El argumento que acabo de esbozar grosso modo fue elaborado sobre fundamentos matemáticos en 1980 por el cosmólogo británico Brandon Carter,^[4.18] y refinado después por el economista Robin Hanson.^[4.19] Carter y Hanson imaginaron un gran conjunto de «experimentos» en los que la naturaleza tenía la oportunidad de producir vida inteligente, y observaron que si el tiempo esperado para que evolucione la inteligencia es mucho menor que la duración media de la vida de una estrella típica (digamos de apenas un millón de años), costaba entender por qué tardó miles de millones de años en recorrer todo su curso en la Tierra. Habría que defender entonces que si bien la vida inteligente es común en el universo, por alguna razón peculiar la evolución de la inteligencia en la Tierra fue de una lentitud atípica. Por otro lado, supongamos que el tiempo esperado para la evolución de la inteligencia es mucho mayor que la vida media de una estrella típica, y que pese a unas probabilidades tan adversas, la inteligencia sí evoluciona (como hizo en la Tierra); entonces lo más probable sería que el tiempo que tardaría en completarse este suceso tan improbable se acercara a la duración total permitida, es decir, la longitud de la ventana de habitabilidad. Y eso es precisamente lo que observamos: la evolución de vida inteligente en la Tierra ha «consumido» alrededor de 4.000 millones de años de los 5.000 millones que tiene la ventana de oportunidad, antes de que la Tierra acabe frita al hincharse el Sol (véase la figura 6).

Carter y Hanson lograron cuantificar esta idea de forma precisa. Aquí presento a grandes rasgos sus resultados, que se derivan directamente de la teoría de la probabilidad; el lector curioso habrá de consultar los artículos originales si le interesa la demostración. Supongamos que en el camino hacia la inteligencia se suceden varios hitos esenciales, y que cada uno de estos hitos es tan improbable que, por sí mismo, cada uno tardaría en conseguirse mucho más tiempo por término medio que la duración de la vida de una estrella típica.^[4.20] Hanson llama a esta carrera de obstáculos hacia la vida «El Gran Filtro». Supongamos que hay N hitos y que, contra toda probabilidad, la vida inteligente acaba por surgir. Entonces las ecuaciones muestran que el tiempo esperado entre cada uno de los hitos altamente improbables es de alrededor de 1/N partes de la ventana de habitabilidad, dejando una fracción 1/N adicional antes de que la ventana se cierre. He ilustrado este resultado en la figura 7. Curiosamente, los intervalos entre hitos son independientes de lo difíciles que puedan ser los hitos, con la condición de que todos sean muy difíciles. (La intuición podría decirnos que si el hito A tiene una probabilidad de uno entre un millón y el hito B, de uno entre mil millones, entonces, en el caso de que se hayan producido los dos hitos, A se produciría en torno a mil veces más rápido que B. No es así).

¿Qué podemos decir sobre el número N si aplicamos el argumento de Carter-Hanson a la situación de la Tierra? Si nuestro conocimiento de la evolución del Sol es correcto, entonces (de acuerdo con las mejores estimaciones) nos quedan unos 800 millones de años antes de que nuestro planeta sea demasiado caliente para albergar vida inteligente. Eso sugiere que N es alrededor de 6 (la duración total de la ventana, 5.000 millones de años, dividida por el tiempo restante esperado, 800 millones). Dicho de otro modo, hubo unos seis obstáculos cruciales pero altamente improbables que fue necesario superar en la senda hacia la vida inteligente, separados en el tiempo por unos 800 millones de años. ¿Cómo se compara eso con el registro fósil? Pues lo cierto es que bastante bien. Los principales hitos improbables pueden identificarse con, en primer lugar, el propio origen de la vida; en segundo lugar, la evolución de la fotosíntesis en bacterias hace 3.500 millones de años; en tercer lugar, la emergencia de los «eucariotas» (células grandes y complejas con núcleo) hace unos 2.500 millones de años; en cuarto lugar, la reproducción sexual hace aproximadamente 1.200 millones de años; en quinto lugar, la explosión de los organismos pluricelulares de gran tamaño hace unos 600 millones de años; y, por último, el desarrollo de los homínidos de cerebro complejo en el pasado reciente. Todo esto tiene buena pinta, salvo por el primero de los hitos. Aun si consideramos que es una aproximación tosca, la vida no tardó para nada alrededor de 800 millones de años en aparecer, sino sólo unos 200-300 millones de años tras el fin del bombardeo cósmico, justo a lo que se refería Sagan cuando decía que la vida «aparecía» con una prisa casi indecente. Entonces, ¿echa por tierra este hecho anómalo todo el argumento de Carter? No del todo. Carter ha replicado que no sabemos con seguridad que la vida se haya originado en la Tierra; podría haber comenzado en Marte y haber llegado a la Tierra en el interior de rocas marcianas eyectadas, comenzando a establecerse en nuestro planeta sólo cuando el bombardeo comenzó a amainar. De tener razón, la ventana de oportunidad para la vida podría hacerse retroceder de 3.800 a 4.000 millones de años o incluso antes, porque Marte estaba preparado para la vida antes que la Tierra. Todos los hitos del Gran Filtro, incluido el primero, quedarían separados entonces de manera aproximada por los 800 millones de años que predice la teoría.^[4.21]

