Nghịch lý Fermi

Cơ sở của nghịch lý

Nghịch lý Fermi là sự xung đột giữa một cuộc tranh cãi của tầm mức và khả năng và một sự thiếu hụt bằng chứng. Một định nghĩa đầy đủ hơn vì thế có thể được viết:
 Kích thước và tuổi thực của vũ trụ cho thấy nhiều nền văn minh ngoài Trái Đất có trình độ kỹ thuật cao phải tồn tại.
 Tuy nhiên, lý thuyết này dường như mâu thuẫn với sự thiếu hụt bằng chứng quan sát ủng hộ nó.
Khía cạnh đầu tiên của nghịch lý, "tranh cãi theo tầm mức", là một chức năng của các con số thô có liên quan: ước tính có 250 tỷ (2.5 x 10¹¹) ngôi sao trong Ngân hà và 70 nghìn tỷ tỷ (7 x 10²²) ngôi sao trong vũ trụ nhìn thấy được. Thậm chí nếu sự sống thông minh xảy ra chỉ ở một tỷ lệ rất nhỏ các hành tinh xung quanh những ngôi sao đó, vẫn có một lượng lớn nền văn minh hiện có chỉ riêng trong thiên hà Ngân hà. Lý lẽ này cũng thừa nhận nguyên tắc thông thường, cho rằng Trái Đất không đặc biệt, mà chỉ đơn giản là một hành tinh tiêu biểu, đối tượng của một số quy luật, hiệu ứng và dường như giống với bất kỳ thế giới nào khác. Một số ước tính sử dụng phương trình Drake ủng hộ lý lẽ này, dù chính những giả định phía sau những tính toán đó cũng bị đặt vấn đề.
Lý lẽ căn bản thứ hai của nghịch lý Fermi là một sự tranh cãi cho lý lẽ theo tỷ lệ: nếu khả năng của sự sống thông minh lớn hơn sự khan hiếm, và khuynh hướng của nó là thực dân hoá các môi trường sống, dường như bất kỳ một nền văn minh tiên tiến nào cũng sẽ tìm kiếm các nguồn tài nguyên mới và đầu tiên thực dân hoá chính hệ sao của họ, và sau đó là các hệ sao xung quanh. Bởi không có bằng chứng xác định hay chứng nhận trên Trái Đất hay ở bất kỳ đâu trong vũ trụ đã được biết về sự sống thông minh khác sau 13.7 tỷ năm lịch sử vũ trụ, có thể giả định rằng sự sống là hiếm hay các giả định của chúng ta về cách cư xử chung của các loài thông minh là sai lầm.
Nghịch lý Fermi có thể được hỏi theo hai cách. Cách thứ nhất là, "Tại sao không có người ngoài Trái Đất, hay đồ tạo tác tự nhiên của họ ở đây?" Nếu việc du lịch liên sao là có thể, thậm chí theo kiểu "chậm" gần như tầm vóc kỹ thuật của Trái Đất, thì cũng chỉ mất 5 triệu tới 50 triệu năm để thực dân hoá ngân hà. Đây là một lượng thời gian khá nhỏ theo quy mô thời gian địa chất, chưa nói đến quy mô thời gian vũ trụ. Bởi có rất nhiều ngôi sao già hơn mặt trời, hay bởi sự sống thông minh có thể đã tiến hoá sớm hơn ở một nơi nào đó, thì câu hỏi sẽ trở thành tại sao thiên hà đã không bị thực dân hoá xong. Thậm chí nếu việc thực dân hoá là không hiện thực hay là không mong muốn với mọi nền văn minh ngoài Trái Đất, việc thám hiểm thiên hà ở tầm mức lớn vẫn là có thể; các phương tiện thám hiểm và các tàu thăm dò lý thuyết liên quan được bàn luận rất nhiều dưới đây. Tuy nhiên, không có dấu hiệu về việc thực dân hoá hay thám hiểm từng nói chung được biết tới.
Cuộc tranh cãi bên trên có thể không coi vũ trụ là một tổng thể, bởi thời gian du lịch có thể giải thích tốt cho sự thiếu hụt sự hiện diện vật chất trên Trái Đất của người ngoài Trái Đất từ các thiên hà xa xôi. Tuy nhiên, câu hỏi khi đó lại trở thành "Tại sao chúng ta không thấy các dấu hiệu của sự sống thông minh?" như một nền văn minh đủ tiên tiến có khả năng được quan sát thấy trên một phân số khá lớn của kích thước của vũ trụ quan sát được. Thậm chí nếu những nền văn minh như vậy là hiếm, phạm vi cuộc tranh cãi cho thấy chúng phải tồn tại ở một nơi nào đó ở một số địa điểm trong lịch sử vũ trụ, và bởi chúng có thể được thám sát từ xa trong một khoảng thời gian khá lớn, nhiều địa điểm tiềm năng cho nguồn gốc của chúng nằm trong tầm quan sát của chúng ta. Tuy nhiên, không có những dấu hiệu không thể chối cãi của những nền văn minh như vậy từng được phát hiện.
Hiện không rõ phiên bản nào của nghịch lý mạnh hơn.

Tên gọi

Năm 1950, khi đang làm việc tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, nhà vật lý Enrico Fermi đã có một cuộc đối thoại không chủ định khi đang đi ăn trưa với các đồng nghiệp Emil Konopinski, Edward Teller và Herbert York. Ba người nói chuyện qua về sự xuất hiện gần đó của những báo cáo Vật thể bay không xác định (UFO) và một tranh biếm hoạ của Alan Dunn dí dỏm khiển trách sự biến mất những thùng rác thành phố do những kẻ cướp ngoài hành tinh. Sau đó họ có một cuộc thảo luận nghiêm túc hơn về những cơ hội để loài người quan sát thấy sự du lịch nhanh hơn ánh sáng của một số vật thể vật chất trong mười năm tới, mà Teller cho là một phần triệu, nhưng Fermi cho là lớn hơn ở mức một phần mười. Cuộc nói chuyển chuyển sang các chủ đề khác, cho tới khi trong bữa ăn bất ngờ Fermi la lên, "Họ đâu?" (có thể là, "Mọi người đâu?") Một người tham gia nhớ lại rằng sau đó Fermi thực hiện một loạt tính toán nhanh bằng các con số ước tính (Fermi nổi tiếng về khả năng đưa ra ước tính chính xác từ các nguyên tắc đầu tiên và dữ liệu tối thiểu, xem vấn đề Fermi.) Theo lời kể này, sau đó ông kết luận rằng Trái Đất đã phải bị viếng thăm từ lâu rồi và nhiều lần.

Giải quyết nghịch lý theo kinh nghiệm

Một cách rõ ràng để giải quyết nghịch lý Fermi là tìm ra bằng chứng mang tính quyết định về sự sống thông minh ngoài Trái Đất. Nhiều nỗ lực tìm kiếm bằng chứng như vậy đã được thực hiện từ năm 1960, và nhiều nỗ lực khác vẫn đang tiếp tục. Bởi con người không có khả năng du lịch liên sao, những cuộc tìm kiếm đó chỉ đang được thực hiện từ những khoảng cách rất xa dựa trên những phân tích cẩn thận những bằng chứng rất tinh vi. Điều này làm hạn chế những khám phá có thể với những nền văn minh đã biến đổi môi trường của mình theo một cách có thể phát hiện, hay tạo ra những hiệu ứng có thể phát hiện từ một khoảng cách, như phát xạ radio. Dường như sẽ không có những nền văn minh phi kỹ thuật sẽ được phát hiện từ Trái Đất trong tương lai gần.
Một khó khăn trong việc tìm kiếm là tránh quan điểm quá đặt con người làm trung tâm. Phỏng đoán về kiểu bằng chứng dường như sẽ được tìm thấy thường tập trung vào những hoạt động mà con người đã từng thực hiện, hay dường như sẽ thực hiện khi có kỹ thuật tiên tiến hơn. Những người thông minh ngoài hành tinh có thể tránh những hoạt động "được dự đoán" này, hay thực hiện những hành vi hoàn toàn mới đối với con người.

Quan sát hành tinh trực tiếp

Việc tìm kiếm và xếp hạng các hành tinh ngoài hệ mặt trời đã được tính đến trong những cải tiến gần đây trong việc chế tạo thiết bị và phân tích của thiên văn học. Tuy đây là một lĩnh vực mới của thiên văn học – tài liệu xuất bản đầu tiên tuyên bố đã phát hiện một hành tinh ngoài hệ mặt trời xuất hiện năm 1989 — có lẽ các hành tinh dường như thích hợp cho sự sống phát triển sẽ được tìm thấy trong tương lai gần.
Bằng chứng trực tiếp về sự tồn tại của sự sống có thể cuối cùng sẽ được quan sát, như việc phát hiện các khí mang dấu hiệu sinh học (như methane và oxy) — hay thập chí cả việc ô nhiễm không khí công nghiệp của một nền văn minh có kỹ thuật tiên tiến – trong một khí quyển của một hành tinh ngoài hệ mặt trời bằng cách phương tiện phân tích quang phổ. Với những cải tiến trong khả năng quan sát của chúng ta, cuối cùng thậm chí có thể tìm kiếm trực tiếp bằng chứng như thứ mà con người tạo ra (xem bên phải).
Tuy nhiên, các hành tinh ngoài hệ mặt trời hiếm khi được quan sát trực tiếp (tuyên bố đầu tiên về việc đã thực hiện được hành vi như vậy diễn ra năm 2004); đúng hơn, sự tồn tại của chúng thường được suy luận từ những hiệu ứng chúng tạo ra trên một hay các ngôi sao mà chúng quay quanh. Điều này có nghĩa là thường chỉ khối lượng và quỹ đạo của một hành tinh ngoài Trái Đất là có thể được suy luận. Thông tin này, cùng với xếp hạng sao của mặt trời của nó, và thành phần dự đoán của nó (thường dựa trên khối lượng của hành tinh, và khoảng cách tới mặt trời của nó), chỉ cho phép ước tính sơ về môi trường hành tinh.
Trước năm 2009, các biện phán tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời dường như không tìm kiếm các thế giới có sự sống kiểu Trái Đất. Các biện pháp như vi thấu kính hấp dẫn có thể phát hiện sự hiện diện của những thế giới "nhỏ", có thể thậm chí còn nhỏ hơn Trái Đất, nhưng chỉ có thể phát hiện những thế giới như vậy trong những khoảng thời gian rất ngắn, và việc tiếp tục là không thể. Các biện pháp khác như tốc độ xuyên tâm, thuật đo sao, và biện pháp đi qua cho phép những quan sát dài hơn về những hiệu ứng hành tinh ngoài Trái Đất, nhưng chỉ thực hiện được với các thế giới lớn hơn nhiều lần khối lượng của Trái Đất, ít nhất khi được thực hiện khi nhìn xuyên qua khí quyển. Những biện pháp này dường như không phải là cách che giấu sự sống kiểu Trái Đất. Tuy nhiên, việc tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời và xếp hạng chúng là một lĩnh vực nhỏ rất sôi động của thiên văn học, với 241 hành tinh như vậy đã được phát hiện trong giai đoạn 1988 và 2007, và hành tinh kiểu Trái Đất đầu tiên đã được phát hiện trong vùng ở được của một ngôi sao được tìm thấy năm 2007. Những cải tiến trong các biện pháp tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời, và việc sử dụng những biện pháp sẵn có từ vũ trụ, (như Phi vụ Kepler, phóng đi năm 2009) được chờ đợi sẽ tìm kiếm và mô tả các hành tinh cỡ Trái Đất, và xác định xem chúng có nằm trong những vùng ở được của các ngôi sao của chúng hay không. Những cải tiến quan sát đó có thể cho phép chúng ta tính toán tốt hơn về mức độ tiềm năng của các thế giới có thể ở được, và vì thế cho phép chúng ta có một ý tưởng chính xác hơn về sự phổ biến của sự sống trong vũ trụ; điều này sẽ có tác động lớn tới những sự quan tâm phía sau chính nghịch lý Fermi.

Giải thích nghịch lý theo lý thuyết

Một số nhà lý thuyết chấp nhận rằng sự vắng mặt rõ ràng của bằng chứng cho thấy sự vắng mặt của sự sống ngoài Trái Đất và nỗ lực tìm cách giải thích tại sao. Những cơ cấu đề xuất có khả năng khác trong đó sự im lặng có thể được giải thích mà không bỏ đi khả năng về sự sống như vậy, gồm những giả định về cách xử sự và kỹ thuật của sự sống ngoài Trái Đất. Mỗi cách giải thích lý thuyết đó đều là một lý do cho việc giảm giá trị của một hay nhiều số hạng trong phương trình Drake. Nói chung, những cách giải thích không loại trừ lẫn nhau. Ví dụ, nó có thể là cả sự sống là hiếm và những nền văn minh có kỹ thuật tiên tiến thường có xu hướng tự huỷ diệt, hay nhiều sự tổng hợp của những cách giải thích dưới đây.

Không có sự tồn tại hiện tại của nền văn minh khác

Một cách giải thích là nền văn minh nhân loại là độc nhất trong thiên hà. Nhiều lý thuyết theo hướng này đã được đề xuất, giải thích tại sao sự sống thông minh có thể làm hoặc rất hiếm hay tồn tại rất ngắn. Những giả định của những giả thiết này được gọi là Máy Lọc Vĩ đại.

Con người được tạo ra một mình

Suy đoán tôn giáo và triết học về sự sống ngoài Trái Đất khiến việc tìm hiểu vấn đề của khoa học hiện đại với chủ đề này đã xuất hiện từ lâu. Một số nhà tư tưởng tôn giáo, gồm cả nhà bình luận duy lý người Do Thái Rabbi Hasdai Crescas (khoảng 1340–1410/1411) và nhà triết học Thiên chúa giáo Nicholas de Cusa (1401–1464), xác định khả năng của sự sống thông minh ngoài Trái Đất như vậy. Mặt khác, ít nhất một số chiều hướng bên trong nhiều truyền thống tôn giáo phương Tây ủng hộ sự duy nhất của loài người trong kế hoạch kế hoạch thần thành và sẽ chỉ bảo chống lại niềm tin ở sự sống thông minh trên các thế giới khác. 
Các lý do tôn giáo cho việc nghi ngờ sự tồn tại của sự sống thông minh ngoài Trái Đất giống với một số hình thức của Lý thuyết Trái Đất hiếm. Cuộc tranh cãi ở đây có thể là một hình thức mục đích luận của nguyên tắc loài người mạnh: vũ trụ được thiết kế cho mục đích tạo ra loài người (và chỉ loài người) thông minh.

Họ có tồn tại, nhưng chúng ta không thấy bằng chứng

Có thể các nền văn minh kỹ thuật ngoài Trái Đất có tồn tại, nhưng con người không thể liên lạc với họ bởi nhiều trở ngại: các vấn đề về tầm mức hay kỹ thuật; bởi trạng thái của họ xa lạ cho việc liên lạc có ý nghĩa; hay bởi xã hội con người từ chối chấp nhận bằng chứng về sự hiện diện của họ.

Các nền văn minh thông minh ở quá xa trong không gian hay thời gian

Có thể rằng những nền văn minh có kỹ thuật chưa đủ tầm thực dân hoá vũ trụ có tồn tại, nhưng đơn giản bởi họ ở quá xa cho những cuộc liên lạc có nghĩa hai chiều. Nếu hai nền văn minh bị chia tách bởi nhiều nghìn năm ánh sáng, rất có thể một hay cả hai nền văn minh bị tuyệt chủng trước khi việc đối thoại có nghĩa được thiết lập. Việc tìm kiếm của con người có thể phát hiện sự tồn tại của họ, nhưng việc liên lạc vẫn là không thể bởi khoảng cách. Vấn đề này có thể được cải thiện một chút nếu việc tiếp xúc/liên lạc được thực hiện thông qua một tàu vũ trụ Bracewell. Trong trường hợp này ít nhất một bên tham gia trong cuộc trao đổi có thể thu được thông tin có ý nghĩa. Hoặc, một nền văn minh có thể đơn giản thông báo kiến thức của mình, và để cho bên tiếp nhận xử lý thông tin đó theo ý của mình. Điều này tương tự việc truyền thông tin từ các nền văn minh cổ tới hiện tại.
Vấn đề khoảng cách càng trở nên phức tạp bởi thực tế các quy mô thời gian thích hợp cho một "cửa sổ cơ hội" cho việc tìm kiếm hay tiếp xúc có thể khá nhỏ. Các nền văn minh tiên tiến có thể định kỳ xuất hiện và sụp đổ trong khắp thiên hà của chúng ta, nhưng đây có thể là một sự kiện hiếm; nói theo cách tương đối, những cơ hội để hai hay nhiều nền văn minh như vậy cùng tồn tại là thấp. Có thể từng có những nền văn minh thông minh trong thiên hà trước khi sự sống thông minh trên Trái Đất xuất hiện, và có thể có những nền văn minh thông minh sau khi sự sống trên Trái Đất đã mất, nhưng có lẽ con người là nền văn minh thông minh duy nhất tồn tại hiện nay. Thuật ngữ "hiện nay" là một thứ khá phức tạp theo sự vô hạn của tốc độ ánh sáng và bản chất của không thời gian theo sự tương đối. Giả sử rằng một sự sống thông minh ngoài Trái Đất không thể đi tới chúng ta với những tốc độ nhanh hơn ánh sáng, để có thể phát hiện một sự sống thông minh ở khoảng cách 1,000 năm ánh sáng, nền văn minh đó sẽ cần phải thực hiện điều này từ 1,000 năm trước. Nói chính xác hơn, chỉ các phần của vũ trụ nằm trong nón ánh sáng quá khứ của Trái Đất là cần được xem xét, bởi bất kỳ nền văn minh nào khác ở bên ngoài nó sẽ không thể bị phát hiện.
Có một khả năng rằng bằng chứng khảo cổ về những nền văn minh quá khứ có thể được phát hiện nhờ những cuộc quan sát sâu bên trong vũ trụ — đặc biệt nếu nó để lại những vật tạo tác lớn như các quả cầu Dyson — nhưng điều này có vẻ không bằng việc tìm kiếm thông tin đang phát ra từ một nền văn minh đang phát triển.
Một cuộc tranh cãi liên quan cho rằng các nền văn minh khác có tồn tại, và đang truyền phát và khám phá, nhưng các tín hiệu và tàu vụ trụ của họ đơn giản là vẫn chưa tới. Tuy nhiên, những chỉ trích đã lưu ý rằng điều này khó xảy ra, bởi nó đòi hỏi chúng ta hiện tại ở một điểm rất đặc biệt trong thời gian, khi thiên hà đang chuyển tiếp từ trống rỗng sang đầy. Tỷ lệ đặc biệt này chỉ là một phần nhỏ của cuộc đời một thiên hà, vì thế các tỷ lệ chúng ta tồn tại ở một thời điểm như vậy là thấp.

Con người chưa tìm kiếm đủ lâu

Khả năng của con người tìm kiếm và nhận thức sự sống thông minh ngoài Trái Đất đã tồn tại trong một giai đoạn rất ngắn — từ năm 1937 trở về sau, nếu sự phát minh kính viễn vọng radio được lấy làm đường phân chia — và Loài người thông minh là một giống loài gần đây về địa chất. Tổng giai đoạn tồn tại của loài người hiện đại tới nay (khoảng 200,000 năm) là một giai đoạn rất ngắn trên quy mô vũ trụ, trong khi việc truyền phát radio chỉ bắt đầu phổ biến từ năm 1895. Vì thế có lẽ con người hoặc chưa tìm kiếm đủ lâu để thấy các sự sống thông minh khác, hoặc chưa tồn tại đủ lâu để được tìm thấy.
Một triệu năm trước sẽ không có bất kỳ một người nào để các sứ giả ngoài Trái Đất gặp gỡ. Với mỗi bước lùi trong thời gian, ngày càng có ít dấu hiệu cho vị sứ giả đó thấy rằng sự sống thông minh có thể phát triển trên Trái Đất. Trong một vũ trụ lớn và đã cổ, các giiống loài ngoài Trái Đất có thể có nhiều thế giới hứa hẹn khác để tới thăm và quay trở lại. Thậm chí nếu các sứ giả ngoài Trái Đất tới thăm trong những khoảng thời gian gần đây hơn, họ có thể đã bị các nền văn minh buổi đầu của con người hiểu sai coi như các thực thể siêu nhiên. (Như Erich von Däniken đề xuất)
Giả thuyết này là có thể hơn nếu các nền văn minh ngoài Trái Đất thường có xu hướng đình trệ hay mất đi, hơn là mở rộng ra. Ngoài ra, "khả năng một địa điểm không bao giờ được viếng thăm, thậm chí [với một] giới hạn thời gian vô cùng, là một giá trị lớn hơn 0." Vì thế kể cả nếu sự sống thông minh mở rộng ở một nơi nào khác, về mặt thống kê vẫn có thể sự sống thông minh đó không bao giờ khám phá Trái Đất.

