Soli nell’universo? La scienza, il caso e il miracolo improbabile di essere qui

La grande domanda

C’è una domanda che ritorna, periodicamente, con la forza tranquilla delle cose essenziali: siamo soli? Non nel senso banale dell’esistenza di batteri su qualche luna di Giove, ma nel senso pieno e inquietante della parola — soli come esseri capaci di chiedersi perché esistono, di costruire cattedrali e scrivere sonate, di rivolgere occhi e telescopi verso il cielo cercando qualcosa che li assomigli.
La domanda non è nuova. La filosofia l’ha custodita per millenni, la teologia l’ha fatta propria, la fantascienza l’ha abitata con ottimismo. Ma è la scienza, negli ultimi decenni, ad averla trasformata in qualcosa di più urgente e, per certi versi, di più vertiginoso. Perché la risposta che emerge dai dati non è quella che ci si aspetterebbe: non l’affollato cosmo di creature intelligenti immaginato da Asimov o Sagan, ma qualcosa di più simile a un silenzio vastissimo, interrotto solo dalla nostra voce.
L’universo osservabile conta circa duecento miliardi di galassie. In ciascuna di esse, miliardi di stelle. Attorno a molte di quelle stelle, pianeti. Le probabilità statistiche sembrerebbero schiaccianti: in un’enormità simile, la vita intelligente dovrebbe proliferare. Eppure i radiotelescopi tacciono. Nessun segnale, nessuna firma, nessun eco. Il fisico Enrico Fermi sintetizzò il paradosso con una domanda disarmante, pronunciata durante un pranzo nel 1950: «Ma allora, dove sono tutti?»
Forse la risposta è che non ci sono. O che ci sono stati, ma non più. O che ci sono, ma così lontani — nello spazio e nel tempo — da rendere ogni contatto impossibile. Ciascuna di queste ipotesi è, a suo modo, vertiginosa. La prima, però, è quella che la scienza più recente sembra avvalorare con crescente rigore.

L’ipotesi della Terra rara

Nel 2000 il paleontologo Peter Ward e l’astronomo Donald Brownlee pubblicarono un libro destinato a rimescolare le carte nel dibattito sull’origine della vita complessa. Il titolo era inequivocabile: Rare Earth. La tesi centrale: la Terra non è un pianeta comune. È, al contrario, il prodotto di una concatenazione di condizioni così specifiche e così improbabili da rendere la vita complessa — e in particolare la vita intelligente — un fenomeno statisticamente rarissimo, forse unico, nell’universo conosciuto.
Ward e Brownlee identificarono sei condizioni fondamentali, ciascuna necessaria, nessuna sufficiente da sola. La prima è una stella stabile e longeva. Il Sole è una nana gialla di media dimensione, con un ciclo vitale di circa dieci miliardi di anni e una luminosità eccezionalmente costante. Molte stelle sono troppo instabili, troppo giovani, troppo massive per consentire lo sviluppo della vita nei tempi biologici necessari — miliardi di anni di evoluzione lenta.
La seconda condizione riguarda la posizione nell’ecosistema galattico. La Via Lattea non è omogenea: esistono zone dense di stelle, percorse da lampi gamma — le esplosioni più energetiche dell’universo, capaci di sterilizzare interi sistemi planetari in un istante. Il Sistema solare si trova in una fascia intermedia, l’anello galattico abitabile, sufficientemente lontana dal nucleo caotico e sufficientemente ricca di elementi pesanti formatisi nelle generazioni stellari precedenti.
La terza condizione è la posizione del pianeta rispetto alla sua stella. Esiste una fascia ristretta — la zona abitabile, o «fascia di Riccioli d’Oro» — in cui la temperatura superficiale consente all’acqua di esistere allo stato liquido. Troppo vicini, l’acqua evapora. Troppo lontani, congela. La Terra si trova al centro di questa fascia con una precisione che, a guardarla senza abitudine, risulta sconcertante.
La quarta condizione è la Luna. Un satellite insolitamente grande rispetto al pianeta ospite, formatosi probabilmente da un impatto catastrofico nei primissimi tempi della storia terrestre. La sua massa esercita un effetto stabilizzatore sull’asse di rotazione terrestre: senza di essa, l’asse oscillerebbe in modo caotico nel corso dei millenni, provocando variazioni climatiche devastanti che avrebbero impedito lo sviluppo di ecosistemi complessi.
La quinta condizione è Giove. Il gigante gassoso del Sistema solare svolge una funzione di scudo gravitazionale: la sua massa attrae e devia la maggior parte degli asteroidi e delle comete che altrimenti impatterebbero con frequenza letale sulla Terra. Senza Giove, i bombardamenti sarebbero stati così frequenti da non consentire alla vita di affermarsi in modo stabile.
La sesta condizione è la tettonica a placche. Il movimento lento ma continuo della crosta terrestre ricicla i nutrienti, regola la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera, mantiene attivo il campo magnetico che protegge la superficie dalle radiazioni cosmiche. Un pianeta geologicamente morto è, con ogni probabilità, un pianeta biologicamente morto.
La conclusione di Ward e Brownlee era lapidaria: ciascuna di queste condizioni è già rara di per sé. La probabilità che tutte e sei si verifichino simultaneamente sullo stesso pianeta è astronomicamente piccola. Non zero — l’universo è troppo vasto per azzardare la parola «impossibile» — ma abbastanza piccola da giustificare l’ipotesi che la Terra sia, nella sua specificità, un caso eccezionale.

