Il Tredicesimo Cavaliere

Scienze dello Spazio e altre storie

Lo Zen del SETI

Il SETI cresce e si diversifica

Già da tempo la così detta Archeologia Interstellare rappresenta, nella ricerca SETI, una valida alternativa al tradizionale metodo di investigazione, basato sul monitoraggio di una ben delimitata finestra spettrale, nella speranza di rintracciare segnali emessi da una civiltà extraterrestre. L’Archeologia Interstellare si occupa invece di cercare le prove dell’esistenza di tali civiltà a distanze extragalattiche e quindi molto indietro nel tempo. Ci siamo già occupati in passato di questo nuovo paradigma di ricerca nell’articolo “Dal SETI archeologico nuove idee e obiettivi “, che consigliamo vivamente a tutti di (ri)leggere.

m51whirlpool(nella foto: M51, la Galasssia Vortice). In estrema sintesi si tratta di questo:  alcuni ricercatori ritengono ragionevole credere che le  civiltà catalogate al secondo livello della scala Kardashev  (completo controllo dell’energia liberata dal loro sole pari a 4*1026 W per stelle del calibro della nostra), nello sforzo di raggiungere il terzo livello (completo controllo dell’energia emessa da tutte le stelle di una intera galassia – tipicamente 4*1037W), potrebbero servirsi estesamente di congegni chiamati “Sfere di Dyson”. Sono una specie di gigantesche conchiglie che vengono costruite tutto intorno alle stelle prescelte e sono in grado di assorbire l’energia da esse prodotta. Le Sfere possono esistere anche in versione ridotta, per esempio composte da un anello soltanto.

Nello svolgere i propri compiti la Sfera di Dyson produce una certa quantità di radiazione infrarossa che si espande nello spazio lasciando dietro di se un vuoto localizzato nella lunghezza d’onda del visibile.  Il fronte d’onda è un luogo geometrico nello spazio che è raggiunto, nello stesso istante, da una perturbazione ondosa generata da una sorgente in un momento ben preciso.  L’emissione nella lunghezza d’onda dell’infrarosso si propagherà nella forma della sfera di Dyson stessa, definita in termini tecnici come “fronte d’onda sferico”. Questo è ciò che  i ricercatori chiamano una “Bolla di Fermi” e ritengono dovrebbe essere bene individuabile a distanze galattiche. (RF)

Lo Zen del SETI

L’attività del SETI è stata spesso paragonata all’archeologia, e a ragione. In ambedue i casi tentiamo di recuperare informazioni su culture del passato. Quando Heinrich Schliemann incappò nel corso dei suoi scavi nei numerosi strati di Troia, e facendolo danneggiò inavvertitamente preziosi reperti di ere successive, lui e la sua squadra stavano esplorando l’età eroica raccontata da Omero. Allo  stesso modo, qualsiasi scoperta effettuata dal SETI ha a che fare con un segnale proveniente dal passato. Quanto questo sia antico dipende da quanto lontana sia la sorgente dell’emissione, poiché tale informazione viaggia alla velocità della luce.

linguaetrusca(nell’immagine: scrittura greca). L’analogia con l’archeologia è lungi dall’essere perfetta, perché sulla Terra abbiamo a che fare con manufatti della nostra stessa specie e lavoriamo spesso con reperti linguistici la cui decifrazione aiuta la nostra comprensione. Risolvere l’enigma dei geroglifici egiziani non è stato facile, ma la Stele di Rosetta, fornendoci lo stesso testo in tre lingue diverse, ci ha permesso di decodificarli. Anche la  scrittura Lineare B, utilizzata dai micenei prima dell’emergere dell’alfabeto greco, può essere considerata come un’espressione del più antico dialetto greco apparentemente presa in prestito dal Lineare A minoico. Ma un segnale SETI sarà un puro messaggio e, in assenza dei numerosi indizi linguistici e culturali su cui contiamo per dare un senso a un linguaggio non decifrato, in che modo potremo accostarci ad esso?

Mentre abbiamo notevoli problemi con alcuni antichi linguaggi – la soluzione di quello Maya ha dovuto attendere che i glifi fossero visti in un contesto fonemico e morfologico completamente nuovo,  mentre l’Etrusco rappresenta tuttora una sfida aperta – tali problemi sono ben poca cosa di fronte a un linguaggio realmente alieno, originario di un altro sistema stellare. Il che mi porta a Clément Vidal, il quale in un suo libro scava con passione nella problematica  SETI, chiedendosi  quale tipo di rilevazione ci aspettiamo di fare. Quello che si potrebbe chiamare SETI “tradizionale” ipotizza in linea di massima che una civiltà lontana cercherà di inviarci dei messaggi, poiché è altamente improbabile che si possa riuscire a captare segnali radio che non siano stati emessi nella nostra direzione.

ZenSetiLibroIl suo libro The Beginning and the End  (L’inizio e la Fine) (Springer 2014) ha come sottotitolo ”Il significato della vita in una prospettiva cosmologica”, e il SETI è solo uno degli aspetti di una discussione che procede in tre direzioni. Ma la sua analisi del SETI a partire da una visione cosmologica del mondo ci aiuta a inserire gli sforzi attuali del SETI in un quadro più vasto. Il presupposto della comunicazione era ed è ragionevole, date le origini del SETI e la scelta voluta di cercare segnali nella porzione più probabile dello spettro, che i primi sostenitori individuavano tra le linee spettrali dell’idrogeno e del radicale idrossile (1420 – 1665 Mhz). La zona prescelta per le comunicazioni era priva di interferenze ed era verosimile che le culture alla ricerca di altri esseri senzienti ne sarebbero attratte. Ma ci sono altri modi per cercare la vita che aggiungono validi strumenti alla nostra ricerca.

Vidal è un filosofo e, come dimostra il suo libro, un eclettico, il quale nel corso della sua discussione affronta ambiti quali l’astrobiologia, la scienza della complessità, la cosmologia e molto altro. Egli analizza quelli che considera i punti deboli dei nostri presupposti, facendone un parte centrale del suo ragionamento. È convinto, infatti, che non abbiamo  bisogno di comunicazioni per fare ricerche SETI, e che non dobbiamo limitare i nostri sforzi alla nostra galassia. Il metodo delle onde radio ci dà la speranza di poter un giorno stabilire una comunicazione bidirezionale con altre specie, preferibilmente le più vicine, ma quella che io spesso chiamo “archeologia interstellare“ (cercare cioè la prova dell’esistenza di esseri intelligenti nei dati, anche in quelli provenienti da altre galassie) dà meno importanza alle comunicazioni, enfatizzando invece la rilevazione di civiltà che potrebbero  essere ben più potenti della nostra.

“Zen Seti” è il nome intrigante che Vidal conia per questo tipo di approccio, il quale è stato sostenuto in tempi recenti soprattutto da Milan Ćirković, pur se analizzato nel corso degli anni da numerosi scienziati come Freeman Dyson, Nikolai Kardashev, James Annis, Richard Carrigan, e gli attuali membri del gruppo della Penn State University: Jason Wright, Matthew Povich e Steinn Sigurðsson. Non ne farò in questa sede un riassunto, mentre si può trovare una discussione sullo stato attuale della ricerca nel mio articolo Distant Ruins apparso su Aeon. Il punto è riconsiderare creativamente le informazioni che potrebbero già esistere trai nostri dati astronomici, e organizzare  nuove ricerche che puntino ad individuare la firma che potrebbe essere lasciata da una civiltà di Tipo II o III secondo la scala di Kardashev.

sfera dyson(nell’immagine: una Sfera di Dyson). Ovviamente lo Zen SETI non pretende di essere l’unico tipo di approccio alla disciplina, e indubbiamente questi metodi andrebbero considerati come complementari alle ricerche in gamma radio e ottica attualmente in corso. Quando Richard Carrigan cominciò a cercare dati in gamma infrarossa raccolti dal satellite IRAS allo scopo di individuare le firme di possibili Sfere di Dyson  (vedi: Toward an Interstellar Archaeology), egli stava ampliando i tentativi di studiare oggetti SETI in luoghi distanti come M51, la cosiddetta Galassia Vortice, riflettendo su come una cultura di Kardashev di tipo III potesse cominciare la trasformazione in massa di stelle in fronti d’onda sferici grazie alla massimizzazione delle proprie risorse energetiche.

Tale ricerca non preclude la possibilità di comunicazioni provenienti da civiltà molto più vicine, ma pone una domanda meditata. Oggi noi stimiamo l’età dell’Universo intorno ai 13,7 miliardi di anni circa, e la nascita della più vecchia stella tipo-Sole intorno ai 12,5 miliardi di anni, come anche dei primi pianeti rocciosi. Date alla vita 5 miliardi di anni per emergere, com’è successo sulla Terra, e avrete la possibilità che i primi esseri intelligenti siano apparsi intorno a 6 miliardi di anni dopo il Big Bang. Poiché si  suppone che la Via Lattea si sia formata tra i 10 e gli 11 miliardi di anni fa, l’intelligenza potrebbe essere apparsa  nella nostra galassia 5 miliardi di anni prima che noi terrestri incominciassimo a puntare le parabole dei nostri radiotelescopi sulle stelle più vicine.

Charles Lineweaver, dell’Australian National University, è il punto di riferimento in questa materia, e i suoi lavori indicano come in altri sistemi stellari i pianeti simili alla Terra siano mediamente 1,8 miliardi di anni più antichi del nostro, con un margine di 0,9 miliardi di anni. Dati i risultati di Lineweaver, non è probabile che qualsiasi civiltà dovessimo scoprire sarà significativamente più avanzata della nostra? Milan Ćirković sostenne quest’idea in un documento del 2006:

elliptical_galaxy_eso(nell’immagine: galaxy cluster Abell S0740). “Applicando l’assunto copernicano alla lettera, ci si aspetterebbe che corrispondentemente le forme  di vita complesse su questi altri mondi siano in media 1,8 miliardi di anni più vecchie. Società intelligenti, quindi, sarebbero più vecchie della nostra in egual misura. In effetti la situazione è perfino peggiore, perché questo è il valore medio, ed è ragionevole presumere che ci sarà, da qualche parte nella galassia, un pianeta abitabile, diciamo di 3 miliardi di anni più antico del nostro. Poiché l’insieme delle società intelligenti sarebbe probabilmente dominato da un piccolo numero fra quelle più antiche e avanzate… è probabile che incontreremo una civiltà ancora più antica di 1,8 miliardi di anni (e magari molto di più).”

Tutto ciò spinge Vidal a considerare che i termini della nostra ricerca SETI devono essere flessibili:

“Non abbiamo bisogno di essere così cauti nelle nostre  speculazioni astrobiologiche, al contrario, dobbiamo spingerle ai limiti estremi se vogliamo intravedere a cosa potrebbero somigliare civiltà così avanzate. Naturalmente ricerche così ambiziose andrebbero bilanciate con conclusioni ben ponderate. Inoltre, considerata la nostra totale ignoranza rispetto a tali civiltà, sarebbe saggio incoraggiare e sostenere una larga varietà di strategie. Rimanere fedeli all’osservazione, al metodo scientifico e alle principali teorie generali rimane il nostro miglior punto di riferimento.”

Paul Davies dice sostanzialmente la stessa cosa, e Vidal ne riporta la seguente citazione: ”L’Universo è un’arena ricca e complessa, in cui i segni di un’intelligenza aliena potrebbero essere sepolti in mezzo a un marasma di dati di origine naturale e potrebbero essere riportati alla luce solo grazie a un ingegnoso lavoro di vagliatura.”
Nei prossimi giorni andremo avanti occupandoci degli assunti del SETI e dove possono essere messi alla prova, usando la raffinata dialettica di Clément Vidal a proposito dello Zen del SETI e delle sue conseguenze sul modo di procedere.

TRADUZIONE DI ROBERTO FLAIBANI E DONATELLA LEVI

FONTI:

  • Titolo originale: “The Zen of SETI” by Paul Gilster, pubblicato su Centauri Dreams il 27 ottobre 2014
  • The MIlan Ćirković’s paper is “Macroengineering in the Galactic Context” (full text).
  • Charles Lineweaver’s study is “An Estimate of the Age Distribution of Terrestrial Planets in the Universe: Quantifying Metallicity as a Selection Effect,” Icarus Vol. 151, No. 2 (2001), pp. 307-313 (full text).
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22 dicembre 2014 - Posted by | Astrofisica, Fantascienza, News, Radioastronomia, Scienze dello Spazio, SETI | , , , , , , ,

3 commenti »