Con người không lắng nghe đúng cách

Có một số giả thuyết nhấn mạnh các chương trình tìm kiếm SETI có thể khiến những người tìm kiếm bỏ qua các tín hiệu đang hiện diện. Ví dụ, việc tìm kiếm radio cho tới nay có thể hoàn toàn bỏ qua các dòng dữ liệu độ nén cao (nó hầu như không thể phân biệt với "tiếng ồn trắng" với bất kỳ ai không hiểu việc nén thuật toán). Những người ngoài Trái Đất cũng có thể sử dụng các tần số mà các nhà khoa học cho là dường như không thích hợp để tải tín hiệu, hay không thâm nhập vào khí quyển của chúng ta, hay sử dụng các chiến lược điều biến hiện không được tìm kiếm. Các tín hiệu có thể ở một tỷ lệ dữ liệu quá nhanh để các máy móc điện tử của chúng ta có thể xử lý, hay quá chậm để có thể được ghi nhận như những nỗ lực giao tiếp. Các kỹ thuật truyền phát "đơn giản" có thể được sử dụng, nhưng được gửi từ các ngôi sao không thuộc dãy chính đang ít được tìm kiếm, các chương trình hiện tại cho rằng hầu hết sự sống thông minh ngoài Trái Đất sẽ ở trên quỹ đạo của ngôi sao kiểu Mặt trời.
Vấn đề lớn nhất là kích thước tuyệt đối mà cuộc tìm kiếm radio cần để tìm kiếm tín hiệu, số lượng hạn chế các nguồn tài nguyên cung cấp cho SETI, và sự nhạy cảm của các thiết bị hiện đại. Ví dụ, SETI ước tính rằng với một kính viễn vọng radio có độ nhạy như Đài quan sát Arecibo, các sóng truyền phát vô tuyến và radio của Trái Đất chỉ có thể được phát hiện ở các khoảng cách lên tới 0.3 năm ánh sáng. Rõ ràng việc phát hiện một nền văn minh kiểu Trái Đất ở những khoảng cách lớn là khó khăn. Một tín hiệu sẽ dễ dàng bị phát hiện hơn nếu năng lượng tín hiệu tập trung hoặc trong một dải tần số hẹp (truyền phát băng hẹp), và/hay được hướng về một vùng riêng biệt của bầu trời. Những tín hiệu như vậy có thể được phát hiện ở những khoảng cách hàng trăm tới hàng nghìn năm ánh sáng. Tuy nhiên, điều này có nghĩa rằng những máy thám sát phải nghe ở một dài tần số thích hợp, và ở trong vùng vũ trụ nơi dòng tín hiệu đang được gửi đi. Nhiều cuộc nghiên cứu của SETI, bắt đầu với Dự án Cyclops, đi xa tới mức cho rằng các nền văn minh ngoài Trái Đất sẽ phát một tín hiệu có chủ ý (như thông báo Arecibo), để được phát hiện.
Vì thế để thám sát các nền văn minh ngoài Trái Đất thông qua phát xạ radio của họ, những nhà quan sát trên Trái Đất cần nhiều thiết bị nhạy cảm hơn hay phải hy vọng có những cơ hội ngẫu nhiên: rằng việc truyền phát radio băng thông rộng của kỹ thuật radio ngoài Trái Đất mạnh hơn của chúng ta; rằng một trong các chương trình SETI đang theo dõi đúng tần số từ đúng vùng của vũ trụ; hay rằng người ngoài hành tinh đang gửi những truyền phát tập trung như thông báo Arecibo về hướng chúng ta.

Các nền văn minh chỉ phát các tín hiệu radio có thể thám sát trong một khoảng thời gian ngắn

Có thể rằng các nền văn minh ngoài Trái Đất có thể được thám sát thông qua những phát xạ radio của họ trong một khoảng thời gian ngắn, làm giảm cơ hội tìm thấy họ. Có hai khả năng theo hướng này: các nền văn minh có kỹ thuật tiên tiến vượt qua kỹ thuật radio hay, ngược lại, nguồn suy tàn khiến thời gian một giống loài phát sóng ngắn đi.
Ý tưởng đầu tiên, rằng các nền văn minh tiên tiến vượt qua kỹ thuật radio, một phần dựa trên "sự phản đối cáp quang": việc sử dụng radio năng lượng cao với các ăng ten thu nhận thấp tới trung bình (ví dụ, vô hướng) cho việc truyền phát khoảng cách lớn là lãng phí quang phổ, quả thực sự "lãng phí" này chính xác là cái tạo ra nhữn hệ thống dễ thấy ở các khoảng cách liên sao. Con người đang tiến tới việc truyền phát các kênh có hướng hay có dẫn đường như cáp điện, cáp quang, vi sóng chùm hẹp và laser, và radio quy ước với các ăng ten vô hướng ngày càng chỉ được dành cho những ứng dụng năng lượng thấp, tầm ngắn như điện thoại di động và các mạng Wi-Fi. Những tín hiệu này rất khó bị thám sát từ vũ trụ. Vô tuyến tương tự, được phát triển giữa thế kỷ mười chín, có chừa vật mang mạnh để hỗ trợ việc tiếp nhận và phân tích. Vật mang là các dải quang phổ rất dễ bị thám sát và không truyền bất kỳ một thông tin nào ngoài bản chất rất nhân tạo của chúng. Hầu như mọi dự án SETI đều đang tìm kiếm vật mang vì lý do này, và những vật mang UHF TV hiện là các tín hiệu dễ thấy và nhân tạo nhất từ Trái Đất có thể bị thám sát từ các khoảng cách liên sao. Nhưng những phát triển trong kỹ thuật đang thay thế TV tương tự bằng vô tuyến số sử dụng quang phổ chính xác và có hiệu suất cao hơn bằng cách hạn chế hay giảm bớt các thành phần như vật mang khiến chúng dễ bị phát hiện. Sử dụng kinh nghiệm riêng của chúng ta như một ví dụ, chúng ta có thể đặt ra ngày Trái Đất có thể bị thám sát radio là ngày 12 tháng 12 năm 1901, khi Guglielmo Marconi gửi các tín hiệu radio từ Cornwall, Anh Quốc tới Newfoundland, Canada. Khả năng quan sát hiện đã chấm dứt, hay ít nhất trở nên khó khăn hơn, bởi TV tương tự đang bị loại bỏ. Và vì thế, nếu kinh nghiệm của chúng ta là điển hình, một nền văn minh sẽ ở trong tình trạng quan sát radio được trong xấp xỉ 100 năm. Vì thế một nền văn minh có thể được quan sát từ 1325 tới 1483, nhưng ở thời gian đó chúng ta lại không lắng nghe. Đây là giải pháp bản chất, "Mọi người lắng nghe, không ai gửi đi."
Mang nhiều tính giả thiết hơn, các nền văn minh tiên tiến ngoài Trái Đất phát triển vượt quá việc truyền phát trong quang phổ điện từ và liên lạc bằng các nguyên tắc vật lý chúng ta vẫn chưa hiểu. Một số nhà khoa học đã đặt ra giả thiết rằng các nền văn minh tiên tiến có thể gửi các tín hiệu neutrino. Nếu những tín hiệu như vậy tồn tại chúng có thể bị thám sát bởi máy thám sát neutrino hiện đang được xây dựng. Nếu các hố giun ổn định có thể được tạo ra và sử dụng cho liên lạc thì khi ấy việc truyền phát liên sao có thể rất phong phú. Vì thế có thể rằng các nền văn minh khác chỉ có thể bị phát hiện trong một giai đoạn thời gian khá ngắn giữa sự phát hiện radio và bước tiến tới những kỹ thuật tiên tiến hơn.
Một cuộc tranh cãi khác cho rằng việc suy kiệt tài nguyên sẽ nhanh chóng dẫn đến sự suy tàn trong khả năng kỹ thuật. Nền văn minh loài người mới có khả năng liên lạc radio liên sao chỉ trong vài thế kỷ và hiện đang nhanh chóng cạn kiệt các nguồn nguyên liệu hoá thạch và phải đương đầu với các vấn đề có thể xảy ra như đỉnh dầu mỏ. Có thể chỉ còn vài thập kỷ nữa trước khi năng lượng trở nên quá đắt, và các thiết bị điện cũng như máy tính cần thiết trở nên quá khó để chế tạo, với những xã hội tiếp tục tìm kiếm. Nếu những điều kiện tương đương về nguồn cung cấp năng lượng là đúng với cả những nền văn minh khác, thì kỹ thuật radio có thể là một hiện tượng diễn ra trong thời gian ngắn. Trừ khi hai nền văn minh ở gần nhau và phát triển khả năng giao tiếp cùng lúc rõ ràng bất kỳ một nền văn minh nào đều không thể "nói chuyện" với nền văn minh kia.
Những lời chỉ trích quan điệm suy kiệt tài nguyên chỉ ra rằng nền văn minh tiêu thụ năng lượng không phụ thuộc duy nhất vào nhiên liệu hoá thạch. Các nguồn tài nguyên thay thế thực sự có tồn tại, như năng lượng mặt trời có thể tái tạo và có nhiều tiềm năng to lớn so với các rào cản kỹ thuật. Với lý do cạn kiệt các nguồn nguyên liệu hoá thạch để chấm dứt "giai đoạn kỹ thuật" của một nền văn minh, một số hình thức thoái lui kỹ thuật có thể luôn xảy ra, ngăn cản việc khai phá các nguồn năng lượng tái tạo.

Các nền văn minh đều im lặng

Có khả năng là hầu hết nền văn minh đều chỉ nghĩ tới việc lắng nghe từ vũ trụ, mà không phải phát tín hiệu. "Mọi người im lặng lắng nghe, nhưng không ai phát biểu". Đây gọi là Nghịch lý SETI

