miniatura|upright=1.5|El radiotelescopi és la font del programa SETI. La paradoxa de Fermi és una paradoxa de la física que sorgeix de la contradicció entre la possibilitat que hagin aparegut un gran nombre de civilitzacions tecnològicament avançades a l'univers i el fet constatat que no ens n’ha arribat cap senyal i només es coneix civilització a la Terra.
L'edat de l'univers i el gran nombre d'estels només a la nostra galàxia, juntament amb l'equació de Drake per a estimar el nombre de civilitzacions extraterrestres amb les quals en algun moment podríem posar-nos en contacte, semblen implicar que la vida extraterrestre intel·ligent no hauria de ser extremadament rara. Ara bé, si hi ha un gran nombre de civilitzacions extraterrestres, per què no en tenim cap prova, com sondes, naus espacials o transmissions de ràdio? El físic Enrico Fermi es demanava “On són, doncs?”. La paradoxa es pot formular més precisament de la següent manera:
La creença que l'univers conté moltes civilitzacions tecnològicament avançades, combinada amb la nostra manca de proves observacionals per donar suport a aquesta idea, és inconsistent. O bé la premissa és incorrecta —i, per tant, la vida intel·ligent és molt més escassa que no creiem— o bé les observacions actuals són incompletes —simplement, encara no les hem detectades— o bé els nostres mètodes de recerca són incorrectes i no estem cercant els indicadors correctes.
Aquells que creuen que la manca d'una prova clara és un argument conclusiu per a la no-existència de civilitzacions extraterrestres avançades a una distància de la Terra que permeti la comunicació, es refereixen a aquesta manca de proves com el principi de Fermi. Sociològicament, és interessant de notar que la formulació de la paradoxa va sorgir en una època en què en Fermi estava treballant en el projecte Manhattan, la finalitat del qual era el desenvolupament de la bomba atòmica. La resposta de Fermi a la seva paradoxa és que tota civilització avançada desenvolupa, amb la seva tecnologia, el potencial d'exterminar-se si mateixa, tal com considerava que estava passant en la seva època. El fet de no trobar altres civilitzacions extraterrestres implicava per a ell un tràgic destí per a la humanitat.
miniatura|upright|Una representació gràfica del missatge d'Arecibo, primera temptativa humana de comunicar-se amb civilitzacions extraterrestres
La història d'una consulta La discussió de l'estiu del 1950 miniatura|upright|esquerra|Enrico Fermi en la dècada de 1940
Just abans del començament de la Segona Guerra Mundial, Enrico Fermi va emigrar als Estats Units. El 2 de gener del 1939 es va instal·lar a Nova York amb la seva família. Va ser professor de la Universitat de Colúmbia amb el seu company Leó Szilárd. Els dos van treballar plegats per a la Universitat de Chicago per al desenvolupament d'una pila atòmica, el primer reactor nuclear. El 2 de desembre del 1942, s'assoleix la primera reacció en cadena controlada de fissió. En Fermi, després, va treballar al Laboratori Nacional Los Alamos fins a la fi de la Segona Guerra mundial, dins del projecte Manhattan. Més tard, va obtenir la ciutadania americana el 1945, en reconeixement del seu treball en la bomba atòmica.
«Som l'única civilització intel·ligent i tecnològicament avançada de l'univers?»
Aquesta és la qüestió que fa Fermi a l'estiu del 1950, a la cafeteria del laboratori nacional de Los Alamos, durant una conversa informal amb els seus tres companys. El curs de la discussió, però, varia d'acord amb els records de cada testimoni. Del bescanvi de paraules entre Fermi i tres dels seus companys, Edward Teller, Emil Konopinski i Herbert York, no n'hi ha registre escrit. Segons Carl Sagan, la conversació va ser apòcrifa, però la investigació de 1985 d'Eric M. Jones suggereix que va tenir lloc. El testimoni dels presents, així com els tres científics que van participar en el debat, però, constitueixen l'única font d'informació sobre aquest tema. Fermi no sembla pronunciar-se més respecte aquesta qüestió. Jones va recollir els antecedents d'aquest esdeveniment, contactant per correu amb els companys de Fermi, però també amb qualsevol persona que pogués haver estat present en aquell moment a Fuller Lodge, la cafeteria del personal on presumptament va tenir lloc la discussió. Hans Mark n'és el testimoni directe més fiable, encara que no participés en la conversa. Herbert York va certificar que va passar a l'estiu del 1950 (en qualsevol cas, després de la publicació del disseny d'Alan Dunn, el 20 de maig del 1950).
miniatura|upright|Edward Teller el 1958
Emil Konopinski, que es va posar en contacte amb Jones, recorda més clarament la discussió. Explica que cal recordar que la conversa tenia a veure amb la vida extraterrestre. « I have only fragmentary recollections about the occasion (...) I do have a fairly clear memory of how the discussion of extra-terrestrials got started while Enrico, Edward, Herb York, and I were walking to lunch at Fuller Lodge. » El físic italià després diu, en una caricatura de l'il·lustrador Alan Dunn publicada a la revista The New Yorker el 20 de maig del 1950, per explicar els robatoris misteriosos de les escombraries de Nova York, que són els extraterrestres qui amb el seu platet volador tiben els contenidors del terra. Va continuar una discussió acalorada entre els companys de taula sobre la possibilitat de l'existència de vida extraterrestre, i la seva prova. Konopinski afegeix que és a partir d'aquest dibuix que la discussió es va tornar un tema més seriós.« More amusing was Fermi's comment, that it was a very reasonable theory since it accounted for two separate phenomena: the reports of flying saucers as well as the disappearance of the trash cans. There ensued a discussion as to whether the saucers could somehow exceed the speed of light. »
La paradoxa diu que no se n'observa cap rastre, ni visual ni de ràdio. Fermi es va demanar: «si els extraterrestres existeixen, on són?». Konopinski recorda que la seva qüestió era més aviat: «Don't you ever wonder where everybody is?» Segons ell, hi ha tres tipus de proves: la presència de sondes, de naus o de transmissions de ràdio.
Nogensmenys, mai no han estat detectades per la humanitat. D'acord amb el conferenciant Michael Michaud, el desenvolupament de Fermi és una primera versió informal de l'equació de Drake, que ho especifica només uns pocs anys després.
miniatura|esquerra|upright|Herbert York el 1957
Però Edward Teller ho recorda menys clarament; recorda que la discussió va tenir lloc poc després del final de la guerra, durant una visita de Fermi al laboratori de Los Alamos, certament durant l'estiu.« My recollection of the event involving Fermi (...) is clear, but only partial. To begin with, I was there at the incident. I believe it occurred shortly after the end of the war on a visit of Fermi to the Laboratory, which quite possibly might have been during a summer. » El científic no recorda el punt de partida de la discussió, però sap —d'acord amb Konopinski— que comença pel dibuix d'Alan Dunn. Teller, fins i tot, explica que la discussió no tenia res a veure amb la del començament de l'estudi de l'astronomia, però va ser en gran part molt objectiva. Després d'un breu debat, Fermi va arribar a proposar: «On és tothom?» «Where is everybody?». Tots els presents es van posar a riure, després es va passar al tema de la vida extraterrestre.« The discussion had nothing to do with astronomy or with extraterrestrial beings. I think it was some down-to-earth topic. Then, in the middle of this conversation, Fermi came out with the quite unexpected question « Where is everybody ? » (...) The result of his question was general laughter because of the strange fact that in spite of Fermi's question coming from the clear blue, everybody around the table seemed to understand at once that he was talking about extraterrestrial life. » Recorda amb certesa, però, que Fermi va abordar la qüestió de la vida extraterrestre, aportant xifres i estadístiques.« I also remember that Fermi explicitly raised the question, and I think he directed it at me, « Edward, what do you think ? How probable is it that within the next ten years we shall have clear evidence of a material object moving faster than light? » I remember that my answer was 1O-6. Va declarar Fermi, « This is much too low. The probability is more like ten percent » (the well known figure for a Fermi miracle.) » Teller va dir que els assistents eren vuit persones, però, sense Konopinski i York, esmenten que n'eren quatre.
miniatura|El laboratori de recerca de Los Alamos, el 1995
Per a Herbert York, el debat es va engegar a partir del disseny de Dunn, perquè Fermi va dur a terme el curs. El científic italià era, segons York, molt expansiu: va posar en marxa molts càlculs i probabilitats de tots els factors de la vida intel·ligent a l'univers. Fermi, així, va parlar de la probabilitat de planetes similars a la Terra, amb la gènesi de la vida, el temps de l'existència d'una civilització molt avançada, etc. Fermi examina el cas d'una civilització interessada en la conquesta de la galàxia —qualsevol que siguin els seus objectius—, i amb mitjans tècnics raonables, a l'abast de la civilització humana, controlant el temps, i especialment, el viatge interestel·lar i, fins i tot, a una velocitat molt inferior a la velocitat de la llum. Per tant, augmenta els axiomes de la paradoxa que porta el seu nom. També va imaginar que aquesta civilització podria colonitzar un nou planeta per transformar-lo en un nou punt de partida, cada cicle prenent centenars o milers d'anys, i per l'avanç de salts successius més endavant en l'espai d'unes poques desenes d'anys llum. Sabent que la Via Làctia és d'uns 50.000 anys llum de radi, una velocitat total per fer front a la colonització de l'1% de la velocitat de la llum és suficient per colonitzar-la completament durant diversos milions d'anys, la qual cosa és molt poc, comparat amb l'edat de la galàxia i el temps que li va prendre a la vida a la Terra per evolucionar a la civilització humana actual. Si les civilitzacions extraterrestres existeixen, la lògica seria que aquest fenomen ja s'hagués produït, i possiblement, fins i tot, diverses vegades. Després va saber que, tenint en compte tots aquests càlculs, la Terra ja hauria estat visitada fa molt temps, i diverses vegades, ja que és la base del que seria la paradoxa que porta el seu nom.« [Fermi] followed up with a series of calculations on the probability of earthlike planets, the probability of life given an earth, the probability of humans given life, the likely rise and duration of high technology, and so on. He concluded on the basis of such calculations that we ought to have been visited long ago and many times over. »
El redescobriment: Sagan i Hart miniatura|upright|L'astrònom Carl Sagan