La ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI) è frequentemente ostacolata dal fatto che l’umanità ha una prospettiva molto limitata sulla civiltà e sulla natura stessa dell’intelligenza. In fin dei conti, gli unici esempi su cui possiamo basarci sono la “vita così come la conosciamo” (cioè gli organismi terrestri) e la civiltà umana. Inoltre, considerando l’età dell’Universo e il tempo che la vita ha avuto per evolversi su altri pianeti, è logico concludere che qualsiasi forma di vita avanzata nella nostra galassia sarebbe più vecchia dell’umanità. Fortunatamente, questo rappresenta un’opportunità per sviluppare e testare modelli teorici in questo campo.
Per parafrasare Freeman Dyson, se possiamo concepire un concetto (e la fisica è valida), è probabile che una specie avanzata lo abbia già realizzato. In questo senso, immaginare dove sarà l’umanità tra secoli o ere da ora potrebbe fornire potenziali “tecnosignature” da ricercare. In un recente lavoro, un team del Blue Marble Space Institute of Science (BMSIS) e del Goddard Space Flight Center della NASA ha modellato una serie di scenari nel tentativo di prevedere come potrebbe apparire la “tecnosfera” dell’umanità tra 1.000 anni. La loro ricerca potrebbe avere implicazioni per studi futuri nel SETI.

Il team di ricerca era guidato da Jacob Haqq-Misra, un astrobiologo e ricercatore presso il Blue Marble Space Institute of Science. Era affiancato da George Profitiliotis, un ricercatore affiliato con il BMSIS e co-fondatore della Greek NewSpace Society, e Ravi Kopparapu, un scienziato planetario al NASA Goddard Space Flight Center. Il preprint del loro lavoro è recentemente apparso su Elsevier ed è attualmente in fase di revisione per la pubblicazione sulla rivista Technological Forecasting and Social Change. Il documento è il primo di una serie intitolata “Proiezioni della tecnosfera terrestre.”

Ricerca di Tecnologiche
Quando si tratta di prevedere come potrebbero apparire civiltà avanzate e le tecnologie che potrebbero utilizzare, gli scienziati sono spesso ostacolati dalla nostra limitata prospettiva. Infatti, l’umanità ha familiarità solo con un esempio di una specie avanzata che si affida a innovazioni tecnologiche per garantire la sicurezza alimentare, la salute e la sicurezza, il trasporto, la difesa e altri aspetti – ovvero, noi stessi! Ma come una volta spiegò Freeman Dyson parlando della sua teoria della Sfera di Dyson, se possiamo concepire un’idea e la fisica la sostiene, è possibile che una civiltà avanzata l’abbia già realizzata.
Come indicano nel loro lavoro, questo processo è simile a ciò che gli astrobiologi fanno studiando gli organismi terrestri per prevedere quali biosignature dovrebbero ricercare. Come ha affermato Haqq-Misra a Universe Today via email:

“L’astrobiologia ha l’intera storia della Terra da utilizzare come esempi di come la vita abbia modificato il pianeta. La ricerca di biosignature extraterrestri può fare riferimento alla Terra di oggi o a quella del passato per idee su cosa cercare. Allo stesso modo, la ricerca di tecnosignature extraterrestri inizia con la storia della tecnologia sulla Terra, anche se la tecnologia è molto più recente nella storia della Terra rispetto alla vita in generale. Il nostro lavoro è un tentativo di fornire una base teorica per le tecnosignature basata sulla nostra comprensione della vita e della tecnologia sulla Terra.”

Analogamente, la ricerca SETI ha beneficiato in anni recenti di studi antropologici che considerano la totalità dell’attività umana sulla Terra. Questa attività collettiva è conosciuta come “antroposfera”, che corrisponde al concetto di Antropocene – l’attuale era geologica in cui l’umanità è diventata la forza trainante principale del cambiamento ambientale. Considerando tutto ciò attraverso la lente dell’attività tecnologica e delle tecnosignature che ne deriverebbero, si utilizza il termine “tecnosfera”.
Negli ultimi sessant’anni, ci sono stati diversi esperimenti SETI, la maggior parte dei quali ha cercato segni di trasmissioni radio extraterrestri. Non dovrebbe sorprendere, dato che le comunicazioni radio sono una tecnologia collaudata che l’umanità ha utilizzato per più di un secolo. Ma come spiegato da Haqq-Misra, il SETI ha anche una ricca storia che attinge a varie proiezioni della tecnologia futura:

“[L]e studi sulle tecnosignature iniziano con ciò che esiste sulla Terra, ciò che potrebbe esistere sulla Terra a breve termine, o ciò che potrebbe essere teoricamente possibile dato il conosciuto sistema di fisica come punti di extrapolazione nel futuro. Questo approccio non presuppone che tali proiezioni siano inevitabili o addirittura probabili, ma fornisce almeno un modo per pensare agli strumenti astronomici necessari per rilevare da remoto una civiltà extraterrestre con capacità tecnologiche anche superiori rispetto alla Terra di oggi.”

