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19 feb. 2011

Contemplaciones sobre la ecuación de Drake

En el artículo anterior vimos qué es la ecuación de Drake, qué implica y qué supone cada uno de sus items. Ahora lo que nos llama a esta entrada son las opiniones acerca de esta ecuación, sus puntos flacos y, finalmente, unos cálculos a ver si es que logramos estimar un número de civilizaciones técnicas.

Yo soy de las que piensa que esta fórmula no nos dirá nunca las civilizaciones existentes, aunque supiéramos los datos requeridos en esta. Uno de los puntos en contra es que la ecuación no tiene enconsideración el que una civilización puede emitir un mensaje, extinguirse y nunca escuchar, por ende, una contestación.
¿Una cultura extinta cuenta para la ecuación?
¿Y si nuestro caso es al revés, y nos llegasen emisiones de una civilización ya desaparecida? ¿Contaría a efectos de esta ecuación esa civilización entre las con capacidad de comunicarse? ¿La ecuación se ve afectada por la llegada del mensaje de la cultura extinta, o hay que ignorar esto? Es decir, si recibiéramos un mensaje de una civilización extinguida luego de emitirlo, nosotros no sabríamos esto, por supuesto, y creeríamos capaces de comunicarnos activamente teniendo paciencia con el retraso que significa las grandes distancias espaciales. Esto dentro de la ecuación de Drake contaría como una de las civilizaciones estimadas en su cálculo, ¿Pero la ecuación en sí toma en cuenta la capacidad de emisión, o la capacidad de comunicación? Como son varias las formas de tomar la ecuación, este que presento es por tanto un argumento parcial. Si la civilización tiene potencial de emisión significa que es una de las culturas que busca estimarse en su cantidad.

No obstante, hay mucho más que dilucidar en cuanto a "errores argumentales". La más común de las objeciones a la ecuación de Drake es que tampoco toma en cuenta los satélites. Hemos visto agua en satélites de planetas de este sistema, con lo cual no suena demasiado osado pensar que podría haber allí vida, o que lunas de planetas que no descubrimos todavía la posean, y no los astros que orbitan. ¿O eso se da por sentado en ne? En fin, cada uno puede pensar sus propias objeciones, pero en honor a la verdad, esta ecuación es bastante útil pues cumple con el rol ilustrativo y de hecho, el que podamos hacer estimaciones a través de ella da cuenta de su utilidad como herramienta.

Pero mi imaginación es más fuerte que el rol ilustrativo y tendré que exponer otro pensamiento que expresa muy bien porque la ecuación no funciona bien, a mi parecer, y es que nadie nos asegura que un planeta desarrolle unicamente una forma de vida inteligente. Drake no se paró nunca a pensar en que el valor fl puede compensarse más adelante. Si un planeta con condiciones favorables no desarrolla vida, pues no significa nada. Otro planeta muy bien que puede generar a 3 civilizaciones de distinta especie, y las tres especies desarrollar tecnología capaz de comunicar cualquier cosa al primer alien que encuentren. Así que la escaces de un valor se compensa con otro ¿Curioso no?

Sería fácil pensar que en un planeta sólo habrá una única cultura que comunica al espacio, ya que entre especies se destruirían y sólo una saldrá victoriosa. Nosotros seguramente hubiesemos actuado así ante compañeros tecnológicos. Pero esa opinión está basada en prejuicios formados en nuestra propia agresividad como género humano. Tal vez todas las especies civilizadas de ese planeta vivan en armonía. Es algo que no vamos a saber hasta que no nos topemos con un planeta con más civilizaciones, o bien con un planeta que tenga una civilización no endémica.

Punto importante lo de una civilización no endémica. Según la RAE, endémico es "Propio y exclusivo de determinadas localidades o regiones".
Lo que digo es que Drake no tuvo en cuenta las civilizaciones colonizadoras o invasoras. El valor de planetas que pueden albergar vida se va al tacho si una especie muy grande coloniza planetas que no considera la ecuación, o sea, planetas donde no tendría que haber surgido vida de forma natural. La ecuación de Drake necesita que cada uno viva en su planeta, o que los colonizadores exterminen a los ocupantes de un mundo habitable para que la cifra no se enturbie y terminen habiendo 2 especies por planeta, o especies en planetas ignorados.

De alguna forma la ecuación de Drake nos protege de estos maleantes
Es posible que me contesten con que estoy equivocando conceptos, y que me contradigo con lo que yo misma dije de N= número de civilizaciones técnicas en nuestra galaxia. No significa que el número de civilizaciones aumente entonces, pues es la misma que ha ido a otros mundos. Pero les contestaría que estamos hablando en idiomas distintos sobre el mismo tema: ellos verían la parte descriptiva de la ecuación, y yo me voy en la parte matemática de la misma. A terminos de conceptos, una civilización técnica es una sola independiente de cuántos mundos tenga a su dispocisión. Pero a efectos de la ecuación en su sentido matemático, una civilización es un planeta. ¿Qué curioso no? Seguro te habrá sonado a paradoja, pues las dos visiones no parecen ser compatibles entre sí, y es que al "matematizar" el problema de la posibilidad de encontrarse con alguien, el valor númerico que estamos buscando es el planeta mismo.
Planeta con vida tecnológica=1. Entonces una civilización que disponga de potencial de emisión en muchos planetas no es una civilización potencial, sino que viene dado por el número de planetas. Confuso por decirlo menos, pero este planetamiento refutaría una visión absolutamente matemática de la ecuación.
Por otro lado, como Planeta con vida tecnológica=1, no se contempla en la ecuación el que hubiese más de una civilización tecnológica por planeta.

Y eso es mucho decir, por el hecho de que no tenemos forma de definir actualmente lo que se comprende como "civilización". Tal vez lo que expondré suene como un poco tonto, pero es que ni siquiera podemos estar seguros de ser nosotros mismos una civilización, o varias juntas en el mismo planeta.
Supongamos que una CET (Civilización extraterrestre tecnológica) intercepte nuestro mensaje. Si tienen una lógica parecida a la que seguimos nosotros, supondran que la humanidad es una sola especie, y una sola civilización.
¿Somos una civilización queriendo comunicarse, o 2, 10...?
El problema surge ya cuando responden, o cuando reciben un segundo mensaje. Actualmente la humanidad no dispone de políticas internacionales para encarar el tema extraterrestre, por lo que cualquier país con el potencial suficiente puede enviar el mensaje que quiera. Al ser diferente la fuente de emisión y su intención, pues es diferente la civilización que envía el mensaje. Eso es lo que conocemos como "país". No saben ellos si este segundo mensaje fue enviado consensualmente, o si provienen de los mismos interlocutores que el primer mensaje. Quizás los segundos emisores no sepan que el primer mensaje llegó, o los primeros no sepan que los segundos enviaron otro. Y mientras no dispongamos en estos dos mensajes de antecedentes de nuestra propia biología, ellos tendrán todo el derecho de suponer que somos dos especies diferentes.
Una vez sepan que somos la misma especie, pueden no tener un concepto de "país" y suponer que son dos civilizaciones dentro de una misma especie, con tecnologías muy distintas y conocimientos separados. Todo depende de la relación de los comunicadores entre ellos.

Lo mismo podría darse a la inversa: recibir nosotros dos mensajes. Supongo que se podría dar por sentado que son los mismos interlocutores en ambas ocasiones, pero quizás allá halla una guerra, o tal vez no querramos aplicar el concepto de que son países diferentes de una misma civilización.
¿Y qué pasa si les preguntamos, y ellos dicen que son civilizaciones separadas? Pues los científicos se separaran en dos grupos: los que piensen que son la misma civilización de todas maneras, pues son las misma especie y pueden reproducirse entre ellos, o los que sigan el mensaje extraterrestre, que quizás sea hasta mentira. Por otra parte nos sería más útil que fueran una sola civilización, pues así podemos enviar una sola señal hacia los dos, y no dos señales. Por supuesto que la ecuación de Drake debería tomar uno de los dos bandos, pero si asumimos dos civilizaciones en un mismo planeta, entonces Planeta con vida tecnológica1, y la ecuación de Drake quedaría inútil.


No quiero adentrarme mucho más en ese tema puntual, pero tomemos lo que nosotros sabemos de otras especies. ¿Serán las hormigas alrededor del mundo una sola civilización, o millones de civilizaciones diferentes? La diferencia en este ejercicio mental es que las hormigas no conocen al resto de las hormigas y que estas no pueden emitir señales al espacio. Por último, quizás debiéramos tomar como posibilidad que dos especies tecnológicas, sean del mismo planeta o no, hallan visto beneficioso unificarse en una sola civilización. ¿A efectos de la ecuación de Drake, contarían como una, o cómo dos civilizaciones?

No quiero hacer esta entrada mucho más larga, me he dedicado de momento a plantear puntos contra el concepto de L (salvo lo de los satélites), y si me fuera por todos los otros ítems esto sería ya de largura enciclopédica. Todos pueden sacar conclusiones respecto a la ecuación y pensar en sus propias objeciones. Mejor iré a mis estimaciones personales, la optimista y la pesimista. Sin embargo, no puedo empezar sin antes aclarar algo respecto a lo que hablé de L, y es que no mencioné ninguna cifra al respecto, ya que mi idea es que una civilización tecnológica dura infinito. Por supuesto que si multiplican las cifras anteriores por infinito significaría que habrían infinitas posibilidades de comunicación, y aquí se pone en juego la factibilidad de la ecuación de Drake nuevamente.
¿Necesariamente eso significa que no pueda vivir para siempre una cultura? Quizás la vida tecnológica en el universo, no ya la galaxia, sea muy nueva y no haya dado tiempo de exintiguirse a nadie, o nadie se a vuelto una civilización de tipo 3 como para ponernos a pensar en la inverosimilitud de los fracasos comunicativos.
Entiéndase por supuesto que al referirme a la duración infinita de una civilización expreso que ninguna a desaparecido desde su formación, no al hecho de que no vaya a extinguirse jamás. Quizás la ecuación de Drake en su faceta más matemática no sirva bien a su empleo, quizás yo presenté recién un problema mal formulado (que de hecho así fue) o tal vez no haya que usar esta ecuación más que como una estimación.
La vida media dependerá del ritmo biológico, de cuánto vivan y a qué velocidad viven
Pero me atendré al cálculo. Como no puedo decir infinito, ni tampoco puedo decir que el 50% vive y el 50% no subsiste, entonces estoy limitada a poner una cifra en números. Dígamos 20.000 años, y eso no es ser pesimista u optimista, pues verdaderamente no lo sabemos. Detecto que nosotros por alguna causa tenemos la idea de que no vamos a durar mucho más (a ver qué causa...) pero no lo sabemos. Y cuenta mucho para otras especies lo que mencioné de sus ritmos metábolicos y vitales. Una especie que viva dos mil años, (tenemos árboles que viven el doble que eso, anda a saber de un extraterrestre) va a tener un período de emisiones realmente largo, aunque en realidad no hay una proporción entre la vida en años y la velocidad de reproducción o la "velocidad de pensamiento".
Pero me quedaré con mis veinte mil años, esa será la media de vida de una civilización tecnológica con capacidad de emitir. Muchos personajes de hecho plantean cifras cien o doscientas veces menores que esta, pero la estiman basándose en cómo se ha desarrollado el hombre desde que realizó sus primeras transmisiones. Yo me voy al lado más biológico que me dice que el período metabólico de una especie puede ser cualquiera, y además estoy tratando de efectivizar la ecuación para que sirva de algo.

