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AVANCES DE CIENCIA

La ecuación para encontrar (o no) vida extraterrestre

¿La vida en el universo es común o muy infrecuente? ¿El universo bulle de vida o somos los únicos que estamos aquí?

Los célebres divulgadores Jorge Cham y Daniel Whiteson exploran algunas de estas ideas en un libro que sale a la venta este lunes

Jorge Cham y Daniel Whiteson

No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido de Jorge Cham y Daniel Whiteson, traducción de Maia Fernández Miret (Capitán Swing, 2018)

No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido de Jorge Cham y Daniel Whiteson, traducción de Maia Fernández Miret (Capitán Swing, 2018)

Fragmento de "No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" de Jorge Cham y Daniel Whiteson, traducción de Maia Fernández Miret (Capitán Swing, 2018)

Selección a cargo de Valentina Raffio

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17. ¿Estamos solos en el universo?

¿Estamos solos en el universo? ¿Por qué nadie viene a visitarnos? Si viajas a otro país descubrirás que hay muchas diferencias encantadoras entre el estilo de vida local y el tuyo. Si en ese lugar pides un café, ¿es largo y aguado, o corto y tan intenso que te hace estallar la cabeza? ¿Los baños tienen cuartitos con puertas que se cierran para darte privacidad o no son más que casetas endebles que no sirven para ocultar la diarrea del viajero? ¿Decir que sí con la cabeza quiere decir que sí, que no o que quieres un smoothie con ojos y tentáculos extras? ¿Comen con tenedores o con palillos o usan mariposas entrenadas? ¿Conducen por la izquierda, la derecha o por ambos lados?1 Y, lo que es aún más importante, ¿organizan sus vidas con el fin de acumular dinero, encontrar el amor o mortificar a sus parientes? Por otro lado, también encontrarás muchas cosas que son parecidas a las que ocurren en tu país: la gente come, duerme y habla entre sí. Quizá su desayuno tiene ojitos que la mira, o bebe café aguado servido en un zapato, pero a fin de cuentas come y bebe igual que tú.

El tema es que visitar otras culturas te revela qué partes de tu propia cultura son universales para los humanos, porque provienen de necesidades básicas esenciales para la humanidad —comer, dormir, la cafeína, etc.—, y cuáles son decisiones locales arbitrarias que para nosotros pueden parecer fundamentales —letrinas, utensilios, tentáculos para desayunar, etc.—, pero que muy bien podrían haber sido distintas. Conocer otra cultura es la mejor forma de aprender qué cosas creías que son universales, pero que en realidad son locales.

"Muchas de nuestras ideas erróneas sobre el universo vienen de generalizar en exceso a partir de nuestra ínfima experiencia local"

Jorge Cham y Daniel Whiteson

"No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" (Capitán Swing, 2018)

El mismo principio que se aplica a los desayunos sirve para la ciencia. Muchas de nuestras ideas erróneas sobre el universo vienen de generalizar en exceso a partir de nuestra ínfima experiencia local. Por ejemplo, durante miles de años los humanos imaginamos que estábamos en el centro del universo o, peor aún, que nuestro mundo era todo el universo y que las estrellas y el Sol eran utilería diseñada especialmente para nosotros. Se trataba de ideas completamente razonables, dada nuestra experiencia local.

Tal vez dentro de cinco mil años nuestras ideas actuales nos parezcan vergonzosamente ingenuas. La astronomía ya nos ha enseñado una lección difícil: somos unas personas diminutas que viven en una partícula minúscula en un rincón no muy especial de un universo gigantesco. ¿Qué otras cosas no hemos entendido sobre el universo, puesto que solo podemos verlo desde esta perspectiva? ¿Qué cosas sobre el universo asumimos que son universales cuando en realidad solo son locales? ¿Se consiguen buenos ojos hervidos para llevar a las tres de la mañana cerca de Alfa Centauri?

Pero la pregunta más importante que podemos formular sobre la universalidad de nuestra experiencia tiene que ver con la vida misma: ¿la vida en el universo es común o muy infrecuente? ¿El universo bulle de vida o somos los únicos que estamos aquí? Como solo hemos explorado la Tierra y nuestro vecindario inmediato, es difícil sacar conclusiones sobre cuánta compañía tenemos en el universo. ¿Somos como una tribu primitiva aislada en medio de la selva y totalmente ignorante de las grandes civilizaciones que se extienden a nuestro alrededor? ¿O somos más como un oasis de vida aislado en un inmenso desierto vacío y estéril? Desafortunadamente, ambas posibilidades concuerdan con nuestra experiencia local, así que no podemos notar la diferencia.