I radiotelescopi monitorano il cielo presso l’Allen Telescope Array in California. Trovare un segnale da una civiltà distante è un modo in cui potremmo vivere il primo contatto con ET. Credito: SETI Institute
Un Nuovo Approccio
Quando si tratta di prevedere il futuro dell’umanità (e, per estensione, le tecnosignature avanzate), studi precedenti tendono ad avere subito un bias intrinseco. In molti casi, c’è l’assunzione che una civiltà tecnologica continuerà a crescere esponenzialmente. Un esempio perfetto è la Scala di Kardashev, che prevede come le civiltà avanzate cresceranno inevitabilmente per occupare più spazio e sfruttare più energia. Questa è un’assunzione comprensibile, date le statistiche storiche sull’umanità e l’aumento esponenziale della popolazione globale – da 1 miliardo nel 1800 a 8,1 miliardi nel 2024 (un aumento di oltre l’800%).
Allo stesso modo, anche l’uso globale di energia è cresciuto esponenzialmente in questo stesso periodo – da 5.653 terawattora (TWh) nel 1800 a 182.230 TWh nel 2023 (un aumento di oltre il 3200%). Questo modello di crescita continua nel tempo ha motivato molti approcci osservazionali e teorici per la ricerca di tecnosignature. Tra questi, c’è la ricerca di possibili megastrutture attorno a stelle che subiscono cali periodici di luminosità (come la Star di Boyajian) e “stelle scomparse.” Ma come spiegato da Haqq-Misra, questa è solo una delle possibilità per una civiltà avanzata.
Invece di prevedere un singolo percorso evolutivo, Haqq-Misra e i suoi colleghi hanno adottato l’approccio degli “studi sulle prospettive”. Questo campo interdisciplinare fa affidamento su vari approcci metodologici sistematici per prevedere traiettorie future auto-consistenti. Haqq-Misra afferma:

“Il plurale ‘futuri’ è usato per indicare che il futuro attuale è sconosciuto e non può essere previsto; invece, gli studi sulle prospettive sviluppano proiezioni sistematiche di molteplici futuri contrastanti che possono fornire intuizioni sulla gamma e la diversità dei risultati possibili. La maggior parte degli sforzi per fare proiezioni informali nella scienza delle tecnosignature cede inevitabilmente ai bias basati su assunzioni interne o narrazioni culturali prevalenti, che possono limitare lo spazio possibile delle future immaginate. Gli approcci metodologici sviluppati dai praticanti degli studi sulle prospettive sono progettati per ridurre tali bias e abilitare un’esplorazione molto più robusta delle possibilità per il futuro – nel nostro caso, il futuro della civiltà.”

I Nostri Possibili Futuri
Il loro approccio ha previsto un metodo noto come “analisi morfologica generale”, un modo per esplorare possibili soluzioni a problemi multidimensionali e non quantificati. Questo metodo è pensato per minimizzare il bias nelle assunzioni sottostanti e per abbracciare una vasta gamma di possibilità. Da questo, il primo passo per Haqq-Misra e i suoi colleghi è stato quello di porsi la domanda:

“Quali sono i fenomeni tecnologici dell’antroposfera futura,
e come possono essere descritti?”

Hanno quindi definito un ampio insieme di scenari basati su diversi fattori politici, economici, sociali e tecnologici, ciascuno con valori diversi corrispondenti a diversi futuri possibili. Questo ha portato a quasi 5.800 scenari, ma il team ha eliminato molti di essi sulla base di incoerenze logiche, raggruppando altri per somiglianze. Il team ha inoltre utilizzato il modello linguistico di grandi dimensioni Claude (LLM) per assistere nell’analisi, nel confronto e nel clustering. Questo ha permesso di ridurre il numero a dieci scenari futuri.

