Fermi-Paradoxon

Das Fermi-Paradoxon bezeichnet die scheinbare Diskrepanz zwischen dem Mangel an eindeutigen Beweisen für außerirdische Zivilisationen und der scheinbar hohen Wahrscheinlichkeit ihrer Existenz. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Vereinfacht ausgedrückt fragt das Fermi- Paradoxon , warum es angesichts der riesigen Anzahl von Sternen und potenziell bewohnbaren Planeten in unserem beobachtbaren Universum keine eindeutigen Beweise für außerirdische Zivilisationen gibt .

Das Paradoxon ist nach dem Physiker Enrico Fermi benannt , der die Frage – von Emil Konopinski als „Aber wo sind denn alle?“ in Erinnerung behalten – 1950 in einem Gespräch mit seinen Kollegen Edward Teller und Herbert York in Los Alamos informell aufwarf. Erstmals 1963 in einer Veröffentlichung von Carl Sagan erwähnt , wurde das Paradoxon seither von Wissenschaftlern umfassend charakterisiert. Frühe Formulierungen des Paradoxons finden sich auch in Schriften von Bernard Le Bovier de Fontenelle (1686), Jules Verne (1865) und dem sowjetischen Raketenwissenschaftler Konstantin Ziolkowski (1933).

Es gab viele Versuche, das Fermi-Paradoxon zu lösen, ^{[ 4 ] [ 5 ]} beispielsweise die Annahme, dass intelligente außerirdische Wesen extrem selten sind , dass die Lebensdauer solcher Zivilisationen kurz ist oder dass sie existieren, aber (aus verschiedenen Gründen) die Menschen keine Anzeichen dafür sehen.

Einige der Fakten und Hypothesen, die gemeinsam dazu dienen, den scheinbaren Widerspruch zu verdeutlichen:

• In der Milchstraße gibt es Milliarden von Sternen, die der Sonne ähneln . ^{[ 6 ] [ 7 ]}
• Mit hoher Wahrscheinlichkeit besitzen einige dieser Sterne erdähnliche Planeten, die in der habitablen Zone kreisen . ^{[ 8 ]}
• Viele dieser Sterne und somit auch ihre Planeten sind viel älter als die Sonne. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Wenn erdähnliche Planeten typisch sind, könnten einige von ihnen bereits vor langer Zeit intelligentes Leben entwickelt haben.
• Einige dieser Zivilisationen haben möglicherweise die interstellare Raumfahrt entwickelt , ein Schritt, den die Menschheit derzeit erforscht. ^{[ 11 ]}
• Selbst bei dem langsamen Tempo, das für interstellare Reisen angenommen wird, könnte die Milchstraße in wenigen Millionen Jahren vollständig durchquert werden. ^{[ 12 ]}
• Da viele der sonnenähnlichen Sterne Milliarden Jahre älter sind als die Sonne, müsste die Erde bereits von außerirdischen Zivilisationen oder zumindest deren Sonden besucht worden sein. ^{[ 13 ]}
• Es gibt jedoch keine überzeugenden Beweise dafür, dass dies geschehen ist. ^{[ 12 ]}

Enrico Fermi war ein mit dem Nobelpreis ausgezeichneter Physiker, der die Existenz von Neutrinos vorhersagte und maßgeblich an der Entwicklung des ersten künstlichen Kernreaktors beteiligt war – ein früher Erfolg des Manhattan-Projekts . ^{[ 14 ]} Er war dafür bekannt, seinen Kollegen und Studenten einfache, aber scheinbar unlösbare Fragen zu stellen – die sogenannten „ Fermi-Fragen “ –, wie zum Beispiel: „Wie viele Atome von Cäsars letztem Atemzug atmen Sie mit jedem Lungenzug ein?“ ^{[ 15 ]}

1950 besuchte Fermi ^{[ Anmerkung 1 ]} das Los Alamos National Laboratory in New Mexico und unterhielt sich auf dem Weg zur Fuller Lodge zum Mittagessen mit den Physikern Emil Konopinski , Edward Teller und Herbert York über Berichte über fliegende Untertassen und die Machbarkeit von Überlichtgeschwindigkeit . ^{[ 18 ]} Als das Gespräch in der Lodge auf andere Themen kam, platzte Fermi mit einer Frage heraus, die unterschiedlich wiedergegeben wird: „Wo sind denn alle?“ (Teller), „Fragt ihr euch nicht auch manchmal, wo alle sind?“ (York) oder „Aber wo sind denn alle?“ (Konopinski). ^{[ 19 ]} Laut Teller sorgte seine Frage für allgemeines Gelächter, da – obwohl sie völlig unerwartet kam – alle am Tisch sofort zu verstehen schienen, dass er von außerirdischem Leben sprach. ^{[ 20 ]}

Enrico Fermi stellte das Paradoxon seinen Physikerkollegen Emil Konopinski (links), Edward Teller (Mitte) und Herbert York (rechts) im Jahr 1950 in Los Alamos .

Laut York führte Fermi anschließend eine Reihe von Berechnungen zur Wahrscheinlichkeit erdähnlicher Planeten, zur Wahrscheinlichkeit von Leben auf der Erde, zur Wahrscheinlichkeit von Menschen, zum wahrscheinlichen Aufstieg und zur Dauer von Hochtechnologie usw. durch. Auf Grundlage dieser Berechnungen schloss er, dass wir längst und schon oft hätten besucht werden müssen. ^{[ 21 ]} Teller erinnerte sich jedoch, dass Fermi seine Frage nicht weiter ausführte, außer vielleicht mit der Feststellung, dass die Entfernungen zum nächsten Ort lebender Wesen sehr groß sein könnten und dass wir, was unsere Galaxie betrifft, tatsächlich irgendwo im Niemandsland leben , weit entfernt vom Zentrum der Galaxie. ^{[ 20 ] [ Anmerkung 2 ]}

Fermi war nicht der Erste, der auf dieses Paradoxon hinwies. In seinem 1686 erschienenen Buch „ Gespräche über die Vielfalt der Welten “ entwirft Bernard Le Bovier de Fontenelle – später Sekretär der Französischen Akademie der Wissenschaften – einen Dialog, in dem Fontenelles Behauptung, „intelligente Wesen existieren in anderen Welten, beispielsweise auf dem Mond “, von einer Figur widerlegt wird, die anmerkt: „Wenn dem so wäre, wären die Bewohner des Mondes längst zu uns gekommen.“ ^{[ 24 ]} Dies mag eine ähnliche Diskussion in Jules Vernes Roman „ Um den Mond“ von 1865 angeregt haben , der ebenfalls als frühe Konzeptualisierung des Fermi-Paradoxons gilt. ^{[ 25 ]}

Eine weitere frühe Formulierung des Fermi-Paradoxons wurde in den Schriften des russischen Raketenwissenschaftlers Konstantin Ziolkowski in den 1930er Jahren vorgestellt und analysiert . ^{[ 26 ]} Obwohl seine Arbeiten zur Raketenforschung von den materialistischen Sowjetbürgern begrüßt wurden , blieben seine philosophischen Schriften den größten Teil des 20. Jahrhunderts unter Verschluss und unbekannt. ^{[ 27 ]} Ziolkowski merkte an, dass Kritiker die Existenz fortgeschrittenen außerirdischen Lebens ablehnen, da solche Zivilisationen die Menschheit besucht oder nachweisbare Spuren hinterlassen hätten. ^{[ 28 ]} Er schlug eine Lösung für das Paradoxon vor: Die Menschheit werde von Außerirdischen isoliert, um ihre unabhängige kulturelle Entwicklung zu schützen, was der von John Ball vorgeschlagenen Zoo-Hypothese ähnelt. ^{[ 29 ]}

Die Fermi-Frage tauchte erstmals 1963 in einer Fußnote einer Arbeit von Carl Sagan auf . ^{[ 30 ]} Zwei Jahre später wies Stephen Dole auf einem Symposium auf das Dilemma hin – „Wenn es so viele fortgeschrittene Lebensformen gibt, wo sind sie dann alle?“ –, schrieb es aber nicht Fermi zu. ^{[ 31 ]} Ein Kapitel von „Intelligent Life in the Universe“ , das von Sagan und Iosif Shklovsky gemeinsam verfasst wurde , trug die Fermi zugeschriebene Frage „Wo sind sie?“ als Überschrift. ^{[ 31 ]} Die Fermi-Frage wurde auch im NASA -Bericht zum Projekt Cyclops von 1970 , in einem Buch von Sagan aus dem Jahr 1973 und in einem Artikel von David Viewing in „JBIS Interstellar Studies“ aus dem Jahr 1975 erwähnt , in dem sie erstmals als Paradoxon beschrieben wurde. ^{[ 32 ] [ 31 ]}

Später im selben Jahr veröffentlichte Michael Hart eine detaillierte Untersuchung des Paradoxons im Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society . ^{[ 28 ]} Hart, der zu dem Schluss kam, dass „wir die erste Zivilisation in unserer Galaxie sind“, schlug vier Hauptkategorien von Lösungen für das Paradoxon vor: physikalische (eine Einschränkung der Raumfahrt), soziologische (Außerirdische entscheiden sich gegen einen Besuch der Erde), zeitliche (Außerirdische hatten noch keine Zeit, zur Erde zu reisen) oder die Annahme, dass Außerirdische die Erde bereits besucht haben. ^{[ 28 ] [ 33 ]} Seine Arbeit weckte großes Interesse an dem Paradoxon unter Akademikern und sogar Politikern, was zu einer Diskussion im House of Lords führte . ^{[ 34 ]} Eine wegweisende Antwort – „Außerirdische intelligente Wesen existieren nicht“ – verfasste Frank Tipler. Er argumentierte, dass, wenn eine fortgeschrittene außerirdische Zivilisation existiere, deren sich selbst replizierende Raumschiffe bereits im Sonnensystem entdeckt worden sein müssten . ^{[ 35 ]} Der Begriff „Fermi-Paradoxon“ wurde 1977 in einem Artikel von David Stephenson geprägt und fand weite Verbreitung. ^{[ 30 ]}

Die Popularisierung des Fermi-Paradoxons schadete den Bemühungen zur Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI), und Senator William Proxmire zitierte Tipler, als er 1981 die Einstellung des staatlich finanzierten NASA-SETI-Programms anstieß. ^{[ 33 ]} Laut Robert Gray könnte das Paradoxon zu einem „ faktischen Verbot staatlicher Unterstützung für Forschung in einem Zweig der Astrobiologie“ beitragen. ^{[ 30 ]}

Fermi veröffentlichte nichts zu dem Paradoxon, und Sagan hielt das Zitat sogar für apokryph. ^{[ 33 ] [ 28 ] [ Anmerkung 3 ]} Wissenschaftler wie Robert Gray kritisierten die Zuschreibung an Fermi, und es wurden alternative Bezeichnungen wie das „Hart-Tipler-Argument“ oder das „Ziolkowski-Fermi-Beobachtungs-Hart-Paradoxon“ vorgeschlagen. ^{[ 37 ] [ 38 ]} Laut Gray verkennt das gegenwärtige Verständnis des Paradoxons Fermis Frage und die darauffolgende Diskussion, die die Machbarkeit interstellarer Reisen in Frage stellte, nicht aber die Existenz fortgeschrittenen außerirdischen Lebens. ^{[ 39 ]}

Das Fermi- Paradoxon ist ein Widerspruch zwischen dem Argument, dass Größenordnung und Wahrscheinlichkeit dafür sprechen, dass intelligentes Leben im Universum weit verbreitet ist, und dem völligen Fehlen von Beweisen dafür, dass intelligentes Leben jemals irgendwo anders als auf der Erde entstanden ist.

Der erste Aspekt des Fermi-Paradoxons ist eine Funktion der Größenordnung bzw. der großen Zahlen: Schätzungsweise 200–400 Milliarden Sterne befinden sich in der Milchstraße ^{[ 40 ]} (2–4 × 10^¹¹ ) und 70 Sextillionen (7 × 10^²² ) im beobachtbaren Universum ^{[ 41 ]} . Selbst wenn intelligentes Leben nur auf einem winzigen Prozentsatz der Planeten um diese Sterne existiert, könnte es dennoch eine große Anzahl bestehender Zivilisationen geben, und wäre der Prozentsatz hoch genug, würde dies eine signifikante Anzahl bestehender Zivilisationen in der Milchstraße zur Folge haben. Dies setzt das Mittelmäßigkeitsprinzip voraus , nach dem die Erde ein typischer Planet ist .

Der zweite Aspekt des Fermi-Paradoxons ist das Wahrscheinlichkeitsargument: Angesichts der Fähigkeit intelligenten Lebens, Ressourcenknappheit zu überwinden und neue Lebensräume zu besiedeln , erscheint es möglich, dass zumindest einige Zivilisationen technologisch fortgeschritten sind, im Weltraum nach neuen Ressourcen suchen und ihr eigenes Sternensystem sowie in der Folge auch umliegende Sternensysteme kolonisieren. Da es nach 13,8 Milliarden Jahren Universumsgeschichte weder auf der Erde noch anderswo im bekannten Universum Hinweise auf anderes intelligentes Leben gibt, besteht ein Widerspruch, der einer Lösung bedarf. Mögliche Lösungen wären beispielsweise, dass intelligentes Leben seltener ist als angenommen, dass Annahmen über die allgemeine Entwicklung oder das Verhalten intelligenter Spezies fehlerhaft sind oder, radikaler, dass unser wissenschaftliches Verständnis der Natur des Universums noch recht unvollständig ist.

Das Fermi-Paradoxon lässt sich auf zwei Arten formulieren. ^{[ Anmerkung 4 ]} Die erste lautet: „Warum wurden weder auf der Erde noch im Sonnensystem Spuren von Außerirdischen oder deren Artefakten gefunden ?“ Wenn interstellare Reisen möglich sind, selbst die „langsame“ Art, die mit irdischer Technologie beinahe realisierbar wäre, würde die Kolonisierung der Galaxie nur 5 bis 50 Millionen Jahre dauern. ^{[ 42 ]} Geologisch gesehen ist dies relativ kurz , geschweige denn kosmologisch . Da es viele Sterne gibt, die älter als die Sonne sind, und intelligentes Leben anderswo möglicherweise schon früher entstanden ist, stellt sich die Frage, warum die Galaxie noch nicht kolonisiert wurde. Selbst wenn eine Kolonisierung für alle außerirdischen Zivilisationen unpraktisch oder unerwünscht ist, wäre eine großflächige Erforschung der Galaxie durch Sonden möglich . Diese könnten im Sonnensystem nachweisbare Spuren hinterlassen, wie etwa alte Sonden oder Hinweise auf Bergbauaktivitäten, doch bisher wurden keine solchen Spuren beobachtet.

Die zweite Formulierung der Frage lautet: „Warum gibt es keine Anzeichen für Intelligenz anderswo im Universum?“ Diese Version geht nicht von interstellaren Reisen aus, sondern schließt auch andere Galaxien mit ein. Bei weit entfernten Galaxien könnten Reisezeiten durchaus das Ausbleiben außerirdischer Besuche auf der Erde erklären, doch eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation könnte potenziell über einen beträchtlichen Teil des beobachtbaren Universums hinweg nachweisbar sein . ^{[ 43 ]} Selbst wenn solche Zivilisationen selten sind, deutet das Skalenargument darauf hin, dass sie irgendwann in der Geschichte des Universums irgendwo existiert haben müssen. Da sie über einen beträchtlichen Zeitraum aus großer Entfernung nachgewiesen werden könnten, liegen viele weitere potenzielle Ursprungsorte in Reichweite menschlicher Beobachtung. Es ist unbekannt, ob das Paradoxon für die Milchstraße oder für das Universum als Ganzes stärker ausgeprägt ist. ^{[ 44 ]}

Die Theorien und Prinzipien der Drake-Gleichung stehen in engem Zusammenhang mit dem Fermi-Paradoxon. ^{[ 45 ]} Die Gleichung wurde 1961 von Frank Drake formuliert , um ein systematisches Verfahren zur Bewertung der zahlreichen Wahrscheinlichkeiten für die Existenz außerirdischen Lebens zu finden. Die Gleichung lautet: wobei die Anzahl der technologisch fortgeschrittenen Zivilisationen in der Milchstraße ist und als Produkt von ${\displaystyle N=R_{*}\cdot f_{\mathrm {p} }\cdot n_{\mathrm {e} }\cdot f_{\mathrm {l} }\cdot f_{\mathrm {i} }\cdot f_{\mathrm {c} }\cdot L,}$${\displaystyle N}$${\displaystyle N}$

• ${\displaystyle R_{*}}$, die Rate der Sternentstehung in der Galaxie;
• ${\displaystyle f_{p}}$, der Anteil der Sterne mit Planetensystemen ;
• ${\displaystyle n_{e}}$, die Anzahl der Planeten pro Sonnensystem mit einer für organisches Leben geeigneten Umgebung;
• ${\displaystyle f_{l}}$, der Anteil der geeigneten Planeten, auf denen organisches Leben auftritt;
• ${\displaystyle f_{i}}$, der Anteil der lebensfreundlichen Planeten, auf denen intelligentes Leben auftritt;
• ${\displaystyle f_{c}}$, der Anteil der Zivilisationen, die das technologische Niveau erreichen, auf dem detektierbare Signale ausgesendet werden können; und
• ${\displaystyle L}$, die Zeitspanne, in der diese Zivilisationen ihre Signale aussenden.

Das grundlegende Problem besteht darin, dass die letzten vier Terme ( , , , und ) völlig unbekannt sind, was statistische Schätzungen unmöglich macht. ^{[ 46 ]}${\displaystyle f_{l}}$${\displaystyle f_{i}}$${\displaystyle f_{c}}$${\displaystyle L}$

Die Drake-Gleichung wurde sowohl von Optimisten als auch von Pessimisten verwendet, mit völlig unterschiedlichen Ergebnissen. Das erste wissenschaftliche Treffen zur Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI), an dem unter anderem Frank Drake und Carl Sagan teilnahmen, spekulierte, dass die Anzahl der Zivilisationen in der Milchstraße etwa zwischen 1.000 und 100.000.000 liegt. ^{[ 47 ]} Frank Tipler und John D. Barrow hingegen verwendeten pessimistische Zahlen und vermuteten, dass die durchschnittliche Anzahl der Zivilisationen in einer Galaxie weit unter eins liegt. ^{[ 48 ]}

Fast alle Argumente, die die Drake-Gleichung einbeziehen, leiden unter dem Überschätzungseffekt , einem häufigen Fehler probabilistischer Überlegungen zu Ereignissen mit geringer Wahrscheinlichkeit. Dieser Fehler entsteht durch das Schätzen konkreter Zahlen für die Wahrscheinlichkeit von Ereignissen, deren Mechanismus nicht verstanden ist, wie beispielsweise die Wahrscheinlichkeit der Abiogenese auf einem erdähnlichen Planeten. Die Schätzungen variieren dabei um Hunderte von Größenordnungen . Eine Analyse, die einen Teil der mit diesem mangelnden Verständnis verbundenen Unsicherheit berücksichtigt, wurde von Anders Sandberg , Eric Drexler und Toby Ord durchgeführt . ^{[ 46 ]} Sie legen nahe, dass „eine beträchtliche Wahrscheinlichkeit ex ante besteht , dass es kein anderes intelligentes Leben in unserem beobachtbaren Universum gibt“.

Dennis Danielson und Christopher Graney argumentieren, dass optimistische Interpretationen der Drake-Gleichung eher ein historisches als ein wissenschaftliches Artefakt sind. Sie zeigen, dass sich im 17. und 18. Jahrhundert die Annahme etablierte, dass Planeten, die für organisches Leben geeignet sind, zahlreich vorhanden seien – entweder ohne wissenschaftliche Belege oder sogar trotz der damals verfügbaren Gegenbeweise. Diese Annahme hielt sich bis heute, obwohl seit dem späten 19. Jahrhundert immer mehr Belege für die Vielfalt von Planeten und Sternen gefunden wurden. Demnach ist das sogenannte Fermi-Paradoxon ihrer Ansicht nach nichts anderes als die Überwindung einer historischen Annahme durch die Wissenschaft, die die Bedeutung von Entdeckungen, beispielsweise über die Beschaffenheit von Planeten oder den Ursprung des Lebens, nie ausreichend gewürdigt hat. ^{[ 49 ] [ 50 ]}

Der Große Filter, ein 1996 von Robin Hanson eingeführtes Konzept , beschreibt alle Naturphänomene, die die Entwicklung von Leben aus unbelebter Materie zu einer fortgeschrittenen Zivilisation unwahrscheinlich machen . ^{[ 51 ] [ 3 ]} Das am weitesten verbreitete Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit ist die Abiogenese: ein allmählicher Prozess zunehmender Komplexität der ersten sich selbst replizierenden Moleküle durch einen zufällig ablaufenden chemischen Prozess. Weitere vorgeschlagene Große Filter sind die Entstehung eukaryotischer Zellen ^{[ Anmerkung 5 ]} , die Meiose oder einige der Schritte in der Evolution eines gehirnähnlichen Organs, das zu komplexen logischen Schlussfolgerungen fähig ist. ^{[ 52 ]}

Die Astrobiologen Dirk Schulze-Makuch und William Bains untersuchten die Geschichte des Lebens auf der Erde, einschließlich der konvergenten Evolution , und kamen zu dem Schluss, dass Übergänge wie die oxygenische Photosynthese , die eukaryotische Zelle , Vielzelligkeit und die Entwicklung von Werkzeuggebrauch bei intelligenten Organismen auf jedem erdähnlichen Planeten wahrscheinlich stattfinden, sofern genügend Zeit zur Verfügung steht. Sie argumentieren, dass der Große Filter Abiogenese, die Entstehung technologischer Intelligenz auf menschlichem Niveau oder die Unfähigkeit zur Besiedlung anderer Welten aufgrund von Selbstzerstörung oder Ressourcenmangel sein könnte. ^{[ 53 ]} Der Paläobiologe Olev Vinn vermutet hingegen, dass der Große Filter universelle biologische Wurzeln haben könnte, die mit dem evolutionären Verhalten von Tieren zusammenhängen. ^{[ 54 ]}

Im Jahr 2021 führten Hanson et al . die Konzepte von leisen, lauten und gierigen Aliens ein. Die vorgeschlagenen „lauten“ Aliens breiten sich rasant und gut nachweisbar im gesamten Universum aus und bestehen fort, während „leise“ Aliens schwer oder gar nicht nachweisbar sind und schließlich verschwinden. „Greifige“ Aliens verhindern die Entstehung anderer Zivilisationen in ihrem Einflussbereich , der sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt. Die Autoren argumentieren, dass, wenn laute Zivilisationen selten sind, wie es den Anschein hat, auch leise Zivilisationen selten sind. Die Studie legt nahe, dass sich die Menschheit in einem relativ frühen Stadium ihrer technologischen Entwicklung im potenziellen Zeitrahmen für intelligentes Leben im Universum befindet, da laute Aliens andernfalls von Astronomen beobachtet werden könnten. ^{[ 55 ] [ 56 ]}

Anfang 2013 untersuchten Anders Sandberg und Stuart Armstrong das Potenzial intelligenten Lebens, sich intergalaktisch im Universum auszubreiten, und die Auswirkungen auf das Fermi-Paradoxon. Ihre Studie legt nahe, dass intelligente Zivilisationen mit ausreichend Energie potenziell die gesamte Milchstraße innerhalb weniger Millionen Jahre kolonisieren und sich in einem kosmologisch kurzen Zeitraum auf nahegelegene Galaxien ausbreiten könnten. Sie schlussfolgern, dass eine intergalaktische Kolonisierung mit den Ressourcen eines einzelnen Planetensystems möglich erscheint und dass sie vergleichbar schwierig ist wie eine interstellare Kolonisierung. Daher sei das Fermi-Paradoxon deutlich gravierender als allgemein angenommen. ^{[ 57 ]}

Kritiker wie David Kipping argumentierten, dass das „Grabby Aliens“-Modell auf unbewiesenen Annahmen beruhe, nicht genügend wissenschaftliche Strenge aufweise, um empirisch widerlegbar zu sein, und schlugen andere Erklärungen für die vermutete frühe Entstehung des Menschen vor, beispielsweise die Unbewohnbarkeit von Planeten in M-Zwerg -Systemen. Robin Hanson hat auf diese Kritikpunkte reagiert. ^{[ 58 ]}

Anthropologisches Denken und die Frage, warum wir Menschen sind, werfen eine Reihe potenzieller Probleme für die Astrobiologie auf. Walter Barta argumentiert, dass Hansons Modell der gierigen Außerirdischen ein anthropisches Dilemma erzeugt. Laut Hansons Modell müssten die meisten Beobachter unserer Bezugsklasse selbst gierige Außerirdische sein. Dies führt zu der Frage, warum wir nicht als gierige Außerirdische existieren, sondern als eine auf einen einzigen Planeten beschränkte Spezies. ^{[ 59 ]}

Das Fermi-Paradoxon beruht auf zwei empirischen Belegen: der Existenz vieler potenziell bewohnbarer Planeten und dem Umstand, dass Menschen keine Hinweise auf Leben entdecken. Die erste Annahme, dass viele geeignete Planeten existieren, galt bereits zu Fermis Zeiten, wird aber seither durch die Entdeckung häufiger Exoplaneten gestützt . Bestehende Modelle sagen Milliarden bewohnbarer Welten in der Milchstraße voraus. ^{[ 60 ]}

Der zweite Teil des Paradoxons, dass Menschen keine Hinweise auf außerirdisches Leben finden, ist ebenfalls Gegenstand aktiver wissenschaftlicher Forschung. Dies umfasst sowohl Bemühungen, jegliche Anzeichen von Leben zu finden ^{[ 61 ]} , als auch gezielte Suche nach intelligentem Leben. Diese Suchen werden seit 1960 durchgeführt, und einige laufen noch. ^{[ Anmerkung 6 ]}

Obwohl Astronomen üblicherweise nicht nach außerirdischem Leben suchen, haben sie Phänomene beobachtet, die sie ohne die Annahme einer intelligenten Zivilisation als Ursache nicht unmittelbar erklären konnten. So wurden beispielsweise Pulsare bei ihrer Entdeckung 1967 aufgrund der präzisen Wiederholung ihrer Pulse als „kleine grüne Männchen “ (LGM) bezeichnet . ^{[ 62 ]} In allen Fällen wurden Erklärungen für solche Beobachtungen gefunden, die kein intelligentes Leben voraussetzen, ^{[ Anmerkung 7 ]} doch die Möglichkeit einer Entdeckung bleibt bestehen. ^{[ 63 ]} Vorgeschlagene Beispiele sind der Abbau von Asteroiden , der das Aussehen von Trümmerscheiben um Sterne verändern würde, ^{[ 64 ]} oder Spektrallinien, die durch die Endlagerung von Atommüll in Sternen entstehen. ^{[ 65 ]}

Die Entwicklung der Radiotechnologie und der Bau von Radioteleskopen gelten als natürlicher Fortschritt für technologisch fortgeschrittene Spezies ^{[ 66 ]} und könnten theoretisch Effekte erzeugen, die über interstellare Distanzen nachweisbar wären. Die gezielte Suche nach nicht-natürlichen Radiosignalen aus dem Weltraum könnte zur Entdeckung außerirdischer Zivilisationen führen. Empfindliche außerirdische Beobachter des Sonnensystems würden beispielsweise ungewöhnlich intensive Radiowellen für einen G2-Stern aufgrund der Fernseh- und Telekommunikationssendungen der Erde feststellen. Fehlt eine erkennbare natürliche Ursache, könnten außerirdische Beobachter auf die Existenz einer irdischen Zivilisation schließen. Solche Signale könnten entweder zufällige Nebenprodukte einer Zivilisation oder gezielte Kommunikationsversuche wie die Arecibo-Botschaft sein . Es ist unklar, ob solche „Leckagen“ – im Gegensatz zu einem gezielten Signal – von einer außerirdischen Zivilisation empfangen werden könnten. Die empfindlichsten Radioteleskope der Erde wären (Stand 2019) nicht in der Lage, ungerichtete Radiosignale (wie Breitband ) selbst in einer Entfernung von nur einem Bruchteil eines Lichtjahres zu erfassen ^{[ 67 ]} , doch andere Zivilisationen könnten theoretisch über deutlich leistungsfähigere Ausrüstung verfügen ^{[ 68 ] [ 69 ] .}

Zahlreiche Astronomen und Observatorien haben versucht und versuchen weiterhin, solche Hinweise zu finden, vor allem über SETI-Organisationen wie das SETI Institute und Breakthrough Listen . Mehrere Jahrzehnte SETI-Analysen haben jedoch keine ungewöhnlich hellen oder signifikant wiederkehrenden Radiosignale ergeben. ^{[ 70 ]}

Die Entdeckung und Klassifizierung von Exoplaneten ist ein sehr aktives Teilgebiet der Astronomie; der erste Kandidat für einen erdähnlichen Planeten innerhalb der habitablen Zone eines Sterns wurde 2007 entdeckt. ^{[ 71 ]} Neue Verbesserungen der Methoden zur Exoplanetenentdeckung und die Nutzung bestehender Methoden aus dem Weltraum (wie die Kepler- und TESS- Missionen) haben erdgroße Planeten entdeckt und charakterisiert sowie deren Lage in der habitablen Zone ihrer Sterne bestimmt. Diese Beobachtungsverbesserungen haben genauere Schätzungen der Häufigkeit dieser potenziell habitablen Welten ermöglicht, typischerweise im Bereich von 0,5 bis 1,0 potenziell habitablen Planeten pro Stern. ^{[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]}

Die Hart-Tipler-Vermutung ist eine Form der Kontraposition , die besagt, dass es wahrscheinlich kein anderes intelligentes Leben im Universum gibt, da man von solchem ​​Leben erwarten würde, dass es irgendwann solche Sonden entwickeln und aussenden würde. ^{[ 79 ] [ 80 ]} Selbstreplizierende Sonden könnten eine Galaxie von der Größe der Milchstraße in nur einer Million Jahren vollständig erforschen. ^{[ 12 ]} Würde auch nur eine einzige Zivilisation in der Milchstraße dies versuchen, könnten sich solche Sonden über die gesamte Galaxie ausbreiten. Eine weitere Spekulation für den Kontakt mit einer außerirdischen Sonde – die versuchen würde, Menschen zu finden – ist eine außerirdische Bracewell-Sonde . Ein solches hypothetisches Gerät wäre eine autonome Raumsonde, deren Zweck darin bestünde, außerirdische Zivilisationen aufzuspüren und mit ihnen zu kommunizieren (im Gegensatz zu von-Neumann-Sonden, die üblicherweise als rein explorativ beschrieben werden). Diese wurden als Alternative zum langsamen Dialog mit Lichtgeschwindigkeit zwischen weit entfernten Nachbarn vorgeschlagen. Anstatt die langen Verzögerungen eines Funkdialogs in Kauf zu nehmen, würde eine Sonde mit künstlicher Intelligenz nach einer außerirdischen Zivilisation suchen, um mit dieser in direkter Verbindung zu treten. Die Ergebnisse einer solchen Sonde müssten zwar weiterhin mit Lichtgeschwindigkeit an die Heimatzivilisation übermittelt werden, ein Informationsaustausch könnte jedoch in Echtzeit stattfinden. ^{[ 81 ]}

Die direkte Erforschung des Sonnensystems hat bisher keine Hinweise auf einen Besuch von Außerirdischen oder deren Sonden erbracht. Eine detaillierte Untersuchung ressourcenreicher Gebiete des Sonnensystems könnte jedoch Hinweise auf außerirdische Erkundungen liefern ^{[ 82 ] [ 83 ]} , allerdings ist das Sonnensystem als Ganzes relativ riesig und schwer zu erforschen. Versuche, hypothetische Bracewell-Sonden in Erdnähe zu signalisieren, anzulocken oder zu aktivieren, sind bisher gescheitert ^{[ 84 ] .}

1959 beobachtete Freeman Dyson , dass jede sich entwickelnde menschliche Zivilisation ihren Energieverbrauch stetig erhöht, und vermutete, dass eine Zivilisation versuchen könnte, einen Großteil der von einem Stern erzeugten Energie zu nutzen. Er schlug als Mittel dazu eine hypothetische „Dyson-Sphäre“ vor: eine Hülle oder Wolke aus Objekten, die einen Stern umschließt, um so viel Strahlungsenergie wie möglich zu absorbieren und zu nutzen. Ein solches astronomisches Manöver würde das beobachtete Spektrum des betreffenden Sterns drastisch verändern und es zumindest teilweise von den normalen Emissionslinien einer natürlichen Sternatmosphäre in die der Schwarzkörperstrahlung , wahrscheinlich mit einem Maximum im Infrarotbereich , umwandeln . Dyson spekulierte, dass fortgeschrittene außerirdische Zivilisationen durch die Untersuchung der Spektren von Sternen und die Suche nach einem solchen veränderten Spektrum entdeckt werden könnten. ^{[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]}

Es gab Versuche, Hinweise auf Dyson-Sphären zu finden, die die Spektren ihrer Kernsterne verändern würden. ^{[ 88 ]} Direkte Beobachtungen von Tausenden von Galaxien lieferten jedoch keine eindeutigen Beweise für künstliche Konstruktionen oder Modifikationen. ^{[ 86 ] [ 87 ] [ 89 ] [ 90 ]} Im Oktober 2015 wurde spekuliert, dass eine vom Weltraumteleskop Kepler beobachtete Verdunkelung des Lichts des Sterns KIC 8462852 auf eine im Aufbau befindliche Dyson-Sphäre zurückzuführen sein könnte. ^{[ 91 ] [ 92 ]} Weitere Beobachtungen im Jahr 2018 ergaben jedoch, dass das Ausmaß der Verdunkelung mit der Frequenz des Lichts variierte. Dies deutet darauf hin, dass Staub und nicht ein undurchsichtiges Objekt wie eine Dyson-Sphäre die Ursache für die Verdunkelung ist. ^{[ 93 ] [ 94 ]}

Diejenigen, die intelligentes außerirdisches Leben für (nahezu) unmöglich halten, argumentieren, dass die Bedingungen für die Evolution des Lebens – oder zumindest für die Evolution biologischer Komplexität – selten oder gar einzigartig für die Erde sind. Unter dieser Annahme, der sogenannten Seltene-Erde-Hypothese , die das Mittelmäßigkeitsprinzip ablehnt , gilt komplexes, vielzelliges Leben als äußerst ungewöhnlich. ^{[ 95 ]}

Die Hypothese der Seltenen Erden besagt, dass die Evolution biologischer Komplexität eine Vielzahl günstiger Umstände erfordert, darunter eine galaktische habitable Zone , einen Stern und einen oder mehrere Planeten mit den erforderlichen Bedingungen (z. B. eine ausreichend große, zusammenhängende habitable Zone , der Vorteil eines riesigen Wächters wie Jupiter und eines großen Mondes) , Bedingungen, die eine Magnetosphäre und Plattentektonik auf dem Planeten gewährleisten ^{[ 96 ]} , die chemische Zusammensetzung von Lithosphäre , Atmosphäre und Ozeanen sowie die Rolle von „evolutionären Pumpen“ wie massiven Vereisungen und seltenen Meteoriteneinschlägen . Am wichtigsten ist vielleicht, dass fortgeschrittenes Leben die Voraussetzungen für den Übergang (einiger) prokaryotischer zu eukaryotischen Zellen , die sexuelle Fortpflanzung und die kambrische Explosion benötigt .

In seinem Buch „Wonderful Life“ (1989) vermutete Stephen Jay Gould, dass sich der Mensch wahrscheinlich nie entwickelt hätte, wenn man die „Geschichte des Lebens“ bis zur kambrischen Explosion zurückgespult und ein oder zwei kleine Änderungen vorgenommen hätte. Andere Denker wie Fontana, Buss und Kauffman haben über die selbstorganisierenden Eigenschaften des Lebens geschrieben. ^{[ 97 ]} Andererseits liegt der entscheidende Faktor vielleicht noch weiter zurück: Der Astrophysiker Matt O’Dowd hat kürzlich die Eukaryogenese als plausiblen Kandidaten für einen solchen Faktor in der Vergangenheit identifiziert ^{[ 98 ],} angesichts der zunehmenden Schwierigkeiten, neue nützliche Proteine ​​für Prokaryoten zu finden. ^{[ 99 ]}

Es ist möglich, dass selbst bei häufigem Vorkommen komplexen Lebens Intelligenz (und folglich Zivilisationen) selten ist. ^{[ 52 ]} Zwar existieren Fernerkundungstechniken, die möglicherweise lebensfreundliche Planeten ohne technologische Spuren aufspüren könnten, ^{[ 100 ] [ 101 ]} doch keine dieser Techniken kann feststellen, ob das entdeckte Leben intelligent ist. Dies wird mitunter als das „Algen-vs.-Alumnae-Problem“ bezeichnet. ^{[ 102 ]}

Charles Lineweaver argumentiert, dass bei der Betrachtung extremer Merkmale im Tierreich Zwischenstadien nicht zwangsläufig zu „unvermeidlichen“ Ergebnissen führen. Beispielsweise sind große Gehirne nicht „unvermeidlicher“ oder konvergenter als die langen Nasen von Tieren wie Erdferkeln und Elefanten. Wie er betont, „hatten Delfine etwa 20  Millionen Jahre Zeit, ein Radioteleskop zu bauen, und haben es nicht getan.“ ^{[ 52 ]} Rebecca Boyle weist zudem darauf hin, dass von allen Arten, die sich in der Geschichte des Lebens auf der Erde entwickelt haben, nur eine – der Mensch, und auch nur in seinen Anfängen – jemals ins Weltall vorgedrungen ist. ^{[ 103 ]}

Angesichts der erwarteten Lebensdauer des Universums von mindestens einer Billion Jahren und seines Alters von rund 14 Milliarden Jahren ist es möglich, dass die Menschheit zum frühestmöglichen Zeitpunkt für die Entstehung intelligenten Lebens entstanden ist. Der Astrophysiker und Kosmologe Avi Loeb vermutet, dass die Erde ein sehr frühes Beispiel für einen lebensfreundlichen Planeten sein könnte und dass die Existenz solcher Planeten erst in Billionen von Jahren wahrscheinlich ist. Er vertritt die Ansicht, dass das Universum erst vor Kurzem einen Zustand erreicht hat, in dem Leben möglich ist, und dass dies der Grund dafür ist, dass die Menschheit noch kein außerirdisches Leben entdeckt hat. Die Hypothese der Erstgeborenen besagt, dass der Mensch die erste oder eine der ersten intelligenten Spezies ist, die sich entwickelt hat. Daher könnten in Zukunft viele intelligente Spezies existieren, derzeit jedoch nur wenige, wenn überhaupt. Darüber hinaus ist es möglich, dass diese Spezies, selbst wenn sie bereits existieren, sich langsamer entwickeln oder auf ihrem Heimatplaneten über begrenztere Ressourcen verfügen, was bedeuten könnte, dass sie länger als die Menschheit benötigen, um die Raumfahrt zu erreichen.

Neu entstehendes Leben könnte häufig aufgrund unkontrollierter Erwärmung oder Abkühlung auf seinen jungen Planeten aussterben. ^{[ 104 ]} Auf der Erde gab es zahlreiche große Aussterbeereignisse , die den Großteil der damals existierenden komplexen Arten vernichteten; das Aussterben der nicht-vogelartigen Dinosaurier ist das bekannteste Beispiel. Man geht davon aus, dass diese durch Ereignisse wie den Einschlag eines großen Asteroiden, massive Vulkanausbrüche oder astronomische Ereignisse wie Gammablitze verursacht wurden . ^{[ 105 ]} Es ist möglich, dass solche Aussterbeereignisse im gesamten Universum häufig vorkommen und intelligentes Leben oder zumindest seine Zivilisationen periodisch vernichten, bevor die Arten die Technologie zur Kommunikation mit anderen intelligenten Arten entwickeln können. ^{[ 106 ]}

Die Wahrscheinlichkeit des Aussterbens durch Naturereignisse ist jedoch im Zeitrahmen einer Zivilisationsgeschichte möglicherweise sehr gering. Basierend auf einer Analyse von Einschlagkratern auf Erde und Mond wird das durchschnittliche Intervall zwischen Einschlägen, die groß genug sind, um globale Folgen zu haben (wie der Chicxulub-Einschlag ), auf etwa 100 Millionen Jahre geschätzt. ^{[ 107 ]}

Dies ist das Argument, dass sich technologische Zivilisationen in der Regel oder unweigerlich selbst zerstören, bevor oder kurz nachdem sie Radio- oder Raumfahrttechnologie entwickelt haben. Der Astrophysiker Sebastian von Hoerner stellte fest, dass der Fortschritt von Wissenschaft und Technologie auf der Erde von zwei Faktoren angetrieben wird: dem Kampf um die Vorherrschaft und dem Wunsch nach einem bequemen Leben. Ersteres führt potenziell zur vollständigen Vernichtung, während Letzteres zu biologischer oder mentaler Degeneration führen kann. ^{[ 108 ]} Mögliche Ursachen für die Vernichtung durch globale Probleme, bei denen die globale Vernetzung die Menschheit tatsächlich verwundbarer als widerstandsfähig macht, ^{[ 109 ]} sind vielfältig, ^{[ 110 ]} darunter Krieg, versehentliche Umweltverschmutzung oder -schädigung, die Entwicklung der Biotechnologie , ^{[ 111 ]} synthetisches Leben wie Spiegelwesen , ^{[ 112 ]} Ressourcenknappheit , Klimawandel [ ^{113 ]} oder künstliche Intelligenz . Dieses allgemeine Thema wird sowohl in der Fiktion als auch in wissenschaftlichen Hypothesen untersucht ^{. [ 114 ]}

1966 spekulierten Sagan und Shklovskii , dass sich technologische Zivilisationen entweder innerhalb eines Jahrhunderts nach Entwicklung interstellarer Kommunikationsfähigkeit selbst zerstören oder ihre selbstzerstörerischen Tendenzen beherrschen und Milliarden von Jahren überleben werden. ^{[ 115 ]} Selbstvernichtung lässt sich auch thermodynamisch betrachten : Da Leben ein geordnetes System ist , das sich gegen die Tendenz zur Unordnung selbst erhalten kann , könnte Stephen Hawkings „externe Übertragung“ oder interstellare Kommunikationsphase, in der Wissensproduktion und Wissensmanagement wichtiger sind als die Informationsübertragung durch Evolution , den Punkt markieren, an dem das System instabil wird und sich selbst zerstört. ^{[ 116 ] [ 117 ]} Hawking betont hier die Selbstgestaltung des menschlichen Genoms ( Transhumanismus ) oder die Verbesserung durch Maschinen (z. B. Gehirn-Computer-Schnittstellen ), um die menschliche Intelligenz zu steigern und Aggressionen zu reduzieren . Ohne diese Maßnahmen, so impliziert er, könnte die menschliche Zivilisation kollektiv zu ungebildet sein, um in einem zunehmend instabilen System zu überleben. Beispielsweise kann die Entwicklung von Technologien während der Phase der „externen Übertragung“, wie die Bewaffnung mit künstlicher allgemeiner Intelligenz oder Antimaterie , nicht mit einer entsprechenden Steigerung der menschlichen Fähigkeit einhergehen, die eigenen Erfindungen zu kontrollieren. Folglich nimmt die Unordnung im System zu: Die globale Ordnung kann zunehmend destabilisiert werden, was die Fähigkeit der Menschheit, die oben genannten möglichen Vernichtungsmittel zu beherrschen, verschlechtert und zu einem globalen gesellschaftlichen Zusammenbruch führt .

Ein weniger theoretisches Beispiel ist die Ressourcenknappheit auf polynesischen Inseln, von denen die Osterinsel nur die bekannteste ist. David Brin weist darauf hin, dass es während der Expansionsphase von 1500 v. Chr. bis 800 n. Chr. Zyklen der Überbevölkerung gab, gefolgt von periodischen Dezimierungen der männlichen Bevölkerung durch Krieg oder Rituale. Er schreibt: „Es gibt viele Berichte von Inseln, deren Männer beinahe ausgelöscht wurden – manchmal durch interne Konflikte, manchmal durch eindringende Männer von anderen Inseln.“ ^{[ 118 ]}

Eine Studie von Adam Frank et al. aus dem Jahr 2018, die untergegangene Zivilisationen wie die Osterinsel als Modelle nutzte, postulierte, dass der durch energieintensive Zivilisationen verursachte Klimawandel die Nachhaltigkeit solcher Zivilisationen verhindern und somit das paradoxe Fehlen von Beweisen für intelligentes außerirdisches Leben erklären könnte. Basierend auf der Theorie dynamischer Systeme untersuchte die Studie, wie technologische Zivilisationen (Exo-Zivilisationen) Ressourcen verbrauchen und welche Rückkopplungseffekte dieser Verbrauch auf ihre Planeten und deren Tragfähigkeit hat . Laut Adam Frank: „Es geht darum zu erkennen, dass der Klimawandel möglicherweise ein allgemeines Phänomen ist. Die Gesetze der Physik gebieten, dass jede junge Bevölkerung, die eine energieintensive Zivilisation wie die unsere aufbaut, Rückkopplungen auf ihren Planeten auslöst. Den Klimawandel in diesem kosmischen Kontext zu betrachten, kann uns einen besseren Einblick in die aktuellen Geschehnisse und deren Bewältigung geben.“ ^{[ 119 ]} Ihr Modell, das das Anthropozän verallgemeinert , führt zu vier verschiedenen Ergebnissen:

• Massensterben: Ein Szenario, in dem die Bevölkerung schnell wächst und die Tragfähigkeit des Planeten übersteigt, was zu einem Populationsmaximum mit anschließendem rapiden Rückgang führt . Die Bevölkerung stabilisiert sich schließlich auf einem deutlich niedrigeren Gleichgewichtsniveau, wodurch sich der Planet teilweise erholen kann.
• Nachhaltigkeit : Ein Szenario, in dem Zivilisationen erfolgreich von umweltschädlichen Ressourcen (wie fossilen Brennstoffen) auf nachhaltige Ressourcen (wie Solarenergie) umsteigen, bevor es zu gravierenden Umweltschäden kommt. Dadurch können Zivilisation und Planet ein stabiles Gleichgewicht erreichen und katastrophale Folgen vermeiden.
• Zusammenbruch ohne Ressourcenumstellung: In diesem Szenario nehmen Bevölkerungswachstum und Umweltzerstörung rasant zu. Die Zivilisation stellt nicht rechtzeitig auf nachhaltige Ressourcen um, was zu einem totalen Zusammenbruch führt, bei dem ein Kipppunkt überschritten wird und die Bevölkerung stark zurückgeht.
• Zusammenbruch durch Ressourcenwandel: Ähnlich dem vorherigen Szenario, jedoch versucht die Zivilisation in diesem Fall, auf nachhaltige Ressourcen umzusteigen. Der Wandel kommt jedoch zu spät, und die Umweltschäden sind irreversibel, was letztendlich zum Zusammenbruch der Zivilisation führt. ^{[ 120 ] [ 121 ]}

Eine weitere Hypothese besagt, dass intelligente Spezies ab einem gewissen technologischen Entwicklungsstand andere intelligente Spezies bei deren Auftreten vernichten werden, möglicherweise mithilfe selbstreplizierender Sonden . Der Science-Fiction-Autor Fred Saberhagen hat diese Idee in seiner Berserker- Reihe untersucht , ebenso wie der Physiker Gregory Benford ^{[ 122 ]} und auch der Science-Fiction-Autor Greg Bear in seinem Roman „Die Schmiede Gottes“ ^{[ 123 ]} sowie später Liu Cixin in seiner „Die drei Sonnen“ -Reihe.

Eine Spezies könnte aus expansionistischen Motiven, Gier, Paranoia oder Aggression eine solche Ausrottung begehen. 1981 argumentierte der Kosmologe Edward Harrison , dass ein solches Verhalten ein Akt der Vorsicht wäre: Eine intelligente Spezies, die ihre selbstzerstörerischen Tendenzen überwunden hat, könnte jede andere Spezies, die auf galaktische Expansion aus ist, als Bedrohung ansehen. ^{[ 124 ]} Es wurde auch vorgeschlagen, dass eine erfolgreiche außerirdische Spezies ein Superprädator wäre , wie der Mensch. ^{[ 125 ] [ 126 ]} Eine weitere Möglichkeit beruft sich auf die „ Tragödie der Allmende “ und das anthropische Prinzip : Die erste Lebensform, die interstellare Reisen erreicht, wird zwangsläufig (wenn auch unbeabsichtigt) die Entstehung von Konkurrenten verhindern, und der Mensch ist zufällig die erste. ^{[ 127 ] [ 128 ]}

Es ist möglich, dass außerirdische Zivilisationen nur kurzzeitig über ihre Radiostrahlung nachweisbar sind, was die Wahrscheinlichkeit ihrer Entdeckung verringert. Üblicherweise geht man davon aus, dass Zivilisationen durch technologischen Fortschritt die Bedeutung von Radiostrahlung überwinden. ^{[ 129 ]} Es könnten jedoch auch andere Abstrahlungsquellen existieren, beispielsweise Mikrowellen, die zur Energieübertragung von Sonnensatelliten zu Bodenstationen genutzt werden. ^{[ 130 ]} Zu diesem ersten Punkt schrieb Seth Shostak 2006 in einem Artikel in Sky & Telescope : „Darüber hinaus dürfte die Radiostrahlung eines Planeten mit dem Fortschritt einer Zivilisation und der Verbesserung ihrer Kommunikationstechnologie immer schwächer werden. Die Erde selbst vollzieht zunehmend einen Wandel von herkömmlichen Rundfunkübertragungen hin zu verlustfreien Kabeln und Glasfasern sowie von primitiven, aber offensichtlichen Trägerwellenübertragungen hin zu subtileren, schwer erkennbaren Spreizspektrumübertragungen.“ ^{[ 131 ]}

Hypothetisch betrachtet könnten hochentwickelte außerirdische Zivilisationen die Kommunikation über elektromagnetische Felder hinaus vollständig aufgeben und stattdessen Technologien nutzen, die von der Menschheit weder entwickelt noch verwendet wurden. ^{[ 132 ]} Einige Wissenschaftler vermuten, dass hochentwickelte Zivilisationen Neutrinosignale aussenden könnten . ^{[ 133 ]} Sollten solche Signale existieren, wären sie mit Neutrinodetektoren nachweisbar , die sich Stand 2009 für andere Zwecke im Bau befanden. ^{[ 134 ]}

Eine weitere Möglichkeit ist, dass menschliche Theoretiker unterschätzt haben, wie sehr sich außerirdisches Leben von dem auf der Erde unterscheiden könnte. Außerirdische könnten psychologisch nicht bereit sein, mit Menschen zu kommunizieren. Vielleicht ist die menschliche Mathematik auf die Erde beschränkt und wird von anderen Lebensformen nicht geteilt ^{[ 135 ]} , obwohl andere argumentieren, dass dies nur für abstrakte Mathematik gilt, da die Mathematik der Physik ähnlich sein muss (zumindest in den Ergebnissen, wenn nicht in den Methoden) ^{[ 136 ] .}

In seinem 2009 erschienenen Buch schrieb der SETI-Wissenschaftler Seth Shostak : „Unsere Experimente [wie beispielsweise Pläne zum Einsatz von Bohranlagen auf dem Mars] suchen immer noch nach der Art von Außerirdischen, die Percival Lowell [Astronom, der glaubte, Kanäle auf dem Mars beobachtet zu haben] angesprochen hätte.“ ^{[ 137 ]}

Auch die Physiologie könnte eine Kommunikationsbarriere darstellen. Carl Sagan spekulierte, dass außerirdische Spezies Denkprozesse haben könnten, die um Größenordnungen langsamer (oder schneller) als die des Menschen ablaufen. ^{[ 138 ]} Eine von dieser Spezies ausgesendete Nachricht könnte für Menschen wie zufälliges Hintergrundrauschen erscheinen und daher unbemerkt bleiben.

Paul Davies führte aus, dass die bloße Vorstellung eines Computers, der durch die Manipulation interner Daten Arbeit verrichtet, vor 500 Jahren möglicherweise überhaupt nicht als Technologie angesehen worden wäre. Er schreibt: „Könnte es eine noch höhere Ebene geben  ? […] Wenn ja, wäre diese ‚dritte Ebene‘ niemals durch Beobachtungen auf der Informationsebene, geschweige denn auf der Materieebene, manifestierbar. Es gibt kein Vokabular, um die dritte Ebene zu beschreiben, aber das bedeutet nicht, dass sie nicht existiert, und wir müssen offen für die Möglichkeit sein, dass außerirdische Technologie auf der dritten Ebene oder vielleicht der vierten, fünften  […] Ebene operiert.“ ^{[ 139 ]}

Arthur C. Clarke vermutete, dass „unsere Technologie noch immer lächerlich primitiv sein muss; wir gleichen wohl Dschungelbewohnern, die auf das Dröhnen von Trommeln lauschen, während der Äther um sie herum mehr Worte pro Sekunde transportiert, als sie in ihrem ganzen Leben aussprechen könnten.“ ^{[ 140 ]} Ein anderer Gedanke besagt, dass technologische Zivilisationen unweigerlich eine technologische Singularität erleben und einen postbiologischen Charakter annehmen. ^{[ 141 ]}

Als Reaktion auf Tiplers Idee selbstreplizierender Sonden schrieb Stephen Jay Gould: „Ich muss gestehen, dass ich einfach nicht weiß, wie ich auf solche Argumente reagieren soll. Ich habe schon genug Schwierigkeiten, die Pläne und Reaktionen der mir nahestehenden Menschen vorherzusagen. Die Gedanken und Leistungen von Menschen in anderen Kulturen verblüffen mich meist. Ich kann beim besten Willen nicht mit Sicherheit sagen, was eine außerirdische Intelligenzquelle tun könnte.“ ^{[ 142 ] [ 143 ]}

Einer Studie von Frank et al. zufolge kolonisieren fortgeschrittene Zivilisationen möglicherweise nicht die gesamte Galaxie, da sie sich in einem stabilen Expansionsmuster befinden könnten. Diese Hypothese besagt, dass Zivilisationen ein stabiles Expansionsmuster erreichen könnten, in dem sie weder zusammenbrechen noch sich aggressiv über die gesamte Galaxie ausbreiten. ^{[ 144 ]} Ein Artikel in Popular Science vom Februar 2019 stellt fest: „Für eine monolithische Superzivilisation mag die Eroberung der Milchstraße und die Errichtung eines einheitlichen galaktischen Imperiums unvermeidlich sein, doch die meisten Kulturen sind weder monolithisch noch super – zumindest wenn man unsere bisherigen Erfahrungen als Maßstab nimmt.“ ^{[ 145 ]} Der Astrophysiker Adam Frank führte zusammen mit Koautoren wie dem Astronomen Jason Wright verschiedene Simulationen durch, in denen sie Faktoren wie die Lebensdauer von Siedlungen, den Anteil geeigneter Planeten und die Ladezeiten zwischen den Starts variierten. Sie stellten fest, dass viele ihrer Simulationen scheinbar zu einer „dritten Kategorie“ führten, in der die Milchstraße auf unbestimmte Zeit teilweise besiedelt bleibt. ^{[ 145 ]} In der Zusammenfassung ihrer Veröffentlichung von 2019 heißt es: „Diese Ergebnisse widerlegen die Verbindung zwischen Harts berühmtem ‚Fakt A‘ (derzeit keine interstellaren Besucher auf der Erde) und der Schlussfolgerung, dass die Menschheit daher die einzige technologische Zivilisation in der Galaxie sein müsse. Konkret lassen unsere Lösungen Situationen zu, in denen unsere gegenwärtigen Umstände mit einer ansonsten stabilen Galaxie im Gleichgewichtszustand vereinbar sind.“ ^{[ 144 ]}

Ein alternatives Szenario sieht vor, dass langlebige Zivilisationen Sterne nur dann kolonisieren, wenn sie sich ihnen am nächsten kommen. Da massearme K- und M-Zwerge die mit Abstand häufigsten Hauptreihensterne in der Milchstraße sind, ist es wahrscheinlicher, dass sie bestehenden Zivilisationen nahe kommen. Diese Sterne haben eine längere Lebensdauer, was für eine solche Zivilisation von Vorteil sein könnte. Eine interstellare Reisereichweite von 0,3 Lichtjahren reicht theoretisch aus, um alle M-Zwerge der Galaxie innerhalb von 2 Milliarden Jahren zu kolonisieren. Wird die Reisereichweite auf 2 Lichtjahre erhöht, können im gleichen Zeitraum auch alle K-Zwerge kolonisiert werden. ^{[ 146 ]}

Avi Loeb schlägt vor, dass eine mögliche Erklärung für das Fermi-Paradoxon in der Virtual-Reality- Technologie liegt. Angehörige außerirdischer Zivilisationen könnten es vorziehen, Zeit in virtuellen Welten oder Metaversen mit anderen physikalischen Gesetzen zu verbringen, anstatt sich auf die Kolonisierung von Planeten zu konzentrieren. ^{[ 147 ]} Nick Bostrom vermutet, dass einige hochentwickelte Wesen ihre physische Form vollständig ablegen, massive künstliche virtuelle Umgebungen erschaffen, sich durch Bewusstseinsübertragung in diese Umgebungen transferieren und vollständig innerhalb virtueller Welten existieren könnten, wobei sie das äußere physikalische Universum ignorieren. ^{[ 148 ]}

Es ist möglich, dass intelligentes außerirdisches Leben ein zunehmendes Desinteresse an seiner Außenwelt entwickelt. ^{[ 149 ]} Möglicherweise wird jede ausreichend fortgeschrittene Gesellschaft bereits lange vor der Fähigkeit zu fortgeschrittenen Raumfahrtformen hochgradig ansprechende Medien und Unterhaltungsangebote entwickeln, wobei die Attraktivität dieser sozialen Errungenschaften aufgrund ihrer geringeren Komplexität jedes Interesse an komplexen und kostspieligen Unterfangen wie Weltraumforschung und -kommunikation übertreffen wird. Sobald eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation ihre Umwelt beherrscht und die meisten ihrer physischen Bedürfnisse durch Technologie befriedigt sind, werden verschiedene soziale Technologien und Unterhaltungstechnologien, einschließlich virtueller Realität, voraussichtlich zu den Hauptantriebskräften und Motivationen dieser Zivilisation. ^{[ 150 ]}

Während die Ablösung ihrer Schöpfer durch künstliche Intelligenz das Fermi-Paradoxon nur verschärfen könnte, etwa durch die Ermöglichung der Kolonisierung der Galaxie mittels sich selbst replizierender Sonden , ist es auch möglich, dass sich künstliche Intelligenz nach der Ablösung ihrer Schöpfer aus verschiedenen Gründen entweder nicht ausbreitet oder nicht fortbesteht. ^{[ 151 ]} Michael A. Garrett hat vorgeschlagen, dass biologische Zivilisationen die Geschwindigkeit des Fortschritts von KI-Systemen möglicherweise generell unterschätzen und nicht rechtzeitig darauf reagieren, wodurch diese zu einem möglichen großen Filter werden könnten. Er argumentiert außerdem, dass dies die Lebensdauer hochentwickelter technologischer Zivilisationen auf unter 200 Jahre begrenzen und somit das von SETI beobachtete große Schweigen erklären könnte. ^{[ 152 ]}

Die Fähigkeit einer außerirdischen Kultur, andere Sternensysteme zu kolonisieren, basiert auf der Annahme, dass interstellare Reisen technologisch machbar sind. Obwohl das gegenwärtige Verständnis der Physik Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit ausschließt , scheinen dem Bau von „langsamen“ interstellaren Raumschiffen keine größeren theoretischen Hindernisse im Wege zu stehen, auch wenn die dafür erforderlichen technischen Fähigkeiten die derzeitigen menschlichen Möglichkeiten deutlich übersteigen. Diese Idee liegt dem Konzept der Von-Neumann-Sonde und der Bracewell-Sonde als potenzieller Beweis für außerirdische Intelligenz zugrunde.

Es ist jedoch möglich, dass die Wissenschaft die Machbarkeit und die Kosten einer solchen interstellaren Kolonisierung nicht angemessen einschätzen kann. Theoretische Hürden sind möglicherweise noch nicht verstanden, und der Ressourcenbedarf könnte so groß sein, dass es unwahrscheinlich ist, dass sich eine Zivilisation einen solchen Versuch leisten könnte. Selbst wenn interstellare Reisen und Kolonisierung möglich sind, könnten sie schwierig sein, was zu einer allmählicheren, auf Perkolation beruhenden Kolonisierung führen würde . ^{[ 153 ] [ 154 ]}

Kolonisierungsbestrebungen erfolgen möglicherweise nicht als unaufhaltsamer, hyperaggressiver Ansturm, sondern eher als ungleichmäßige Tendenz zur Ausbreitung, die sich allmählich ausbreitet und aufgrund der enormen Kosten und der Erwartung, dass Kolonien unweigerlich eine eigene Kultur und Zivilisation entwickeln, schließlich abebbt. Kolonisierung kann daher in Clustern erfolgen, wobei große Gebiete zu jedem Zeitpunkt unbesiedelt bleiben und Planeten den Kolonisierungsprozess erst dann wieder aufnehmen, wenn ihre Bevölkerung die Tragfähigkeit ihres Planeten übersteigt. ^{[ 153 ] [ 154 ]}

Wenn eine künstliche Intelligenz mit menschenähnlichen Fähigkeiten möglich ist und sich solche Konstrukte über enorme Entfernungen übertragen und auf einer entfernten Maschine wiederherstellen lassen, dann wäre die Erforschung der Galaxie per Raumflug wirtschaftlich wenig sinnvoll. Louis K. Scheffer berechnet die Kosten der Funkübertragung von Informationen durch den Weltraum auf einen Faktor von 10⁸ bis 10¹⁷, was günstiger ist als ein Raumflug ^. Für ^eine Maschinenzivilisation sind die Kosten interstellarer Reisen daher im Vergleich zur effizienteren Option, Rechensignale durch den Weltraum zu bereits etablierten Standorten zu senden, enorm. Nachdem die erste Zivilisation die Galaxie physisch erforscht oder kolonisiert und solche Maschinen zur einfacheren Erkundung entsandt hat, könnten nachfolgende Zivilisationen, die Kontakt mit der ersten aufgenommen haben, die Galaxie durch intelligente Gedankenübertragung auf die von der ersten Zivilisation gebauten Maschinen kostengünstiger, schneller und einfacher erkunden. Da ein Sternensystem jedoch nur eine solche entfernte Maschine benötigt und die Kommunikation höchstwahrscheinlich hochgerichtet, mit hohen Frequenzen und minimalem Energieaufwand übertragen wird, um wirtschaftlich zu sein, wären solche Signale von der Erde aus schwer zu empfangen. ^{[ 155 ]}

Im Gegensatz dazu besagt das kontraintuitive Jevons-Paradoxon in der Wirtschaftswissenschaft , dass höhere Produktivität zu höherer Nachfrage führt . Anders ausgedrückt: Gesteigerte wirtschaftliche Effizienz führt zu höherem Wirtschaftswachstum. Beispielsweise birgt der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien das Risiko, nicht direkt zu einem Rückgang des Verbrauchs fossiler Brennstoffe zu führen, sondern vielmehr zusätzliches Wirtschaftswachstum zu generieren, da fossile Brennstoffe stattdessen für alternative Zwecke verwendet werden. Technologische Innovationen ermöglichen es der menschlichen Zivilisation somit, ein höheres Konsumniveau zu erreichen , anstatt lediglich den bestehenden Konsum auf einem stabilen Niveau effizienter zu gestalten. ^{[ 156 ]}

Amedeo Balbi und Adam Frank schlagen das Konzept eines „ Sauerstoffengpasses “ für die Entstehung der für die Raumfahrt notwendigen industriellen Produktion vor. Der „Sauerstoffengpass“ bezieht sich auf den kritischen Sauerstoffgehalt der Atmosphäre, der für Feuer und Verbrennung erforderlich ist . Die Sauerstoffkonzentration in der Erdatmosphäre beträgt etwa 21 %, war aber in der Vergangenheit deutlich niedriger und könnte auch auf vielen Exoplaneten niedriger sein. Die Autoren argumentieren, dass die für die Existenz komplexen Lebens und komplexer Ökosysteme erforderliche Sauerstoffschwelle zwar relativ niedrig ist, industrielle Prozesse, die notwendige Vorläufer der Raumfahrt darstellen – insbesondere die Metallverhüttung und viele Formen der Stromerzeugung – jedoch höhere Sauerstoffkonzentrationen von mindestens etwa 18 % benötigen. Ein Planet mit ausreichend Sauerstoff für intelligentes Leben, aber nicht für die Entwicklung fortgeschrittener Metallurgie, wäre technologisch durch seine extrem begrenzten industriellen Kapazitäten eingeschränkt, die wahrscheinlich nicht für die Raumfahrt ausreichen. Daher ist das Vorhandensein hoher Sauerstoffkonzentrationen in der Atmosphäre eines Planeten nicht nur eine potenzielle Biosignatur, sondern auch ein entscheidender Faktor für die Entstehung nachweisbarer technologischer Zivilisationen. ^{[ 157 ]}

Eine weitere Hypothese in dieser Kategorie ist die „Wasserwelten-Hypothese“. Laut dem Autor und Wissenschaftler David Brin : „Es stellt sich heraus, dass sich unsere Erde am äußersten Rand der dauerhaft bewohnbaren – oder ‚ Goldlöckchen‘ -Zone – unserer Sonne befindet. Und die Erde könnte eine Anomalie darstellen. Möglicherweise haben wir aufgrund unserer Nähe zur Sonne eine ungewöhnlich sauerstoffreiche Atmosphäre und für einen Wasserplaneten ungewöhnlich wenig Ozean . Mit anderen Worten: 32 Prozent kontinentale Masse könnten für Wasserplaneten ein hoher Wert sein …“ ^{[ 158 ]} Brin fährt fort: „In diesem Fall wäre die Evolution von Lebewesen wie uns, mit Händen, Feuer und all dem, in der Galaxie selten. Wenn wir dann Raumschiffe bauen und hinausfliegen, finden wir vielleicht unzählige Lebenswelten, aber sie sind alle wie Polynesien. Wir finden dort draußen unzählige intelligente Lebensformen, aber es sind alles Delfine, Wale und Tintenfische, die niemals eigene Raumschiffe bauen könnten. Was für ein perfektes Universum für uns, denn …“ Niemand könnte uns herumkommandieren, und wir könnten die Reisenden, die Star-Trek- Leute, die Raumschiffbauer, die Polizisten und so weiter sein.“ ^{[ 158 ]}

Es ist möglich, dass außerirdische Spezies mit Intelligenz existieren, diese aber primitiv sind oder noch nicht den für die Kommunikation notwendigen technologischen Entwicklungsstand erreicht haben. Solche Zivilisationen wären, ebenso wie nicht-intelligentes Leben, von der Erde aus sehr schwer zu entdecken. ^{[ 102 ]} Eine Reise mit herkömmlichen Raketen zu den nächsten Sternen würde Hunderttausende von Jahren dauern. ^{[ 159 ]}

Für Skeptiker untermauert die Tatsache, dass in der gesamten Geschichte des Lebens auf der Erde nur eine einzige Spezies eine Zivilisation entwickelt hat, die zur Raumfahrt fähig ist , und dies auch nur in einem frühen Stadium, die Annahme, dass technologisch hochentwickelte Zivilisationen im Universum selten sind. ^{[ 160 ]}

Der rasante wissenschaftliche und technologische Fortschritt des 18. bis 20. Jahrhunderts ( Industrielle Revolution ) im Vergleich zu früheren Epochen führte zu der weitverbreiteten Annahme, dass sich dieser Fortschritt exponentiell fortsetzen und schließlich das für die Weltraumforschung notwendige Niveau erreichen würde. Die Hypothese der „universellen Grenze der technologischen Entwicklung“ (ULTD) besagt, dass das Wachstumspotenzial einer Zivilisation begrenzt ist und diese Grenze weit unterhalb des für die Weltraumforschung erforderlichen Niveaus liegen kann. Solche Grenzen können auf der enormen Belastung der planetaren Ressourcen durch Raumflüge, physikalischen Beschränkungen (wie der Unmöglichkeit von Überlichtgeschwindigkeit ) und sogar auf biologischen Gegebenheiten der jeweiligen Spezies beruhen. ^{[ 161 ]}

Den SETI -Programmen liegen einige Annahmen zugrunde, die dazu führen können, dass Sucher vorhandene Signale übersehen. Außerirdische könnten beispielsweise Signale mit sehr hoher oder niedriger Datenrate aussenden oder ungewöhnliche (für uns Menschen) Frequenzen verwenden , wodurch sie schwer vom Hintergrundrauschen zu unterscheiden wären. Signale könnten auch von Nicht- Hauptreihensternsystemen ausgesendet werden, die für die menschliche Suche weniger Priorität haben; unsere Programme gehen davon aus, dass die meisten außerirdischen Lebensformen sonnenähnliche Sterne umkreisen . ^{[ 162 ]}

Die größte Herausforderung liegt im enormen Umfang der Radiosuche nach Signalen (die praktisch das gesamte beobachtbare Universum umfasst), den begrenzten Ressourcen für SETI und der Empfindlichkeit moderner Instrumente. SETI schätzt beispielsweise, dass mit einem so empfindlichen Radioteleskop wie dem Arecibo-Observatorium die Fernseh- und Radiosendungen der Erde nur bis zu einer Entfernung von 0,3 Lichtjahren nachweisbar wären – weniger als ein Zehntel der Entfernung zum nächsten Stern. Ein Signal lässt sich wesentlich leichter erfassen, wenn es sich um eine gezielte, starke Übertragung an die Erde handelt. Solche Signale könnten über Entfernungen von Hunderten bis Zehntausenden von Lichtjahren detektiert werden. ^{[ 163 ]} Dies bedeutet jedoch, dass die Detektoren einen geeigneten Frequenzbereich abdecken und sich in dem Bereich des Weltraums befinden müssen, in den der Strahl gesendet wird. Viele SETI-Projekte gehen davon aus, dass außerirdische Zivilisationen gezielte Signale wie die Arecibo-Botschaft aussenden, um gefunden zu werden. Mit dem Fortschritt der menschlichen Kommunikationstechnologie haben wir die Nutzung von Breitband-Funkübertragungen zugunsten effizienterer Methoden mit höherer Bandbreite wie Satellitenkommunikation und Glasfasertechnik reduziert . Es ist möglich, dass außerirdische Zivilisationen, da sie – wie wir – weitgehend auf Hochleistungs-Funkübertragungen verzichtet haben, nur noch sehr wenige oder gar keine detektierbaren Signale aussenden.

Um außerirdische Zivilisationen anhand ihrer Radiostrahlung aufzuspüren, benötigen Beobachter auf der Erde daher sehr empfindliche Instrumente und müssen zudem darauf hoffen, dass:

1) Außerirdische haben Funktechnologie entwickelt, und

2) Außerirdische nutzen Radio als primäres Kommunikationsmittel, und

3) Aus unbekannten Gründen sind ihre Sender um Größenordnungen leistungsstärker als unsere, oder sie senden absichtlich Hochleistungs-Funksignale in Richtung Erde, um im Rahmen ihrer Bemühungen, mit anderen Zivilisationen Kontakt aufzunehmen, Kontakt aufzunehmen.

4) Wir hören zur richtigen Zeit mit der richtigen Frequenz zu, und

5) Wir erkennen ihre Übermittlung als einen Kommunikationsversuch an.

Die Fähigkeit der Menschheit, intelligentes außerirdisches Leben aufzuspüren, besteht erst seit einem sehr kurzen Zeitraum – ab 1937, wenn man die Erfindung des Radioteleskops als Wendepunkt nimmt – und der Homo sapiens ist eine geologisch junge Spezies. Die gesamte bisherige Geschichte des modernen Menschen ist im kosmologischen Maßstab ein sehr kurzer Zeitraum, und Radiowellen werden erst seit 1895 ausgesendet. Daher ist es weiterhin möglich, dass die Menschheit weder lange genug existiert noch sich ausreichend auffällig gemacht hat, um von außerirdischer Intelligenz entdeckt zu werden. ^{[ 164 ]}

Es ist möglich, dass technologisch hochentwickelte außerirdische Zivilisationen existieren, die keine Kolonisierung anstreben, aber schlichtweg zu weit voneinander entfernt sind, um eine sinnvolle wechselseitige Kommunikation zu ermöglichen. ^{[ 165 ]} Sebastian von Hoerner schätzte die durchschnittliche Lebensdauer einer Zivilisation auf 6.500 Jahre und die durchschnittliche Entfernung zwischen Zivilisationen in der Milchstraße auf 1.000 Lichtjahre. ^{[ 108 ]} Sind zwei Zivilisationen mehrere tausend Lichtjahre voneinander entfernt, ist es denkbar, dass eine oder beide Kulturen aussterben, bevor ein sinnvoller Dialog zustande kommt. Menschliche Suchaktionen könnten zwar ihre Existenz nachweisen, doch die Kommunikation bliebe aufgrund der Entfernung unmöglich. Es wurde vorgeschlagen, dieses Problem durch den Kontakt und die Kommunikation mittels einer Bracewell-Sonde etwas zu entschärfen . In diesem Fall könnte zumindest ein Partner im Austausch wertvolle Informationen erhalten. Alternativ könnte eine Zivilisation ihr Wissen auch einfach verbreiten und es dem Empfänger überlassen, daraus etwas Sinnvolles zu machen. Dies ähnelt der Informationsübertragung von antiken Zivilisationen in die Gegenwart ^{[ 166 ]} . Die Menschheit hat ähnliche Aktivitäten unternommen, wie beispielsweise die Arecibo-Botschaft , die Informationen über intelligente Spezies der Erde übermitteln könnte, selbst wenn sie keine oder keine rechtzeitige Antwort für die Menschheit hervorruft. Es ist möglich, dass – abhängig vom Zerstörungsszenario und dem Zeitpunkt der menschlichen Beobachtung – Spuren selbstzerstörter Zivilisationen entdeckt werden können ^{[ 167 ] .}

Eine verwandte Spekulation von Sagan und Newman legt nahe, dass, falls andere Zivilisationen existieren und Signale senden und erforschen, deren Signale und Sonden schlichtweg noch nicht angekommen sind, d. h. dass die Menschheit eine relativ frühe Zivilisation ist. ^{[ 168 ]} Kritiker haben jedoch angemerkt, dass dies unwahrscheinlich ist, da es voraussetzt, dass der Fortschritt der Menschheit zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt stattfand, während sich die Milchstraße im Übergang von leer zu gefüllt befand. Dies ist unter üblichen Annahmen ein winziger Bruchteil der Lebensdauer einer Galaxie, weshalb die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Menschheit inmitten dieses Übergangs befindet, im Paradoxon als gering eingeschätzt wird. ^{[ 169 ]} Im Jahr 2021 überprüften Hanson et al. diese Wahrscheinlichkeit erneut und kamen zu dem Schluss, dass sie durchaus plausibel ist, wenn man annimmt, dass viele Zivilisationen „gierig“ sind, d. h. andere Zivilisationen verdrängen. Unter dieser Annahme gibt es einen Selektionseffekt der Art, dass wir, vorausgesetzt wir existieren und werden (noch) nicht von gierigen Außerirdischen vernichtet, mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit keine Außerirdischen beobachten werden. Konkret implizieren gierige Außerirdische eine typische Zivilisationsausbreitungsrate von nahezu Lichtgeschwindigkeit, da andernfalls viele andere Zivilisationen sichtbar wären. Die Übergangszeit zwischen der Entdeckung einer außerirdischen Technosignatur und dem Aussterben wäre in kosmologischen Zeiträumen verschwindend kurz, was es wahrscheinlich macht, dass wir uns vor diesem Zeitraum befinden. ^{[ 55 ]}

Manche SETI-Skeptiker glauben möglicherweise auch, dass sich die Menschheit an einem ganz besonderen Zeitpunkt befindet – genauer gesagt, in einer Übergangsphase von nicht raumfahrenden Gesellschaften zu einer raumfahrenden Gesellschaft, nämlich der menschlichen. ^{[ 169 ]}

Der Planetenforscher Alan Stern brachte die Idee ins Spiel, dass es eine Reihe von Welten mit unterirdischen Ozeanen geben könnte (wie Jupiters Europa oder Saturns Enceladus ). Die Oberfläche würde einen hohen Schutz vor Ereignissen wie Kometeneinschlägen und nahen Supernovae bieten und zudem eine Situation schaffen, in der ein viel breiteres Spektrum an Umlaufbahnkonfigurationen Leben ermöglichen könnte. Leben und möglicherweise Intelligenz und Zivilisation könnten sich unter der Oberfläche eines solchen Planeten entwickeln, wären aber sehr schwer zu entdecken, da es im Allgemeinen nur möglich ist, die Oberfläche von Planeten aus dem Weltraum zu beobachten. Stern erklärt: „Wenn sie über Technologie verfügen und beispielsweise senden, Stadtlichter haben oder Ähnliches – wir können es in keinem Teil des Spektrums sehen, außer vielleicht im sehr niederfrequenten Bereich [Radio].“ ^{[ 170 ] [ 171 ]} Darüber hinaus könnte eine solche Zivilisation große Schwierigkeiten haben, ins Weltall zu gelangen, da selbst der Weg zur Oberfläche ihres Planeten eine erhebliche technische Herausforderung darstellen könnte, die das Durchgraben von Tunneln durch viele Kilometer Eis erfordert. Dies kann ihre Fähigkeit, mit uns zu kommunizieren, erheblich beeinträchtigen.

Wenn Leben im Universum reichlich vorhanden ist, die Kosten für Raumflüge jedoch hoch sind, könnte eine fortgeschrittene Zivilisation ihre Suche nicht auf allgemeine Lebenszeichen konzentrieren, sondern auf die anderer fortgeschrittener Zivilisationen, insbesondere auf Funksignale . Da die Menschheit erst vor kurzem mit der Funkkommunikation begonnen hat, sind ihre Signale möglicherweise noch nicht auf anderen bewohnten Planeten angekommen, und falls doch, sind Sonden von diesen Planeten möglicherweise noch nicht auf der Erde eingetroffen. ^{[ 172 ]}

Außerirdische Zivilisationen könnten technisch in der Lage sein, Kontakt mit der Erde aufzunehmen, aber möglicherweise nur zuhören, anstatt zu senden. ^{[ 173 ]} Wenn alle oder die meisten Zivilisationen sich gleich verhalten, könnte die Galaxie voller Zivilisationen sein, die begierig auf Kontakt sind, aber alle zuhören und niemand sendet. Dies ist das sogenannte SETI- Paradoxon . ^{[ 174 ]} Die einzige bekannte Zivilisation, die Menschheit, sendet – abgesehen von einigen wenigen kleineren Versuchen – nicht explizit . ^{[ 173 ]}

Selbst diese begrenzten Bemühungen und erst recht jeder Versuch, sie auszuweiten, sind umstritten. ^{[ 175 ]} Es ist nicht einmal sicher, ob die Menschheit auf ein empfangenes Signal reagieren würde – die offizielle Richtlinie der SETI-Gemeinschaft ^{[ 176 ]} lautet: „Es sollte keine Antwort auf ein Signal oder andere Hinweise auf außerirdische Intelligenz gesendet werden, bis entsprechende internationale Konsultationen stattgefunden haben.“ Angesichts der möglichen Auswirkungen einer Antwort ^{[ 177 ]} dürfte es jedoch sehr schwierig sein, einen Konsens darüber zu erzielen, ob überhaupt geantwortet werden soll und, falls ja, wer sprechen und was gesagt werden soll. Es ist daher durchaus möglich, dass eine außerirdische Zivilisation mit vorsichtigen Entscheidungsträgern zu dem Schluss kommt, dass Nicht-Reagieren die beste Option ist. Da die einzige beobachtete Zivilisation zudem keine planetare Zentralregierung besitzt , die eine verbindliche Entscheidung über eine Antwort treffen könnte, könnten außerirdische Zivilisationen, die selbst in verschiedene politische Einheiten ohne zentrale Entscheidungsinstanz gespalten sind, zwar von unserer Existenz wissen und technisch in der Lage sein zu reagieren, sich aber nicht darüber einigen, ob und/oder wie sie dies tun sollen.

Eine außerirdische Zivilisation könnte die Kommunikation als zu gefährlich empfinden, sei es für die Menschheit oder für sich selbst. Es wird argumentiert, dass Begegnungen sehr unterschiedlicher Zivilisationen auf der Erde oft katastrophale Folgen für eine der beiden Seiten hatten, und dasselbe könnte auch für interstellare Kontakte gelten. ^{[ 178 ]} Selbst Kontakt auf sichere Distanz könnte zur Infektion durch Computercode ^{[ 179 ]} oder sogar durch Ideen selbst führen. ^{[ 180 ]} Vielleicht verbergen sich kluge Zivilisationen aus Furcht vor anderen Zivilisationen nicht nur vor der Erde, sondern vor allen anderen . ^{[ 181 ]}

Vielleicht ist das Fermi-Paradoxon selbst, wie auch immer Außerirdische es interpretieren mögen, der Grund dafür, dass jede Zivilisation den Kontakt mit anderen Zivilisationen meidet, selbst wenn keine anderen Hindernisse bestünden. Aus der Sicht einer jeden Zivilisation wäre es unwahrscheinlich, dass sie als erste den Erstkontakt herstellt. Nach dieser Argumentation ist es wahrscheinlich, dass frühere Zivilisationen beim Erstkontakt auf fatale Probleme stießen und dies daher vermieden werden sollte. Vielleicht schweigen also alle Zivilisationen, weil es einen triftigen Grund dafür geben könnte, dass auch andere dies tun. ^{[ 182 ]}

1987 griff der Science-Fiction-Autor Greg Bear dieses Konzept in seinem Roman „Die Schmiede Gottes“ auf . ^{[ 183 ]} ​​Darin wird die Menschheit mit einem Baby verglichen, das in einem feindseligen Wald weint: „Es war einmal ein Säugling, der sich im Wald verirrt hatte und bitterlich weinte, weil niemand antwortete und so die Wölfe anlockte.“ Eine der Figuren erklärt: „Seit über einem Jahrhundert sitzen wir in unserem Baum und zwitschern wie törichte Vögel, weil wir uns fragen, warum keine anderen Vögel antworten. Der galaktische Himmel ist voller Falken, deshalb. Planeten, die nicht genug wissen, um still zu sein, werden gefressen.“ ^{[ 184 ]}

In Liu Cixins Roman „Der dunkle Wald “ aus dem Jahr 2008 liefert der Autor eine literarische Erklärung für das Fermi-Paradoxon: Unzählige außerirdische Zivilisationen existieren, sind aber stumm und paranoid und vernichten jegliches Leben, das sich bemerkbar macht. ^{[ 185 ]} Der Grund: Jedes andere intelligente Leben könnte eine zukünftige Bedrohung darstellen. Daher enthält Lius fiktives Universum eine Vielzahl stiller Zivilisationen, die sich nicht offenbaren – wie ein „dunkler Wald“, in dem „bewaffnete Jäger wie Geister durch die Bäume streifen“. ^{[ 186 ] [ 187 ] [ 188 ]} Diese Idee ist als Hypothese des dunklen Waldes bekannt geworden . ^{[ 189 ] [ 190 ] [ 191 ]}

Die Zoo-Hypothese besagt, dass intelligentes außerirdisches Leben existiert, das keinen Kontakt zum Leben auf der Erde aufnimmt, um seine natürliche Evolution und Entwicklung in einer Art kosmischem, abgeschlossenem Naturschutzgebiet zu ermöglichen . ^{[ 192 ]} Eine Variante der Zoo-Hypothese ist die Laborhypothese, nach der die Menschheit Experimenten unterzogen wurde oder wird ^{[ 192 ] [ 4 ]} , wobei die Erde oder das Sonnensystem als Labor dient. Die Zoo-Hypothese könnte aufgrund des Fehlers der einheitlichen Motive scheitern : Es genügt eine einzige Kultur oder Zivilisation (oder sogar eine Fraktion oder ein abtrünniger Akteur innerhalb einer solchen), die beschließt, entgegen dem interplanetaren Konsens zu handeln, und die Wahrscheinlichkeit eines solchen Hegemoniebruchs steigt mit der Anzahl der Zivilisationen ^{[ 42 ] [ 193 ]} , was eher zu einer Vielzahl konkurrierender Fraktionen als zu einer galaktischen Liga mit einer einheitlichen Politik gegenüber der Erde führt. ^{[ 194 ]} Sollten künstliche Superintelligenzen jedoch in der galaktischen Politik eine überragende Rolle spielen und sich solche Intelligenzen tendenziell hinter einer zentralen Autorität vereinen, so würde dies zumindest teilweise den Mangel an einheitlichen Motiven beheben, indem es abtrünniges Verhalten verhindert. ^{[ 195 ]}

Die Analyse der Ankunftszeiten von Zivilisationen in der Galaxie, basierend auf gängigen astrobiologischen Annahmen, legt nahe, dass die erste Zivilisation gegenüber späteren Ankömmlingen einen entscheidenden Vorsprung hatte, da sie genügend Zeit besaß, die Kontrolle über Ressourcen zu erlangen und die besten Planeten zu besiedeln (vorausgesetzt, ihre biologischen Bedürfnisse ähnelten denen ihrer Konkurrenten). Dadurch könnte sie die sogenannte Zoo-Hypothese entweder durch Zwang oder als galaktische bzw. universelle Norm etabliert und das daraus resultierende „Paradoxon“ durch einen kulturellen Gründereffekt hervorgerufen haben , unabhängig von der fortgesetzten Aktivität des Gründers. ^{[ 196 ]} Einige Kolonisierungsszenarien sagen eine sphärische Expansion über Sternensysteme voraus, wobei die weitere Expansion von den zuletzt besiedelten Systemen ausgeht. Es wird angenommen, dass dies einen starken Selektionsprozess unter den Kolonisten auslösen würde, der kulturelle, biologische oder politische Anpassungen an das Leben an Bord von Raumschiffen oder in Weltraumhabitaten über lange Zeiträume begünstigt. Infolgedessen besiedeln sie möglicherweise nur eine sehr begrenzte Anzahl der hochwertigsten Planeten oder bleiben einfach an Bord ihrer Schiffe und verzichten gänzlich auf Planeten. ^{[ 197 ]} Dies könnte dazu führen, dass das Interesse an der Kolonisierung nachlässt und Planeten stattdessen nur als vergängliche Quelle nicht erneuerbarer Ressourcen betrachtet werden . Alternativ könnten sie ein ethisches Bewusstsein für den Schutz von „Kinderwelten“ entwickeln und diese schützen, ohne einzugreifen. ^{[ 197 ]} Da sie zudem über ausreichend Weltraumhabitate verfügen, um ihren Bedarf zu decken, könnten sie Ressourcen durch Asteroidenabbau gewinnen und erdähnliche Welten weitgehend ignorieren, da deren Landung für den Abbau von Rohstoffen im Vergleich zu kleineren Objekten einen wesentlich höheren Aufwand an Treibstoff und Ressourcen erfordert .

Es ist denkbar, dass eine Zivilisation, die hochentwickelt genug ist, um zwischen Planetensystemen zu reisen , die Erde aktiv besucht oder beobachtet, ohne dabei entdeckt oder erkannt zu werden. ^{[ 198 ]} Dieser Logik folgend und aufbauend auf Argumenten, die andere vorgeschlagene Lösungen des Fermi-Paradoxons für unplausibel halten, haben Ian Crawford und Dirk Schulze-Makuch ^{[ 199 ]} argumentiert, dass technologische Zivilisationen entweder sehr selten in der Galaxis sind oder sich absichtlich vor uns verbergen.

Eine verwandte Idee zur Zoo-Hypothese besagt, dass das wahrgenommene Universum ab einer gewissen Entfernung eine simulierte Realität ist . Die Planetarium-Hypothese ^{[ 200 ]} spekuliert, dass Wesen diese Simulation erschaffen haben könnten, damit das Universum leer von anderem Leben erscheint.

Ein erheblicher Teil der Bevölkerung glaubt, dass zumindest einige UFOs (Unidentifizierte Flugobjekte) von Außerirdischen gesteuerte Raumschiffe sind. ^{[ 201 ] [ 202 ]} Während es sich bei den meisten dieser Phänomene um unerkannte oder fehlerhafte Interpretationen alltäglicher Erscheinungen handelt, bleiben einige Vorkommnisse selbst nach eingehender Untersuchung rätselhaft. Der wissenschaftliche Konsens besagt, dass sie zwar unerklärt sind, aber keine überzeugenden Beweise darstellen. ^{[ 203 ]}

Theoretisch ist es ebenso möglich, dass SETI-Gruppen positive Entdeckungen nicht melden oder Regierungen Signale blockieren oder deren Veröffentlichung unterdrücken. Diese Reaktion könnte auf Sicherheits- oder wirtschaftliche Interessen im Zusammenhang mit der potenziellen Nutzung fortschrittlicher außerirdischer Technologie zurückzuführen sein. Es wurde vermutet, dass die Entdeckung eines außerirdischen Funksignals oder einer entsprechenden Technologie die geheimste Information überhaupt sein könnte. ^{[ 204 ]} Behauptungen, dies sei bereits geschehen, sind in der Boulevardpresse weit verbreitet, ^{[ 205 ] [ 206 ]} doch die beteiligten Wissenschaftler berichten vom Gegenteil: Die Presse wird über eine mögliche Entdeckung informiert und interessiert sich dafür, noch bevor ein Signal bestätigt werden kann. ^{[ 207 ]}

Zu der Idee, dass Außerirdische in geheimem Kontakt mit Regierungen stehen, schreibt David Brin: „Die Abneigung gegen eine Idee, nur weil sie seit langem mit Spinnern in Verbindung gebracht wird, verleiht Spinnern insgesamt zu viel Einfluss.“ ^{[ 208 ]}