Il Grande Filtro, il Paradosso di Fermi e il futuro dell’Umanità

Uno dei misteri più affascinanti dell’astronomia moderna è racchiuso nella domanda che pose il grande fisico Enrico Fermi: «E allora dove sono tutti quanti?».
Questa semplice domanda ha dato vita al famoso Paradosso di Fermi (di cui abbiamo parlato anche qui), che esplora il contrasto tra l’alta probabilità di vita extraterrestre e la mancanza di prove della sua esistenza. Legato a questo paradosso, troviamo il concetto del Grande Filtro, la teoria che suggerisce l’esistenza di ostacoli insormontabili che impediscono lo sviluppo o la sopravvivenza delle civiltà avanzate. Esploriamo meglio entrambi i concetti, analizzando le loro implicazioni scientifiche e filosofiche e cosa potrebbero significare per il futuro dell’umanità.

Il Paradosso di Fermi

Il Paradosso di Fermi nasce dalla constatazione che, in un universo vasto e antico come il nostro, dovrebbero esistere innumerevoli civiltà extraterrestri. Tuttavia, nonostante decenni di esplorazione e ricerca, non abbiamo ancora trovato prove certe di vita intelligente oltre la Terra. Questo contrasto tra le aspettative teoriche e la realtà osservata è ciò che definisce il paradosso.
Il paradosso prese forma nel 1950, durante una conversazione informale a mensa con i colleghi, presso i laboratori di Los Alamos (New Mexico). La discussione nasceva da un recente avvistamento di UFO riportato dalla stampa, sarcasticamente commentato da una vignetta satirica. La discussione si incentrò sulla probabilità di entrare in contatto con forme di vita intelligente extraterrestre, finché improvvisamente Fermi esclamò: «E allora dove sono tutti quanti?».
Da questa osservazione è nato uno dei quesiti più intriganti della scienza moderna.
Il Paradosso di Fermi solleva molte questioni, non solo riguardo la vita extraterrestre, ma anche su ciò che potrebbe accadere alle civiltà avanzate.

La Teoria del Grande Filtro

Che cos’è il Grande Filtro?

L’ispirazione per questo articolo deriva dalla lettura del fantastico libro di Keith Cooper “The Contact Paradox: Challenging our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence“, che trovate qui. Grande Filtro è una delle soluzioni proposte per spiegare il Paradosso di Fermi ed è stata formulata per la prima volta nel 1998 dall’economista americano Robin Hanson. Questa tesi suggerisce che lungo il percorso evolutivo dalla vita semplice a una civiltà avanzata, esiste un ostacolo o una serie di ostacoli insormontabili che rendono estremamente rara la manifestazione di civiltà tecnologicamente avanzate.

Le 6 fasi del Grande Filtro

Hanson ha ipotizzato diverse fasi critiche che una civiltà deve superare per diventare interstellare:

1. La formazione di un sistema stellare adatto;
2. La formazione di molecole autoriproducenti come l’RNA;
3. Lo sviluppo della vita semplice;
4. L’evoluzione verso la vita complessa;
5. La comparsa di intelligenza e l’uso di strumenti;
6. La sopravvivenza a lungo termine di una civiltà tecnologica.

Se una di queste fasi fosse estremamente improbabile su scala universale, questo spiegherebbe perché non vediamo segni di altre civiltà. Ad esempio, potrebbe darsi che la formazione della vita complessa sia estremamente rara, o che le civiltà tendano ad autodistruggersi una volta raggiunto un certo livello tecnologico.

La Scala di Kardašëv: misurare le civiltà

In questo contesto, è doveroso parlare della Scala di Kardašëv, proposta nel 1964 dall’astrofisico sovietico Nikolai Kardašëv, ovvero un metodo per classificare le civiltà in base al loro consumo energetico.
La scala si articola in tre livelli principali, ciascuno dei quali rappresenta una tappa evolutiva significativa nella capacità di una civiltà di utilizzare l’energia.