Quá nguy hiểm để liên lạc

Một nền văn minh ngoài Trái Đất có thể cảm thấy nó quá nguy hiểm để liên lạc, hoặc cho chúng ta hoặc cho họ. Sau cùng, khi nhiều nền văn minh khác nhau đã gặp mặt trên Trái Đất, các kết quả thường là thảm hoạ cho phía này hay phía kia, và sự kiện như thế cũng có thể áp dụng cho việc tiếp xúc liên sao. Thậm chí tiếp xúc ở một khoảng cách an toàn có thể dẫn tới sự nhiễm độc bởi mã máy tính, hay thậm chí bởi chính các ý tưởng (xem meme). Có lẽ các nền văn minh hành động thận trọng không chỉ giấu mình khỏi chúng ta mà khỏi tất cả những nền văn minh khác, bởi họ sợ bản chất của sự sống thông minh là huỷ diệt sự sống khác.
Có lẽ chính nghịch lý Fermi – hay định lý tương tự của người ngoài hành tinh cho nó – là lý do duy nhất để bất kỳ nền văn minh nào tránh tiếp xúc với những nền văn minh khác, thậm chí nếu không có sự tồn tại của các trở ngại. Từ bất kỳ quan điểm nào của một nền văn minh, không có khả năng họ là nền văn minh đầu tiên thực hiện tiếp xúc đầu tiên và vì thế có lẽ họ sẽ đối mặt với cùng khả năng các vấn đề tiền định dường như đã ngăn cản các nền văn minh sớm hơn tiếp xúc với mình. Vì thế có lẽ mọi nền văn minh giữ im lặng bởi khả năng có một lý do thực tế để những nền văn minh khác làm như vậy.

Họ phi kỹ thuật

Không rõ rằng liệu một nền văn minh của các sinh vật thông minh có bắt buộc phải là kỹ thuật hay không. Nếu một giống loài ngoài Trái Đất không phát triển kỹ thuật, bởi những khó khăn trong môi trường của họ, bởi họ không lựa chọn làm như vậy, hay bởi bất kỳ lý do nào khác, sẽ rất khó để con người phát hiện ra họ. Chỉ riêng sự sống thông minh, như trái ngược với sự sống, không cần thiết phải bị nhìn thấy ở những khoảng cách liên sao. Tuy có nhiều kỹ thuật cảm biến từ xa có lẽ có thể khám phá ra các hành tinh có sự sống, không một kỹ thuật nào có khả năng phân biệt sự sống thông minh phi kỹ thuật với sự sống không thông minh. Thậm chí không có bất kỳ biện pháp lý thuyết nào khác có thể làm như vậy từng được đề xuất, vì thiếu một cuộc viếng thăm thực tế bởi một nhà vũ trụ hay một tàu vũ trụ. Điều này thỉnh thoảng được gọi là vấn đề "algae vs. alumnae".

Họ ở đây và không thể bị quan sát

Có thể các hình thức sự sống thông minh ngoài Trái Đất không chỉ tồn tại, mà còn đã hiện diện trên Trái Đất. Họ không thể bị phát hiện bởi họ không muốn thế, con người về kỹ thuật không thể làm được điều này, hay bởi các xã hội từ chối chấp nhận bằng chứng.
Có thể rằng một hình thức sự sống về kỹ thuật đủ tiên tiến để du lịch tới Trái Đất cũng sẽ đủ tiên tiến để tồn tại ở đây mà không bị phát hiện. Theo quan điểm này, người ngoài hành tinh đã tới Trái Đất, hay hệ mặt trời của chúng ta, và đang quan sát hành tinh, trong khi giấu diếm sự hiện diện của mình. Việc quan sát có thể hình dung có thể được tiến hành theo một số cách có thể là khó bị phát hiện. Ví dụ, một hệ phức tạp các thiết bị giám sát hiển vi được chế tạo bằng công nghệ nano phân tử có thể được triển khai trên Trái Đất mà không thể bị phát hiện, hay các phương tiện tinh vi có thể tiến hành việc giám sát trên diện rộng từ một nơi nào đó.
Nhiều nhà nghiên cứu và quan sát UFO cho rằng xã hội như một tổng thể là có thành kiến không đúng về những tuyên bố về các vụ bắt cóc của người ngoài hành tinh, vụ quan sát, và những lần gặp mặt, và vì vậy không thể hoàn toàn tiếp nhận những tuyên bố về bằng chứng rằng người ngoài hành tinh đang tới thăm chúng ta. Những người khác sử dụng các lý thuyết âm mưu phức tạp để cho rằng bằng chứng về các vụ viếng thăm của người ngoài Trái Đất đang bị tầng lớp đầu não chính trị che giấu khỏi công chúng. Các kịch bản như từng được thể hiện trong văn hóa đại chúng trong nhiều thập kỷ, ví dụ như bộ phim Men in Black.
Lý thuyết này đã được một nhà vật lý đồng nghiệp của Fermi, Leó Szilárd, đề xuất (đùa vui) với ông, Leó cho rằng "họ đã đang ở giữa chúng ta – nhưng họ tự gọi mình là người Hungary", một kiểu ám chỉ hài hước tới sự khác thường của tiếng Hungary, không hề liên quan tới hầu hết ngôn ngữ được sử dụng ở châu Âu.