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驴Existen los Extraterrestres?

Durante d茅cadas, toda la humanidad se ha estado haciendo una de las preguntas m谩s importantes del universo: 驴estamos solos? Hoy, desafiaremos el enigma Fermi acerc谩ndonos finalmente a la respuesta m谩s esperada con la ayuda de la inteligencia artificial.

A trav茅s de millones de im谩genes y cientos de horas de observaciones del vasto universo, la IA ha podido detectar se帽ales de radio extraterrestres, identificar qu茅 planetas podr铆an albergar vida y plantear una hip贸tesis sorprendente sobre la historia de la vida en la Tierra.

A continuaci贸n, descubrir谩 c贸mo la IA est谩 abriendo una grieta en el misterio de la vida extraterrestre, cuestionando si realmente somos la primera civilizaci贸n en la Tierra.

El documental:

驴Existen los Extraterrestres?:

No es un secreto que la ecuaci贸n de Drake se utiliza tradicionalmente para buscar vida extraterrestre en general. La f贸rmula consta de siete factores que se basan en una l贸gica clara y simple. Considera la tasa de formaci贸n de sistemas planetarios que son propicios para el desarrollo de vida inteligente, la proporci贸n de dichos sistemas en la V铆a L谩ctea y la duraci贸n promedio de las civilizaciones, que se pueden utilizar para obtener el n煤mero de culturas que pueden existir en la galaxia hoy.

Entonces, la simplicidad de esta f贸rmula, si todos sus miembros est谩n presentes, puede darnos la respuesta definitiva sobre si estamos solos.

Sin embargo, aqu铆 es donde surgen serias dificultades. El principal inconveniente de la f贸rmula es la ausencia de todos sus componentes en este momento, excepto el primero: la tasa de formaci贸n de estrellas con condiciones adecuadas para el desarrollo de la vida que es r.

En particular, el valor del per铆odo de existencia de las culturas L no se puede calcular debido a la probable heterogeneidad del comportamiento alien铆gena. Por lo tanto, este factor sigue siendo especulativo. Mientras existan estas brechas, establecer un n煤mero te贸rico aproximado para el n煤mero aproximado de civilizaciones extraterrestres tendr谩 que posponerse por mucho tiempo.

Pero, 驴y si hay una salida? Algunos de los valores cruciales de la ecuaci贸n, fc, fi, fl, L, incluido L, pueden determinarse sin siquiera salir del planeta.

El proceso del origen de la vida es incre铆blemente complejo. Para el desarrollo de una civilizaci贸n inteligente como la nuestra, muchas condiciones deben coincidir, como la disponibilidad de agua en grandes cantidades, calor, clima, cambios estacionales, presencia de muchos elementos qu铆micos de construcci贸n y nutrientes, etc. Por lo tanto, es muy dif铆cil buscar vida extraterrestre. Una discrepancia de al menos una condici贸n y el planeta que puede incluirse en la lista de aquellos donde nunca aparecer谩 un organismo vivo.

Similarmente, en la Tierra, la vida pudo haber pasado por varias etapas hasta alcanzar el nivel en el que se encuentra ahora. En otras palabras, la vida inteligente podr铆a haber existido mucho antes de los humanos hasta desaparecer bajo ciertas condiciones clim谩ticas dif铆ciles, por ejemplo.

En 2018, dos astrof铆sicos, Adam Frank y Gavin Schmidt, se preguntaron si ser铆a posible detectar una civilizaci贸n industrial utilizando la historia geol贸gica del planeta. Es decir, si una cultura desarrollada pudo haber existido en la 茅poca de los dinosaurios, hace cientos de millones de a帽os, 驴podr铆a haber alguna evidencia de su existencia? No estamos hablando de edificios y estatuas, que no quedar谩n despu茅s de unos pocos millones de a帽os, sino de rastros qu铆micos como acumulaci贸n de carbono, pl谩sticos, elementos radiactivos o cambios clim谩ticos y ecol贸gicos.

