Wat is de Fermi Paradox?

De Paradox van Fermi probeert het antwoord te vinden op de vraag waar het buitenaards leven zich bevindt. De Paradox van Fermi gaat er van uit dat onze Aarde en de Zon, vergeleken met de rest van het heelal, deel uit maken van een relatief jong zonnestelsel – en dat interstellair reizen relatief gemakkelijk is te ontwikkelen. Waarbij de theorie zegt dat de Aarde al eens bezocht moet zijn door een buitenaardse intelligentie.

Enrico Fermi, een Italiaanse fysicus, kwam als eerste met de theorie die hij in 1950 tijdens een lunch, besprak met zijn collega’s. De implicaties van deze theorie zorgen al decennia lang voor hoofdbrekens bij onderzoekers van buitenaards leven.

Enrico Fermi (1901-1954)

De Italiaanse natuurkundige Enrico Fermi

Fermi realiseerde zich dat iedere beschaving met een gemiddelde kennis van rakettechnologie en een bovengemiddelde drang om te veroveren relatief snel een heel sterrenstelsel zou kunnen koloniseren. Binnen tien miljoen jaar zou ieder zonnestelsel veroverd kunnen zijn. Tien miljoen jaar klinkt als heel erg lang maar vergeleken met de leeftijd van het heelal is het niks. Ons hele sterrenstelsel koloniseren zou eigenlijk een peulenschil moeten zijn.

Genoeg planeten

Het heelal is enorm groot en oud. De laatste berekeningen zeggen dat het heelal een doorsnede heeft van 92 miljard lichtjaar en een leeftijd van 13,82 miljard jaar. Op het eerste gezicht zou dit buitenaardse beschavingen genoeg tijd moeten geven om zich in het heelal voort te planten alhoewel ze dan wel te maken krijgen met de grote afstanden die ze moeten zien te overbruggen om ver in de ruimte te kunnen komen.

Het toenemende aantal planeten dat we ontdekken bij andere sterren geeft aan dat er genoeg mogelijkheden tot buitenaards leven zijn. In november 2013 duidde een studie die gebruik maakte van data verkregen met de Kepler telescoop dat één op de vijf zonachtige sterren een planeet met de grootte van de Aarde in een bewoonbare zone heeft. De bewoonbare zone is de zone om een ster waar water in vloeibare vorm kan voorkomen. Die zone betekent niet dat er leven voorkomt want er zijn nog andere factoren die een rol spelen zoals de samenstelling van de atmosfeer van de planeet. Daarnaast wordt onder “leven” alles verstaan: van bacteriën tot beschavingen die sterrenschepen kunnen bouwen.
Een paar maanden later publiceerden de Kepler-wetenschappers in één keer een stortvloed van 715 nieuw ontdekte planeten. Ze deden dit door gebruik te maken van een nieuwe experimentele techniek die verificatie door multiplicatie wordt genoemd.

De Kepler ruimtetelescoop

De Kepler ruimtetelescoop van de NASA . Met behulp van deze telescoop werden exo-planeten met de bosjes tegelijkertijd ontdekt (Credit: NASA/JPL)

Onze kennis over astrobiologie (leven in het heelal) staat nog in de kinderschoenen. De exo-planeten die nu worden gevonden staan zó ver weg dat we er geen ruimtesonde naar toe kunnen sturen om ze te onderzoeken.. Maar zelfs dichter bij huis, in ons eigen zonnestelsel, hebben we nog niet alle mogelijkheden voor buitenaards leven goed kunnen onderzoeken.We weten van onderzoek op Aarde dat micro-organismen in extreme omstandigheden kunnen overleven en dit geeft voeding aan theorieën die zeggen dat er microbe-achtig leven mogelijk is op Mars, de Jupitermaan Europa en mogelijk ook op de Saturnusmanen Enceladus en Titan.

Dit alles betekent dat er in ons eigen sterrenstelsel – het equivalent van onze buren in het heelal – veel planeten met de grootte van de Aarde kunnen zijn die zich in een bewoonbare zone om een ster bevinden. Met de bewoonbare zone wordt bedoeld de zone om een ster waar leven mogelijk zou kunnen zijn. Maar hoe groot zijn de kansen dat er op deze planeten wezens wonen die sterrenreizen kunnen maken? Kortom: Leven: zeldzaam of overvloedig?

De kansen op buitenaards leven worden geschat aan de hand van de Vergelijking van Drake die probeert het aantal beschavingen die contact zoeken met elkaar in ons sterrenstelsel te berekenen. Omdat de waardes voor de parameters in de Vergelijking van Drake niet bekend zijn is het voor wetenschappers lastig om voorspellingen te doen.

Er is nog een andere mogelijkheid die de zoektocht naar radiosignalen van buitenaardsen nutteloos kan maken: er is, buiten leven op Aarde, geen ander leven in het heelal. Frank Drake en anderen suggereerden dat er 10.000 beschavingen in het heelal zijn die contact zoeken met elkaar een een studie uit 2011 die is gepubliceerd in de “Proceedings of the National Academy of Sciences” suggereert dat de Aarde een buitenbeentje is tussen de overige planeten.

De theorie is opgesteld door wetenschappers van de universiteit van Princeton. Het heeft minimaal 3,5 miljard jaar geduurd voor er op Aarde intelligent leven is ontstaan. Dit geeft aan dat dat er veel tijd en geluk nodig is om dit plaats te laten vinden, aldus de onderzoekers van Princeton.

Andere verklaringen voor de Paradox van Fermi zijn dat buitenaardsen de Aarde bespioneren, ons helemaal negeren, ons bezochten voordat er sprake was van een beschaving of ons bezoeken op een manier die wij niet kunnen zien.

Hoe het ook is, onze zoektocht naar buitenaards leven is nog lang niet ten einde.

Over Fermi

Enrico Fermi was een natuurkundige van Italiaanse afkomst. Fermi werd geboren op 29 september 1901 en stierf op 28nvember 1954. Hij is het bekendst geworden door zijn werk aan de allereerste kernreactor, Chicago Pile-1 en voor zijn bijdragen aan de ontwikkeling van de kwantum theorie, nucleaire en deeltjes fysica en statistische mechanica.

Fermi ontvluchtte in 1938 Italië vanwege het toenemende fascisme en de gevolgen daarvan voor zijn Joodse vrouw en zette zijn werk en carrière voort in de Verenigde Staten.

Fermi is één van de mannen die te boek staan als de vader van de atoombom. Hij kreeg in 1938 de Nobelprijs voor de Natuurkunde.