ปฏิทรรศน์ของแฟร์มี

[thumb|upright|
ภาพแสดงข้อความที่ส่งทาง[คลื่นวิทยุ (เรียกว่า ) เป็นข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับมนุษย์และโลก ส่งไปยังกระจุกดาวทรงกลม (globular star cluster) ที่เรียกว่า Messier 13 ด้วยเครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกล (radio telescope) ที่หอสังเกตการณ์อาเรซีโบ (Arecibo Observatory) ในปวยร์โตรีโกปลายปี 1974
]]

**[[ปฏิทรรศน์]]ของแฟร์มี**
()
เป็นข้อขัดแย้งที่ปรากฏระหว่างการไร้หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ซึ่งสนับสนุนว่ามีสิ่งมีชีวิตนอกโลก กับการประเมินว่า โอกาสการมีอารยธรรมสิ่งมีชีวิตนอกโลกมีค่าสูง (ตามสมการของนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันแฟรงก์ เดรก)
นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี เอนรีโก แฟร์มี (1901-1954) และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันไมเคิล เอช. ฮาร์ต (1932) ได้อ้างเหตุผลหลัก ๆ ดังต่อไปนี้
* มีดาวฤกษ์คล้ายกับดวงอาทิตย์เป็นพัน ๆ ล้านดวงในดาราจักรทางช้างเผือก และดาวจำนวนมากเก่าแก่กว่าโลกเป็นพัน ๆ ล้านปี
* มีความน่าจะเป็นสูงมากว่า ดาวฤกษ์บางส่วนมีดาวเคราะห์คล้ายโลกโคจรอยู่รอบ ๆ และถ้าโลกไม่พิเศษ ดาวเคราะห์บางส่วนก็จะมีสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญา
* อารยธรรมบางส่วนอาจได้พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเดินทางระหว่างดวงดาว ซึ่งเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่มนุษย์ปัจจุบันกำลังตรวจสอบ
* แม้จะเดินทางไปได้ช้ามากด้วยวิธีการที่ปัจจุบันคิดได้ แต่ก็สามารถเดินทางข้ามดาราจักรทางช้างเผือกภายในไม่กี่ล้านปี

ตามแนวคิดเช่นนี้ สิ่งมีชีวิตนอกโลกน่าจะเคยมาเยี่ยมโลกแล้ว
แฟร์มีได้ให้ข้อสังเกตว่า ยังไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถือในเรื่องนี้ ซึ่งทำให้เขาถามว่า แล้วหายไปไหนกันหมด
มีคำอธิบายปฏิทรรศน์ของแฟร์มีหลายอย่าง
โดยหลักอธิบายว่า สิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาดมีน้อยมาก หรือให้เหตุผลต่าง ๆ ว่า ทำไมอารยธรรมเช่นนี้จึงไม่ได้ติดต่อกับหรือเดินทางมายังโลก

## มูลฐาน
[thumb|240px|left|
นัก[ฟิสิกส์ชาวอิตาลี เอนรีโก แฟร์มี (1901-1954)
]]
ปฏิทรรศน์นี้เป็นความขัดแย้งกันระหว่างข้อโต้แย้งว่า ขนาดของเอกภพและความน่าจะเป็นดูจะบ่งว่า สิ่งมีชีวิตเป็นเรื่องสามัญในเอกภพ กับการไม่มีหลักฐานว่า มีสิ่งมีชีวิตในที่อื่น ๆ ยกเว้นโลก

ส่วนแรกของข้อโต้แย้งเป็นฟังก์ชันของขนาดเอกภพหรือของจำนวนมหาศาลที่เกี่ยวข้อง คือ ทางช้างเผือกมีดาวฤกษ์ประมาณ 2-4 แสนล้านดวง
(2-4 × 1011) และเอกภพที่สังเกตได้มี 70,000 ล้านล้านล้านดวง (7×1022)
แม้สิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดจะเกิดที่ดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์เหล่านี้ในอัตราน้อยมาก แต่ก็น่าจะยังมีอารยธรรมเหล่านี้อยู่เป็นจำนวนมาก และถ้าอัตรานี้สูงพอ ก็น่าจะมีอารยธรรมเหล่านี้เป็นจำนวนสำคัญในดาราจักรทางช้างเผือก
ถ้าสมมุติได้ว่าโลกเป็นดาวเคราะห์ปรกติตามหลักความเป็นธรรมดา (mediocrity principle) 

ข้อโต้แย้งส่วนที่สองเป็นเรื่องความน่าจะเป็น คือ เพราะสิ่งมีชีวิตสามารถรอดชีวิตแม้ในสถานะที่ขาดแคลนได้ และเพราะมันมักจะสร้างอาณานิคมในแหล่งที่อยู่ใหม่ ๆ จึงเป็นไปได้ว่า อารยธรรมบางส่วนจะต้องมีเทคโนโลยีก้าวหน้า สืบหาทรัพยากรใหม่ ๆ ในอวกาศ เข้ายึดครองระบบดาวของตน และต่อจากนั้น ยึดครองระบบดาวรอบ ๆ ตน
แต่ก็กลับไม่มีหลักฐานว่ามีสิ่งมีชีวิตเช่นนี้อื่น ๆ ในโลก หรือในเอกภพที่รู้ได้ แม้หลังเอกภพเกิดมาแล้ว 14,000 ล้านปี ความขัดแย้งนี้ควรมีคำตอบ	
ตัวอย่างคำตอบรวมทั้งสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดมีน้อยกว่าที่เราคิด 
หรือข้อสมมุติของเราเกี่ยวกับพัฒนาการหรือพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดไม่ถูกต้อง 
หรือกระทั่งว่า ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เรื่องเอกภพในปัจจุบันยังไม่สมบูรณ์พอ

ปฏิทรรศน์นี้สามารถกล่าวได้สองอย่าง
อย่างแรกคือ "ทำไมจึงไม่พบมนุษย์ต่างดาวหรือสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาในโลกใบนี้ หรือในระบบสุริยะนี้" 
ถ้าการเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นไปได้ แม้แต่การเดินทางอย่างช้า ๆ ซึ่งโลกเราก็เกือบจะมีแล้ว ก็จะใช้เวลาเพียงแค่ 5-50&nbsp;ล้านปีเพื่อยึดครองดาราจักรทั้งหมด
นี่เป็นเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ เทียบกับธรณีกาล ไม่ต้องกล่าวถึงจักรวาลกาล
ดังนั้น ปัญหาก็คือ ทำไมจึงยังไม่มีการยึดครองดาราจักรเพราะมีดาวฤกษ์ที่เก่าแก่กว่าดวงอาทิตย์มากมายและเพราะน่าจะมีสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดซึ่งวิวัฒนาการขึ้นในที่อื่น ๆ 
อนึ่ง แม้ถ้าการยึดครองจักรวาลทำไม่ได้หรือไม่ต้องการ การสำรวจจักรวาลก็อาจทำได้ด้วยเครื่องสำรวจดวงดาว
ซึ่งอาจทิ้งร่องรอยให้เห็นได้ในระบบสุริยะ เช่น เครื่องจักรที่เสียแล้ว หรือหลักฐานของการขุดเหมืองแร่ แต่ก็ไม่เคยพบสิ่งเหล่านี้

คำถามอย่างที่สองก็คือ "ทำไมเราจึงไม่เห็นร่องรอยสิ่งมีชีวิตอันชาญฉลาดที่อื่นในเอกภพ" คำถามนี้ไม่สมมุติว่าสามารถเดินทางระหว่างดวงดาวได้ แต่ก็คิดรวมดาราจักรอื่น ๆ ด้วย
สำหรับดาราจักรที่ห่างไกล เวลาเดินทางอาจเป็นเหตุให้ไม่มีมนุษย์ต่างดาวมาเยี่ยมโลก แต่อารยธรรมที่ก้าวหน้าพอก็อาจสามารถสังเกตเห็นได้แม้จากระยะไกล ๆ
แม้ถ้าหายากมาก ขนาดเอกภพก็ยังชี้ว่าควรจะมีอารยธรรมเช่นนี้ในประวัติของเอกภพ และเพราะสามารถตรวจจับได้เป็นระยะไกล ๆ ชั่วระยะเวลาพอสมควร จึงควรมีที่อยู่ในช่วงที่มนุษย์พอตรวจจับได้
ยังไม่ชัดเจนว่าความขัดแย้งเช่นนี้มากหรือน้อยกว่าเมื่อพิจารณาเพียงแค่ดาราจักรของเรา หรือเมื่อพิจารณาเอกภพทั้งหมด

### ข้อวิจารณ์เชิงตรรกะ
ปฏิทรรศน์ของแฟร์มีถูกวิจารณ์ว่าใช้อย่างไม่สมควร
ตามงานปี 1985 ถ้าเขียนปฏิทรรศน์ใหม่ด้วย modal logic ก็จะไม่เหลือความขัดแย้ง

## ประวัติและชื่อ
thumb|240px|ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส
ในปี 1950 เมื่อยังทำงานอยู่ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส (Los Alamos National Laboratory) แฟร์มีคุยกับเพื่อนร่วมงาน (รวมทั้ง เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์) เมื่อกำลังเดินไปทานอาหารกลางวัน
เรื่องยูเอฟโอกับเรื่องการ์ตูน
ที่ทะเล้น ๆ โทษมนุษย์ต่างดาวเรื่องถังขยะของเมืองที่หายไป
แม้จะได้เปลี่ยนไปคุยเรื่องอื่น แต่ในช่วงกำลังทานอาหาร แฟร์มีได้อุทานว่า พวกเขาอยู่ที่ไหน
เทลเลอร์จำได้ว่า คำถามนี้ทำให้ทุกคนหัวเราะเพราะแปลกดีว่า แม้อยู่ดี ๆ แฟร์มีก็ถามคำถามนี้ขึ้นมา แต่ทุกคนที่โต๊ะกินข้าวก็เข้าใจทันทีว่าเขากำลังพูดถึงสิ่งมีชีวิตนอกโลก
เพื่อนอีกคนหนึ่ง (Herbert York) จำได้ว่า แฟร์มีต่อจากนั้นได้คำนวณค่าความน่าจะเป็นของการมีดาวเคราะห์เช่นกับโลกและของสิ่งมีชีวิต ความเป็นไปได้ของการเกิดและการดำรงอยู่ของอารยธรรมที่มีเทคโนโลยีซึ่งก้าวหน้าเป็นต้น แล้วสรุปว่า โลกน่าจะมีมนุษย์ต่างดาวมาเยี่ยมตั้งนานแล้วและหลายครั้งแล้ว

แม้ชื่อของแฟร์มีจะเป็นชื่อของปฏิทรรศน์ แต่เขาไม่ใช่บุคคลแรกที่ถามคำถามนี้
เช่น นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้กล่าวถึงเรื่องนี้ในเอกสารที่ไม่ได้เผยแพร่ตั้งแต่ปี 1933 แล้ว
เขาได้ให้ข้อสังเกตว่า "คนทั่วไปปฏิเสธว่ามีสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดที่ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ของเอกภพ" 
เพราะ "1. ถ้าสิ่งมีชีวิตเช่นนี้มี ก็ควรจะได้มาเยี่ยมโลกเราแล้ว และ 2. ถ้าอารยธรรมเช่นนี้มี ก็จะแสดงร่องรอยให้เราเห็น"
แม้นี่ฟังดูไม่ใช่ปฏิทรรศน์สำหรับคนอื่น ๆ ผู้อาจคิดว่าข้อความนี้แสดงนัยว่า ไม่มีมนุษย์ต่างดาว แต่ก็เป็นปฏิทรรศน์สำหรับผู้เขียนผู้เชื่อเรื่องสิ่งมีชีวิตนอกโลกและการเดินทางในอวกาศอย่างจริงจัง
ดังนั้น เขาจึงเสนอสมมติฐานสวนสัตว์ (zoo hypothesis) ที่คาดว่า มนุษย์ยังไม่พร้อมให้สิ่งมีชีวิตเช่นนี้ติดต่อ
แต่แม้นักวิทยาศาสตร์ผู้นี้เองก็อาจไม่ใช่คนแรกที่กล่าวถึงปฏิทรรศน์ เพราะเขาได้อ้างอิงคนอื่น ๆ ที่ได้ปฏิเสธการมีอารยธรรมนอกโลก

ต่อมาในปี 1975 นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ไมเคิล ฮาร์ต ได้ตีพิมพ์งานตรวจสอบปฏิทรรศน์นี้อย่างละเอียด
ซึ่งได้กลายเป็นแหล่งอ้างอิงทางงานวิจัยในเรื่องนี้ซึ่งบางครั้งเรียกว่า **ปฏิทรรศน์ของแฟร์มี-ฮาร์ต** ()
คนอื่น ๆ อาจชอบชื่อนี้เพราะ "แม้แฟร์มีจะได้เครดิตว่า ถามคำถามนี้เป็นคนแรก แต่ฮาร์ตก็เป็นคนแรกที่วิเคราะห์ปัญหาอย่างละเอียดแล้วแสดงว่า ปัญหาแก้ไม่ได้ง่าย ๆ และก็เป็นคนแรกที่ตีพิมพ์ผลงานของตน"
ส่วนนักเขียนอีกท่านหนึ่งอ้างว่า คำว่า ปฏิทรรศน์ของแฟร์มี เป็นชื่อไม่เหมาะสม เพราะเรื่องนี้ไม่ใช่ปฏิทรรศน์ด้วย ไม่ควรให้เครดิตแฟร์มีด้วย
แต่ชอบชื่อ **อาร์กิวเมนต์ของฮาร์ต-ทิปเลอร์** () เพราะให้เครดิตฮาร์ตว่าเป็นผู้เริ่มต้น และให้เครดิตนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันแฟรงก์ เจ. ทิปเลอร์ ว่าช่วยต่อยอดอาร์กิวเมนต์นี้

ชื่ออื่น ๆ ที่คล้ายกับ**คำถามของแฟร์มี** (คือ พวกเขาอยู่ที่ไหน) รวมทั้ง **Great Silence** (ความเงียบอย่างมหันต์)
และ ***silentium universi*** (ความเงียบของเอกภพ)
แม้คำเหล่านี้จะกล่าวถึงเพียงแค่ส่วนเดียวของปฏิทรรศน์ คือความไม่มีหลักฐานว่ามีอารยธรรมอื่น

## สมการของเดรก
สมการของเดรก (Drake equation) มีหลักทฤษฎีที่สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปฏิทรรศน์นี้
นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันแฟรงก์ เดรก ได้คิดสมการนี้ขึ้นในปี 1961 เพื่อประเมินค่าความน่าจะเป็นหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการมีสิ่งมีชีวิตนอกโลก
เป็นการพิจารณาอัตราการเกิดดาวฤกษ์ในดาราจักร,
เศษส่วนของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์และจำนวนดาวเคราะห์ที่สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่ได้,
เศษส่วนของดาวเคราะห์เช่นนั้นที่เกิดสิ่งมีชีวิต,
เศษส่วนดาวเคราะห์ที่เกิดสิ่งมีชีวิตซึ่ง "ชาญฉลาด",
เศษส่วนสิ่งมีชีวิตที่มีเทคโนโลยีซึ่งสามารถตรวจจับได้
และระยะเวลาที่สามารถตรวจจับอารยธรรมเช่นนี้ได้
ปัญหาหลักของสมการก็คือพจน์ 4 อย่างหลังไม่มีข้อมูลโดยประการทั้งปวง ทำให้ประเมินคำตอบของสมการโดยไม่เดาไม่ได้

ทั้งคนมองโลกในแง่ดีและแง่ร้ายได้ใช้สมการเดรกเหมือนกันโดยได้ผลที่ต่างกันมาก

งานประชุมทางวิทยาศาสตร์แรกเรื่องการค้นหาสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญานอกโลก (SETI) ซึ่งมีผู้เข้าร่วม 10 คนรวมทั้งแฟรงก์ เดรก และคาร์ล เซแกน คาดว่า น่าจะมีอารยธรรมระหว่าง 1,000-100,000,000 แห่งภายในดาราจักรทางช้างเผือก
แต่แฟรงก์ ทิปเลอร์ และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษจอห์น ดี. บาร์โรว์ ก็ได้ใช้ค่าตัวแปรที่มองโลกในหลายแง่ แล้วคาดว่าจำนวนอารยธรรมโดยเฉลี่ยในดาราจักรหนึ่ง ๆ น้อยกว่า 1 มาก

## ข้อมูลการทดลอง
ส่วนสองส่วนของปฏิทรรศน์นี้มีหลักฐานการทดลอง คือมีดาวเคราะห์จำนวนมากที่สิ่งมีชีวิตอาจอยู่ได้ 
และไม่มีหลักฐานว่ามีสิ่งมีชีวิตอื่นนอกโลก
ส่วนแรกแม้เป็นเพียงแค่ข้อสมมุติในสมัยของแฟร์มีเอง แต่ปัจจุบันได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นพัน ๆ ดวงแล้ว และมีแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ที่พยากรณ์ว่ามีดาวเคราะห์ที่อยู่ได้เป็นพัน ๆ ล้านดวงในดาราจักรทางช้างเผือก

ส่วนที่สองของปฏิทรรศน์ก็คือ ไม่มีหลักฐานว่ามีสิ่งมีชีวิตนอกโลก ก็เป็นประเด็นงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่กำลังทำอยู่
รวมทั้งการพยายามหาตัวบ่งชี้สิ่งมีชีวิต
และการพยายามหาสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาโดยตรง
ซึ่งได้เริ่มมาตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1960 และปัจจุบันก็มีงานที่ยังทำอยู่

### ดาราศาสตร์และเซติ (SETI)
[thumb|
ภาพแสดงมนุษย์เล็กสีเขียว (little green man) จาก[ดาวอังคารในหนังสือนิยายวิทยาศาสตร์ *Martians, Go Home*
]]
แม้ปกตินักดาราศาสตร์จะไม่หาสิ่งมีชีวิตนอกโลก พวกเขาก็ได้พบเหตุการณ์ที่เบื้องต้นไม่สามารถอธิบายได้ยกเว้นสมมุติว่ามีอารยธรรมที่ชาญฉลาดเป็นเหตุ
ยกตัวอย่างเช่น เมื่อค้นพบพัลซาร์ PSR B1919+21 ในปี 1967 พวกเขาตั้งชื่อมันว่า มนุษย์เล็กสีเขียว (little green man) เพราะพัลส์รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มันส่งซ้ำเป็นรอบ ๆ ตามเวลาอย่างแม่นยำ
แต่ในทุกกรณี ต่อมาก็สามารถหาคำอธิบายอื่นได้โดยไม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาด เช่น พัลซาร์เป็นปรากฏการณ์เนื่องกับดาวนิวตรอน
ถึงกระนั้น ก็ยังมีโอกาสพบร่องรอยเทคโนโลยีของสิ่งมีชีวิตเช่นนั้นอยู่

ตัวอย่างร่องรอยที่เสนอรวมทั้งการขุดเหมืองแร่บนดาวเคราะห์น้อยที่ย่อมเปลี่ยนรูปร่างลักษณะของแถบดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบดวงดาว
หรือเส้นสเปกตรัมเพราะการทิ้งกากกัมมันตรังสีใส่ดวงดาว
ตัวอย่างจริงที่ยังคงไม่มีคำอธิบายตามธรรมชาติที่น่าเชื่อถือ ก็คือเส้นโค้งแสงจากดาว KIC 8462852
แม้ในที่สุดก็น่าจะได้คำอธิบายตามธรรมชาติ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็กำลังตรวจสอบความเป็นไปได้ที่น้อยมากว่า มันเป็นร่องรอยเทคโนโลยีของมนุษย์ต่างดาว เช่น Dyson swarm

### การปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

[thumb|left|
โครงการต่าง ๆ ที่ค้นหาสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญานอกโลก ([เซติ) มักใช้เครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกล (radio telescope)
]]
เทคโนโลยีคลื่นวิทยุและสมรรถภาพในการสร้างเครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกล (radio telescope) สมมุติว่าเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ย่อมเกิดขึ้นในอารยธรรม
ซึ่งสร้างร่องรอยที่สามารถตรวจจับได้แม้จากระบบดาวอื่น ๆ 
ดังนั้น การสืบหาการปล่อยคลื่นวิทยุที่ไม่เกิดโดยธรรมชาติในอวกาศ อาจทำให้ค้นพบอารยธรรมของสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้

ยกตัวอย่างเช่น สิ่งมีชีวิตนอกโลกที่เฝ้าสังเกตระบบสุริยะของเราอย่างละเอียด ก็จะสังเกตคลื่นวิทยุของดวงดาวแบบ G2 ที่แรงผิดปกติ เนื่องกับการถ่ายทอดอากาศของคลื่นโทรทัศน์และระบบโทรคมนาคม
และถ้าไม่พบเหตุทางธรรมชาติที่ชัดเจน ผู้เฝ้าสังเกตอาจอนุมานได้ว่า มีอารยธรรมที่อาศัยอยู่บนดาวเคราะห์
แต่ก็ควรสังเกตว่า เครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกลที่ไวสุดในโลกปัจจุบันจะไม่สามารถตรวจจับสัญญาณวิทยุที่ไม่ส่งเฉพาะที่ (non-directional) แม้แค่ระยะส่วนหนึ่งของปีแสง ดังนั้น จึงยังเป็นเรื่องไม่แน่นอนว่าอารยธรรมนอกโลกจะสามารถตรวจจับคลื่นวิทยุจากโลกได้หรือไม่

สัญญาณเช่นนี้อาจเป็นเรื่องบังเอิญ คือเกิดจากการใช้ชีวิตปกติของคนในอารยธรรม หรืออาจเป็นความพยายามที่เฉพาะเจาะจงเพื่อสื่อสาร ดังที่ส่งในข้อความอาเรซีโบจากโลกในปี 1974
นักดาราศาสตร์และศูนย์/หอสังเกตการณ์ได้พยายามและกำลังพยายามตรวจจับหลักฐานเช่นนี้ โดยมากผ่านการดำเนินการของเซติ
แต่การสืบหาเช่นนี้เป็นเวลาหลายทศวรรษก็ยังไม่เคยพบสัญญาณวิทยุที่แรงผิดปกติหรือเกิดซ้ำ ๆ เพื่อสื่อความหมาย

### การตรวจดูดาวเคราะห์โดยตรง
[350px|thumb| ภาพรวมของโลกตอนกลางคืน สร้างจากข้อมูลดาวเทียมของ Defense Meteorological Satellite Program ซึ่งเบื้องต้นเป็นโครงการเก็บข้อมูล[อุตุนิยมวิทยาของกระทรวงกลาโหมสหรัฐ แสดงแสงไฟประดิษฐ์ของอารยธรรมมนุษย์ที่สามารถตรวจจับได้จากอวกาศ ]]
การตรวจจับและการจัดหมวดหมู่ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นสาขาย่อยสาขาหนึ่งที่ดำเนินการอยู่ของดาราศาสตร์ ซึ่งได้ค้นพบดาวเคราะห์คล้ายโลกดวงแรกภายในระยะจากดวงดาวที่อยู่อาศัยได้ในปี 2007
ฺวิธีการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบที่ละเอียดขึ้น และวิธีการตรวจจับจากอวกาศ (เช่น หอสังเกตการณ์อวกาศเคปเลอร์ที่ปล่อยในอวกาศในปี 2009) ก็เริ่มพบและให้รายละเอียดของดาวเคราะห์ขนาดใกล้ ๆ โลก และตรวจดูว่า อยู่ภายในระยะจากดวงดาวที่สามารถอาศัยอยู่ได้หรือไม่
ฺวิธีที่ละเอียดขึ้นเช่นนี้ อาจทำให้รู้เพิ่มขึ้นว่า ดาวเคราะห์ที่อาจอยู่ได้สามัญเพียงแค่ไหน

#### คาดการณ์เรื่องเครื่องสำรวจดวงดาว
เครื่องสำรวจดวงดาวที่ผลิตตนเองซ้ำได้ (self-replicating probe คือ Von Neumann probe) สามารถใช้สำรวจดาราจักรขนาดทางช้างเผือกเร็วสุดไม่เกินล้านปี
ถ้ามีอารยธรรมเพียงแค่แห่งเดียวในทางช้างเผือกที่ทำเช่นนี้ เครื่องสำรวจเช่นนี้ก็จะอาจกระจายไปทั่วดาราจักร

การติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวอีกอย่างหนึ่งที่คาดได้ก็คือ เครื่องสื่อสารอัตโนมัติข้ามดวงดาว (Bracewell probe)
เครื่องโดยสมมุติเช่นนี้ เป็นยานอวกาศอัตโนมัติซึ่งเล็งสืบหาและสื่อสารกับอารยธรรมมนุษย์ต่างดาว (เทียบกับ Von Neumann probe ซึ่งปกติใช้สำรวจล้วน ๆ)
เป็นทางเลือกแทนการติดต่อที่ขึ้นอยู่กับความเร็วแสงระหว่างเพื่อนบ้านที่อยู่ห่างกันมาก
คือแทนที่จะทนความชักช้าระยะยาวที่เป็นปัญหาของการติดต่อทางวิทยุ ก็จะส่งเครื่องที่มีระบบปัญญาประดิษฐ์เพื่อหาอารยธรรมนอกโลกแล้วสื่อสารกับพวกเขาในระยะใกล้ ๆ
ข้อมูลที่เครื่องเช่นนี้ค้นพบก็ยังต้องส่งกลับบ้านโดยอาศัยความเร็วแสง แต่การสื่อสารเพื่อเก็บข้อมูลสามารถทำได้ในเวลาจริง

#### การสืบหาเครื่องจักรของมนุษย์ต่างดาว
การสำรวจสุริยจักรวาลของมนุษย์ยังไม่เคยแสดงหลักฐานว่ามีมนุษย์ต่างดาวหรือเครื่องจักรของพวกเขาเคยมาเยี่ยม
การสำรวจระบบสุริยะโดยละเอียดในบริเวณที่มีทรัพยากรมาก ก็ยังอาจแสดงหลักฐานการสำรวจของมนุษย์ต่างดาวดังที่ว่า
แต่พื้นที่/ปริภูมิทั้งหมดของระบบสุริยะก็ใหญ่สุด ๆ และตรวจสอบได้ยาก
ความพยายามส่งสัญญาณกับ เรียกร้องความสนใจจาก หรือเริ่มการทำงานของเครื่องสื่อสารอัตโนมัติ (Bracewell probe) ใกล้ ๆ โลกก็ยังไม่เคยสำเร็จผล

#### คาดการณ์เรื่องโครงสร้างขนาดใหญ่เป็นดวงดาว
[thumb|300px|
โครงสร้างสมมุติรูปแบบหนึ่งของ Dyson sphere
[สิ่งประดิษฐ์ขนาดใหญ่เช่นนี้ย่อมเปลี่ยนสเปกตรัมของดวงดาวอย่างมาก
]]
ในปี 1959 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ-อเมริกันฟรีแมน ไดสัน ได้ให้ข้อสังเกตว่า อารยธรรมใหม่ ๆ ของมนุษย์ทุกแห่งล้วนใช้พลังงานมากขึ้น และดังนั้น จึงคาดว่า อารยธรรมหนึ่ง ๆ อาจพยายามดักจับพลังงานส่วนมากของดวงดาว
แล้วจึงเสนอว่า วงกลมไดสัน (Dyson sphere) อาจเป็นวิธีหนึ่งที่ทำได้ เป็นเปลือกหรือกลุ่มวัตถุที่ล้อมดวงดาวเพื่อดักจับและใช้พลังงานแสงมากที่สุดเท่าที่จะทำได้

วิศวกรรมในระดับดาราศาสตร์เช่นนี้ย่อมเปลี่ยนสเปกตรัมที่สังเกตได้ของดวงดาวไปอย่างมาก คือเปลี่ยนเส้นสเปกตรัมของบรรยากาศของดวงดาว ไปเป็นของ black body radiation
ไดสันคาดว่า อารยธรรมที่ก้าวหน้าอาจตรวจจับได้ด้วยการตรวจหาสเปกตรัมของดวงดาวที่แปรไป

มีการหาหลักฐานว่ามีวงกลมไดสันที่เปลี่ยนสเปกตรัมของดวงดาวหรือไม่
แต่การตรวจงดูดาราจักรเป็นพัน ๆ โดยตรงก็ไม่พบหลักฐานที่ชัดแจ้งของสิ่งประดิษฐ์เช่นนี้ หรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น
ในเดือนตุลาคม 2015 คาดว่าวงกลมไดสันอาจเป็นเหตุของเส้นโค้งแสงจากดาว KIC 8462852 ที่ยังไม่มีคำอธิบายตามธรรมชาติที่น่าเชื่อถือ เป็นข้อมูลที่ได้จากหอสังเกตการณ์อวกาศเคปเลอร์
แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบปรากฏการณ์ก็ไม่เชื่อถือคำอธิบายนี้ เพราะไม่สามารถอธิบายความสลัวของแสงได้ทั้งหมด และเป็นคำอธิบายที่ตัดออกได้ด้วยหลักมีดโกนอ็อกคัม แต่ก็ยังเป็นสมมติฐานที่จะตรวจสอบอยู่เพราะสามารถพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้

## คำอธิบายปฏิทรรศน์โดยคาดการณ์
### สิ่งมีชีวิตนอกโลกมีน้อยหรือไม่มีเลย

ผู้ที่คิดว่าสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาดแทบจะเป็นไปไม่ได้ อ้างว่า สถานภาพที่จำเป็นให้วิวัฒนาการของชีวิตเกิดขึ้น หรืออย่างน้อยให้เกิดสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่ซับซ้อน มีน้อยมากหรือว่ามีแต่ในโลก
ตามสมมติฐานโลกมีน้อย (Rare Earth hypothesis) เช่นนี้ซึ่งปฏิเสธหลักความเป็นธรรมดา สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนก็จะจัดว่า แปลกมาก

สมมติฐานโลกมีน้อยอ้างว่า วิวัฒนาการให้เกิดสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่ซับซ้อนจะต้องมีเหตุการณ์ต่าง ๆ ที่จัดว่าโชคดีมาก เช่น เป็นเขตดาราจักรที่อยู่ได้, มีดวงดาวที่เป็นศูนย์และระบบดาวเคราะห์ที่มีลักษณะโดยเฉพาะ, มีเขตรอบดวงดาวที่อยู่ได้, มีดาวเคราะห์คล้ายโลกที่มีขนาดถูกต้อง, มีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดี และมีดวงจันทร์/ดาวบริวารขนาดใหญ่ เพื่อป้องกันอุกกาบาต, มีแม็กนีโตสเฟียร์และการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค, มีสภาพทางเคมีของธรณีภาคที่เหมาะสม, มีบรรยากาศที่เหมาะสม, มีมหาสมุทรที่เหมาะสม, มีกระบวนการกระตุ้นวิวัฒนาการ (evolutionary pump) เช่นการเกิดยุคน้ำแข็งและการวิ่งกระทบของสะเก็ดดาว และมีภาวะต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดเซลล์แบบยูแคริโอต การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ และการระเบิดเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตคล้ายเหตุการณ์ Cambrian explosion

### ไม่มีสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดอื่น
เป็นไปได้ว่า ถ้าแม้สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนจะสามัญ แต่สติปัญญา (และดังนั้น อารยธรรม) อาจจะไม่สามัญ
แม้จะมีเทคนิคที่อาจตรวจจับดาวเคราะห์ที่มีสิ่งมีชีวิตไกล ๆ ได้โดยไม่ต้องอาศัยร่องรอยของเทคโนโลยี
แต่ก็ไม่มีแบบใด ๆ ที่สามารถบอกได้ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นชาญฉลาดหรือไม่

### สิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาดอาจไม่มีเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า
แม้สิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาดอาจมี แต่ก็อาจยังไม่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีพอที่จะสื่อสารได้
เหมือนกับสิ่งมีชีวิตที่ไม่ชาญฉลาด อารยธรรมเช่นนี้ยังตรวจจับได้ยาก
คนที่ไม่ค่อยเชื่อมักคิดว่า อารยธรรมที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าน่าจะหาได้ยากในเอกภพ เพราะประวัติของโลกมีเพียงแค่สปีชีส์เดียวที่ได้ก้าวหน้าจนบินไปในอวกาศได้ และใช้คลื่นวิทยุได้

### สิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดจะทำลายตนเองโดยธรรมชาติ

[right|250px|thumb| การทดลอง[ระเบิดไฮโดรเจนขนาด 23 กิโลตันที่มีชื่อว่า แบ็ดเจอร์ (BADGER) ]]
นี่เป็นอาร์กิวเมนต์ว่า อารยธรรมที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าอาจทำลายกวาดล้างตัวเองเป็นปกติหรืออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ก่อนหรือหลังจากพัฒนาเทคโนโลยีคลื่นวิทยุหรือการบินไปในอวกาศ
วิธีการทำลายล้างตัวเองมีหลายอย่าง
รวมทั้งสงคราม การปนเปื้อนหรือทำลายสิ่งแวดล้อมโดยไม่ได้ตั้งใจ การหมดทรัพยากร การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
หรือปัญญาประดิษฐ์ที่ออกแบบไม่ดี

แนวคิดทั่วไปเช่นนี้ได้ใช้ทั้งในนิยายวิทยาศาสตร์และสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์
ในปี 1966 คาร์ล เซแกนและเพื่อนร่วมเขียนหนังสือนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวรัสเซียคาดว่า อารยธรรมที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าถ้าไม่มักทำลายตัวเองภายในศตวรรษที่สร้างเทคโนโลยีสื่อสารข้ามดวงดาว ก็จะสามารถคุมแนวโน้มที่จะฆ่าตัวเองแล้วรอดชีวิตได้เป็นพัน ๆ ล้านปี

### สิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดจะฆ่าสัตว์อื่นโดยธรรมชาติ
สมมติฐานอีกอย่างหนึ่งก็คือ สิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาและมีเทคโนโลยีในระดับหนึ่งจะทำลายสปีชีส์ที่ชาญฉลาดอื่น ๆ เมื่อพบพวกมัน
วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ได้จินตนาการว่าอาจมีอะไรบางสิ่งหรือมีมนุษย์ต่างดาวบางพวก ที่กำลังฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดอื่น ๆ ในเอกภพ
เพราะต้องการขยายแหล่งที่อยู่อาศัย เพราะความหวาดระแวง หรือเพราะความดุร้าย
มีนักจักรวาลวิทยาที่อ้างว่า พฤติกรรมเช่นนี้รอบคอบ เพราะสปีชีส์ที่มีสติปัญญาและได้ข้ามพ้นปัญหาฆ่าตัวเองได้แล้ว อาจมองการขยายแหล่งที่อยู่ของสปีชีส์อื่นว่าเป็นอันตราย
มีการเสนอด้วยว่า สปีชีส์สิ่งมีชีวิตนอกโลกที่รอดชีวิตมาได้จะต้องเป็นสปีชีส์ยอดนักล่า (superpredator) เหมือนกับมนุษย์

### การสูญพันธ์เป็นระยะเพราะเหตุการณ์ธรรมชาติ
สิ่งมีชีวิตใหม่ ๆ อาจสูญพันธ์ไปอย่างสามัญเพราะโลกของมันร้อนขึ้นหรือเย็นลงอย่างควบคุมไม่ได้
บนโลกของเรา มีเหตุการณ์สูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ๆ ที่ได้ฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนโดยมากในเวลานั้น
การสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุด
เหตุการณ์เหล่านี้เชื่อว่ามีเหตุจากการวิ่งกระทบโลกของอุกกาบาตขนาดใหญ่ การระเบิดภูเขาไฟครั้งใหญ่ หรือเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ เช่น แสงวาบรังสีแกมมา (gamma-ray burst)
อาจเป็นไปได้ว่า เหตการณ์เช่นนี้สามัญทั่วเอกภพและฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดเป็นระยะ ๆ หรืออย่างน้อยก็ทำลายอารยธรรม ก่อนที่จะสามารถพัฒนาเทคโนโลยีที่สื่อสารกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นอกโลกตัวเองได้

### สมมติฐานเอกภพมีจำนวนเฟ้อ
นักจักรวาลวิทยาอัลแลน กูธ เสนอการแก้ปัญหาของแฟร์มีด้วยแนวคิดทาง multiverse
เป็นสมมติฐานที่สมมุติว่ามี synchronous gauge probability distribution โดยมีผลว่า เอกภพใหม่ ๆ จะมีมากกว่าเอกภพเก่า ๆ อย่างมหาศาล (เป็น e1037 เท่าทุก ๆ วินาที)
ดังนั้น เมื่อเฉลี่ยทั่วเอกภพทั้งหมด เอกภพเกือบทั้งหมดที่มีอารยธรรมก็จะมีเพียงแค่อารยธรรมเดียวคือที่เกิดเป็นแห่งแรก

แต่กูธก็ได้ให้ข้อสังเกตว่า นี่อาจจะเป็นเหตุผลว่าทำไมเซติจึงยังไม่พบสัญญาณจะอารยธรรมสิ่งมีชีวิตนอกโลก แต่เขาก็คิดว่ามันเป็นไปได้มากกว่าที่ synchronous gauge probability distribution ไม่ถูกต้อง

### อารยธรรมที่ชาญฉลาดอยู่ห่างกันตามปริภูมิหรือเวลา
[thumb|left| ไอเดียกล้องโทรทัศน์หาดาวเคราะห์คล้ายโลก (Terrestrial Planet Finder) ของ[นาซา ]]
เป็นไปได้ว่า อารยธรรมที่มีเทคโนโลยีไม่ก้าวหน้าพอจะยึดครองดาราจักรมีอยู่ แต่อยู่ห่างเกินที่จะสื่อสารกันได้
ถ้าอารยธรรมสองแห่งห่างกันหลายพันปีแสง ก็เป็นไปได้ว่าอารยธรรมหนึ่ง ๆ หรือทั้งสองสูญพันธ์ก่อนที่จะสื่อสารกันได้
มนุษย์อาจพบอารยธรรมนอกโลกจริง ๆ แต่การสื่อสารจะเป็นไปไม่ได้เพราะห่างกันเกินไป
จึงมีการเสนอว่า การใช้เครื่องสื่อสารอัตโนมัติข้ามดวงดาว (Bracewell probe) จะแก้ปัญหานี้ได้เป็นบางส่วน
ในกรณีนี้ อย่างน้อย ๆ ฝ่ายหนึ่งก็จะสามารถได้ข้อมูลที่มีประโยชน์

อีกอย่างหนึ่ง อารยธรรมหนึ่ง ๆ อาจแพร่สัญญาณส่งความรู้ที่ตนมีทั้งหมด แล้วให้ผู้รับจัดการกับข้อมูลนั้นเอง
ซึ่งคล้ายกับข้อมูลที่ได้จากอารยธรรมโบราณ
มนุษย์สามารถส่งข้อมูลคล้ายกับที่ทำในข้อความอาเรซีโบ (Arecibo message) คือส่งข้อมูลเกี่ยวกับสปีชีส์ที่ชาญฉลาดในโลก แม้อาจจะไม่ได้รับคำตอบหรือไม่ได้เร็วพอก่อนที่จะไม่เหลือคนรับ
ยังเป็นไปด้วยว่า อาจมีหลักฐานทางโบราณคดีของอารยธรรมในอดีตที่สามารถตรวจจับได้จากอวกาศในระยะทางไกล ๆ

คาร์ล เซแกนกับผู้ร่วมเขียนหนังสือยังเสนอด้วยว่า ถ้ามีอารยธรรมอื่นที่กำลังส่งข้อมูลหรือส่งเครื่องสำรวจ 
สัญญาณหรือเครื่องสำรวจที่ว่ายังอาจมาไม่ถึง
แต่ผู้ไม่เห็นด้วยก็ให้ข้อสังเกตว่า เป็นไปได้น้อย เพราะนี่สมมุติว่า ความก้าวหน้าของมนุษย์เกิดขึ้นในเวลาที่พิเศษมาก คือในขณะที่ดาราจักรทางช้างเผือกกำลังเปลี่ยนสถานะจากไม่มีใคร ๆ ไปเป็นมีอารยธรรมจำนวนมาก
เพราะนี่เป็นช่วงเวลาที่สั้นมากตามกาลของดาราจักรถ้าใช้ข้อสมมุติและค่าการคำนวณธรรมดา ๆ ดังนั้น โอกาสว่าเราอยู่ในช่วงเวลาที่ดาราจักรกำลังเปลี่ยนสถานะมีน้อยมาก

### ไม่มีทรัพยากรเพื่อขยายที่อยู่ไปทั่วดาราจักร
ความสามารถในการไปยึดครองระบบสุริยะอื่น ๆ จะขึ้นอยู่กับการเดินทางไปที่ระบบดวงดาวอื่นได้
แม้ความรู้ทางฟิสิกส์ปัจจุบันจะกันว่า ไม่สามารถเดินทางไวกว่าแสงได้
แต่ก็ไม่จำกัดการสร้างยานเดินทางข้ามดวงดาวที่ไป "ช้า ๆ" แม้วิศวกรรมที่จำเป็นก็ยังเกินสมรรถภาพของมนุษย์ในปัจจุบัน
นี้เป็นฐานของแนวคิดว่า เครื่องสำรวจดวงดาวที่ผลิตตนเองซ้ำได้ (Von Neumann probe) 
และเครื่องสื่อสารอัตโนมัติข้ามดวงดาว (Bracewell probe) ที่อาจพบ สามารถเป็นหลักฐานของสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดนอกโลกได้

แต่ก็เป็นไปได้ด้วยว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันยังไม่สามารถบอกได้ว่า การเข้ายึดครองระบบสุริยะต่าง ๆ มีค่าใช้จ่ายเท่าไรหรือเป็นไปได้หรือไม่
ข้อจำกัดจริง ๆ อาจยังไม่ปรากฏ และทรัพยากรเพื่อทำกิจเช่นนั้นอาจมากจนกระทั่งว่า ไม่มีอารยธรรมใด ๆ ที่สามารถทำได้
แม้ถ้าการเดินทางระหว่างดวงดาวและการเข้ายึดครองระบบดาวอื่นอาจเป็นไปได้ แต่ก็อาจยากจนกระทั่งต้องเป็นตามรูปแบบของ percolation theory
คือ การสร้างอาณานิคมในระบบอื่น ๆ จะไม่แพร่กระจายกระทำอย่างรวดเร็ว แต่จะเป็นไปในรูปแบบไม่สม่ำเสมอที่ค่อย ๆ "ซึม" ออกเรื่อย ๆ ซึ่งในที่สุดก็จะช้าหรือหยุดลงเนื่องจากค่าใช้จ่ายมหาศาล และเนื่องจากความคาดว่า อาณานิคมใหม่ ๆ ที่สร้างขึ้นในที่สุดก็จะมีวัฒนธรรมและอารยธรรมเป็นของตนเอง
การสร้างอาณานิคมจึงค่อย ๆ กระจายแบบเกาะกลุ่ม ดังนั้น ณ เวลาจุดใดจุดหนึ่ง ก็จะมีเขตขนาดมหาศาลที่ยังว่างเปล่า

### การส่งหน่วยงานที่ชาญฉลาดเพื่อการสำรวจถูกกว่า
ถ้าสามารถสร้างโปรแกรม/หน่วยงานที่ชาญฉลาดในระดับมนุษย์ในเครื่องกลเช่นคอมพิวเตอร์ เช่น ตามแนวคิดที่พบในนิยายวิทยาศาสตร์คือการอัปโหลดจิตใจ (mind uploading) และส่งข้อมูลหน่วยงานเช่นนี้ไปได้ไกล ๆ แล้วสามารถดำเนินงานหน่วยงานนั้นต่อในเครื่องกลซึ่งอยู่ที่นั่น การเดินทางไปในที่ต่าง ๆ ในดาราจักรด้วยยานอวกาศ ก็อาจจะไม่คุ้มค่า
คือเมื่ออารยธรรมแรกสุดได้สำรวจและเข้ายึดครองดาราจักร และส่งเครื่องกลเช่นนี้ไปในระบบดาวต่าง ๆ เพื่อให้สำรวจได้ง่าย และเมื่ออารยธรรมต่อ ๆ มาได้ติดต่อกับอารยธรรมแรกได้แล้ว อารยธรรมต่อ ๆ มาก็อาจสำรวจดาราจักรได้ถูกกว่า เร็วกว่า และง่ายกว่าโดยส่งหน่วยงานอันชาญฉลาดเช่นนี้ ไปยังเครื่องกลในที่ต่าง ๆ ซึ่งอารยธรรมแรกได้สร้าง อันคาดว่าจะถูกกว่าการเดินทางด้วยยานอวกาศเป็น 108-1017 เท่า
แต่เพราะระบบดาวหนึ่ง ๆ จำเป็นต้องมีเครื่องกลเช่นนี้แค่เครื่องเดียว และการสื่อสารกับมันก็น่าจะกำหนดทิศทางอย่างเฉพาะเจาะจง (คือไม่ได้แพร่สัญญาณ) ใช้คลื่นความถี่สูงมาก และใช้แรงส่งต่ำสุด อุปกรณ์บนโลกก็จะตรวจจับสัญญาณเช่นนี้ได้ยาก

### มนุษยชาติยังไม่อยู่นานพอ
สมรรถภาพของมนุษย์ในการตรวจจับสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาด พึ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นาน คือตั้งแต่ปี 1937 ซึ่งได้ประดิษฐ์เครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกล 
คลื่นวิทยุก็เริ่มส่งเพียงตั้งแต่ปี 1895 
*[[Homo sapiens]]* เองก็เป็นสปีชีส์ที่มีอยู่เพียงไม่นานเมื่อเทียบกับธรณีกาล เป็นเพียงแค่เสี้ยวหนึ่งของอายุจักรวาล
ดังนั้น จึงเป็นไปได้ว่ามนุษย์ยังไม่มีอยู่นานพอที่มนุษย์ต่างดาวผู้มีสติปัญญาจะตรวจจับได้

### เรารับฟังสัญญาณอย่างไม่ถูกต้อง
นักวิจัยในโครงการเซติมีข้อสมมุติบางอย่างที่อาจทำให้พลาดรับสัญญาณที่มีอยู่แล้ว
ยกตัวอย่างเช่น มนุษย์ต่างดาวอาจส่งข้อมูลในอัตราที่สูงมากหรือต่ำมาก หรือใช้ความถี่ที่มนุษย์ไม่คุ้นเคย ทำให้แยกแยะสัญญาณสื่อสารจากสัญญาณที่เป็นเสียงรบกวนพื้นหลังไม่ได้
สัญญาณอาจมาจากระบบดาวที่ไม่ได้อยู่ในแถบลำดับหลัก (คือไม่ใช่ดาวแคระ) ซึ่งเราไม่ให้ความสำคัญ
เพราะโปรแกรมเซติในปัจจุบันสมมุติว่า สิ่งมีชีวิตนอกโลกจะอยู่รอบ ๆ ดาวคล้ายดวงอาทิตย์

ข้อท้าทายหลักก็คือขนาดปริภูมิที่ต้องสืบหาสัญญาณคลื่นวิทยุ (เท่ากับสืบหาสัญญาณจากเอกภพที่สังเกตได้) ทรัพยากรจำกัดที่โครงการเซติมี และความไวสัญญาณของอุปกรณ์ในปัจจุบัน
ยกตัวอย่างเช่น เซติประเมินว่า ถ้ามีเครื่องตรวจวัดคลื่นวิทยุทางไกลไวเท่ากับของหอสังเกตการณ์อาเรซีโบ 
สัญญาณโทรทัศน์และวิทยุจากโลกสามารถตรวจจับได้ภายในระยะเพียง 0.3 ปีแสง ซึ่งเป็นระยะแค่ 1/10 ระหว่างโลกกับดาวฤกษ์นอกระบบที่ใกล้สุด
สัญญาณจะตรวจจับได้ง่ายกว่าถ้าจำกัดให้มีแถบความถี่แคบ (narrowband) หรือสืบหาที่จุดโดยเฉพาะ ๆ ในท้องฟ้า
คือสามารถตรวจจับได้เป็นระยะหมื่น ๆ จนถึงแสน ๆ ปีแสง

แต่นี่ก็หมายความว่า เครื่องตรวจจับจะต้องฟังสัญญาณในแถบความถี่ที่ถูกต้อง และอยู่ในเขตปริภูมิที่ถูกต้องใกล้กับเป้าหมายที่ส่งสัญญาณ
การสืบหาของเซติโดยมากสมมุติว่า อารยธรรมสิ่งมีชีวิตนอกโลกจะจงใจแพร่สัญญาณ เช่นที่มนุษย์ทำในข้อความอาเรซีโบ เพื่อให้คนอื่นหาเจอ

ดังนั้น เพื่อให้ค้นพบอารยธรรมนอกโลกด้วยคลื่นวิทยุที่ปล่อย ผู้สังเกตการณ์ในโลกจะต้องมีอุปกรณ์ที่ไวกว่านี้หรือโชคดี
คือสัญญาณวิทยุแถบความถี่กว้างที่เทคโนโลยีนอกโลกใช้ จะต้องแรงกว่าของมนุษย์มาก
หรือโปรแกรมบางโปรแกรมของเซติกำลังดักฟังสัญญาณที่ความถี่อันถูกต้องจากบริเวณอวกาศที่ถูกต้อง
หรือสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้จงใจส่งสัญญาณมาในทิศทางของโลกโดยเฉพาะ

### อารยธรรมแพร่สัญญาณวิทยุที่ตรวจจับได้เพียงแค่ระยะสั้น ๆ
เป็นไปได้ว่าอาจตรวจจับการปล่อยคลื่นวิทยุของสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้เพียงแค่เป็นระยะเวลาสั้น ๆ ซึ่งลดโอกาสที่จะเจอ
คือปกติจะสมมุติว่า อารยธรรมในที่สุดก็จะก้าวหน้าขึ้นเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีอื่น
อย่างไรก็ดี แม้วิทยุจะไม่ใช้เพื่อการสื่อสาร แต่ก็อาจใช้เพื่อการอื่น เช่น การส่งพลังงานจากดาวเทียมเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
ซึ่งก็ยังตรวจจับได้แม้หลังการแพร่สัญญาณการสื่อสารได้เปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีที่สังเกตได้ยากกว่าอื่น ๆ

อนึ่ง อารยธรรมสิ่งมีชีวิตนอกโลกอาจก้าวหน้าเกินกว่าที่จะแพร่สัญญาณในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าใด ๆ โดยประการทั้งปวงเพราะสื่อสารด้วยเทคโนโลยีที่มนุษย์ยังไม่เคยมี
นักวิทยาศาสตร์บางพวกคาดว่า อารยธรรมที่ก้าวหน้าอาจส่งสัญญาณทางนิวทริโน
ถ้ามีสัญญาณเช่นนี้จริง ๆ ก็อาจตรวจจับได้ด้วยเครื่องตรวจจับนิวทริโนที่กำลังสร้างเพื่อจุดประสงค์อื่น ๆ

### พวกเขามักจะแยกตัวอยู่
มีการเสนอว่า สิ่งมีชีวิตที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าบางพวกอาจเปลื้องกายของตนเอง คือสร้างสิ่งแวดล้อมประดิษฐ์เสมือนขนาดยักษ์ แล้วอัปโหลดจิตใจของตนเข้าไปอยู่ในสิ่งแวดล้อมเช่นนี้ จึงไม่ต้องสนใจเอกภพภายนอกอีกต่อไป

อาจเป็นไปได้ด้วยว่า สิ่งมีชีวิตเช่นนี้อาจจะไม่สนใจโลกภายนอกขึ้นเรื่อย ๆ
เป็นไปได้ว่า สังคมที่ก้าวหน้าพอจะพัฒนาการบันเทิงและสื่อที่ต้องตาต้องใจมาก ก่อนจะสามารถเดินทางไปในอวกาศ โดยสื่ออาจจะน่าสนใจกว่าความดิ้นรนเพื่อสำรวจอวกาศและสื่อสารกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เพราะง่ายกว่า
เมื่ออารยธรรมก้าวหน้าพอจะควบคุมสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ตนได้ และเทคโนโลยีสามารถสนองความต้องการของร่างกายได้ เทคโนโลยีทางสังคมและการบันเทิงรวมทั้งความจริงเสมือน คาดว่า จะกลายเป็นแรงผลักดันและแรงจูงใจหลักของอารยธรรมนั้น ๆ

### แปลกเกินที่จะเข้าใจได้
เป็นไปได้ว่า สิ่งมีชีวิตนอกโลกแตกต่างกับสิ่งมีชีวิตในโลกมากกว่าที่นักทฤษฎีประเมิน
เช่น สิ่งมีชีวิตนอกโลกอาจไม่ต้องการสื่อสารกับมนุษย์
บางทีคณิตศาสตร์ของมนุษย์อาจไม่ใช้ร่วมกันทั่วไปกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ
แต่นักวิชาการอื่นก็อ้างว่า นี่จะเป็นได้ก็แต่คณิตศาสตร์เชิงนามธรรม (abstract math) เท่านั้น เพราะคณิตศาสตร์ที่สัมพันธ์กับฟิสิกส์ต้องให้ผลคล้ายกัน

สรีระอาจเป็นตัวกั้นการสื่อสาร
คาร์ล เซแกนคาดว่า มนุษย์ต่างดาวอาจคิดได้ช้าหรือเร็วกว่ามนุษย์มาก
ดังนั้น การแพร่ข้อความของสิ่งมีชีวิตเช่นนั้นก็จะดูเหมือนกับเสียงรบกวนพื้นหลังที่เป็นไปโดยสุ่มสำหรับมนุษย์ จึงตรวจจับไม่ได้

แนวคิดอีกอย่างก็คือสิ่งมีชีวิตที่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในที่สุดก็จะเกิดภาวะเอกฐานทางเทคโนโลยี
แล้วเกิดวัฒนาการทางสังคมและทางเทคโนโลยีที่ไม่ต้องพึ่งสภาพทางชีววิทยา (postbiological evolution) อีกต่อไป
อารยธรรมสมมุติเช่นนี้ อาจก้าวหน้าเกินกว่าที่จะสื่อสารด้วยได้

### ทุกคนกำลังรับฟังอยู่ แต่ไม่มีใครส่งสัญญาณ
อารยธรรมนอกโลกอาจมีเทคโนโลยีที่สามารถติดต่อกับโลก แต่กลับเพียงแค่รับฟังแทนที่จะส่งสัญญาณติดต่อ
ถ้าอารยธรรมทั้งหมดหรือแม้แต่โดยมากทำอย่างเดียวกัน ดาราจักรก็จะมีอารยธรรมมากมายที่ต้องการการติดต่อ แต่ทุกคนก็เพียงแต่ฟังและไม่มีใครส่งสัญญาณ
นี้ได้ชื่อว่า **ปฏิทรรศน์เซติ** (SETI Paradox)

ตัวอย่างอารยธรรมเดียวที่รู้จักก็คือของมนุษย์เอง ซึ่งไม่จงใจส่งสัญญาณยกเว้นเป็นครั้งเป็นคราว
และแม้การทำเป็นครั้งเป็นคราวเช่นนี้ โดยเฉพาะถ้าเพิ่มความพยายาม ก็สร้างความขัดแย้ง

ถ้าเราตรวจเจอสัญญาณ ก็ไม่แน่ว่าเราจะส่งสัญญาณตอบ 
นโยบายทางการของชุมชนเซติก็คือ
ไม่ควรส่งสัญญาณหรือหลักฐานว่ามีสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดจนกระทั่งได้ปรึกษาหารือกับนานาชาติ
แต่เพราะผลที่อาจเกิดเมื่อตอบสัญญาณ
ก็อาจหามติร่วมกันได้ยากมากว่า ใครเป็นผู้แทนของโลก และควรจะกล่าวอะไร

### ตั้งใจไม่ติดต่อโลก/สมมติฐานสวนสัตว์
thumb| ผังแสดงท้องฟ้าจำลองที่สร้างภาพเอกภพให้มนุษย์ดู เอกภพของจริงอยู่นอกวงกลมสีดำ

สมมติฐานสวนสัตว์ (zoo hypothesis) ระบุว่า มีสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ชาญฉลาดจริง ๆ แต่ไม่ติดต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกเพื่อให้วิวัฒนาการเป็นไปตามธรรมชาติ
แต่สมมติฐานนี้ต้องมีเหตุจูงใจร่วมกันของสิ่งมีชีวิตนอกโลกทั้งหมด แม้เพียงแค่วัฒนธรรมหรืออารยธรรมเดียวที่ตัดสินใจไม่ทำตามกฎนี้ ก็ทำอะไรให้มนุษย์เห็นได้แล้ว การทำผิดกฎเช่นนี้มีโอกาสเพิ่มขึ้นตามจำนวนอารยธรรมที่ต้องมีเหตุจูงใจร่วมกัน

เมื่อใช้ข้อสมมุติทางดาราศาสตร์และชีววิทยาทั่วไป การวิเคราะห์ระยะเวลาในระหว่างการเกิดอารยธรรมในดาราจักรก็แสดงว่า อารยธรรมแรกสุดจะนำหน้าอารยธรรมต่อ ๆ มาอย่างมาก
ดังนั้น จึงอาจสามารถตั้งกฎเช่นนี้โดยบังคับหรือโดยกลายเป็นพฤติกรรมปกติในดาราจักร/ในเอกภพ ซึ่งเท่ากับการสร้างปฏิทรรศน์นี้อาศัยอิทธิพลทางวัฒนธรรมของผู้ก่อตั้งแม้จะไม่ได้ทำอะไรนอกเหนือจากนั้น

### โลกถูกแยกออกอย่างตั้งใจ/สมมติฐานท้องฟ้าจำลอง
ไอเดียอีกอย่างหนึ่งที่คล้ายกับสมมติฐานสวนสัตว์ก็คือ ถ้าไกลออกจากโลกไปสักระยะหนึ่ง เอกภพที่รู้อาจเป็นความจริงเสมือน 
สมมติฐานท้องฟ้าจำลอง (planetarium hypothesis) นี้
คาดว่าสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้สร้างเอกภพจำลองนี้ให้ปรากฏว่าไม่มีสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ

### การสื่อสารเป็นอันตราย
อารยธรรมสิ่งมีชีวิตนอกโลกอาจรู้สึกว่า การสื่อสารเป็นอันตราย ไม่ว่าจะสำหรับพวกเขาหรือเรา
คือ เมื่ออารยธรรมต่าง ๆ ในโลกมาประสบกัน ผลมักจะเป็นความวิบัติของฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง ซึ่งอาจเป็นจริงสำหรับอารยธรรมระหว่างดวงดาวเช่นกัน
แม้การติดต่อกันในระยะไกล ๆ ก็อาจจะทำให้คอมพิวเตอร์ติดเชื้อได้
หรืออาจเปลี่ยนความคิดอย่างมีผลลบ
บางทีอารยธรรมที่รอบคอบอาจจะซ่อนตนไม่ใช่จากโลกเราเท่านั้น แต่จากทุก ๆ โลก เพราะกลัวว่าจะทำลายซึ่งกันและกัน

ปฏิทรรศน์ของแฟร์มีเอง หรือแนวคิดคล้าย ๆ กันที่มนุษย์ต่างดาวมี บางทีอาจเป็นเหตุผลที่อารยธรรมหนึ่ง ๆ เลี่ยงติดต่อกับผู้อื่นแม้จะไม่มีอุปสรรคใด ๆ
คือ จากมุมมองของอารยธรรมนั้น ๆ ตนไม่น่าจะเป็นอารยธรรมแรกที่พยายามติดต่อกับอารยธรรมอื่น ๆ 
อารยธรรมก่อน ๆ ที่พยายามติดต่อจึงต้องได้ประสบปัญหาถึงตายเพราะการติดต่อนั้น ๆ ดังนั้น ตนเองควรจะเลี่ยง
บางทีอารยธรรมทุก ๆ แห่งอาจเงียบไม่ส่งสัญญาณ เพราะมีเหตุผลที่ควรทำเช่นนั้น

### ทฤษฎีความจริงปลอม (Simulation Theory)
คล้ายกับสมมติฐานท้องฟ้าจำลอง ทฤษฎีนี้ระบุว่า สิ่งที่เรารู้เห็นจริง ๆ เป็นความจริงปลอมที่มนุษย์ต่างดาวที่ฉลาดกว่าได้สร้างขึ้น
ซึ่งอาจทำโดยไม่รวมสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นอกจากที่พบในโลก หรืออาจยังไม่ใส่มนุษย์ต่างดาวในความจริงปลอมนั้น
อาจเป็นไปได้ว่าเป็นมนุษย์ที่ฉลาดกว่าพวกเขาเอง และก็ยังไม่ได้ติดต่อกับสิ่งมีชีวิตนอกโลก

### มาแล้วแต่มองไม่เห็น
เป็นไปได้ว่า อารยธรรมที่ก้าวหน้าพอสามารถเดินทางข้ามดวงดาว ได้มาเยี่ยมและสังเกตดูโลกของเราโดยที่ไม่ให้เรารู้เห็นได้

### มาแล้วแต่ยังไม่ยอมรับ
ประชากรส่วนหนึ่งของโลกเชื่อว่า มียูเอฟโอ (วัตถุบินในอากาศที่ไม่สามารถระบุ) ซึ่งเป็นยานอวกาศที่มีมนุษย์ต่างดาวขับ
แม้สิ่งที่เคยเห็นโดยมากจะระบุไม่ได้หรือเป็นการตีความเหตุการณ์ธรรมชาติ/ธรรมดาผิด ๆ แต่ก็มีเหตุการณ์บางอย่างที่น่าประหลาดใจแม้หลังจากได้ตรวจสอบแล้ว
ความเห็นพ้องทางวิทยาศาสตร์ก็คือว่า แม้จะยังอธิบายไม่ได้ แต่ก็ไม่ได้เป็นหลักฐานว่ามีมนุษย์ต่างดาว/ยูเอฟโอที่น่าเชื่อถือ

โดยเช่นกัน อาจเป็นไปได้ว่า กลุ่มทำการเซติต่าง ๆ ไม่ยอมรายงานการตรวจพบร่องรอยของมนุษย์ต่างดาว หรือรัฐบาลได้สกัดสัญญาณ หรือเซ็นเซอร์รายงาน
เพราะเหตุทางความมั่นคงหรือทางเศรษฐกิจที่สืบเนื่องจากการใช้เทคโนโลยีนอกโลกที่ก้าวหน้า
มีการเสนอว่า การตรวจจับสัญญาณคลื่นวิทยุหรือเทคโนโลยีของมนุษย์ต่างดาวได้ อาจเป็นข้อมูลราชการที่ปิดลับเข้มสุด
สื่อข่าวได้นิยมกล่าวอย่างสามัญว่านี่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแล้ว
แต่นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องล้วนรายงานกลับกัน คือผู้สื่อข่าวมักได้ข้อมูลรั่วแล้วทำเป็นเรื่องน่าสนใจก่อนจะสามารถยืนยันว่าได้ค้นพบอะไรเช่นนั้นจริง ๆ

## ดูเพิ่ม
* กำเนิดชีวิตจากสิ่งไร้ชีวิต
* ข้อปัญหาแฟร์มี
* สัญญาณว้าว!

## เชิงอรรถ

## อ้างอิง

## อ่านเพิ่มเติม

* 
* Ćirković, Milan http://nautil.us/issue/63/horizons/our-attitude-toward-aliens-proves-we-still-think-were-special  Why we downplay Fermi's paradox. Nautilus
* Ćirković, Milan The Great Silence: Science and Philosophy of Fermi's Paradox The Great Silence Oxford University Press
* 
* 
* 
* 

## แหล่งข้อมูลอื่น

*

หมวดหมู่:ดาราศาสตร์ชีววิทยา
หมวดหมู่:ชีววิทยาดาราศาสตร์
หมวดหมู่:Extraterrestrial life
หมวดหมู่:สิ่งมีชีวิตนอกโลก
หมวดหมู่:Search for extraterrestrial intelligence
หมวดหมู่:Interstellar messages
หมวดหมู่:ปฏิทรรศน์ของแฟร์มี
ปฏิทรรศน์
หมวดหมู่:Unsolved problems in astronomy
หมวดหมู่:ปัญหาทางดาราศาสตร์ที่ยังแก้ไม่ได้