Este experimento mental se llama hip贸tesis salariana, basada en la especie inteligente aut贸noma que cre贸 una civilizaci贸n antes de los humanos en la serie Doctor Who. Esta hip贸tesis no solo puede cambiar toda la historia de nuestro planeta y cuestionar las condiciones para el desarrollo de la vida, sino que tambi茅n nos gu铆a hacia una soluci贸n aproximada a la ecuaci贸n de Drake. Por ejemplo, mirar a la civilizaci贸n extraterrestre desde el punto de vista de su impacto en el planeta puede cambiar el enfoque de la exploraci贸n planetaria futura al especificar para los cient铆ficos lo que deben buscar.

Seg煤n la NASA, actualmente conocemos 9.820 exoplanetas candidatos para albergar vida. La observaci贸n en estos planetas de di贸xido de nitr贸geno o clorofluorocarbonos como productos de un proceso industrial puede indicar ya la existencia de una civilizaci贸n avanzada en el pasado. Y lo mejor de todo es que podemos encontrar este rastro ahora mismo, ya que este compuesto puede detectarse observando la luz que cae sobre exoplanetas distantes, junto con diversas combinaciones de metano y ox铆geno en la atm贸sfera, lo que indica al menos la presencia de vida simple.

Tales rastros, en relaci贸n con el progreso tecnol贸gico, se denominan tecno firmas, creadas por las manos de la civilizaci贸n. A diferencia de varias bio firmas, que no garantizan la presencia de vida, las tecno firmas no pueden confundirse con procesos naturales. Por lo tanto, enfocar la atenci贸n de los cient铆ficos en ellas puede abrirnos el mundo secreto de las civilizaciones extraterrestres mucho m谩s r谩pido y con mayor precisi贸n. Por lo general, los cient铆ficos buscan tecno firmas que coincidan con nuestra propia huella tecnol贸gica en el espacio exterior.

Sin embargo, seg煤n Adam Frank, los extraterrestres no son magia, ya que sus civilizaciones hipot茅ticas y sus descubrimientos cient铆ficos tambi茅n se basan en principios qu铆micos y f铆sicos que conocemos. Por ejemplo, en la d茅cada de 1960, los cient铆ficos de SETI idearon la b煤squeda de se帽ales de radio inusuales, adem谩s de las firmas bioqu铆micas y contaminantes habituales, que sigue siendo el tipo de b煤squeda m谩s com煤n y a煤n sin 茅xito para la comunicaci贸n con civilizaciones invisibles desconocidas.

Sin embargo, este m茅todo tiene varias dificultades serias, la m谩s importante de las cuales es que las se帽ales de radio en la Tierra misma pueden reflejarse de objetos espaciales y ser consideradas err贸neamente como intentos de vida extraterrestre por encontrarnos.

Adem谩s de las se帽ales de radio, en esta etapa de nuestro progreso podemos detectar gases industriales en la atm贸sfera, patrones t茅rmicos inusuales y part铆culas contaminantes como neutrinos de alta energ铆a. Sin embargo, los gases en la atm贸sfera tambi茅n pueden ser el producto de una actividad geol贸gica extra帽a en el planeta, como las trazas de gas propano industrial en la atm贸sfera de la luna de Neptuno Trit贸n, que puede aprender sobre y posibles rastros de vida en nuestro canal.

Sin embargo, los neutrinos de alta energ铆a son rastros mucho menos comunes. Si bien los neutrinos ordinarios son las part铆culas m谩s abundantes del mundo, los neutrinos de alta energ铆a, que hipot茅ticamente pueden exceder la energ铆a de los neutrinos ordinarios en mil millones de veces, solo se producen a partir de aceleradores de part铆culas de Planck, extremadamente peque帽os, que a煤n no est谩n disponibles para la humanidad.

La detecci贸n de tales neutrinos indicar铆a un nivel significativo de progreso de una civilizaci贸n alien铆gena, ya que un colisionador de este tipo necesitar铆a una densidad de energ铆a que le permita soportar campos electromagn茅ticos extremadamente fuertes y un lugar as铆 solo se encuentra cerca de un agujero negro.

