Fermi-Paradox, Redux

Wer sich je mit der Frage, ob es auch jenseits der Erde intelligentes Leben gibt0, auseinandergesetzt hat, kennt das "Fermi-Paradox":

Enrico Fermi (1901-1954), ein italienisch-amerikanischer Nuklearphysiker, Atombombenbauer und Nobelpreisträger, ist berühmt für seine "Fermi-Abschätzungen": durch clevere Kombination von relativ einfach zu ermittelnden Zahlen lassen sich die Resultate von komplexen Rechnungen zumindest grob abschätzen. Man ermittelt nicht den genauen Wert, sondern die "Grössenordnung" eines Wertes. Zum Beispiel: aus der Grösse einer Stadtbevölkerung und der Wachstumsgeschwindigkeit von Haaren sowie ein paar weiteren einfachen Annahmen lässt sich die typische Gehdistanz zum nächsten Coiffeur abschätzen.

"Where is everybody?" (etwa: wo sind sie denn alle?) soll Fermi im Jahr 1950 in Los Alamos (USA), bei einem Mittagessen mit anderen Physikern in den Raum geworfen haben. Da das Gespräch sich zuvor um Fliegende Untertassen und Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit gedreht hatte, wussten alle, worauf er anspielte - weshalb ist die Frage, ob es intelligente, ausserirdische Zivilisationen gibt, überhaupt so unklar? Sollten sie nicht schon längst hier sein?

Fermis Überlegung dabei:

Sterne - und auch Planeten, was Fermi aber noch nicht wusste - sind extrem häufig. Es gibt über 100 Milliarden davon allein in unserer Galaxie, der Milchstrasse. Und es gibt über 100 Milliarden weitere Galaxien im sichtbaren Universum.

Wenn sich auf einem kleinen Bruchteil der Planeten in der Milchstrasse Leben entwickelt, und einem Bruchteil jener Planeten auch intelligentes Leben, dann sollte es zahlreiche intelligente Zivilisationen in der Milchstrasse geben.

Einige dieser intelligenten Zivilisationen, und sei es nur ein kleiner Teil, könnten schliesslich interstellare Distanzen mit Raumschiffen überwinden - eine Technologie, die zu Fermi's Zeiten schon fast greifbar erschien (siehe Project Orion ).0

Die Zeit, die man bräuchte, um die Milchstrasse so zu durchqueren (mit ca. 1-10% der Lichtgeschwindigkeit), beträgt 1-10 Millionen Jahre. Das ist extrem kurz - verglichen mit dem Alter der Milchstrasse, die über 10 Milliarden Jahre alt ist.

Da sich viele Sterne Milliarden Jahre vor Sonne und Erde gebildet haben, hätten die dort entstandenen intelligenten Zivilisationen also mehr als genug Zeit gehabt, um die Erde zu besuchen und zu besiedeln - unzählige Male.

Warum also, fragte Fermi, ist das offenbar nie geschehen? Dieser Gegensatz aus Erwartung (sie sollten doch hier sein!) und Beobachtung (sie sind aber nicht hier!) nennt man das "Fermi-Paradox". Über die Jahre gab es unzählige Versuche, es zu quantifizieren, aufzulösen oder zu erklären.

Es gibt dabei zwei Lösungsansätze (und einer davon muss korrekt sein!):

Entweder ist die Erwartung falsch (wir meinen nur, sie müssten hier sein)...

...oder die Beobachtung (sie sind hier, wir sehen sie nur nicht).

Der erste Ansatz erscheint mir robuster und plausibler, aber den zweiten kann man natürlich nicht pauschal ausschliessen. Ist der erste Ansatz korrekt, würde das heissen: Leben ist im Universum viel seltener, oder intelligente Zivilisationen entstehen viel seltener, oder sie überwinden viel seltener interstellare Distanzen (nicht einmal in Form von Radiosignalen), als wir uns das bisher vorstellen.

Interessant erscheint mir dabei: obwohl wir heute viel mehr über das Universum wissen als damals - an den Grundlagen hat sich seit Fermi nichts geändert. Wir wissen heute, dass die meisten Sterne Planeten (Exoplaneten) haben - und das schon seit vielen Jahrmilliarden. Die Entstehung und Erhaltung von Leben, die Entwicklung intelligenter Spezies, die Überwindung von interstellaren Distanzen mögen heute allesamt etwas schwieriger erscheinen als noch zu Fermis Zeiten - aber weiterhin nicht physikalisch unmöglich. An der Erwartung hat sich also nichts geändert - ebensowenig wie an der Beobachtung. Weder gibt es heute belastbare Beweise dafür, dass UFOs ausserirdische Raumschiffe sind (obowhl heute fast alle Menschen fast immer fast überall eine Kamera dabei haben...), noch gibt es irgendwelche anderen Beweise, dass die Erde oder andere Himmelskörper des Sonnensystems (z.B. von Fotos der unzähligen Raumsonden, die wir in der Zwischenzeit ins Sonnensystem hinausgeschickt haben) einst von ausserirdischen Zivilisationen besucht oder gar besiedelt wurden. Jahrzehnte gingen ins Land und wir sind - genau gleich weit!

Werden wir noch erleben, dass das Fermi-Paradox aufgelöst wird? Wissenschaftler:innen arbeiten zumindest daran, die "Erwartung" künftig noch besser zu kalibrieren: die Suche nach Biosignaturen, sei es in den Atmosphären von Exoplaneten wie auch auf den Oberflächen anderer Himmelskörper im Sonnensystem entwickelt sich ständig weiter. Neue Missionen und Technologien, wie das geplante Weltraumteleskop " Habitable Worlds Observatory " der NASA, der " Rosalind Franklin Rover " der ESA oder die geplante " Tianwen-3 " Marsproben-Rückhol-Mission der chinesischen Raumfahrtbehörde CNSA könnten die Frage, wie häufig Leben im Sonnensystem und darüber hinaus entsteht, beantworten oder zumindest enger eingrenzen.

Und sollte sich dabei herausstellen, dass wir unsere Erwartungen nach unten schrauben müssen, dass (intelligentes?) Leben wirklich extrem selten ist, können wir uns immerhin damit trösten, dass wir damit auch nur einen langjährigen Trend fortsetzen: dachte man in der frühen Neuzeit noch, es gäbe vielleicht intelligentes Leben auf dem Mond, vermutete man dieses später auf dem Mars (etwa Giovanni Schiaparellis "Mars-Kanäle") und verortete es schliesslich in benachbarten Sternsystemen (von "Star Trek" bis heute, z.B. "Project Hail Mary"). Vielleicht ist der nächste Planet mit einfachem Leben tatsächlich eben einfach tausende von Lichtjahren entfernt - und die nächste Zivilisation noch viel weiter, etwa in fernen Galaxien. Doch das zeigt auch: aufgelöst wird das Paradox definitiv wohl erst dann, wenn wir Leben oder gar eine andere intelligente Zivilisation finden.

Dann könnten wir Fermi auch endlich eine Antwort geben auf seine Frage "where is everybody?" - "Very, very, very far away!"0