Mengenal Fermi Paradox, Apa kita sendirian di Alam Semesta ?

Fermi paradox atau paradoks Fermi, adalah kontradiksi antara perkiraan kemungkinan keberadaan peradaban ekstraterestrial (makhluk luar angkasa) yang tinggi dengan kurangnya bukti untuk peradaban semacam itu.

Poin dasar dari argumen yang dibuat oleh fisikawan Enrico Fermi (1901–1954) dan Michael H. Hart (born 1932), adalah :

Terdapat miliaran bintang di galaksi yang mirip dengan matahari, dan banyak dari bintang-bintang ini miliaran tahun lebih tua dari tata surya.

Dengan probabilitas tinggi, beberapa bintang ini memiliki planet yang mirip Bumi, dan jika Bumi adalah khas, beberapa mungkin telah mengembangkan kehidupan makhluk cerdas.

Beberapa peradaban ini mungkin telah mengembangkan perjalanan antar bintang, sebuah langkah yang diselidiki oleh Bumi sekarang ini.

Bahkan pada kecepatan lambat dari perjalanan antar bintang yang saat ini dibayangkan, galaksi Bima Sakti akan dapat sepenuhnya dilalui dalam beberapa juta tahun.

Menurut alur pemikiran ini, Bumi seharusnya sudah dikunjungi oleh alien dari luar angkasa.

Dalam percakapan informal, Fermi tidak mencatat bukti yang meyakinkan tentang ini, menyebabkannya untuk bertanya "Where is everybody?" (Di mana yang lain ?).

Ada banyak upaya untuk menjelaskan Fermi paradox, baik menyarankan bahwa kehidupan makhluk luar angkasa yang cerdas sangat langka atau mengusulkan alasan bahwa peradaban semacam itu belum menghubungi atau mengunjungi Bumi.

Fermi paradox adalah konflik antara argumen bahwa skala dan probabilitas tampaknya mendukung antara kehidupan makhluk cerdas yang umum di alam semesta, dan kurangnya bukti kehidupan makhluk cerdas yang pernah muncul di mana pun selain di Bumi.


Aspek pertama dari Fermi paradox adalah fungsi skala atau sejumlah angka besar yang terlibat :

"Ada sekitar 200-400 miliar bintang di Bima Sakti dan 70 sextillion (sebutan bilangan dengan nol mencapai 21) di alam semesta yang dapat diamati. Bahkan jika kehidupan cerdas hanya terjadi pada presentase sangat kecil dari planet-planet di sekitar bintang-bintang ini, mungkin ada sejumlah besar peradaban yang masih ada, dan jika persentasenya cukup tinggi, akan menghasilkan sejumlah besar peradaban yang masih ada di Bima Sakti."


Ini mengasumsikan prinsip mediocrity (biasa-biasa saja atau sama sekali tidak istimewa), di mana Bumi adalah planet yang khas.

Aspek kedua dari Fermi paradox adalah argumen probabilitas :

"Mengingat kemampuan kehidupan cerdas untuk mengatasi kelangkaan, dan kecenderungan untuk menjelajah habitat baru, tampaknya mungkin bahwa setidaknya beberapa peradaban akan maju secara teknologi, mencari sumber daya baru di ruang angkasa, dan menjajah sistem bintang mereka sendiri, dan selanjutnya, sistem bintang di sekitarnya. Karena tidak ada bukti signifikan di Bumi, atau di tempat lain di alam semesta yang diketahui, dari kehidupan cerdas lainnya setelah 13,8 miliar tahun sejarah alam semesta, terdapat konflik yang membutuhkan penyelesaian. Beberapa contoh resolusi yang mungkin adalah bahwa kehidupan cerdas yaitu langka daripada yang kita pikirkan, bahwa asumsi kita tentang perkembangan umum atau perilaku spesies cerdas adalah lemah (belum sempurna), atau, yang lebih radikal, bahwa pemahaman ilmiah kita saat ini tentang sifat alam semesta itu sendiri tidak cukup lengkap."

Fermi paradox dapat ditanyakan dengan dua cara, yang pertama :

"Mengapa tidak ada alien atau artefak mereka (alien) yang ditemukan di Bumi, atau di Tata Surya ?".

Jika perjalanan antar bintang mungkin, bahkan jenis "lambat" yang hampir dalam jangkauan teknologi Bumi, hanya membutuhkan 5 hingga 50 juta tahun untuk menjelajahi galaksi.

Ini relatif singkat pada skala geologis, apalagi kosmologis. Karena ada banyak bintang yang lebih tua dari Matahari, dan karena kehidupan cerdas mungkin telah berevolusi lebih awal di tempat lain, pertanyaannya kemudian menjadi mengapa galaksi belum dijajah.

Bahkan jika kolonisasi tidak praktis atau tidak diinginkan oleh semua peradaban alien, eksplorasi galaksi berskala besar mungkin dilakukan oleh probe.

Hal ini mungkin meninggalkan artefak di Tata Surya, seperti probe lama atau bukti aktivitas penambangan. Namun, tidak ada dari probe ini yang telah diamati.


Bentuk kedua dari pertanyaan ini adalah :

"Mengapa kita tidak melihat tanda-tanda kehidupan makhluk cerdas di tempat lain di alam semesta ?."

Versi ini tidak hanya menganggap perjalanan antar bintang, tetapi termasuk galaksi lain juga.

Untuk galaksi yang jauh, perjalanan waktu mungkin menjelaskan kurangnya kunjungan alien ke Bumi, tetapi peradaban yang cukup maju berpotensi dapat diamati pada sebagian kecil dari ukuran alam semesta yang dapat diamati.

Bahkan jika peradaban semacam itu langka, argumen skala mengindikasikan bahwa mereka harus ada di suatu tempat pada suatu titik selama sejarah alam semesta, dan karena mereka dapat dideteksi dari jauh selama periode waktu yang cukup lama, masih banyak lagi potensi untuk asal usul mereka, dalam rentang pengamatan kita.

Hipotesis-hipotesis mengenai asal muasal kehidupan makhluk luar angkasa, jika itu ada, adalah sebagai berikut:

"Ada yang mengusulkan bahwa kehidupan mungkin muncul secara mandiri dari berbagai tempat di alam semesta. Hipotesis alternatif adalah panspermia, yang menyatakan bahwa kehidupan muncul dari satu lokasi, kemudian menyebar di antara planet-planet berpenghuni."

