Medio siglo después de su comienzo, la búsqueda de vida en otras partes del universo ha resultado en un vacío casi total. Paul Davies pide que se reactive la búsqueda examinando no sólo señales de radio, sino todas las anomalías físicas y astronómicas. No se pierda la conferencia fratuita en línea del autor sobre este tema el 31 de marzo: siga este enlace por más detalles
Si esstamos o no solos en el universo es una de las grandes cuestiones pendientes de la existencia. Durante miles de años esto se limitaba a la esfera de la filosofía y la teología, pero hace 50 años se convirtió en parte de la ciencia. En abril de 1960, un joven astrónomo de EEUU, Frank Drake, comenzó a utilizar un radiotelescopio para investigar si nos podían estar llegando señales de una comunidad extraterrestre. Conocida como Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre, o SETI, se ha convertido en una empresa internacional importante, con participación de instituciones científicas en varios países. Aparte de algunas rarezas, sin embargo, todo lo que los radioastrónomos han encontrado es un extraño silencio. ¿Está entonces sola la humanidad como civilización tecnológica en el universo, después de todo? ¿O podríamos estar buscando la cosa equivocada en el lugar equivocado en el momento equivocado?
SETI surgió de la expansión de la radioastronomía en la posguerra, y la aparición de radiotelescopios con la capacidad de comunicarse a través de distancias interestelares. Un artículo de referencia publicado en 1959 en la revista Nature por Giuseppe Cocconi y Philip Morrison instaba a los investigadores a realizar una búsqueda sistemática en el cielo a la búsqueda de un tráfico de radio extraterrestre (184 844). Drake aceptó el desafío, utilizando la antena de 26 metros de Green Bank en Virginia Occidental, y otros alrededor del mundo pronto se le unieron
Gran parte de la actividad está coordinada por el Instituto SETI en California, situado cerca del laboratorio Ames de la NASA, que se especializa en astrobiología. Casi toda la investigación es financiada con capital privado. La joya de la corona de SETI es el Allen Telescope Array, un sistema de 350 platos pequeños en red actualmente en construcción en el norte de California y el nombre es por su principal benefactor, el cofundador de Microsoft, Paul Allen.
A la fecha, están en funcionamiento 42 platos. Hay también un pequeño programa SETI óptico, que busca breves destellos de luz láser, y no debemos olvidar los numerosos aficionados entusiastas que participan en proyectos con base en Internet como SETI@home.
El concepto de SETI fue muy popularizado por el difunto Carl Sagan, carismático científico planetaria de la Universidad de Cornell y autor del libro Contacto, que posteriormente se convirtió en una película de Hollywood protagonizada por Jodie Foster en el papel de la radioastrónoma que recoge un mensaje extraterrestre. Sagan defendió la idea de que una civilización altruista en algún lugar de la galaxia podría estar radiando señales de radio hacia la Tierra para ofrecernos la sabiduría cósmica o establecer un diálogo. Es una visión edificante, pero ¿es creíble?
Un problema importante de la tesis de Sagan es que si hay extraterrestres por ahí, casi seguro no tienen ni idea de que la Tierra alberga una civilización inteligente que utiliza la radio. Supongamos que hay una comunidad alienígena a 500 años luz de distancia —más cerca incluso de los optimistas estándares de SETI— entonces, sin embargo, por más fantastica que pueda ser su tecnología, los extraterrestres ven a la Tierra como lo fue en el año 1510, mucho antes de la revolución industrial. En principio, podrían detectar signos de agricultura y las obras de construcción tales como la Gran Muralla de China, y podrían predecir que vamos a desarrollar radioastronomía luego de un par de siglos o milenios, pero para ellos no tendría sentido empezar sus señales hasta obtener una prueba positiva de que estamos en el aire. Esto sería cuando nuestras primeras radioseñales lleguen hasta ellos, algo que no pasará en unos 400 años. A continuación, pasarán otros 500 años para que sus primeros mensajes lleguen. Así que el escenario de Sagan se puede concebir en otro milenio, más o menos.
¿Significa esto que SETI es una pérdida de tiempo? No necesariamente. Es posible que haya otro tráfico de radio que podamos detectar. Desgraciadamente, las antenas más grandes de la Tierra no son suficientemente sensibles como para recoger transmisores de televisión a distancias interestelares, y salvo que la galaxia esté llena de un frenético intercambio de mensajes de radio entre civilizaciones, es extremadamente improbable que nos tropecemos con una señal dirigida a otro planeta que, simplemente, pase por aquí por casualidad. Una esperanza más realista es que una civilización alienígena haya construido un poderoso haz para barrer el plano de la galaxia como un faro. Un faro podría servir para una variedad de propósitos, como un monumento a una cultura desaparecida hace teimpo, como una forma de atraer la atención y hacer el primer contacto, como un símbolo artístico, cultural o religioso, o el equivalente cósmico de un graffiti. Incluso podría ser un grito de ayuda, o, como un humilde faro costero, una advertencia.
A lo largo de años hubo muchos pulsos de radio sin explicación. El más famoso es el llamado señal Wow!, detectada el 15 de agosto de 1977 por Jerry Ehman a través del radiotelescopio Big Ear de la Universidad Estatal de Ohio. La señal duró 72 s (un pulso bastante largo) y no se ha detectado de nuevo. Ehman la descubrió al estudiar atentamente la impresión de la computadora de la antena, y estaba tan entusiasmado que escribió «Wow!» en el margen. La señal aún no ha sido satisfactoriamente definida, ya sea como algo hecho por un ser inteligente o como un fenómeno natural.
Desafortunadamente, la radioastronomía actual no está bien adaptada a la evaluación de faros putativos. El enfoque tradicional de SETI es escuchar a las estrellas que son un blanco prometedor una media hora cada una, al mismo tiempo que abarcan mil millones o más de canales de 1 Hz en el rango bajo de frecuencia en gigahertz (109 Hz). La salida se analiza mediante programas capaces de identificar fuentes continuas de banda estrecha (frecuencia definida).Si se detecta una, entonces los astrónomos llevan a cabo una serie de controles para eliminar las señales producidas por el hombre, incluyendo sacar y regresar el telescopio del objetivo para ver si la señal se desvanece y vuelve, y obtener una copia distante de otro telescopio de respaldo para confirmar.
El problema es que todo esto lleva su tiempo: un breve «ping» de un faro no se puede verificar en forma cruzada y puede no repetirse en meses o incluso años. Es probable que sea dejado de lado por ser de origen natural, o simplemente quedará como un misterio. Idealmente, una búsqueda de estos faros debería ser realizada por un conjunto de instrumentos dedicados que miren hacia la región rica en estrellas de la Vía Láctea durante años, sin interrupciones. Esta parte de la galaxia es donde se encuentran las estrellas más antiguas, quizás las civilizaciones más antiguas y más ricas. Pero es poco probable que un proyecto de esta magnitud reciba financiamiento en el futuro previsible.
La ecuación de Drake
Cuando Frank Drake se embarcó en el SETI, escribió una ecuación para calcular N, la cantidad que se podía esperar de civilizaciones que se comuniquen en la galaxia. No se trata tanto de una ecuación matemática, en el sentido convencional, sino que es más una forma de cuantificar nuestra ignorancia.
Es N = R*fpneflf if
L, donde R* es la tasa de formación de estrellas como el Sol en la galaxia, fp es la fracción de las estrellas con planetas, ne es el número promedio de planetas como la Tierra en cada sistema planetario, f l es la fracción de esos planetas en los que la vida surge, fi es la fracción de planetas con vida en la que evoluciona la inteligencia, fc es la fracción de esos planetas en los que surge la civilización tecnológica y la capacidad de comunicación, y L es la vida media de una civilización que se comunica.
Algunos de los términos, tales como la fracción de estrellas con planetas, ahora se puede cuantificar bastante bien: los astrónomos estiman que fp es superior a 0,5. Por otra parte, la misión de investigación Kepler de búsqueda de planetas de la NASA, que comenzó en marzo de 2009, pronto debería proporcionar alguna indicación de cuántos planetas hay como la Tierra, es decir, ne. Sin embargo, la incertidumbre en N es totalmente dominada por dos grandes incógnitas: fl y fi. En la actualidad, los científicos no tienen ninguna teoría creíble sobre el origen de la vida, por lo que poner una probabilidad no tiene sentido. Cuando comenzó SETI, se creía que la vida en la Tierra fue casual y muy improbable, un accidente químico de baja probabilidad como no podemos esperar que suceda en otras partes del universo observable. Hoy en día, el péndulo de la opinión se ha movido hasta el punto que muchos astrobiólogos declaran que la vida surge fácilmente y es casi seguro que se produce cuando un planeta tiene condiciones similares a la Tierra. Si tienen razón, entonces la galaxia debe estar repleta de mundos habitados. El ganador del premio Nobel Christian de Duve, incluso va tan lejos como para llamar a la vida «es un imperativo cósmico».
Lamentablemente, la hipótesis de la inevitabilidad biológica, aunque está de moda, no tiene un respaldo de observación hasta el momento. Hay una manera de que podamos probarlo, sin embargo, sin llegar a descubrir biología en otro planeta. Si realmente la vida aparece fácilmente en condiciones similares a la Tierra, entonces no hay ningún planeta más parecido a la Tierra que la Tierra misma, por lo que seguramente se debe haber formado muchas veces aquí en nuestro planeta. ¿Y cómo sabemos que no lo hizo?
Resulta que, realmente, nadie ha observado esto. La mayoría de la vida terrestre es microbiana, y los biólogos sólo han arañado la superficie de la esfera microbiana. Se han descubierto muchos extraños microorganismos, incluyendo los llamados extremófilos, que prosperan en condiciones letales para las formas más conocidas de la vida, pero hasta ahora todos estos organismos han resultado ser pertenecientes del mismo árbol de la vida en el que estamos nosotros. Sin embargo, esto no significa mucho. Los biólogos personalizan sus técnicas para apuntar como objetivo a la vida estándar, por lo que cualquier microbio con una forma radicalmente diferente de la bioquímica tiende a ser pasado por alto. En los últimos meses, sin embargo, hubo una oleada de interés en la búsqueda de una segunda muestra de vida en la forma de una «biosfera oculta». Este sería un dominio pasada por alto hasta ahora de la vida microbiana que existe junto a (y quizás incluso interpenetrada) la biosfera terrestre, poblada por organismos con una bioquímica radicalmente diferente. En la biosfera oculta habría vida, pero no como la conocemos. El punto es que si encontramos que la vida en la Tierra ha comenzado de cero más de una vez, entonces el caso de la vida como un imperativo cósmico sería difícil de ignorar, y sería extraordinario que la vida hubiese comenzado en la Tierra más de una vez, pero no en todos los otros planetas de tipo terrestre.
Incluso si la vida es común en el universo, la probabilidad de vida inteligente —fi en la ecuación de Drake— todavía puede ser muy baja. Los biólogos están en franco desacuerdo en la valoración de si la inteligencia es una aberración insignificante, como la trompa del elefante, o pertenece a la categoría de rasgos tales como las alas y los ojos, que cumplen esa función biológica básica que se es «inventada» por la evolución una y otra vez. Así que, en mi opinión, la gran incógnita en la ecuación de Drake sigue siendo fl. Hasta que tengamos una mejor idea de qué fracción es, cualquier intento de poner un valor «razonable» al valor numérico de N es fantasía.
Señales de inteligencia
Incluso si recibir un mensaje para la humanidad resulta ser una esperanza vana, todavía se pueda acumular evidencia, tal vez indirecta, que demuestre que no estamos solos en el universo. La única manera en que podemos deducir que existe la inteligencia, o ha existido, más allá de la Tierra, es a través de su huella tecnológica. Como no podemos conocer los detalles de una tecnología alienígena muy avanzada, esta línea de investigación implica una gran cantidad de conjeturas. Además, una civilización extraterrestre podría no hacer un intento deliberado de ser visible, por lo que las huellas de su actividad podrían ser muy sutiles y requerir de sofisticados métodos científicos para desentrañarlas.
Los seres humanos hemos modificado significativamente el planeta en tan sólo unos pocos miles de años, por lo que no es inconcebible que una comunidad tecnológica tecnología de varios millones de años haya hecho cambios notables en su entorno astronómico. Hace mucho tiempo, el físico Freeman Dyson sugirió que una civilización hambrienta de energía podría crear una capa de material alrededor de su estrella para atrapar a la mayoría de la radiación. Si esiste una construcción así, llamada «Esfera de Dyson», tendría una señal distintiva en el infrarrojo. Se han realizado búsquedas de estos objetos, pero hasta el momento se ha obtenido nada.
Otro proyecto de astroingeniería a gran escala podría ser algún modo de adaptación de la estrella, cambiando las características espectrales y térmicas, y por lo tanto, se vería como una anomalía a la aguda visión del astrónomo terrestre. Incluso los cambios confinados a la superficie de un planeta pueden llegar a ser detectables en un futuro no muy lejano en la forma de contaminantes industriales u otras moléculas extrañas en el espectro de la atmósfera del planeta. La misión Kepler pronto producirá un recuento de planetas extrasolares de tipo terrestre, y esta sería una lista de destinatarios naturales para un futuro sistema óptico con esta capacidad, con base en el espacio. También debemos estar alertas ante la posibilidad de que una comunidad extraterrestre pueda producir subproductos muy diferentes de los de la humanidad, tal vez neutrinos ultra-energéticos en el orden de los peta-electrón-voltios (1015 eV), o intensos estallidos de fotones de rayos gamma por la aniquilación de materia-antimateria, que estarían demasiado concentrados para provenir de una fuente natural plausible.
Más fácil sería encontrar rastros de la tecnología extraterrestre en nuestro patio trasero astronómico. En 1950, Enrico Fermi hizo una famosa observación: una civilización que viaje por el espacio sería capaz de propagarse a través de la galaxia en un período de tiempo mucho menor que la edad de la galaxia, y sólo haría falta una comunidad así en expansión para que la Tierra hubiese sido «tomada» hace mucho tiempo. El hecho de que los extraños no estén aquí le indica a Fermi que no existen allá afuera, una conclusión que ha recibido la expresión «la paradoja de Fermi».
Hay muchas resoluciones de la paradoja de Fermi, además de la obvia de que no hay extraños. Por ejemplo, los viajes espaciales pueden ser demasiado costosos o peligrosos para rendir beneficios, o puede que las civilizaciones extraterrestres inevitablemente se autodestruyan antes de embarcarse en la colonización de otros mundos. Pero una solución más que ineteresante para esto es que la migración interestelar esté ocurriendo, aunque de una manera más complicada que lo que previó Fermi. Robin Hanson, un economista de la Universidad George Mason, ha utilizado un modelo económico de migración en el que las comunidades que se propagan desde su planeta y colonizan otros —estableciéndose en algunos, en otros de paso— para formar una compleja red de lugares de residencia y de circulación, en la que siempre hay una mayor ola de migración en la «frontera» de avance al territorio inexplorado.
El modelo de Hanson sugiere un posible escenario en el que una ola de migración puede haber pasado por nuestra región de la galaxia, pero luego siguió en su avance, quizá dejando algunos signos reveladores en forma de objetos, residuos de la actividad industrial o minera.