Si ahí fuera hay vida inteligente —un gran «si»—, la segunda pregunta que tenemos que formular es: ¿por qué no la conocemos? ¿Por qué no hemos recibido ningún mensaje, carta o invitación de cumpleaños? ¿Somos los únicos seres conscientes en el universo, o las otras civilizaciones están demasiado lejos o nos ignoran a propósito porque quieren que seamos unos parias cósmicos en un juego galáctico de balón prisionero?

Para terminar, si una forma de vida inteligente y tecnológicamente avanzada entrara en contacto con nosotros, ¿qué podríamos aprender hablando con ellos? ¿Qué han descubierto sobre el mundo que nosotros no? Básicamente hemos explorado el universo usando radiación electromagnética —es decir, luz—, porque es lo que usamos para explorar con nuestros ojos. Quizás estos extraterrestres descubrieron que el universo está bañado en algún otro tipo de información —neutrinos o una partícula que aún no conocemos— y tienen un panorama totalmente distinto de las cosas. ¡Igual ni tienen ojos! Se trata de una especulación salvaje, pero todos estos escenarios son posibles, y no tenemos ni idea de cuál corresponde a nuestro universo.

Hasta la idea de aprender sobre los extraterrestres requiere que supongamos muchas cosas sobre cómo se ocupa de sus asuntos la vida inteligente. ¿Escriben libros o se envían información entre sí directamente mediante conexiones cerebrales? ¿Para ellos existen las matemáticas o son un invento humano? Es más, ¿tienen ciencia? Nosotros tuvimos cero ciencia hasta hace vergonzosamente poco tiempo. Incluso hoy, nuestra ciencia básicamente consiste en tomar café, llegar a alguna revelación ocasional y de vez en cuando tener una tarde productiva.

En este capítulo discutiremos lo que sabemos y lo que no sabemos sobre una de las preguntas más profundas de la vida: «¿Estamos solos?». Si no estamos solos, ¿por qué nadie se ha puesto 339 en contacto con nosotros? ¿Queremos entrar en contacto con ellos? Si los conociéramos, ¿qué podríamos aprender sobre la vida, el universo y todo lo demás?

"Estar solo en un cosmos tan vasto querría decir que la vida es extremadamente rara. Si el universo es infinito, ser el único ejemplo de algo es aún más raro: es prácticamente imposible"

Jorge Cham y Daniel Whiteson

"No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" (Capitán Swing, 2018)

i somos las únicas formas de vida en todo el universo, resulta que existe algo muy muy raro sobre nuestra experiencia y nuestro planeta. Estar solo en un cosmos tan vasto querría decir que la vida es extremadamente rara. Si el universo es infinito, ser el único ejemplo de algo es aún más raro: es prácticamente imposible. En un universo infinito ocurre cualquier cosa que tenga una posibilidad de ocurrir, por más pequeña que sea. De hecho, cualquier cosa con una probabilidad finita de ocurrir ocurre con infinita frecuencia. Únicamente las cosas que tienen probabilidades infinitamente pequeñas de ocurrir ocurren exactamente una sola vez.

Por otro lado, si no estamos solos se consolidaría la idea de que la vida e incluso la inteligencia y la civilización no nos conceden un lugar especial en el universo. Querría decir que hay poco de la experiencia humana que revele algo profundo o interesante sobre el universo mismo. Y esto es a la vez emocionante y una lección de humildad.

¿Entonces? ¿Somos especiales o aburridos? El problema es que es muy difícil extrapolar desde nuestra experiencia en un solo planeta hacia una comprensión más general. Existen dos posibilidades, y no sabemos cómo distinguir entre ellas: o bien (1) somos la única vida en el universo o (2) el universo rebosa de vida que no hemos podido detectar porque está demasiado lejos o es demasiado extraña para que la notemos o la reconozcamos.

"Existen dos posibilidades, y no sabemos cómo distinguir entre ellas: o bien (1) somos la única vida en el universo o (2) el universo rebosa de vida que no hemos podido detectar porque está demasiado lejos o es demasiado extraña para que la notemos o la reconozcamos"

Jorge Cham y Daniel Whiteson

"No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" (Capitán Swing, 2018)

Imagínate que eres alumno de primaria. Y un día tu examen de matemáticas viene, inesperadamente, ¡con la hoja de respuestas! Al principio te emocionas, pero luego empiezas a preguntarte: ¿eres el único que recibió las respuestas? Tal vez es un examen de práctica y nadie te lo dijo. O quizás hay otros niños que recibieron las respuestas, pero no quieren que nadie sepa que las tienen. No tienes idea de si eres el único alumno que tuvo esa suerte, o si todos los demás también. Si ningún otro alumno tiene las respuestas, no se les ocurriría preguntarte si tú sí. El hecho de que tú las tengas no te dice si eres especial o no. No puedes saberlo todo sobre lo que ocurre ahí fuera basándote en tu experiencia local.

En el caso de la vida, podemos hacerlo un poquito mejor, pero no mucho. Por ejemplo, podemos observar lo que pasa en la Tierra y estudiar las diversas formas de vida que existen. Si hay rasgos que varían drásticamente de organismo a organismo —por ejemplo, color de piel, sabor favorito de helado— podemos estar seguros de que no son esenciales o fundamentales para la vida, y que la vida en otros planetas podría ser totalmente diferente —quizás el helado de ajo es un éxito atronador en el planeta Zlybroxxia—. En cambio, si hay cosas que son constantes en todas las formas de vida en la Tierra —por ejemplo, la necesidad de tener agua y una fuente de energía—, podemos especular que son comunes a la vida en cualquier lado. Este argumento es especialmente sólido, porque podemos demostrar que algunos elementos comunes de la vida han evolucionado varias veces de forma independiente, como los ojos, por ejemplo —¡en serio!—.

Sería útil dividir algunos de estos asuntos en partes formulando la pregunta como un problema matemático. Por ejemplo, si quisieras calcular cuánta gente vive en tu vecindario, podrías hacerlo con un censo exhaustivo puerta por puerta, o podrías multiplicar la cantidad de casas que hay en tu vecindario por el promedio de personas que viven en una casa típica. Del mismo modo, podemos estimar la cantidad de especies inteligentes con las que podríamos hablar (N) mediante una ecuación matemática que se ve así:

N = nestrellas × nplanetas × fhabitables × fvida × finteligente × fcivil. × L

Donde los componentes son: nestrellas: El número de estrellas en la galaxia. nplanetas: El promedio de planetas por estrella. fhabitables: La fracción de esos planetas que pueden sostener la vida. fvida: La fracción de los planetas habitables que desarrollan vida. finteligente: La fracción de los planetas que desarrollan vida inteligente. fcivil: La fracción de las especies inteligentes que desarrollan una civilización tecnológica y pueden mandar mensajes o naves al espacio. L: La probabilidad de que existan más o menos al mismo tiempo que nosotros.

"Se trata de una fórmula matemática muy sencilla —conocida como la ecuación de Drake—, pero es útil porque divide el problema en partes y muestra que si solo una de las partes es cero, jamás sabremos nada de los extraterrestres, incluso si existen"

Jorge Cham y Daniel Whiteson

"No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" (Capitán Swing, 2018)

Se trata de una fórmula matemática muy sencilla —conocida como la ecuación de Drake—, pero es útil porque divide el problema en partes y muestra que si solo una de las partes es cero, jamás sabremos nada de los extraterrestres, incluso si existen.

Pero ten en cuenta que solo es un cálculo basado en nuestra experiencia local de la vida. A fin de cuentas, estamos muy limitados por nuestra falta de turismo interplanetario. Podemos hacer una lista exhaustiva de los requisitos más generales para la vida, pero tal vez solo funcione para la vida como la conocemos. Es perfectamente posible que la vida adopte formas que no podemos ni imaginarnos, con metabolismos que funcionen increíblemente lento y con ciclos de vida que nos parezcan imposiblemente largos, u organismos que sean absurdamente vastos o cuyas fronteras mutuas y con sus entornos sean borrosas. Así que ten presente que podríamos estar muy equivocados sobre cuáles son esos requisitos para la vida inteligente, y que la única forma de estar seguros es encontrar ejemplos en otras partes del universo. Con esa salvedad, ocupémonos de cada parte de esta ecuación, una a la vez.

Número de estrellas (nestrellas) 

Los astrónomos han determinado que hay una enorme cantidad de estrellas en nuestra galaxia: cien mil millones. Empezar con un número tan grande resulta esperanzador, porque el resto de los componentes de la ecuación podrían ser probabilidades muy pequeñas.

Pero ¿por qué detenernos en nuestra galaxia? Se calcula que hay uno o dos billones de galaxias más en nuestro universo observable. La razón de que empecemos con la Vía Láctea es que si bien las estrellas de nuestra galaxia están muy lejos, las otras galaxias están a una distancia deprimente. Y viajar o comunicarse a esas escalas parece un caso perdido, a menos que dependamos de resquicios como los agujeros de gusano o de motores de curvatura. Concentrémonos por ahora en nuestra galaxia, y guardé- monos en el bolsillo el factor de que existen unos cuantos billones de galaxias más para inflar nuestros números por si nos sentimos muy desanimados.

Número de planetas adecuados para la vida (nplanetas × fhabitables) 

De todas las estrellas que hay en nuestra galaxia, ¿cuántas otras tienen planetas que puedan albergar vida? ¿Y qué tipo de planeta puede albergar vida? ¿Solo planetas rocosos como la Tierra o hay muchos hogares posibles para los seres vivos? Por ejemplo, quizás existan formas de vida que pueden habitar en lo alto de las atmósferas de enormes gigantes de gas congelados, o formas de vida que puedan nadar en la lava de la superficie de pequeños planetas muy calientes. Por ahora, concentrémonos en nuestra búsqueda de planetas terrestres, es decir, planetas rocosos en vez de gaseosos, y similares en tamaño a la Tierra, y que reciban una cantidad parecida de energía solar. Pensar así nos limita más, pero también resulta más realista, dado que la Tierra es el único planeta con vida que conocemos.

Así pues, ¿cuántos planetas acogedores como el nuestro hay en la galaxia? Nuestros telescopios no son lo suficientemente potentes para ver las diminutas rocas oscuras que orbitan alrededor de estrellas brillantes lejanas. No solo están tan lejos que esos planetas nos resultan esencialmente invisibles, sino que están mucho más cerca de sus estrellas que de nosotros y los eclipsan sin remedio. Si ves de frente un gigantesco reflector, jamás notarás una partícula de roca que flote junto a él.

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Número de planetas habitables con vida (fvida)

Si nos concentramos únicamente en nuestra galaxia local, sabemos que hay unos cien mil millones de estrellas, con unos veinte mil millones de planetas terrestres. Veinte mil millones son muchas placas de Petri para crear vida. Así que los números parecen esperanzadores, pero ahora nos metemos en aguas más difíciles: ¿cuántos planetas habitables realmente tienen vida?

Para empezar a pensar en esto primero preguntemos: ¿cuáles son los ingredientes necesarios para la vida? Estudiando la gran diversidad de vida de la Tierra podemos llegar a la conclusión de que siempre parece requerir agua para hacer muchas de las complejas reacciones y transporte químicos, y también parece necesitar grandes cantidades de carbono para fabricar muchas de sus sustancias complejas y proporcionar apoyo estructural, como paredes celulares y huesos. Además, tiende a requerir nitrógeno, fósforo y azufre, sobre todo para hacer ADN y proteínas indispensables.

¿La vida como la conocemos puede formarse sin estos elementos? Algunos han especulado que el silicio podría ocupar el lugar del carbono. Es un divertido ejemplo de un intento de pensar de forma más amplia, pero puesto que el silicio es mucho más pesado y complicado —con catorce protones— que el carbón —con seis protones—, tal vez no sea lo suficientemente abundante para abrir muchos nuevos caminos para la vida.

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Número de planetas habitables con vida inteligente (finteligente)

Una vez que empezó la vida microbiana, ¿qué otras condiciones necesitas para formar vida compleja, y luego vida inteligente? Pues sin duda necesitas tiempo suficiente, así que debes tener largos periodos de calma entre los sucesos que podrían destruir una frágil colonia inicial. En la Tierra, la vida inteligente apareció hace entre cincuenta mil y un millón de años, según el umbral de inteligencia que prefieras —algunos argumentarían que aún no hemos llegado—. Es decir, miles de millones después de que empezara la vida, así que no es un proceso rápido.

Esto impone algunos límites a los lugares en los que puede existir vida. Por ejemplo, si tu planeta se encuentra demasiado cerca del centro de la galaxia, estará bañado por la radiación inmisericorde que emana del agujero negro central y de las estrellas de neutrones. Esta radiación podría hacer estragos en la delicada química de la vida.

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Número de civilizaciones con una tecnología de comunicación avanzada (fcivil) 

En aras del argumento, supongamos que las partes que hemos considerado hasta ahora —nestrellas × nplanetas × nhabitables × nvida × ninteligente— aún arrojan un gran número de especies inteligentes en nuestra galaxia. No tenemos ninguna buena razón para suponer que esto sea cierto, pero nos permite seguir pensando en los otros componentes y evita que este capítulo termine de forma abrupta.

Si hubiera otra forma de vida inteligente en la galaxia, incluso en las estrellas cercanas, ¿cómo podríamos detectarla? Exploramos el universo sobre todo con el espectro amplio de radiación electromagnética (EM): ondas de radio, luz visible, rayos x, etc. Nuestra predilección por usar radiación EM tiene que ver con nuestro amor por la vista, porque es lo que usan nuestros ojos. Pero ¿qué 352 usan los extraterrestres? Quizá prefieren mandar mensajes con haces de neutrinos u ondas de choque de materia oscura u ondulaciones del espacio mismo. No tenemos ni idea de cuáles pueden ser sus órganos sensoriales primarios —o si tienen órganos sensoriales— y a qué pueden ser sensibles.

Posibilidades de que vivamos más o menos al mismo tiempo (L)

El universo no solo es muy grande, también es viejísimo. Más de trece mil millones de años de historia cósmica es suficiente tiempo para que las estrellas se formen, ardan, se debiliten y mueran una y otra vez. Cualquiera de esos ciclos estelares recientes —siempre y cuando ya se hubieran formado suficientes elementos pesados— son buenos candidatos para crear planetas terrestres y condiciones acogedoras para la vida, así que el lapso de tiempo en el cual puede haber vivido una especie extraterrestre es extremadamente largo. Pero para que podamos hablar con ellos tenemos que existir más o menos al mismo tiempo.

¿Cuánto tiempo sobreviven las sociedades tecnológicas? Es difícil extrapolar a partir de lo limitado de nuestra experiencia, pero hasta la historia humana está llena de ciclos de civilización y colapso en escalas de tiempo de cientos de años. Nuestra sociedad está mucho mejor equipada para destruirse a sí misma que cualquiera de sus antecesoras. ¿Estaremos escuchando mensajes dentro de quinientos años o cinco mil o cinco millones? ¿Existiremos todavía?

¿Entonces dónde están?

Aunque usemos valores optimistas para todos los números de la ecuación de Drake y asumamos que la galaxia está llena de especies extraterrestres tecnológicas y longevas, nos falta responder algunas preguntas. ¿Y si los extraterrestres no quieren hablar con nosotros? Desde nuestra perspectiva la pregunta suena absurda: ¿quién no querría comunicarse con una inteligencia extraterrestre? ¡Piensa en todo lo que podríamos aprender! Pero eso supone que tenemos muchas semejanzas culturales. No tenemos ni idea de qué querrían estos extraterrestres hipotéticos. Tal vez en una ocasión se comunicaron con otra especie y les fue mal, y decidieron tomarse un descanso y dejar de comprobar sus correos electrónicos interestelares y sus actualizaciones de Spacebook durante unos diez mil años.

Incluso si tuviéramos la increíble suerte de que existiera una inteligencia extraterrestre que usara radio para comunicarse, que estuviera cerca y que nos mandara un mensaje directamente a nosotros, ¿nos daríamos cuenta? Aunque tenemos radiotelescopios que escuchan el cielo, no sabemos con certeza cómo serían sus mensajes. Claro, sabemos muy bien qué mensaje mandaríamos nosotros, pero para que los extraterrestres pudieran mandarnos un mensaje que pudiéramos reconocer necesitaríamos tener muchísimos rasgos intelectuales en común: una comunicación basada en símbolos, sistemas de codificación matemática, sentidos parecidos del tiempo, etc. Los extraterrestres podrían pensar demasiado rápido o demasiado lento para que reconozcamos su mensaje —¿y si mandan un bit cada diez años?—. Existe la posibilidad de que nos estén mandando mensajes ahora mismo, pero que seamos incapaces de distinguirlos entre el ruido.

"Existe la posibilidad de que nos estén mandando mensajes ahora mismo, pero que seamos incapaces de distinguirlos entre el ruido"

Jorge Cham y Daniel Whiteson

"No tenemos ni idea. Una guía para el universo desconocido" (Capitán Swing, 2018)

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