Kedua hipotesis ini tidak saling eksklusif. Studi dan teori dari kehidupan ekstraterestrial dikenal sebagai astrobiologi, eksobiologi atau xenobiologi.

Bentuk-bentuk kehidupan ekstraterestrial berkisar dari kehidupan berskala bakteri sampai pada mahluk cerdas yang jauh lebih maju daripada peradaban manusia.

Sejarah dan nama Fermi paradox

Pada tahun 1950, saat bekerja di Los Alamos National Laboratory, Fermi melakukan percakapan santai sambil berjalan untuk makan siang bersama rekannya, Emil Konopinski, Edward Teller dan Herbert York.

Enrico Fermi

Mereka mendiskusikan serentetan laporan UFO baru-baru ini dan percakapan itu beralih ke topik lain, sampai saat makan siang, Fermi tiba-tiba berseru "Where are they?" ("Di mana mereka ?"), atau alternatif lainnya, "Where is everybody?" ("Di mana yang lain ?").

Pencerita mengingat, "hasil dari pertanyaannya adalah tawa umum karena fakta aneh bahwa meskipun pertanyaan Fermi datang dari hal yang berbeda, semua orang di sekitar meja sepertinya langsung mengerti bahwa Fermi berbicara tentang kehidupan di luar Bumi."

Herbert York mengingat bahwa Fermi menindaklanjuti komentarnya dengan serangkaian perhitungan tentang kemungkinan planet seperti Bumi, probabilitas kehidupan, kemungkinan bertambahnya kenaikan dan durasi teknologi tinggi, dll, dan menyimpulkan bahwa kita seharusnya telah dikunjungi sejak lama dan berulang kali.

Fermi bukan yang pertama yang mengajukan pertanyaan tentang kehidupan makhluk cerdas. Dalam sebuah manuskrip tahun 1933 yang tidak diterbitkan, Konstantin Tsiolkovsky mencatat :

"Orang-orang menyangkal keberadaan makhluk cerdas di planet-planet semesta karena (i) jika makhluk seperti itu ada, mereka akan mengunjungi Bumi dan (ii) jika peradaban semacam itu ada, maka mereka akan memberi kita tanda-tanda keberadaan mereka."

Dia mengusulkan apa yang sekarang dikenal sebagai zoo hypothesis, dan berspekulasi bahwa umat manusia belum siap jika makhluk yang lebih tinggi menghubungi kita.

Nama-nama lain yang terkait erat dengan pertanyaan Fermi ("Where are they?") termasuk Great Silence, dan silentium universi (Bahasa Latin untuk "keheningan di alam semesta"), meskipun ini hanya merujuk pada satu bagian dari Fermi Paradox, bahwa kita tidak melihat bukti dari peradaban lain.

Drake equation (Persamaan Drake)

Teori dan prinsip dalam Drake equation terkait erat dengan Fermi Paradox. Drake equation telah digunakan oleh yang optimis dan pesimis, dengan hasil yang sangat berbeda.


Di mana:

R* = tingkat rata-rata pembentukan bintang per tahun di galaksi kita
fp = pecahan bintang-bintang tersebut yang punya planet
ne = jumlah rata-rata planet yang dapat mendukung kehidupan per bintang
fℓ = pecahan planet yang bisa mengembangkan kehidupan
fi = pecahan planet yang bisa mengembangkan kehidupan cerdas
fc = pecahan peradaban yang telah mengembangkan teknologi untuk mengirim tanda ke luar angkasa
L = lama waktu yang diperlukan peradaban untuk mengirim tanda ke angkasa
N = jumlah peradaban yang dapat dihubungi di galaksi kita

Pertemuan ilmiah pertama tentang search for extraterrestrial intelligence (SETI), dihadiri oleh 10 peserta termasuk Frank Drake dan Carl Sagan, berspekulasi bahwa jumlah peradaban kira-kira sama secara numerik dengan massa hidup selama bertahun-tahun, dan ada antara 1.000 dan 1,000 dan 100,000,000 peradaban di galaksi Bima Sakti.

Carl Sagan

Great Filter (Penyaring Besar)

istilah ini mengacu kepada suatu hal yang mencegah kemunculan peradaban maju yang dapat menyebar di alam semesta, apa pun itu bentuknya, baik itu sesuatu yang mencegah proses abiogenesis (makhluk hidup ada dengan sendirinya), atau pun yang menghancurkan suatu peradaban sebelum mereka dapat mendirikan koloni di tata surya lain.

Konsep ini bermula dari argumen Robin Hanson dalam sebuah artikel yang diterbitkan secara online pada Agustus 1996 yang menyatakan bahwa ketidakberhasilan dalam menemukan peradaban di luar Bumi di alam semesta yang dapat diamati, menunjukkan kemungkinan bahwa ada sesuatu yang salah dengan argumen dari berbagai bidang ilmu, bahwa kemunculan kehidupan cerdas adalah suatu hal yang mungkin.

Dia mengusulkan keberadaan "Great Filter", yang membuat hanya terdapat sangat sedikit tempat yang memiliki kehidupan makhluk cerdas dengan peradaban maju, dan saat ini hanya satu yang telah ditemukan, yaitu peradaban manusia.

Pertanyaannya adalah di mana posisi manusia saat ini bila dibandingkan dengan "Great Filter".

Ada kemungkinan bahwa penyaring (filter) ini ada di masa lalu atau mungkin bahkan di masa depan. Penyaring ini bisa berupa penghalang evolusi kehidupan makhluk cerdas atau kemungkinan bahwa peradaban maju akan selalu menghancurkan dirinya sendiri.


Dengan tidak adanya bukti peradaban maju di luar Bumi, kemungkinan ada salah satu langkah dari pembentukan bintang hingga keberadaan peradaban maju yang sangat sulit untuk dilalui.

Hanson mendeskripsikan sembilan langkah yang harus dilewati untuk mencapai tahap ketika suatu peradaban maju dapat mendirikan koloni di alam semesta (walaupun ia memperingatkan bahwa daftar ini bukanlah daftar yang lengkap), sebagai berikut:

1. Tata surya harus sesuai (termasuk keberadaan senyawa-senyawa organik dan planet yang dapat dihuni)

2. Molekul-molekul reproduksi (seperti RNA)

3. Kehidupan satu-sel yang sederhana (prokariot)

4. Kehidupan satu-sel yang kompleks (eukariot)

5. Reproduksi seksual

6. Kehidupan multiselular

7. Binatang yang menggunakan alat dengan otak besar

8. Di mana kita sekarang

9. Kolonisasi besar-besaran

Menurut hipotesis Great Filter, setidaknya salah satu dari langkah ini (jika daftar itu lengkap), pasti tidak mungkin dilalui.

Jika ini bukan langkah awal (di masa lalu kita), maka implikasinya adalah bahwa langkah yang tidak mungkin terletak di masa depan kita dan harapan kita untuk mencapai langkah 9 (kolonisasi antar bintang) masih suram.

Jika langkah-langkah di masa lalu mungkin dilakukan, maka banyak peradaban akan berkembang ke tingkat spesies manusia saat ini. Namun, tampaknya tidak ada yang berhasil mencapai langkah 9, atau Bima Saksi nantinya akan penuh dengan koloni.

Jadi, mungkin langkah 9 adalah langkah yang tidak mungkin, dan satu-satunya hal yang akan menjauhkan kita dari langkah 9 adalah semacam bencana alam, melemahnya teknologi, atau kehabisan sumber daya yang menyebabkan ketidakmungkinan mengambil langkah (karena sumber daya energi sangat terbatas).

Dengan argumen ini, menemukan kehidupan multiseluler di Mars (asalkan berevolusi secara mandiri) akan menjadi berita buruk, karena akan menunjukkan langkah 2 sampai 6 itu mudah, dan langkah 1,7, 8, atau 9 (atau beberapa langkah yang tidak diketahui), bisa menjadi masalah besar.

Argumen kontra Great Filter

Tidak ada bukti yang dapat dipercaya bahwa alien telah mengunjungi Bumi dan kita tidak melihat adanya kehidupan makhluk luar angkasa yang cerdas berteknologi dan SETI belum menemukan transmisi dari peradaban lain. Alam Semesta, terlepas dari Bumi, tampak "mati".

Hanson menyatakan :

"Planet dan tata surya kita, bagaimanapun, tidak terlihat terjajah oleh kehidupan kompetitif yang maju dari bintang-bintang, dan tidak ada hal lain yang kita lihat. Sebaliknya, kita telah sukses besar dalam menjelaskan perilaku planet kita dan tata surya kita, bintang-bintang terdekat, galaksi kita, dan bahkan galaksi lain, melalui proses fisik "mati", daripada proses rumit yang bertujuan untuk kehidupan."

Hanson mencatat, "Jika kehidupan maju seperti itu secara substansial menjajah planet kita, kita akan mengetahuinya sekarang."

Ada banyak skenario alternatif yang memungkinkan evolusi kehidupan cerdas telah terjadi berkali-kali tanpa bencana penghancuran diri atau bukti nyata yang terlihat .

Ada resolusi yang mungkin untuk Fermi paradox : "Mereka ada, tetapi kita tidak melihat bukti."

Gagasal lain termasuk : terlalu mahal untuk menyebar secara fisik melalui galaksi, Bumi sengaja diisolasi, berbahaya untuk berkomunikasi dan oleh karena itu peradaban aktif bersembunyi, di antara yang lain.

Seth Shostak dari SETI Institute berpendapat bahwa seseorang dapat mengemukakan pemikiran sebuah galaksi yang diisi dengan peradaban makhluk luar angkasa cerdas yang gagal menjajah Bumi.

Mungkin alien tidak memiliki maksud dan tujuan untuk menjajah atau menghabiskan sumber dayanya, atau mungkin galaksi terjajah tetapi dengan cara yang heterogeneous (beraneka-ragam), atau Bumi berada di "galaksi terpencil".

Proyek empiris (observasi dan percobaan)

Ada dua bagian dari Fermi Paradox yang mengandalkan bukti empiris, bahwa ada banyak planet yang layak huni dan kita tidak melihat bukti kehidupan.

Poin pertama, bahwa ada banyak planet yang ada, adalah asumsi pada masa Fermi mendapatkan pijakan dengan penemuan banyak planet di luar tata surya, dan model yang memprediksi miliaran dunia yang dapat dihuni di galaksi kita.

Poin kedua, bahwa kita tidak melihat bukti kehidupan ekstraterestrial, juga merupakan bidang penelitian ilmiah aktif. Ini termasuk upaya menemukan indikasi kehidupan, dan upaya yang secara khusus diarahkan untuk menemukan kehidupan makhluk cerdas. Pencarian ini telah dilakukan sejak tahun 1960, dan beberapa sedang berlangusung.

Astronomi mainstream dan SETI (search for extraterrestrial intelligence)

Meskipun para astronom biasanya tidak mencari makhluk luar angkasa, mereka telah mengamati fenomena yang tidak dapat dijelaskan secara langsung tanpa menempatkan peradaban makhluk cerdas sebagai sumbernya.


Contohnya, pulsars, ketika pertama kali ditemukan pada tahun 1967, disebut sebagai pria hijau kecil atau little green men (LGM) karena pengulangan yang tepat dari denyutan mereka.

Dalam semua kasus, penjelasan tanpa melibatkan kehidupan makhluk cerdas telah ditemukan untuk pengamatan seperti itu, tetapi kemungkinan untuk penemuan peradaban cerdas tetap ada.

Emisi elektromagnetik

Teknologi radio dan kemampuan untuk membangun teleskop radio telah dianggap kemajuan bagi spesies berteknologi, secara teoritis ini menciptakan efek yang dapat dideteksi dari jarak antar bintang.

Pencarian untuk emisi radio tidak biasa dari luar angkasa mungkin dapat menyebabkan deteksi peradaban asing.

Namun, perlu dicatat bahwa teleskop radio paling sensitif yang saat ini tersedia di Bumi, tidak akan mampu mendeteksi sinyal radio tidak-terarah bahkan dalam sepersekian tahun cahaya, sehingga muncul pertanyaan apakah sinyal seperti itu dapat dideteksi oleh peradaban makhluk luar angkasa.