¿Cuándo podría haber ocurrido? Uno de los peligros en SETI es la tentación de pensar en un plazo de tiempo demasiado corto. El Sistema Solar tiene una fracción de la edad de la galaxia, y pueden haber existido planetas como la Tierra, incluso, miles de millones de años antes que nuestro mundo se formara. En ausencia de cualquier razón para lo contrario, se debe suponer, en una primera aproximación, una distribución de probabilidad más o menos uniforme en muchos miles de millones de años para la tasa de aparición de civilizaciones tecnológicas. Si es así, entonces la fecha histórica a esperar para una ola de migración no se mide en miles o incluso millones de años, sino en miles de millones.
En otras palabras, no es inconcebible que el Sistema Solar haya sido visitado, por ejemplo, hace tres mil millones de años. Si la distribución de probabilidad en realidad aumenta con el tiempo, lo cual parece lo más realista, entonces puede ser más exacto pensar en términos de decenas a cientos de millones de años.
Pero las posibilidades de que la Tierra haya sido visitada en los últimos miles de años —material de mucha de la ciencia ficción— son extremadamente bajas, y representaría una extraordinaria coincidencia. ¿Por qué nuestro planeta podría ser visitado justo cuando la civilización humana comenzó a florecer?
Señales de extraños
Si los extraterrestres hubiesen visitado nuestro planeta hace un centenar de millones de años, ¿habría sobrevivido hasta hoy algún rastro de su tecnología? Cualquier cosa en la superficie de la Tierra sería degradada gravemente por la erosión, la actividad tectónica, la glaciación, y así sucesivamente. Las cicatrices de una minería importante podrían seguir allí, sin embargo, aunque tal vez estén enterradas bajo estratos rocosos y detectables sólo con cuidadosos estudios geológicos. Es fácil que un artefacto enterrado deliberadamente en la Tierra o, mejor aún, la Luna, pueda haber pasado desapercibido. Los radioisótopos de explosiones nucleares o de ingeniería pueden aparecer como anomalías geológicas.
Los cometas y asteroides pueden ser una buena fuente de materias primas, y puede mostrar signos de intromisión, por ejemplo, ausencias anómala o distribución de ciertos tipos. Sin embargo, cualquier estructura de ingeniería que haya sobrevivido en el cinturón de asteroides sería muy difícil de detectar sin una búsqueda exhaustiva. Una tecnología avanzada también podría haber explotado fuentes de energía exóticas, como la materia oscura o los monopolos magnéticos. Se ha dicho que se produjeron abundantes cantidades de partículas monopolos en el Big Bang, pero nunca han sido detectados, a pesar de las muchas búsquedas. Esta desconcertante falta de detección es la que hace necesaria la teoría de la inflación, según la cual el universo dio un salto en tamaño en un factor enorme en la primera fracción de segundo después del Big Bang, lo que redujo la densidad de monopolos a casi cero. Pero la inflación está lejos de ser demostrada, y si los monopolos existieran en el universo en una cierta densidad razonable, entonces serían una fuente de energía ideal. El monopolo norte y el sur serían antipartículas entre sí, y podrían ser aniquilados. Debido a que se predice que su masa es 1015 veces mayor que la de un protón, la energía liberada por el suceso de aniquilación sería enorme. Si una tecnología extraterrestre hubiese recolectado la totalidad de los monopolos en nuestra región del espacio, no sería una sorpresa que no los podamos detectar. Por supuesto, esta explicación es muy extravagante, pero sirve para ilustrar el tipo de cosas que tenemos que observar: la ausencia anormal de algo que debería estar allí, o la presencia anómala de algo que no debería estar.
Una idea estudiada por los investigadores de SETI es la búsqueda de un artefacto alienígena en los estables puntos de Lagrange L4 y L5 Tierra-Sol: huecos en el espacio donde un objeto puede seguir el paso de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Una sonda enviada desde un planeta alienígena, o un dispositivo de control abandonado después de una expedición que ya se retiró, puede estar estacionado allí sin necesidad de correcciones orbitales. Incluso se ha sugerido que una sonda así podría tratar de establecer contacto con nosotros mediante radio o por Internet. Si esto ocurriera, se podrá eludir el problema de la velocidad finita de la luz, que es una carga en los SETI tradicionales.
