En cinq minutes
Le paradoxe de Fermi naît du choc entre deux idées. La première : la Voie lactée est gigantesque et très ancienne, les planètes y abondent, donc la vie intelligente a eu largement le temps d'apparaître. La seconde : quand nous regardons et écoutons, nous ne trouvons rien. Aucun signal, aucune sonde, aucune machine géante. Si la vie est courante, où sont-ils tous ?
Voilà toute l'énigme. Elle n'affirme pas que les extraterrestres n'existent pas, et ce n'est pas une loi de la physique. C'est une question sur le décalage entre ce que nous attendons et ce que nous observons. Elle se trouve aussi au cœur de la science-fiction moderne, ce qui explique sa place dans notre guide Histoire de la science-fiction : bon nombre des meilleurs romans du genre tentent d'y répondre.
D'où vient la question
Le nom vient du physicien italo-américain Enrico Fermi. À l'été 1950, Fermi travaillait au laboratoire national de Los Alamos, au Nouveau-Mexique. Lors d'un déjeuner avec des collègues, dont Edward Teller, Emil Konopinski et Herbert York, la conversation a glissé vers les soucoupes volantes dont parlaient les journaux et vers une caricature sur les extraterrestres. Des décennies plus tard, les participants se sont souvenus que Fermi avait soudain demandé quelque chose comme : « Mais où sont-ils tous ? »
Son idée était que les chiffres ne collaient pas. S'il existait beaucoup de civilisations avancées, certaines auraient déjà dû nous atteindre. Cette histoire est connue surtout parce que le physicien Eric Jones a retrouvé les participants au début des années 1980 et mis par écrit leurs souvenirs. La question était lancée à la légère, mais elle est restée.
D'autres ont ensuite rendu le raisonnement plus rigoureux. L'astronome Michael Hart a publié en 1975 un court article soutenant que, si la vie intelligente était courante, la Terre aurait déjà reçu des visiteurs, et que leur absence était un indice fort que nous sommes seuls, ou du moins en avance. Dès 1961, Sebastian von Hoerner avait étudié la vitesse à laquelle une civilisation pouvait se répandre dans la galaxie. Depuis, « paradoxe de Fermi » est devenu l'étiquette habituelle de tout ce débat.
Le raisonnement, étape par étape
- La galaxie est vaste. La Voie lactée mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre et compte entre 100 et 400 milliards d'étoiles.
- Elle est ancienne. La galaxie a plus de 13 milliards d'années, alors que le Soleil n'en a qu'environ 4,6 milliards. Beaucoup d'étoiles sont plus vieilles que la nôtre de plusieurs milliards d'années.
- Les planètes sont courantes. Depuis le lancement du télescope Kepler de la NASA en 2009, les astronomes ont confirmé plus de 5 000 planètes autour d'autres étoiles. Statistiquement, les planètes rocheuses situées dans la zone habitable de leur étoile semblent nombreuses.
- L'expansion est lente, mais le temps est long. Une civilisation qui enverrait des vaisseaux lents, bien en dessous de la vitesse de la lumière, et s'installerait de système en système pourrait traverser la galaxie en quelques millions à quelques dizaines de millions d'années, selon les hypothèses. C'est un clin d'œil comparé à l'âge de la galaxie.
- Pourtant, nous ne voyons rien. Aucun signal, aucune sonde, aucune construction extraterrestre n'a été confirmé.
L'équation de Drake, écrite par l'astronome Frank Drake en 1961, est un outil voisin. Elle multiplie des facteurs comme le rythme de formation des étoiles, la proportion d'étoiles dotées de planètes et la durée de vie d'une civilisation capable de communiquer, pour estimer combien pourraient exister aujourd'hui. Elle ne donne pas de réponse, car plusieurs facteurs sont inconnus. Mais elle montre que quelques hypothèses optimistes suffisent à peupler la galaxie, ce qui rend le silence plus étrange encore. Voir notre guide sur l'équation de Drake pour les détails.
Ce que dit vraiment la science
Il est utile de distinguer ce qui est mesuré de ce qui est supposé.
Établi : la taille et l'âge de la galaxie, l'abondance des exoplanètes, et le fait que des décennies de recherches n'ont livré aucun signal technologique confirmé. Les recherches radio ont commencé avec le projet Ozma de Frank Drake en 1960. En 1977, le radiotélescope Big Ear, dans l'Ohio, a enregistré le puissant signal « Wow! », mais il n'a jamais été détecté de nouveau et sa source n'a pas été confirmée.
Non établi : la probabilité que la vie apparaisse, qu'elle devienne intelligente, la durée de vie des civilisations technologiques, et leur envie éventuelle de s'étendre. Nous n'avons qu'un seul exemple de vie : la nôtre. Toute estimation reste donc fragile, et le paradoxe n'est aussi solide que ses hypothèses.
De plus, nos recherches n'ont couvert qu'une infime partie des possibilités. Les chercheurs n'ont observé qu'une petite part des étoiles proches, sur des fréquences limitées et pendant une durée limitée. Ne rien avoir trouvé jusqu'ici est un indice plus faible qu'il n'y paraît.
Les principales réponses
L'auteur Stephen Webb a rassemblé 75 solutions proposées dans son livre sur le sujet. Elles se répartissent en quelques grandes familles.
Nous sommes seuls, ou presque
L'hypothèse de la Terre rare, défendue par Peter Ward et Donald Brownlee en 2000, soutient que la vie complexe exige une combinaison inhabituelle de conditions : une étoile stable, une grande lune, la tectonique des plaques. La vie simple serait peut-être courante, mais les animaux et la technologie très rares.
Quelque chose arrête les civilisations : le Grand Filtre
L'économiste Robin Hanson a proposé le Grand Filtre à la fin des années 1990. Quelque part entre la chimie inerte et une civilisation qui couvre la galaxie, il existe une étape que presque rien ne franchit. Si le filtre est derrière nous, par exemple l'origine de la vie, nous sommes peut-être des survivants chanceux. S'il est devant nous, la perspective est inquiétante. Pour en savoir plus, lisez notre guide sur le Grand Filtre.
Elles existent, mais nous ne les voyons pas
Les distances sont peut-être trop grandes pour que le voyage en vaille la peine. Des civilisations pourraient employer une technologie que nous ne reconnaissons pas. Elles pourraient être silencieuses ou dormantes. Ou nous avons simplement cherché aux mauvais endroits et de la mauvaise façon.
Elles se cachent ou nous laissent tranquilles
L'hypothèse du zoo, avancée par John Ball en 1973, dit que des êtres avancés évitent volontairement le contact. Une version plus sombre est l'idée de la forêt sombre, rendue célèbre par Liu Cixin : chaque civilisation reste silencieuse, car révéler sa position est dangereux. C'est une expérience de pensée issue de la fiction, non une observation. Voir la théorie de la forêt sombre.
Le paradoxe est peut-être plus faible qu'il n'y paraît
En 2018, Anders Sandberg, Eric Drexler et Toby Ord ont soutenu qu'en tenant correctement compte de l'énorme incertitude des facteurs de l'équation de Drake, une galaxie silencieuse n'a rien de surprenant. Selon ce point de vue, le paradoxe se dissout en grande partie.
Laquelle de ces réponses est la bonne ? Personne ne le sait. C'est ce qui rend le sujet si stimulant : on peut être en désaccord sans avoir tort d'une manière que les données puissent aujourd'hui démontrer.
Dans la fiction
Peu d'idées ont autant façonné la science-fiction. La trilogie Le Problème à trois corps de Liu Cixin fait du silence le point de départ de son deuxième tome, La Forêt sombre, et en tire une réponse glaçante. Vous pouvez commencer par notre fiche de lecture Le Problème à trois corps. Projet Hail Mary d'Andy Weir prend le chemin inverse : le contact a lieu et change tout, comme dans notre guide Projet Hail Mary. Entre ces deux pôles, des décennies de romans choisissent leur camp. L'échelle de Kardashev, qui classe les civilisations selon l'énergie qu'elles utilisent, apparaît souvent dans les mêmes discussions. Voir notre article sur l'échelle de Kardashev.
Idées reçues
- « Fermi a prouvé que les extraterrestres n'existent pas. » Non. Il a posé une question, et le paradoxe est un argument qui invite à vérifier certaines de nos hypothèses.
- « Fermi a écrit un article à ce sujet. » Un tel article n'existe pas. L'idée vient d'une conversation, reconstituée plus tard de mémoire.
- « Le paradoxe parle des OVNI. » Il parle de l'absence de preuves, pas d'observations. La conversation de 1950 a effleuré les soucoupes, mais l'argument repose sur des chiffres à l'échelle de la galaxie.
- « Les scientifiques s'accordent : il y a de la vie intelligente ailleurs. » Beaucoup pensent que la vie microbienne est probable quelque part. La vie intelligente et technologique est une question bien plus ouverte.
- « L'équation de Drake donne la réponse. » Elle met de l'ordre dans notre ignorance. Son résultat dépend de suppositions.
À lire ensuite
- Grand Filtre : la réponse la plus populaire au paradoxe, et pourquoi elle peut inquiéter.
- Équation de Drake : la formule à sept facteurs derrière la plupart des estimations de civilisations extraterrestres.
- Théorie de la forêt sombre : la réponse fictive selon laquelle le silence est une question de survie.
- Échelle de Kardashev : une façon de mesurer le degré d'avancement possible d'une civilisation.
