Sommes-nous la seule vie intelligente dans l’univers, comme se le demandait déjà Epicure dans sa lettre à Hérodote, 300 ans avant J-C ?

Les scientifiques disposent d’un seul exemple de vie, la vie terrestre, et d’un seul exemple d’intelligence technologique, nous.
Ainsi, avec ces seuls exemples, il est difficile de donner une définition synthétique de la vie et de son articulation, via l’évolution, avec l’intelligence technologique.

A défaut d’élaborer une telle synthèse, les astronomes, pour répondre à la question "Sommes-nous seuls dans l’univers ?", cherchent à détecter des civilisations analogues à la nôtre.
Cette recherche débuta avec Frank DRAKE et sa célèbre équation.


« Nous ne cherchons pas d’autres mondes, nous cherchons des miroirs. »
Gibarian, « Solaris »


L’équation originelle de DRAKE

Novembre 1961, Frank DRAKE organise ce qui sera la réunion fondatrice du programme SETI au cours de laquelle il exposera son équation à plusieurs chercheurs dont Carl SAGAN [auteur du roman de SF « Contact »] et Melvin CALVIN, prix Nobel de chimie 1961.

Sa formule est une tentative de calcul du nombre de civilisations analogues à la nôtre dans la voie lactée. Analogue dans le sens ou elles sont capables d’émettre des ondes radio.

Voici l’équation :

N = R x Fp x Ne x Fl x Fi x Fc x L

  • N est le nombre de civilisations.
  • R est le nombre d’étoiles naissant chaque année dans notre galaxie. R est proche de 1 mais sa valeur semble décroître avec le temps [proche de 5 il y a quelques milliards d’années].
  • Fp est la fraction d’étoiles qui possèdent un système planétaire. Chiffre inconnu jusqu’en 1996, date à laquelle les astronomes prouvèrent par le calcul l’existence de systèmes planétaires extra-solaires. Récemment, une planète extra-solaire de type jovienne a été photographiée.
  • Ne est le nombre moyen de planètes analogues à la Terre.
  • Fl est le taux de planètes sur lesquelles une forme de vie a pu apparaître. La vie présente une fâcheuse tendance à se développer dés que les conditions le permettent et une planète tellurique n’est pas nécessaire. Ce terme serait donc proche de 1.
  • Fi est le taux de planètes sur lesquelles l’évolution pourrait engendrer une vie intelligente. Certainement le paramètre le plus intéressant de la formule de DRAKE en terme de recherche scientifique : le lien entre vie et intelligence !
  • Fc est le taux de planètes sur lesquelles la vie intelligente est susceptible de dév elopper des technologies de télécommunication. Si les extraterrestres existent, utilisent-ils la radio ? Rien n’est moins sûr... Il nous reste tant à découvrir !
  • L est la durée de vie moyenne d’une civilisation intelligente capable de communiquer à travers l’univers. Selon que vous êtes optimiste ou pessimiste, la valeur de L est très variable !

Cette formule, au cours du temps et des découvertes scientifiques s’affine. A l’heure actuelle seuls les termes Fi, Fcet L restent problématiques. Et N ne peut être égal à zéro... nous en sommes la preuve.

Une autre formulation plus récente : N = Ne x Npl x NH x NH2O x Nevol x Ncomm x Ns

  • Ne est le nombre d’étoiles dans notre galaxie [environ 1 000 milliards] c’est certainement le paramètre le mieux connu de l’équation.
  • Npl est le taux d’étoiles avec un système planétaire, 1 à 10% selon les dernières actualisations suite aux découvertes de systèmes extrasolaires.
  • NH est le taux de système planétaire avec au moins une planète dans la zone d’habitabilité [voir première partie du dossier]. Pour notre système, la probabilité qu’une planète se trouve dans cette zone était de 2%.
  • NH2O est le taux de planète habitable où l’eau est présente à l’état liquide. Si l’eau fut apportée sur Terre par les comètes, nous pouvons penser qu’une planète habitable présentera de l’eau liquide si ses conditions climatiques le permettent. Nevol est le taux d’apparition de la vie sur une planète propice à la vie. La détermination de ce paramètre est l’objectif du projet Darwin [voir première partie du dossier]
  • Ncomm est le taux de planète habitée dont l’évolution a permis l’émergence d’une civilisation technologique. ce terme reste incertain car il faut définir la notion de civilisation technologique.
  • Ns est le taux de signaux éventuellement capté auxquels nous pourrions donner une signification, les traduire.

Le programme SETI [Search for Extraterrestrial Intelligence] et ses petits frères.


Frank DRAKE fut le premier à se lancer dans la recherche de signaux radios extraterrestres en 1960. Il observa, durant 150 heures, deux étoiles dans la gamme radio de 21 centimètres.

Pourquoi a-t-il choisi cette longueur d’onde ?
Parce que, pour communiquer à travers l’espace, il faut utiliser un support de communication électriquement neutre, sinon les messages seront déviés par les champs électromagnétiques, et exempt d’instabilité radioactive. Nous avons trois candidats : les ondes gravitationnelles, les neutrinos et les ondes électromagnétiques.
Les ondes gravitationnelles et les neutrinos sont très difficiles à produire et à détecter. Nous reste donc les ondes électromagnétiques... mais il faut en déterminer la longueur d’onde utile, c’est à dire la longueur d’onde pour laquelle le milieu interstellaire est ‘transparent’.

Ces longueurs d’ondes utiles se situent dans le spectre visible et entre 21 et 28 centimètres dont une, 21 centimètres, qui est celle de l’hydrogène [l’élément le plus abondant dans l’univers], fut proposée par COCCONI et MORRISON en 1959 et retenue pour le programme d’écoute SETI.

Le projet Columbus Optical SETI cherche des signaux optiques sous forme d’impulsion laser. Ce projet explore donc le spectre visible.

Ces programmes d’écoute n’ont donné à ce jour aucun résultat positif. Deux conclusions sont possibles : il n’y a pas d’émissions radio ‘intelligentes’ dans une sphère de 30 années lumières autour de la Terre ou alors les critères d’artificialité retenus pour déterminer si une émission radio est d’origine non naturelle ne sont pas les bons.

Ces critères sont les suivants :
L’onde doit être stable dans une gamme de fréquence étroite - on suppose que les ondes radio naturelles ne peuvent exister que dans des bandes de fréquences larges. Et, elle doit présenter, éventuellement, des traits de périodicité ou des rythmes mathématiques [comme la musique]
Construit à même le sol, sur un cratère, le télescope d’Arecibo, à Puerto Rico, mesure près de 310 m. de diamètre.
C’est le plus grand de notre planète, et donc le plus sensible. Défaut de ce radiotélescope : il ne peut voir qu’un tiers du ciel, car il ne peut pas être orienté. Mais son récepteur peut être orienté pour suivre un point fixe du ciel pendant un court laps de temps.


Rien, toujours rien... : le paradoxe de FERMI

Enrico FERMI, prix Nobel de physique, posa la question « Où sont-ils ? » en 1950, et calcula un nombre probable de civilisations dans notre galaxie. Il conclut que les extraterrestres auraient déjà du nous visiter s’ils existaient [propos relatés dans le livre de Carl SAGAN et Iossif SHKLOVSKI, « La vie intelligente dans l’univers », 1966]

Michael HART, planétologue, concluait en 1975, sans connaissance préalable des arguments d’Enrico FERMI, que l’absence de traces extraterrestres sur notre planète démontrait notre solitude dans la voie lactée. Carl SAGAN baptisa cette problématique le Paradoxe de FERMI.

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Enrico FERMI [1901-1954]

En voici l’énoncé :
« Si notre civilisation n’est pas seule dans la voie lactée et
Si notre civilisation est dans la tendance,
Alors nous ne sommes pas la première civilisation à naître et nous ne sommes pas en avance technologique, ni la seule à vouloir communiquer et explorer l’espace.
Donc, si des civilisations extraterrestres technologiquement avancées nous ont précédés,
Et si l’une d’entre elles a tenté de coloniser la Voie lactée
Alors nous pouvons démontrer que sa colonisation progresse à une vitesse suffisante pour remplir notre galaxie en un temps relativement court par rapport à son âge.
Or nous ne détectons aucune trace d’une telle civilisation,
Donc il n’existe pas de civilisations extraterrestres avancées dans notre galaxie. »

pas trop déçus ?


Solitude, solitude.

Si des extraterrestres évolués et avancés existent alors ils auraient dû laisser des traces sur notre planète ou nous auraient dû déjà nous rendre visite. L’absence de traces, de visite et d’ondes radio intelligentes plaide pour notre solitude.
Néanmoins le débat est largement ouvert, les scientifiques et les écrivains de science-fiction trouvent ici une excellente matière de réflexion.

Débat sur le paradoxe de FERMI.

Voici selon quel calcul, FERMI se permet d’affirmer que la colonisation de la Voie lactée serait un processus rapide en regard de l’âge de l’univers et de notre âge :

Un modèle de colonisation, basé sur la dynamique des populations et la diffusion de la matière, donne, pour une vitesse des vaisseaux interstellaires de 0,1c [c étant la vitesse de la lumière], un front de propagation annuel de 0,0024c. Ainsi, notre galaxie ayant un diamètre de 100 000 années lumières, serait colonisée en 40 millions d’années, durée à comparer avec l’âge de l’univers 10 milliards d’année soit, 0,4%.
Un modèle plus élaboré, basé sur une diffusion non linéaire, donne un temps de colonisation entre 10 et 80 millions d’années. Quel que soit le modèle, le temps de colonisation de notre galaxie apparaît toujours très faible par rapport à l’âge de l’univers, entre 0,1 et 1%

De plus, les êtres humains ont bâti une civilisation technologique en 10 000 ans [0,0001% de l’âge de notre univers] après un processus d’évolution de 4 millions d’années [0,04% de l’âge de l’univers] et Homo Sapiens a environ 200 000 ans. Quelques battements de cils...


Alors pourquoi ne sont-ils pas là nos E.T ?


Un calcul moyen de l’équation de DRAKE donne 20 000 civilisations pour 1 000 milliards d’étoiles dans notre galaxie... une paille. Et aucune loi physique ne s’oppose aux voyages spatiaux.
Mais ils ne sont pas entrés en contact avec nous, nous ne voyons aucune trace et nous n’entendons rien.
Pourquoi ?

Laissons de côté l’option "seul dans l’univers" et essayons de trouver des arguments qui tiennent la route :

- Nous ne sommes pas seuls, mais nous sommes la civilisation la plus avancée. La révolution Copernicienne nous impose d’être humble car elle nous démontre qu’il est faux, sans preuve suffisante, de croire que nous occupons une place privilégiée.


- Les civilisations avancées ont d’autres centres de préoccupation que la colonisation. Mais, il suffira d’une seule exception et la galaxie sera colonisée.


- Pas le temps. Une civilisation avancée n’a pas une espérance de vie suffisante pour coloniser la galaxie : le terme L de l’équation de Drake est insuffisant, inférieur à 80 millions d’années.

Mais, dans ce dernier raisonnement, L devrait s’appliquer à la civilisation mère. Or la colonisation pourrait être relayée par les civilisations filles avec une valeur de L de l’ordre de 15 000 ans. Cependant, l’espérance de vie d’une espèce [et non d’un individu de cette espèce ou de civilisations successives de cette espèce] est comprise entre 1 et 11 millions d’années avec une durée moyenne de 2 millions d’années pour les mammifères. L’exemple de longévité terrestre démontre ici une limite à la colonisation : si nous prenons l’espérance la plus longue , 11 millions d’années, elle reste confinée aux marges basses du temps de colonisation, 10 millions d’années. Néanmoins, consciente de sa finitude, une espèce intelligente pourrait lancer une exploration de la galaxie via des automates de Von Neumann et conclure une colonisation post mortem.

- C’est trop cher ! Les systèmes économiques mis en place ne permettent pas de s’affranchir du puits gravitationnel terrestre pour des expéditions conséquentes...amis économistes, selon votre religion, confirmez ou infirmez...


- Autodestruction Une civilisation technologique est vouée à l’autodestruction. Argument anthropomorphique s’il en est. C’est la psychologie humaine qui instrumentalise la technologie en arme d’autodestruction. Nous sommes peut être trop individualiste ou trop égoïste pour espérer survivre suffisamment longtemps pour coloniser la galaxie.


- Seuls... mais seuls sur une île déserte. Ou alors, les modèles utilisés pour modéliser la colonisation de la Voie Lactée ne sont pas les bons. Une modélisation basée sur le phénomène de percolation donne comme résultat des colonisations circonscrites dans une sphère délimitée par des civilisations filles non colonisatrices. Dans ce modèle, nous serions bien seul, mais dans notre sphère possible de colonisation. D’autres civilisations existent, mais elles sont confinées dans leur sphère privée. Ce modèle suppose que les voyages spatiaux sont possibles mais difficiles et qu’il existe donc une distance maximale au delà de laquelle nous ne pourrions bâtir une colonie. Elle suppose également que la civilisation mère ne pourra exercer de contrôle sur ses filles étant donné les distances les séparant. Ainsi, les colonies vivront leur propre vie et choisiront peut être de ne pas se lancer dans la colonisation.


- Nous sommes sourds, malvoyants ou autistes. Nous ne détectons aucun signaux extraterrestres car nous supposons que les extraterrestres utilisent la radio comme nous et que nous nous employons à traquer de tels signaux. Si ils existent et qu’ils sont plus avancés que nous, ils ont peut être développé des moyens de communication autres.

D’autres intelligences radicalement différentes ?


Et si l’intelligence, qui nous impose toutes ces questions, n’était pas le stade final de l’évolution ? Nous revenons alors sur le paramètre le plus intéressant de l’équation de DRAKE, l’articulation entre la vie et l’intelligence via l’évolution. Nous observons la nature et nous nous disons, l’espèce humaine est la plus développée car elle est intelligente et son intelligence lui permet de domestiquer son environnement et nous pensons alors être le sommet de l’évolution. Nous pensons donc que si la vie apparaît ailleurs dans l’univers alors nécessairement elle produira une espèce intelligente [Fi=1]

Tordons le cou à cette pensée. L’homme n’est pas le sommet de l’évolution car il n’existe pas de sommet dans l’évolution, ni de schéma directeur, seulement une prolifération d’espèces dont seules les plus adaptées aux conditions du moment persistent. La vie ‘explore’ toutes les solutions et l’évolution sélectionne les solutions les plus adaptées aux conditions du moment. Ainsi, l’Homme aurait pu ne jamais exister si l’intelligence ne s’était révélée, à une période précise, un caractère utile à la survie. Maintenant l’évolution joue un moindre rôle dans la destinée de l’humanité. Son évolution est principalement socioculturelle.


En guise de conclusion

Nous pouvons affirmer que si nous ne parvenons pas à découvrir une vie extraterreste quelconque alors nous resterons à jamais sans réponse ! Seules les spéculations resterons ; la science nous permet d’élaborer des axes de recherches mais sans un deuxième exemple de vie elle ne peut produire une théorie sur l’apparition de la vie et encore moins théoriser l’émergence d’une vie intelligente.


Bibliographie

  • Un indispensable : "La bioastronomie", PUF "Que sais-je ?" n°3316. François Raulin, Florence Raulin-Cerceau et Jean Schneider.
  • Plus consistant : "Sur les traces du vivant, de la Terre aux étoiles", éditions Le Pommier. Ouvrage collectif sous la direction de Florence Raulin-Cerceau, Pierre Léna et Jean Schneider.
  • Sympathiques : Roland Lehoucq, "Adastra !" - Bifrost n°15 ; "Colonisons la Galaxie" - Bifrost n°17
  • Quelques notions utiles : "Idées reçues en biologie", Claude Lafon, ellipses, l’esprit des sciences. "La recherche de la vie dans l’univers" de Nathalie Cabrol, Edmond Grin, PUF "Que sais-je ?"
  • "Sommes-nous seuls dans l’univers ?" de Jean Heidmann, Catherine David, Frédéric Lenoir, Jean-Philippe de Tonnac Éditeur : Fayard [mai 2000]
  • "Dernières nouvelles du cosmos" ; "Poussières d’étoiles" ; "L’Heure de s’enivrer" : L’univers a-t-il un sens ?" de Hubert Reeves


Bibliographie romanesque sur le thème : des formes de vies intelligentes mais très différentes :


Ce dossier a été conçu par ARN - D.R.
Les graphismes sont propriétés du Cafard cosmique - 03/10/2004


ARN