Teleskop radio raksasa di Cina yang salah satu misi utamanya adalah mendeteksi sinyal komunikasi antar bintang atau pesan dari peradaban Alien

Sinyal semacam itu dapat berupa hasil "kebetulan" dari suatu peradaban, atau usaha yang disengaja, untuk berkomunikasi, seperti pesan Arecibo.

Sejumlah astronom dan observatorium, sebagian besar merupakan organisasi SETI, telah berusaha untuk mendeteksi bukti seperti itu.

Beberapa dekade analisis SETI belum menunjukkan emisi radio yang luar biasa cerah atau bermakna.

Observasi planet langsung

Deteksi dan klasifikasi exoplanet (plant di luar Tata Surya) adalah sub-disiplin aktif dalam astronomi, dan planet terrestrial pertama yang ditemukan dalam bintang zona layak huni ditemukan pada tahun 2007.

Perbaikan baru dalam metode deteksi exoplanet, dan penggunaan metode yang ada dari luar angkasa (seperti Kepler Mission, diluncurkan pada tahun 2009), mulai mendeteksi dan mengkarakterisasi planet seukuran Bumi dan menentukan apakah planet itu berada dalam zona layak huni dari bintang mereka.

Penyempurnaan pengamatan seperti itu memungkinkan kita untuk mengukur dengan lebih baik seberapa umum dunia yang berpotensi untuk dihuni.

Dugaan tentang probe antar bintang

Probe yang mereplikasi diri mungkin dapat secara mendalam mengeksplorasi galaksi seukuran Bima Sakti hanya dalam waktu sejuta tahun. Bahkan jika satu peradaban di Bima Sakti mencoba hal ini, probe semacam itu dapat menyebar ke seluruh galaksi.

Spekulasi lain untuk melakukan kontak dengan probe alien yang akan mencoba menemukan manusia adalah alien Bracewell probe.

Perangkat semacam itu bertujuan untuk mencari dan berkomunikasi dengan peradaban alien, dengan melakukan komunikasi jarak dekat dengan peradaban yang telah ditemukan.

Usaha untuk menemukan probe alien

Eksplorasi langsung dari Tata Surya tidak menghasilkan bukti yang menunjukkan kunjungan alien atau probe mereka. Penjelajahan secara detail di area Tata Surya di mana sumber daya akan berlimpah mungkin belum menghasilkan bukti eksplorasi alien, meskipun keseluruhan Tata Surya itu luas dan sulit diselidiki.

Upaya untuk memberi sinyal, mendatangkan ke suatu tempat, atau mengaktifkan Bracewell probe di sekitar Bumi belum berhasil.

Penjelasan hipotesis untuk paradox

*) Kehidupan di luar bumi langka atau tidak ada

Dalam astronomi planet dan astrobiologi, hipotesis Rare Earth berpendapat bahwa asal usul kehidupan dan evolusi kompleksitas biologis seperti reproduksi seksual, organisme multiseluler di Bumi (dan kemudian, kecerdasan manusia) memerlukan kondisi peristiwa dan keadaan astrofisika dan geologis yang tidak mungkin terjadi.


Menurut hipotesis ini, kehidupan ekstraterestrial yang kompleks adalah fenomena yang mustahil dan cenderung langka.

Istilah "Rare Earth" berasal dari buku Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe (2000) oleh Peter Ward (ahli geologi dan ahli paleontologi) dan Donald E. Brownlee (astronom dan astrobiologis), keduanya adalah anggota fakultas di University of Washington.

Hipotesis ini berpendapat bahwa evolusi kompleksitas membutuhkan sejumlah keadaan tak disengaja, seperti zona layak huni, bintang pusat dan sistem planet yang memiliki karakter yang diperlukan, circumstellar habitable zone (rentang orbit di mana permukaan planet dapat mendukung air cair dengan tekanan atmosfer yang cukup), planet terestrial berukuran tepat, keuntungan dari adanya penjaga gas raksasa seperti Jupiter dan satelit alami besar, memiliki kondisi yang diperlukan untuk memastikan planet ini memiliki magnetosfer dan lempeng tektonik, kesesuaian litosfer, atmosfer dan lautan, memiliki peran dari "evolutionary pumps" seperti glasiasi besar dan tabrakan bolide langka, dan apa pun yang menyebabkan munculnya sel eukariota, reproduksi seksual, dan letusan kambrium dari binatang, tumbuhan, filum jamur.

Agar planet berbatu kecil mendukung kehidupan yang kompleks, Ward dan Brownlee berpendapat, nilai-nilai beberapa variabel harus berada dalam rentang yang sempit.

Alam semesta begitu luas sehingga dapat berisi planet seperti Bumi. Tetapi jika planet seperti itu ada, mereka kemungkinan akan dipisahkan satu sama lain oleh ribuan tahun cahaya.

Jarak seperti itu dapat menghalangi komunikasi di antara spesies cerdas yang berevolusi di planet itu, yang akan memecahkan Fermi paradox : "Jika makhluk luar angkasa alien itu umum, mengapa mereka tidak mudah terlihat ?"

*) Tidak ada spesies makhluk cerdas lain yang muncul

Ada kemungkinan bahwa meskipun kehidupan yang kompleks adalah umum, kecerdasan (dan oleh karena itu peradaban) itu tidak ada.

Meskipun ada teknik penginderaan jauh yang mungkin bisa mendeteksi planet-planet yang membawa kehidupan tanpa bergantung pada tanda-tanda teknologi, tidak satu pun dari mereka yang memiliki kemampuan untuk mengetahui apakah ada kehidupan makhluk cerdas yang terdeteksi.

Ini terkadang disebut sebagai masalah "algae vs. alumnae".

Kehidupan di Bumi telah ada selama 4 miliar tahun, tetapi kehidupan yang cerdas hanya muncul dengan genus Homo sekitar 3 juta tahun yang lalu. Untuk sebagian besar keberadaannya, Bumi adalah planet liar.

Jika planet-planet tak berpenghuni lainnya berkembang mirip dengan Bumi, mereka lebih cenderung belum melahirkan kehidupan yang cerdas.

*) Spesies alien yang cerdas tidak memiliki teknologi canggih

Mungkin saja spesies alien dengan kecerdasan itu ada, namun mereka primitif atau belum mencapai tingkat kemajuan teknologi yang diperlukan untuk berkomunikasi.

Bersamaan dengan kehidupan yang tidak cerdas, peradaban semacam itu akan membuat kita sangat sulit untuk mendeteksi mereka. Kunjungan singkat oleh probe akan memakan waktu ratusan ribu tahun dengan teknologi saat ini.


Bagi para skeptis, fakta bahwa dalam sejarah kehidupan di Bumi hanya satu spesies yang telah mengembangkan peradaban sampai mampu melakukan penerbangan luar angkasa dan teknologi radio, memberikan kepercayaan lebih pada gagasan bahwa peradaban maju yang berteknologi itu langka di alam semesta.

*) Sudah menjadi sifat dari kehidupan makhluk cerdas untuk menghancurkan dirinya sendiri

Ini adalah argumen bahwa peradaban berteknologi biasanya atau selalu menghancurkan diri mereka sendiri sebelum atau segera setelah mengembangkan radio atau teknologi pesawat luar angkasa.

Kemungkinan cara pemusnahannya termasuk perang, kontaminasi, kerusakan lingkungan yang tidak sengaja, penipisan sumber daya, perubahan iklim, atau kecerdasan buatan yang dirancang dengan buruk.

Pada tahun 1966, Sagan dan Shklovskii berspekulasi bahwa peradaban berteknologi cenderung akan menghancurkan diri mereka sendiri dalam satu abad saat mengembangkan kemampuan komunikasi antar bintang, atau menguasai kecenderungan mereka untuk menghancurkan diri sendiri dan bertahan selama rentang waktu milyaran tahun.

Penghancuran diri sendiri juga dapat dilihat dari segi termodinamika : Sejauh kehidupan adalah suatu sistem yang teratur yang dapat menopang dirinya sendiri terhadap berbagai entropi, "transmisi eksternal" atau fase komunikasi antar bintang mungkin menjadi titik di mana sistem menjadi tidak stabil dan menghancurkan diri sendiri.

*) Sudah menjadi sifat dari kehidupan cerdas untuk menghancurkan yang lain

Hipotesis lain adalah bahwa spesies cerdas di luar titik kemampuan teknologi tertentu akan menghancurkan spesies cerdas lainnya saat mereka muncul.

Gagasan bahwa sesuatu atau seseorang mungkin menghancurkan kehidupan cerdas di alam semesta telah dieksplor dalam literatur ilmiah. Suatu spesies mungkin melakukan pemusnahan seperti itu karena motif ekspansi wilayah, paranoia, atau agresi (serangan).

Pada tahun 1981, ahli kosmologi Edward Harrison berpendapat bahwa perilaku seperti itu akan menjadi tindakan bijaksana : suatu spesies cerdas yang telah mengatasi kecenderungan merusak diri sendiri mungkin melihat spesies lain pada ekspansi galaksi sebagai ancaman.

Juga disarankan bahwa spesies alien yang sukses akan menjadi superpredator (predator tingkat tinggi), seperti manusia.

Kemungkinan lain mengutip "tragedy of the commons" dan anthropic principle : bentuk kehidupan pertama untuk mencapai perjalanan antar bintang tentu akan (bahkan jika tidak sengaja) mencegah munculnya pesaing, dan manusia kebetulan menjadi yang pertama.

*) Kepunahan berkala oleh peristiwa alam

Kehidupan yang baru biasanya mati karena pemanasan yang tak terkendali atau pendinginan di planet baru mereka.

Di Bumi, ada banyak peristiwa kepunahan besar yang menghancurkan sebagian besar spesies kompleks yang hidup pada saat itu (contoh yang paling terkenal adalah kepunahan dinosaurus).

Peristiwa ini diduga disebabkan oleh tabrakan meteorit besar, erupsi gunung berapi besar, atau peristiwa astronomi seperti semburan sinar gamma.


Mungkin kepunahan semacam itu biasa terjadi di seluruh alam semesta dan secara berkala menghancurkan kehidupan makhluk cerdas, atau setidaknya peradaban makhluk cerdas mengalami hal tersebut sebelum spesies itu mampu mengembangkan teknologi untuk berkomunikasi dengan spesies cerdas lainnya.

*) Hipotesis inflasi dan argumen kaum muda

Ahli kosmologi, Alan Guth mengusulkan solusi multiverse untuk Fermi Paradox.

Hipotesis ini menggunakan distribusi probabilitas synchronous gauge, dengan hasil bahwa alam semesta muda jauh melebihi jumlah alam semesta yang lebih tua. Karena itu, dengan rata-rata semua alam semesta, alam semesta dengan peradaban hampir selalu hanya memiliki satu peradaban, satu yang pertama berkembang.

Namun, Alan Guth mencatat :

"Mungkin argumen ini menjelaskan mengapa SETI belum menemukan sinyal dari peradaban alien, tetapi saya merasa lebih masuk akal bahwa itu hanyalah tanda bahwa distribusi probabilitas synchronous gauge bukanlah yang tepat."

*) Perabadan makhluk cerdas terlalu berjauhan dalam ruang dan waktu

Mungkin ada peradaban alien yang tidak mampu menjajah secara teknologi, tetapi mereka terlalu jauh untuk melakukan komunikasi dua arah.

Jika dua peradaban dipisahkan oleh beberapa ribu tahun cahaya, mungkin salah satu atau keduanya menjadi punah sebelum percakapan yang penuh arti dapat dilakukan.

Pencarian manusia mungkin mampu mendeteksi keberadaan mereka, tetapi komunikasi akan tetap mustahil karena masalah jarak.

Telah disarankan bahwa masalah ini mungkin dapat sedikit diperbaiki jika kontak atau komunikasi dilakukan melalui Bracewell probe.

Dalam kasus ini setidaknya satu pihak dalam pertukaran dapat memperoleh informasi yang berarti, atau suatu peradaban dapat dengan mudah menyiarkan pengetahuan mereka, dan menyerahkannya ke penerima untuk melakukan apa yang mereka inginkan.

Ini mirip dengan transmisi informasi dari perabadan kuno ke masa sekarang, dan manusia telah melakukan kegiatan serupa dengan Pesan Arecibo, yang dapat mentransfer informasi tentang spesies cerdas Bumi, bahkan jika itu tidak pernah menghasilkan respon atau tidak menghasilkan suatu respon pada waktunya bagi manusia untuk menerimanya.

