Un tema di discussione che vorrei porre all'attenzione degli utenti del
forum è il modo in cui potrebbe strutturarsi una tecnologia che permetta i viaggi interstellari, e in seconda battuta l'aspetto che potrebbe assumere una civiltà interstellare.
Da un certo punto di vista, questo tema potrebbe considerarsi complementare all'altro, relativo a come immaginare la fisionomia di un eventuale essere intelligente alieno. Della fisionomia ipotetica degli alieni si è discusso qui:
freeforumzone.leonardo.it/discussione.aspx?idd=9475108
da più punti di vista differenti.
Cercherò intanto di fornire alcuni spunti di discussione. Si tenga conto che ogni ipotesi in materia rimane, ovviamente, del tutto speculativa ed è giocoforza limitata dall'orizzonte costituito dal nostro sapere di sfondo. In ogni caso, una prima distinzione possibile, puramente arbitraria e dovuta a mera comodità espositiva, può essere instaurata fra scenari non esotici basati sul volo interstellare lento e veloce e scenari esotici, che aggirano i limiti relativistici.
1. Scenari non esotici
Il meno esotico degli scenari prevede ovviamente l'idea sottesa ai progetti di ricerca di civiltà aliene tramite radiotelescopi: la presenza di una rete più o meno fitta di comunicazioni interstellari costituita da grandi radiointerferometri. Questi potrebbero essere collocati sia sul pianeta d'origine di una civiltà, sia nello spazio circonvicino, su satelliti naturali o artificiali. Potrebbero altresì essere gestiti da una complessa intelligenza artificiale e avere capacità di autoriparazione (senza essere necessariamente robot autoreplicanti Von Neumann) e sopravvivere alla civiltà che li ha costruiti. Una simile civiltà interstellare sarebbe essenzialmente policentrica, difficilmente si sarebbe costituita tramite contatto diretto fra specie provenienti da biosfere diverse: sarebbe piuttosto il frutto di una serie di contatti casuali, lente acquisizioni e sedimentazioni culturali originatesi tramite la condivisione di informazioni. Una simile civiltà interstellare si fonderebbe, più che altro, su un'eredità culturale tramandata non attraverso i secoli, ma attraverso gli eoni di vita di una galassia, a partire dalle civiltà più antiche e ormai estinte. Tale eredità culturale galattica avrebbe l'aspetto di una sorta di epopea cosmica in perpetuo accrescimento: un'epopea i cui aedi sarebbero interi mondi, con la loro storia e le loro acquisizioni. Uno scenario di tal fatta è certo affascinante, riscuote il plauso degli scienziati normali, ma potrebbe risultare improbabile per un aspetto fondamentale: l'idea che la radiotelescopia sia l'ultima parola in fatto di comunicazioni interstellari, che più civiltà sufficientemente vicine siano dotate di strumenti di comunicazione compatibili, o che per un non meglio specificato interesse antropologico civiltà più avanzate potrebbero ricorrere a mezzi di comunicazione più primitivi.
Uno scenario appena più esotico è quello che prevede la diffusione di sonde interstellari a partire dal sistema planetario di origine di una civiltà. Si possono prendere in esame due procedure di diffusione ed esplorazione di tecnologie interstellari. Le sonde Von Neumann, in grado di replicarsi indefinitamente servendosi dei materiali reperiti nei sistemi planetari via via raggiunti, e le sonde Bracewell, lanciate appositamente per rinvenire pianeti abitati nello spazio interstellare. Sull'esistenza o meno di sonde Von Neumann si è definita una delle controversie più accese: Frank Tipler, sulla base dell'assenza di prove certe dell'esistenza di sonde Von Neumann (per il momento escludiamo gli UFO dal discorso, a fini semplificatori), negò l'esistenza di civiltà extraterrestri, affermando che se queste fossero esistite, avremmo avuto una soluzione al "dove sono?" del paradosso di Fermi. Carl Sagan a suo tempo smentì la posizione di Tipler: sonde VOn Neumann fuori controllo sciamerebbero sui sistemi stellari della galassia come una piaga di locuste, divorando i pianeti rocciosi per riprodursi, mangiandosi gran parte della massa della galassia. Probabilmente, se qualcuno ha costruito in passato sonde Von Neumann, qualcun altro ha cercato di distruggerle prima che fosse troppo tardi. O addirittura, noi potremmo trovarci in uno spazio brullo, perché siamo in una delle poche zone rimaste incontaminate dalle cavallette interstellari di Von Neumann, dopo centinaia di migliaia di generazioni di razzie di elementi metallici di pianeti e stelle. Il tipo di sonda coinvolta in un simile scenario potrebbe essere una sonda lenta del tipo Daedalus, del progetto Icarus, o del tipo Longshot (meno probabili sono le navi a vela fotonica, spinte da grandi vele di materiale ultraleggero colpite da un fascio laser, o i
ramjet interstellari). Come che sia, sonde così lente ed enormi, che sarebbero propulse a fusione nucleare e viaggerebbero a velocità comprese fra i 12000 e i 40000 km/sec, potrebbero essere frutto di un nostro pregiudizio tecnologico. L'altra possibilità, prospettata da Freeman Dyson e sviluppata da Michio Kaku, è quella dell'
astrochicken (lett. "astropollo"), una minisonda del peso di un chilo o poco più, assai flessibile e adattabile, composta da parti biologiche artificiali e nanorobot, capace di replicarsi e spostarsi nel cosmo con minimo dispendio di energia e materiali e senza dare nell'occhio. Una rete di comunicazioni interstellari mirata fra
astrochickens sarebbe probabilmente al di fuori della portata dei nostri radiointerferometri, costruiti per spiare l'equivalente interstellare dei Moai dell'Isola di Pasqua... Nello scenario della diffusione tramite sonde, potrebbe ben darsi che una sorta di impero galattico biomeccanico si sia formato per autoorganizzazione, dopo l'estinzione della specie (o delle specie) che hanno lanciato le prime sonde. E' possibile che a un certo punto le locuste Von Neumann, o gli
astrochickens o altre sonde replicanti a riproduzione limitata abbiano raggiunto una sorta di equilibrio, simile a quello degli animaletti che costruiscono le barriere coralline nei nostri oceani. Potrebbe allora ben darsi che qualcuno degli oggetti astronomici che noi giudichiamo naturali, sia in realtà il frutto di un comportamento autoorganizzato di sonde interstellari replicanti.
Scenari che implicano viaggi con equipaggi sono difficili da concepire, se non forse in termini di viaggi generazionali e di arche interstellari, a bordo delle quali si trasferirebbero intere comunità, destinate per secoli a non conoscere altro ambiente che quello artificiale delle astronavi stesse. Queste si allontanerebbero progressivamente dal loro sistema planetario di origine, affrontando una diaspora spontanea, a partire da conflitti locali che renderebbero l'eventuale allontanamento di gruppi di insediamenti orbitali un'opzione meno sgradevole che convivere con vicini aggressivi in uno spazio sovraffollato. Una civiltà siffatta colonizzerebbe prima lo spazio del suo sistema planetario interno, poi i pianeti esterni, poi affronterebbe, prima occasionalmente, poi, in massa, viaggi interstellari fra stelle vicine. Difficilmente gli esseri a bordo di un'arca interstellare, abituati ad ambienti artificiali protetti e stabili, si esporrebbero al rischio biologico di interagire con una biosfera aliena. La velocità di crociera di un'arca interstellare difficilmente supererebbe i 10000 km/sec (difficilmente li raggiungerebbe, forse). Sarebbe, il suo, un viaggio interstellare lento, a bordo di giganteschi
bateaux mouches cosmici lunghi forse chilometri, e rotanti attorno al proprio asse per mantenere una condizione di gravità artificiale al proprio interno.
Con le arche interstellari, il panorama si complica. Non è comunque improbabile che ciascuno di questi scenari particolari (rete di
broadcasting galattica, locuste di Von Neumann, barriere coralline interstellari bioniche, lente flotte di zattere polinesiane interstellari) possano costituire le componenti di uno scenario più complesso e ampio che tutte le comprende. Questo se ci fermiamo alle situazioni meno esotiche
Una situazione un po' più "piccante" si determina se immaginiamo una civiltà di viaggiatori interstellari relativistici. Col tempo, una simile civiltà finirebbe per dividersi in due classi di individui: un'élite di astronauti continuamente alle prese col paradosso dei gemelli e una massa di peones cosmici, stanziati sui pianeti colonizzati.
2. Scenari esotici
Se passiamo a scenari veramente esotici, le cose si complicano ulteriormente.
Un primo scenario parzialmente debordante è costituito dalle possibilità dell'astro-ingegneria. Una civiltà avanzatissima può smontare i pianeti gassosi del proprio sistema solare e agglomerare pian piano pannelli solari e strutture che inglobino il suo sistema solare interno in un grande guscio (sfera di Dyson). O può smantellare il suo pianeta d'origine, trasformandolo in una sfera di raggio più ampio, con ambienti artificiali (
globus cassus, uno scenario assai più imporbabile della lenta agglutinazione di una sfera di Dyson). Una civiltà interstellare in cui intelligenza vivente e intelligenza artificiale interagiscano strettamente, potrebbe decidere di ingabbiare i buchi neri per ricavare energia dal loro momento angolare o dalla loro magnetosfera. Teoricamente, una simile civiltà snobberebbe i pianeti come il nostro, preferendo i buchi neri, come le civiltà antiche snobbavano le giungle e i deserti, pur ricchi di forme di vita interessanti, per concentrarsi solo sui fiumi che scorrono in mezzo ad ampie vallate coltivabili. Una civiltà dei buchi neri potrebbe ingenerarsi a partire dall'evoluzione di una civiltà di locuste di Von Neumann o di una civiltà di arche generazionali erranti, così come un alveare è frutto della migrazione di un'ape regina, o come l'agricoltura nasce dal casuale stanziamento di cacciatori-raccoglitori in regioni da principio ricche di selvaggina. [La butto lì: per quel che ne sappiamo, una simile civiltà potrebbe voler moltiplicare il numero di buchi neri per avere più fonti di energia, o per altre ragioni che possono essere lette nel volume di Lee Smolin "La vita del cosmo", ed. saggi Einaudi 1995, o nel volume di Paul Davies "Gli ultimi tre minuti" ed. Oscar Mondadori 1993. Per quel che ne sappiamo, la massa mancante di una galassia come la nostra, che costituisce il 90% della massa totale, potrebbe essere costituita da stelle "uccise" nel corso degli ultimi 10 eoni (1 eone, 1 miliardo di anni) da civiltà interstellari per ricavarne energia: quello che noi vediamo nell'ottico è l'orto botanico al centro della megalopoli galattica, o il parco nazionale creato dagli ambientalisti cosmici. E' uno scenario estremo, e quasi certamente falso, ma va' a sapere...
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Scenari ancora più esotici nascono dalla fisica dell'energia negativa, incrociata con la possibilità di sfruttare l'energia del campo di punto zero, che permea lo spazio cosmico, attraversato da un ribollire di creazione-distruzione di particelle virtuali.
L'energia negativa, una densità di campo con valore algebrico negativo (letteralmente, meno di zero) ha un effetto gravitazionale repulsivo. Dalla fisica (modello meramente teorico) che ne descrive il comportamento, si ricavano soluzioni quantomeno interessanti.
Immaginando di chiudere un'astronave in una bolla di energia negativa, questa distorcerebbe lo spazio a prua della nave contraendolo, e dilaterebbe lo spazio a poppa. La nave si sposterebbe allora, rimanendo in realtà in quiete, a una velocità pari a decine di volte quella della luce, senza violare alcun effetto relativistico: sarebbe lo spazio a curvarsi come un'onda, non l'astronave a muoversi. E' questa la famosa bolla di Alcubierre, di cui altrove si è parlato su questo
forum.
L'altra possibilità interessante è la costruzione di varchi spaziotemporali stabili. Lo scenario per cui un buco nero potrebbe essere usato come sistema di transito veloce nell'universo appare in realtà chimerico. La massa stessa di un'astronave che si lanciasse verso la singolarità di un buco nero, costituirebbe un fenomeno di disturbo sufficiente a far richiudere il ponte di Einstein-Rosen creato dalla stella collassata, che stritolerebbe il veicolo interstellare spaghettificandolo. Una stringa cosmica di energia negativa avvolta su se stessa riuscirebbe invece a costituire un varco spaziotemporale stabile, capace di creare un vero sistema di transito veloce, evitando lo spiacevole effetto di essere stiracchiati e polverizzati dall'impatto con una singolarità.
Un'altra possibilità permessa dall'impiego dell'energia negativa è la realizzazione del cosiddetto tunnel di Krashnikov: un traghetto relativistico inguainato in un tunnel di energia negativa procederebbe a velocità sub-luminale fino alla stella d'arrivo, poi, al momento della partenza, si lascerebbe trasportare dal richiudersi del tunnel di energia negativa, muovendosi stavolta a velocità superluminale.
Tutte queste soluzioni hanno però un difetto: una bolla di energia negativa necessaria a far muovere a dieci volte la velocità della luce un'astronave di duecento metri di diametro, richiederebbe, per essere creata, un'energia pari a dieci miliardi di volte tutta la massa in quiete dell'universo intero messa insieme.
Un varco spaziotemporale di appena un metro di diametro richiederebbe invece, per essere prodotto, un'energia pari a quella emessa da una stella come il Sole per tutto il tempo che rimane sulla sequenza principale, prima di implodere in nana bianca (8 miliardi di anni). Si aggiunga a questo il problema di far sfociare il varco spaziotemporale in un posto decente. Né il varco stesso, né la bolla di Alcubierre, permettono di stabilire una traiettoria preordinata o di modificarla in corso d'opera.
Tuttavia, nonostante le difficoltà teoriche enormi, una civiltà interstellare estremamente esotica capace di aggirare i limiti relativistici non è inconcepibile, pur nella limitatezza dei nostri attuali orizzonti.
Secondo un quadro teorico non improbabile (anche se da alcuni sempre più contestato, quello delle superstringhe), il nostro universo, con tutte le sue particelle di materia e di energia, giace su una membrana di spaziotempo (D-brana), ripiegata su se stessa, che solo le onde gravitazionali, e particelle assai inusuali come i cosiddetti neutrini sterili, possono attraversare. Un sistema di attrezzature costituito da rilevatori di onde gravitazionali e grandi collisori adronici (strutture come l'LHC), possono costituire dei ricetrasmettitori che si servono delle onde gravitazionali o dei neutrini sterili per comunicare rapidamente a enormi distanze, dato che i gravitoni e i neutrini sterili attraversano le pieghe delle brane. Un sistema di rilevatori di onde gravitazionali può riconoscere, in qualche modo, la presenza di grandi masse attraverso le brane e dunque, nel caso di realizzazione di un tunnel spaziotemporale, determinare in modo abbastanza sicuro dove non far approdare l'altro capo del wormhole. L'energia necessaria per costruire una stringa cosmica di energia negativa e aprire il wormhole può essere fornita a partire da un apparato industriale esteso su una piccola galassia. La creazione di un tale apparato industriale, da parte di un grosso numero di sonde Von Neumann, non è impossibile. In teoria, un'orda di sonde replicanti o di arche interstellari, riproducendosi in modo esponenziale, riesce a colonizzare un sistema galattico come il nostro in centomila anni. Basta preprogrammare le sonde automatizzate al lento accumulo di energia e il gioco è fatto. Col tempo, si struttura una civiltà di giganteschi simbionti biomeccanici, che forano lo spaziotempo usando l'energia negativa, comunicano a distanza usando le onde gravitazionali e i neutrini sterili. Le realizzazioni tecnologiche di una simile civiltà sarebbero per noi indistinguibili dalla conformazione naturale del tessuto dello spaziotempo. Le sue comunicazioni sarebbero intercettabili solo con complicate reti di rilevamento di gravitoni. Ci accorgeremmo di loro non più di quanto le formiche addensate nella loro tana si accorgono della strada asfaltata costruita a meno di dieci metri dal loro formicaio.
Una situazione ancora più curiosa è frutto del quadro teorico sviluppato da Joao Maugejo, che ha formulato una cosmologia nella quale la velocità della luce non è costante, ma varia nel tempo e nello spazio: altissima all'origine dell'universo, pari a zero dentro un buco nero, aumenta in presenza di una stringa cosmica. Si può allora immaginare una civiltà di sonde autoreplicanti che si autoorganizza per costituire autostrade di stringhe cosmiche attorno a cui la velocità della luce è più alta, permettendo in tal modo un viaggio interstellare ultraveloce.
Ognuno di questi scenari ha implicazioni dirette in termini di paradosso di Fermi, e per quel che ci riguarda, in termini di congruenza della ETH alla base della possibile spiegazione del fenomeno UFO con l'immagine che abbiamo dell'universo e della presenza eventuale di civiltà aliene.
E' ovvio che gli scenari meno esotici implicherebbero una grande frequenza di pianeti abitati da esseri intelligenti, e richiederebbero un grande ottimismo relativamente alla longevità della loro cultura tecnologica. D'altro canto, lo scenario più esotico, per quanto improbabile, implicherebbe la possibilità di incontrare macchine aliene provenienti da galassie assai lontane, se non da altri universi (una Magoonia più aberrante di quella di Jacques Vallée). E ribadisco, per improbabile che sia quest'ultimo scenario, in presenza dell'infinito non c'è nulla di impossibile.
Spero di non aver annoiato troppo e che la discussione possa fiorire.