Il problema del fine-tuning

Ma c’è un livello ancora più profondo in cui l’improbabilità si manifesta, e riguarda non le condizioni locali di un singolo pianeta, ma le leggi stesse dell’universo. La fisica teorica ha identificato un insieme di costanti fondamentali — numeri puri, privi di giustificazione causale — che determinano la struttura della realtà: la costante gravitazionale, la forza nucleare forte, la costante di Planck, la massa dell’elettrone, e molte altre.

Queste costanti sono calibrate con una precisione che non ha spiegazione nella fisica attuale. Se la forza nucleare forte fosse più intensa anche solo del due per cento rispetto al suo valore attuale, tutto l’idrogeno si sarebbe fuso in elio nei primissimi minuti dopo il Big Bang. Non esisterebbero stelle a lunga durata. Non esisterebbe acqua. Non esisterebbe vita. Se fosse invece più debole, i nuclei atomici si disgregerebbero e la materia complessa sarebbe impossibile.

Lo stesso vale per la costante gravitazionale, per la costante cosmologica che governa l’espansione dell’universo, per decine di altri valori. Ognuno di essi sembra scelto con cura millimetrica per consentire l’esistenza di un universo in cui la complessità — e quindi la vita — possa emergere. La fisica chiama questo fenomeno «problema del fine-tuning»: il problema della regolazione fine, dell’accordatura precisa.

Le spiegazioni proposte sono essenzialmente due. La prima è il multiverso: esisterebbero infiniti universi paralleli, ciascuno con costanti diverse, e noi ci troviamo in questo semplicemente perché è l’unico compatibile con la nostra esistenza — un ragionamento noto come principio antropico. La seconda è che non ci sia spiegazione fisica, e che l’accordatura fine rimandi a qualcosa che la scienza, per definizione, non può indagare.

La fisica non obbliga a identificare questo equilibrio con Dio. Ma non proibisce nemmeno di farlo. Rimane aperta, con onestà intellettuale, una soglia che il metodo scientifico non può valicare — e che altri saperi, dalla filosofia alla teologia, hanno da sempre abitato.

La variabile del tempo

Esiste un quarto ostacolo, meno intuitivo ma non meno decisivo: il tempo. Non basta che le condizioni giuste esistano da qualche parte nell’universo. Devono esistere nello stesso momento. E questo introduce una dimensione ulteriore di improbabilità.

La storia cosmica ha circa tredici virgola otto miliardi di anni. In quella vastità temporale, le stelle nascono e muoiono, i pianeti si formano e vengono distrutti, le civiltà — se esistono — emergono e si estinguono. La finestra temporale in cui una civiltà intelligente può esistere è, rispetto all’età dell’universo, qualcosa di simile a un battito di ciglia: forse qualche migliaio, forse qualche decina di migliaia di anni, forse qualche milione in casi ottimistici.

La probabilità che due civiltà si sovrappongano esattamente nella stessa finestra temporale, in una regione cosmica sufficientemente vicina da consentire qualsiasi forma di contatto, è estremamente piccola. Anche ammettendo che nell’universo esistano — o siano esistite — molte altre forme di vita intelligente, il solo fattore temporale riduce drasticamente la probabilità di un incontro o anche solo di un segnale reciprocamente decifrabile.

Il silenzio dei radiotelescopi, in questa prospettiva, non è necessariamente la prova che siamo soli. È anche compatibile con l’ipotesi che altri siano esistiti prima di noi, o esisteranno dopo, o esistano ora ma così distanti nello spazio-tempo da rendere ogni comunicazione fisicamente impossibile. Un silenzio denso di possibilità, ma silenzio comunque.

La misura di tutte le cose

La scienza non può rispondere alla domanda su Dio. Non è un suo limite contingente, ma una sua caratteristica strutturale: il metodo scientifico è costruito per indagare ciò che è misurabile, ripetibile, falsificabile. La domanda sull’esistenza di un creatore appartiene a un ordine diverso di conoscenza — quello che la tradizione chiama fede, una virtù teologale che non si dimostra ma si abita.

Eppure la scienza ci consegna qualcosa di straordinario, qualcosa che non è meno vertiginoso di qualsiasi risposta teologica: la scoperta che la combinazione specifica che ha prodotto te — su questo pianeta, con questa luna, attorno a questa stella, in questa galassia, in questo preciso momento di un universo vecchio di quasi quattordici miliardi di anni — è un evento di improbabilità quasi inimmaginabile.

Non quasi impossibile nel senso del miracolo inspiegabile, ma quasi impossibile nel senso statistico più rigoroso: il prodotto di una concatenazione di condizioni fisiche, biologiche, geologiche e temporali così specifica da non avere, con ogni probabilità, repliche esatte da nessuna parte nell’universo conosciuto.

Protagora, nel V secolo avanti Cristo, affermò che «l’uomo è la misura di tutte le cose». Lo disse in senso relativista, per sostenere che ogni percezione è soggettiva e ogni verità è relativa all’osservatore. Ma la frase, riletta attraverso il filtro della cosmologia contemporanea, acquista un senso diverso e forse più inquietante: non che l’uomo misuri tutto secondo i propri criteri, ma che l’uomo sia, nell’universo che conosciamo, la misura più rara di tutte. Il punto di arrivo improbabile di miliardi di anni di storia cosmica. L’unico osservatore, per quanto ne sappiamo, capace di chiedersi perché esiste.

E questa domanda — il solo fatto che possiamo formularla — è forse la cosa più straordinaria di tutte.

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