miércoles, 11 de marzo de 2009

Recientes consideraciones sobre la vida extraterretre (poniendo a SETI "de patitas en la calle")

En la década de los 60s inició un proyecto de búsqueda de vida extraterrestre al que se le bautizó como SETI. A diferencia de las charlatanerías sobre marcianitos en los jardines, platillos voladores secuestrando vacas y esas cosas que le encantan a Jaime Maussan, SETI tenía bases científicas, y a pesar de que aun no encuentra ninguna evidencia de inteligencia extraterrestre ha llamado la atención por la fundamentación que presentó.

Para que el proyecto SETI fuera científicamente válido, debía estar basado en resultados verificables y en razonamientos lógicos y coherentes. No se vale simplemente decir "pues mi vecino dijo que vio un marciano, eso prueba que el gobierno sabe de extraterrestres y nos esconde la verdad". Para lograr esto, un equipo dirigido por Frank Drake y en el cuál participaban Carl Sagan y otros astrónomos de renombre decidieron plantear las bases del proyecto siguiendo una secuencia de pensamiento de la siguiente manera:

El objetivo es buscar vida en otros planetas, pero no se tiene la tecnología para detectar vida directamente así que deberíamos buscar algún derivado de la vida. Pero es muy difícil detectar un derivado de una biología desconocida. Por lo tanto buscaremos mejor algo muy claramente distinguible de cualquier fenómeno natural que no corresponda a algo vivo. Es decir, un producto de "tecnología" extraterrestre.

Conjunto de radio telescopios, estos fueron algunos de los utilizados por SETI.

Pero, ¿como será el producto de una tecnología desconocida de una especie desconocida con una cultura y biología desconocidas (al menos de que diga "Made in Mars" será difícil distinguirlo)? Veamos, si una especie es tecnológica, es por que entiende la naturaleza y puede modificarla para lograr sus propósitos (definición de tecnología). Si esa especie, por mas diferente que sea, logra entender la naturaleza, es por que tiene algún equivalente a lo que los humanos llamamos "ciencia" (base de la tecnología). Si tiene algún equivalente a la ciencia también tendrán algo parecido a las matemáticas (aunque sea en alguna forma muy extraña), y tarde o temprano se darán cuenta de que muchos procesos naturales se pueden describir por secuencias de números que tienen muchas formas diferentes, pero ninguna con puros números primos.

Los números primos son aquellos números enteros que al dividirlos dan un resultado también entero solo si se dividen entre si mismos y en entre 1. Algunos primos son; 1,2,3,5,7,11,13,17,23,29,31,37,... si se fijan, se pueden dividir entre ellos mismos y entre 1 y dan un resultado entero, si lo dividen entre cualquier otro numero da fracciones (por ejemplo 13/13=1, entero, 13/1=13, también entero, pero 13/2=6.5 NO entero ).

Entonces Drake y compañía dijeron: La forma mas fácil de encontrar a alguien es si ese alguien también nos esta buscando y llama nuestra atención. ¿Como llamaríamos la atención de alguien con tecnología, que es muy diferente y se encuentra en alguna estrella lejana? Pues enviando de manera artificial una secuencia de números primos. Una buena forma es con ondas de radio, que son baratas energéticamente, rápidas, y si las transmitimos de cierta manera especial (con longitud de la onda de 21 cm) estas viajarán grandes distancias (en esa frecuencia el universo es muy transparente, mas que con luz normal u otra frecuencia).

Por todo lo antes dicho, si alguien recibe una señal de radio con longitud de onda de 21 cm y que transmite puros números primos se tendrá que llegar a la conclusión de que alguien la envió (que no fue algo natural) y podrá concluir que ese alguien:

  1. Sabe matemáticas (conoce los números primos)
  2. Conoce la naturaleza (sabe sobre la transparencia del universo en 21 cm)
  3. Tiene suficiente tecnología como para emitir y recibir ondas de radio a grandes distancias.
  4. Conoce el concepto de "comunicación"
Por lo tanto el proyecto SETI se concentró en buscar esta clase de señales, ya que serían la forma obvia de mandar una tarjeta de presentación interestelar.

Pero como sabían que los demás astrónomos pegarían de gritos en el cielo si les decían que usarían los radiotelescopios (una especie de telescopio que "ve" en ondas de radio) para buscar extraterrestres, tenían que presentar una buena argumentación para decir que era muy probable encontrar civilizaciones extraterrestres. Aquí es donde entró Frank Drake, él propuso una forma de calcular la cantidad de civilizaciones extraterrestres que existan en un momento dado en la galaxia, la ecuación es una larga multiplicación de cantidades:

N=R* x fp x na x fv x fi x ft x D

donde:
N es la cantidad total de civilizaciones comunicativas.

R*
número de estrellas adecuadas que se forman en la galaxia por unidad de
tiempo, digamos 1 año.

fp
fracción de estas estrellas alrededor de las cuales se forman planetas

na
número de planetas que son adecuados para la vida por sistema

fv
fracción de los planetas en los cuales la vida evoluciona

fi
fracción de planetas con vida en los cuales surge al menos una especie
inteligente (aprox. relación entre el total de especies y la cantidad de
ellas que son “inteligentes” Te/I)

ft
fracción de estos casos en los que surge una civilización tecnológica

D es el tiempo que sobrevive tal civilización

Como evidentemente no podemos decir nada de los últimos 4 términos, nos limitamos a poder calcular con los datos mas actuales, que en la galaxia surge 1 sistema solar por año que tiene el potencial de albergar vida. Ya con estos resultados se tiene que la galaxia podría contener varios miles de planetas con seres vivos, argumento que usaba SETI para justificar la búsqueda.

Entonces vemos que básicamente lo que hacen es generalizar lo que conocemos para el universo cercano y aplicarlo en regiones del espacio que no podemos explorar directamente pero en las cuales vemos se cumplen las mismas leyes de la física (como en todo el universo). Lo cuál es válido siempre y cuando se tenga cuidado en las consideraciones hechas. Entonces hasta aquí todo va bien y los que abogan por SETI estarán de lo mas feliz.

Pero lo que pone a SETI "de patitas en la calle" es decir, destroza toda su argumentación son nuevos resultados en la ciencia, pero no de la astronomía, sino de la paleontología. Asumamos que los resultados generales sobre el funcionamiento de la biósfera terrestres son representativos de cualquier otra (lo cuál es relativamente seguro ya que estos "por mayores" dependen de que se apliquen las mismas leyes de la física y química, cosa de lo que estamos seguros ). Entonces llamo la atención a las siguientes cifras:

De acuerdo con un estudio llevado acabo por Nature (2007) existen 100 millones de especies macroscópicas (animales, plantas y hongos visibles a simple vista) en el mundo.

Según los resultados de Woloz (U. de NY.) existen 10 millones de especies microscópicas por cada macroscópica, es decir, existen en la Tierra un total de 1,000,000,000,000,000 (mil millones de millones) de especies.

Y Stephen Jay Gould a calculado que existieron entre 10,000 y 1,000,000 de especies ahora extintas por cada especie viva.

Lo que implica que en la Tierra han hecho acto de presencia al menos 10,000,000,000,000,000,000 (diez millones de millones de millones) de especies.

Bien si queremos jugar con las estadísticas, vemos que la fracción de especies tecnológica capaces de emisión en radio es ridícula, ya que solo nosotros lo hacemos. Entonces, la probabilidad de que una especie sea tecnológica y radio-comunicativa es de una en diez millones de millones de millones. Aun que queremos relajar la mano y contar también a las casi 20 especies de la familia Homo (Neandertales, Erectus, Habilis, Antecesor, y sub-categorías) y también a la familia Autralopitecus, las ballenas, delfines, gorilas y chimpancés, no logramos alterar mucho las cifras. Asumamos que metemos en la lista de los "inteligentes y comunicativos" un total de 100 especies (no se de donde las van a sacar) la proporción apenas es de 1 en diez mil millones de millones.

¿Por que saco todo esto? Por que si queremos hacer lo que SETI hace y extrapolar los resultados de la unica biología que tenemos a toda la galaxias, nos topamos con que se requieren diez mil millones de millones de galaxias para que en una exista alguien con un radio mandando señales al espacio.

