Seuls dans l'univers ?
Le paradoxe de Fermi

Mais où sont-ils ? Où sont les autres civilisations extraterrestres ?
Combien existe-t-il de civilisations dans l'univers ? Dans la Voie Lactée ? Et qui ne se sont pas loupées sur le réchauffement climatique...
Accessoirement, Ming détruit toute planète qui reconnaitrait sa marque, et comme le prof Zarkov a découvert l'insupportable vérité que c'est Ming qui contrôle l'univers, Ming lui colle sur le dos la responsabilité de la prochaine destruction de la Terre... Il n'avait qu'à rester dans l'ignorance.
Pour faire court, nous n'avons pas encore détecté la moindre trace de civilisation extra-terrestre.
Du coup, on trouve un bon paquet de gens, et parfois des chercheurs ayant un vernis suffisant en science pour paraitre sérieux, qui trouvent de mauvaises bonnes raisons à cet état de fait. Souvent peu crédibles, mais bon, que ne ferait-on pas pour faire parler de soi ?
Ceci n'est qu'une introduction pour ceux qui ne connaissent pas ces histoires, je ne fais qu'effleurer le sujet, mais j'indique quelques liens qui devraient vous faire gagner du temps.
Après, à vous de vous faire votre propre opinion. Vous aurez la mienne à la fin.
Le paradoxe de Fermi
Notre galaxie est comme une étoile au niveau de l'univers observable...
Et inutile que je m'embarque ici dans une description de ce qui a été dit ou écrit sur ce sujet, pour une fois c'est très bien fait dans l'article de Wikipedia, sa lecture vaut le coup et je dis rarement ça, alors :
- Paradoxe de Fermi / wikipedia.
Ceci dit, je vais quand même rappeler certaines choses ici pour s'en souvenir, acquérir un peu de vocabulaire autour de ce sujet et c'est mieux de connaitre certaines références, au moins pour la conversation.
Formule de Drake
avec :
- N : civilisations avec des émissions électromagnétiques détectables
- R★ : nombre d'étoiles qui se forment annuellement dans notre galaxie
- fp : proportion d'étoiles dotées de planètes
- ne : nombre de planètes par étoile pouvant abriter la vie
- fl : proportion avec de la vie intelligente
- fc : proportion qui veulent bien communiquer
- L : durée de vie moyenne d'une civilisation
Évidemment, l'estimation des divers paramètres est cruciale. En 1961, ils ont utilisé :
- R★ = 10 / an (c'est uniquement pour notre galaxie)
- fp = 0,5, autrement dit la moitié des étoiles ont des planètes. Optimiste à l'époque, maintenant on découvre des nouvelles planètes, en veux-tu, en voilà.
- ne = 2 donc deux planètes par étoile sur une orbite habitable
- fl = 1 fraction de planètes où apparait la vie, ici c'est systématique
- 1% sont des vies intelligentes, donc fi = 0.01
- dont 1% veulent bien communiquer donc fc = 0.01
- et la durée de vie d'une civilisation est L = 10 000 ans
Ce qui nous fait 10 civilisations voulant communiquer dans la Voie Lactée. Nous ne sommes pas seuls, enfin en 1961.
La plupart des paramètres sont discutables, voire très discutables, et c'était le but, engager la discussion à propos de ce problème. D'autres valeurs ont été proposées, mais ça se termine toujours vers une probabilité importante d'avoir au moins une autre civilisation dans notre galaxie.
Échelle de Kardachev
Les trois niveaux définis par Kardachev :
- Civilisation de type I. Exploite l'énergie d'une planète, soit 1016 W
- Civilisation de type II. Exploiter l'énergie d'une étoile, soit 1026 W. Il s'agit de la puissance de notre soleil. Il existe des étoiles considérablement plus puissantes.
- Civilisation de type III. Exploiter l'énergie d'une galaxie, soit 1036 W
J'ai fait court ici, vous trouverez sur le web des articles plus détaillés traitant cette histoire d'échelle, à commencer par :
- Échelle de Kardachev / wikipedia
- Kardashev Scale Wiki
Pousse encore plus loin le concept initial, mais en anglais.
La sphère de Dyson
C'est ici juste une introduction pour en mentionner l'existence et vous mettre l'eau à la bouche si vous ne connaissiez pas. Voici quelques liens :
- « La Faillite de l’imagination ».
