Le paradoxe de Fermi reste une pierre d'achoppement en ce qui concerne la recherche de l'intelligence extraterrestre (SETI). Nommé en l'honneur du célèbre physicien Enrico Fermi qui l'a proposé pour la première fois, ce paradoxe aborde la disparité apparente entre la probabilité attendue que la vie intelligente soit abondante dans l'Univers et le manque apparent de preuves d'intelligence extraterrestre (ETI).
Au cours des décennies qui se sont écoulées depuis qu'Enrico Fermi a posé pour la première fois la question qui résume ce paradoxe («Où est tout le monde?»), Les scientifiques ont tenté d'expliquer cette disparité d'une manière ou d'une autre. Mais dans une nouvelle étude menée par trois chercheurs renommés du Future of Humanity Institute (FHI) de l'Université d'Oxford, le paradoxe est réévalué de telle sorte qu'il semble probable que l'humanité soit seule dans l'Univers observable.
L'étude, intitulée «Dissolving the Fermi Paradox», a récemment été publiée en ligne. L'étude a été menée conjointement par Anders Sandberg, chercheur au Future of Humanity Institute et Martin Senior Fellow à l'Université d'Oxford; Eric Drexler, le célèbre ingénieur qui a popularisé le concept de nanotechnologie; et Tod Ord, le célèbre philosophe moral australien à l'Université d'Oxford.
Pour les besoins de leur étude, l'équipe a jeté un nouveau regard sur l'équation de Drake, la célèbre équation proposée par l'astronome Dr Frank Drake dans les années 1960. Basée sur des valeurs hypothétiques pour un certain nombre de facteurs, cette équation a traditionnellement été utilisée pour démontrer que - même si la quantité de vie se développant sur un site donné est petite - la multitude de sites possibles devrait produire un grand nombre de civilisations potentiellement observables.
Cette équation indique que le nombre de civilisations (N) dans notre galaxie que nous pourrions communiquer peut être déterminée en multipliant le taux moyen de formation d'étoiles dans notre galaxie (R*), la fraction de ces étoiles qui ont des planètes (Fp), le nombre de planètes qui peuvent réellement soutenir la vie (ne), le nombre de planètes qui développeront la vie (Fl), le nombre de planètes qui développeront la vie intelligente (Fje), le nombre de civilisations qui développeraient des technologies de transmission (fc), et le temps que ces civilisations auraient à transmettre leurs signaux dans l'espace (L). Mathématiquement, cela s'exprime comme suit:
N = R* x fp x ne x fl x fje x fc x L
Le Dr Sandberg n'est pas étranger au paradoxe de Fermi, et il n'hésite pas à tenter de le résoudre. Dans une étude précédente, intitulée "Ce n'est pas mort qui peut mentir éternellement: l'hypothèse d'estivation pour résoudre le paradoxe de Fermi", Sandberg et ses associés ont proposé que le paradoxe de Fermi découle du fait que les ETI ne sont pas morts, mais actuellement dans un état de l'hibernation - ce qu'ils ont appelé «aestivation» - et en attendant de meilleures conditions dans l'Univers.
Dans une étude menée en 2013, Sandberg et Stuart Armstrong (également associé de recherche au FHI et l'un des co-auteurs de cette étude) ont étendu le paradoxe de Fermi pour regarder au-delà de notre propre galaxie, en examinant comment des civilisations plus avancées pourraient être capable de lancer des projets de colonisation avec une relative facilité (et même de voyager entre galaxies sans difficulté).
