Sommes-nous vraiment seuls dans l’univers?


Sommes-nous vraiment seuls dans l’univers?:

Si E.T. existe, il devrait déjà être chez nous. Pourtant, on ne le voit pas. Ce paradoxe, dit de Fermi, qui s’appuie sur des hypothèses très discutées, a occasionné de nombreuses réponses depuis sa formulation dans les années 1950.

Nicolas Prantzos, directeur de recherche à l’Institut d’astrophysique de Paris

Fin des années 1940. Une vague de rapports, la première, concerne des soucoupes volantes et autres objets volants non identifiés, notamment aux États-Unis. La presse en fait les gros titres, les scientifiques s’interrogent. Lors d’une visite au laboratoire militaire de Los Alamos, en 1950, le physicien italien Enrico Fermi, prix Nobel de physique 1938, engage une discussion sur ce sujet avec ses collègues, Emil Konopinski, Herbert York et Edward Teller, qui joua un rôle important dans la construction de la bombe H.

Tout le monde s’accorde rapidement sur l’improbabilité d’une origine extraterrestre des ovnis. La discussion se déplace alors vers le sujet des civilisations extraterrestres et des voyages intersidéraux. En plein milieu de leur repas à la cantine du laboratoire, Fermi s’exclame: «Mais où sont-ils?» Il n’existe aucune trace des réflexions que Fermi a effectuées pour aboutir à sa fameuse question. Mais d’après les souvenirs de ses interlocuteurs, il avait procédé à une série de calculs pour évaluer le nombre probable de civilisations dans notre Galaxie avant de conclure qu’«ils auraient dû nous visiter déjà plusieurs fois par le passé». Il prenait en compte le fait que notre étoile, le Soleil, est née il y a quatre milliards et demi d’années, alors que notre Galaxie avait déjà huit milliards d’années.

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Si la vie est un phénomène banal, elle avait donc largement eu le temps d’éclore ailleurs et d’arriver jusqu’à la Terre. Ceci aurait pu se répéter plusieurs fois. Il avait aussi évalué à la louche le temps mis par une civilisation technologique pour parvenir à maîtriser les voyages interstellaires. Puis celui nécessaire pour se répandre dans la Voie lactée et repérer toutes les autres formes de vie évoluée. Selon les estimations, cette durée va de quelques millions à quelques dizaines de millions d’années. Or cette durée de colonisation galactique est très courte par rapport aux milliards d’années d’âge de la Galaxie. Si plusieurs civilisations ont vraiment émergé, au moins l’une d’entre elles aurait déjà dû arriver jusqu’ici. Ce raisonnement, somme tout assez plausible, rend paradoxale l’absence des traces d’une telle visite (extraterrestres, vaisseaux, robots, artefacts).

Ondes radio

Le sujet du contact avec les extraterrestres a pris une tournure différente quelques années plus tard. Dans un article publié en 1959 dans la revue Nature, les physiciens Giuseppe Cocconi et Philip Morrison ont suggéré que les ondes radio offrent le meilleur moyen à une civilisation de notre niveau technologique pour communiquer avec ses semblables à travers le gaz et les poussières de la Voie lactée (lire p.76). En préparant la première conférence consacrée à la communication avec les extraterrestres, en 1961, le jeune radioastronome Frank Drake a voulu évaluer les chances de cette entreprise par un calcul probablement similaire à celui de Fermi.

L’absence d’extraterrestres sur Terre implique que nous sommes la seule civilisation technologique dans la Galaxie et que, par conséquent, la recherche des signaux radio ne serait qu’une perte de temps

Il a établi ainsi sa célèbre formule de Drake (lire p.20), qui donne le nombre de civilisations galactiques capables de communiquer. Cette formule a longtemps permis de structurer le débat sur le sujet de la vie dans l’Univers, en inaugurant l’ère de la recherche des signaux radio extraterrestres. Pendant ce temps, la question de Fermi demeura pratiquement inconnue. La phrase «Où sont-ils?» se rencontre pour la première fois dans un article de l’astronome américain Carl Sagan paru en 1963. Cependant, la version de Sagan diffère considérablement de celle des interlocuteurs de Fermi. Sagan mentionne une discussion «plutôt bien connue lors d’un dîner à Los Alamos pendant la Seconde Guerre mondiale» (!) durant laquelle «Fermi a considéré sérieusement la possibilité que la Terre fût visitée par des extraterrestres» pendant l’époque historique.

Il est difficile de savoir d’où Sagan tenait cette information déformée. Sagan, qui fût le meilleur promoteur et vulgarisateur de la recherche des signaux extraterrestres, sentait manifestement que la question de Fermi pouvait avoir des implications importantes, mais il n’arrivait pas à les saisir.

Prudence soviétique

Tout en étant convaincus de la profusion de la vie dans le Cosmos – produit naturel de l’évolution de la matière selon le matérialisme dialectique – les scientifiques soviétiques restaient, en général, beaucoup plus prudents que leurs collègues américains sur cette question. Ainsi, en 1969, l’astronome Sergei Kaplan a attiré l’attention sur «l’important fait expérimental que constitue l’absence d’une merveille cosmique», terme inventé pour désigner l’activité à grande échelle d’une intelligence extraterrestre. Il est difficile de savoir si Kaplan connaissait déjà la question de Fermi ou s’il a pris conscience de son côté de l’importance du sujet.

Dans un article publié en 1975, l’ingénieur anglais David Viewing reprend la question de Fermi et met directement le doigt sur le paradoxe dans une phrase souvent citée par la suite: «Ceci est, donc, le paradoxe: toute notre logique, tout notre anti-isocentrisme, nous assure que nous ne sommes pas uniques – qu’ils doivent être là. Et pourtant, nous ne les voyons pas.» Cependant, c’est le planétologue américain Michael H. Hart qui marque les esprits cette même année: son article conclut radicalement que l’absence d’extraterrestres sur Terre implique que nous sommes la seule civilisation technologique dans la Galaxie et que, par conséquent, la recherche des signaux radio ne serait qu’une perte de temps et d’argent.

À la suite de cet article provocateur, Carl Sagan baptisa cette problématique «le paradoxe de Fermi», lui donnant un nom un quart de siècle après sa formulation. Le second père du paradoxe est Konstantin Tsiolkovsky. Il est connu pour ses théories sur le vol spatial, mais aussi pour sa réflexion sur la place de l’homme dans le cosmos, et notamment pour sa célèbre phrase: «La Terre est le berceau de l’humanité, mais on ne passe pas toute sa vie dans le berceau.» Il croyait que la vie et l’intelligence abondent dans l’univers et que leur destin est de se répandre dans la Galaxie en maîtrisant les ressources des systèmes planétaires et des étoiles. Sans surprise, il s’est rendu compte du problème posé par ses positions philosophiques dans son essai Les planètes sont habitées par des êtres vivants, publié en 1934, un an avant sa mort: «Si ces êtres existent, ils auraient déjà visité la Terre, ou signalé leur existence.»

«Ils devraient être ici»

Ainsi est né le paradoxe, qui, comme toujours, repose sur l’invalidité de l’une (au moins) des hypothèses de son énoncé. Celles du paradoxe de Fermi-Hart sont au nombre de quatre. La première suppose que notre civilisation n’est pas la seule civilisation technologique dans la Galaxie. La deuxième indique que notre civilisation est moyenne à tout point de vue. En particulier, elle n’est pas la première à apparaître dans la Galaxie, ni la plus avancée sur le plan technologique, ni la seule à vouloir explorer le Cosmos et communiquer avec d’autres civilisations.

Si une civilisation parvient à maîtriser les voyages interstellaires, combien de temps lui faudra-t-il pour se répandre dans la Galaxie et s’installer même dans les régions les plus lointaines ?

La troisième suppose que les voyages intersidéraux ne sont pas trop difficiles à réaliser pour une civilisation légèrement plus avancée que la nôtre, que certaines de ces civilisations ont maîtrisé ce type de voyage et qu’elles ont entrepris un programme de colonisation galactique. Enfin, quatrième hypothèse, la colonisation galactique constitue une entreprise relativement rapide. Elle peut s’achever en beaucoup moins d’un milliard d’années, ce qui ne représente qu’une faible fraction de l’âge de la Voie lactée.

Si les quatre hypothèses sont valables, la conclusion «Ils devraient être ici» s’impose clairement et le paradoxe de Fermi prend tout son sens. Mais le sont-elles? Les partisans de l’existence d’une vie intelligente extraterrestre (ETI) répondent par la négative et infirment l’une au moins des hypothèses. Fermi lui-même, ainsi que le grand astrophysicien Fred Hoyle, pensaient que les voyages interstellaires constituent une entreprise quasi-impossible. Cependant, aucune loi physique ne semble s’opposer à la réalisation de ces voyages par des vaisseaux interstellaires lents ou rapides. Il semble peu probable que ces lois garderont perpétuellement fermées les portes de l’espace intersidéral. Il est donc légitime de se poser, comme Fermi, la question suivante: si une civilisation parvient à maîtriser les voyages interstellaires, combien de temps lui faudra-t-il pour se répandre dans la Galaxie et s’installer même dans les régions les plus lointaines?

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Au début des années 1980, le mathématicien américain Frank Tipler remarqua que le paradoxe de Fermi devenait encore plus aigu si l’on tenait compte de la possibilité de construire des machines autoreproductibles. Connus sous le nom de «machines de von Neumann», du nom du génial mathématicien hongrois qui a conçu leur modèle mathématique en 1951, ces robots pourraient réaliser un projet de colonisation galactique en un temps relativement court, indépendamment du sort de la civilisation qui les a fabriqués.