De l’existence scientifique de la sphère de Dyson Gradhiva / Julien Wacquez https://doi.org/10.4000/gradhiva.4177
Un article plutôt complet. Et pas spécialement technologique, ça nous change. - sphère de Dyson / wikipedia
Cerveau matriochka
Expansion de civilisations
C'est là qu'il faut se souvenir de quelques éléments importants :
- La Voie Lactée existe depuis une dizaine de milliards d'années
- L'âge du système solaire est estimé à 4.5 milliards d'années
- Nous sommes banlieusard, mais pas trop éloignés du centre-ville
- Côté distance, on parle en dizaines de milliers d'années-lumière
En 1975, Hart a écrit le raisonnement suivant (ce qui est appelé le "Fact A") Explanation for the Absence of Extraterrestrials on Earth (voir la page 133) :
- La Terre envoie 100 expéditions vers les plus proches systèmes stellaires (c'est le nombre à 20 années-lumière de chez nous)
- À leur tour, chacune des expéditions recommence.
- En négligeant le temps de pause, l'espace exploré serait une sphère dont le rayon augmenterait à la vitesse de 0.10c (c'est la vitesse estimée des vaisseaux spatiaux)
- À ce rythme, on traverse la galaxie en 650 000 ans
- Si la durée de pause est la même que la durée du voyage, en gros on double le temps, soit moins de 2 millions d'années.
Il existe pas mal d'études prenant en compte des hypothèses de plus en plus fines, par exemple le déplacement des étoiles les unes par rapport aux autres dans la galaxie, les régions moins denses, qui peuvent être dépeuplées avec certaines hypothèses de vitesse de vaisseaux et de temps.
Souvent des raisons anthropomorphiques sont invoquées pour justifier une certaine lenteur à coloniser une planète, voire ne pas vouloir aller plus loin, "pour quoi faire ?"
Un article relativement récent qui a le bon goût de faire un historique en introduction (et je vous souhaite bon courage pour lire toutes les références, surtout quand on sait que ça ne mène à rien) :
- [2020] The Fermi paradox and the Aurora effect: exo-civilization settlement, expansion and steady states
Cet article propose aussi un modèle mathématique pour explorer la galaxie.
Et évidemment, il existe une grosse dépendance avec la densité d'étoiles. S'il n'y a pas assez d'étoiles proches, alors forcément l'expansion s'arrête, compte-tenu de l'autonomie des vaisseaux spatiaux. Il faudra attendre alors que les étoiles se déplacent par rapport aux autres pour retrouver une densité adéquate.
L'article est assez compliqué à lire, mais les simulations faites ont le bon goût de déterminer les paramètres importants qui limiteront l'expansion -qui sont assez prévisibles, mais bon, quelles sont les valeurs ? En tout cas, il existera toujours des "clusters" d'étoiles colonisées si ce n'est pas la galaxie entière.
Ça termine par une galaxie remplie en moins d'un milliard d'années avec des sondes qui se trainent à 30 km/s.
Je n'ai pas trouvé un site où on pourrait "faire marcher un simulateur pour voir ce qui se passe avec nos petites mains". Mais c'est un peu normal car il faut commencer avec une simulation 3D des étoiles de notre galaxie dans le temps, et ce n'est pas si simple.
Il existe des propositions de ce genre :
Rien n'explique vraiment pourquoi nous ne voyons rien, mais ces études permettent d'encadrer certaines hypothèses comme les temps de voyage et de réplication, on se doute que si c'est vraiment très long, alors la colonisation ne pourra pas se faire, mais de quoi parle-t-on comme valeurs ? Parce qu'un milliard d'années, c'est vraiment très long par rapport à des milliers d'années pour aller dans un autre système stellaire...
Sonde de Von Neumann
Envoyer des humains dans l'espace, c'est compliqué, il leur faut non seulement un environnement ressemblant à la Terre pour la pression, la gravité et l'air (surtout l'oxygène et recycler le gaz carbonique), et en plus il faut à manger et à boire, et les protéger des radiations. Sans compter que l'habitat devra être assez solide pour résister aux impacts de météorites ─jusqu'à un certain point.
Et en plus, les humains ne sont pas fiables, ils se plaignent et se révoltent...
Les machines sont moins exigeantes, c'est pour ça qu'on envoie des sondes spatiales inhabitées, et qu'il est probable que c'est la première chose que fera n'importe quelle civilisation. Inutile de s'énerver avec les histoires de colonisation galactique par l'humanité, même si c'est intéressant de voir à quelle vitesse cela pourrait aller. Les machines iront plus vite, quoi qu'il arrive.
Sondes spatiales
- Pioneer 10 fut lancée le 3 mars 1972
- Pioneer 11 le 6 avril 1973
On parle de l'héliopause pour indiquer que l'on franchi la limite du système solaire, limite un peu abstraite liée aux vents solaires. On simplifie en fixant la distance, et ainsi Pioneer 11 la franchira en 2027 et Pioneer 10 en 2057. Doublées par Voyager !
- Voyager 1 et 2 furent lancées en 1977.
et certains se plaignent des notices Ikea
Premier engin à avoir quitté l'héliosphère en 2013, Voyager 1 continue sa course à 17 km/s. Soit une année-lumière parcourue en...17 647 ans. Proxima Centauri, la plus proche étoile, est à plus de 4 années-lumière. Et Voyager 1 ne va pas vers elle.
Il faudra être patient...
Sonde auto-réplicante

Une sonde de Von Neumann probe en anglais est une machine interstellaire ─capable de voyager dans l'espace─, à la recherche de ressources (genre planète gravitant autour d'une étoile) qui lui permettront de s'autorépliquer, autrement dit de fabriquer des copies d'elle-même, qui ensuite pourront partir dans l'espace à la recherche d'autres ressources.
Une sonde de Bracewell [1960] est un engin spatial envoyé pour communiquer, sans capacité d'auto-réplication.
Le premier catalogue des possibilités dans le domaine de l'auto-réplication fut :
- [2004] Kinematic Self-Replicating Machines / Freitas et Merkle
Vous le trouverez sur docs.google.com
Bestiaire de sondes auto-réplicantes
Certains se sont même lancés pour cataloguer divers types de sondes de Von Neumann, histoire de montrer toutes les possibilités ─enfin, celles qu'on imagine.
Voici le bestiaire, c'est assez amusant, mais surtout, cela laisse à réfléchir :
- Sonde d'exploration
Nous envoyons déjà des sondes d'exploration, qui ne se reproduisent pas. On peut penser à des humains qui savent se reproduire, mais cela va coûter beaucoup en ressources humaines, avec des gens intéressés pour faire cela toute leur vie ─sans vraiment de retraite─. Et donc on enverra plutôt des sondes automatiques auto-réplicatives.
Ces sondes pourront cataloguer les étoiles de la galaxie, masse, âge, habitabilité... et on en saura alors beaucoup plus sur l'avenir de l'univers. Elles ne font qu'observer. Et renvoyer les données d'observation. - Relais de communication
Constituer un maillage pour faire un réseau Internet à la mode galactique. Ce sera commode si jamais on trouve d'autres civilisations !
Encore faudra-t-il trouver le moyen de dépasser la vitesse de la lumière pour les communications, sinon le ping sera un poil élevé... - Terraformation
Il s'agit de s'arranger pour préparer les planètes à notre expansion. Oxygénation, nettoyage, tout le toutim pour arriver sur une planète répertoriée "Deo Gratias X 5/5".Dans l'annuaire G.H.Tryguano: Planète D.G. X 5/5, à la pesanteur exceptionnellement agréable, dont l'air, la lumière et le climat ont le don de plonger les amoureux dans un état bienheureux.
- Usines
Envoyer une sonde avec les plans pour construire des usines permettant de fabriquer ce qui pourrait nous intéresser, construire des sphères de Dyson ou autres cerveaux matriochkas...
Restera à espérer de ne pas se faire déborder par ces sondes qui pourraient littéralement dévorer la matière de l'univers. - Biologistes / zoologistes
Un type de sonde d'exploration particulier qui passera son temps à étudier les diverses formes de vie dans l'univers, et pourra même constituer un échantillonnage on appelle ça un zoo. Avec les formes de vie intelligentes comme point d'orgue. - Essaimer la vie, l'intelligence
- la même espèce partout, préférable pour que l'univers soit relativement compatible (regardez-nous sur Terre, ce n'est pas forcément gagné).
- essayer des trucs bizarres avec une imprimante "ADN".
- assimiler les autres espèces. Les Borg de Star Trek.
- si l'intelligence est rare, on pourra peut-être aider le processus avec des monolithes façon "2001 l'Odyssée de l'espace", en envoyant de quoi améliorer les espèces locales.
- Eradication
À l'inverse, il est possible qu'une cohabitation soit suffisamment intolérable pour construire des machines auto-réplicatives destinées à détruire toute forme d'opposition. Des drones quoi. Des étoiles de la mort (Star Wars) en pagaille...
Et là, ce sont les possibilités en regard de notre niveau scientifique. Exploiter les phénomènes quantiques, les trous noirs, les trous de ver, la matière noire, enfin tous les machins qu'on ne connait pas encore, décuplera les options !
Réflexions de Mainguet
Arrivé ici, j'espère que vous avez déjà un peu fait le tour du problème en vous forgeant votre propre opinion à partir des diverses réflexions de diverses personnes (et pas de l'intelligence artificielle qui ne fera que répéter ce que des humains auront déjà dit).
Je le répète, lisez au moins l'article de Wikipedia (et ce n'est pas souvent que j'aime faire référence à Kiki):
- Paradoxe de Fermi / wikipedia.
Avec l'arrogance qui me caractérise, voici mes propres réflexions, j'espère au moins qu'elles vous feront réfléchir/réagir sur le sujet.
L'intelligence extra-terrestre existe
Ou même un Borg si vous aimez cette option.
Mais si, un Borg, un joueur de tennis qui va assimiler toutes les civilisations qu'il rencontre, toute résistance sera futile. Un bon vieux mélange vivant/machine, des androïdes quoi.
Écarter les raisons fallacieuses
Dissémination
Immortalité
Et nous pourrons calculer des armes de destruction massive à la Alien 😁
Vitesse des vaisseaux
Il n'existe qu'un seul moyen de se déplacer dans l'espace : la réaction.
Autrement dit, il faut éjecter aussi vite que possible de la masse (ou de l'énergie, c'est pareil). La masse restante, le vaisseau, peut alors se déplacer en sens opposé, car à la fin, quoi qu'il arrive, le centre d'inertie de l'ensemble n'aura pas bougé (ce qui parait paradoxal, mais c'est vrai pour tout l'univers...).
L'énergie embarquée est le paramètre primaire, encore faut-il pouvoir transformer cette énergie en propulsion. Voici quelques valeurs :
- Chimique : quelques MJ/kg (c'est misérable)
- Fission nucléaire : 8.107 MJ/kg (U235)
- Fusion nucléaire : 3.5.108 MJ/kg (Deutérium-Tritium)
- Matière/antimatière : 9.1010 MJ/kg
- Antimatter Propulsion / Dr. Mike LaPointe / NASA
- Les concepts de propulsion spatiale / Strange Paths
Et en plus, je me demande comment ça va vraiment marcher, car le vaisseau avance forcément avec le principe de base action-réaction, autrement dit il éjecte à l'arrière de la masse (= de l'énergie), qui subira l'effet inverse.
J'ai la vague impression que ce sera mieux de ne pas être derrière les réacteurs...
Dépasser la vitesse de la lumière

Et quand on passera le trou de ver, il faudra compenser le transfert de masse par un échange, mais bon, c'est vraiment un détail actuellement.
Accessoirement, ce sera mieux de ne pas arriver dans une zone d'anti-matière à l'arrivée, ça pourrait alors devenir rigolo.
Refaire le plein

Erreurs de réplication
Invasion
Recevoir un message
Virus et sondes de Von Neumann
Voyage dans le temps
Paradoxe, encore et toujours

Références
Recommandations pour aller plus loin :
- Paradoxe de Fermi / wikipedia
Ma foi, c'est assez complet. - Le paradoxe de Fermi : réflexions sur la vie ailleurs… et sur Terre / Jean-Paul Delahaye / 20 juillet 2022 / Pour La Science n° 538
- [2020] Alone in a Crowded Milky Way Scientific American / Caleb Scharf (version française dans Pour La Science, mais payante)
- Réévaluation du paradoxe de Fermi / Luxorion
- La colonisation de l'espace / Luxorion
- Échelle de Kardachev / wikipedia
- « La Faillite de l’imagination ». De l’existence scientifique de la sphère de Dyson Gradhiva / Julien Wacquez https://doi.org/10.4000/gradhiva.4177
- Kardashev Scale Wiki
- sphère de Dyson / wikipedia
- Cerveau matriochka / wikipedia
Conclusion
Je n'ai pas la réponse au fait que nous n'ayons détecté aucune activité extra-terrestre, et personne ne l'a. Ça me laisse perplexe. Je ne peux pas croire que nous soyons vraiment les premiers dans l'Univers. Et je mourrai certainement sans avoir la réponse. Je suis né trop tôt...
Connaitre le nombre d'atomes dans l'univers semble bien futile à côté de ça.