V štiridesetih letih prejšnjega stoletja je madžarsko-ameriški znanstvenik John von Neumann razvil matematično teorijo, kako se lahko stroji neskončno razmnožujejo. To delo je rodilo idejo o „von Neumannovih sondah“, razredu samoponovljivih medzvezdnih sond (SRP), ki bi ga lahko uporabili za vse od raziskovanja Vesolja do semenjenja z življenjem in poseganja v evolucijo vrst.
Nekateri so seveda predlagali, da gre za fokusno raziskavo SETI, kar bi pomenilo iskanje znakov samoumevnega vesoljskega plovila v naši galaksiji. Toda kot vedno velja za takšne predloge, se Fermi Paradox na koncu ponovno uveljavi, tako da postavi starostno vprašanje - "Kje so vsi?" Če so zunaj tujske civilizacije, zakaj nismo našli nobenih dokazov o njihovih SRP?
Kot je dejal Duncan H. Forgan, znanstveni sodelavec Centra za eksoplanetove vede v Veliki Britaniji, University of St. Andrews, bi lahko odgovoril, da se te sonde sčasoma pretvorijo v plenilske sonde (aka. Beserkers) in se na koncu uničijo. Forgan je to trditev predstavil v študiji z naslovom "Predatorjevo plenjenje med samozgovornimi medzvezdnimi sondami", ki se je nedavno pojavilo v spletnem tiskanju.
Zamisel o samo zamenjavi strojev je časovno priznana, saj se nanašajo na filozofa iz 17. stoletja Renéja Descartesa. Po priljubljeni anekdoti je Descartes s švedsko kraljico Christino govoril, da je človeško telo v bistvu stroj. Kraljica je nato domnevno pokazala na bližnjo uro in Descartesu naročila, "naj pazi, da reproducira potomce."
Vendar je John von Neumann prvi predlagal konceptualni okvir za kinematični stroj, ki bi se lahko sam ponovil. Med nizom predavanj, ki jih je imel v letih 1948 in 1949, je delil svoj koncept za stroj, ki je na osnovi programa, shranjenega v spominskem traku, uporabljal skladišče rezervnih delov za izdelavo identičnih strojev.
Ko konča, bo monter kopiral vsebino pomnilniškega traku v vsebino dvojnika, ki bi nato začel graditi drug stroj, ki temelji na enaki zasnovi. Te ideje bodo pozneje popularizirane v članku iz leta 1955 Znanstveni ameriški, z naslovom "Človek gledan kot stroj" (napisal ga je drugi znani madžarsko-ameriški znanstvenik John G. Kemeny).
Von Neumann bi pozneje ta predlog izpopolnil z razvojem modela za samoreplikator, ki temelji na avtomatih, ki delujejo na celični ravni in se razmnožujejo eksponentno in neskončno. Richard Feynman bi to idejo razširil s svojim predavanjem na sestanku Ameriškega fizičnega društva (APS) na Caltechu leta 1959, "Na dnu je veliko prostora".
To predavanje bi navdihnilo Eric K. Drexler (ki ga pogosto imenujejo "oče nanotehnologije"), da bi v svoji znameniti knjigi iz leta 1986 predlagal svojo idejo za molekularne monterje Motorji ustvarjanja: prihajajoča doba nanotehnologije. Te in druge študije so pokazale, da je neskončno samoponovljivih strojev možnost, kar je seveda spodbudilo domnevo, da bi to lahko že storila napredna zunajzemeljska inteligenca (ETI).
Tu se začne pojavljati vprašanje SRP in Fermi paradoksa. Kot je dr. Forgan razložil Space Magazine po e-pošti:
"Glavni namen je, da če lahko pride do SRP-jev, potem bi morali raziskovati Galaksijo v približno 10-100 milijonih let. To je veliko krajše od starosti Zemlje, zato so vse stvari enake, če je mogoče narediti SRP, potem je verjetno, da bi bilo Galaksi večkrat v celoti raziskano in sonda bi morala biti zdaj v Osončju. Ampak tega ne vidimo! Zakaj torej ne vidimo znakov SRP? "
Zares veljavno vprašanje in tisto, za katerega so nekateri znanstveniki verjeli, da je bilo naslovljeno, ko je „Oumuamua plula po našem Osončju. Po analizi svojega nenavadnega vedenja sta se Shmuel Bialy in profesor Abraham Loeb iz Harvard-Smithsonian Inštituta za teoretično računanje (ITC) znano odzvala, da je „Oumuamua morda sončno jadro ali ostanki medzvezdne sonde.
Na žalost je kasnejša analiza pokazala, da je bil ta skrivnostni predmet najverjetneje fragment razpadlega kometa. Medtem ko je bil za mnoge vir razočaranja, je bil način „Oumuamua na poti raziskovanja tako zelo navdihnil“. Prav tako je izpostavilo, kako težko je iskanje dokazov o ETI. Zato je teorija, ki jo je preizkusil Forgan, tako privlačna.
Ali je mogoče, da ne vidimo dokazov o ETI, ker se dokazi aktivno odpravljajo (vsaj kar zadeva SRP)? Za preizkušanje te teorije je dr. Forgan uporabil modele, ki temeljijo na Lotka-Volterra enačbah (aka. Enačbe plenilec-plen) na teoretični populaciji SRP. Te enačbe se navadno uporabljajo za opis dinamike bioloških sistemov, v katerih sodelujeta dve vrsti.
V tem primeru smo enačbe spremenili tako, da opišemo, kaj bi se zgodilo, če bi nekatere od teh sond začele teči amok in začele porabljati svoje. Kot je pojasnil Forgan:
„Ena od rešitev za pomanjkanje SRP je, da se SRP med razmnoževanjem mutirajo in razvijajo v več vrst. Če ena vrsta pleni na drugih sondah, potem je mogoče celotno populacijo zmanjšati in raziskovalni napori ne morejo uspeti. To rešitev sem raziskoval z uporabo klasičnih ekoloških modelov plenilcev, ki še nikoli niso bili uporabljeni v medzvezdnem merilu. To je nekako podobno preučevanju ekologije več otokov, plenilci in pleni pa so ptice, ki lahko letijo na bližnje otoke. "
Na srečo (ali na žalost, odvisno od vašega stališča) so rezultati Forganovih simulacij pokazali, da če nekateri SRP ne delujejo in se začnejo obnašati kot sonde beserker, ne bi drastično vplivali na celotno populacijo. Skratka, sonde »plena« bi našle načine za preživetje, v veliki meri zahvaljujoč njihovi sposobnosti razmnoževanja.
"Ugotovil sem, da lahko celotna populacija sonde ostane zelo visoka, tudi če so prisotni plenilci," je dejal. "To se zdi res, ne glede na domneve, ki sem jih dal o tem, kako lačni so plenilci ali kako se sonde premikajo po Galaksiji."
Seveda imajo te ugotovitve pomembne posledice za hipotezo o SRP in kako se nanaša na paradiks Fermi. In kot je navedeno, jih lahko vidimo kot dobre novice in slabe. Po eni strani rešuje misel, da bi lahko tam našli tuje sonde. Po drugi strani se zastavlja vprašanje, zakaj ga nismo našli, s čimer ponovno potrdimo nadležni Fermi Paradox. Ali kot je rekel Forgan:
»Zame to pomeni argument SRP močnejši kot kdaj koli prej. Ena izmed možnih rešitev (rešitev Predator-plen) je veliko manj izvedljiva kot sredstvo za odstranjevanje SRP iz Mlečne poti. Morali bomo še težje razmišljati o tem, zakaj ne vidimo nobenih znakov inteligentnega življenja zunaj Zemlje. "
Na boljše ali na slabše še vedno velja Fermi Paradox. Za številne raziskovalce in navdušence SETI veliko upanja temelji na uvajanju vesoljskih teleskopov nove generacije v naslednjih letih. Sem spadajo dolgo pričakovani James Webb vesoljski teleskop (JWST) in Infrardeči teleskop s širokim poljem (WFIRST), duhovni in znanstveni nasledniki Hubble, Kepler, Spitzer, in drugi.
Obstajajo tudi zemeljski nizi, kot je Izjemno velik teleskop (ELT), Teleskop 30 metrov (TMT) in Ogromni teleskop Magellan (GMT), ki se bodo začele izvajati do leta 2020. Z izboljšano občutljivostjo in ločljivostjo teh instrumentov znanstveniki pričakujejo, da bodo izvedeli veliko več o vesolju in številnih eksoplanetih, ki obstajajo v lokalni galaksiji.
In medtem ko še naprej iščemo znake zunajzemeljske inteligence s pomočjo teh izboljšanih instrumentov, se lahko vedno prepričamo, da je Vesolje resnično resnično veliko mesto. Kot je pozno, veliki Carl Sagan slavno rekel: "Če smo sami v vesolju, se to zagotovo zdi grozno zapravljanje vesolja."
Če pa imate raje bolj zapletene in dvoumne stvari, se je dobro spomniti besed pokojnega (in enako velikega) Arthurja C. Clarka - "Obstajata dve možnosti: ali smo sami v vesolju ali pa nismo . Obe sta enako grozljivi. "
Vemo, da vemo, da ETI ne bo primanjkovalo in morda se jim ne bi mudilo z njimi. Kot vemo, so neverjetno napredni in se ne bojijo trkati čez nekaj mravljišč! Lahko pa se nam ne mudi; in glede na našo evidenco, kdo jih lahko krivi?
Medtem se iskanje nadaljuje! Oglejte si ta informativni videoposnetek TED-Ed o sondah von Neumanna:
