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18/01/2011

Combien de civilisations dans la Voie Lactée ?

Comme je l'avais annoncé dans une précédente note, Expériences de pensée, j'aimerais revenir sur le sujet de l'émergence de l'intelligence dans l'univers. En fait, dans la présente note, pour des raisons pragmatiques de dimension de l'espace-temps, je me limiterai à la question de l'émergence de l'intelligence dans la Voie Lactée. (Rappelons que la dimension de la Voie Lactée est de l'ordre de 100 000 années-lumière).
Beaucoup de choses ont été publiées à ce sujet dans la presse et sur le net, ma contribution pourrait être de simplifier, et surtout de mettre l'accent sur quelques points de cette question, notamment en ce qui concerne les rapports de la science et de la philosophie.
Science ? En fait soyons modeste, il ne s'agit pas réellement de science, mais plutôt de spéculations scientifiques.
En effet le débat sur cette question tourne essentiellement autour de 2 principes et d'une équation :
1. Le principe ou le paradoxe de Fermi, qui est plein de bon sens et que l'on peut résumer ainsi :
"Si la vie extra-terrestre intelligente était banale et très répandue dans la Voie Lactée, nous en aurions des preuves manifestes".
Or aujourd'hui malgré nos efforts et nos moyens d'observation qui nous permettent de scruter des galaxies distantes de 13,5 milliards d'années-lumière, il nous faut bien accepter "que le ciel reste désespérément vide".
http://www.exobiologie.fr/index.php/vulgarisation/astrono...
2. Le principe anthropique, à l'opposé, part de la constatation que nous sommes la preuve de l'apparition d'au moins une civilisation intelligente, et donc que la probabilité de l'émergence d'une telle civilisation n'est pas nulle. Mais c'est tout ce que l'on peut en tirer.
La probabilité d'un évènement qui est déjà survenu est de un. Mais le fait qu'il se soit produit une fois n'a aucune conséquence sur sa probabilité de se produire à nouveau.
En résumé, nous sommes là, à observer l'univers. Nous ne pouvons en déduire aucune conséquence sur la probabilité d'un tel fait, mais de ce fait, nous pouvons déduire beaucoup de choses sur la structure d'un univers qui nous a permis d'être là.
3. L'équation de Drake, qui n'est pas à proprement parler une équation mais une formule, permet d'évaluer le nombre de civilisations capables d'émettre à un moment donné des signaux de communication dans notre galaxie, la Voie Lactée.
Cette formule s'exprime sous la forme suivante :
Ncvl = Ne/an x Np/e x Ph x Pi x Pc x Dv
Dans la table suivante figurent les explications sur les divers paramètres de la formule. Leurs valeurs sont aujourd'hui hautement spéculatives, saufs pour les 2 premiers paramètres.
 
Ne/an Nombre de nouvelles étoiles par an dans la Voie Lactée
Np/e Nombre moyen de planètes (y compris les lunes) par étoile
Ph Taux de planètes situées dans la zone permettant l'émergence de la vie
Pv Taux d'apparition effectif de la vie sur ces planètes
Pi Taux d'apparition de "l'intelligence technologique" parmi ces formes de vie
Pc Taux de civilisations intelligentes émettant des signaux dans l'intention de communiquer
Dv Durée de vie des civilisatons communicantes

Ncvl = = Le nombre de civilisations communicantes dans la Voie lactée

 

Les valeurs par défauts, que j'ai programmées sont celles que je crois possibles (elle sont le produit de mon imaginaire). Elles conduisent à Ncvl de 0.15 ce qui est conforme au principe de Fermi.

Libre à vous de rentrer d'autres valeurs et d'indiquer vos résultats et vos spéculations en commentaire.

 

Drake, lui avait spéculé les valeurs suivantes :
Ne/an = 10
Np/E x Ph = 1 (en moyenne 1 planète par étoile est habitable)
Pv = 1 (toutes ces planètes développent de la vie)
Pi = 0.01 (1% deviennent intelligentes)
Pc = 0.01 (1% émettent des signaux)
Dv = 10 000 (la durée de vie d'une civilisation intelligente est de 10 000 ans)

Ce qui conduit à un Ncvl de 10 !

 

A vous de jouer, de noter vos résultats et vos remarques en commentaire !

