1940. gados ungāru izcelsmes amerikāņu zinātnieks Džons fon Neimans izstrādāja matemātisko teoriju par to, kā mašīnas var sevi bezgalīgi atražot. Šis darbs radīja ideju par ' fon Neimaņa zondes ', pašreplicējošu starpzvaigžņu zondu (SRP) klase, ko varētu izmantot, lai veiktu visu, sākot no Visuma izpētes līdz dzīvības iesēšanai un iejaukšanās sugu evolūcijā.
Daži, protams, ir ierosinājuši, ka tas būtu SETI pētījumu uzmanības centrā, kas nozīmētu meklēt pašreplicējoša kosmosa kuģa pazīmes mūsu galaktikā. Bet, kā tas vienmēr notiek ar tādiem priekšlikumiem kā šie, Fermi paradokss galu galā apstiprina sevi, uzdodot mūžseno jautājumu - 'Kur ir visi?' Ja tur ir citplanētiešu civilizācijas, kāpēc mēs neesam atraduši nekādus pierādījumus par to SRP?
Pēc Sentendrjūsas universitātes pētnieka Dankana H. Forgana teiktā. Eksoplanetu zinātnes centrs Apvienotajā Karalistē atbilde varētu būt tāda, ka šīs zondes galu galā pārvēršas plēsēju zondēs (aka. berserkers) un galu galā iznīcina sevi. Forgan izklāstīja šo argumentu pētījumā ar nosaukumu ' Plēsoņu un laupījumu uzvedība pašreplicējošās starpzvaigžņu zondēs “, kas nesen parādījās pirmsdrukāšanas režīmā tiešsaistē.
Ideja par pašu nomaināmām mašīnām ir sena ideja, un tajā ir atsauces uz 17. gadsimta filozofu Renē Dekartu. Saskaņā ar populāru anekdoti Dekarts ar Zviedrijas karalieni Kristīnu stāstīja, ka cilvēka ķermenis būtībā ir mašīna. Pēc tam karaliene norādīja uz tuvējo pulksteni un pavēlēja Dekartam: 'Raugieties, lai tas vairotu pēcnācējus'.
Tomēr tas bija Džons fon Neumans, kurš pirmais ierosināja konceptuālu ietvaru kinemātiskajai mašīnai, kas spētu pati sevi replicēt. Vairāku lekciju laikā, ko viņš lasīja 1948. un 1949. gadā, viņš dalījās savā koncepcijā par mašīnu, kas izmantoja rezerves daļu noliktavu, lai izveidotu identiskas mašīnas, pamatojoties uz programmu, kas saglabāta atmiņas lentē.
Kad tas ir pabeigts, montētājs kopētu savas atmiņas lentes saturu uz dublikāta saturu, kas pēc tam sāktu būvēt citu iekārtu, kuras pamatā ir tas pats identiskais dizains. Šīs idejas vēlāk tiks popularizētas rakstā, kas parādījās 1955. gada numurāZinātniskais amerikāņu,ar nosaukumu ' Cilvēks tiek uzskatīts par mašīnu ” (rakstījis cits slavens ungāru izcelsmes amerikāņu zinātnieks Džons G. Kemenijs).
Fon Neumann vēlāk pilnveidoja šo priekšlikumu, izstrādājot modeli pašreplikatoram, kura pamatā ir automāti, kas darbojās šūnu līmenī, atkārtojot sevi eksponenciāli un bezgalīgi. Ričards Feinmens izvērsīs šo ideju ar savu lekciju plkst Amerikas Fizikas biedrība (APS) sanāksmē Caltech 1959. Apakšā ir daudz vietas '.
Šī lekcija iedvesmotu Ēriku K. Dreksleru (bieži sauktu par 'nanotehnoloģiju tēvu') piedāvāt savu ideju par molekulārajiem montētājiem savā slavenajā 1986. gada grāmatā. Radīšanas dzinēji: nākošais nanotehnoloģiju laikmets . Šie un citi pētījumi norādīja, ka bezgalīgi pašreplicējošas mašīnas ir iespēja, kas, protams, radīja priekšstatu, ka progresīvs ārpuszemes intelekts (ETI), iespējams, to jau ir izdarījis.
Šeit tiek risināts jautājums par SRP un Fermi paradoksu. Kā Dr Forgan paskaidroja Universe Today pa e-pastu:
'Galvenais virziens ir tāds, ka, ja var izgatavot SRP, tad tiem vajadzētu būt iespējai izpētīt Galaktiku aptuveni 10-100 miljonu gadu laikā. Tas ir daudz īsāks par Zemes vecumu, tāpēc, ja viss ir vienāds, ja var izveidot SRP, tad, iespējams, Galaktika būtu daudzkārt pilnībā izpētīta, un Saules sistēmā šobrīd vajadzētu atrasties zondei. Bet mēs nevienu neredzam! Tātad, kāpēc mēs neredzam SRP pazīmes?
Patiešām pamatots jautājums, un, pēc dažu zinātnieku domām, tas tika risināts, kad 'Oumuamua kuģoja cauri mūsu Saules sistēmai'. Izanalizējuši tās dīvaino uzvedību, Šmuels Bialijs un profesors Ābrahams Lēbs no Hārvarda-Smitsona universitātes Teorētiskās skaitļošanas institūts (ITC) slaveni uzdrošinājās, ka “Oumuamua varētu būt a saules bura vai anas paliekas starpzvaigžņu zonde .
Diemžēl turpmākās analīzes liecināja, ka šis noslēpumainais objekts, visticamāk, bija sadalošās komētas fragments . Lai gan tas daudziem bija vilšanās avots, veids, kā “Oumuamua tik daudz iedvesmoja pētniecībā, bija iespaidīgs. Tas arī uzsvēra, cik grūti ir meklēt pierādījumus par ETI. Tāpēc Forgana pārbaudītā teorija ir tik pievilcīga.
