Le paradoxe de Fermi : où sont les extra-terrestres ?

06/03/2018
Auteurs : Bruno Meyer
Publication REE REE 2018-1
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2018-1:22473

Résumé

Le paradoxe de Fermi : où sont les extra-terrestres ?

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124 ZREE N°1/2018 L e lecteur attentif de la REE aura lu dans la rubrique Vient de paraître du numéro 2017-5 la notice concernant l’ouvrage collectif Où sont-ils ? Les ex- traterrestres et le paradoxe de Fermi1 . Après avoir décidé d’approfondir le sujet, la rédaction de la REE s’est demandé où insérer le présent article. Une Actualité ? Un Flash Info ? Finalement, pour ne pas paniquer le lecteur inutilement comme l’avait fait avec talent Orson Welles dans son programme radio sur la Guerre des mondes, il été décidé d’en faire une chronique, ce qui laisse tout loisir de revenir sur le sujet, notamment si d’aventure on venait à signaler l’arrivée d’extraterrestres dans les faubourgs de la Terre… Fermi a été l’un des maîtres de la physique du XXe siècle. Sans décrire les principales contributions du père de la première réaction nucléaire en chaîne, rappelons que la communauté scientifique lui a rendu hommage, au-delà du prixNobel,endonnantsonnomauxfermions,quicomposent, avec les bosons, la totalité des particules élémentaires observées dans l’Univers, et celui de Fermi à une unité de longueur correspondant au rayon du noyau nucléaire et dont la dénomination moderne est le femtomètre . Il était aussi connu pour son goût du calcul en ordres de grandeur pour les problèmes les plus divers, aimant surprendre et défier ses amis. Ainsi, par exemple, pour estimer le nombre d’accordeurs de pianos à Chicago. Sur un plan moins ludique, il estima la puissance du premier test d’une bombe atomique en mesurant la distance parcourue par des morceaux de papier qu’il fit tomber de sa main durant une explosion. Sa méthode s’avéra efficace, l’estimant à 10 kilotonnes de TNT pour 20 en réalité. 1 « Où sont-ils ? Les extraterrestres et le paradoxe de Fermi », M. Agelou, G. Chardin, J. Duprat, A. Delaigue, R. Lehoucq. CNRS Editions 2017 Le paradoxe qui porte son nom correspond à un tel calcul. Il l’exposa lors d’un repas avec des collègues (dont le père de la bombe H, Edward Teller) à la cantine du centre de recherche de Los Alamos en 1950. Combien de civilisations extraterrestres auraient-elles dû nous être apparues ? Il est important de souligner que l’on n’évoque ici pas nécessairement la visite de nos amis ET, comme dans le film de Steven Spielberg, mais l’existence de signaux de vie extraterrestres, y compris par ondes électromagnétiques. Fermi estima le nombre d’étoiles de notre galaxie, puis successivement le pourcentage d’entre elles ayant un système planétaire, la probabilité qu’une de ces planètes puisseaccueillirdelavie,laprobabilitéd’avoirunecivilisation intelligente, puis le nombre de telles civilisations ayant des moyens technologiques et une volonté d’exploration. Ce dernier point n’étant pas neutre, car il peut être prudent, comme dit l’adage, de vivre caché. La valeur à laquelle Fermi arriva n’a pas été consignée, mais le nombre obtenu à l’issue du calcul était important. Comment expliquer alors qu’aucune civilisation extra- terrestre n’ait été jusqu’à ce jour détectée ? Tel est le fameux paradoxe. A partir de ces considérations, l’astronome Frank Drake établit en 1961 une formule pour estimer le nombre N de civilisations intelligentes détectables à un moment donné dans notre galaxie. La formule de Drake prend l’expression suivante : N = R x fp x ne x fl x fi x fc x L où s 2ESTLENOMBREDÏTOILESDENOTREGALAXIE s Fp ESTLAFRACTIONDECESÏTOILESAVECUNSYSTÒMEPLANÏTAIRE s Ne est la fraction de ces planètes susceptibles d’accueillir LAVIE Source Atomic Heritage (https://www.atomicheritage.org/profile/enrico-fermi) CHRONIQUE Le paradoxe de Fermi : où sont les extra-terrestres ? REE N°1/2018 Z 125 s Fl est la fraction de ces planètes habitables qui ont vu la VIESEDÏVELOPPER s Fi ESTLAFRACTIONDECESPLANÒTESAVECVIEiINTELLIGENTEw s Fc est la fraction de celles émettant des signaux sur de LONGUESDISTANCES s , EST LA DURÏE MOYENNE DUNE CIVILISATION CAPABLE DE communiquer à travers l’univers. Comme le souligne l’ouvrage, chacun des termes de cette expression – qui n’est pas une équation au sens formel – représente des degrés de complexité bien différents et surtout relève de domaines différents. R, le nombre d’étoiles de la Voie lactée, est aujourd’hui estimé à quelque 240 milliards. Après les observations des pre- mières exoplanètes dans les années 1990, fp peut être désormais estimé à 1, soit une moyenne d’une par étoile. La part des planètes pouvant accueil- lir la vie, ne , est moins connue, mais sa valeur devrait être suffisamment élevée pour considérer qu’il n’est pas nul, et donc ce n’est pas la raison expliquant la non détection d’extraterrestres. La fraction de ces planètes habitables, fl , est mal connue, mais une estimation plausible serait de l’ordre de l’unité. Les quatre premiers termes de la formule de Drake sont donc non-nuls. Penchons-nous sur les trois derniers termes. Pour de nombreux chercheurs, une des principales raisons de l’absence de signaux de vie extra-terrestres serait que la fraction fi des planètes avec une vie intelli- gente serait nulle. En effet les conditions pour réunir une intelligence telle que la nôtre sont exceptionnelles à réunir. Des chercheurs prétendent l’avoir démontré. Il s’agit au passage d’une conclusion qui détonne, eu égard à notre détachement au cours des précédents siècles d’une vision anthropocentrique de l’Univers. Comment accepter que nous soyons la seule espèce dans l’histoire de la galaxie à avoir connu un tel niveau d’intelligence ? Le sixième terme, fc , désigne la part des planètes avec un haut niveau technologique, capable d’émettre des signaux ou d’envoyer des objets dans l’espace. En analysant le cas de la terre et ses quelque 4,5 milliards d’années, la vie y est apparue il y a 3,5 milliards d’années, les dinosaures il y a 250 millions d’années puis ont disparu après 160 millions d’années, et durant leur existence, les dinosaures n’ont guère fait preuve d’intelligence technologique. Homo sapiens est apparu il y a 300 000 ans, mais la technologie nécessaire à la production de signaux pouvant voyager dans l’espace n’est apparue qu’il y a deux siècles. 200 ans rapportés à 3,5 milliards d’années de vie sur Terre, cela représente une fenêtre de tir bien faible pour que les Terriens eux-mêmes s’essayent à émettre des signaux pour signaler leur présence au reste de l’univers ! Enfin le dernier terme L qui représente la durée de vie en années durant laquelle une civilisation est capable de communiquer à travers l’Univers est sans doute le filtre le plus sévère expliquant le paradoxe de Fermi. Si dans ses premières estimations, Drake l’évaluait à 10 000 ans, ce nombre est bien supérieur aux durées des civilisations ter- restres connues qui nous ont précédées. Et vu que homo sapiens a connu seulement 200 ans durant lesquels il pouvait émettre des signes de vie dé- tectables, certains chercheurs estiment que 500 ans est une valeur moyenne raisonnable. D’ailleurs, concernant l’effondrement d’une civilisation, un calcul aussi simple que stupéfiant et glaçant est donné par un des auteurs de l’ouvrage. Avec une croissance annuelle de 2 %, il nous faudrait 5 000 ans pour consommer la totalité de la matière de l’univers obser- vable ! Ces éléments expliqueraient ainsi l’absence ou la rareté de civilisations en mesure de communiquer avec la nôtre. Ceci étant, cela soulève des questions presque philosophiques : quel orgueil que de penser, comme tant d’autres sur Terre l’ont déjà fait, que notre vie intelligente est unique dans l’Univers. D’autres théories sont aussi avancées, comme celle de la panspermie. Selon elle, la vie sur Terre aurait été apportée par des comètes depuis d’autres planètes et d’autres étoiles. Des initiatives et programmes scientifiques variés, dont le SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), fondé par Frank Drake lui-même, ont été lancés et se poursuivent à la recherche d’une vie extraterrestre. La modestie s’impose donc avant des conclusions définitives. Les éléments qui s’offrent à notre analyse offrent cependant une explication sur l’absence de nos amis (ou pas…) les extraterrestres, malgré toute la fascination qu’ils exercent sur nous. Si l’on était dans la démonstration d’une équation, l’on serait tenté de terminer par CQFD. Si tel n’était pas le cas, et que des preuves de leur existence voyaient le jour, la REE ne manquerait pas d’en informer immédiatement ses lecteurs… Q Bruno Meyer Source : Wikipedia en anglais : Affiche du film ET de Steven Spielberg CHRONIQUE