O paradoxo de Fermi

O paradoxo de Fermi
por Nicholas Bostrom
Departamento de Filosofia, Lógica e Método Científico
Escola de Economia de Londres

[tradução atualizada em 03/98 por: Gustavo Muccillo Alves]

Tem havido muitas especulações sobre a famosa pergunta de Fermi: "Onde eles estão? Por que nós não temos visto qualquer rastro de vida" extraterrestre inteligente?. Um maneira de responder a esta pergunta (Brin 1983) é que nós não vimos rastros de vida extraterrestre inteligente porque não há nenhuma vida extraterrestre; porque a vida extraterrestre inteligente tende a se auto-destruir logo que alcança a fase onde pode se ocupar da colonização cósmica e da comunicação. Esta é a mesma conclusão do argumento do Dia do Juízo Universal (i.e.: é provável que nós pereçamos logo), obtida por uma linha de razoamento completamente diferente.
Toda a disciplina de pensamento sobre o paradoxo de Fermi tem sido criticada (por exemplo Mach 1993) por ser muito sanguínea sobre a capacidade de levantar dados disponíveis para apoiar interessantes e válidas conclusões sobre civilizações extraterrestres. A pessoa pode sinceramente concordar com esta crítica, se levada em conta apenas para estabelecer a insuficiência de apoio evidencial para muitas das reivindicações feitas na literatura, freqüentemente baseadas totalmente em extensões ingênuas de métodos estatísticos ordinários para este campo extraordinário, produzindo resultados numéricos que dão uma falsa sensação de rigor alcançado. Mas considerando que um pensamento mal-feito deveria ser desencorajado, eu penso que seria muito precipitado concluir que nada de interessante pode ser conhecido sobre o assunto. Eu igualmente penso que o progresso já foi feito, respondendo a algumas das sub-perguntas do paradoxo de Fermi. O predicamento é que nossa resposta para a principal pergunta não será mais certa que a resposta à mais incerta pergunta; mas pela mesma razão, nós pudemos esperar obter respostas parciais definidas interessantes, até mesmo nos desesperarmos ao achar a qualquer hora logo a resposta inteira.
Um modo de se aproximar do paradoxo de Fermi é reformulá-lo nas condições de um "Grande Filtro", como sugeriu Robin Hanson em sua recente avaliação excelente do assunto (Hanson 1996). O assunto é complicado e nós não podemos entrar em detalhes aqui, mas é útil esboçar a estrutura básica do problema porque, fazendo isto, nos permitirá assim mostrar as várias localizações onde um filósofo poderia fazer uma contribuição. O razoamento que segue parecerá muito especulativo e escamoso; em parte porque esse é o modo que é, mas em parte também porque eu tenho que manter o sumário de apresentação.
O "Grande Filtro" se refere ao mecanismo(s) hipotético ou princípio(s) pelo qual o grande número de planetas que suportam a vida são filtrados fora antes de eles produzirem formas de vida inteligente que se expandem no cosmo. Em algum lugar ao longo do caminho da existência de um planeta satisfatório para a existência de uma correspondente espécie colonizando o espaço, parece estar algum passo improvável que quase sempre falha.
Alguns meses antes da primeira versão deste artigo ser escrita, a NASA anunciou que indícios de vida tinham sido achados dentro um meteorito de origem marciana. Foi dito que isto dá um apoio considerável para a hipótese de que houve uma vez em Marte uma forma de vida que emergiu e evoluiu independentemente da biosfera telúrica. Mais recentemente, análises novas indicaram que as formações no meteorito poderiam ter sido produzidas através de processos não-biológicos; nesta fase os cientistas estão divididos nos pontos de vista , e nós teremos que esperar por missões espaciais novas, provavelmente para Marte antes que nós possamos contar com qualquer confiança de que houve vida no planeta ou não. Mas suponha que se mostrou que aquela vida se desenvolveu de fato independentemente de Marte. Qual seria a reação da pessoa? Excitação e alegria em cima desta descoberta científica momentânea, é claro.