La longévité d’une civilisation technologique serait trop courte ou son anéantissement surviendrait avant qu’elle ne maîtrise les voyages intersidéraux

L’absence de ces robots dans notre Système solaire, plus encore que celle d’autres traces d’extraterrestres, constitue selon Tipler une preuve de notre supériorité technologique, sinon de notre solitude dans la Galaxie. L’énoncé du paradoxe de Fermi donna lieu à toute une série de solutions provenant de partisans et d’opposants de E.T. Les arguments les plus souvent discutés concernent des aspects sociologiques, et non des aspects physiques, à savoir la possibilité des voyages intersidéraux ou des robots autoreproductibles. Selon certains, les extraterrestres ne s’intéresseraient pas à l’expansion dans la Galaxie. Leur civilisation se serait rapidement tournée vers des valeurs spirituelles (contemplation, méditation etc.), ou encore elle aurait adopté la «croissance zéro» chère aux écologistes, ce qui aurait empêché la colonisation spatiale.

D’autres, comme Fermi, pensent que la longévité d’une civilisation technologique serait trop courte ou que son anéantissement surviendrait avant qu’elle ne maîtrise les voyages intersidéraux, probablement peu de temps après la découverte des secrets de l’atome. Ces arguments sociologiques refusent la deuxième et la troisième hypothèse du paradoxe. Il existe une autre classe d’arguments sociologiques, telle «l’hypothèse du zoo cosmique». Selon cette idée, proposée en 1934 par Constantin Tsiolkovsky et reformulée indépendamment en 1973 par l’astronome américain John Ball, les extraterrestres seraient arrivés dans notre Système solaire, dans un passé récent ou lointain, mais se borneraient à nous observer de loin et attendraient notre maturité pour nous intégrer dans leur communauté. C’est la base de la «directive première» du feuilleton Star Trek.

Transgresser le tabou

Tous ces arguments sociologiques comportent un point faible commun: il est difficile d’accepter qu’ils s’appliquent à toutes les civilisations extraterrestres, sans aucune exception. Au moins une de ces civilisations hypothétiques aurait dû échapper à l’anéantissement, maîtriser les voyages spatiaux et entreprendre un programme de colonisation galactique. Par ailleurs, au moins une de ces civilisations aurait dû transgresser le tabou d’éviter tout contact avec la nôtre. Si aucune ne l’a fait, la deuxième hypothèse (notre civilisation est dans la moyenne des autres) est implicitement refusée.

Dans ce cas, nous serions atypiques, seuls à vouloir communiquer avec d’autres civilisations. Les arguments se répartissent en trois groupes. Le premier propose qu’«ils» sont ici. Ils nous ont déjà visités par le passé et ils ont laissé des traces de leur visite sur Terre ou ailleurs dans le Système solaire, que nous devrions chercher. Le phénomène des ovnis ferait partie de cette classe des solutions, qui consiste à nier le fondement même du paradoxe. Le second groupe répond: «ils» sont là-bas, mais ils ne nous rendent pas visite, parce que les voyages interstellaires sont impossibles ou parce qu’ils se contentent de nous observer de loin, par peur ou manque d’intérêt.

Le dernier groupe conclut: «ils» ne sont nulle part: nous sommes seuls, en tant que civilisation technologique. À noter que les arguments des deux côtés («Nous ne sommes pas seuls dans l’Univers» et «Où sont-ils?») sont de nature statistique. Leur valeur est extrêmement faible, car on ne peut faire de la statistique sur la base d’un seul cas connu, la vie sur Terre. Cependant, le paradoxe de Fermi offre un argument fort aux adversaires des vies extraterrestres intelligentes. Certes, il ne constitue pas une preuve de leur inexistence. Mais, notre compréhension actuelle de la théorie de l’évolution, qui souligne l’improbabilité du chemin évolutif menant jusqu’au niveau de l’intelligence, devrait nous préparer à assumer notre solitude cosmique.

Les solutions au paradoxe de Fermi

En 2002, le physicien anglais Stephen Webb, de l’Open University à Milton Keynes, au nord de Londres, a recensé 50 solutions parues dans la littérature sur le paradoxe de Fermi. Elles se répartissent en trois catégories: soit ils sont là ou sont venus, soit ils sont ailleurs, soit ils n’existent pas. Chacune d’entre elles s’affranchit d’au moins une des hypothèses du paradoxe, la première réfutant même l’idée du paradoxe.

Le premier à répondre à la question posée par Fermi fut Leó Szilárd, un autre scientifique du laboratoire de Los Alamos. À l’instar d’autres de ses collègues tels Edward Teller, Eugene Wigner et John von Neumann, il était né à Budapest. Le hongrois étant une langue atypique, ce groupe était appelé les Martiens. Leó Szilárd répondit ainsi naturellement: «Nous les voyons puisque c’est nous.»

D’autres solutions furent proposées au cours des années. À l’issue de l’analyse des diverses réponses apportées par les auteurs de science-fiction ou les scientifiques, Stephen Webb plaide pour «sa» solution. Selon lui, ils existent, émettent des messages mais nous ne les comprenons pas ou n’avons pas écouté assez longtemps. Une façon de repousser le problème et de souligner l’importance de la recherche de signaux artificiels, même si, comme l’écrivait Pascal, «le silence éternel de ces espaces infinis m’effraie».

J.-O. B., «Where is everybody?» de Stephen Webb, Springer, 2002, 434 p., 25 €?.

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