Vai varētu būt, ka mēs neredzam pierādījumus par ETI, jo pierādījumi aktīvi izzūd (vismaz attiecībā uz SRP)? Lai pārbaudītu šo teoriju, Dr. Forgan pielietoja modeļus, kas balstīti uz Lotkas-Volterra vienādojumiem (pazīstami arī kā plēsoņa-laupījuma vienādojumi) teorētiskai SRP populācijai. Šos vienādojumus parasti izmanto, lai aprakstītu to bioloģisko sistēmu dinamiku, kurās mijiedarbojas divas sugas.
Šajā gadījumā vienādojumi tika pārveidoti, lai aprakstītu to, kas notiktu, ja dažas no šīm zondēm sāktu uzbrukt un sāktu patērēt savu. Kā Forgans to paskaidroja:
'Viens no risinājumiem SRP trūkumam ir tas, ka SRP vairojoties mutējas un pārvēršas par vairākām sugām. Ja viena suga izmanto citas zondes, kopējo populāciju var samazināt un izpētes darbs var neizdoties. Es izpētīju šo risinājumu, izmantojot klasiskos plēsoņu un laupījumu ekoloģiskos modeļus, kas nekad iepriekš nav izmantoti starpzvaigžņu mērogā. Tas ir mazliet kā vairāku salu ekoloģijas izpēte, jo plēsēji un upuri ir putni, kas var lidot uz tuvējām salām.
Par laimi (vai diemžēl, atkarībā no jūsu viedokļa), Forgana simulāciju rezultāti liecināja, ka gadījumā, ja daži SRP nedarbosies un sāktu uzvesties kā berserker zondes, kopējā populācija netiks krasi ietekmēta. Īsāk sakot, “laupījuma” zondes varētu atrast veidus, kā izdzīvot, lielā mērā pateicoties to spējai vairoties.
'Es atklāju, ka kopējā zondes populācija var saglabāties ļoti augsta, pat ja ir plēsēji,' viņš teica. 'Šķita, ka tā ir taisnība neatkarīgi no pieņēmumiem, ko es izdarīju par to, cik 'izsalkuši' plēsēji bija vai kā zondes pārvietojās pa Galaktiku.'
Protams, šiem atklājumiem ir būtiska ietekme uz SRP hipotēzi un to, kā tā ir saistīta ar Fermi paradoksu. Un, kā minēts, tās var uzskatīt gan par labām, gan par sliktām ziņām. No vienas puses, tas glābj domu, ka varētu būt citplanētiešu zondes, kuras mēs varētu atrast. No otras puses, tas rada jautājumu, kāpēc mēs tādu neesam atraduši, tādējādi vēlreiz apstiprinot nepatīkamo Fermi paradoksu. Vai arī Forgans izteicās:
'Manuprāt, tas SRP argumentu padara spēcīgāku nekā jebkad agrāk. Tas padara vienu iespējamo risinājumu (Predator-Prey risinājumu) daudz mazāk īstenojamu kā līdzekli SRP noņemšanai no Piena ceļa. Mums būs vēl vairāk jādomā par to, kāpēc mēs neredzam nekādas saprātīgas dzīvības pazīmes ārpus Zemes.
Par labu vai sliktu Fermi paradokss joprojām ir spēkā. Daudziem SETI pētniekiem un entuziastiem daudz cerību ir atkarīga no nākamās paaudzes kosmosa teleskopu izvietošanas nākamajos gados. Tie ietver ilgi gaidīto Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) un Plaša lauka infrasarkanais kosmiskais teleskops (WFIRST), garīgie un zinātniskie pēctečiHabls, Keplers, Špicers, un citi.
Ir arī uz zemes balstīti masīvi, piemēram, Īpaši liels teleskops (ELT), Trīsdesmit metru teleskops (TMT) un Milzu Magelāna teleskops (GMT), kas sāks darboties līdz 2020. gadiem. Pateicoties šo instrumentu uzlabotajai jutībai un izšķirtspējai, zinātnieki cer uzzināt daudz vairāk par Visumu un daudzajām eksoplanētām, kas pastāv vietējā galaktikā.
NASA Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) uzņems Habla kvalitātes attēlus, kas aptver 100 reižu lielākus debess gabalus nekā Habls. Autori: NASA/GSFC/Conceptual Image Lab
Un, kamēr mēs turpinām meklēt ārpuszemes intelekta pazīmes, izmantojot šos uzlabotos instrumentus, mēs vienmēr varam pārliecināt sevi, ka Visums ir patiešām, ĻOTI liela vieta. Kā nelaiķis, izcilais Kārlis Sagans teica: 'Ja esam vieni Visumā, tas noteikti šķiet šausmīgs kosmosa izniekošana.'
Vai arī, ja vēlaties skarbāku un neviennozīmīgāku skatījumu uz lietām, ir labi atcerēties nelaiķa (un tikpat izcilā) Artura Klārka vārdus: 'Ir divas iespējas: vai nu mēs esam vieni Visumā vai neesam. . Abi ir vienlīdz biedējoši. ”
Cik mums zināms, iespējams, ka ETI netrūkst, un, iespējams, mums nevajadzētu steigties ar tiem iepazīties. Cik mēs zinām, viņi ir neticami attīstīti un nebaidās apgāzt dažus skudru pūzņus! Vai arī ir iespējams, ka viņi nesteidzas mūs satikt; un, ņemot vērā mūsu sasniegumus, kurš tos var vainot?
Tikmēr meklēšana turpinās! Un noteikti noskatieties šo informatīvo TED-Ed video par fon Neimana zondēm:
