B. Carter, ”The anthropic principle and its implications for biological evolution,” Philos. Trans. R. Soc. London, A, 310, pp347-363, 1983 – P.A. Wilson, ”Carter on Anthropic Principle Predictions”, Brit. J. Phil. Sci., 45, pp241-253, 1994.


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