The Universe Is Too Big for Visitors: Why Aliens Would Be Watching Dinosaurs

Usiamo "anni luce" come se fossero solo miglia un po' piu grandi. Non lo sono. Un anno luce equivale a 5,88 trilioni di miglia, la distanza che la luce percorre in un singolo anno viaggiando a 186.000 miglia al secondo. La nostra galassia, la Via Lattea, ne misura circa 100.000. Lascia che il concetto ti penetri per un momento.

Quando parliamo dell'immensita dello spazio, non stiamo parlando di "lontano" in un senso che gli esseri umani abbiano mai sperimentato. Stiamo parlando di distanze cosi incomprensibili che il semplice atto di osservare diventa una forma di viaggio nel tempo. E questo cambia tutto sul significato reale di "vedere" un'altra civilta.

Il problema della scala

Cominciamo solo dalla nostra galassia, una delle circa due trilioni di galassie nell'universo osservabile. La Via Lattea contiene tra i 100 miliardi e i 400 miliardi di stelle. Il nostro sistema solare si trova a circa 26.000 anni luce dal centro galattico, piu o meno a meta strada lungo uno dei bracci a spirale.

Per attraversare la nostra galassia alla velocita della nostra navicella piu veloce, la Voyager 1, che viaggia a circa 61.000 km/h, ci vorrebbero circa 1,7 miliardi di anni. Non e un errore di battitura. Miliardi. Con la M. I dinosauri si estinsero 65 milioni di anni fa. La Voyager 1 dovrebbe viaggiare per 26 volte piu a lungo dell'intero regno dei dinosauri solo per attraversare il nostro vicinato cosmico.

E questa e solo la Via Lattea. La galassia principale piu vicina, Andromeda, si trova a 2,5 milioni di anni luce di distanza. Il confine dell'universo osservabile? 46 miliardi di anni luce. Siamo granelli su un granello, che fluttuano in un oceano di vuoto cosi vasto che "infinito" non riesce nemmeno a rendere l'idea.

La luce e una macchina del tempo

Qui le cose diventano strane. Poiche nulla viaggia piu veloce della luce, ogni volta che guardiamo qualcosa nello spazio, stiamo guardando il passato. Non metaforicamente. Letteralmente.

Il sole che vedi nel cielo non e il sole di adesso: e il sole di 8 minuti e 20 secondi fa. Se il sole scomparisse improvvisamente, non lo sapremmo per oltre 8 minuti. Continueremmo a sentire il suo calore, a vedere la sua luce, completamente ignari della catastrofe gia avvenuta.

Il sistema stellare piu vicino, Alpha Centauri, si trova a 4,24 anni luce di distanza. Quando lo guardi, stai vedendo luce che ha lasciato quella stella oltre quattro anni fa. La galassia di Andromeda ci appare com'era 2,5 milioni di anni fa, prima ancora che gli esseri umani esistessero. Gli oggetti piu distanti che possiamo osservare ci mostrano l'universo com'era 13,8 miliardi di anni fa, appena qualche centinaio di milioni di anni dopo il Big Bang.

Quando guardi il cielo notturno, non stai vedendo l'universo com'e. Lo stai vedendo com'era: un museo di momenti che non esistono piu.

Non esiste un "adesso" attraverso lo spazio. Il presente e strettamente locale. Tutto il resto e storia, e piu lontano guardi, piu in profondita nella storia ti addentri.

Il problema dei dinosauri

Questo ci porta all'intuizione fondamentale che la maggior parte delle discussioni sulla vita aliena manca completamente.

I dinosauri si estinsero circa 65 milioni di anni fa. Cio significa che la luce di quell'evento di estinzione, l'impatto dell'asteroide, gli incendi, le nubi di polvere, sta viaggiando verso l'esterno attraverso lo spazio da 65 milioni di anni. Quella luce ha ora raggiunto una sfera con un raggio di 65 milioni di anni luce.

Qualsiasi civilta all'interno di quella sfera, che puntasse i propri telescopi verso la Terra in questo momento, non ci vedrebbe. Starebbe osservando il periodo Cretaceo. Vedrebbe i dinosauri. E non avrebbe idea che 65 milioni di anni dopo, una specie di scimmie senza pelo si sarebbe chiesta se c'e qualcuno la fuori.

Ora considera questo: la luce della civilta umana, i nostri segnali radio, le trasmissioni televisive, tutto cio che ci identifica come specie tecnologica, viaggia verso l'esterno da soli circa 100 anni. Cio significa che la nostra "firma" ha raggiunto una sfera di soli 100 anni luce di raggio.

La nostra galassia ha un diametro di 100.000 anni luce. Il nostro segnale ha coperto lo 0,1% del diametro. Siamo una minuscola bolla di rilevabilita in un oceano di silenzio cosmico.

La conversazione impossibile

Anche se in qualche modo rilevassimo un'altra civilta, la comunicazione sarebbe di fatto impossibile.

Un semplice "ciao" verso il sistema stellare piu vicino impiegherebbe 4,24 anni per arrivare. La risposta impiegherebbe altri 4,24 anni per tornare indietro. Un viaggio di andata e ritorno di 8,5 anni per un singolo scambio. E questo con il nostro vicino piu prossimo.

Scala questo a distanze galattiche. Una civilta dall'altro lato della Via Lattea ci invia un messaggio. Impiega 100.000 anni per arrivare. Rispondiamo. Impiegano altri 100.000 anni per raggiungerli. Un singolo scambio che copre 200.000 anni.

Immagina di inviare un messaggio sapendo che i tuoi pronipoti, cento generazioni da ora, potrebbero ricevere una risposta. Quella non e comunicazione. E archeologia.

L'intera civilta umana, dalle prime citta a oggi, copre circa 10.000 anni. Dovremmo mantenere una civilta stabile e tecnologicamente avanzata per 20 volte piu a lungo di quanto siamo esistiti, solo per completare un singolo scambio con qualcuno dall'altra parte della galassia. L'Impero Romano sorse e cadde in circa 1.000 anni. Stiamo parlando di fare qualcosa che nessuna societa umana ha mai nemmeno lontanamente raggiunto.

Il problema della tempistica

Ecco la matematica che rende il contatto essenzialmente impossibile, anche se la galassia brulica di vita.

La Terra ha 4,5 miliardi di anni. La civilta umana, la parte capace di inviare o ricevere segnali, esiste da circa 10.000 anni. Cio significa che se scattassi un'istantanea casuale della Terra in un qualsiasi momento della sua storia, avresti circa lo 0,0002% di probabilita di coglierci durante la nostra finestra tecnologica.

Ora immagina una civilta a 50.000 anni luce di distanza. La luce che ci arriva da loro e partita 50.000 anni fa. La luce che arriva a loro da noi e partita 50.000 anni fa. Per "vederci" a vicenda come civilta tecnologiche, entrambi dobbiamo esistere come civilta tecnologiche nello stesso momento cosmico, tenendo conto del tempo di viaggio della luce.

Se le civilta durano tipicamente 10.000 anni (ed e una stima ottimistica, dato il nostro andamento), e la galassia ha 13 miliardi di anni, le finestre per l'osservazione reciproca sono infinitesimamente piccole. Due navi che si incrociano nella notte, eccetto che la notte dura miliardi di anni e le navi si muovono a velocita diverse in direzioni diverse.

Riformulare il paradosso di Fermi

Il paradosso di Fermi chiede: se l'universo e cosi grande e cosi vecchio, dove sono tutti? Le risposte abituali coinvolgono cose come il Grande Filtro, o civilta che si autodistruggono, o che si nascondono deliberatamente.

Ma c'e una risposta piu semplice che non richiede alcuna spiegazione speciale: l'universo e strutturato per l'isolamento.

Non e che le civilta siano rare (anche se potrebbero esserlo). Non e che si autodistruggano (anche se potrebbero farlo). E che il limite cosmico di velocita e l'immensita dello spazio rendono il contatto, persino il rilevamento, statisticamente improbabile. L'universo non e ostile alla vita. E indifferente alla tempistica.

La speranza quantistica

C'e un motivo per cui i fisici si entusiasmano per la meccanica quantistica quando parlano di questo problema. L'entanglement quantistico, la "spettrale azione a distanza" di Einstein, suggerisce che le particelle possono essere correlate attraverso qualsiasi distanza istantaneamente. Due particelle entangled, separate da anni luce, sembrano "conoscere" lo stato l'una dell'altra nel momento in cui una viene misurata.

Questo ha portato a speculazioni sulla comunicazione quantistica come ponte per il divario cosmico. Se l'informazione potesse viaggiare istantaneamente tramite l'entanglement, potremmo teoricamente avere conversazioni in tempo reale attraverso la galassia. Niente piu attese di 100.000 anni per una risposta.

Ma c'e un intoppo. La fisica ha un crudele senso dell'umorismo.

Il teorema di non-comunicazione dimostra che non si puo usare l'entanglement quantistico per inviare informazioni piu velocemente della luce. Quando misuri una particella entangled, ottieni un risultato casuale, correlato con il suo partner, si, ma comunque casuale. Senza un canale classico (limitato alla velocita della luce) per confrontare i risultati, la correlazione non ha significato. L'entanglement ti da correlazione, non comunicazione.

Detto questo, la tecnologia quantistica non e inutile per la comunicazione cosmica. I sensori quantistici potrebbero rilevare segnali molto piu deboli di quanto qualsiasi tecnologia classica possa captare. Il calcolo quantistico potrebbe analizzare enormi set di dati dai radiotelescopi, trovando schemi che non noteremmo mai altrimenti. La crittografia quantistica potrebbe garantire che qualsiasi messaggio inviamo resti sicuro attraverso i millenni.

E chi lo sa? La fisica ci ha sorpreso prima. La relativita generale era fantascienza prima di Einstein. La meccanica quantistica sembrava follia prima di dimostrare la sua validita. Forse c'e una scappatoia che non abbiamo ancora trovato, un modo per sfruttare la stranezza quantistica che non viola la causalita ma colma il divario cosmico.

Ma fino ad allora, siamo ancora legati alla luce. Ancora in attesa. Ancora a guardare il passato mentre il presente si svolge senza essere visto.

Cosa significa tutto questo

Non sto cercando di essere deprimente. C'e qualcosa di profondo in questa solitudine, qualcosa di quasi bello nella nostra posizione.

Esistiamo in una breve finestra di tempo cosmico. La luce della nostra civilta sta appena iniziando il suo viaggio verso l'esterno. Tra qualche milione di anni, esseri su mondi lontani potrebbero guardare la nostra regione di spazio e vedere prove che qualcosa di tecnologico e esistito qui. Non ci vedranno in diretta. Vedranno la nostra eco.

E noi stiamo facendo la stessa cosa. Ogni segnale che cerchiamo, ogni esopianeta che esaminiamo in cerca di segni di vita: non stiamo guardando il presente. Stiamo guardando la storia. Speriamo che da qualche parte nel vasto museo del cosmo, nell'ala giusta al momento giusto, qualcuno abbia lasciato un messaggio.

Non siamo soli perche l'universo e vuoto. Siamo soli perche l'universo e troppo grande e troppo lento per qualsiasi altra cosa.

Forse ci sono diecimila civilta nella nostra galassia in questo momento. Forse ce n'e un milione. Non importa. La struttura stessa dello spaziotempo ci tiene separati. Stiamo tutti guardando il passato degli altri, separati da abissi di tempo che fanno sembrare l'eta della nostra intera specie un battito di cuore.

Se questo sembra solitario, considera l'alternativa: potremmo essere gli unici a vivere questo momento. Gli unici esseri nell'universo osservabile a contemplarne l'immensita. L'unica coscienza che ha alzato lo sguardo verso le stelle e si e chiesta il perche.

Questo non e niente. Questo e tutto.