Sobre la vida en el Universo y la Paradoja de Fermi

Un mensaje en nuestro umbral

El principal inconveniente del SETI convencional es el inmenso intervalo de tiempo necesario para que las señales de radio tras*iten entre las estrellas. Si descubriéramos otra civilización a 1.000 años luz de distancia, tardaríamos al menos 2.000 años en recibir una respuesta a cualquier mensaje que les enviásemos. Eso no es lo que se dice una charla animada. Visto desde una perspectiva geológica o evolutiva, dos milenios son un abrir y cerrar de ojos, pero a escala humana es una lentitud exasperante.

Sin embargo, hay una posibilidad más esperanzadora. Los humanos podríamos mantener una conversación con una inteligencia extraterrestre, y casi a tiempo real, a través de un sustituto en la forma de una sonda que los extraterrestres habrían enviado hasta el sistema solar, donde el tiempo de desplazamiento de las señales se mide en horas o minutos. Ronald Bracewell planteó esta posibilidad en los comienzos del SETI, y desde entonces ha sido un tema recurrente.

Desde el punto de vista de los alienígenas, la gran ventaja que ofrece una sonda es que puede plantarse y olvidarse uno de ella. Con el diseño adecuado, podría sobrevivir a la civilización que la envió. No necesita una gran antena, salvo que se requiera para informar al centro de mando en el planeta de origen. Los radiotelescopios de la Tierra no tuvieron problema en captar la señal de la nave Pioneer 10 en los márgenes del sistema solar (hace unos años se perdió el contacto), y su tras*misor no era más potente que una bombilla de árbol de Navidad.

Una sonda alienígena podría almacenar una ingente cantidad de información en un chip diminuto; una vez hubiera establecido contacto con nosotros, su supercomputadora podría iniciar un intenso intercambio educativo y cultural. En principio, la sonda podría tener cualquier tamaño, pero por el momento pienso en algo parecido a uno de nuestros satélites de comunicaciones.

Si cerca de nuestro planeta hubiese una sonda alienígena, ¿nos daríamos cuenta? Desde nuestro punto de vista, lo mejor sería una sonda en órbita alrededor de la Tierra. Pero podemos descartarlo: la inmensa cantidad de material en órbita (en su mayor parte chatarra) se ha catalogado con todo detalle, y no hay objetos desconocidos circulando por encima de nuestras cabezas. ¿Y más lejos? Una pequeña sonda en órbita geosincrónica (que es mucho más alta), o alrededor de la Luna, probablemente habría escapado a nuestra atención en estos momentos.

La mecánica newtoniana demuestra que las órbitas estables a largo plazo son pocas y deben escogerse con sumo cuidado para eludir la necesidad de corregir la órbita con frecuencia. Por suerte, hay dos puntos en el espacio donde los campos gravitatorios combinados del Sol y la Tierra crean órbitas estables que llevan el paso con respecto a la Tierra en su viaje alrededor del Sol; técnicamente, se conocen como puntos L4 y L5 de Lagrange. Los científicos del SETI se están ocupando de ellos; ya se han realizado varias búsquedas preliminares de los puntos de Lagrange, pero no han revelado nada inusual. Lo que todavía no se ha intentado, por lo que yo sé, es enviar un haz de potentes señales de radio desde la Tierra hacia L4 y L5 con el propósito de «despertar» una posible sonda extraterrestre que pudiera estar allí aparcada.

El resto del sistema solar es tan vasto que una búsqueda sistemática de una sonda pequeña no es realista. Un objeto artificial en el cinturón de asteroides, donde estaría rodeado de rocas en órbita de todas las formas y tamaños, sería casi con seguridad imposible de identificar, sobre todo si se encuentra anclado a un asteroide. Una forma esférica o cónica precisa, o un conjunto de objetos conectados mediante puntales sin duda nos pondrían en alerta, pero si los alienígenas quisieran ocultar deliberadamente una sonda, no les costaría nada. El sistema solar podría estar plagado de sondas extraterrestres y ni nos enteraríamos a no ser que nos enviaran alguna señal.

No hay ninguna razón para pensar que una sonda en el sistema solar haya llegado en tiempos recientes. Podría haber sido enviada hace millones de años por una civilización que, con la ayuda de observaciones remotas, hubiera determinado que había vida en la Tierra. La sonda se habría mantenido pasiva, observando nuestro planeta y pasando el tiempo hasta que emergiera una sociedad tecnológica. En ese momento, si la computadora de la sonda lo considerara prudente, podría iniciar el contacto. ¿Cómo se produciría éste? El método más obvio sería que la sonda nos enviase una señal de radio.

Para que pudiéramos reconocer su naturaleza excepcional, la señal tendría que llamar nuestra atención saliéndose mucho de lo habitual. Una sugerencia (usada por Carl Sagan en Contacto) es que la sonda nos reenviara una antigua emisión de nuestra propia radio o televisión. No cabe duda que nos dejaría pasmados que uno de nuestros radiotelescopios detectara una emisión de I Love Lucy procedente del espacio profundo. (Para que conste, la primera emisión de I Love Lucy tuvo lugar el 15 de octubre de 1951.) Por otro lado, si fueran telespectadores quienes recibieran la emisión en sus televisores, no les parecería raro, sólo otra reposición entre tantas.

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Nanosondas, mensajeros víricos y genomas manipulados

Una objeción a la estrategia de «hacer correr la voz» por medio de sondas de alta velocidad en lugar de señales de radio es el coste. Por ejemplo, una nave espacial de una tonelada que viajase a la moderada velocidad de una décima parte de la velocidad de la luz, requeriría 500 billones de julios de energía para su lanzamiento, el equivalente a toda la potencia generada en la Tierra durante varias horas. Y eso sin tener en cuenta que, ¡de algún modo!, la nave tendrá que frenar a su llegada, lo que podría requerir la misma cantidad de energía, sino más. Tendría que ser enorme la motivación para embarcarse en un proyecto como éste sólo por altruismo o curiosidad (y no por desesperación, por ejemplo para conservar algo antes de una hecatombe), sobre todo si se contempla enviar toda una flota de sondas que cubran una amplia sección de la galaxia.

Por suerte, hay una manera de reducir de forma drástica el factor energético, que consiste en construir sondas inteligentes que puedan repararse a sí mismas y reproducirse por el camino. En lugar de enviar una sonda individual a cada sistema estelar que le parezca prometedor, ET podría lanzar una única sonda que se vaya multiplicando. La idea de máquinas con capacidad de autorreplicarse fue explorada originalmente por el matemático húngaro John von Neumann, a quien, junto a Alan Turing, un matemático especialista en romper códigos secretos durante la segunda guerra mundial, se le atribuye la invención de las modernas computadoras electrónicas (que por fin hicieron realidad las ideas de Babbage del siglo XIX).

Una computadora es una máquina universal, en el sentido de que cualquiera de ellas se puede programar para resolver todos los problemas computables. El concepto de computadora universal conduce de forma natural a la idea de constructor universal, una máquina capaz de hacer otras máquinas siguiendo un programa interno. Con un programa adecuado, una máquina de Von Neumann podría incluso realizar copias de sí misma (incluidas las instrucciones para copiarse) y, por lo tanto, constituiría una máquina con capacidad de reproducirse a sí misma.

No es difícil imaginar una civilización avanzada que enviara sondas de Von Neumann para explorar la galaxia. Al llegar a un sistema estelar, una de estas máquinas podría extraer de asteroides o cometas las materias primas necesarias para replicarse. Entonces una parte de su progenie podría dedicarse a estudiar los planetas, y tal vez a establecer contacto con la vida inteligente, enviando la información recogida de vuelta a su planeta de origen. Incluso podrían permanecer de manera indefinida en el sistema solar funcionando como balizas, o como sondas silenciosas, mientras otras viajan hasta el siguiente sistema solar. El proceso continuaría ad infinitum, en cuyo caso el número de sondas aumentaría de manera exponencial. De este modo, los costes de construcción del programa de exploración no recaerían en su totalidad sobre la civilización original.

Hay posibilidades de mejorar el coste de forma aún más drástica por medio de la miniaturización, prescindiendo de equipos innecesarios y radiotransmisores. Si el cometido de la sonda es sólo el de divulgar un mensaje, o información básica sobre la civilización que lo envía, hay una manera mucho más fácil de cumplirlo, que es usando nanotecnología. En 1959, el mismo año en que Cocconi y Morrison publicaron su artículo visionario sobre el SETI, se pudo escuchar una conferencia no menos visionaria dictada por Richard Feynman, el brillante y creativo físico teórico. Titulada «Hay mucho espacio al fondo», la conferencia se anticipó a la ingeniería a escala molecular varias décadas antes de que ésta diera sus primeros frutos.

En la actualidad la nanotecnología avanza con gran rapidez. Primero fue el increíble microchip menguante, luego el microscopio de fuerza atómica, capaz de mover átomos individuales de forma controlada, luego los nanotubos de carbono y los puntos cuánticos. Es más que probable que la nanotecnología tenga una gran repercusión en los medios de almacenar información. Se ha estimado que el contenido de una buena enciclopedia podría empaquetarse en un volumen menor que el de una bacteria. El progreso es tan rápido que los alarmistas predicen el fin del mundo tal como lo conocemos, cuando unas nanomáquinas fuera de control tras*formen la superficie del planeta en una «plasta gris». En sentido estricto, «nano» se refiere a la escala de tamaño de una milmillonésima de metro, que corresponde a una molécula grande, pero el término se utiliza de forma más laxa para referirse a toda la ingeniería a escala ultrapequeña.

En un futuro no muy lejano, cuando los humanos seamos capaces de construir micromáquinas o nanomáquinas que almacenen cantidades prodigiosas de información, podremos utilizarlas como sondas espaciales. A causa de su diminuto tamaño, se podrían acelerar hasta alcanzar altas velocidades (digamos que 0,01 por ciento de la velocidad de la luz) con un coste muy bajo, tal vez sin necesidad de cohetes. Todavía tardarían varios millones de años en alcanzar sus objetivos, pero la prisa no entra en el escenario que estoy explorando. No cuesta imaginar una civilización avanzada que empaquete minibancos de datos en cápsulas microscópicas que esparza a millones por toda la galaxia.

Una nanosonda se diferencia de la sonda de tipo Bracewell que hemos comentado anteriormente en que no podría enviar señales de radio para atraer la atención. Entonces ¿de qué modo tendría un impacto? Aquí es donde entra la idea de Von Neumann. Si la nanosonda fuera una máquina de Von Neumann autorreplicante, al llegar a su destino podría replicarse sin cesar hasta formar una espuma que a algún científico curioso se le ocurriera examinar con un potente microscopio. Pero hay una estrategia más elegante. La naturaleza ya ha inventado unas nanomáquinas muy bien empaquetadas y con un gran contenido de información; las llamamos bichito.

Un bichito típico contiene miles de bits de información codificada en ARN o ADN, suficiente para un mensaje decente. Entonces, ¿por qué no construir con técnicas de ingeniería genética millones de bichito y empaquetarlos en microsondas del tamaño de un guisante que se puedan dispersar por la galaxia? Cada bichito podría llevar un mensaje para cualquier vida inteligente del futuro en el planeta de destino, gracias a la simple solución de programar los bichito para que «infecten» cualesquiera células con ADN con las que entren en contacto. El bichito inserta entonces su mensaje en el material genético de las células germinales del organismo hospedador (que es lo que hacen los llamados retrovirus endógenos), y la célula, quiera o no, lo replicará y tras*mitirá el mensaje a todas las generaciones futuras. De este modo, el bichito podría extenderse como el fuego por el ecosistema hospedador, y su información se preservaría durante millones de años hasta que un futuro Craig Venter comenzara a secuenciar genomas y tropezara con el mensaje.

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INDICIOS DE UNA DIÁSPORA GALÁCTICA

¿Dónde están todos?

Durante el verano de 1950, el físico italiano Enrico Fermi estuvo trabajando en Los Álamos, en Nuevo México. Fermi ya era entonces una figura legendaria de la física teórica gracias a que había resuelto un gran número de problemas de la mecánica cuántica, la física de partículas y la astrofísica, y a que había desempeñado un papel central en el proyecto Manhattan. Era visto como el genio arquetípico. Un día Fermi se dirigía a comer con unos colegas, entre los que se contaba Edward Teller, conocido a veces como el padre de la bomba de hidrógeno, y John von Neumann (a quien mencioné en el capítulo anterior con relación a las máquinas autorreplicantes), cuando la conversación giró en torno a los ovnis, o «platillos volantes», como los había bautizado la prensa, que por aquel entonces se avistaban en gran número.

La charla derivó de manera natural hacia una animada discusión sobre la probabilidad de que haya vida extraterrestre y de que los platillos volantes fuesen en efecto naves espaciales alienígenas. A mitad del debate, Fermi preguntó de repente: «¿Dónde están todos?», refiriéndose, por supuesto, a los supuestos alienígenas. Si la galaxia está repleta de vida, explicó, la Tierra debería haber sido colonizada en el pasado. Los extraterrestres deberían haber estado aquí desde hace mucho tiempo, y deberíamos conocerlos.

El argumento básico de Fermi es sencillo. La vida en la Tierra ha tardado 3.000 o 4.000 millones de años en evolucionar hasta la inteligencia y la tecnología. Si, al mismo tiempo que en la Tierra, hubiera comenzado la vida en otro planeta, llamémosle X, la probabilidad de que la vida en X hubiera alcanzado el mismo nivel de tecnología que los humanos en este momento, o de unos pocos miles de años arriba o abajo, es extraordinariamente pequeña.

Pensemos en los muchos eventos aleatorios que se han producido durante los miles de millones de años de evolución, como el impacto que acabó con la vida de los dinosaurios hace 65 millones de años. ¿Cuál es la probabilidad de que en el planeta X se produjese un impacto similar que además hubiera provocado una tras*formación parecida y más o menos al mismo tiempo? poco apreciable. Si X evolucionó hasta la vida inteligente y la tecnología siguiendo una vía evolutiva distinta, podría haber alcanzado el nivel de la tecnología humana decenas o incluso millones de años antes que nosotros. O después.

Si la Tierra fuese típica y si ahí afuera hubiese montones de planetas X, en algunos de ellos la vida evolucionaría hasta la tecnología más despacio que aquí, así que a esos planetas todavía les quedaría mucho tiempo antes de alcanzar nuestro nivel tecnológico, tal vez 100 millones de años o más. Ahora añadamos a eso que hubiera planetas parecidos a la Tierra antes de que nuestro sistema solar siquiera existiera: en esos planetas, la vida le llevaría mucha ventaja a la nuestra.

Juntando todo esto, la conclusión es evidente: si la vida está muy extendida y la Tierra es típica, debería haber habido muchos planetas con civilizaciones avanzadas que hubieran conquistado el espacio hace mucho, mucho tiempo. Entonces, ¿por qué todavía no han llegado aquí los extraterrestres? Esto es, en pocas palabras, lo que ha dado en conocerse como «paradoja de Fermi». En sentido estricto, no se trata de una paradoja tal como la definen los filósofos sino, simplemente, una consecuencia ineludible de unas suposiciones bastante plausibles. Pero ¿cuál es la respuesta?

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Los humanos han sido siempre propensos a migrar por curiosidad, ganancias materiales o conquista. Pero podría haber muchos motivos para que una civilización alienígena se expanda por el espacio, algunas de las cuales tendrían muy poco sentido para nosotros.

Una cuestión que en este caso carece de relevancia es la enorme distancia que existe entre las estrellas. Es cierto que, a las velocidades que podemos alcanzar los humanos, llevaría mucho tiempo completar el viaje desde un sistema estelar a otro, incluso para una nave muy veloz. Sin embargo, a una décima parte de la velocidad de la luz, para que una nave cruzara la galaxia sólo se necesitaría un millón de años.

Si hubiera existido alguna civilización alienígena en algún lugar de la galaxia durante, pongamos, los últimos mil millones de años, un viaje de un millón de años todavía se encontraría dentro de su escala de tiempo. Naturalmente, quizá no quisiera realizar el viaje de un solo golpe. Lo más probable es que se desplazara de un planeta a otro cercano, tal vez en enormes arcas espaciales que tardarían varias generaciones en completar el viaje, y se instalaran en cada nuevo planeta. Con el tiempo, la colonia maduraría y los colonos se aventurarían hasta el siguiente planeta adecuado, y así sucesivamente.

Esta colonización progresiva es más lenta que una expedición con un destino específico, pero no mucho a una escala astronómica. Si una colonia tardara unos mil años en madurar, y si los planetas adecuados se encontraran a una distancia media de unos diez años luz, el tiempo acumulado de residencia planetaria añadiría tan sólo unos 3 millones de años al tiempo total necesario para alcanzar la Tierra desde el interior de la galaxia, donde residen las estrellas más viejas y donde, por consiguiente, cabría esperar que se encontraran las civilizaciones más antiguas y avanzadas. Eso es menos de cuatro millones de años para llegar aquí.

Por supuesto, no cabría esperar que los alienígenas se vinieran derechitos a la Tierra, con todos los apetecibles planetas habitables que se encontrarían por el camino. Más bien podemos imaginar que la civilización original iría extendiendo sus tentáculos colonizadores en todas las direcciones que resultaran prometedoras, tal vez hasta englobar toda la galaxia. Un proceso de difusión como ése llevaría más tiempo, pero aun así constituiría solamente una pequeña fracción de la edad de la galaxia.

Como es obvio, no todas las civilizaciones que viajaran por el espacio estarían interesadas en colonizar la galaxia al estilo de un imperio; mejor que no sea así, pues de lo contrario se producirían continuamente acres conflictos. Pero bastaría una sola de esas comunidades en algún lugar de la galaxia para que se nos plantee el difícil acertijo de Fermi.

Cuando Fermi enunció su «paradoja» original, lo que tenía en mente eran alienígenas de carne y hueso que llegaran a la Tierra, pero puede aplicarse el mismo razonamiento a los artefactos alienígenas, sobre todo si pueden multiplicarse y dispersarse, como las máquinas de Von Neumann. Cuando se trata de la exploración y colonización del espacio, unas máquinas que puedan replicarse ofrecen grandes ventajas en comparación con los pioneros biológicos en cuanto a coste, durabilidad y supervivencia.

Si las civilizaciones extraterrestres son comunes, la galaxia debería estar plagada de máquinas de Von Neumann, pues éstas podrían colonizar toda la Vía Láctea en mucho menos tiempo que la edad del sistema solar. Como hasta el momento no se ha hallado ningún indicio de máquinas de Von Neumann en nuestro vecindario astronómico, podría interpretarse que su ausencia inclina la balanza en contra de la hipótesis de que las civilizaciones extraterrestres son comunes.

El físico Frank Tipler ha defendido enérgicamente que la ausencia aparente de máquinas de Von Neumann en el sistema solar demuestra que estamos solos en el universo. Según sus propias estimaciones, sólo harían falta 300 millones de años para llenar la galaxia con estos dispositivos, así que ha habido tiempo de sobra para que se produzca una oleada turística galáctica. Tipler razona que las sondas de Von Neumann son una forma altamente eficaz de migración interestelar, desde un punto de vista tanto logístico como económico, y que, por consiguiente, su ausencia representa una versión aún más potente de la paradoja de Fermi.

Es fácil imaginar razones por las que unos seres vivos prefieran evitar los viajes entre las estrellas (al fin y al cabo, se trata de un viaje muy largo); en cambio, no es tan fácil de entender por qué no habrían de viajar unas sondas de Von Neumann alienígenas.

El argumento de Tipler funciona sólo si aceptamos su premisa mayor, que es que no hay máquinas de Von Neumann en el sistema solar. ¿Podemos estar seguros de que es así? Obviamente podemos descartar la posibilidad de que las máquinas de Von Neumann se multipliquen hasta infestar el sistema solar. Pero para una estrategia menos agresiva, la situación no está tan clara. Como ya he explicado en el capítulo anterior, son muchos los lugares donde podría esconderse una pequeña máquina inerte sin que nosotros lo sepamos.

Aun así, resulta difícil entender el propósito de un programa de este tipo que no sea el de establecer contacto con la vida inteligente indígena. Y en ese caso, ¿por qué ese inquietante silencio?