¿Y?

El último censo galáctico con el telescopio Hubble indicó que existen aproximadamente 10,000,000,000 (cien mil millones) de galaxias en el universo. Es decir, si las estadísticas son válida, se requieren cientos de miles de universos mas para encontrar un radio que diga "no hecho por humanos".

Nuestra vecina, Galaxia Espiral de Andrómeda, es el tipo de galaxia que podría albergar vida. SETI necesitará mas de estas, muchas mas.

Lo que SETI nunca consideró es que la inteligencia no es una buena solución para una especie que trata de sobrevivir. Es muy cara en términos de energía y no rinde resultados hasta después de cruzar cierto nivel. Esto es la lección que nos deja el hecho de que seamos los únicos de la familia Homo que aun existen. Nuestros primos Neandertales estuvieron cerca, muy cerca, pero un solo planeta no podía mantener a ambas especies.

Por esto, los nuevos proyectos de búsqueda de vida extraterrestre se han de enfocar en buscar entre los compuestos químicos de las atmósferas de otros planetas, los indicios de actividad de las poco inteligentes, pero resistentes y muy populosas bacterias (o su equivalente).

2 comentarios:

  1. ¿Entonces somos la única civilización en todo, mejor dicho en "muchos" universos? Esto es extremadamente antropocentrico.

    Hay que notar una cosa:

    ""Stephen Jay Gould a calculado que existieron entre 10,000 y 1,000,000 de especies ahora extintas por cada especie viva.

    Lo que implica que en la Tierra han hecho acto de presencia al menos 10,000,000,000,000,000,000 (diez millones de millones de millones) de especies.""

    10,000,000,000,000,000,000 de especies en SOLO UN PLANETA. ¿Cual sería el total hipotético de especies en todos los planetas similares a la tierra una galaxia? Suponiendo que haya solo mil "tierras" en la via lactea tendríamos 10,000,000,000,000,000,000,000 de especies en la galxia.

    Saludos.

    ResponderEliminar
  2. Hola Luyten:

    Pues no es que esa antropocéntrico, sino un resultado estadístico, el hecho de que seamos los únicos no implica que seamos lo mas importante, ya que ser únicos en construir algo no nos hace el "centro" de nada (salvo, tal vez de nuestro ego, pero creo que a la naturaleza no le importa en lo mas mínimo). De igual manera cada especie se distingue por algo que la hace única.

    Y con respecto a los resultados Gould. Tienes razón en el calculo de las especies de que podrían haber en la galaxia y eso es exactamente el punto que quería hacer, la vida puede ser MUY común, la inteligencia al estilo humano, no. Lo relevante del tratamiento estadístico de las proporciones entre el total de especies y las llamadas "inteligentes" es que muestra la baja probabilidad de que una especie adopte la estrategia de ser tecnológico-comunicativa como solución para sobrevivir.
    El decir que en un planeta A existirán N (muchas) especies y en otro planeta B existirán otras N y así sucesivamente, no altera las posibilidades de que alguna especie dada en alguno de los planetas adopte la inteligencia como estrategia. Estos evento son independientes, así que al estar separadas las biósferas de A y B (y todos los demás) no hacen mas que repetir el mismo juego estadístico. Es como si, por ejemplo, regresáramos en el tiempo hasta el momento en que surge la vida en la Tierra y dejáramos que se desarrolle de nuevo. Lo mas probable es que surja la vida, pero que surjan especies inteligentes como la familia Homo es muy, muy poco probable. Inclusive se ha visto que la evolución de los vertebrados se vio muy favorecida por una serie de elementos del sistema solar muy difíciles de igualar en una situación de estabilidad dinámica.

    Entiendo a lo que vas, también me hice dudar un poco las primeras veces que hice los cálculos, pero pues así salió el resultado. Y no es que seamos mejores que otras especies por ser tecnológicos, simplemente así somos.

    ResponderEliminar

Hola, sus comentarios y preguntas siempre son bienvenidos. Les agradecería si incluyen su nombre (o un "nick" cualquiera) para hacer la interacción mas amena. Pueden poner el nombre que deseen usando la penúltima opción de "Comentar como:"