1. Civiltà di Tipo I
   Una civiltà di Tipo I, o planetaria, è in grado di sfruttare tutta l’energia disponibile sul suo pianeta natale. Questo include l’energia geotermica, eolica, idrica, solare, e qualsiasi altra fonte disponibile sul pianeta. L’umanità è attualmente considerata una civiltà di Tipo 0, in quanto sfruttiamo solo una piccola frazione dell’energia disponibile sulla Terra.
2. Civiltà di Tipo II
   Una civiltà di Tipo II, o stellare, è capace di sfruttare l’energia dell’intero sistema solare di riferimento. Questo potrebbe includere la costruzione di strutture megascala, come una sfera di Dyson (opera ingegneristica ipotetica realizzata attorno a una stella con l’obiettivo di catturare la maggior parte o tutta l’energia irradiata da essa), che potrebbe raccogliere una parte significativa dell’energia emessa dalla stella principale della civiltà. La transizione da Tipo I a Tipo II rappresenterebbe un balzo enorme nella capacità tecnologica e organizzativa di una civiltà.
3. Civiltà di Tipo III
   Una civiltà di Tipo III, o galattica, è in grado di controllare e utilizzare l’energia su scala galattica, sfruttando le risorse di interi sistemi stellari. Questo livello di sviluppo implica una tecnologia avanzatissima, capace di viaggiare tra le stelle e manipolare energie immense.

Il Grande Filtro e l’assenza di civiltà superiori

A conti fatti, il Grande Filtro può fornire una spiegazione per l’assenza di civiltà di Tipo II o III nella nostra galassia. Se esiste una barriera insormontabile che impedisce alle civiltà di evolversi oltre il Tipo I, ciò potrebbe spiegare perché non rileviamo segni di civiltà avanzate.
Ad esempio, si può supporre che lo sviluppo tecnologico necessario per passare al Tipo II comporti rischi esistenziali enormi, come l’autodistruzione tramite armi avanzate, cambiamenti climatici catastrofici, o disastri ecologici. In tal caso, il Grande Filtro potrebbe trovarsi nel passaggio dal Tipo I al Tipo II, impedendo alla maggior parte delle civiltà di progredire oltre un certo punto.
Se il Grande Filtro operasse a questo livello, ciò implicherebbe che l’assenza di segni di civiltà di Tipo II o III non è dovuta alla loro mancanza di interesse nel colonizzare o comunicare, ma piuttosto alla loro impossibilità di raggiungere tali livelli di sviluppo. Questo aggiunge una dimensione inquietante al Paradosso di Fermi: potrebbe significare che siamo destinati a incontrare lo stesso destino, a meno che non troviamo un modo per evitare gli stessi errori.

Ipotesi di “Grandi Filtri”

Di seguito troviamo le possibili spiegazioni proposte per dare un volto al Grande Filtro.

1. La Rarità della Vita Complessa

• Comparsa della Vita: Una delle ipotesi è che il Grande Filtro si trovi molto indietro nella storia evolutiva, nella fase in cui le molecole organiche semplici si combinano per formare organismi viventi. Questo suggerisce che la vita stessa potrebbe essere estremamente rara (i lettori Creazionisti possono gioire).
• Evoluzione della Vita Complessa: Un altro possibile filtro è la transizione da organismi unicellulari a organismi pluricellulari complessi. Se questo passaggio fosse altamente improbabile, si potrebbe spiegare il perché non vediamo altre civiltà avanzate.

2. Barriere Tecnologiche

• Autodistruzione: Una delle ipotesi più discusse è che civiltà tecnologicamente avanzate tendano ad autodistruggersi prima di diventare interstellari. Questo potrebbe avvenire attraverso guerre nucleari, cambiamenti climatici catastrofici, pandemie innescate dall’uomo o lo sviluppo di intelligenze artificiali fuori controllo (metà della comunità scientifica specializzata sul tema, in base a quanto riportato dai fondatori del Center for Human Technology, ritiene che vi sia il 10% di possibilità di autodistruzione legata a una gestione non opportuna della AI).
• Esaurimento delle Risorse: Un’altra possibilità è che le civiltà esauriscano le risorse del loro pianeta prima di riuscire a colonizzare altri mondi. Questo potrebbe portare a un collasso economico e sociale che impedisce ulteriori progressi tecnologici. Ricordate ciò che è accaduto agli abitanti di Rapa Nui, l’Isola di Pasqua? Esatto, la stessa storia ma a livello planetario.