Pesan Arecibo diarahkan ke luar angkasa sebanyak satu kali melalui gelombang radio pada tanggal 16 November 1974

Menurut siaran pers Cornell News tanggal 12 November 1999, tujuan sebenarnya dari pesan itu bukan untuk membuat kontak, tapi untuk menunjukkan kemampuan peralatan yang baru diinstal.

Mungkin juga bahwa bukti arkeologis peradaban masa lalu dapat dideteksi melalui pengamatan luar angkasa.

Spekulasi terkait oleh Sagan dan Newman menyarankan bahwa jika peradaban lain itu ada, dan sedang melakukan transmisi dan penjelajahan, sinyal dan probe mereka belum tiba.

Namun, para kritikus telah mencatat bahwa ini tidak mungkin, karena mengharuskan kemajuan umat manusia telah terjadi pada titik waktu yang khusus, sementara Bima Sakti sedang dalam transisi dari kosong ke penuh.

Ini adalah sebagian kecil dari umur galaksi di bawah asumsi dan perhitungan biasa yang dihasilkan olehnya, sehingga kemungkinan kita berada di tengah-tengah transisi ini dianggap rendah dalam paradox.

*) Kurangnya sumber daya untuk menyebar secara fisik ke seluruh galaksi

Banyak spekulasi tentang kemampuan alien untuk menjajah sistem lainnya didasarkan pada gagasan bahwa teknologi perjalanan antar bintang dapat dilakukan.

Sementara pemahaman fisika saat ini mengesampingkan kemungkinan perjalanan yang lebih cepat dari cahaya, tampaknya tidak ada hambatan teoretis (menurut teori) utama untuk pembangunan kapal antar bintang "lambat", meskipun rekayasa yang dibutuhkan jauh di luar kemampuan kita saat ini.

Gagasan ini mendasari konsep peyelidikan Von Neumann probe dan Bracewell probe sebagai bukti potensi kecerdasan makhluk luar angkasa.

Ada kemungkinan bahwa pengetahuan ilmiah saat ini tidak mengukur dengan baik kelayakan dan biaya untuk kolonisasi antar bintang tersebut. Hambatan teoretis mungkin belum dipahami dan sumber daya yang dibutuhkan mungkin sangat besar sehingga tidak mungkin ada peradaban yang mampu mencobanya.

Bahkan jika perjalanan antar bintang dan kolonisasi dimungkinkan, itu mungkin sulit, mengarah pada model kolonisasi berdasarkan teori perkolasi.

Lebih murah untuk mentransfer daripada untuk eksplorasi

Jika kemampuan manusia dalam mesin seperti mind uploading (pengunggah pikiran) dimungkinkan, dan mungkin untuk melakukan transfer semacam itu pada jarak jauh, dan membangun kembali mesin jarak jauh, maka ada kemungkinan untuk melakukan perjalanan ke galaksi menggunakan pesawat luar angkasa.

Setelah peradaban pertama telah secara fisik menjelajahi atau menjajah galaksi, serta mengirim mesin seperti itu agar penjelajahan lebih mudah, maka peradaban berikutnya, setelah melakukan kontak dengan yang pertama, mungkin akan merasa lebih murah, lebih cepat dan lebih mudah untuk menjelajahi galaksi melalui transfer ke mesin yang dibangun oleh peradaban pertama, yang lebih murah daripada spaceflight dengan faktor 108-1017.

Namun, karena sistem bintang hanya memerlukan satu mesin jarak jauh seperti itu, dan komunikasinya kemungkinan besar sangat terarah, ditransmisikan pada frekuensi tinggi dan pada daya minimal agar ekonomis, sinyal seperti itu akan sulit dideteksi dari Bumi.

*) Manusia belum hidup cukup lama

Kemampuan manusia untuk mendeteksi kehidupan makhluk luar angksa yang cerdas telah ada hanya dalam periode yang sangat singkat, yaitu dari tahun 1937 dan seterusnya, jika penemuan teleskop diambil sebagai garis pemisah dan Homo sapiens adalah spesies yang secara geologis baru.

Seluruh periode keberadaan manusia modern hingga saat ini adalah periode yang sangat singkat pada skala kosmologis, dan transmisi radio hanya disebarluaskan sejak tahun 1985.

Dengan demikian, tetap mungkin bahwa manusia belum hidup cukup lama atau (belum) membuat mereka cukup untuk terdeteksi sehingga ditemukan oleh makhluk luar angkasa yang cerdas.

*) Kita tidak mendengarkan dengan baik

Ada beberapa anggapan yang mendasari program SETI, yang dapat menyebabkan pencari telah kehilangan sinyal yang ada.

Makhluk luar angkasa mungkin mentransmisikan sinyal yang memiliki kecepatan data yang sangat tinggi atau rendah, atau menggunakan frekuensi tidak konvensional, yang membuat mereka sulit untuk dibedakan dari kebisingan di latar belakang luar angkasa.

Sinyal mungkin dikirim dari sistem bintang bukan urutan pertama yang kita cari dengan prioritas lebih rendah; program saat ini mengasumsikan bahwa sebagaian besar kehidupan alien akan mengorbit bintang seperti Matahari.

Tantangan terbesar adalah ukuran tipis dari pencarian radio yang diperlukan untuk mencari sinyal (secara efektif menjangkau seluruh alam semesta yang dapat diamati), terbatasnya sumber daya yang dilakukan untuk SETI, dan sensitivitas instrumen modern.

Dengan demikian, untuk mendeteksi peradaban alien melalui emisi radio mereka, pengamat di Bumi membutuhkan instrumen yang lebih sensitif atau harus berharap untuk keadaan yang menguntungkan : bahwa teknologi radio alien jauh lebih kuat daripada kita, bahwa program SETI mendengarkan frekuensi yang benar dari wilayah luar angkasa yang tepat, atau bahwa alien sengaja mengirimkan transmisi yang fokus ke arah kita.

*) Peradaban menyiarkan sinyal radio yang terdeteksi hanya untuk jangka waktu singkat

Mungkin saja peradaban alien dapat dideteksi melalui emisi radio mereka hanya untuk waktu yang singkat, sehingga mengurangi kemungkinan bagi mereka untuk terlihat.

Peradaban alien canggih dapat berevolusi melampaui penyiaran dalam spektrum elektromagnetik dan berkomunikasi dengan teknologi yang tidak dikembangkan atau digunakan oleh umat manusia.

Wow! sinyal adalah sinyal radio narrowband kuat yang diterima oleh radio teleskop Big Ear dari Ohio State University di Amerika Serikat pada 15 Agustus 1977. Sinyal yang digunakan untuk mendukung pencarian makhluk luar angkasa ini tampaknya berasal dari rasi bintang Sagitarius dan mengandung ciri-ciri yang diharapkan berasal dari makhluk luar angkasa. Sinyal ini berpotensi berasal dari luar tata surya dan berlangsung selama 72 detik sebelum tidak terdeteksi lagi

Beberapa ilmuwan telah berhipotesis bahwa peradaban maju dapat mengirim sinyal neutrino. Jika sinyal semacam itu ada, mereka dapat dideteksi oleh detektor neutrino yang sekarang sedang dibangun untuk tujuan lain.

*) Mereka cenderung mengasingkan diri

Telah disarankan bahwa beberapa makhluk cerdas dapat melepaskan diri dari bentuk fisik, lalu menciptakan lingkungan virtual buatan, mentransfer diri sendiri ke lingkungan ini melalui pengunggahan pikiran, dan benar-benar ada dalam dunia virtual, mengabaikan alam semesta fisik.


Mungkin juga bahwa kehidupan alien yang cerdas mengembangkan "ketidaktertarikan yang meningkat" terhadap dunia luar mereka.

*) Mereka terlalu asing (alien)

Kemungkinan lain adalah bahwa ahli teori manusia telah meremehkan seberapa banyak kehidupan alien mungkin berbeda dari yang ada di Bumi. Alien mungkin secara psikologis tidak mau mencoba untuk berkomunikasi dengan manusia.

Fisiologi juga dapat menyebabkan hambatan komunikasi. Carl Sagan berspekulasi bahwa spesies alien mungkin memiliki proses pemikiran yang biasanya lebih lambat (atau lebih cepat) dari kita.

Pesan yang disiarkan oleh spesies itu mungkin tampak seperti suara kebisingan di latar belakang bagi kita, sehingga tidak terdeteksi.

*) Semua mendengarkan tetapi tidak ada yang mentransmisikan

Peradaban alien mungkin secara teknis mampu menghubungi Bumi, tetapi hanya mendengarkan daripada mentransmisikan.

Jika semua, atau bahkan sebagian besar peradaban bertindak dengan cara yang sama, galaksi bisa penuh dengan peradaban yang bersemangat melakukan kontak, tetapi semuanya mendengarkan dan tidak ada yang mentransmisikan.

Inilah yang disebut SETI Paradox.

Satu-satunya peradaban yang kita tahu, yaitu kita sendiri (manusia), tidak mentransmisikan secara eksplisit, kecuali untuk beberapa upaya kecil. Bahkan usaha-usaha ini, dan upaya apa pun untuk mengembangkannya, masih kontroversial.

Bagaimanapun, mengingat dampak yang mungkin timbul dari jawaban apa pun, mungkin sangat sulit untuk memperoleh kesepakatan kata tentang : "Who speaks for Earth?" (Siapa yang berbicara untuk Bumi?), dan "What should we say?" (Apa yang harus kita katakan?).

*) Bumi memang sengaja tidak dihubungi

Zoo hypothesis menyatakan bahwa kehidupan makhluk luar angkasa yang cerdas itu ada dan tidak menghubungi kehidupan di Bumi untuk memungkinkan evolusi dan perkembangan alaminya.

Mungkin saja suatu peradaban yang cukup maju untuk melakukan perjalanan di sistem Tata Surya dapat secara aktif mengunjungi atau mengamati Bumi dengan tetap tidak terdeteksi atau tidak dikenali.


*) Bumi sengaja diisolasi (planetarium hypothesis)

Planetarium hypothesis berspekulasi bahwa suatu makhluk (peradaban Tipe III) mampu memanipulasi materi dan energi pada skala galaksi.

Stephen Baxter berpendapat bahwa kita tidak melihat bukti kehidupan di luar Bumi karena alam semesta telah direkayasa sehingga tampak kosong dari kehidupan lain.


*) Berbahaya untuk berkomunikasi

Peradaban alien mungkin terlalu berbahaya untuk diajak berkomunikasi, baik untuk kita atau untuk mereka.

Lagipula, ketika peradaban yang sangat berbeda telah bertemu (misalnya di Bumi), hasilnya seringkali menjadi bencana bagi satu sisi atau sisi yang lainnya, dan hal yang sama mungkin berlaku untuk kontak antar bintang.


Bahkan kontak pada jarak yang aman dapat menyebabkan penularan pada kode komputer atau bahkan pada pemikiran sendiri.

Mungkin peradaban yang bijaksana secara aktif bersembunyi tidak hanya dari Bumi tetapi dari semua peradaban, karena takut dengan peradaban lain.


Mungkin Fermi Paradox itu sendiri atau alien yang setara dengannya adalah alasan bagi peradaban mana pun untuk menghindari kontak dengan peradaban lain, bahkan jika tidak ada hambatan yang ada.

Dari sudut pandang satu peradaban mana pun, tidak mungkin bagi mereka untuk menjadi yang pertama, yang melakukan kontak pertama. Menurut alasan ini, tampaknya peradaban sebelumnya menghadapi masalah fatal saat kontak pertama dan hal itu harus dihindari.


Jadi, mungkin setiap peradaban memilih diam karena kemungkinan ada alasan sebenarnya bagi yang lain untuk melakukannya.

*) Mereka di sini tidak diakui

Sebagian besar populasi manusia percaya bahwa setidaknya UFO adalah pesawat luar angkasa yang dikemudikan oleh alien.

Sementara sebagian besar UFO adalah interpretasi fenomena biasa yang disalah artikan, sisanya tetap membingungkan bahkan setelah dilakukan penyelidikan.

Pandangan ilmiah adalah bahwa meskipun mereka mungkin tidak dapat dijelaskan, UFO tidak naik ke tingkat bukti yang meyakinkan.

Secara teori dimungkinkan bahwa kelompok SETI tidak melaporkan deteksi yang positif, atau pemerintah telah memblokir sinyal, atau menekan publikasi. Respon ini mungkin dikaitkan dengan kepentingan keamanan atau ekonomi dari potensi penggunaan teknologi canggih luar angkasa.

