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La curiosità del mese

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Dove sono loro? Il paradosso di Fermi

La curiosità del mese di agosto 2012 a cura di Gabriele Ghisellini


Fig. 1 - E.T., l'ExtraTerreste ... nel riquadro a destra Enrico Fermi
Fig. 1 - E.T., l’ExtraTerreste ... nel riquadro a destra Enrico Fermi.

Nel 1950, discutendo con dei colleghi sull’esistenza degli alieni, Enrico Fermi se ne uscì con: "Ma se davvero gli alieni esistono, dove sono tutti quanti?"
Intendeva dire che se la nostra civiltà non è niente di speciale, allora dovrebbero esistere tante altre civiltà sparse nell’Universo: circa la metà di esse dovrebbero essere meno evolute di noi, mentre l’altra metà dovrebbero esserlo di più. E se davvero esistessero, perchè non abbiamo già avuto un contatto certo con "loro"?
A tutt’oggi, questo rimane uno degli argomenti principali contro l’esistenza di civiltà evolute su altri mondi.
E a maggior ragione oggi, che abbiamo scoperto l’esistenza di pianeti attorno ad altre stelle.

Fig. 2 - 15 settembre 2008: prima immagine, catturata col telescopio Gemini, di un pianeta che orbita attorno ad una stella simile al nostro Sole. Il pianeta e' il puntino nel cerchio rosso in alto a sinistra. La stella si trova a circa 500 anni luce dalla Terra nella costellazione dello Scorpione e il pianeta, con massa circa otto volte la massa di Giove, si trova ad una distanza di circa 330 volte la distanza Terra-Sole. Per confronto Nettuno e' a 30 volte la distanza Terra-Sole. Crediti:  Gemini Observatory, D. Lafreniere, R. Jayawardhana, M. van Kerkwijk (Univ. Toronto).
Fig. 2 - 15 settembre 2008: prima immagine, catturata col telescopio Gemini, di un pianeta che orbita attorno ad una stella simile al nostro Sole. Il pianeta è il puntino nel cerchio rosso in alto a sinistra. La stella si trova a circa 500 anni luce dalla Terra nella costellazione dello Scorpione e il pianeta, con massa circa otto volte la massa di Giove, si trova ad una distanza di circa 330 volte la distanza Terra-Sole. Per confronto Nettuno è a 30 volte la distanza Terra-Sole. Per maggiori informazioni: dall’archivio Hubble Companion of a Young, Sun-like Star - dal sito del telescopio Gemini First Picture of Likely Planet around Sun-like Star. Crediti: Gemini Observatory, D. Lafreniere, R. Jayawardhana, M. van Kerkwijk (Univ. Toronto).

È di pochi mesi fa l’annuncio che il numero di pianeti che si stimano esistere ha superato il numero di stelle (vedi la notizia su Media Inaf dell’11 gennaio 2012).
Questo vuol dire che solo nella nostra Galassia devono esistere più di 400 miliardi di pianeti.
D’accordo, la grande maggioranza di questi orbita a distanze troppo piccole o troppo grandi attorno alla propria stella, rendendo impossibile l’esistenza dell’acqua liquida, ritenuta indispensabile per lo sviluppo della vita.
Ma anche se soltanto l’un per mille dei pianeti orbitasse alla distanza giusta, ne rimarrebbero comunque 400 milioni (e solo nella Via Lattea) in cui la vita si sarebbe potuta evolvere.
400 milioni sono un bel numero... e se noi non siamo speciali, allora dovrebbero esistere circa 200 milioni di civiltà (cioè la metà) più evolute della nostra. E allora, perchè non siamo già in contatto con "loro"?
Siamo davvero soli? Oppure gli alieni, essendo più intelligenti di noi, sanno che non devono influenzarci Oppure, quando una civiltà evolve davvero, capisce che deve rimanere in equilibrio con il suo ambiente, e smette di consumare sempre più energia? Oppure è destino che l’evolversi di una civiltà finisce sempre con la sua autodistruzione?
Non lo sappiamo, ma una difficoltà esiste davvero, nell’intraprendere viaggi interstellari, quali sarebbero necessari per visitare altri mondi, su altre stelle.

Fig. 3 - L’Enterprise di Star Trek
Fig. 3 - L’Enterprise di Star Trek

Il fatto è che le stelle sono davvero molto, molto distanti tra loro. La stella più vicina al Sole è alpha-Centauri, che dista da noi 4 anni e 4 mesi luce. Vuole dire che la luce, viaggiando a 300.000 km al secondo, impiega 4 anni e 4 mesi per compiere il viaggio. Attenzione però: chi misura questo tempo è un osservatore fermo rispetto al Sole o ad alpha-Centauri.
Un’ipotetica astronave che viaggiasse - diciamo - all’80 per cento della velocità della luce impiegherebbe, secondo noi che siamo fermi sulla Terra, più di 5 anni per compiere il tragitto.
Fin qui, niente di strano. Se andiamo più lenti della luce, allora impiegheremo più tempo. Giusto. Però, per gli astronauti a bordo della navicella superveloce, quanto tempo passerebbe? Circa 2 anni e 2 mesi, cioè la metè del tempo che impiega la luce.
Incredibile? No, è un’effetto bizzarro della relatività di Einstein ... Badate: questo effetto non è solo teorico, è verificato tutti i giorni nei nostri laboratori ...
Beh, direte voi, tanto meglio: forse non è necessario ibernarsi o escogitare altre diavolerie per intraprendere i viaggi interstellari. Basta avere sufficiente energia e imprimere alla nostra astronave la velocità necessaria, e il gioco è fatto.

Fig. 4 - Sara' il teletrasporto il modo di navigare tra le stelle? ...
Fig. 4 - Sarà il teletrasporto il modo di navigare tra le stelle? ...

Però ... c’è un però. Se un giorno doveste farvi convincere a imbarcarvi su una di queste astronavi, dovreste prima pensare a ... un granello di polvere. Niente di cospicuo, facciamo un "nulla" di un milionesimo di grammo di massa. Sparso nel cosmo, ma proprio sulla vostra rotta di volo. Che cosa succederebbe se la vostra astronave, viaggiando all’80 per cento della velocità della luce incontrasse quel granello? Beh, è così piccolo, direte voi, e la nostra astronave così solida, che al massimo farà una microscopica ammaccatura. Vediamo.

Fig. 5 - ... oppure far viaggiare dei piccoli robot?
Fig. 5 - ... oppure far viaggiare dei piccoli robot?

Supponiammo che il granello sia fermo nello spazio, e che voi gli andiate contro. Allo stesso modo, possiamo pensare a voi fermi, e al granello che si muove con la vostra velocità, ma in direzione contraria.
Quanta energia (cinetica) c’è in un milionesimo di grammo di polvere che si muove a 240.000 km al secondo? A queste velocità bisogna tirare in ballo la famosa formula E=mc², e si trova 90 milioni di Joule. Non sapete cos’è un Joule? È l’unità di misura dell’energia, ma facciamo un esempio. Cosa c’è di noto che ha un’energia simile?
Un aereo di 10 tonnellate che va a 500 km al’ora, oppure ...
Un’automobile di 1 tonnellata che va a 1500 km all’ora ...
Niente male, per un granello da un milionesimo di grammo. Viaggiare veloci ci espone quindi a questo rischio, e la catastrofe è molto probabile. Forse è per questo che non vediamo alieni intorno a noi?


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