FIGURA 7. El Gran Filtro, en el caso de que hubiera seis hitos extremadamente improbables de camino a la vida inteligente, y suponiendo que, pese a lo improbable que es, la inteligencia surge antes de que se cierre la ventana de habitabilidad de varios miles de millones de años. El resultado clave, que se demuestra mediante la teoría de las probabilidades, es que las duraciones de los intervalos entre hitos son (aproximadamente) iguales, y más o menos iguales también al tiempo restante hasta el punto final, cuando se cierra la ventana de habitabilidad. Saber cuánto tiempo nos queda en la Tierra antes del fin nos sirve para fijar la duración de los intervalos y, por tanto, el número de hitos. Dejando 800 millones de años como tiempo restante, resultan seis hitos, tal como se muestra aquí. Para cada uno de los hitos se puede encontrar una transición biológica improbable plausible. Los datos se ajustan mejor si el primer hito se produce en Marte y la vida es posteriormente transferida a la Tierra.

Ya he comentado antes que el obstáculo de la inteligencia no fue fácil de superar en la Tierra: fueron necesarios más de 200 millones de años de evolución del cerebro en los animales terrestres antes de que evolucionaran los homínidos. Eso ya es bastante mal augurio. Pero el razonamiento de Carter sugiere una conclusión todavía más pesimista. Debemos recordar que el predicado de su argumento es que el tiempo promedio, o esperado, para que surja vida inteligente es muy superior incluso a los varios miles de millones de años de la ventana de habitabilidad que ofrece una estrella típica como el Sol. Así que el hecho de que la inteligencia haya tardado 200 millones de años en evolucionar en la Tierra, por lento que pueda parecernos, debe verse (según Carter) como un auténtico hecho fortuito, un caso estadísticamente atípico, un suceso que sólo con suerte ha llegado a producirse siquiera en una ventana tan corta. Lo que se sigue de esta conclusión sobre una «Tierra afortunada» es que la gran mayoría de las otras estrellas como el Sol no compartirán la buena suerte de nuestro planeta. No tendrán planetas con vida inteligente. De modo que si Carter tiene razón, la Tierra es una excepción muy rara, y la emergencia de seres inteligentes como los humanos es un suceso monstruoso, como defendía Monod.^[4.22]

Aunque el argumento de Carter parece despojar al SETI de toda sustancia, muchos de mis colegas recelan del razonamiento en el que se basa. Una objeción habitual es que no podemos utilizar conjeturas sobre el futuro (por ejemplo, cuánto tiempo habrá de pasar antes de que la Tierra quede abrasada) para razonar sobre el pasado. Pero esta objeción es espuria: los argumentos probabilísticos son del todo válidos aplicados tanto a sucesos pasados como futuros siempre y cuando todos los otros factores se mantengan constantes en el tiempo. Pero supongamos que todos los otros factores no se mantienen constantes. Por ejemplo, ¿qué pasaría si catástrofes cósmicas, de la extensión de la galaxia, impidiesen la aparición de vida inteligente durante miles de millones de años, pero luego cesaran? Uno de los sucesos más violentos en el universo es un brote de rayos gamma. Estos desagradables cataclismos probablemente tengan su causa en las implosiones de estrellas masivas para formar agujeros negros, cuando dispersan una gran cantidad de energía en forma de partículas con carga eléctrica dirigidas a lo largo de pares de haces estrechos de orientación opuesta. Las partículas cargadas generan a su vez una intensa radiación gamma (fotones de alta energía) que pintan arcos en la galaxia, cual rayos cósmicos de la muerte, a medida que giran los agujeros negros. Si uno de los haces de rayos gamma pasara por un planeta, podría aniquilar toda la vida compleja de su superficie. Las explosiones de rayos gamma se observan con la ayuda de un satélite llamado Swift, que registra cientos de eventos cada año. Debieron de ser más frecuentes en el pasado, y es al menos concebible que pueden haber impedido la evolución de vida inteligente en cualquier otro lugar de la galaxia durante miles de millones de años. De ser así, quizá en condiciones ideales (es decir, sin la amenaza de rayos gamma) la vida no sea tan improbable después de todo. El hecho de que tardara tanto tiempo en evolucionar en la Tierra tendría una explicación física inmediata (nuestro planeta fue arrasado por rayos gamma), y la conclusión de Carter de que la inteligencia es extremadamente improbable incluso tras decenas de miles de millones de años se vería debilitada. Así que todavía no está claro lo que acabará siendo la línea de argumentación de Carter, una vez comprendamos mejor todos los factores que contribuyen a determinar lo que hace falta para que surja la vida.