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  3. La ricerca proposta dall’approccio Zen SETI suscita particolare interesse per le sue implicazioni nello studio delle civiltà aliene, ma non è immune da alcune problematiche. Questo modo di fare ricerca mira alla scoperta di forme di vita intelligenti attraverso le tracce lasciate dalla loro tecnologia sotto forma di emissioni di onde elettromagnetiche nello spazio.
    Lo Zen SETI necessita della teorizzazione di forme tecnologiche responsabili di queste grandi emissioni di onde elettromagnetiche in una data frequenza. In questa prospettiva, diventa necessario determinare il possibile sviluppo di una civiltà incommensurabilmente più tecnologica della nostra.
    Al fine di prevedere un possibile sviluppo di civiltà intelligenti, sarebbero indispensabili altre civiltà aliene per un confronto/paragone con la alla nostra civiltà, per dedurre le varianti costanti tra di esse e per costruire un possibile schema trasversale che ne spieghi lo sviluppo. Al momento noi esseri umani non disponiamo di questi dati e ogni tipo di congettura potrebbe essere originata solo da dati raccolti sull’esperienza che deriva dalla storia delle civiltà umane.
    Un’ altra incognita da tenere in mente nel momento in cui si tratta questo tema risiederebbe nel nostro grado di sviluppo: pare problematico pensare che una civiltà primitiva come la nostra possa prevedere le fasi di progresso di una civiltà incommensurabilmente più progredita di noi.
    Ancora una volta, non disponiamo di dati che ci permettano di pensare in maniera realistica alla possibilità di espansione di una civiltà più avanzata della nostra.
    Si è tentato di immaginare lo sviluppo di una civiltà avanzata come se fosse regolato dall’idea
    dell’ “ottimizzazione dell’energia”, ciò nonostante anche questo concetto rimane sempre legato alle nostre limitate capacità di produrre energia: la sfera di Dyson altro non è che un sistema fotovoltaico volto ad ottimizzare lo sfruttamento dell’energia irradiata da una stella. Tuttavia, questo concetto non tiene conto del possibile sviluppo, da parte degli alieni, di tecnologie in grado di produrre tutta l’energia di cui hanno bisogno in maniera ugualmente efficiente e in uno spazio ristretto, oppure che intendano lo sviluppo della civiltà in maniera talmente diversa dalla nostra da aver messo a punto una tecnologia che usi poca energia e non contempli la costruzione di strutture grandi quanto la sfera di Dyson.
    Si suppone che la sfera di Dyson emetta onde infrarosse quale sottoprodotto di scarto di collettori solari di cui è composta la sfera. Tale assunto è ancora una volta legato alla nostro modo di produrre energia, che non riesce a riutilizzare alcune forme d’energia.
    Potrebbe benissimo esistere una tecnologia in grado di utilizzare anche ciò che per noi è solo uno scarto, reimpiegandolo nel sistema: attualmente si sta tentando di realizzare delle particolari nanoantenne capaci di trasformare l’energia rossa in energia elettrica (tecnologia che al tempo della formulazione della sfera di Dyson non esisteva: http://www.ilfattoquotidiano.it/2011/05/09/pannelli-solari-a-infrarossi-cosi-le-nanoantenne-cattureranno-piu-luce-e-moltiplicheranno-lenergia/109972/). In tal caso un’ipotetica sfera di Dyson potrebbe anche non emettere alcuna onda elettromagnetica nella frequenza dell’infrarosso e forse, seguendo il principio dell’ottimizzazione dell’energia, non emetterebbe alcuna onda elettromagnetica (come già ipotizzato anche nel “matrioshka brain” di Robert Bradbury).
    Quindi, tentare di cercare altre civiltà aliene prevedendo i loro possibili sviluppi tecnologici ci espone al rischio del riduzionismo: riduciamo le possibilità tecnologiche di sviluppo degli alieni ai nostri schemi mentali, determinati dal momento storico in cui si vive. Per di più, potremmo correre il rischio di cadere nel determinismo per cui ogni civiltà intelligente debba seguire una linea di sviluppo ben determinata (possibilità già esclusa nei paragrafi precedenti).
    Si potrebbe obiettare che qualche civiltà aliena potrebbe avere effettivamente costruito una sfera di Dyson, con tutte le caratteristiche pensate da Dyson stesso, ma questo basterebbe a giustificarne la ricerca? Può darsi di sì, ma, per i motivi esplicitati, non ve ne sarebbero tante quanto le civiltà intelligenti proposte dalla formula Drake, per cui il numero risulterebbe così esiguo da essere quasi impossibile trovarne una nell’incommensurabile grandezza dello spazio.
    Bisogna sottolineare che la ricerca di ipotetiche megastrutture aliene si fonda su un assunto inconscio così riassumibile: tutto ciò che è razionalmente possibile, da qualche parte dell’universo è già stato realizzato. A meno che non supponiamo che la nostra mente possa da sola conoscere il mondo che la circonda, questa tesi si fondata solo sul nostro pensare e la sua realtà nel mondo è credibile solo con un atto di fede. L’idea di poter conoscere il mondo attraverso il pensiero razionale è stata demolita dall’epistemologia, soprattutto a partire dalla seconda guerra mondiale in poi.
    Le problematiche qui sollevate implicano che la ricerca di forme di vita intelligenti presuppone un esercizio metodologico di sospensione del giudizio, talmente radicale da lasciarsi alle spalle qualsiasi preconcetto per essere pronti ad accettare tutto ciò che sembra impossibile alla nostra giovane civiltà.
    Dopotutto delle ipotetiche forme di vita intelligenti dovrebbero manipolare il mondo che le concorda padroneggiando le leggi fisiche, perciò dovremmo concentrarci sulle osservazioni astronomiche che ci sembrano più inusuali, in quanto l’osservazione di un fenomeno fisico incostante e bizzarro potrebbe avere un’origine artificiale qualora non risulti spiegabile dalle semplici concatenazioni causa-effetto a noi note.

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    Commento di Luca d B | 23 dicembre 2014 | Rispondi


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