¿A qué me refiero con efectivizar la ecuación? Pues que si en realidad todas las especies de la galaxia, sean millones o solo dos, no pueden comunicarse entre sí, la ecuación se disipa en el aire.
Si una especie tiene, como opina gran parte, una vida de entre 100 o 200 años entre su primera emisión y su desaparición, entonces eso es lo más parecido a que nadie puede comunicarse. Nosotros sabemos que hay zonas de la galaxia en que sería imposible desarrollar la vida como la conocemos, pero aún basándose en evitar pensar que la vida se reparte equitativamente en la galaxia, doscientos años no son posibles para una comunicación. Dentro de estos doscientos años, el mensaje hacia afuera no nació en el año 1. Nos demoramos bastantes años en formar un mensaje y otros varios en lograr apuntar a una parte del espacio con vida que pueda contestar. Supongamos que fueran 50 años ya consumidos. La señal entonces debería poder viajar 75 años y ser contestada inmediatamente para que logremos recibir respuesta antes de extinguirnos. Si la señal viaja 76 años, tardarán los oyentes un tiempo X en planear una respuesta, que diremos que es cero. La señal viaja otros 76 años y ya pasaron 152 años desde que fue de ida. es decir, como enviamos la señal "ganadora" a los 50 años de edad como especie emisora, pues que han pasado 202 años y y estamos muertos.
Toda onda electromagnética en el vacío irá a aproximadamente 300 mil kilómetros por segundo (299,79), lo que dal el concepto de año luz. Supongo que entenderán ese concepto pues no voy a pararme a explicarlo. En 75 años luz a la redonda, según nuestras observaciones, no hay nada interesante. Si asumimos que estamos en un lugar "habitable", siendo menos habitable el centro de la galaxia, entonces nos topamos con que a nivel galáctico es bastante poco probable que dos civilizaciones estén tan cercanas, a menos que alguna respuesta a la paradoja de Fermi nos explique que hay civilizaciones cerca de las que no sabemos ni podemos saber. A esa distancia de nosotros hay pocas estrellas, y pocas todavía las que en realidad parecen interesantes.
Una corta vida media emitiendo casi garantiza el no hallar nada
Por supuesto que si lo buscamos no es ya comunicarnos, sino que viajar, entonces la civilización deberá vivir decenas de miles, cientos de miles, o millones de años (a menos claro que nuestra física nos esté llevando a un callejón sin salida). Aún así para simplemente comunicarse habrá que tener cada comunicador promedios de vida tecnológica grandes, quizás de magnitudes 10 veces menores en vista del tamaño de la galaxia.
Y además, con vidas medias tan cortas, la propia ecuación de Drake nos juega en contra pues no será simple acertar una comunicación, pues es mucho más probable, si nos topamos con vida, que sea una cultura no tan desarrollada o una ya extinta.

Tal vez la ecuación debiera considerar otros ítems como la separación media entre cada civilización tecnológica, en años luz, antes que L. Reduciría mucho el número indicado, pero la ecuación no nos diría el número de civilizaciones existentes, sino que el número de civilizaciones que potencialmente podremos descubrir. También planteé antes el dividir fl en la cantidad de planetas suficientemente longevos para desarrollar vida, y los que verdaderamente los desarrollan. Aunque puede ser que fl deduciera los dos valores de inmediato. Cada uno puede librepensar sobre la ecuación, mas yo ahora desarrollo mis estimaciones basadas en la ecuación original.
Primero el calculo optimista:

-Tasa de formación de estrellas: 7 al año.
-Estrellas con sistemas planetarios: 33,333%, es decir 0,3.
-Planetas con condiciones favorables: 1 entre 60, es decir 0,167
-Planetas que realmente tienen vida: 40%, o sea 0,4
-Planetas con vida en los que aparece la inteligencia: 90 porcierto, es decir 0,9
-Vida inteligente que se tecnologiza lo necesario: 80 porciento, es decir 0,8
-Promedio de vida de la civilización: 20.000 años.

Con eso tenemos que: 7 x 0,3 x 0,0167 x 0,4 x 0,9 x 0,8 x 20.000 es igual a 202,0032. Más de 202 civilizaciones, pero no hemos dado con ninguna porque la ecuación de Drake no considera para nada las distancias espaciales. Si hubieran 202 civilizaciones repartidas equitativamente en la Vía Láctea, de seguro aún no logramos descubrir ninguna, tanto por la mera distancia como por el hecho de que hay que estar escuchando, y en la dirección y ancho de bandas correcto, no oyendo. Por otro lado, la ecuación nos revela que, de poder ser aplicable, habrían en promedio 202 civilizaciones coexistiendo en la galaxia durante escenarios de veinte mil años. Podrían ser más, o menos, pero siempre sería por ese número, algunas culturas naciendo y otras pereciendo.

