In uno studio recente, un team dell’Università delle Filippine Los Banos ha guardato oltre la tradizionale teoria della percolazione per considerare come le civiltà potrebbero svilupparsi in tre diversi tipi di universi – statico, dominato dall’energia oscura e dominato dalla materia
Lo studio è stato condotto da Allan L. Alinea e Cedrix Jake C. Jadrin, professore assistente di fisica e docente associato presso l’Istituto di scienze matematiche e fisica dell’Università delle Filippine Los Banos. Per il loro studio, il team ha considerato come la tradizionale teoria della percolazione potrebbe essere interpretata in termini di una funzione di crescita logistica (LGF), in cui il tasso di crescita pro capite di una popolazione diminuisce man mano che la dimensione della popolazione si avvicina al massimo imposto dai limiti delle risorse locali. Capiamo perché le civiltà si starebbero diffondendo.
Teoria della percolazione
La teoria della percolazione descrive il comportamento di una rete quando vengono rimossi nodi o collegamenti. Il primo esempio conosciuto di questa teoria applicata al paradosso di Fermi fu forse fatto da Carl Sagan e William I. Newman nel 1981. In un articolo intitolato “Civiltà galattiche: dinamiche di popolazione e diffusione interstellare”, sostenevano che la ragione per cui l’umanità non ha incontrate civiltà extraterrestri (ETC) è perché l’esplorazione e l’insediamento interstellare non sono fenomeni lineari. In breve, le leggi della fisica, della biologia e dell’evoluzione impongono limiti alla distanza e alla rapidità con cui una specie può insediarsi nella nostra galassia.
Lo studio
Per il loro studio il team ha considerato tutti e tre gli scenari – un universo statico, uno dominato dall’energia oscura e uno dominato dalla materia – in termini di funzione di crescita logistica per determinare il numero di pianeti stabilizzati nel tempo. Da ciò, il team ha ottenuto i due parametri del loro studio: T , il tempo necessario per stabilizzare una sezione sferica di un Universo ideale che sia omogeneo e isotropo, e H, il parametro di Hubble che descrive il tasso di espansione cosmica – ovvero la Legge di Hubble o legge di Hubble-Lemaitre. Per un universo statico, hanno scoperto che l’insediamento segue l’LGF in modo simile a come segue la crescita della popolazione, la diffusione di malattie infettive e le reazioni chimiche. Hanno evinto che questi sistemi dinamici seguono uno schema generale che inizia con un inizio relativamente lento a causa di fonti limitate (in questo caso, pianeti abitabili). Ma, man mano che continuano ad espandersi e ad acquisire nuove fonti, questo moltiplica il numero disponibile e la propagazione accelera. Ciò continua finché il numero delle fonti non comincia a diminuire e/o gli elementi del sistema si esauriscono. Con loro sorpresa, il team ha notato comportamenti simili osservando un universo dominato dalla materia e dall’energia oscura. Tuttavia, hanno scoperto che c’è un ritardo in un Universo in espansione in termini di velocità di insediamento rispetto ad uno statico: praticamente i pianeti distanti possono allontanarsi più velocemente della luce, rendendo improbabile che una civiltà in espansione possa mai raggiungerli.
Quindi… dove sono tutte le civiltà?
Dai risultati, il team ha stabilito che le civiltà avanzate generalmente seguiranno un trend di crescita che è lento all’inizio ma decollerà nel tempo, per poi rallentare e fermarsi man mano che il numero di pianeti “raggiungibili” si esaurisce. Questo modello è caratterizzato da uno schema a tre fasi: tasso di insediamento lento –> tasso di insediamento veloce –> tasso di insediamento lento. Il team conclude quindi che la nostra galassia potrebbe essere attualmente nella Fase I, caratterizzata da un lento tasso di insediamento. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che solo poche civiltà intelligenti e avanzate sono impegnate nell’insediamento interstellare in questo momento. Una volta raggiunto un certo numero di civiltà viaggianti, potremmo entrare nella Fase II, caratterizzata da un rapido tasso di insediamento. In sintesi, la risposta alla domanda di Fermi – ”where is everybody?” – potrebbe essere che le civiltà avanzate si trovano in una fase iniziale e lenta di espansione che ci ha (finora) impedito di stabilire contatti. Ma man mano che il volume sferico dello Spazio Hubble (H) che potremmo occupare si espande, è più probabile che ci avvicineremo abbastanza a quello di qualcun altro da sapere finalmente che non siamo soli nell’Universo.
