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Sommes-nous seuls dans l'univers? Voici 13 théories

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Wait But Why

Difficile de ne rien ressentir lors d'une nuit étoilée, avec ce genre de panorama:

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Certains s'en tiennent à leurs habitudes, frappés par la beauté grandiose ou l'immensité de l'univers. Personnellement, je suis plutôt du genre: «remise en question existentielle puis comportement bizarre dans la demi-heure qui suit.» Quoi qu'il en soit, tout le monde ressent quelque chose.

Le physicien Enrico Fermi, lui, s'est demandé: «Où sont-ils tous?»

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Un ciel très étoilé, ça a l'air vaste -- mais tout ce que nous voyons c'est les environs immédiats. Dans les meilleures nuits, il est possible de voir 2500 étoiles (environ un millionième du total des étoiles dans la galaxie), et elles sont presque toutes à plus de 1000 années-lumière de nous (1% du diamètre de la Voie Lactée). Donc voici ce que nous avons vraiment devant les yeux:

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«Le ciel que l'on voit la nuit consiste en une petite sélection des étoiles les plus brillantes et les plus proches dans le cercle rouge»

En matière d'étoiles et de galaxies, la question qui occupe les esprits est la suivante: «Existe-t-il une autre forme d'intelligence dans les parages?» Voyons cela en termes de chiffres.

Quel que soit le nombre d'étoiles dans notre galaxie (100 - 400 milliards), il existe un nombre à peu près égal de galaxies dans l'univers observable -- donc pour chaque étoile dans la Voie Lactée, il existe une galaxie entière quelque part. Si l'on fait le calcul, cela revient au nombre généralement accepté, situé entre 1022 et 1024 d'étoiles, ce qui signifie que pour chaque grain de sable sur Terre, il y a 10000 étoiles dans l'univers.

Le monde scientifique n'a pas trouvé de consensus pour savoir quel pourcentage de ces étoiles est «similaire au soleil» (similaire en taille, température, et luminosité) -- cela va généralement de 5 à 20%. Si l'on ne retient que le plus petit chiffre (5%), et le plus petit nombre total d'étoiles (1022), cela nous donne 500 quintillions ou 500 milliards de milliards d'étoiles de type solaire.

Il existe aussi un débat sur le pourcentage de ces étoiles solaires ayant une planète de type Terre dans leur orbite (avec des températures similaires, de l'eau liquide et des conditions favorables à la survie). Selon certains, le chiffre pourrait s'élever à 50%, mais tenons-en nous aux 22% définis par une récente étude PNAS. Ce qui signifie qu'il y aurait une planète similaire à la Terre en orbite autour d'1% des étoiles dans l'univers -- un total de 100 milliards de milliards de planètes similaires à la Terre.

Donc il y aurait 100 planètes similaires à la Terre pour chaque grain de sable dans le monde. Pensez-y la prochaine fois que vous irez à la plage.

La spéculation est donc notre seule alliée. Imaginons qu'après des milliards d'années d'existence, 1% des planètes similaires à la Terre développent une forme de vie (si c'est le cas, chaque grain de sable représenterait une planète habitée). Et imaginons que sur 1% de ces planètes, la vie atteigne un niveau d'intelligence comme ça a été le cas sur Terre. Cela permettrait d'imaginer 10 quadrillions, ou 10 millions de milliards de civilisations intelligentes dans l'univers observable.

Si l'on revient à notre galaxie, et en faisant le même calcul avec la plus petite estimation (100 milliards), on pourrait imaginer 1 milliard de planètes de type Terre et 100000 civilisations intelligentes dans notre galaxie.[1]

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) est une organisation dédiée à l'écoute de signaux provenant d'autres formes de vie intelligente. S'il est vrai qu'il existe au moins 100000 civilisations dans notre galaxie, et que même une fraction d'entre elles envoyaient des ondes ou des lasers, les satellites de SETI ne devraient-ils pas capter des signaux?

Mais aucun signal n'a été capté. Pas un seul.