Mas espere um minuto! Se a vida emergisse independentemente em dois planetas, então em nosso sistema solar deve ter emergido seguramente em muitos outros grandes planetas também, ao longo do cosmo. Tem sido calculado que há aproximadamente 1010 planetas habitáveis em nossa galáxia, e aproximadamente 1020 tais planetas no universo visível; assim se não é muito improvável que a vida evolua em um planeta habitável, então, deveria haver um número extremamente grande de planetas em nossa galáxia onde a vida evoluiu, e um número até maior no universo visível. Agora considere as seguintes (problemáticas) declarações:

Uma vez que uma vida primitiva emergiu de um planeta, há uma significante probabilidade de que ela evoluirá em formas de vida comparáveis em poder tecnológico com a presente civilização humana.
Se uma civilização se tornou equivalente à presente humanidade continua prosperando durante algum tempo pequeno (alguns cem anos, diga-se), é provável que desenvolva a habilidade para construir a sonda de von Neumann (i.e. máquinas que têm o propósito geral de se auto-reproduzir em um ambiente natural).
Quando uma civilização pode construir uma sonda de von Neumann, então terá a habilidade para se empenhar em um processo de colonização cósmica (de baixo custo), uma expansão esférica a alguma fração significante da velocidade da luz (0.1c, diga-se). E há uma probabilidade significante de que ela optará por fazer assim.
Se uma tal onda de colonização fosse cruzar o caminho da Terra, nós notaríamos.
Se nós combinamos (1)-(4) com a suposição de que a vida emergiu independentemente de Marte, seguiria que nós quase certamente notaríamos uma onda de colonização. Desde que nós não temos (Os crentes em OVNI todavia), vida de Marte implicaria (com probabilidade muito grande, maior que .99 diga-se) que pelo menos uma das suposições (1)-(4) é falsa.
Mas qual? Comecemos examinando (1). Divida em dois (para simplificar os assuntos, nós aqui desconsideramos a possibilidade de existirem seres equivalentes aos humanos (por exemplo insetos inteligentes?) que não evoluem tão fortemente quanto os macacos):

(1.1) há uma probabilidade significante de que o macaco evoluirá em um planeta de onde formas de vida primitivas emergiram.

(1.2) há uma probabilidade significante de que o macaco evoluirá até o humano.

Pode a biologia evolutiva, em sua fase presente, nos contar algo sobre se (1.1) ou (1.2) não são verdade? --Sim, parece que pode, embora as implicações sejam freqüentemente problemáticas e requeiram sofisticação metodológica considerável.
(1.2) parece ser verdade por que levou tão pouco tempo para a evolução produzir os humanos civilizados dos macacos.
Dois milhões de anos ou assim é uma mera centelha nestas escalas do tempo, de forma que o passo deveria ter sido fácil. Quer dizer, dado que uma espécie inteligente, civilizada evoluirá em um certo planeta, e dado que naquele planeta já evoluiu de macacos para homens, então, se o passo do macaco para o humano civilizado fosse levar um tempo muito longo, isto indicaria que aquele passo era difícil, i.e. inverossímil (a menos que o passo pudesse ser quebrado para menor, altamente provável mas demorado).
Então, desde que o passo não levou um tempo muito longo mas, ao contrário, muito rápido, isto nos dá alguma razão para acreditar que a transição não era afinal de contas tão inverossímil, i.e.; que não é tão improvável que aqueles macacos tenham evoluído em humanos.
Este argumento, como está, é claro que não é absolutamente confiável, mas parece um modo promissor a reger adiante a Era Fanerozônica inteira como um recipiente provável da parte principal do filtro. Ainda poderia conter alguma parte do filtro, mas é improvável que pudesse cortar as 10 maiores ordens de magnitude exigidas para explicar a ausência de evidência para vida extraterrestre inteligente. (Exatamente quantas ordens de magnitude precisam ser explicadas, depende de quais suposições nós fazemos sobre o valor da velocidade de expansão.) Este argumento eleva problemas enganadores de uma natureza metodológica que um filósofo com um conhecimento especializado em biologia evolutiva poderia ajudar responder (também veja Hanson (1996), Carter (1983)).