Oír y escuchar no son lo mismo, astronómicamente
Hice mención a la diferencia entre escuchar y oír. Oír es un acto involuntario de los seres con audición (un acto involuntario de los seres con radiotelescopios), pero escuchar denota intención y atención. Muchas veces habremos oído un discurso de un político, pero en realidad no lo escuchamos porque no le prestamos atención. Además, si el discurso pasa en nuestros oídos sin que a nosotros nos importe, no hay intención de escuchar. El ser humano oye, pero escuchar efectivamente es algo mucho más complicado, sobre todo en un mar de sonidos naturales.
Eso ya es un problema. Otros motivos para no encontrar a los otros 201 que andan en la galaxia se pueden intentar contestar con las respuestas que se hacen a la paradoja de Fermi. Ya más adelante hablaremos de ello.

Vámonos a mi postura negativa. Sobre la cantidad arrojada anteriormete, si les parece mucha es cosa de ustedes, son varios que piensan que hay cientos de miles.

-Tasa de formación de estrellas que pueden albergar vida: 1 al año.
-Estrellas con sistemas planetarios: 4,762% , es decir 0,04762.
-Planetas con condiciones favorables: 1 entre 80, es decir 0,0125
-Planetas que realmente tienen vida: 13%, o sea 0,13
-Planetas con vida en los que aparece la inteligencia: 65 porcierto, es decir 0,65
-Vida inteligente que se tecnologiza lo necesario: 70 porciento, es decir 0,7
-Promedio de vida de la civilización: 2.000 años.

Con eso tenemos que:  1 x 0,04762 x 0,0125 x 0,13 x 0,65 x 0,7 x 2.000 es igual a 0,070418075.
Esta cifra significa que en catorce años, con una potencia de 100% de detección de civilizaciones en cualquier punto de la galaxia que habitamos (y vaya a ser esa potencia en realidad de 0,0001%, sería mucho decir), encontraremos a alguien. En este caso la ecuación ya no nos revela la cantidad de civilizaciones. O asumimos que la ecuación nos dice que estamos solos, o consideramos que esta cifra nos da una estimación de lo que precisamente adolescia antes: el tiempo. No hemos logrado contacto con nadie dentro de la galaxia, lo cual significa en términos matemáticos varias cosas:
-Si la vida media de la civilización tecnológica es de 2.000 años, entonces en mil años luz a la redonda no podremos detectar nada. La galaxia tiene más de cien mil años luz en línea recta, así que jodemos todos.
-Nuestro potencial de escucha no es de 100%, así que hay que dividir el tiempo en años que nos demoremos en encontrar a alguien más por 14,2 para calcular nuestro potencial de escucha.
-La ecuación definitivamente no cuenta el número de civilizaciones, puesto que el valor mínimo es 1. El valor de 0,0704 refuraría nuestra propia existencia, o bien diría que tuvimos 1/14 de posibilidades de haber existido. Si esa premisa es cierta, entonces toda civilización tiene 1/14 de posibilidad de surgir en R, con lo cual habría millones de formas de vida en la galaxia. O sea, estamos refutando la ecuación en su resultado mismo.
Tal vez sólo falte un poco de paciencia
Este último punto es bastante abstracto y no tiene mucho sentido fuera de una visión matemática del asunto, pero lo que he dicho tiene sentido al hacernos fijar en lo que es nuestra capacidad de escucha. Si fuese 100% no sería sorprendente descubrir al menos una civilización entre 14,2 años o 1,356 días, pero como evidentemente es menos incluso del 0,1% deberemos demorarnos tal vez siglos en hallar a alguien, y la tasa mejorará mientras nuestra capacidad de escucha aumente. Es demasiado difícil dar con alguien, esa es mi contestación a la paradoja de Fermi. Recordemos que incluso en una visión facilitante del asunto, con las 202 civilizaciones, estas no pueden comunicarse activamente con otra a más de 10 mil años luz de distancia. Y la vía láctea tiene, en línea recta, más de cien mil. Las 202 no podrán conocer entonces ni a un quinto de las civilizaciones en su vida, volviendo a las matemáticas y dejando fuera la posibilidad de que viajen interestelarmente como lo requiere la ecuación para que Planeta con vida tecnológica=1.

La moraleja, evidentemente, es que hay que tener paciencia.

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