Où sont-ils tous passés?

Il y a plus étrange. Notre soleil est relativement jeune selon les standards de l'univers. Il existe des étoiles beaucoup plus vieilles avec des planètes beaucoup plus vieilles, ce qui serait en théorie le signe de civilisations beaucoup plus avancées que la nôtre. Comparons par exemple notre Terre vieille de 4.54 milliards d'années à une hypothétique Planète X de 8 milliards d'années.

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Si Planète X a connu une histoire similaire à celle de la Terre, essayons de voir où en serait sa civilisation aujourd'hui (en utilisant la période de temps orange comme exemple pour montrer à quel point la période verte est gigantesque):

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La technologie et le savoir d'une civilisation plus avancée ne serait-ce que de 1000 ans par-rapport à nous seraient sûrement aussi choquante que notre époque pour des gens du Moyen-Âge. Une civilisation nous devançant d'1 million d'années pourrait être aussi incompréhensible pour nous que l'humain pour un chimpanzé. Et Planète X a 3,4 milliardsd'années d'avance sur nous...

Il existe un concept appelé l'Écelle de Kardashev, qui permet de grouper les civilisations intelligentes en trois grandes catégories en fonction du taux d'énergie qu'elles utilisent:

Une civilisation de type I est capable d'utiliser toute l'énergie sur sa planète. Nous ne sommes pas tout à fait une civilisation de type I, mais nous ne sommes pas loin (selon Carl Sagan, nous serions un Type 0,7).

Une civilisation de type II peut exploiter toute l'énergie de son étoile hôte. Nos faibles cerveaux de Type I peuvent difficilement imaginer comment quiconque pourrait y parvenir, mais nous avons fait de notre mieux, en mettant au point, par exemple, la sphère de Dyson.

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Une civilisation de Type III est loin devant les deux premières, car elle a accès à un pouvoir comparable à l'intégralité de la Voie Lactée.

Si ce degré d'avancement semble difficile à imaginer, souvenons-nous que Planète X a 3,4 milliards d'années d'avance sur nous. Si une civilisation sur Planète X était similaire à la nôtre et pouvait survivre jusqu'à atteindre le type III, ils auraient probablement maîtrisé le voyage interstellaire, et possiblement colonisé la galaxie.

On suggère que la colonisation galactique pourrait s'effectuer en mettant en place une machinerie pouvant voyager vers d'autres planètes, en passant environ 500 ans à s'auto-reproduire en utilisant les matériaux disponibles sur la nouvelle planète, puis en envoyant deux répliques faire la même chose. Même en voyageant bien au-dessus de la vitesse de la lumière, ce processus permettrait de coloniser la galaxie entière en 3,75 millions d'années, une bagatelle comparée aux milliards d'années que l'on évoquait plus haut:

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Source: Scientific American: "Where Are They"

Continuons à spéculer: si 1% de la vie intelligente survit assez longtemps pour devenir une civilisation de Type III colonisant une galaxie entière, nos calculs nous amènent à penser qu'il y aurait au moins 1000 civilisations de Type III dans notre seule galaxie -- et vu le pouvoir d'une telle civilisation, sa présence devrait se faire sentir. Pourtant nous n'entendons rien, ne voyons rien, et ne recevons aucune visite.

Alors où sont-ils tous passés?

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Bienvenue dans le paradoxe Fermi.

Il n'existe aucune explication au paradoxe Fermi -- le mieux que nous puissions obtenir, ce sont des «explications possibles». Et si vous demandez à dix scientifiques différents, vous pourriez obtenir dix réponses différentes. Vous voyez ces humains du passé se demandant si la Terre est ronde, si le Soleil tourne autour de la Terre ou pensant que la foudre est l'oeuvre de Zeus, nous paraissant si primitifs? Nous sommes aussi primitifs sur le sujet en question.

Pour examiner les explications les plus avancées pour le paradoxe Fermi, divisons-les en deux catégories -- celles selon lesquelles il n'y aurait pas de signes de civilisations de Type II et Type III parce que ces civilisations n'existent pas, et celles qui supposent qu'elles existent et que nous ne les entendons ou voyons pas pour d'autres raisons:

Groupe d'explications #1: il n'y a aucun signe de civilisations plus élevées (Type II et III) parce qu'il n'existe aucune civilisation plus élevée.


Ceux qui défendent les explications du groupe 1 souscrivent à ce qu'on appelle le problème de non exclusivité, qui rejette toute théorie déclarant «Il y a des civilisations plus élevées, mais aucune n'a tenté d'entrer en contact avec nous parce qu'elles _____.» Les partisans du groupe 1 s'intéressent aux maths, selon lesquels s'il devait y avoir autant de millions de civilisations avancées, au moins une d'entre elles devraient faire exception à la règle. Si une théorie fonctionnait pour 99,99% des civilisations avancées, le 0,01% restant devrait agir différemment et nous nous rendrions compte de son existence.

Ainsi, selon les explications du Groupe 1, il n'y aurait aucune civilisation super avancée. Et comme les calculs suggèrent que des milliers d'entre elles existent rien que dans notre galaxie, l'explication doit se trouver ailleurs.

Cet ailleurs s'appelle Le grand filtre.

La théorie du Grand filtre indique qu'à un moment donné, de la pré-existence à l'intelligence de type III, il y a un mur que toutes ou presque toutes les potentialités de vie heurtent. Il y a un plafond dans le long système d'évolution qu'il est presque impossible à surpasser. Ce plafond est appelé Le Grand filtre.

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Si cette théorie est vraie, la grande question est À quel moment intervient le Grand filtre?

En réalité cette question est très importante pour le destin de l'humanité. En fonction du moment où intervient le Grand filtre, il nous reste trois réalités possibles: Nous sommes rares, nous sommes premiers, ou nous sommes foutus.

1. Nous sommes rares (Le Grand filtre est derrière nous)


Notre espoir est que le Grand filtre soit derrière nous -- nous avons réussi à le surpasser, ce qui signifierait qu'il est extrêmement rare que la vie atteigne notre niveau d'intelligence. Le diagramme ci-dessous prévoit que seules deux espèces auraient passé cette étape, et nous sommes l'une d'entre elles.

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Ce scénario expliquerait pourquoi il n'existe aucune civilisation de Type III... mais cela signifierait aussi que nouspourrions être l'une des quelques exceptions à avoir été aussi loin.¨Ce serait pour nous synonyme d'espoir. En surface, cela sonne un peu comme la voix d'humains d'il y a 500 ans suggérant que la Terre est au centre de l'univers --cela implique que nous sommes spéciaux. Cependant, un concept intitulé «effet d'observation de la sélection» suggère que toute espèce réfléchissant à sa propre rareté fait partie inhérente d'une «success story» de la vie intelligente.

Si nous sommes spéciaux, quand exactement sommes-nous devenus spéciaux -- en d'autres termes quelle étape avons-nous dépasser qui pose problème à tous les autres?

Une possibilité: le Grand filtre peut être situé au tout début -- peut-être qu'il est juste extrêmement rare que la vie commence. C'est probable car il a fallu quasiment un milliard d'années pour que la vie débute sur Terre, et parce que nous avons essayé à de nombreuses reprises de la reproduire en laboratoire sans succès. S'il s'agit là du Grand filtre, cela signifierait que peut-être il n'existerait aucune autre forme de vie.

Autre possibilité: le Grand filtre pourrait être le saut de la cellule de prokaryote à la complexe cellule d'eukaryote. Après la formation des prokaryotes, ceux-ci ont gardé leur forme pendant presque deux milliards d'années avant de se complexifier et d'avoir un noyau. Si c'est là le Grand filtre, alors l'univers est plein de cellules de prokaryotes et presque rien au-delà.

Il y a plusieurs autres possibilités -- certains pensent que l'avancée la plus récente que nous avons effectuée vers la vie intelligente est le Grand filtre. Même si le passage de la vie semi-intelligente (chimpanzés) à la vie intelligente (humains) n'a pas l'air d'un miracle au premier abord, Steven Pinker rejette l'idée d'une inévitable avancée vers le haut de l'évolution: «Comme l'évolution n'a pas de but en soi, elle utilise l'adaptation la plus utile pour une certaine niche environnementale, et le fait que, sur Terre, cela ait mené à l'intelligence technologique dans un seul cas peut suggérer que cet aspect de l'évolution naturelle est rare et en aucun cas un développement de l'évolution sur l'arbre de la vie.»

La plupart des évolutions ne font pas figure de candidat pour le titre de Grand filtre. Le Grand filtre doit être surpassé quelque chose comme une fois sur un milliard, l'exception étant atteinte grâce à des événements complètement fous -- pour cette raison, le saut d'un organisme monocellulaire à un organisme pluricellulaire ne fait pas partie des hypothèse plausibles, parce qu'il a eu lieu pas moins de 46 fois, lors d'incidents isolés, rien que sur notre planète.

Si en effet nous sommes rares, ça pourrait être à cause d'un événement biologique variable, mais ça pourrait aussi être imputé à ce que nous appelons l'Hypothèse de la Terre rare, ce qui suggère que même s'il peut y avoir plusieurs planètes similaires à la Terre, les conditions particulières sur Terre -- soit liées aux spécificités du système solaire ou à sa relation avec la Lune (une lune aussi large n'est pas monnaie courante pour une si petite planète et contribue à notre climat particulier et aux caprices de nos océans), ou à quelque chose sur la planète elle-même -- sont exceptionnellement propices à la vie.

2. Nous sommes les premiers

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Pour les partisans du groupe 1, si les Grand filtre n'est pas derrière nous, le seul espoir que nous ayons est que les conditions de l'univers soient depuis peu, pour la première fois depuis le Big Bang, en train d'atteindre un stage permettant à la vie intelligente de se développer. Dan ce cas, nous et de nombreuses autres espèces pourrions être sur le chemin vers la super-intelligence, et cela n'a simplement pas encore eu lieu. Nous sommes ici au bon moment pour devenir l'une des premières civilisations super-intelligentes.

Un exemple de phénomène pouvant apporter une vraisemblance à la théorie est la prévalence d'explosions de rayons gamma, gigantesques éclats observables dans les galaxies lointaines. Comme il a fallu à la jeune Terre quelques centaines de millions d'années avant que les astéroïdes et les volcans ne s'éteignent et que la vie soit possible, les premières périodes de l'existence de la Terre étaient peut-être pleines d'événements cataclysmiques comme les explosions de rayons gamma qui brûleraient tout aux alentours et empêcheraient toute forme de vie de se développer passé un certain stage. Peut-être sommes-nous en plein dans une transition astrobiologique et ce serait la première fois que la vie aura été en mesure d'évoluer aussi longtemps, sans inetrruption.

3. Nous sommes foutus (Le Grand filtre est devant nous)

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Si nous ne sommes ni rares ni en avance, les partisans du groupe 1 en concluent que le Grand filtre doit se situer dans le futur. Cela signifierait que la vie évolue régulièrement jusqu'au point où nous en sommes, mais que quelque chose empêche la vie d'aller plus loin et d'atteindre une haute intelligence dans presque tous les cas -- et nous en faisons pas exception.

Un des prochains probables Grands filtres serait un événement cataclysmique ayant régulièrement lieu, comme les explosions de rayons gamma, sauf qu'il n'aurait pas encore eu lieu te ce ne serait qu'une question de temps avant que toute vie terrestre soit rasée de la surface de la Terre. Autre possibilité: toute civilisation intelligente finit par s'auto-détruire une fois qu'un certain niveau de technologie est atteint.

C'est pourquoi Nick Bostrom, philosophe et professeur à l'université d'Oxford déclare que «pas de nouvelles, bonnes nouvelles». Même la découverte d'une forme de vie simple sur Mars serait dévastatrice, car elle supprimerait plusieurs Grands filtres potentiels derrière nous. Et si l'on devait trouver une forme de vie complexe fossilisée sur Mars, selon Nick Bostrom, «il s'agirait de la pire nouvelle jamais imprimée sur une couverture de journal» car cela signifierait que le Grand filtre est presque obligatoirement devant nous -- ce qui condamnerait notre espèce. Nick Bostrom est d'avis que pour ce qui est du paradoxe de Fermi, «le silence du ciel est d'or».

Groupe d'explication #2: les civilisations de Type II et III existent -- et si nous n'en avons pas reçu de nouvelles, c'est pour des raisons logiques.


Les explications du groupe 2 se débarrassent de toutes les notions selon lesquelles nous serions rares, spéciaux ou premiers en quoi que ce soit -- au contraire, elles défendent le Principe de médiocrité, dont le point de départ est qu'il n'a rien de spécial ou rare dans notre galaxie, système solaire, planète, ou niveau d'intelligence, jusqu'à preuve du contraire. Ils ne concluent pas non plus aussi facilement que le manque de preuves de l'existence d'êtres à l'intelligence supérieur est la preuve de leur non existence -- soulignant le fait que notre recherche de signaux s'étend seulement à 100 années-lumière (0,1% de la galaxie) et suggérant plusieurs explications possibles. En voici 10:

Possibilité 1) La vie super-intelligente pourrait très bien avoir déjà visité la Terre, mais avant notre arrivée. En totalité, les humains savants n'ont été présents qu'environ 50000 ans, une période négligeable. Et l'histoire documentée ne remonte qu'à 5500 ans - des tribus ancestrales ont peut-être rencontré des aliens, mais ils n'avaient aucun moyen d'en parler.

Possibilité 2) La galaxie a été colonisée, mais nous vivons dans une zone rurale désolée. Les Amériques ont peut-être colonisées par des Européens bien avant que quiconque, dans une tribu de l'extrême nord du Canada, en ait eu conscience. Peut-être l'urbanisation joue-t-elle un rôle dans les colonies interstellaires d'espèces supérieures, dans lequel tous les systèmes solaires voisins d'une zone définie sont colonisés et en communication, et il serait peu pratique ainsi que dénué de sens que quiconque fasse le déplacement jusqu'au coin reculé où nous vivons.

Possibilité 3) Le concept entier de colonisation physique est incroyablement barbare pour des espèces avancées. Vous vous souvenez de l'image de la civilisation de Type II ci-dessus, avec la sphère autour des étoiles? Avec toute cette énergie, ces espèces ont peut-être créé un environnement parfait comblant leurs moindres besoins. Elles ont peut-être des moyens ultra avancés de réduire leurs besoins en ressources et aucun intérêt de quitter leur utopie heureuse pour explorer l'univers froid, vide et non développé.

Une civilisation encore plus avancée peut considérer le monde physique comme un endroit horriblement primitif, parce qu'elle aurait depuis longtemps maîtrisé sa propre biologie et connecté son cerveau à une réalité virtuelle, un paradis éternel. Ils considèrent peut-être la mortalité, les désirs et les besoins de la même façon que nous voyons les espèces maritimes primitives vivant dans un océan froid et sombre.

Possibilité 4) Il y a dans l'univers d'effrayantes civilisations prédatrices, et ces formes de vie intelligente ont mieux à faire que d'envoyer des signaux et révéler leur emplacement. Voilà un concept fort peu plaisant qui expliquerait pourquoi les satellites SETI n'ont toujours reçu aucun signal. Cela signifie aussi que nous sommes les nouveaux arrivants très naïfs, assez stupides et imprudents pour envoyer des signaux extérieurs. Un débat fait rage en ce moment pour savoir si nous devrions nous adonner au METI (Messages aux intelligences extraterrestres -- l'inverse de SETI) ou pas, et le camp du non est le plus fourni. Stephen Hawking met en garde: «Si des aliens nous rendent visite, le résultat serait comme lorsque Christophe Colomb est arrivé en Amérique, ce qui ne s'est pas avéré positif pour les Indiens natifs.» Même Carl Sagan (qui pense que toute civilisation assez avancée pour les voyages interstellaires serait altruiste, et non hostile) a déclaré que l'utilisation de METI était «très peu sage et immature», et a recommandé que «les nouveaux enfants d'un cosmos étrange et incertain écoutent en silence pendant un long moment, en apprenant patiemment de l'univers et en comparant les notes, avant d'hurler dans une jungle inconnue que nous ne comprenons pas.» Effrayant.[2]

Possibilité 5) Il n'existe qu'une seule forme de vie super intelligente -- une civilisation «superprédatrice» (comme les humains sur Terre) -- qui est bien plus avancée que quiconque et le reste en exterminant toute civilisation intelligente dès que celle-ci dépasse un certain niveau d'intelligence. Ce serait terrible. Selon cette espèce supérieure, une espèce intelligente émergeante devient comme un virus en grandissant. Cette théorie suggère que quiconque a été le premier dans la galaxie à atteindre l'intelligence gagne, et maintenant plus personne d'autre n'a sa chance. Cela expliquerait le manque d'activité dans l'univers.

Possibilité 6) Il y a plein d'activité et de bruit dans l'univers, mais notre technologie est trop primitive et nous écoutons les mauvaises choses. Comme d'entrer dans un immeuble de bureaux moderne, d'allumer un walkie-talkie, et en n'entendant rien (car bien sûr on n'entendrait rien car tout le monde utilise un cellulaire, pas un walkie-talkie) et d'en conclure que l'immeuble doit être vide.

Possibilité 7) Nous recevons des contacts d'autres formes de vie intelligente, mais le gouvernement les dissimule. C'est une théorie idiote, mais je me devais d'en parler parce qu'on en parle souvent.

Possibilité 8) Les civilisations supérieures savent que nous existons et nous observent (ou «Hypothèse du zoo«). Aussi loin que portent nos connaissances, les civilisations super-intelligentes existent dans une galaxie strictement régulée, et notre Terre est traitée comme un parc national protégé, avec une stricte règle «Regardez mais ne touchez pas» pour des planètes comme la nôtre. Nous ne les remarquerions pas, parce que si une espèce beaucoup plus intelligente voulait nous observer, elle saurait le faire sans qu'on la remarque.

Possibilité 9) Les civilisations supérieures sont là, autour de nous. Mais nous sommes trop primitifs pour les remarquer. Michio Kaku résume la théorie ainsi:

Imaginons une fourmilière en plein milieu de la forêt. Et juste à côté, on construit une gigantesque autoroute à 10 voies. Et la question est la suivante: «Les fourmis seraient-elles capables de comprendre ce qu'est une autoroute? Comprendraient-elles les motivations et la technologie de l'espèce qui la construit?

Donc ce n'est pas que nous ne pouvons pas percevoir les signaux de Planète X avec notre technologie, c'est que nous ne pouvons simplement pas comprendre ce que sont les signaux de Planète X ou ce qu'ils essaient de faire. Ils sont tellement en avance sur nous que même s'ils essayaient de nous éclairer, ce serait comme d'essayer d'apprendre internet aux fourmis.

Possibilité 10) Nous nous trompons totalement sur notre réalité. Il existe de multiples façons pour nous d'avoir totalement tort sur ce que nous pensons. L'univers peut apparaître d'une façon et être autre chose, comme un hologramme. Ou peut-être que nous sommes les aliens et que nous avons été planté ici comme des fertilisants. Il y a même une chance que nous fassions partie d'une simulation sur ordinateur.

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Dans cette recherche d'une intelligence extraterrestre, je ne sais pas vraiment vers quel côté je penche. Franchement, les idées que nous puissions être officiellement seuls dans l'univers ou officiellement entourés sont aussi effrayantes l'une que l'autre.

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