Como cumprimentos (1.1), a situação é mais indecisa. O estado de arte da biologia evolutiva não nos pode falar com qualquer confiança se quer (1.1) abraçar. Mas há coisas que nós poderíamos descobrir, que esclareçam este assunto. Nós podemos procurar passos ou fases na evolução para ver se havia qualquer passo particular que tomou um tempo muito longo para a evolução levar talvez o passo de procariontes a eucariontes, ou para o oxigênio ser respirado, ou talvez o passo para sexualidade do eucarionte, ou para metazoários; lá também pode ter havido passos importantes na balança molecular, a invenção de tipos novos de divisão de célula, etc. Nós também podemos procurar por razões externas por planaltos existentes de lenta evolução. Por exemplo, a respiração por oxigênio não pôde evoluir antes de haver qualquer oxigênio livre para respiração, e antes de 2000 - 1800 anos atrás, a atmosfera deve ter sido mantida a um mais ou menos nível anaeróbio. A explosão Cambriana parece ter sido associada a um aumento significante no nível de oxigênio atmosférico --um aumento que poderia ter sido impossível até então devido à prevalência de pias de oxigênio não saturadas ( formações de liga de ferro, micróbios aeróbios facultativos e gases vulcânicos reativos). Assim se a explosão Cambriana requisesse um nível aumentado de oxigênio disponível nos oceanos, então, a razão pela qual isso não ocorreu mais cedo é que teve de se esperar até as pias terem sido saturadas, um processo que leva algum tempo, mas que foi determinado a acontecer mais cedo ou mais tarde; e neste caso nós devemos procurar pelo grande filtro em algum lugar além do passo para a explosão Cambriana. Um papel similar tem sido reivindicado por uma camada de ozônio protetora. Um filósofo que pretendia escrever sobre o Grande Filtro deveria ter aprendido muito sobre estas coisas antes de ter uma opinião formada.
A suposição (2) é talvez até mesmo mais interessante que a (1), porque concerne o que acontecerá ao humano diretamente no futuro próximo. Um fator importante é a viabilidade ou não contrário da nanotecnologia forte. Se a nanotecnologia de forma forte se dirige para ser viável, então quase tudo será possível--inteligência artificial sobre-humana, uploading (de uma mente humana em um computador, esquadrinhando a estrutura sináptica no cérebro e simulando isto em um supercomputador), realidade artificial, produção extremamente barata de todos os artigos, sonda de von Neumann, e revitalização possivelmente de pessoas presentemente em suspensão criogênica. Estudos preliminares indicam que a nanotecnologia forte é compatível com todos os princípios físicos conhecidos [A]; se isso é certo, então o único problema é aquele do benefício sadio: como fazer as primeiras nanomáquinas,--porque é bastante difícil fazê-las, a menos que você já tenha ferramentas nanomecânicas. Um esforço considerável está sendo empregado nesta área, especialmente no Japão, e o progresso é feito continuamente. Muitos recordarão a imagem de frente de página da marca IBM escrita com 35 átomos de xenônio em uma superfície há alguns anos atrás. Tão recentemente quanto há um mês atrás houve uma inovação; um grupo de físicos na MIT teve sucesso construindo o primeiro laser de átomo do mundo, uma tecnologia que possibilita implicações para o fabrico preciso de fatias de computador a outros legados em pequena escala. Houve preocupação considerável sobre os riscos potenciais da nanotecnologia. Se pudesse ser usada para fabricar todos o bens que nós queremos, também poderia ser usada para criar todos os males que nós não queremos. Há o risco de acidentes. Algumas nanomáquinas, se auto-reproduzindo podem agir como um vírus poderosos e podem afetar organismos biológicos, ou eles podem começar a transformar o todo até mesmo a biosfera em alguma outra substância agindo como enzimas e catalisadores superiores, erguendo o ambiente químico fora de um mínimo de energia local e usando a energia lançada quando ela cai para um mínimo mais profundo para reproduzi-las; proliferando o processo assim até a Terra ter sido modificada além do reconhecimento e toda a vida orgânica ter se tornado extinta. Isto é conhecido como o enredo de goo cinzento. Outro risco, até mesmo mais ameaçador, é o uso militar potencial da nanotecnologia forte. Nenhuma nação principal seria provável para deliberadamente aniquilar o gênero humano inteiro, mas há os riscos de terrorismo e de indivíduos furiosos autorizados, e de situações de aniquilação mútuas no estilo da Guerra Fria.
Assim nós chegamos à conclusão ligeiramente paradoxal de que há alguns que argumentam para acreditar que a nanotecnologia forte poderia se tornar disponível relativamente logo a nós (talvez até mesmo dentro de algumas décadas) nos permitindo construir assim sondas de von Neumann, enquanto ao mesmo tempo a nanotecnologia pode causar a falha da suposição (2) porque poderia ser de tal natureza que praticamente qualquer civilização que a inventasse causaria assim sua própria destruição.
Nanotecnologia forte é um caso particularmente claro, mas o que tem sido dito generaliza até certo ponto também para outras poderosas tecnologias novas, que poderiam nos permitir construir a sonda de von Neumann.
Eric Drexler (1992) discutiu o que ele chama de ciência teórica aplicada (ele também chamou isto de engenharia exploratória) que é a disciplina de traçar e fazer funcionar os princípios de máquinas que nós ainda não temos a habilidade técnica para construir mas que são consistentes com as leis físicas e com o acúmulo de matéria-prima. Ele pensa que tais avançados esforços são valiosos porque eles aumentam nossa previsão e nos permitem antecipar os perigos e trabalhar com eles em tempo. A ciência teórica é totalmente feita dentro da armação científica "standard" e assim requer habilidades de engenharia combinadas com específico conhecimento das físicas pertinentes que estão por baixo da intencional máquina. O filósofo poderia ter algum papel para jogar aqui, sugerindo para quais propósitos poderiam ser construídas máquinas e pensando aproximadamente como máquinas diferentes poderiam interagir ou poderiam depender uma da outra. Uma relação óbvia, que ninguém precisa ser um filósofo para imaginar, é que não é improvável que aquela inteligência artificial sobre-humana (maior que a inteligência artificial) conduziria depressa para a nanotecnologia forte (se tal é possível) e aquela nanotecnologia conduziria depressa a algo maior que a inteligência artificial. O autor abraça porque algo maior que a inteligência artificial poderia nos contar como seguir sobre isto. O moderno abraça porque a nanotecnologia forte nos permitiria construir réplicas estruturais dos melhores cérebros humanos por onde a balança de tempo foi acelerada em várias ordens de magnitude (o processo da membrana e as velocidades dos sinais sinápticos do cérebro são lentas comparadas a eventos correspondentes em um circuito eletrônico). Também deve parecer r relativamente direto estender a capacidade de cadeia somando neurônios e conexões. [B] A Suposição (3) contém duas partes:

3.1) uma civilização com a sonda de von Neumann pode se engajar numa colonização cósmica de baixo custo.
3.2) há uma probabilidade significante de que ela fará assim.

Como para a (3.1) pode haver uma pequena duvida que segure. Tudo aquilo que a civilização teria que fazer seria é enviar uma sonda de von Neumann para algum outro planeta em nosso sistema solar.
Lá a máquina se reproduziria um par de vezes, e a descendência voaria para outras estrelas e se reproduziria novamente e novamente. Um processo de colonização exponencial poderia ser começado lançando uma única sonda.
(Até mesmo sem replicadores de Neumann, um programa de colonização espacial seria possível (muitos estudos de viabilidade foram levados a cabo e demonstram isto [C]), entretanto o custo inicial pode ser mais alto e a taxa de expansão mais lenta. O tempo de consolidação - o tempo leva entre a chegada de uma missão para um planeta até o ponto quando a colônia pode enviar missões novas de seu próprio, é provavelmente pequeno se a colônia consiste em uma máquina de von Neumann, e muito pequeno (um assunto de horas ou dias) se há nanotecnologia forte, mas levaria muito mais muito tempo se consistisse em uma frota espacial tripulada por humanos, que precisasse construir uma sociedade inteira no planeta novo; então antes que eles pudessem contribuir mais adiante para o processo de colonização.)