All’interno di questo punto è fondamentale richiamare gli ostacoli energetici postulati riguardo allo sviluppo di civiltà avanzate di Tipo I, II e III della scala di Kardašëv:

• Consumo Energetico: Man mano che una civiltà si avvicina al Tipo I (che implica il completo sfruttamento dell’energia disponibile sul pianeta), il fabbisogno energetico aumenta esponenzialmente. Questo richiede lo sviluppo di sistemi informatici e infrastrutture in grado di gestire enormi quantità di dati e processi senza surriscaldarsi eccessivamente. Il surriscaldamento dei server è già un problema oggi, con i data center che richiedono sistemi di raffreddamento avanzati, spesso a scapito dell’efficienza energetica.
• Efficienza e Dissipazione del Calore: Per una civiltà che si avvicina al Tipo II (sfruttamento dell’energia dell’intero sistema solare), il problema del surriscaldamento potrebbe essere amplificato su scala astronomica. La costruzione e il mantenimento di strutture come una Dysonsfera richiederebbero tecnologie di gestione del calore e dissipazione dell’energia estremamente avanzate. Senza queste capacità, i sistemi potrebbero raggiungere temperature tali da renderli inutilizzabili o da causare danni irreparabili.
• Limiti Fisici: Esistono limiti fisici fondamentali al raffreddamento, come il limite imposto dalla seconda legge della termodinamica. Mentre le tecnologie attuali si sforzano di migliorare l’efficienza dei sistemi di raffreddamento, una civiltà di Tipo II o III dovrebbe trovare soluzioni innovative per gestire il calore prodotto dalle immense quantità di energia manipolata.

3. Disastri Naturali

• Eventi Catastrofici: Esistono anche ipotesi secondo cui il Grande Filtro potrebbe essere costituito da eventi naturali catastrofici, come impatti di asteroidi, supervulcani o esplosioni di supernove vicine, che potrebbero distruggere una civiltà emergente prima che riesca a diffondersi nello spazio. Gli studi geologici e paleontologici ci hanno, in effetti, confermato che la biodiversità della Terra viene ridotta considerevolmente in modo ciclico per cause puramente naturali (avete presente i dinosauri? Ecco, sono solo un esempio in una lunga successione di estinzioni di massa avvenute sul nostro pianeta) per poi esplodere nuovamente nella fase successiva. Affinché questa opzione sia valida in qualità di Grande Filtro, però, ricordiamo che è necessaria la sua trasversalità, ovvero che si realizzi sempre e per ogni civiltà organizzata formatasi nello spazio.
• Condizioni Planetarie Rare: Alcuni scienziati suggeriscono che le condizioni per mantenere un clima stabile e ospitale per miliardi di anni potrebbero essere estremamente rare, rendendo difficile per le civiltà raggiungere la maturità tecnologica.

4. Ipotesi della Simulazione

Alcuni teorici suggeriscono che potremmo vivere in una simulazione computerizzata creata da una civiltà avanzata. Se questo fosse il caso, il Grande Filtro potrebbe essere semplicemente la fine della simulazione o la scelta dei creatori di non permettere l’emergenza di altre civiltà dentro la simulazione stessa. Il padre di questa ipotesi – formulata per la prima volta nel 2003- è il filosofo Nick Bostrom, tuttavia vanta radici più antiche, con influenze dalla filosofia cartesiana (la nozione di dubbio radicale di René Descartes), Tuttavia è proprio con Bostrom che la teoria ha acquisito una forma filosofica rigorosa. La sua argomentazione si basa su tre proposizioni principali, almeno una delle quali deve essere vera:

1. La maggior parte delle civiltà come la nostra si estingue prima di raggiungere un livello tecnologico in cui possano creare simulazioni dettagliate della realtà;
2. Se le civiltà avanzate raggiungono un tale livello tecnologico, non sono interessate a creare un gran numero di simulazioni;
3. Se le simulazioni sono tecnologicamente possibili e vengono create in gran numero, è altamente probabile che noi stessi viviamo in una simulazione.