Comme le Dr Sandberg l'a déclaré à Space Magazine par e-mail:
«On peut répondre [au paradoxe de Fermi] en disant que l'intelligence est très rare, mais alors elle doit être extrêmement rare. Une autre possibilité est que l'intelligence ne dure pas très longtemps, mais il suffit qu'une civilisation survit pour qu'elle devienne visible. Les tentatives pour l'expliquer en faisant agir toutes les intelligences de la même manière (en restant silencieux, en évitant le contact avec nous, en transcendant) échouent car elles exigent que chaque individu appartenant à chaque société dans chaque civilisation se comporte de la même manière, l'affirmation sociologique la plus forte jamais. Revendiquer un règlement ou une communication à long terme est impossible suppose de supposer un plafond technologique étonnamment bas. Quelle que soit la réponse, cela doit être plus ou moins étrange. »
Dans cette dernière étude, Sandberg, Drexler et Ord reconsidèrent les paramètres de l'équation de Drake en incorporant des modèles de transitions chimiques et génétiques sur les chemins vers l'origine de la vie. De cela, ils montrent qu'il existe une quantité considérable d'incertitudes scientifiques qui s'étendent sur plusieurs ordres de grandeur. Ou, comme l'a expliqué le Dr Sandberg:
«De nombreux paramètres sont très incertains compte tenu des connaissances actuelles. Bien que nous en ayons appris beaucoup plus sur les astrophysiques depuis Drake et Sagan dans les années 1960, nous sommes encore très incertains quant à la probabilité de vie et d'intelligence. Lorsque les gens discutent de l'équation, il n'est pas rare de les entendre dire quelque chose comme: "ce paramètre est incertain, mais faisons une supposition et rappelons-le que c'est une supposition", pour finalement arriver à un résultat qu'ils admettent est basé sur des suppositions. Mais ce résultat sera indiqué sous la forme d'un nombre unique, ce qui nous ancre dans une estimation * apparemment * exacte - alors qu'il devrait avoir une plage d'incertitude appropriée. Cela conduit souvent à une confiance excessive, et pire encore, l'équation de Drake est très sensible aux biais: si vous espérez un petit coup de pouce vers le haut dans plusieurs estimations incertaines donnera un résultat d'espoir, et si vous êtes pessimiste, vous pouvez facilement obtenir un résultat faible. "
À ce titre, Sandberg, Drexler et Ord ont examiné les paramètres de l'équation comme des plages d'incertitude. Au lieu de se concentrer sur la valeur qu'ils pourraient avoir, ils se sont penchés sur les valeurs les plus grandes et les plus petites qu'ils pourraient avoir en fonction des connaissances actuelles. Alors que certaines valeurs sont devenues bien contraintes - comme le nombre de planètes dans notre galaxie sur la base d'études exoplanètes et le nombre qui existent dans la zone habitable d'une étoile - d'autres restent beaucoup plus incertains.
Quand ils ont combiné ces incertitudes, plutôt que les conjectures qui entrent souvent dans le paradoxe de Fermi, l'équipe a obtenu une distribution en conséquence. Naturellement, cela s'est traduit par une large propagation en raison du nombre d'incertitudes impliquées. Mais comme l'a expliqué le Dr Sandberg, cela leur a fourni une estimation de la probabilité que l'humanité (compte tenu de ce que nous savons) soit seule dans la galaxie:
«Nous avons constaté que même en utilisant les estimations de la littérature (nous les avons prises et avons combiné au hasard les estimations des paramètres), on peut avoir une situation où le nombre moyen de civilisations dans la galaxie pourrait être assez élevé - disons une centaine - et pourtant la probabilité que nous sommes seuls dans la galaxie c'est 30%! La raison en est qu'il existe une distribution très asymétrique de la probabilité.
«Si nous essayons plutôt d'examiner les connaissances scientifiques, les choses deviennent encore plus extrêmes. C'est parce que la probabilité d'obtenir la vie et l'intelligence sur une planète a une incertitude * extrême * compte tenu de ce que nous savons - nous ne pouvons pas exclure que cela se produise presque partout où il y a les bonnes conditions, mais nous ne pouvons pas exclure qu'elle soit astronomiquement rare. Cela conduit à une incertitude encore plus forte quant au nombre de civilisations, ce qui nous amène à conclure qu'il existe une probabilité assez élevée que nous soyons seuls. Cependant, nous concluons également que nous ne devrions pas être trop surpris si nous trouvons de l'intelligence! »
En fin de compte, les conclusions de l'équipe ne signifient pas que l'humanité est seule dans l'Univers, ou que les chances de trouver des preuves de civilisations extraterrestres (passées et présentes) sont peu probables. Au lieu de cela, cela signifie simplement que nous pouvons dire avec plus de confiance - sur la base de ce que nous savons - que l'humanité est probablement la seule espèce intelligente de la galaxie de la Voie lactée à l'heure actuelle.
Et bien sûr, tout cela se résume aux incertitudes auxquelles nous devons actuellement faire face en ce qui concerne SETI et l'équation de Drake. À cet égard, l'étude menée par Sandberg, Drexler et Ord indique qu'il reste encore beaucoup à apprendre avant de pouvoir essayer de déterminer à quel point l'ETI est probable.
"Ce que nous ne montrons pas, c'est que SETI est inutile - bien au contraire!" dit le Dr Sandberg. «Il y a un énorme niveau d'incertitude à réduire. L'article montre que l'astrobiologie et SETI peuvent jouer un rôle important dans la réduction de l'incertitude sur certains paramètres. Même la biologie terrestre peut nous fournir des informations importantes sur la probabilité d'émergence de la vie et les conditions menant à l'intelligence. Enfin, une conclusion importante que nous trouvons est que le manque d'intelligence observée ne nous fait pas fortement conclure que l'intelligence ne dure pas longtemps: les étoiles ne prédisent pas notre destin! "
Alors prenez courage, passionnés de SETI! Bien que l'équation de Drake ne soit pas quelque chose pour laquelle nous pouvons produire des valeurs précises pour bientôt, plus nous en apprendrons, plus les valeurs seront raffinées. Et rappelez-vous, nous n'avons besoin de trouver une vie intelligente qu'une seule fois pour que le paradoxe de Fermi soit résolu!
