През 40-те години унгаро-американският учен Джон фон Нойман разработва математическа теория за това как машините могат безкрайно да се възпроизвеждат. Тази работа породи идеята за „фон Нойман сонди“, клас от самовъзпроизвеждащи се междузвездни сонди (SRPs), които биха могли да се използват за всичко - от изследване на Вселената до засяване на живота и намеса в еволюцията на видовете.
Някои естествено предположиха това да бъде фокус на SETI изследване, което би довело до търсене на признаци на самовъзпроизвеждащи се космически кораби в нашата галактика. Но както винаги се случва с предложения като тези, Парамиксът Ферми в крайна сметка потвърждава себе си, като задава въпроса за възрастта - „Къде са всички?“ Ако има извънземни цивилизации, защо не намерихме доказателства за техните СРП?
Според Дънкан Х. Форган, научен сътрудник в Центъра за наука за екзопланети в Обединеното кралство на Университета на Сейнт Андрюс във Великобритания, отговорът може да бъде, че тези сонди в крайна сметка се превръщат в сонди за хищници (известни още като beserkers) и в крайна сметка се унищожават. Форган представи този аргумент в изследване, озаглавено „Поведение на хищник-плячка в самовъзпроизвеждащи се междузвездни сонди“, което наскоро се появи в предпечат онлайн.
Идеята за самостоятелно подмяна на машини е почитана във времето, като препратките са от философа от 17-ти век Рене Декарт. Според популярен анекдот Декарт, свързан с кралица Кристина от Швеция, че човешкото тяло по същество е машина. Тогава кралицата уж посочила часовник наблизо и заповядала на Декарт „да се погрижи той да възпроизвежда потомство“.
Въпреки това Джон фон Нойман пръв предложи концептуална рамка за кинематична машина, която би била способна да се самовъзпроизведе. По време на поредица от лекции, които изнася през 1948 и 1949 г., той споделя своята концепция за машина, която използва склад за резервни части за изграждане на идентични машини въз основа на програма, съхранявана в касета с памет.
След като завърши, асемблерът ще копира съдържанието на своята лента с памет върху дубликата, който ще започне да изгражда друга машина, базирана на същия идентичен дизайн. По-късно тези идеи ще бъдат популяризирани в статия, излязла в брой от 1955 г. Научен американски, озаглавен „Човек, гледан като машина“ (написан от друг известен унгаро-американски учен, Джон Г. Кемени).
Фон Нойман по-късно би усъвършенствал това предложение, като разработи модел за саморепликатор, базиран на автомати, които функционираха на клетъчно ниво, като се репликираха експоненциално и безкрайно. Ричард Фейнман ще разшири тази идея с лекцията си на заседанието на Американското физическо общество (APS) в Caltech през 1959 г. „Има достатъчно място в дъното“.
Тази лекция ще вдъхнови Ерик К. Дрекслер (често наричан „баща на нанотехнологиите“) да предложи идеята си за молекулярни асемблери в своята известна книга от 1986 г. Двигатели на сътворението: настъпващата ера на нанотехнологиите, Тези и други проучвания показват, че безкрайно саморепликиращите се машини са възможност, което естествено породи идеята, че напредналото извънземно разузнаване (ЕТИ) може би вече е направило това.
Именно тук влиза в сила въпросът за SRPs и Fermi Paradox. Както д-р Форган обясни пред Space Magazine по имейл:
„Основната цел е, че ако могат да бъдат направени SRP, тогава те трябва да могат да изследват Галактиката след около 10-100 милиона години. Това е много по-кратко от възрастта на Земята, така че при всички равни условия, ако могат да се направят SRP, тогава шансовете са Галактиката да бъде напълно проучена многократно и сонда трябва да е в Слънчевата система в момента. Но ние не го виждаме! Така че защо не виждаме признаци на SRPs? “
Наистина валиден въпрос и един, за който някои учени смятаха, че е адресиран, когато „Оумаамуа плаваше през Слънчевата ни система. След като анализираха странното му поведение, Шмуел Биали и професор Абрахам Льоб от Харвард-Смитсоновския институт за теоретични изчисления (ITC) известно се осмелиха, че „Оумаамуа може да е слънчево платно или останки от междузвездна сонда.
За съжаление последващият анализ показа, че този мистериозен обект най-вероятно е фрагмент от разпадаща се комета. Докато източник на разочарование за мнозина, начинът „Oumuamua вдъхнови толкова много в начина на изследване беше впечатляващ. Той също така подчерта колко е трудно търсенето на доказателства за ETIs. Следователно защо теорията, която тестваше Форган, е толкова привлекателна.
Възможно ли е да не виждаме доказателства за ЕТИ, тъй като доказателствата активно се отстраняват (поне що се отнася до СРП)? За да изпробва тази теория, д-р Форган прилага модели, базирани на уравнения на Лотка-Волтера (известни още като уравнения на хищник-плячка) към теоретична популация от SRP. Тези уравнения обикновено се използват за описание на динамиката на биологичните системи, в които взаимодействат два вида.
В този случай уравненията бяха пренастроени, за да опишат какво би се случило, ако някои от тези сонди започнат да пускат amok и започнат да консумират свои. Както Форган го обясни:
„Едно от решенията за липсата на SRP е, че SRP мутират, докато се размножават, и се развиват в множество видове. Ако един вид пляче на други сонди, тогава общата популация може да бъде намалена и усилията за проучване могат да се провалят. Изследвах това решение с помощта на класически екологични модели хищници, които никога досега не са били прилагани в междузвездна скала. Това е малко като изучаване на екологията на множество острови, като хищниците и плячката са птици, които могат да летят до близките острови. “
За щастие (или за съжаление, в зависимост от вашата гледна точка), резултатите от симулациите на Forgan показаха, че ако някои SRP не функционират и започнат да се държат като бесеркерски сонди, общото население няма да бъде драстично засегнато. Накратко, „плячката“ сондите биха намерили начини да оцелеят, благодарение в голяма степен на способността си да се възпроизвеждат.
„Установих, че общата популация на сондата може да остане много висока, дори при наличие на хищници“, каза той. „Това изглежда беше вярно, независимо от предположенията, които направих относно„ гладни “хищници или как сондите се движеха около Галактиката.“
Естествено, тези констатации имат значително значение за хипотезата на СРП и за това как са свързани с парадокса на Ферми. И както беше отбелязано, те могат да се разглеждат и като добри новини, и като лоши. От една страна, това спасява идеята, че там може да има извънземни сонди, които да намерим. От друга страна, той повдига въпроса защо не сме намерили такива, като по този начин потвърждава досадния Ферми парадокс. Или както го каза Форган:
„За мен това прави аргумента на SRP по-силен от всякога. Това прави едно възможно решение (решението Predator-Prey) много по-малко възможно като средство за премахване на SRP от Млечния път. Ще трябва да мислим още по-трудно защо не виждаме следи от интелигентен живот отвъд Земята. “
За по-добро или за по-лошо, Парадоксът Ферми все още важи. За много изследователи и ентусиасти на SETI много надежда зависи от разполагането на космически телескопи от ново поколение през следващите години. Те включват дългоочакваните Космически телескоп Джеймс Уеб (JWST) и Инфрачервен космически телескоп с широко поле (WFIRST), духовните и научните наследници на Хъбъл, Кеплер, Шпицер, и други.
Има и наземни масиви като the Изключително голям телескоп (ELT), Телескоп с тридесет метра (TMT) и Гигантски телескоп Магелан (GMT), които ще започнат операции до 2020 г. С подобрената чувствителност и разделителна способност на тези инструменти учените очакват да научат много повече за Вселената и многото екзопланети, които съществуват в местната галактика.
И докато продължаваме да търсим признаци на извънземно разузнаване, използвайки тези подобрени инструменти, винаги можем да се уверим, че Вселената е наистина, НАСТОЯЩО голямо място. Както покойният, великият Карл Сагън известно каза: „Ако сме сами във Вселената, това сигурно изглежда като ужасна загуба на пространство.“
Или, ако предпочитате по-строги и нееднозначни действия, е добре да запомните думите на покойния (и също толкова велик) Артър К. Кларк - „Има две възможности: или ние сме сами във Вселената, или не сме , И двете са еднакво ужасяващи. "
Доколкото знаем, може да няма недостиг на ETI там и може би не трябва да бързаме да ги срещаме. За всичко, което знаем, те са невероятно напреднали и не се страхуват да чукат няколко мравуняка! Или е възможно те да не бързат с нас; и предвид нашия опит, кой може да ги обвинява?
Междувременно търсенето продължава! И не забравяйте да разгледате това информативно TED-Ed видео на сондата на фон Нойман:
