1940 m. Vengrų-amerikiečių mokslininkas Johnas von Neumannas sukūrė matematinę teoriją, kaip mašinos galėjo be galo daugintis. Šis darbas paskatino idėją „von Neumanno zondai“ - savarankiškai besikartojančių tarpžvaigždinių zondų (SRP) klasė, kuri galėtų būti naudojama viskam, pradedant tyrinėti Visatą, baigiant jos gyvenimu ir įsikišant į rūšių evoliuciją.
Kai kurie žmonės natūraliai pasiūlė, kad tai turėtų būti pagrindinis SETI tyrimas, kuris reikštų, kad mūsų galaktikoje reikia ieškoti savęs replikuojančių erdvėlaivių požymių. Tačiau, kaip visada yra tokių pasiūlymų atveju, „Fermi Paradox“ galų gale dar kartą patvirtina, užduodamas senatvės klausimą - „Kur yra visi?“ Jei ten yra svetimų civilizacijų, kodėl gi neradome įrodymų apie jų SRP?
Pasak JK Andriejaus universiteto egzoplanetų mokslo centro tyrėjo Duncan H. Forgano, atsakymas galėtų būti toks, kad šie zondai ilgainiui virsta plėšrūnų zondais (dar žinomi kaip beserkers) ir galiausiai sunaikina save. Šį argumentą Forganas pateikė tyrime, pavadintame „Plėšrūnų grobio elgsena savaime dauginasi tarpžvaigždiniuose zonduose“, kuris neseniai pasirodė internete prieš spausdinant.
Mašinų savaiminio keitimo idėja yra garbinga, jos nuorodos siekia 17-ojo amžiaus filosofą René Descartesą. Anot populiaraus anekdo, su Švedijos karaliene Kristina Descartesas teigė, kad žmogaus kūnas iš esmės buvo mašina. Tuomet karalienė tariamai nukreipė į netoliese esantį laikrodį ir liepė „Descartes“, „pasirūpinti, kad jis atkartotų palikuonių“.
Tačiau būtent Jonas von Neumannas pirmiausia pasiūlė konceptualųjį kinematinės mašinos, kuri galėtų savarankiškai atkartoti, pagrindus. Per paskaitas, kurias jis skaitė 1948 ir 1949 m., Jis pasidalino savo idėja, kaip mašina, kuriai panaudota atsarginių dalių atsarga, norint sukurti identiškas mašinas pagal programą, saugomą atminties juostoje.
Baigęs montuotojas nukopijuos savo atminties juostos turinį į kopijos turinį, kuris tada pradės kurti kitą mašiną pagal tą patį identišką dizainą. Šios idėjos vėliau bus išplatintos straipsnyje, kuris pasirodė 1955 m. Numeryje Mokslinis amerikietis, pavadinimu „Žmogus žiūrimas kaip į mašiną“ (parašė kitas garsus vengrų-amerikiečių mokslininkas Johnas G. Kemeny).
Vėliau Neonasnas patikslins šį pasiūlymą, sukūręs savaiminio replikatoriaus modelį, pagrįstą automatais, kurie veikė ląstelės lygyje, atkurdami save eksponentiškai ir be galo. Richardas Feynmanas išplės šią mintį paskaitoje, vykusioje Amerikos fizikų draugijos (APS) susitikime Caltech'e 1959 m. „Dugne yra daug vietos apačioje“.
Ši paskaita paskatins Ericą K. Drexlerį (dažnai vadinamą „nanotechnologijų tėvu“) savo garsiojoje 1986 m. Knygoje pasiūlyti savo idėją molekuliniams montuotojams. Kūrimo varikliai: Artėjanti nanotechnologijų era. Šie ir kiti tyrimai parodė, kad yra galimybė be galo savarankiškai kopijuoti mašinas, o tai natūraliai sukėlė mintį, kad pažangusis nežemiškas intelektas (ETI) jau galėjo tai padaryti.
Čia susiduria SRP ir „Fermi Paradox“ klausimas. Kaip Dr. Forganas paaiškino „Space Magazine“ el. Paštu:
„Pagrindinė mintis yra ta, kad jei galima sukurti SRP, tada jie turėtų sugebėti ištirti Galaktiką maždaug per 10–100 milijonų metų. Tai yra daug trumpesnis nei Žemės amžius, taigi, jei viskas bus lygi, jei būtų galima atlikti SRP, tai yra tikimybė, kad „Galaktika“ būtų daug kartų ištyrinėta, o Saulės sistemoje šiuo metu turėtų būti zondas. Bet mes to nematome! Taigi kodėl mes nematome SRP požymių? “
Iš tiesų pagrįstas klausimas, į kurį kai kurie mokslininkai tikėjo, buvo iškeltas, kai „Oumuamua plaukė per mūsų Saulės sistemą. Išanalizavę keistą elgesį, Shmuelis Bialy ir Harvardo-Smithsoniano teorinio skaičiavimo instituto (ITC) profesorius Abrahamas Loebas garsiai ištarė, kad „Oumuamua gali būti saulės burė ar tarpžvaigždinio zondo likučiai.
Deja, vėlesnė analizė parodė, kad šis paslaptingas objektas greičiausiai buvo suirusios kometos fragmentas. Nors daugelio nusivylimas sukėlė „Oumuamua“ tiek daug įkvėptų tyrimų, jis buvo įspūdingas. Tai taip pat pabrėžė, kokia sudėtinga yra ETI įrodymų paieška. Taigi kodėl Forgano išbandyta teorija yra tokia patraukli.
Ar gali būti, kad nematome ETI įrodymų, nes įrodymai aktyviai pašalina save (bent jau kiek tai susiję su SRP)? Norėdami išbandyti šią teoriją, dr. Forganas teorinei SRP populiacijai pritaikė modelius, pagrįstus Lotka-Volterra lygtimis (dar žinomas kaip plėšrūnų grobio lygtys). Šios lygtys paprastai naudojamos biologinių sistemų, kuriose sąveikauja dvi rūšys, dinamikai.
Tokiu atveju lygtys buvo pakartotinai aprašytos, kas nutiktų, jei kai kurie iš šių zondų pradėtų bėgti ir imtųsi vartoti savo. Kaip paaiškino Forganas:
„Vienas SRP trūkumo sprendimas yra tas, kad SRP mutuoja, kai dauginasi ir virsta keliomis rūšimis. Jei viena rūšis žvejoja kituose zonduose, tada galima sumažinti bendrą populiaciją, o žvalgymo pastangos gali būti nesėkmingos. Aš tiriau šį sprendimą naudodamas klasikinius plėšrūnų grobio ekologinius modelius, kurie anksčiau niekada nebuvo taikomi tarpžvaigždinėje skalėje. Tai šiek tiek panašu į kelių salų ekologiją, plėšrūnai ir grobis yra paukščiai, kurie gali skristi į netoliese esančias salas. “
Laimei (arba, deja, atsižvelgiant į jūsų požiūrį), Forgano modeliavimų rezultatai parodė, kad jei kai kurie SRP veiktų netinkamai ir pradėtų elgtis kaip besikreipiantieji zondai, tai nepakenktų visai populiacijai. Trumpai tariant, „grobio“ zondai ras būdų, kaip išgyventi, didžiąja dalimi dėl jų sugebėjimo daugintis.
„Radau, kad bendra zondo populiacija gali išlikti labai didelė, net ir esant plėšrūnams“, - sakė jis. "Tai atrodė tiesa, neatsižvelgiant į mano padarytas prielaidas apie" alkanus "plėšrūnus ar tai, kaip zondai judėjo aplink Galaktiką."
Natūralu, kad šie radiniai turi reikšmingą poveikį SRP hipotezei ir jos ryšiui su Fermi paradoksu. Ir, kaip pažymėta, jas galima vertinti ir kaip geras, ir blogas. Viena vertus, tai gelbsti mintį, kad ten gali būti svetimų zondų, kuriuos galime rasti. Kita vertus, kyla klausimas, kodėl mes nieko neradome, taip dar kartą patvirtindami baisųjį Fermi paradoksą. Arba, kaip Forganas pasakė:
„Man tai daro SRP argumentą stipresnį nei bet kada. Tai daro vieną iš galimų sprendimų („Predator-Prey“) daug mažiau įgyvendinamą kaip priemonę pašalinti SRP iš Paukščių Tako. Turėsime dar sunkiau galvoti apie tai, kodėl nematome protingo gyvenimo po žeme ženklų. “
Geriau ar blogiau, „Fermi Paradox“ vis dar galioja. Daugeliui SETI tyrėjų ir entuziastų daug vilčių teikia ateinančiais metais naujos kartos kosminiai teleskopai. Tai apima ilgai lauktą Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) ir Plataus lauko infraraudonųjų spindulių teleskopas (WFIRST), dvasinius ir mokslinius Hablas, Kepleris, Spitzeris, ir kiti.
Taip pat yra antžeminių matricų, tokių kaip Ypač didelis teleskopas (ELT), Trisdešimties metrų teleskopas (TMT) ir Milžinas Magelano teleskopas (GMT), kuri pradės veiklą iki 2020 m. Patobulėjęs šių instrumentų jautrumas ir skiriamoji geba, mokslininkai tikisi sužinoti daug daugiau apie Visatą ir daugybę egzoplanetų, egzistuojančių vietinėje galaktikoje.
Ir nors mes ir toliau ieškome nežemiškos žvalgybos požymių naudodamiesi šiais patobulintais instrumentais, mes visada galime sau patikinti, kad Visata yra tikrai, tikrai didelė vieta. Kaip vėlai, garsusis Carlas Saganas garsiai pasakė: „Jei mes esame vieni Visatoje, tai tikrai atrodo siaubingai erdvės švaistymas“.
Arba, jei jums labiau patinka ryžtingi ir dviprasmiški dalykai, verta prisiminti vėlyvojo (ir ne mažiau puikaus) Arthuro C. Clarkeo žodžius: „Yra dvi galimybės: arba mes esame vieni Visatoje, arba nesame . Abu yra vienodai bauginantys “.
Visiems žinome, kad ETI netrūksta, ir galbūt mes neturėtume skubėti su jais susitikti. Visiems, ką mes žinome, jie yra neįtikėtinai pažengę ir nebijo trankytis per keletą skruzdėlių! Arba galbūt jie neskuba su mumis susitikti; ir atsižvelgiant į mūsų patirtį, kas juos gali kaltinti?
Tuo tarpu paieška tęsiama! Ir būtinai peržiūrėkite šį informacinį TED-Ed vaizdo įrašą apie von Neumanno zondus:
