De la recherche d'une vie à la quête d'une intelligence ....

Où sont-ils ?



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Mis à jour en Novembre 2008


fermi
Au cours d'une discussion sur l'existence d'intelligences extra terrestres, le physicien Enrico Fermi s'est exclamé "mais si les extraterrestres intelligents existent, où sont-ils ?". En effet, nous devrions déjà être entrés en contact avec une civilisation plus âgée que la nôtre, l'exploration de la voie lactée n'étant l'affaire que de quelques milliers d'années... Alors pourquoi ce silence des espaces infinis qui effrayait tant Pascal?

Dans l'espace interstellaire, des nuages moléculaires ont été détectés. Ils contiennent de nombreuses molécules organiques simples qui montrent que les briques de la vie sont présentes partout dans l'univers.

Dès lors, il me semble que l'existence d'une vie extraterrestre est une conséquence logique des lois de la physique. C'est donc une quasi certitude. L'existence de planètes extrasolaires est établie, les molécules indispensable y sont présentent, ainsi que la source d'énergie...

Dès lors que le temps permet le développement et le maintien de la vie, celle-ci doit apparaître. Même si cela est improbable, notre existence peut en témoigner. Nous savons à présent que les "briques de la vie" peuvent se former même dans l'espace. Plus récemment, des formes évoquant des fossiles de nanobes ont été identifiées dans des météorites, mais cela reste encore sujet à caution.

De la vie à l'intelligence, il y a un fossé de 3,5 milliards d'années au bas mot. Cependant, gardons présent à l'esprit que notre univers a plus de 12 milliards d'années, que notre galaxie contient plus de 100 millions d'étoiles, et qu'il existe des milliards de galaxies...

Des programmes de recherche ont essayé de détecter des signaux intelligents provenant d'autres civilisations, mais la probabilité de détection est très faible: on écoute les ondes radio venues du ciel en espérant que des intelligences extraterrestres les utilisent, mais nous même ne les utilisons que depuis 50 ans environ. De plus, la compression de l'information et ses algorithmes font perdre tout sens aux ondes radio dont les signaux ressemblent alors à du bruit de fond... Récemment, une autre approche à été avancée, visant à décoder des impulsions lumineuses résultant d'un hypothétique système de communication par laser... Vous pouvez participer à ces recherches: l'institut SETI propose de télécharger un programme ( seti@home ) qui utilise la puissance de calcul de votre ordinateur pour rechercher un signal intelligent dans un ensemble d'informations radio recueillies par le radiotélescope d'Arecibo. Cependant, je ne vous cache pas que je considère que les chances d'aboutir ainsi sont, à mon sens, plus que faibles... les civilisations extraterrestres ne seront détectables que si elles veulent être détectées, et dans le bref moment de leur histoire où leurs moyens de communication sont susceptibles d'être captés par nos radiotélescopes...

Si l'on tente d'estimer (comme l'a fait l'astronome F. Drake) le nombre de civilisations dans notre galaxie, on trouve un chiffre compris entre 100 et plusieurs milliers. En fait, si l'on tient compte du nombre d'étoiles dans la galaxie et de son âge, nous aurions déjà du rencontrer des civilisations extraterrestres. Le fait que cette rencontre n'ait apparemment pas eu lieu est utilisé par certains pour arguer du fait que nous sommes la seule espèce intelligente de la galaxie, voire de l'univers! C'est ce que l'on appelle le paradoxe de Fermi:
si une vie intelligente extraterrestre existait, nous l'aurions déjà rencontré! Ce point est d'importance, mais on peut y apporter les remarques suivantes:

* Peut-être avons-nous rencontré dans le passé des extraterrestres sans qu'il en subsiste des traces indubitables (malgré ce que certains "archéomânes" comme H Von Daniken essaient de nous faire croire). A la suite de l'astronaute Rusty Schweickart, Paul Davies, de l'université Macquarie (Australie) propose que l'on des meilleurs sites où rechercher un ancien message extraterrestre soit... notre génome! (New scientist 2459, 7/08/2004). Une séquence génétique codée, insérée dans une région conservée, mais non transcrite du génome des organismes d'une planète, pourrait ainsi être transmise, quasiment inaltérée, a l'abri des vicissitudes de l'histoire, pendant des dizaines, voire des centaines de millions d'années, jusqu'à ce qu'une espèce intelligente la découvre dans ses cellules...

*
GHZgraphe
La vie ne peut se développer qu'à partir du moment ou un "top départ" est donné. Cette idée pourrait expliquer un certain synchronisme dans le développement des civilisations.... La nature de ce top départ pourrait être, à mon sens, la teneur en carbone du milieu interstellaire. Certains chercheurs (Lineweaver & al., 2004) ont considéré la position dans notre galaxie d'étoiles de type solaire (est-ce indispensable à la vie?) d'âge suffisant ainsi que la disponibilité en éléments lourds et l'éloignement des supernovae éventuelles. Cela les a amenés à définir une zone habitable galactique (GHZ = "région annulaire dans le plan galactique contenant les éléments lourds nécessaires à la formation de planètes telluriques et bénéficiant d’un environnement suffisamment clément pendant les milliards d’années nécessaires à l’évolution biologique.") annulaire, comprise entre 23000 et 29000 AL du centre galactique et contenant des étoiles (10 % des étoiles de la galaxie) formées entre 8 et 4 milliards d’années. Il est étonnant de constater que dans cette zone, 75 % des étoiles sont plus agées que le soleil, ce qui semble signifier que, statistiquement, 75% des éventuelles formes de vies extra-terrestres seraient plus anciennes que la notre... Linewaever & al. ont modélisé l’évolution de notre galaxie afin de rechercher les emplacements possibles pour une vie extraterrestre complexe. Ils ont ainsi défini la GHZ à partir des éléments suivants: taux de formation des étoiles hôte, quantité d’éléments lourds pour former des planètes telluriques, temps nécessaire à une évolution biologique (4 ± 1 Gy) et absence de supernovae capables de stériliser une large région de l’espace-temps (bien que les auteurs reconnaissent qu’il existe de larges incertitudes sur la résistance des organismes à ces explosions, ils se sont basés sur la situation terrestre pour établir leurs probabilités). Comme d’autres facteurs (rencontre de nuages de gaz interstellaire, variabilité des orbites stellaires, effets de l’activité du centre galactique...) n’ont pas été pris en compte, la valeur de 10 % des étoiles de la galaxie comme potentiellement biogènes est sans doute un maximum.
Si 75 % des étoiles "biogènes" sont bien agées que le soleil, nous devons en conclure que notre civilisation est une des plus jeunes de la galaxie... Ce qui relance le paradoxe de Fermi.
Toutefois,
si l’on considère uniquement la présence de vie sans considérer sa durée d’évolution (laquelle, contingente, peut être très variable - voir toute l'oeuvre de SJ Gould) alors nous retrouvons seulement 30 % des étoiles habitables plus vieilles que le soleil, avec une moyenne d’1 Gy de moins que notre étoile: si nous sommes une vie consciente jeune, nous sommes une vie vieille ; d’où l’importance du paramètre “durée de l”évolution” dans l’existence de civilisations extraterrestres plus agées que nous (celles que nous aurons du rencontrer déjà!).

*Toutefois, certaines options choisies par ces auteurs sont discutables: ils considèrent qu’une trop grande quantité d’éléments lourds (métalllicité - précisèrent me= log (Fe/H)) est néfaste, car reliée à la formation de planètes géantes proche de l’étoile mère. Ces planètes, en migrant ensuite dans le système, détruiraient les planètes de type terrestre. Outre le fait que
rien n’indique que la vie intelligente doive se cantonner aux planètes terrestres, c’est un chauvinisme étonnant de ne rechercher que des systèmes solaires “bis” et de considérer que la migration des grosses planètes rend le système impropre à la vie: nous en connaissons trop peu sur la formation et la stabilisation des systèmes planétaires pour valider cette option (l’utiliser tend seulement à diminuer la taille de la GHZ). Les auteurs eux-mêmes reconnaissent que ce paramètre devra être affiné à l’avenir, lorsque les connaissances sur les systèmes extrasolaires progresseront.
La GHZ aurait commencé à se former il y a 8 Gy, lorsque la formation de supernovae s'est assez ralentie. Les graphiques obtenus par les auteurs montrent que
notre propre situation galactique n’est pas optimale, ce qui suggère que la plupart des formes de vies possibles sont non seulement plus âgées que la nôtre (1 Gy de plus en moyenne), mais aussi plus proche du centre galactique. (Voir schéma ci-contre - tiré de l'article de Lineweaver & al., 2004. Le schéma du haut définit la GHZ pour une vie intelligente nécessitant 4 Gy d'évolution biologique, le schéma du bas étend la GHZ à des durées évolutives bien inférieures.)

Le formaldéhyde H2CO étant un précurseur des acides aminés présents dans le milieu interstellaire, une étude a cherché à caractériser sa disponibilité à l’échelle galactique (Blair & al., 2008). Ainsi, cette molécule est présente dans 65 % des nuages moléculaires situés entre 12 et 23,5 kpc du centre galactique. Cette molécule est donc largement disponible, me^me au delà du bord du disque stellaire ancien, où se sont formées les étoiles. Ce n’est donc pas un caractère limitant les possibilité de développement de la vie dans le disque galactique.
On doit toutefois remarquer que la disposition actuelle des nuages géants n’est pas celle qu’ils occupait il y a 4 milliard d’années, où nous savons de source sure qu’une biogenèse (la notre!) a pu démarrer.



* Il est aussi possible que certaines de ces civilisations ne soient pas technologiques (elles peuvent rester "contemplatives", demeurer "en harmonie avec leur environnement", comme les Indiens d'Amazonie, ou se développer dans un milieu qui ne permet pas l'utilisation du feu par exemple) ou ne pas posséder les organes nécessaires à la fabrication de machines... Ce sont là des arguments dits "sociologiques".
On ne peut tester les arguments “sociologiques” du paradoxe de Fermi, mais d’autres explications, faisant appel à des phénomènes physiques observables, pourraient être envisagées. Une des explications au “silence des espaces infinis” est avancée par J. Annis, et fait appel à l’astrophysique; les sursauts gamma anéantirait périodiquement toute trace de vie développée, remettant à zéro l’horloge de la vie dans de vastes régions de la galaxie. (Annis, 1999). Ce n’est que lorsque l’intervalle entre ces évènements destructeurs deviendrait plus élevé qu’une société intelligente et technologique pourrait avoir le temps de se développer. MM Circovic, de l’observatoire de Belgrade (Circovik et coll., 2008) propose, à partir des idées de J annis, que notre galaxie soit dans un état analogue à une “transition de phase”, et que bous soyons situé à cette période ou l’intervalle entre les événements destructeurs (>100 MA environ) devient suffisant pour voir la vie intelligente apparaître. Une des conséquences de ce modèle est que la vie microbienne doit être largement répandue dans notre galaxie, mais qu’il ne puisse y exister de civilisation significativement plus âgée que la nôtre (ma propre idée, basée sur l’enrichissement en métaux lourd du milieu galactique selon les générations stellaires, aboutit peu ou prou aux mêmes conclusions). Toutefois, le rôle primordial joué par les sursauts gamma en tant qu’évènements destructeurs est contesté (Shechtman I., 2006).

- Plus important à mon sens: "ils" sont là (ou l'ont été) mais nous n'en avons pas conscience: les fourmis ont elle conscience de l'existence de notre civilisation ? Si des êtres intelligents existent de par la Voie lactée, il est tout a fait possible qu'ils soient par rapport à nous ce que nous sommes par rapport aux fourmis. Les motivations, les us et les coutumes d'êtres intelligents disposant de plusieurs millions d'années d'avance sur nous nous seraient probablement aussi étrangers que nous le sommes à l'univers de ces insectes! Dans son livre (Civilized Life in the Universe Scientists on Intelligent Extraterrestrials - Oxford University Press, Oxford, 2005. 247 pp ) L’historien des sciences G Basalla (université du Delaware) a établi un parallèle intéressant entre la quête d’une vie extraterrestre et un comportement d’essence religieuse: de nombreux auteurs supposent l’existence de civilisations extraterrestres quasiment omnipotentes (ce qui est parfaitement justifié si le différentiel évolutif est aussi élevé que nous le pensons), ce qui revient à reprojeter dans le ciel l’existence d’entités possédant tous les attributs des divinités classiques. L’auteur note que, même si Sagan, par exemple a bien identifié de nombreux facteurs anthropomorphiques (les "chauvinismes” qui apparaissent dans “cosmos”) il en a peut être négligé d’autres; rien ne dit que les éventuelles intelligences extraterrestres communiquent obligatoirement au cours de leur évolution par radio, qu’elles possèdent un équivalent de vie sociale ou forment un avatar de nos propres civilisations. Remarquant nos difficultés pour communiquer avec des espèces intelligentes non humaines comme les dauphins ou les chimpanzés, Basalla se demande comment pourvoir penser espérer décoder et comprendre un message venant d’entités pour qui nous serions, dans le meilleur des cas, des chimpanzés.
Ce point de vue est particulièrement intéressant, car il montre bien que même si les civilisations extraterrestres abondent, le décalage évolutif qui existe entre elles et nous ne nous permet d’entrer en contact, et je dirais même de détecter la présence, des seules civilisations qui ont un développement technologique et social relativement proche du notre. Cette condition étant peu probable, nous nous pensons seuls dans l’univers alors que les signes de l’existence d’intelligences extraterrestres sont peut-être présents tout autour de nous sans que nous ne puissions nous en rendre compte

* Le taux d'autodestruction des civilisations serait plus fort que prévu: elles disparaîtraient avant de prendre leur envol.

Il existe des difficultés physiques aux voyages interstellaires dont nous n'avons pas connaissance (où plutôt, il n'y a pas de remédiations à celles dont nous avons connaissance).

* L'hypothèse "Dark skies": "ils" sont là, mais ne tiennent pas à ce que nous le sachions (je n'y crois pas trop mais après tout ...)

Pour toutes ces raisons (et principalement à cause de l'isolement évolutif), le "paradoxe de Fermi" ne me semble pas être une raison suffisante pour proclamer la solitude de l'être humain en tant qu'espèce intelligente.. qui de toute façon sera provisoire, comme nous le verrons plus loin...

D'autres chercheurs (De Vore, 2001) arguent de l'infinie variété des chemins de l'évolution biologique pour proclamer que même si la vie existe ailleurs, il est peu probable qu'elle se soit frayé un chemin jusqu'à l'intelligence. C'est faire peu de cas de la pression de l'environnement, et du fait que l'émersion de l'intelligence constitue une réponse adaptative générale à un environnement changeant : sur notre propre planète, l'intelligence est apparue plusieurs fois, dans des groupes variés: sur forme distribuée chez les insectes sociaux, centralisée chez les primates mais aussi chez les cétacés. Plusieurs indices biologiques nous montrent que l'apparition de la conscience elle même ne se produit pas brusquement, uniquement chez les humains, mais comme un processus modulaire dont on peut observer l'émergence progressive dans de nombreuses espèces de mammifères (dauphins, éléphants, singes...) mais aussi chez certains oiseaux. Comme le souligne SJ Gould ("Comme les 8 doigts de la main", seuil, 319): "
La modularité de retrouve à tous les niveaux du système nerveux, jusqu'à celui de la "citadelle elle-même", comme Darwin appelait la capacité cognitive humaine. Le principe selon lequel une entité complexe se forme à partir d'unités dissociables ne disparaît pas au niveau de l'organisation du plus haut degré que l'on connaisse. Il est peut être vrai que l'Homme ne se laisserait pas complètement abuser par l'équivalent du bébé coucou, mais l'industrie de la mode sait bien a quel point et de quelle sotte façon nous sommes capables de répondre à toute sorte de stimuli supra normaux".De plus, il ne faut pas confondre, nous l'allons voir, intelligence et technologie.

L'importance des différences de conception technique entre civilisations différentes est relevée par J.M. Ponty dans l'un de ses ouvrages (a) et permet d'opposer une objection aux opinions de J.D. Barrow et F.J. Tipler qui argumentent de l'absence de contact avec une civilisation extraterrestre pour légitimer une conception anti copernicienne faisant de l'Homme la seule espèce intelligente de l'univers (Il est d'ailleurs amusant de voir comment d'autres scientifiques violemment opposés à ces deux derniers auteurs arrivent, par d'autres voies , aux mêmes conclusions qu'eux... per aspera ad astra ). À dire vrai, il s'agit là d'une généralisation abusive du "principe" anthropique (selon lequel toute théorie de l'univers doit pouvoir expliciter l'existence de l'homme - Cogito, ergo mundus talis est - ce que nous pouvons observer est restreint aux conditions qui permettent notre présence en tant qu'observateurs). Le susdit principe est cependant à manier avec des pincettes, si tant est qu'il présente un intérêt autre qu'anecdotique... il conduit vite à un insoutenable finalisme!

Bien que récemment remis au gout du jour, ce principe ne date pas d’hier: c’est le scientifique évolutionniste Alfred Russel Wallace, contemporain et ami de Darwin, qui en est à l’origine. Dans un ouvrage paru en 1903 (Man’s place in the universe: a study of the result of scientific research in relation to the unity or plurality of world) ce scientifique victorien montrait qu’à partir des connaissances disponibles à son époque la moindre différence de conception dans les caractéristiques de l’univers aurait empêché l’éclosion de la conscience. Wallace en concluait à l’existence d’une volonté intelligente à l’oeuvre lors de la formation de l’univers (en clair; Dieu existe, Wallace l’a démontré!). Bien que les conceptions de l’astrophysique ai complètement été chamboulée en un siècle, le même argumentaire a été exhumé par un physicien aussi remarquable que F. Dyson (the argument of design - tiré de Disturbing the universe - basic books, 2001), qui présente, quant à lui, plusieurs constantes physiques dont les variations, mêmes minimes auraient suffi à bloquer les possibilités de vie dans l’univers. Il en conclut donc que “l’univers, d’une certaine façon, était au courant de notre arrivée”, ce qui revient à justifier, encore une fois, l’existence d’un “grand designer” (un dieu à choisir dans un panthéon varié). Ces arguments achoppent tous sur quelques éléments logiques:
-le fait qu’un événement improbable, une fois réalisé, possède une probabilité de 1,
- un renversement de logique: c’est parce que l’univers possède certaines propriétés physiques que la vie a pu se développer et que nous sommes là pour en parler, ce qui n’est pas logiquement équivalent à affirmer que ces propriétés étaient voulues dans le “but” de réaliser ce “dessein”: en fait, notre propre existence ne nous montre pas autre chose que la possibilité de l’émergence de la vie dans l’univers. En tirer d’autres conclusions revient à valider un raisonnement circulaire qui ne mène pas plus loin que son point de départ.
De plus, les arguments développés à des époques différentes (Wallace était bien plus prudent, toutefois, que Dyson, et confessait que des variations physiques aurait pu aussi aboutir à un monde plus riche en formes de vies que celui qu’il envisageait, où seule la Terre était habitée) pour soutenir ces conceptions nous montrent que, quelles que soient les erreurs commises, on trouve toujours de quoi justifier l’idée d’une volonté conduisant à l’émergence humaine (pour plus de détails, consulter “
le sourire du flamand rose”, de SJ Gould, 425-437). Cet auteur signale d’ailleurs que l’écrivain Mark Twain à bien tourné en dérision, en rendant hommage à la France d’ailleurs, le principe anthropique, qui voit en l’Homme le “but” de l’univers:
“Si la tour Eiffel était une mesure du monde, la couche de peinture qui couvre le dernier boulon vissé à son sommet représenterait la portion de temps dévolue à l’Homme; chacun comprendrait que cette tour a été exactement construite pour cette seule couche de peinture...” (
M Twain, the damned human race).

Cependant, Barrow, Tipler mais aussi d'autres auteurs comme R. Jastrow (b) imaginent un avenir particulier pour toute civilisation technologique: la progressive disparition d'un support organique et fragile de l'intelligence, remplacé par des machines pensantes, des astronefs vivants explorant l'univers. De telles entités, appelées "sondes de Von Neumann", seront peut-être notre futur, et peuvent être aussi nos premiers contacts avec des civilisations extraterrestres, si tant est que nous présentions un intérêt à leurs yeux...
(Tipler pense que, les sondes de Von Neumann ne nous ayant pas découverts, nous sommes seuls dans l'univers, ce qui est plus que discutable: il se base aussi sur une confusion entre la reproduction précise de l'histoire évolutive de la Terre et le fait que l'évolution de la vie, n'importe où dans l'univers, puisse de plusieurs façons conduire à l'intelligence et à la conscience - cf SJ Gould - le sourire du flamand rose, seuil, 440)
Une autre option se dessine à mes yeux: une civilisation technologique devenant progressivement capable de créer de nouvelles formes de vie, nous ne resterons pas de toute façon la seule forme d'intelligence de l'univers! Il faut voir en effet que la "solitude intellectuelle" de notre espèce est assez récente: la paléontologie nous apprend que l'espèce homo sapiens a voisiné naguère avec d'autres hominidés au moins aussi intelligents que nous! ( néanderthaliens).

Ainsi, nous pourrions nous même créer des formes de vie:

* organique, en produisant des micro-organismes simplifiés, utilisés comme vecteurs thérapeutiques, mais présentant bien toutes les caractéristiques d'un être vivant. Ces micro-organismes ne pourraient-ils pas être utilisés pour "ensemencer" des planètes désertes?
Ne l'aurions nous pas déjà fait involontairement, en expédiant dans l'espace des sondes qui n'ont pas été stérilisé suffisamment, et qui tansportent dans leurs entrailles des passager clandestins microscopiques, attendant dans le froid et le silence des espaces de parvenir peut être, un jour, dans un milieu où ils pourront constituer le point de départ d'une biogenèse nouvelle?
* minérales, en fabriquant des nanomachines capables de se répliquer
* électroniques, en concevant des processeurs capables de s'auto-organiser en fonction des problèmes que l'on leur pose (cette voie est d'ores et déjà explorée par A. Agarwal au M.I.T. pour mettre au point le micro-processeur raw ), et des logiciels spécifiques, capables d'évoluer qui ouvriront la voie dans le futur à une véritable intelligence artificielle, apte a essaimer dans l'univers... Il ne s'agit pas là d'une échéance lointaine: H Moravec , de l'institut de robotique de l'université Carnegie-Mellon, prévoit l'émergence de l'intelligence non humaine dans moins de 50 ans!

Surveillons le ciel, étudions et apprenons, car le jour n'est pas loin ou nous aurons confirmation de l'infinie variété du monde qui nous entoure et de l'indicible étrangeté de la matière...

Car l'Homme est quelque chose qui doit être complété



Annis J. An Astrophysical Explanation for the Great Silence. JBIS 52 (1999), pp. 19-22.
Blair SK, Magnani L, Brand J, Wouterloot JG. Formaldehyde in the far outer galaxy: constraining the outer boundary of the galactic habitable zone. Astrobiology. 2008 Feb;8(1):59-73.
Cirković MM, Vukotić B. Astrobiological Phase Transition: Towards Resolution of Fermi's Paradox. Orig Life Evol Biosph. 2008 Oct 15.
S. J. Dick: Plurality of Worlds: The Origins of the Extraterrestrial Life Debate from Democritus to Kant
(Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1982).
The Biological Universe: The Twentieth-Century Extraterrestrial Life Debate and the Limits of Science (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1996).
F. Drake, D. Sobel: Is Anyone Out There? (Delacorte, NewYork, 1992).
Shechtman I. Is the Universe Teeming with Super Civilizations? JBIS, 09/ 2006
P. D. Ward, D. Brownlee: Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe (Copernicus, New York,2000).

Un intéressant article de la Wikipédia