 

En fait cette formule est très pragmatique : elle pose de façon pratique la question de l'utilité du SETI, le fameux programme d'observation du ciel à la recherche de signaux extra-terrestres.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Search_for_Extra-Terrestrial...

 

 

Mais au delà ce ce petit exercice, beaucoup de questions restent ouvertes et permettent d'exercer notre imagination :
- Qu'est-ce que la vie ? Que pourrait-elle être ailleurs ?
- Qu'est-ce que la vie intelligente ?
- A quoi pourraient ressembler d'autres civilisations ?
- Pourquoi rechercher la vie dans l'espace et la détruire sur Terre ?
- Que faire si nous découvrons ces fameux signaux ?

Beaucoup questions déjà abordées dans 2001, l'Odyssée de l'espace. Ah, ce cher Kubrick !

 

Commentaires

Salut,

ton meilleur post de mon point de vue!

Première question : imaginons qu'une autre civilisation intelligente existe dans 10000 ans à une distance de 10000 années lumière ait développé un programme SETI équivalent au notre pour écouter l'univers. Est ce qu'elle nous détecterait forcément?

Écrit par : toto | 12/01/2011

Merci de ton commentaire.

A ta question, je répondrais : ben, a priori, oui, elle nous détecterait, si sa technologie et sa logique lui permettent de capter et de décrypter les photons que nous émettons dans le cadre de SETI.

On peut formuler ton hypothèse d'une autre façon : en scrutant le ciel aujourd'hui, les photons que nous recevons des planètes situées à une distance de 10 000 années-lumière ont mis, par définition, 10 000 ans pour nous parvenir. Par conséquent, si une civilisation a développé un programme SETI il y a 10 000 ans sur une de ces planètes, nous devrions être capables de capter ses signaux.
Idem pour des civilisations situées à 20 000 années-lumière ayant émis il y a 20 000 ans. Et ainsi de suite ...

La détection de ces signaux pose donc un problème de synchronisation dans l'espace-temps. C'est pourquoi le nombre d'étoiles que prend en compte la formule est égal au taux d'apparition de nouvelles étoiles x la durée de vie d'émission, c'est à dire la durée de vie d'une telle civilisation.

Si on étudiait le nombre total de civilisations ayant émergé dans la Voie Lactée, il faudrait considérer l'ensemble des étoiles ayant été formées en son sein, et cela donnerait, avec les mêmes hypothèses, des centaines de milliers de civilisations !

Mais j'y reviendrai dans un prochain post.

Écrit par : marto | 12/01/2011

Salut,

en fait ma question n'était pas sur la synchronisation...mais bien sur notre niveau actuel de capacité de détection. On a encore énormément de mal à détecter les planetes même dans des systèmes solaires proches. Alors à 10000, 100000, 1000000 d'années lumières? Est ce que la détection de signaux radios est tellement plus simple?

Écrit par : toto | 13/01/2011

Oui, tu as raison, c'est une difficulté majeure. En théorie, nous sommes capables d'écouter l'espace dans le domaine des ondes radio qui sont relativement peu perturbées par les divers phénomènes qu'elles traversent.

"L'un des principaux programmes d'écoute de possibles signaux extraterrestres fut le projet Phoenix. Initié par la NASA en 1992, mais arrêté par des coupes budgétaires l'année suivante, le programme fut repris par un organisme privé, le SETI Institute, et les observations purent commencer en 1995.

Le projet consistait en une recherche ciblée entre 1 et 3 Gigahertz avec une très haute résolution en fréquence. La cible était une sélection d'environ 800 d'étoiles situées à moins de 240 années-lumière de nous, la plupart du même type que le Soleil, puisque celui-ci semble fournir les meilleures conditions pour le développement de la vie. La sensibilité des observations aurait pu nous permettre de détecter des émetteurs ayant le niveau d'un radar d'aéroport à son maximum de puissance (qu'un tel radar atteint rarement)."

http://www.astronomes.com/c9_origines/p932_seti.html

Quand on lit cela, on est obligé d'en conclure que nous sommes aujourd'hui en train de chercher sous le réverbère les clés qu'auraient peut-être égarées quelques copains extra-terrestres, vivant à pas trop loin de chez nous.

