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24/2/17 - DJ:

Optimismo y probabilidad de descubrimiento

T.E.L: 12 min.

¿Podemos ser optimistas en que se descubra pronto una civilización inteligente ET?



En un reciente artículo aquí publicado, señalé que la probabilidad del descubrimiento de vida inteligente ET es inversamente proporcional a la distancia de la potencial civilización. ¿Es realmente así?

En primer lugar, no es lo mismo vida inteligente que vida. El descubrimiento de vida fuera de la Tierra, aunque sea microbiana, sería maravilloso e increíblemente importante, sin lugar a dudas, pero de menor importancia a encontrar vida inteligente.

¿Cómo se podría descubrir vida fuera de la Tierra, aunque no sea inteligente?
La innovación tecnológica avanza a pasos cada vez más rápidos, por lo que cualquier cosa que se diga ahora puede muy rápidamente quedar obsoleta. Sin embargo, con las actuales herramientas científicas, parece difícil descubrir vida sin tomar muestras. La inspección de las atmósferas de los exoplanetas, la ubicación de éstos en la "zona habitable", la posesión de agua en estado líquido en tales mundos, cierta cantidad de radiación por parte de la estrella que hospeda al planeta, son variables que podrían apuntar a la potencial existencia de vida. Pero descubrir es algo más que eso. En todo caso, si se hallara un planeta con tales características sería el descubrimiento de un planeta con el máximo potencial de poseer formas de vida (según nuestro único caso exitoso), pero no se podría decir ni pensar que por tales variables necesariamente debe haber vida.

Saber si existe tal vida requeriría otro tipo de examen, como el envío de una sonda no tripulada para tomar muestras de la superficie. En todo caso, un examen de sobrevuelo de una nave que tome imágenes en diferentes longitudes de onda podría también servir, por ejemplo para detectar algas. En cuyo caso no es ilógico pensar y decir que, por tanto, la probabilidad del descubrimiento de vida (no inteligente) sería inversamente proporcional a la distancia, ya que cuanto más lejos esté ubicado el mundo, más difícil llegar y más tiempo tomaría la confirmación.

Cabe aclarar que ese tipo de vida simple no se ha descartado en el sistema solar, donde sí podemos obviar la presencia de vida inteligente ET. Y el sistema solar, aunque a escala humana es enorme, es relativamente fácil de explorar, como lo venimos haciendo hace varias décadas. Lunas como Titán podrían albergar vida y se encuentran relativamente cerca de la Tierra.

En el caso de vida inteligente, sí es posible pensar que su detección no requiere necesariamente viajar con una nave tripulada o no tripulada, sino que podría resolverse enviando y recibiendo información.
Si recibiéramos un mensaje habría que ser precavidos, como lo son hasta ahora los científicos que se dedican a SETI (sigla en inglés de Búsqueda de Vida Inteligente Extraterrestre).
Esta precaución puede pensarse en tres pasos:
1-Descartar que tal mensaje se deba a un fenómeno natural
2-Descartar que el mensaje se deba a un ruido del instrumento de detección o fuentes humanas
3-En caso de haber descartado las anteriores opciones, quedaría como única posibilidad que fuese un mensaje ET, pero sería necesario confirmarlo.

Para realizar el paso 1, hay diferentes opciones, en particular la idea de que ciertos patrones no se pueden obtener en fenómenos naturales.
Demos un ejemplo:
Supongamos que estamos en nuestra casa y afuera -justo adelante de la puerta de calle- hay un árbol con ramas muy largas. El clima es ventoso.
Y oímos un golpe único en la puerta. Quizás sea una persona, quizás sea la rama del árbol que chocó con la puerta en virtud del viento.
Pero si en vez de un único golpe oyéramos una secuencia de golpes igual a La Marsellesa, ciertamente eso no es algo que pueda lograrse sólo por la acción aleatoria del viento y la rama, por tanto, o es una persona o ¡un alienígena francés!
De manera análoga se pueden evaluar las señales recibidas en un radiotelescopio.

Sin embargo, supongamos que la señal recibida (sonora o de luz) se pudiera graficar como una sucesión de picos y valles con cierto período.
Y los astrónomos supieran que tal señal podría coincidir con un fenómeno natural como el de las estrellas variables. Entonces determinar no sólo la región del cielo de la que proviene la señal, sino la fuente puntual sería muy importante. Si la fuente puntual fuera una estrella variable con una curva de luz que coincidiera con la señal recibida, entonces no serían ETs llamando a casa.

Para determinar la fuente puntual, nuevamente, la distancia juega su rol. Si el objeto estuviera muy lejos podría ser difícil su detección puntual al menos por el tamaño angular del objeto en el cielo en relación a su lejanía.

En caso de descartar las primeras dos opciones, podríamos querer celebrar el gran descubrimiento de la historia humana. Pero semejante expectativa y algarabía por anticipado no sería muy precavido. Quizás el descarte anterior no fue hecho correctamente. Por lo cual, sería bueno, antes de celebrar, confirmar la sospecha. Y una forma de obtener la confirmación sería enviar un mensaje de respuesta.

Supongamos que el mensaje original son picos y valles que representan a los números naturales {1,2,3...}. Podríamos enviar como respuesta una serie de picos y valles sólo con los números pares. ¿Qué deberíamos esperar como respuesta? Se me ocurre una sola: la serie de los impares.
Si efectivamente el segundo mensaje que recibamos fuesen los impares, corremos a gritar ¡Eureka! y nos emborrachamos mundialmente, al punto de que algún presidente, por "errorismo", apriete el botón rojo...

Esta confirmación, nuevamente, dependería de la distancia al planeta en cuestión. Cuanto más lejos, más tiempo tardaríamos en obtener una respuesta.

EL ANÁLISIS COMO VISIÓN PESIMISTA
No es mi intención ser pesimista respecto del descubrimiento de vida o vida inteligente. El problema que veo es que el optimismo es desmedido...¡en función del tiempo! Leo muchos artículos que parecen indicar una excesiva confianza en que dentro de muy poco tiempo (una década, dos décadas) habremos descubierto vida o vida inteligente.
Y creo que nos estamos engañando. Desde una posición filosófica, es preferible tener expectativas menos altas y que la realidad nos sorprenda para bien (en cuyo caso nuestra equivocación se trocará en alegría), que tener una ansiedad sobrevaluada y nos decepcionemos con la rapidez del batido de alas de una mariposa.
El análisis es, en primer lugar, el intento por comprender la realidad. Sobre esa base y no antes, podemos montar los juicios de valor, optimismos o pesimismos. Pero a veces hacemos las cosas al revés.

BASE PROBABILÍSTICA PARA EL OPTIMISMO (MAL ENTENDIDO)
Por otro lado, este optimismo exagerado tiene una base probabilística-estadística de fondo. Sea por la famosa Ecuación de Drake o por análisis similares, las conclusiones suelen contener números altos.
El astrónomo Theodoros Anagnos para su tesis en la Universidad Aristóteles de Grecia en 2014 [1] concluye:
Los planetas habitables en la Vía Láctea serían 1,4 mil millones (el 0,75% del total de estrellas que habría en toda la Galaxia). Un paper o tesis se evalúan fundamentalmente por su metodología que es exactamente lo que no haré aquí. Para los fines de este artículo, demos por sentado que el profesional hizo las cosas bien y vayamos a las conclusiones. Veremos que en ellas se utiliza un argumento de distancia, aunque muy diferente del aplicado arriba.

En primer lugar, el astrónomo considera un concepto no tan popular: la zona habitable de la galaxia. Así como se piensa en la zona habitable de un sistema estelar, también se puede pensar la zona habitable en una galaxia en función de datos como la cantidad de supernovas cerca del centro y en las afueras de la galaxia que pondrían en peligro la formación de planetas habitables.
Luego de tomar ciertos datos de un telescopio y usar lo que se conoce como simulaciones de Monte Carlo, el astrónomo concluye que a mayor distancia del centro galáctico, mayor probabilidad de que existan planetas habitables. Lo ilustra con estos gráficos:

[GRÁFICO 1]: Zona habitable de la galaxia. Crédito: Theodoros Anagnos.

El primer gráfico muestra la galaxia como una dona: es una elipse en cuyo centro hay una zona en la que difícilmente se formen planetas, en cambio en la parte punteada en azul, sí se podrían formar. En ambos ejes la distancia se expresa en Kpc, kiloparsecs.

[GRÁFICO 2]: Planetas habitables vs densidad en razón de distancia . Crédito: Theodoros Anagnos.

En el siguiente gráfico tenemos en el eje x también la distancia en Kpc. En el eje y tenemos el logaritmo de Planetas y densidad.
Las barras negras indican la densidad de planetas.
Las barras rojas indican planetas habitables.
El gráfico se puede leer así: en el lado izquierdo, donde la distancia en Kpc es pequeña en relación al centro de la galaxia, hay más planetas (porque hay más estrellas), pero menos planetas habitables (por haber mayor cantidad de supernovas), mientras que en la parte derecha, última barra, hay menos planetas al haber menos estrellas, pero más planetas habitables en proporción.

Se tiene en cuenta la variable distancia, pero de distinto modo a como lo plateo arriba, sino en base a la probabilidad de que pueda EXISTIR un exoplaneta habitable. Es por este tipo de trabajos que el público general se hace la idea de que como la cantidad de exoplanetas que podrían albergar vida es un número alto (en este caso, mil cuatrocientos millones), entonces la probabilidad de existir esa vida es alta, sin considerar la probabilidad de descubrir...en función del tiempo (dinero y otros recursos).

Pero no es tan simple. Veamos un ejemplo.

LA PROBABILIDAD DEL ALBINISMO
En varias fuentes se señala que la probabilidad del albinismo es de 1 persona entre 17.000 [2]. Si extrapoláramos este dato a la población mundial, habría 450.000 personas albinas en el mundo ahora mismo. Es un número grande. Será fácil hallar un albino. Salga a la calle y encuentre una persona albina en menos de 1 hora.
Seguramente podríamos decir que a mayor tiempo de búsqueda, mayor será la probabilidad de encontrar un albino (proporción directa).
En algunos países le resultará más fácil que en otros porque, por diferentes razones, países como Puerto Rico pueden tener una tasa de 1/2000 y no 1/17000. La extrapolación estadística puede ser mentirosa.

Nótese: en el estudio citado arriba, se presupone que alrededor de cada estrella de la Vía Láctea hay al menos un planeta.

Como los lectores ya saben, recientemente se anunció el descubrimiento de 7 planetas alrededor de una estrella y aunque tres estarían en la zona habitable, todos podrían contener agua líquida.

En ciertas estrellas no encontraremos planetas, mientras en otras, muchos. La analogía permite comparar estrellas por su tasa de planetas habitables con países por su tasa de albinos. La extrapolación será mejor con mayor información.

La estadística y la probabilidad se nutren de datos. Cuanto mayor y de mejor calidad sean los datos, mejores cálculos se pueden hacer. En este sentido, ya no la distancia, sino el tiempo, pero también los esfuerzos humanos cuentan: a mayor cantidad de datos sobre estrellas y planetas se obtengan, mejores cálculos se podrán hacer y la probabilidad del descubrimiento aumenta. No sólo porque a mayor cantidad de observaciones es posible cantar ¡bingo!, sino porque aunque eso no ocurra en el corto plazo, la mayor información permitirá a los astrónomos saber mejor dónde y cómo buscar, y los cálculos serán más precisos.

LAS VUELTAS DE LA PROBABILIDAD
Jugar un solo número a la lotería y que salga es poco probable, pero no imposible.
Lo que sí sabemos que es imposible (si no se vulnera ninguna regla) es ganar a la lotería sin jugar. En este caso, jugar es análogo a investigar.
Mi aparente pesimismo -que en verdad es realismo- contrasta con mi optimismo basado en la investigación. Pero no es un optimismo tonto. Investigar es indispensable para descubrir, pero no hay una ley natural ni de ninguna clase que permita inferir cuánto esfuerzo (en dinero y tiempo) es necesario invertir para obtener un resultado. No se puede saber con anticipación cuánto tiempo llevará realizar un descubrimiento.

Así como tampoco se puede predecir cuánto tiempo llevará que aparezca un nuevo Newton, Pasteur, Leloir, Messi, Van Gogh o Cantinflas.
Lo que sí podemos saber es que cuanto más nos esforcemos en divulgar la ciencia, financiarla, proveerla de recursos humanos y técnicos, más pronto aparecerán resultados, al igual que en deportes, artes u otras actividades.
Y con la complicación de que tal sumatoria no es lineal. Si tomamos la cantidad de dinero invertida en en el básquet argentino en los últimos años y sabemos que en este período salió al menos 1 Ginóbili y entonces pensamos: multipliquemos la financiación por 10 y tendremos en el próximo período una decena de Ginóbilis, estaríamos equivocados.
Lo que sí podríamos obtener es un mayor número de deportistas muy competitivos y mayor porcentaje de población deportiva, lo que no es poco pedir.

OTROS ARGUMENTOS DE PRECAUCIÓN
En relación al hallazgo de la reciente bella durmiente y los siete enanitos planetarios, Investigación y Ciencia ha publicado un conjunto de artículos en el pasado que abordan el tema desde diferentes perspectivas. Paul Davies firma una nota en el número de enero de este año con el título: "Muchos planetas, no demasiada vida" en el que señala: "Aún no tenemos ni idea de si es fácil o no que surja la vida. Podría ser dificilísimo" [3].

En la misma revista en español se publicó en 2015 un artículo de René Heller, cuya versión en inglés está disponible en Arxiv [4]. Allí indica que "Algunos mundos muy distintos del nuestro tal vez resulten mucho más aptos para albergar vida". Nótese la doble valencia de esta afirmación: Por un lado quizás se está buscando en lugares incorrectos, en cuyo caso la probabilidad de descubrimiento es menor; por otro lado podría tratarse de un aumento en la probabilidad de existencia de vida ET.

LA EXAGERACIÓN MEDIÁTICA
Santiago Do Rego en su blog posteó el escaneo de varias páginas de la revista Muy Interesante de 1987 [5] que vaticinaba cómo sería la vida en el futuro. En las primeras dos páginas la ilustración y el texto indican que para el Siglo XXI los ejecutivos viajarían a oficinas a 300 km de altura en naves voladoras como si fueran autos. En 2008 la revista Popular Science publicó en portada la nota "¿Dónde está mi coche volador?" [6]

El exitismo ha llegado a las redacciones periodísticas al punto de que algún diario indicó que los planetas de TRAPPIST-1 "son el mayor descubrimiento de la astronomía moderna". El mismo medio, sin embargo, tituló la nota "Es improbable que haya vida en TRAPPIST-1, al menos como la conocemos" pero informa que "no concluyen que la vida alienígena sea imposible" [7]. Quizás quien escribió la nota considera que la astronomía moderna empezó hace cinco minutos y que acabamos de darnos cuenta de que la vida ET es posible. Fue durante el siglo XX que se descubrió que existían otras galaxias, que el espacio-tiempo se expande, que el tiempo se dilata y cómo produce energía el Sol, entre otros. Aunque falte confirmación, se da casi por cierto que la mayor parte de la materia existente no es materia "normal". La lista del mayor descubrimiento en la astronomía moderna es larga y este descubrimiento está en la parte posterior de la fila.

En al menos dos artículos del sitio Space.com se indica que se descubriría vida ET y vida inteligente para 2025 y para 2040, respectivamente [8].

Si Newton viviera seguramente estaría en contra de las predicciones "mecánicas", porque como era muy inteligente, habría aprendido de sus errores.

En la lotería de predicciones fallidas, varios compraron todos los boletos. La fortaleza de un pronóstico no es que finalmente acierte el resultado, sino la solidez de los argumentos.

CONCLUSIÓN
Quizás el deseo de la población de encontrar soluciones a los problemas terrícolas es lo que genera esta nueva "fe" en los aliens. Un deseo empujado por considerar que al día siguiente del descubrimiento tendremos autos voladores y teléfonos celulares que no exploten. Pero si lo que se pretende solucionar es el hambre y las mezquinas decisiones políticas que afectan a los más débiles, no creo que la solución sea tecnológica.
Si lo que desea la población general es que le digan con exactitud lo que va a pasar con certeza absoluta, pues, las Iglesias están abiertas y los astrólogos están ávidos de quitarle la plata a los desprevenidos. Los tecno-gurúes también se hacen su agosto con profecías que imitan a los libros de autoayuda.
Pero aquí diremos otra cosa. No festejo la demora. Deseo que se descubra vida o vida inteligente cuanto antes para poder saberlo en vida. No porque los ETs nos traigan alguna respuesta, pero sí por la cantidad de preguntas que nos haríamos.
Soñar no cuesta nada. Pero descubrir, sí. Cuesta esfuerzo, sacrificio, ingenio, creatividad. Pero vale mucho. Lo otro no vale nada.


Fuentes y enlaces relacionados

[1] Diploma Thesis: Discovery probability of transiting extragalactic planets and habitable exoplanet statistics in the Milky Way, Theodoros Anagnos, Aristotle University of Thessaloniki, 2014.
http://www.astro.auth.gr/documents/diplomas/2014_Anagnos-Diploma-en.pdf

[2] ¿Qué es el albinismo?
http://www.albinism.org/site/c.flKYIdOUIhJ4H/b.9260351/k.2B03/Bolet237n_informativo__191Que_es_el_Albinismo.htm

[3] Muchos planetas, no demasiada vida
Davies, Paul Investigación y Ciencia Enero 2017 Nº 484
http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/484/muchos-planetas-no-demasiada-vida-14840

[4] Better Than Earth
René Heller
arXiv:1503.00701 [astro-ph.EP]
https://arxiv.org/abs/1503.00701

En español en Investigación y Ciencia
http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/462/ms-acogedores-que-la-tierra-12905

[5] La vida en el tercer milenio, según Muy Interesante de 1987
Santiago Do Rego, 17. May 2008
http://www.doregodiscurre.com/?p=149

[6] Flying Car en Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Flying_car_(aircraft)

[7] Es improbable que haya vida en TRAPPIST-1, al menos como la conocemos
Daniela Pasik, 23 de febrero de 2017
https://www.pagina12.com.ar/21931-es-improbable-que-haya-vida-en-trappist-1-al-menos-como-la-c

[8] Bold Prediction: Intelligent Alien Life Could Be Found by 2040
http://www.space.com/24622-intelligent-alien-life-detection-2040.html
(La nota no se puede recuperar actualmente, pero sí a través Google Web Cache)-

Signs of Alien Life Will Be Found by 2025, NASA's Chief Scientist Predicts
http://www.space.com/29041-alien-life-evidence-by-2025-nasa.html

¿Estamos solos? Una respuesta algo personal
http://www.noticiasdelcosmos.com/2017/02/estamos-solos-una-respuesta-algo.html


Sobre las imágenes
La imagen inicial es de NASA/ESA/STScI/J. de Wit
Tomada de These seven alien worlds could help explain how planets form
http://www.nature.com/news/these-seven-alien-worlds-could-help-explain-how-planets-form-1.21512

Gráfico 1 y 2 de Theodoros Anagnos.

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