¿Estamos solos en el universo? Una respuesta matemática

Esta es, posiblemente, una de las frases más icónicas de la ciencia ficción, sacada directamente de la película Contact. No obstante, más allá de su valor cinematográfico, representa un argumento a favor de la pluralidad de mundos habitados que esgrimen tanto los aficionados a la ficción, como algunos científicos y divulgadores de renombre. Es frecuente escuchar que, con tantas estrellas en el universo, y tantos planetas en torno a ellas, incluso si la vida fuera poco probable habría miles de millones de oportunidades para que surgiera. El siguiente paso lógico es, directamente y sin más mediación, afirmar que el cosmos es un vergel de vida inteligente. Pero en realidad se trata de un razonamiento incorrecto.

Para David Kipping las preguntas son dos. Partiendo de que la vida y la inteligencia son posibles, dado que se han producido al menos una vez, ¿cuánto tiempo suele tardar la vida en surgir? y ¿cuánto suele pasar hasta que de esa vida surge una inteligencia? Al aproximarse desde esta perspectiva temporal, lo que realmente está tratando de descubrir es cómo de probable parece que a un planeta le de tiempo de desarrollar vida inteligente antes de volverse inhabitable, y la respuesta no es la que esperas.

La falacia del espacio desaprovechado

Huelga decir que al cosmos le da igual lo que opines sobre él o que valores su espacio en Tripadvisor como “desaprovechado”. Esas palabras usadas en Contact son solo una formulación poética del argumento clásico que hemos comentado, el cual podemos resumir como: con tantas oportunidades, malo será no haya suerte. Pero hay cosas que son tan remotamente infrecuentes que ni siquiera dándole esa enorme cantidad de oportunidades parece probable que surjan, y menos en gran número. La duda entonces es ¿cómo de probable o improbable es que surja la vida inteligente?

La aproximación más conocida es la famosa ecuación de Drake. Aunque existen algunas variantes de la misma, plantea que, para calcular el número de civilizaciones esperables en nuestra galaxia, tenemos que multiplicar: el ritmo de formación de nuevas estrellas, el porcentaje de estas que tienen planetas, el número de planetas de media que tienen cuando los desarrollan, el porcentaje donde puede surgir vida, cuántos albergarían vida inteligente, que esa vida inteligente pudiera comunicarse y el tiempo durante el que esa civilización podría sobrevivir.

Algunos cálculos dicen que en nuestra galaxia hay al menos otras 10 civilizaciones cumpliendo todos esos criterios, pero si te estás preguntando cómo han sabido qué porcentajes introducir, me temo que la respuesta es decepcionante: no lo saben. Se trata de especulaciones salvajes disfrazadas de ciencia por el hecho de presentarse como una ecuación. Y para ser justos, el propio Drake no creó esta fórmula con el propósito que se le da, sino para mostrar la importancia de que distintas disciplinas trabajaran en equipo para resolver el problema de la vida extraterrestre. Siendo realistas, esas 10 civilizaciones sacadas de la manga podrían ser 1, o directamente ninguna y que incluso un solo evento en toda una galaxia de planetas habitables fuera una anomalía comparable con ganar la lotería jugando una sola vez a un solo número.

El gran problema es que no podemos sacar demasiada información de un único evento. No podemos saber si una moneda está trucada lanzándola al aire una única vez, necesitaremos al menos dos veces, pero incluso así será imposible estar seguros. En estos casos de indecisión podemos recurrir al principio de mediocridad, que, en igualdad de condiciones, la opción más mediocre es la más probable. Por ejemplo, es más probable que una persona tomada al azar tenga una altura cercana a la media que el que sea una anomalía como Danny DeVito o Fernando Romay. Así pues, si no tenemos más información podemos suponer que este planeta rocoso, con agua líquida, atmósfera y orbitando una estrella de tipo solar desarrollará las propiedades esperables en cualquier otro con características de partida parecidas. Siendo la vida casi tan frecuente como frecuentes sean los planetas como el nuestro.

El problema es que esto es una aproximación tremendamente burda que, con suerte, tranquiliza nuestra búsqueda de respuestas durante un rato. Pero ni responde a la duda ni nos jugaríamos nuestros ahorros a una previsión tan poco sólida. De hecho, es posible que hayas escuchado hablar sobre la paradoja de Fermi. Esta se pregunta que, si las civilizaciones son tan frecuentes como suponen los defensores del principio de mediocridad, y tan numerosas en la galaxia como sostienen muchos de quienes han tratado de poner en práctica la ecuación de Drake ¿por qué no vemos a nadie ahí afuera? Porque no, no tenemos la más mínima evidencia de visitas de alienígenas y la ufología no es el tema de este artículo, sino la ciencia.

El sesgo del superviviente

El caso es que todo esto tiene un problema mayor. El principio de mediocridad funciona relativamente bien en una dirección, cuando conocemos qué es lo más frecuente y nos piden que hagamos una predicción sobre un caso concreto, pero cuando conocemos un caso concreto y nos piden predecir lo más frecuente su poder se reduce mucho. Uno de los motivos es lo que podríamos comparar con el sesgo del superviviente. Durante los últimos años los nuevos medios han dado voz a muchas historias de éxito personal. Desarrolladores de ideas en webs, apps o negocios que se han hecho a sí mismos, han ganado una fortuna y ahora se dedican a explicar cómo puedes conseguirlo tú también. En sus lecciones te cuentan todo lo que les funcionó a ellos como si fuera el único motivo de su éxito, pero la realidad es muy distinta.

En este tipo de proyectos son muy importante algunos factores sobre los que tienes poco control y que posiblemente nunca llegues a conocer. Estar en el sitio adecuado en el momento adecuado no siempre puede calcularse. Ese factor suerte hace que dos personas, con ideas y formas de trabajo muy parecidas tengan resultados completamente distintos. Por cada emprendedor que triunfa hay muchísimos que se arruinan, pero ¿qué historias llegan a nuestros oídos? Las de éxito. Nos crean una falsa percepción de que, cumpliendo determinados requisitos el triunfo será ineludible, o al menos muy probable.

Con el desarrollo de vida en la Tierra ocurre algo parecido. Imaginemos que somos mediocres, como hemos dicho. La vida en nuestro planeta surgió relativamente pronto. Según los cálculos más conservadores hace 3.465 millones de años, y según los más extremos hace 4.100 millones de años. Cualquiera de esas opciones nos revela tiempos brevísimos, teniendo en cuenta que la Tierra se formó hace 4.500 millones de años. Visto así, incluso si no fuéramos mediocres, tendríamos un buen margen de tiempo para que se forme la vida antes de que el planeta se vuelva inevitable. El problema es que hablamos desde el sesgo del superviviente.

Lo que plantea David Kipping es que, si podemos hacernos esta pregunta y analizar nuestra situación es porque hemos desarrollado, no solo vida, sino inteligencia. Algo que parece haber sido el producto de los últimos pocos cientos de miles de años. Si queremos ser coherentes con el concepto de mediocridad, podemos suponer que, si bien la vida tarda poco en surgir, la inteligencia tarda muchísimo, apareciendo 4.500 millones de años tras la formación de la Tierra, a apenas 900 millones de años de que se vuelva inhabitable. De ello podríamos deducir que, si la vida hubiera tardado más en aparecer, no habría dado tiempo de que surgiera la inteligencia y, sencillamente, no estaríamos preguntándonos esto ni haciendo cábalas. Así pues, podría ser que la vida fuera un fenómeno relativamente tardío, pero que solo cuando sucede anómalamente pronto, permite la posibilidad de que suceda otra anomalía: la aparición de vida inteligente. Según esta visión, la vida sería mucho más rara de lo que suele afirmarse y el Cosmos, más que una selva de vida sería un desierto.

El poder de Bayes

Hay una estadística diferente a la que nos enseñan en el instituto. Frente a la estadística frecuentista de los libros del colegio, está la estadística bayesiana. Esta, dicho con una simplificación casi insultante, va actualizando la probabilidad de que algo sea cierto en función de nuevas evidencias a medida que se enfrenta a ellas.

Empleando algunos principios básicos de estadística bayesiana, el doctor en astrofísica, David Kipping, ha podido analizar cómo de probable, muy a grandes rasgos, es cada una de las cuatro combinaciones posibles. Una opción sería que tanto la vida como el desarrollo de inteligencia fueran poco frecuentes, por lo que estaríamos ante un panorama parecido al del sesgo del superviviente comentado antes. Otra sería que la aparición de vida fuera frecuente, pero la inteligencia no, lo cual correspondería a ese principio de mediocridad donde nosotros (lo único que conocemos) somos la norma. Otra opción es que ambas cosas fueran probables, pero que por el motivo que fuera, en la Tierra la inteligencia hubiera tardado en surgir más de lo normal. Y finalmente, que la aparición de la vida sea poco probable, pero una vez aparezca la inteligencia surja en cuestión de poco tiempo, lo cual es literalmente lo opuesto al único sujeto de estudio que tenemos (nosotros) pero que estrictamente también debe contemplarse y podría ser cierto.

Lo que los análisis de Kipping arrojaron fue relativamente esperable. Si asumimos que la vida surgió hace 3.465 millones de años, pues sabemos a ciencia cierta que por aquel entonces ya había organismos, las posibilidades de que la vida sea un fenómeno de aparición temprano frente a que no lo sea son de tres a una (realmente 2,8 a 1) Lo cual puede parecer una gran diferencia a favor de que la vida surge pronto, pero teniendo en cuenta las limitaciones del estudio, que solo cuenta con una observación (un lanzamiento de moneda, por ejemplo) es difícil considerarlo algo concluyente, para lo cual haría falta, tal vez, una diferencia de un orden de magnitud.

No obstante, si tomamos la cifra más controvertida que apunta a la aparición de la vida hace 4.400 millones de años, entonces las probabilidades cambian y se vuelven casi de nueve contra una a favor de que la vida es un fenómeno que surge rápidamente cuando se dan las condiciones adecuadas (concretamente 8,7 frente a 1) Este dato ya empieza a ser fuerte aunque estén condicionados a que las inclusiones de carbono en los zircones datados de hace 4.400 millones de años sean realmente, producto de procesos biológicos.

Así que, hasta cierto punto, podemos afirmar que el estudio de Kipping ha ofrecido las mejores pruebas matemáticas hasta la fecha a favor de que la aparición de la vida no es una anomalía estadística cuando se dan las condiciones adecuadas. Pero ¿y la vida inteligente? Si nos quedamos con los números de forma superficial, diríamos que ha dado pruebas sobre que la inteligencia suele surgir de forma tardía con unas posibilidades de 3 frente a 2. Y, de hecho, así se ha contado en muchos lugares, anunciado que “la aparición inteligencia es el universo es rara”. Pero un análisis tan detallado tratando de evitar los sesgos no se merece un error de bulto de este tipo. Sin duda que apunta en una ligera diferencia a favor de que la inteligencia tarda tiempo en surgir, pero es una diferencia ridícula. Tan pequeña que difícilmente puede ser representativa, y desde luego, no lo es con los datos que tenemos.

Sea como fuere, este análisis es lo mejor que tenemos, y señala a un universo lleno de vida, puede que, hasta pluricelular, pero no necesariamente inteligente. Y visto, así, si la aparición de inteligencia es un proceso menos frecuente de lo que pensábamos, la paradoja de Fermi no es tan paradójica, por mucho espacio “desaprovechado” que pueda haber.

QUE NO TE LA CUELEN:

• En cualquier caso, no es la primera vez que se intentan hacer estos análisis estadísticos para arrojar luz sobre el problema de la vida extraterrestre. Antes que Kipping, ya lo habían intentado Spiegel y Turner. La innovación de Kipping fue usar inferencia bayesiana, así como introducir en su análisis el desarrollo de vida inteligente y no solo de vida, lo cual le permitió utilizar herramientas matemáticas diferentes, lo cual parece haber resultado en una respuesta más sólida. Eso es lo que debemos agradecerle a Kipping y lo que podemos extraer de esta historia. Que, si bien seguimos sin tener ni idea, siempre hay una forma rigurosa de hacer las cosas, incluso cuando tenemos tan pocos datos que pueda parecer imposible.
• La astrobiología, xenobiología, el SETI o las iniciativas METI no son pseudociencias y no tienen nada que ver con la ufología.

REFERENCIAS (MLA):

• Kipping, David. “An Objective Bayesian Analysis Of Life’S Early Start And Our Late Arrival”. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, vol 117, no. 22, 2020, pp. 11995-12003. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, doi:10.1073/pnas.1921655117. Accessed 12 June 2020.
• Korpela, Eric. Statistics of One: What Earth can and can’t tell us about life in the universe. 266. 2004.
• Scharf, Caleb A. Extrasolar Planets And Astrobiology.
• Spiegel, D. S., and E. L. Turner. “Bayesian Analysis Of The Astrobiological Implications Of Life’s Early Emergence On Earth”. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, vol 109, no. 2, 2011, pp. 395-400. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, doi:10.1073/pnas.1111694108. Accessed 12 June 2020.