Et comme cela coûte cher, le réverbère ne va pas briller très longtemps.

Cela me donne l'idée d'écrire un autre post pour introduire des correctifs à la formule de Drake !

Écrit par : marto | 13/01/2011

J'avoue que c'est un TRES bon post.

Je suis décu par mes calculs... les chiffres que j'entre me donnent toujours des résultats autour de 1.... donc nous sommes désespérément seuls !

Que penses tu d'un post ou tu vas reprendre les hypothèses de Drake pour ces chiffres ? Franchement, qui croit que l'on va tenir 10.000 ans à ce rythme sur la Terre ? Disons 1000 ans.

Moi au pifomètre, je trouve qu'il est pessisite sur Pi Pc et optimiste sur Pv.

PS : Seti, démarré en 1999, aura le mérite de créer le premier vrai grand "cloud computing / grid computing / calcul distribué virtuel" de l'informatique. J'y ai participé à l'époque. Depuis le projet a du plomb dans l'aile, pour plusieurs raisons :
- ils ont annoncé un peu vite qu'ils n'avaient rien trouvé. L'intérêt/curiosité du projet est donc retombé.
- Faire tourner des PCs à 100% CPUs, c'est pas vraiment tendance en moment avec le green computing, la virtualisation, et toutes les amélioration software/hardware pour limiter la consommation électrique.
- ils sont visiblement à court de ressources financières à Berkeley sur ce projet. Leurs serveurs ont même été "down" pendant ... un mois en Décembre 2010. Dur !

Bises,
Nicolas.

Écrit par : nicolas | 14/01/2011

Oui, je vais faire 2 nouveaux posts
- dans le premier, je vais creuser un peu les hypothèses de Drake et faire la différence entre le nombre potentiel de civilisations et notre probabilité de les détecter
- dans le second, pourquoi ne pas généraliser à l'univers tout entier, enfin l'univers observable ?

Mais la conclusion semble déjà s'imposer : il doit y avoir dans la Voie Lactée et a fortiori dans l'univers de nombreuses civilisations, mais la probabilité de les détecter est quasi nulle.

Écrit par : marto | 14/01/2011

Sur les valeurs des paramètres de Drake, tu as raison sur Pv, par contre sur Pc, c'est un point sur lequel il faut que je revienne. La formule de Drake suppose l'émission par une telle civilisation de signaux pendant toute sa durée de vie. Vu les difficultés du programme SETI, on voit que ce n'est pas gagné en ce qui nous concerne!

Écrit par : marto | 14/01/2011

Je pense que n'écouter que les ondes radios n'est pas suffisant. Je suppose que si il y a d'autres civilisations quelque part dans l'univers, rien ne garantit qu'elles utiliseront les ondes radios comme méthode de communication. Et même si c’était le cas, elles vont utiliser cette méthode pour une 50 aine, 100 aine d'années peut être (nous, terriens, sommes passés assez rapidement aux fibres optiques, n'est ce pas!).

Donc, il faut penser à d'autres méthodes de communications. La lumière? les neutrinos? autres chose!?

Par ailleurs, un projet récent qui tente de trouver des civilisations par leurs émissions en lumières me parait plus réaliste.

Écrit par : samy | 30/03/2012

La lumière, c'est ce qu'on fait déjà avec les téléscopes ...
La difficulté principale est d'isoler les photons venant des planètes de ceux qui viennent de leur étoile.

Les neutrinos : très difficiles à détecter, et que nous apprendraient-ils sur d'éventuelle traces de Vie.

La vraie question : quelles sont les signatures de la vie dans le passé et jusqu'à quelle distance pouvons-nous les détecter ?

Rappelons quelques données sur la Voie Lactée : âgée de près de 15 milliards d'années, contenant entre 200 et 400 milliards d'étoiles, elle a pour diamètre 100 000 année-lumière et une épaisseur de 700 année-lumière au niveau du soleil, qui lui, est situé à 28 000 année-lumière de son centre.

Écrit par : Marto | 30/03/2012

Une question essentielle qui surgit, pour savoir vers quel modèle économique l'édition numérique doit s'orienter est de savoir si le lecteur se sent propriétaire du texte qu'il veut lire.

Écrit par : partage de fichiers | 04/03/2013

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