Abbastanza contorto da far salire un mal di testa, ma non così assurdo come sembra.

Il Grande Filtro: passato o futuro?

Dunque, la domanda più inquietante riguardo al Grande Filtro è la seguente: ci siamo già lasciati il Grande Filtro o ci attende nel nostro futuro? Se la barriera si trovasse nel passato (ipotesi n.1 essenzialmente, relativa alla rarità di sviluppo della vita) ciò implicherebbe che forse siamo l’unica civiltà ad averlo superato, il che sarebbe una notizia eccellente per la nostra sopravvivenza futura, ma ci porrebbe nella condizione di essere considerati una straordinaria, solitaria, anomalia.
Se invece il filtro è nel nostro futuro, potrebbe significare che la nostra civiltà è destinata a incontrare un ostacolo insormontabile che potrebbe portare alla nostra estinzione e che, in passato, avrebbe sterminato il 100% di civiltà in via di sviluppo.

Spiegazioni Alternative

Una delle ipotesi più affascinanti alternative al Grande Filtro per spiegare dove siano tutti quanti è la Teoria della Foresta Oscura, formulata dallo scrittore cinese Liu Cixin nel 2008 nel suo romanzo The Dark Forest. Questa tesi suggerisce che le civiltà intelligenti potrebbero evitare deliberatamente di rivelarsi per paura di essere distrutte da altre civiltà. In una galassia dove la sopravvivenza è la priorità, rimanere nascosti potrebbe essere la strategia più sicura.
Esistono numerose altre spiegazioni per il Paradosso di Fermi: alcune ipotizzano che potremmo essere osservati ma non ancora giudicati pronti per un contatto, altre implicano il semplice disinteresse, da parte delle forme di intelligenza extraterrestre, verso il contatto interplanetario. In sostanza, è possibile che le civiltà avanzate scelgano di non espandersi o di rimanere isolate per ragioni culturali, etiche o filosofiche. Diversamente, le civiltà potrebbero anche evolvere in direzioni che non danno priorità all’espansione interstellare, concentrandosi invece su altre forme di esistenza – per noi inimmaginabili – o su realtà virtuali.

Speculazioni Filosofiche ed Esistenziali

I temi del Paradosso di Fermi e del Grande Filtro sollevano profonde questioni esistenziali. Se fossimo davvero soli o tra i primi nell’universo, questo imporrebbe una responsabilità enorme sull’umanità, in quanto potremmo essere i custodi della vita intelligente in un universo vasto e potenzialmente vuoto. L’unico barlume di Coscienza che abbia mai preso forma.
Al contrario, se esistessero altre civiltà e se stessimo solo aspettando di scoprirle, come dovremmo prepararci a questo incontro considerando che a oggi non esiste un protocollo mondiale unificato per una simile occorrenza nonostante stiamo ricercando ed emettendo attivamente segnali nello Spazio attraverso i progetti SETI e SETI attivo da decenni? Oppure, ancora, se siamo destinati a incontrare il Grande Filtro, cosa possiamo fare per evitarlo?

Conclusione

Il Grande Filtro è e rimarrà a lungo una delle teorie più suggestive (e sconvolgenti) della scienza moderna. Mentre continuiamo a esplorare l’universo e a cercare segni di vita extraterrestre, dobbiamo anche confrontarci con le profonde implicazioni di queste teorie. Il futuro della nostra civiltà potrebbe dipendere proprio dalla nostra capacità di comprendere e superare questa incognita.

Alessandra

Fonti e spunti di lettura:

• The Contact Paradox: Challenging our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence; Keith Cooper (2020), in vendita su Amazon
• The End Of The World, podcast con Josh Clark (2018)
• https://www.passioneastronomia.it/paradosso-di-fermi
• https://www.laconoscienza.it/il-grande-filtro-la-spiegazione-del-silenzio-alieno-nelluniverso
• https://leganerd.com/2022/05/05/il-paradosso-di-fermi
• https://it.wikipedia.org/wiki/Grande_filtro
• https://it.wikipedia.org/wiki/Scala_di_Karda%C5%A1%C3%ABv