Como último ejemplo de lo que podríamos buscar, una expedición u ola de migración extraterrestre puede haber alterado la microbiología terrestre, tal vez creando su propia biosfera oculta para ayudar con el procesamiento de minerales, la terraformación o la producción de energía. Además, si los extraterrestres realmente querían dejar un mensaje para la posteridad, implantarlo en los genomas de unos microorganismos puede ser mejor estrategia que el envío de señales de radio con un faro. El uso de virus o células vivas como repositorios de información tiene muchas ventajas: los nanosistemas biológicos se auto-replican y auto-reparan, y tienen el potencial de conservar la información durante millones de años. Algunos genes, por ejemplo, se han mantenido prácticamente sin cambios durante más de mil millones de años.
Inteligencia post- biológica
Las especulaciones sobre SETI son complicadas por la trampa del antropocentrismo: una tendencia a utilizar la civilización humana del siglo 21 como un modelo de cómo sería una civilización extraterrestre. Pero cuando contemplemos una tecnología de varios millones de años, casi ciertamente las categorías humanas serán engañosas. Tal vez la hipótesis más discutible es que se trataría de seres de carne y hueso. Es probable que la inteligencia biológica no sea sino una fase transitoria en la evolución de la inteligencia en el universo, incluso en la Tierra se puede predecir la aparición de inteligencia «artificial» y vislumbrar un futuro en que se fusionen unos sistemas de procesamiento de información y redes neurales modificadas genéticamente para crear un nuevo «pensamiento sistémico» que supere con creces las capacidades del intelecto humano.
Podría ser que no podamos saber cuáles son las prioridades o las exigencias tecnológicas de estas entidades. Los sistemas de pensamiento más poderosos en el universo podrían llegar a estar basados en ordenadores cuánticos, lo que el ganador del premio Nobel de física Frank Wilczek ha denominado «quinteligencia». Estas entidades podrían ser físicamente pequeños, tener necesidades de energía insignificantes y encontrarse en el espacio intergaláctico para explotar sus bajas temperaturas. Si es así, la huella tecnológica de la quinteligencia sería tan modesta que nunca la veríamos.
El autor y futurista Arthur C. Clarke dijo una vez que una tecnología lo suficientemente avanzada sería indistinguible de la magia. Por ello es crucial que ampliemos nuestra manera de pensar acerca de la tecnología alienígena en base a simples extrapolaciones de tecnología humana y comencemos a buscar sistemas o procesos que muestren el sello de la manipulación inteligente. Después de 50 años de SETI tradicional, ha llegado el momento de ampliar la búsqueda de señales de radio. Utilizando la amplia gama de métodos científicos, desde la genómica a la astrofísica de neutrinos, deberíamos comenzar a examinar el Sistema Solar y nuestra región de la galaxia en busca de cualquier indicio de una compañia cósmica pasada o presente.
SETI es muy divertido y de gran interés para el público. Es difícil determinar cuán trascendental sería un resultado positivo. Lamentablemente, el tema representa un nivel de especulación inusual incluso para los estándares contemporáneos de la física teórica, y puede llegar a ser una búsqueda inútil. Sin embargo, como Cocconi y Morrison señalaron en su papel pionero, si no se toman la molestia de buscar inteligencia extraterrestre, las posibilidades de encontrarla son cero.
Acerca del autor de este artículo
Paul Davies es director del centro BEYOND de Conceptos Fundamentales de la Ciencia en la Universidad Estatal de Arizona, EEUU. Su último libro, El extraño silencio: ¿Estamos solos en el Universo? (The Eerie Silence: Are We Alone in the Universe?) fuie publicado este mes por Penguin. El autor estará dando una conferencia en línea gratuita a las 4.00 pm BST el 31 de marzo. Siga este enlace para más detalles.
Fuente: Physics World. Aportado por Eduardo J. Carletti
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