Il radiotelescopio Arecibo. Anche se ora è stato dismesso, i dati di Arecibo potrebbero spiegare il misterioso segnale Wow! del 1977. Credito: UCF
Il passo successivo è stato sviluppare un nuovo “pipeline” di worldbuilding basato su una valutazione dei bisogni umani in tutti e dieci gli scenari. Ciò ha consentito di incorporare dettagli per ogni scenario che definirebbero le proprietà osservabili per la corrispondente tecnosfera. Come ha spiegato Haqq-Misra:

“L’assunzione di base nel nostro processo di worldbuilding è che la tecnologia è destinata a soddisfare i bisogni umani fondamentali. Questo significa che qualsiasi futura tecnosfera deve riflettere in qualche modo le necessità degli esseri umani in un dato scenario futuro. Non presupponiamo che qualsiasi data tecnosignatura esisterà per un motivo arbitrario, ma qualsiasi caratteristica della tecnosfera fisica nei nostri scenari è il risultato di fattori politici, sociali o economici che guidano i bisogni umani. Ci aspettiamo inoltre che le tecnosignature che troviamo in ambienti extraterrestri esistano perché indicative o derivate da processi che si riferiscono alle necessità extraterrestri.”

Un risultato interessante è stato che solo uno dei dieci scenari coinvolgeva un tipo di crescita rapida prevista dalla Scala di Kardashev, ha aggiunto Haqq-Misra. Altri mostrano una crescita più lenta, nessuna crescita del tutto, mentre un altro oscillava tra crescita e collasso. “Questo suggerisce che focalizzarsi sulla ricerca di tecnosignature sull’idea di civiltà extraterrestri avanzate, ad alta intensità energetica e espansive, potrebbe essere troppo limitante,” ha affermato. “Numerose possibilità esistono solo dal nostro modello che mostrano alternative per futuri a lungo termine, e tali civiltà potrebbero essere anche più probabili o più numerose rispetto a quelle a lunga vita o che si estendono galatticamente.”
Tra le tecnosignature potenziali previste da questi scenari, il biossido di azoto emerge come un possibile mezzo per distinguere tra la Terra moderna, la Terra prima dell’introduzione dell’agricoltura e una Terra più industrializzata in futuro. Hanno anche scoperto che gli spettri atmosferici prodotti in tre scenari erano “indistinguibili dalla natura”, il che significa che non c’era una distanza chiara tra una Terra pre-agricola e una più tecnologicamente avanzata.
“Questi tre scenari includono comunque una tecnosfera espansiva, ma gran parte della tecnologia rilevabile si trova su Marte e in altre parti del sistema solare esterno,” ha detto Haqq-Misra. “Questo solleva un’importante possibilità di falsi negativi nella ricerca di tecnosignature: un pianeta senza tecnosignature ovvie potrebbe non essere necessariamente privo di tecnologia, e i luoghi migliori in cui cercare potrebbero persino trovarsi altrove nel sistema.”

Come sempre, il campo del SETI e la ricerca di tecnosignature sono limitati dai confini della nostra conoscenza, dove gli scienziati devono speculare su ciò che non sappiamo basandosi su quello che conosciamo. Tuttavia, il processo sta diventando sempre più sofisticato grazie a modelli avanzati e simulazioni che possono tenere conto di varie possibilità. Inoltre, gli scienziati stanno interrogando le assunzioni sottostanti riguardanti le civiltà avanzate e le loro motivazioni. Il lavoro di Haqq-Misra e dei suoi colleghi rappresenta un primo passo in un modo fondamentale.
Come ha spiegato, i metodi degli studi sulle prospettive tendono a essere applicati a proiezioni a breve termine di pochi anni o decenni, mentre alcuni studi sulle scienze climatiche hanno esaminato orizzonti di tempo di alcuni secoli:

“Il nostro studio è il primo a utilizzare i metodi degli studi sulle prospettive per sviluppare proiezioni su un periodo di 1.000 anni, il che richiede che ci concentriamo sulle tendenze a lungo termine che potrebbero plasmare diversi risultati per la civiltà sulla Terra. Questo fornisce una solida base teorica per pensare alla gamma di tecnosignature nei sistemi planetari e a come cercarle. Molto altro lavoro può essere fatto solo partendo da questi scenari per sviluppare nuove strategie di ricerca. Questi scenari ci aiutano anche a immaginare una gamma più ampia di possibilità per il futuro della Terra, compresi numerosi risultati ottimisti che evitano il collasso o l’estinzione. La nostra civiltà potrebbe affrontare numerose sfide, ma studi come il nostro sono importanti per ricordarci che il futuro resta aperto.”

Ulteriori letture: arXiv
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