Incluso rastros aparentemente visibles de la presencia de una cultura altamente desarrollada en el espacio exterior son probables estructuras astrof铆sicas y transporte, pero no son f谩ciles de detectar. La estructura m谩s conocida es la esfera de Dyson, una tecnolog铆a hipot茅tica que orbita una estrella y captura su energ铆a para satisfacer las necesidades de energ铆a de la vida extraterrestre.

Si tal estructura estuviera ubicada a miles de a帽os luz de la Tierra, los cient铆ficos podr铆an rastrearla observando el eclipse de la estrella alrededor de la cual orbita la esfera. Sin embargo, la esfera de Dyson se puede confundir f谩cilmente con el fen贸meno natural de las estrellas viejas que se desvanecen debido a la vastedad de la distancia.

Las naves espaciales y las sondas tambi茅n pueden ser dif铆ciles de identificar por su movimiento o se帽ales extra帽as, ya que tambi茅n pueden confundirse con objetos espaciales ordinarios. Por ejemplo, un objeto interestelar muy extra帽o en forma de cigarro, Oumuamua, descubierto en 2017, provoc贸 mucha discusi贸n en la comunidad astron贸mica porque no mostraba signos de actividad cometaria o asteroidea. Hubo una versi贸n de que Oumuamua era una sonda alien铆gena, pero a煤n se clasific贸 como un cometa.

Por lo tanto, la b煤squeda de tecno firmas es una tarea extremadamente dif铆cil que requiere a帽os de an谩lisis, observaci贸n y modelado solo para estimar aproximadamente lo que estamos viendo.

Sin embargo, nuestro desarrollo es tan r谩pido y no se detiene. En el futuro cercano, la b煤squeda de signos de vida en miles de planetas simult谩neamente se convertir谩 en algo com煤n. La inteligencia artificial nos ayudar谩 a alcanzar un nuevo nivel de progreso.

Recientemente, la IA ha comenzado a ganar una enorme popularidad tanto entre usuarios comunes como en c铆rculos cient铆ficos. La investigaci贸n astron贸mica requiere decenas de horas de an谩lisis cuidadoso y comparaci贸n con resultados anteriores, incluso para un solo objeto. La cantidad de datos para observar solo 820 estrellas es de 150 terabytes o 480 horas.

Con la ayuda del aprendizaje autom谩tico, este proceso exigente se puede acelerar significativamente. Y seg煤n el investigador de la Universidad de Toronto, Peter Ma, en combinaci贸n con las pr贸ximas generaciones de telescopios, la IA ayudar谩 a estudiar y observar millones de estrellas, no solo 100.

Los beneficios de la IA y su capacidad para trabajar r谩pidamente con cantidades gigantescas de informaci贸n ampl铆an la b煤squeda de vida extraterrestre. Y en 2023, bajo la direcci贸n de Peter Ma, un algoritmo artificial analiz贸 480 horas de datos del telescopio Greenbank en Virginia Occidental y encontr贸 m谩s de 20.500 se帽ales similares a tecno se帽ales.

De este n煤mero, los cient铆ficos seleccionaron ocho se帽ales, las tecno firmas, mientras que el resto del conjunto estaba formado por se帽ales de radio terrestres interceptadas. A pesar de la selecci贸n manual de las se帽ales, los cient铆ficos no tuvieron que pasar casi un mes evaluando lo que el telescopio hab铆a grabado.

A pesar de los hallazgos intrigantes, la escucha repetida de las se帽ales no arroj贸 resultados. Sin embargo, incluso este primer 茅xito ya demuestra que ahora se puede utilizar la IA para la recopilaci贸n de datos y que, en el futuro, despu茅s de varios entrenamientos, podr谩 obtener resultados m谩s claros.

El mayor desaf铆o para el SETI, de hecho, no es ni siquiera la gran cantidad de informaci贸n, sino la dificultad de distinguir entre se帽ales humanas y extraterrestres. Aunque el primer modelo entrenado por cient铆ficos ya ha realizado descubrimientos potencialmente revolucionarios, todav铆a no puede distinguir por s铆 solo entre esas se帽ales tecnol贸gicas. Actualmente, los cient铆ficos planean utilizar este modelo de IA para analizar nueva informaci贸n de telescopios y datos de archivo.

Adem谩s de buscar se帽ales de radio de vida inteligente, la IA tambi茅n puede buscar se帽ales biol贸gicas y modelar sus patrones para concluir que existe vida en el planeta. Recientemente, cient铆ficos de la Universidad de Oxford, dirigidos por la Dra. Kimberly Waring y Roads, entrenaron un algoritmo de IA para clasificar bio firmas en el Desierto de Atacama y el Desierto de Alap Plano en Am茅rica del Sur y sus im谩genes a茅reas. Finalmente, el modelo pudo detectar bio firmas en el 87,5% de los casos.

Uno de los participantes del estudio, Freddie Kalaitzis, Doctor en ciencias de la computaci贸n, cree que las pruebas adicionales del aprendizaje autom谩tico ser谩n cruciales para la b煤squeda futura de signos de vida y la construcci贸n de rutas rentables para la investigaci贸n de an谩logos terrestres, en particular Marte, as铆 como las lunas intrigantes de los gigantes gaseosos del sistema solar, Europa, Encelado y Tit谩n.

Adem谩s, los investigadores esperan que la IA pueda analizar los mecanismos del desarrollo de la vida en sistemas planetarios con condiciones extremas, como el fr铆o perpetuo, dada la gran cantidad de datos conocidos sobre tales planetas.

En particular, la IA puede ayudar con trabajos menos interesantes pero necesarios para avanzar en lo que sabemos sobre el espacio. La IA puede sistematizar todo el conocimiento adquirido a partir de las observaciones de miles de objetos espaciales. La IA puede examinar simult谩neamente varios factores sobre un solo objeto, como su composici贸n superficial, caracter铆sticas del terreno y otros objetos que de alguna manera afectan el enfoque del an谩lisis, presentando a los cient铆ficos una imagen completa del objeto de estudio que tomar铆a meses de trabajo duro.

Las imperfecciones de la IA est谩n disminuyendo r谩pidamente debido al entrenamiento constante y variado, lo que revela con confianza su gran potencial para explorar a fondo todo el universo visible y, lo que es m谩s importante, aumentar la probabilidad de encontrar vida extraterrestre.

Pero tambi茅n tiene una desventaja. La IA siempre tiene una respuesta, por extra帽o que parezca, la IA es mucho m谩s r谩pida que los humanos para ver patrones y analizar grandes cantidades de informaci贸n sin la percepci贸n especial y la forma de trabajo humano y basada solo en su material de entrenamiento, el algoritmo puede dar una respuesta que los astr贸nomos simplemente no entender谩n y no podr谩n ver el error posible.

Por ejemplo, el astr贸nomo Ingo Waldman entren贸 una IA llamada Robert para distinguir entre el agua que puede parecer diferente en las atm贸sferas de otros planetas, pero no es un hecho que Robert haya entendido qu茅 causa los cambios en la composici贸n molecular y el patr贸n del agua.

Por lo tanto, la IA necesitar谩 ser muy meticulosamente ajustada, pero su tiempo llegar谩. La IA tambi茅n podr谩 confirmar no solo rastros de vida extraterrestre, ya que la b煤squeda de tecno firmas l贸gicas puede simplificarse gracias a la capacidad de la IA para analizar conjuntos de datos a trav茅s de la historia conocida de nuestro planeta. Puede ser un poco m谩s f谩cil para el aprendizaje autom谩tico encontrar signos de una civilizaci贸n prehumana que hipot茅ticamente existi贸 en la Tierra hace cientos de millones de a帽os.

Volvamos a la teor铆a de Saluan, aunque a煤n no da ninguna idea aproximada de c贸mo podr铆a haberse desarrollado la sociedad prehumana, ya podemos hacer algunas suposiciones. Por ejemplo, un cierto tipo de mam铆fero inteligente podr铆a haber aparecido hace 60 millones de a帽os, su civilizaci贸n podr铆a haber existido durante solo 100.000 a帽os y haber desaparecido debido a alg煤n evento catacl铆smico, devolviendo la vida inteligente al estado embrionario.

Sin embargo, es imposible proporcionar alguna evidencia de esta idea. Millones de a帽os para una civilizaci贸n que probablemente no sea tan avanzada como la nuestra son la nada absoluta.

Incluso si hay f贸siles de ese per铆odo, podr铆an haber cambiado dr谩sticamente bajo la influencia del medio ambiente. Por lo tanto, de acuerdo con la hip贸tesis cirenaica, podemos encontrar evidencia de una civilizaci贸n antigua en funci贸n de lo que la gente habr铆a dejado atr谩s. La IA podr谩 ayudar con esto. El aprendizaje autom谩tico podr谩 distinguir una peque帽a acumulaci贸n de residuos industriales de una edad considerable mejor que los humanos, al tiempo que modela la ruta de distribuci贸n aproximada de estos elementos antiguos.

Hace 56 millones de a帽os, la Tierra experiment贸 lo que se conoce como el M谩ximo T茅rmico Paleoceno-Eoceno, que provoc贸 un aumento de 5 a 8 grados en las temperaturas globales, con temperaturas que alcanzaron los 21 grados en los polos. Los cient铆ficos tambi茅n notaron un aumento en la proporci贸n de carbono a ox铆geno en la atm贸sfera durante este per铆odo. Quiz谩s una de las razones de esto fue el per铆odo industrial de la civilizaci贸n anterior.

Por otro lado, las emisiones podr铆an ser solo una consecuencia de cambios peri贸dicos en el fondo de temperatura. Seg煤n Adam Frank, el RM no tuvo un cambio lo suficientemente dram谩tico en la composici贸n de la atm贸sfera a trav茅s de las emisiones de carbono en comparaci贸n con la era industrial actual, por lo que podr铆a haber sido causado en parte por procesos naturales. Sin embargo, es posible que tales actividades de la civilizaci贸n anterior pudieran haber sido de corta duraci贸n, es decir, su impacto en la Tierra estuvo presente, pero debido a su insignificancia, no ser谩 f谩cil confirmarlo.

Por otro lado, una hipot茅tica cultura prehumana, seg煤n un estudio realizado por la Universidad de Rochester dirigido por Frank y SMI, no dej贸 rastros de contaminaci贸n como combustibles f贸siles o pl谩sticos. Aunque no se sabe si tales tecno firmas l贸gicas son comunes, al menos la huella de combustible podr铆a ser m谩s notable para una civilizaci贸n con una historia hipot茅ticamente larga. Este hecho hace que los cient铆ficos l铆deres duden de la validez de su propia hip贸tesis.

Sin embargo, la ausencia de evidencia no es prueba de ausencia, dice el astr贸nomo de la Universidad de Pensilvania Jason Wright en respuesta a la hip贸tesis de Saluan. La 煤ltima investigaci贸n sobre la historia geol贸gica de la antigua Tierra utilizando IA puede resolver finalmente la pregunta de si somos la primera especie industrializada en el planeta.

En particular, incluso si la hip贸tesis no se confirma, ayudar谩 a los cient铆ficos a encontrar algunos elementos necesarios de la ecuaci贸n de Drake y, tal vez alg煤n d铆a, una discreta traza de carbono en un exoplaneta distante resolver谩 la pregunta m谩s intrigante de la humanidad.

No importa cu谩nto intente la humanidad acercarse a la respuesta a cada misterio, el universo siempre se guardar谩 sus secretos para s铆 mismo. La vida es el mismo secreto del universo infinito que llevar谩 a la humanidad cientos de a帽os conquistar. La nueva era del aprendizaje autom谩tico abre el camino para que resolvamos muchas preguntas sobre nuestro mundo, pero incluso con su ayuda, la humanidad nunca podr谩 obtener todas las respuestas.

Las edades y escalas espaciales en las que existe el cosmo no ser谩n superadas incluso por la inteligencia artificial. Sin embargo, a pesar de la inaccesibilidad de la comprensi贸n plena, el universo todav铆a es susceptible de estudio y comprensi贸n, ya que la curiosidad sola impulsa nuestro progreso.

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