(3.2) é mais difícil de avaliar. As razões por que enviar sondas de von Neumann são fortes. Qualquer uma civilização estima, pode ter mais disto se colonizar o espaço do que se ficar em seu planeta natal. Segurança também parece ditar expansão. Cada civilização entenderia que se há mais uma outra civilização agressiva no universo, então aquela civilização agressiva chegaria ao planeta deles/delas, em última instância, e transformaria isto em material para suas próprias construções. A melhor estratégia parece ser a expansão máxima em todas as direções. Alguns têm argumentado para (3.2) no âmbito de que o fato de que o sol se esgotará daria para qualquer civilização um motivo forte para se ocupar da colonização espacial. Este poderia ser um argumento ruim, porque só lhes daria um motivo para se mover para outro sistema solar, não começar um processo de expansão exponencial, que é a conclusão requerida. É verdade que lhes proporcionaria um motivo para desenvolver a tecnologia pertinente (que poderia ser usado então facilmente também para outros projetos); mas a falta de uma demanda para a tecnologia nunca foi uma objeção contra (3.2), para a tecnologia requerida (nanotecnologia, sonda de von Neumann, etc.) serviria para muitos outros propósitos como bem, assim sempre haveria incentivos fortes por adquirir isto.
Também há argumentos contra (3.2). Foi sugerido que haveria razões para qualquer poder colonizador tomar cuidado para que não fosse descoberto por civilizações no estágio da Terra, talvez em algum campo ético, ou porque eles ganhariam mais com uma observação disfarçada da civilização primitiva sem perturbá-la (Sagan & Newmann 1982) (este campo posterior eu acho improvável). Outra razão, (Sagan & Newmann 1982; De Garis 1996), é que seria muito arriscado enviar auto-replicadores ao espaço, porque não haveria nenhum modo para a garantia de que eles não se deformariam e se virariam contra o planeta mãe, esparramando-se como um câncer cósmico. Em ordem para avaliar esta objeção, nós teríamos que olhar na viabilidade de eliminação de erro no processo de construção, migração autônoma e reprodução--pelo menos em princípio, parece possível usar redundância para fazer a vida de funcionalidade esperada de uma sonda de von Neumann arbitrariamente grande. O risco de erros de construção sistemáticos poderia ser minimizado tendo muitos sistemas projetados de-trás-para-frente independentemente. Também há outras objeções a esta sugestão.
Até mesmo sem a possível vida achada em Marte há algumas indicações de que a vida extraterrestre poderia não ser incomum. Descobertas biológicas notáveis aqui na Terra, durante a última década, mostraram que aquela vida é muito mais robusta do que uma vez foi pensado. Nós sabemos agora que extraterrestres podem viver e prosperar em tais domicílios inóspitos como em centenas de metros abaixo na crosta terrestre em óleo e capas salgadas, e nas águas cozinhando ao redor do magma, orifícios hidrotermais do fundo do mar e comer pedras e enxofre. Isto estende o alcance de ambientes cômicos onde nós sabemos que a vida pôde sobreviver. Quando avaliando as suposições (1) - (4), não é importante para perder a visão do fato de que os contra-argumentos lutem em batalha extrema. Talvez algumas civilizações escolheriam não se ocupar de ampla colonização cósmica, mas, entre vários bilhões, supor que nenhuma única civilização (ou civilização à parte, por exemplo nação) iria a algum ponto inclinado lançar uma sonda de von Neumann-extraordinário! Parece mais provável que um salto evolutivo improvável (ou possivelmente o aparecimento de vida em primeiro lugar, se a vida em Marte se tornasse quimera) poderia responder pelas dez ou vinte ordens de magnitude de improbabilidade que precisam ser explicadas.
Mas talvez esta é uma conclusão muito precipitada. Admitidamente, se a decisão de fazer sociedades seja comparável para apresentar as presentes nações telúricas, então nós estaríamos totalmente desimpressionados por qualquer argumento no que pressupôs uma uniformidade tão extrema de atitude deles/delas para colonização espacial. Porém, o que nós discutimos são as sociedades do futuro. Talvez este é um papel geral de que quando as tecnologias requeridas para uma eficiente ampla colonização espacial ficarem disponíveis, também haverá tecnologias disponíveis que usam um efeito profundo na decisão de fazer processos de sociedades? Isto conduziria à convergência de todas as culturas suficientemente avançadas (o que eu tenho dublado a hipótese de convergência forte). Quão plausível é este enredo?