Telah disarankan bahwa deteksi sinyal atau teknologi radio makhluk luar angkasa bisa menjadi informasi paling rahasia yang ada.

Klaim bahwa hal ini telah terjadi adalah hal umum di pers populer, tetapi para ilmuwan yang terlibat melaporkan hal yang berlawanan. Pers yang menjadi tahu, tertarik pada potensi deteksi makhluk luar angkasa bahkan sebelum sinyal dapat dikonfirmasi.

Stephen Hawking dan Carl Sagan berpendapat bahwa tidak mungkin kehidupan hanya ada di bumi saja.

Ilmuwan berusaha mencari bukti kehidupan uniselular di Tata Surya dengan melakukan penelitian terhadap permukaan planet Mars dan batu meteor yang jatuh ke bumi.

Sebuah misi ke Europa, salah satu bulan Yupiter, telah menggagaskan dugaan Eropa memiliki air di bawah permukaannya.

Permukaan Europa terdiri atas es dan diperkirakan yang paling rata di seluruh Tata Surya. Permukaannya telah rusak oleh retakan-retakan dan goresan-goresan. Kerataan di permukaannya telah membuat beberapa ilmuwan berspekulasi tentang keberadaan samudera di bawahnya yang mungki menyimpan kehidupan

Astronom juga mencari planet luar Tata Surya yang dapat dihuni seperti bumi. Planet-planet yang diduga dapat dihuni termasuk Gliese 581 c, Gliese 581 d dan OGLE-2005-BLG-390Lb.

Gliese 581 c mengorbit bintang katai merah Gliese 581 dan kemungkinan planet ini berada di zona layak huni karena suhu permukaannya memungkinkan adanya air

Karena orbit planet ini berada di ujung luar zona layak huni bintangnya, Gliese 581 d diduga mirip dengan Bumi

OGLE-2005-BLG-390Lb, planet luar Tata Surya yang terletak sekitar 22.000 tahun cahaya dari Bumi di dekat pusat Bima Sakti. Dari semua planet luar Tata Surya yang diketahui, planet ini adalah yang paling mirip dengan Bumi

Teknologi yang ada tidak cukup untuk mempelajari planet-planet di luar Tata Surya tersebut.

Terdapat bukti terbatas bahwa kehidupan mikrobial mungkin ada di Mars. Eksperimen pada program Viking melaporkan adanya proses emisi gas dari lapisan tanah panas Mars yang diduga sebagai bukti kehadiran mikroba, namun tidak ada bukti kuat mengenai hipotesis tersebut.

Pada tahun 1996, suatu struktur yang menyerupai nanobakteria dilaporkan ditemukan di meteor ALH84001. Laporan ini kontroversial, dan perdebatan terus berlanjut.

Struktur yang beberapa ilmuwan tafsirkan sebagai fosil dari bentuk kehidupan seperti bakteri

Pada Februari 2005, ilmuwan NASA melaporkan bahwa mereka menemukan bukti kuat adanya kehidupan di Mars.

Ilmuwan Carol Stoker dan Larry Lemke mengklaim bahwa tanda metana yang ditemukan di atmosfer Mars menyerupai proses produksi metana oleh kehidupan primitif di Bumi. NASA menolak klaim kedua ilmuwan tersebut.

Pada tahun 2010, dari data satelit Cassini, para ahli NASA menemukan bukti penting yang menunjukkan adanya kehidupan alien primitif di Titan, bulan dari Saturnus. Ahli-ahli tersebut menyimpulkan dalam dua makalah.

Pada makalah pertama, dalam jurnal Icarus, dinyatakan bahwa hidrogen yang mengalir di atmosfer planet menghilang di permukaan, menunjukkan bahwa alien mungkin bernapas.

Karena permukannya yang mengandung cairan dan atmosfernya kaya akan nitrogen, siklus metana Titan dianggap mirip dengan siklus air di Bumi, meskipun suhunya jauh lebih rendah

Pada makalah kedua, dalam Journal of Geophysical Research, disimpulkan bahwa terjadi kekurangan bahan kimia di permukaan. Zat-zat tersebut mungkin dikonsumsi oleh suatu kehidupan.

Chris McKay, astrobiolog di Pusat Penelitian NASA, menyatakan bahwa proses konsumsi hidrogen ini mirip dengan proses manusia mengonsumsi oksigen di bumi.

Pers yang berisi laporan penampakan piring terbang, membiarkan imajinasi kita berspekulasi tentang bagaimana pengunjung dari luar angkasa akan menilai kita.

"Saya khawatir mereka akan terkejut dengan perilaku kita. Mereka akan mengamati bahwa untuk perencanaan kematian kita menghabiskan miliaran untuk menciptakan mesin dan strategi untuk perang. Mereka juga akan mengamati bahwa kita menghabiskan jutaan untuk mencegah kematian karena penyakit dan penyebab lain. Akhirnya, mereka akan mengamati bahwa kita menghabiskan jumlah kecil untu perencanaan populasi, meskipun pertumbuhan spotannya adalah ancaman penting untuk kehidpuan di planet kita. Pengunjung kita dari luar angkasa bisa dimaafkan jika mereka melaporkan ke rumah bahwa planet kita dihui oleh ras manusia gila yang masa depannya suram dan tidak pasti."

Stephen Hawking memperingatkan agar manusia tidak berusaha berhubungan dengan alien. Ia memperingatkan bahwa alien mungkin akan merampas sumber daya alam bumi.

Hawking menganalogikan :

"Jika alien datang mengunjungi kita, apa yang terjadi akan sama dengan ketika Colombus mendarat di benua Amerika, yang tidak berakhir dengan baik bagi penduduk asli Amerika."

Dikutip dalam, Visions : How Science Will Revolutionize the Twenty-First Century oleh Michio Kaku, Arthur C. Clarke, mengatakan :

"Ada dua kemungkinan. Entah kita sendirian di Alam Semesta atau tidak. Keduanya sama-sama menakutkan."

Dalam Contact, Carl Sagan mengutip, "Alam semesta adalah tempat yang cukup besar. Jika hanya ada kita, sepertinya (itu) pemborosan ruang."

(Sumber : Fermi paradox, Great Filter, Rare Earth hypothesis)