L'une des questions les plus difficiles à répondre lorsque l'on est confronté au paradoxe de Fermi est de savoir pourquoi les technologies à l'échelle exponentielle n'ont pas encore pris le contrôle de l'Univers.
Communément connue sous le nom de sondes von Neumann, l'idée d'un essaim auto-répliquant de robots extraterrestres est un élément de base de la science-fiction depuis des décennies. Mais jusqu'à présent, il n'y a jamais eu aucune preuve de leur existence en dehors du domaine de la fiction.
C'est peut-être parce que nous n'avons pas passé beaucoup de temps à les chercher - et cela pourrait potentiellement changer avec le nouveau radiotélescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST).
Selon certains calculs récents, la nouvelle plate-forme d'observation massive pourrait être en mesure de détecter des essaims de sondes von Neumann relativement loin du Soleil.
Ces calculs, effectués par le Dr Zaza Osmanov de l'Université libre de Tbilissi en Géorgie, ont montré que les essaims de sondes von Neuman pour des civilisations très avancées pourraient être visibles dans la bande spectrale radio qui est le point focal de FAST.
Pour aider dans la recherche, le Dr Osmanov a utilisé deux cadres pour délimiter la solution potentielle.
Le premier était l'idée des civilisations de Kardashev, tandis que l'autre est des estimations des profils d'émissions thermiques et électromagnétiques d'un tel essaim.
L'échelle de Kardashev est un concept bien compris dans la spéculation scientifique - elle se concentre sur l'utilisation globale de l'énergie d'une civilisation, avec différents jalons (Type I, Type II ou Type III) en corrélation avec l'utilisation de l'ensemble de la production d'énergie d'une planète, une étoile et une galaxie respectivement. Actuellement, on pense que la civilisation humaine se situe autour de 0,75 sur l'échelle de Kardashev.
Mais étant donné le temps relativement limité que les humains ont passé à se développer sur la planète, il est très probable que, si la vie existe ailleurs dans la galaxie, elle aura eu beaucoup plus de temps pour évoluer et se développer technologiquement.
Des temps de développement technologique plus longs conduisent à une probabilité plus élevée qu'une civilisation atteigne les niveaux de développement K-II (énergie des étoiles) ou même K-III (énergie de la galaxie).
Lorsqu'une civilisation aura autant de temps pour travailler sur de nouvelles technologies, elle aura très probablement développé la capacité de créer des machines auto-répliquantes, comme une sonde von Neumann, dans le cadre de ce processus de développement technologique.
Une fois que cette technologique sera crée et mise en oeuvre, il sera presque impossible de le remettre en place. Si même une civilisation les libérait dans une galaxie, les auto-réplicateurs commenceraient probablement à s'étendre à toutes les ressources disponibles, en se concentrant uniquement sur leur propre reproduction. .
Selon le Dr Osmanov, comme tous les systèmes imparfaits, ces machines auto-répliquantes émettraient une certaine forme de rayonnement qui, après quelques hypothèses simplificatrices, selon le Dr Osmanov, devraient être visible dans le spectre radio.
Plus précisément, il se situerait en plein milieu du spectre que FAST est conçu pour capter.
Savoir qu'il sera possible de détecter un essaim n'est cependant que légèrement utile – savoir à quelle distance vous pouvez le détecter est beaucoup plus utile. Comme avec les astéroïdes potentiellement dangereux, plus tôt nous pourrons être informés de la catastrophe imminente, mieux ce sera – au moins pour la combattre.
Pour essayer de calculer les distances, le Dr Osmanov a fait des hypothèses plus simplificatrices, telles que la puissance de sortie maximale à laquelle on pouvait s'attendre en fonction du niveau de Kardashev atteint par la civilisation. Par exemple, une civilisation de type II n'aurait pas d'amas von Neumann émettant plus de lumière que la totalité de son niveau d'utilisation d'énergie, tel que défini par l'échelle.
Avec ces hypothèses supplémentaires, le Dr Osmanov constate que FAST pourrait potentiellement détecter un essaim de robots auto-répliquant pour les civilisations de type II et de type III.
Compte tenu de la sensibilité attendue de l'instrumentation de FAST, il devrait être capable de trouver un tel essaim dans un rayon d'environ 16 000 années-lumière pour les civilisations de type II, ce qui signifie que toutes les sondes de type II seraient visibles dans les 15% les plus proches de la Voie lactée.
D'un autre côté, un essaim créé par une civilisation de type III serait potentiellement détectable dans une bulle de 400 millions d'années-lumière - englobant la plupart des galaxies "à proximité".
Ci-dessus : représentation graphique de l'échelle de Kardashev, avec les niveaux de consommation d'énergie associés.
Jusqu'à présent, l'article du Dr Osmanov n'a été publié que sur arXiv et ne semble pas avoir été accepté par une revue universitaire, ce qui signifie que ces calculs n'ont pas été évalués par des pairs. Mais il offre toujours une expérience de pensée amusante et indiquent un mécanisme de détection potentiel pour certains événements de type cygne noir.
Bien qu'il puisse être réconfortant de savoir que nous serions capables de voir un tel danger envahissant avec FAST bien avant qu'il ne menace la Terre, il reste la question de ce qui se passe si nous n'en trouvons aucun ? Qu'est-ce que cela signifie pour notre place dans l'Univers ou le développement d'une technologie d'auto-réplication ?
Si vous voulez en savoir plus à ce sujet, jetez un œil à la série en cours Beyond the Fermi Paradox ici à UT, écrite par Matt Williams. C'est un regard stimulant sur certaines des implications de certaines des plus grandes questions là-bas.
Il pourrait même être assez engageant pour divertir un essaim de robots auto-répliquants.
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