Não tão improvável quanto poderia parecer primeiro, eu penso. O processo de decisão crucial que transforma a tecnologia poderia ser maior que a inteligência artificial. É plausível assumir que aquele maior que a inteligência artificial estará praticamente sempre disponível não muito depois da nanotecnologia forte ser inventada. Agora, se houve uma razão sã por não se ocupar de colonização cósmica indiscriminada, então poderia ser bem tal que todo o ser maior que a inteligência artificial acharia isto. Assim se o ser maior que a inteligência artificial sempre estivesse usando muita influência do governo destas civilizações avançadas (ou tendo agarrado o poder por eles, ou podendo explicar a razão tão claramente que eles pudessem persuadir qualquer governo de sua validez), a atividade deles/delas, uniforme em cima de todas as civilizações, evitaria qualquer política de colonização agressiva em qualquer planeta.
Há vários pressupostos problemáticos em baixo deste argumento, mas eu penso que ele deveria ser lembrado como uma possibilidade.
A pressuposição de que o ser maior que a inteligência artificial é sempre é desenvolvida não muito depois que poderiam ser relaxadas as máquinas de colonização eficientes. Para isto, basta que aquele ser maior que a inteligência artificial seja desenvolvido em alguma época não muito longe (mas que possa estar bastante distante) da origem do processo de colonização; para então poder idealizar um modo de fabricar presumivelmente veículos espaciais mais rápidos, que poderiam colher e poderiam destruir os colonizadores originais, se isso fosse o que ele quisesse, ou os transformar em colonizadores que se preocupariam em tomar cuidado para não serem notáveis para civilizações primitivas.
Também poderia haver muitas outras forças para as quais puxariam convergência entre civilizações avançadas: controle direto em cima de sistemas de motivação (por exemplo por meio de droga ou implante de eletrodo), para nomear alguma. As hipóteses fortes de convergência, como também suas variantes mais fracas, também são interessantes à parte do contexto do Grande Filtro. Estas hipóteses de convergência claramente se estendem além do domínio da Ciência Social, e umas habilidades satisfatórias para lidar com elas também incluiriam psicologia motivacional, ciências da computação, filosofia, neuro-ciência, economia inter alia.
Sobre (4) nós podemos dizer que nós quase teríamos certamente notado o trem da colonização se ele tivesse passado pela Terra enquanto não fazia nenhum esforço para permanecer indetectável. Se a forte nanotecnologia é possível, o planeta inteiro poderia ter sido transformado em um computador gigante ou algo igualmente drástico.
Se um esforço fosse feito para evitar a descoberta, então ele deveria ter sucesso. Ou teria que incluir um modo de anular nossa percepção das regiões distantes do espaço, ou todo processo de colonização teria que ser tal que não remobiliasse o cosmos em modos que nós teríamos descoberto com a tecnologia e teoria hoje presentes. (Minha opinião é que não é improvável que este pudesse ser o caso, se houve um processo de colonização que quis evitar a sua descoberta, porém, eu não acho especialmente provável).
Uma avaliação da evidência disponível com respeito ao grande filtro teria conseqüências diretas para nossos prospectos de sobreviver nos próximos cem anos--um assunto empírico que tem um pouco de importância argumentável. É evidente que uma considerável sofisticação científica e filosófica seria requerida para fazer uma tal avaliação, e explodir o tipo de extrapolação ingênua - e o grande-número-de-argumentos que foram característica de muitas contribuições para o ETI debate (Triture (1993) fez algum trabalho filosófico nesta direção).
[A] Veja por exemplo Drexler (1992). Para uma discussão excelente de possíveis conseqüências da nanotecnologia forte, veja Drexler (1988). Para revisões de atualização-estado-de-arte, veja publicações do Instituto de Previsão.
[B] Este argumento é simplificado demais. Por exemplo, negligencia o problema das interações de interface: se seus processos de pensamento fossem um milhão de vezes mais rápidos, qualquer processo no mundo externo apareceria um milhão de vezes mais lento e criaria problemas psicológicos como também faria a interpretação de dados de sensação difícil. Este modo ingênuo de apenas tomar um cérebro humano, copiá-lo, e acelerar a cópia um milhão de vezes enquanto ainda tendo isto vivido em uma realidade aumentada, não funcionaria. Mas há modos melhores. Veja por exemplo Drexler (1988, 1992).
[C] Para uma avaliação, veja o Crawford (1995b).

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