Paradoks Fermiego – wyraźna sprzeczność pomiędzy wysokimi oszacowaniami prawdopodobieństwa istnienia cywilizacji pozaziemskich i brakiem jakichkolwiek obserwowalnych śladów ich istnienia. Wiek Wszechświata i liczba zawartych w nim gwiazd sugerują, że życie pozaziemskie powinno być czymś powszechnym. Pierwsze zwrócenie na to uwagi przypisuje się fizykowi nobliście Enrico Fermiemu przez zadanie w 1950 roku pytania: „Gdzie Oni są?”. Fermi zapytał, dlaczego, jeśli w Drodze Mlecznej istnieje wiele zaawansowanych pozaziemskich cywilizacji, nie znaleźliśmy dotąd żadnych ich śladów w postaci sond, statków kosmicznych albo transmisji radiowych. Sam cytat „Gdzie Oni są?” jest prawdopodobnie parafrazą, ale Fermiemu przypisuje się pierwsze sformułowanie tego problemu w sposób prosty i klarowny. Do tej pory podjęto wiele prób rozwiązania tego paradoksu, przez znalezienie dowodów istnienia takich cywilizacji lub wyjaśnienie, dlaczego nie możemy takich dowodów znaleźć. Powiązane z nim pytania próbowano rozstrzygać na obszarze różnorakich dziedzin: astronomii, biologii, ekologii i filozofii. Obecnie prace w tym kierunku zalicza się do osobnej dziedziny: astrobiologii, poświęconej badaniu życia poza Ziemią. == Podstawy paradoksu == Paradoks Fermiego definiuje się w następujący sposób: Wstępne założenie („argument skali”) wynika z samych rozważanych tu liczb: w Drodze Mlecznej jest około 400 miliardów (4 × 1011) gwiazd, a w obserwowalnym Wszechświecie około 70 tryliardów (7 × 1022). Nawet jeśli inteligentne życie pojawia się na znikomym procencie planet, wciąż powinno istnieć mnóstwo cywilizacji nawet w samej Drodze Mlecznej (patrz równanie Drake’a). Rozumowanie to opiera się na zasadzie kopernikańskiej, mówiącej, że Ziemia nie jest szczególnie wyróżnionym miejscem we Wszechświecie, a jedynie typową planetą, podlegającą tym samym prawom, efektom i prawdopodobieństwu co inne. Drugą podstawą paradoksu jest założenie zdolności inteligentnego życia do przetrwania i rozprzestrzeniania się na nowe obszary. Wydaje się prawdopodobne, że zaawansowane cywilizacje szukałyby nowych zasobów i kolonizowały z czasem coraz większe obszary galaktyki. Ponieważ nie znaleziono żadnych śladów takiej kolonizacji Ziemi ani Układu Słonecznego w ciągu kilku miliardów lat jego istnienia, wynika stąd, że albo inteligentne życie jest bardzo rzadkie, albo powyższe opinie o zachowaniu się inteligentnych istot są błędne. Powstało kilka oszacowań tempa, w jakim cywilizacja zaczynająca z jednej planety mogłaby rozprzestrzenić się na całą galaktykę. Przykładowo, można przyjąć założenie, że jakaś cywilizacja opanowała technologię podróży międzygwiezdnych z prędkością równą 1% prędkości światła w próżni, a każda nowo założona przez nią kolonia jest w stanie raz na 500 lat wysłać pojazd kolonizacyjny do kolejnego układu. W ciągu pierwszych kilkudziesięciu tysięcy lat cywilizacja taka skolonizuje wszystkie dostępne układy w promieniu setek lat świetlnych i utworzy „front kolonizacyjny”, przemieszczający się przez galaktykę z prędkością około 1% prędkości światła w próżni. Dotarcie do wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej zajmie jej co najwyżej 10 milionów lat. Szacując, nawet bardziej zgrubnie, na 50 milionów lat, wciąż dostaniemy bardzo krótki okres w skali kosmologicznej. Nawet jeśli sama kolonizacja jest niepraktyczna bądź nieprzydatna obcym cywilizacjom, eksploracja na dużą skalę wciąż byłaby możliwa i mogłaby zostawić widoczne ślady. == Empiryczne próby rozwiązania == Najprostszym sposobem rozwiązania paradoksu Fermiego byłoby znalezienie dowodów istnienia pozaziemskich cywilizacji. Działania w tym kierunku podejmowane są ciągle, mniej więcej od 1960 roku. Ponieważ jak na razie ludzka cywilizacja nie dysponuje możliwością podróży międzygwiezdnych, z konieczności ograniczona jest do uważnej analizy tego, co jest się w stanie zaobserwować z Ziemi. Oznacza to, że można odkryć jedynie cywilizacje, które zmieniają swoje środowisko w stopniu na tyle wyraźnym, żeby dało się to zaobserwować z dużych odległości, bądź takie, które wywołują łatwo wykrywalne zjawiska (jak np. emisje radiowe), czy też celowo próbują się z ludźmi skontaktować. W szczególności praktycznie wyklucza to możliwość wykrycia w najbliższym czasie jakiejkolwiek nietechnicznej cywilizacji poza Układem Słonecznym (choć wewnątrz Układu są szanse znalezienia pozaziemskich mikroorganizmów). Jednym z problemów przy tych obserwacjach jest unikanie nadmiernie antropomorficznego punktu widzenia. Poszukiwania dowodów skupiają się na efektach działalności, którą ludzie podejmują lub prawdopodobnie podejmowaliby, posiadając bardziej zaawansowaną technologię. Inteligentni obcy mogą teoretycznie unikać tych „oczekiwanych” działań bądź podejmować działania zupełnie nieznane człowiekowi. === Emisje radiowe === Technologia radiowa i umiejętność konstruowania radioteleskopów jest uważana za naturalną dla pewnego stopnia zaawansowania cywilizacji, a jednocześnie generuje efekty, które mogą być wykryte z dużej odległości. Przykładowo uważna obserwacja Układu Słonecznego ujawniłaby niezwykłą aktywność radiową jak na gwiazdę typu G2, pochodzącą od ziemskiej telewizji i telekomunikacji. Przy braku naturalnych przyczyn, obcy obserwator mógłby wywnioskować istnienie ziemskiej cywilizacji. Analogicznie uważne analizowanie emisji radiowych z kosmosu i poszukiwanie nienaturalnych sygnałów mogłoby doprowadzić do wykrycia istnienia obcych. Odebrane sygnały mogłyby być albo „przypadkowymi” emisjami, albo zamierzonymi próbami komunikacji (takimi jak wiadomość Arecibo). Odpowiednie nasłuchy trwają od kilkudziesięciu lat, głównie pod egidą organizacji SETI. Do tej pory nie wykryto żadnej niepodważalnie sztucznej emisji, choć pewna ilość pojedynczych sygnałów ma szanse być takimi (np. „Sygnał Wow!” odebrany w 1977 roku). Obserwacje SETI z konieczności ograniczają się jednak do pewnej szczególnej klasy sygnałów, i znaczna większość emisji radiowych może pozostawać niezauważona. === Bezpośrednie obserwacje planet === Rozwój technologii w ostatnich latach spowodował pojawienie się nowej dziedziny badań astronomicznych, zajmującej się wykrywaniem i klasyfikacją planet pozasłonecznych. Bezpośrednia obserwacja takich planet mogłaby doprowadzić do wykrycia w widmie absorpcyjnym ich atmosfer śladów związków sugerujących życie: chlorofilu, jednoczesnego występowania tlenu i metanu, lub gazów przemysłowych, takich jak freon. Precyzyjne obserwacje powierzchni planety mogłyby dostarczyć bezpośrednich dowodów istnienia cywilizacji (jak na zdjęciu po prawej). Planety pozasłoneczne rzadko są obserwowane bezpośrednio (pierwsza taka obserwacja udała się w roku 2005). Ich istnienie zwykle wykrywa się pośrednio, badając wpływ tych planet na zachowanie macierzystej gwiazdy. Da się w ten sposób wyznaczyć wielkość i orbitę planety, co w połączeniu ze znajomością typu gwiazdy pozwala na zgrubne oszacowanie warunków panujących na powierzchni. Współczesne metody poszukiwania planet pozasłonecznych silnie preferują duże planety krążące po ciasnych orbitach, tzw. gorące jowisze. Wykrywanie planet wielkości Ziemi i krążących na podobnej orbicie jest znacznie trudniejsze. Pierwszą pozasłoneczną planetą mogącą przypominać Ziemię jest odkryta w 2007 roku Gliese 581 c. Obecnie (2023) znamy ponad 5400 planet pozasłonecznych. === Pozostałości obcych === Stosunkowo duża szybkość, z jaką inteligentne życie może się rozprzestrzeniać, daje podstawy do twierdzenia, że w otoczeniu Ziemi powinny istnieć jakieś pozostałości innych cywilizacji. W szczególności możliwe jest istnienie śladów „bezosobowej” eksploracji, w postaci sond i urządzeń badawczych. Pewne teoretyczne technologie, takie jak sonda von Neumanna, pozwalałyby w całości przebadać galaktykę wielkości Drogi Mlecznej w czasie krótszym niż pół miliona lat, przy minimalnych kosztach materiałowych i energetycznych. Jeśli choć jedna cywilizacja w Drodze Mlecznej dokonała tego, pozostałości takich sond mogłyby być znalezione w obrębie Układu Słonecznego – np. w pasie planetoid, gdzie występuje dużo łatwo dostępnych materiałów. Inną rozpatrywaną możliwością jest istnienie tzw. sond Bracewella – hipotetycznych autonomicznych urządzeń szukających cywilizacji, z którymi można nawiązać kontakt (w przeciwieństwie do sond von Neumanna, które mają zwykle cel czysto badawczy). Zostały one zaproponowane jako alternatywa dla powolnej komunikacji z prędkością światła pomiędzy oddalonymi cywilizacjami. Aby uniknąć długiego oczekiwania na każdą odpowiedź, sondy wyposażone w sztuczne inteligencje mogłyby z odpowiednim wyprzedzeniem zostać rozsiane po galaktyce, aby przeprowadzać rozmowy na miejscu i przekazywać do macierzystej cywilizacji jedynie ich rezultaty. Współczesna technologia nie daje żadnych możliwości przeszukania najbardziej prawdopodobnych miejsc, w których mogłyby znajdować się takie sondy: pasa planetoid, pasa Kuipera czy obłoku Oorta. Przeprowadzono pewne próby ich znalezienia, jak również aktywacji lub wezwania sond Bracewella. Do tej pory nie dały one żadnych efektów. Badania te uznawane są za obrzeże dziedziny SETI i nie wywołują takiego zainteresowania jak badania radiowe. Nawet jeśli takie urządzenia istnieją na Ziemi, ludzie mogą nie być w stanie ich rozpoznać. Wytwory obcej technologii i obcego sposobu myślenia nie muszą posiadać żadnych cech, które przypisuje się „sztucznym” obiektom. Urządzenia badawcze w postaci zaprojektowanych form życia mogłyby po wykonaniu zadania wymrzeć i stać się częścią biosfery, nie pozostawiając po sobie żadnych śladów. Urządzenia komunikacyjne bazujące na zaawansowanej nanotechnologii mogą działać nawet w obecnej chwili, całkowicie niewykrywalnie dla ludzi. Wreszcie zaawansowane cywilizacje mogą posługiwać się metodami badawczymi zupełnie nam nieznanymi. === Wielkoskalowe konstrukcje obcych === W 1959 roku dr Freeman Dyson zauważył, że rozwój ludzkości wiąże się z ciągłym zwiększaniem zapotrzebowania na energię, co teoretycznie w którymś momencie może doprowadzić d