Počas štyridsiatych rokov 20. storočia vyvinul maďarsko-americký vedec John von Neumann matematickú teóriu o tom, ako by sa stroje mohli donekonečna reprodukovať. Táto práca dala podnet myšlienke „von Neumannových sond“, triede samoreprodukujúcich sa medzihviezdnych sond (SRP), ktoré by sa dali použiť na všetko od objavovania vesmíru až po jeho nasadenie životom a zasahovanie do vývoja druhov.
Niektorí prirodzene navrhli, aby sa toto zameralo na výskum SETI, čo by vyžadovalo hľadanie príznakov samoreplikujúcej sa kozmickej lode v našej galaxii. Ale ako vždy u návrhov, ako sú tieto, Fermi Paradox sa napokon znovu potvrdí položením starej otázky - „Kde sú všetci?“ Ak sú tam mimozemské civilizácie, prečo sme nenašli žiadne dôkazy o ich SRP?
Podľa Duncana H. Forgana, výskumného pracovníka Centra exoplanetovej vedy Univerzity St. Andrews vo Veľkej Británii, by odpoveď mohla byť, že tieto sondy sa nakoniec prevedú na dravé sondy (aka. Beserkers) a nakoniec sa zničia. Forgan predstavil tento argument v štúdii s názvom „Správanie predátorských koristi v samoreplikujúcich sa medzihviezdnych sondách“, ktorá sa nedávno objavila v online predtlači.
Myšlienka samo-nahradzujúcich strojov je časovo uznávaná, s odkazmi na filozofa 17. storočia Reného Descartesa. Podľa populárnej anekdoty Descartes súvisel so švédskou kráľovnou Christinou, že ľudské telo bolo v podstate strojom. Kráľovná potom údajne ukázala na blízke hodiny a nariadila Descartesovi: „Dbajte na to, aby reprodukovala potomstvo.“
Bol to však John von Neumann, ktorý najprv navrhol koncepčný rámec pre kinematický stroj, ktorý by sa dokázal sám replikovať. Počas série prednášok, ktoré prednášal v rokoch 1948 a 1949, zdieľal svoj koncept pre stroj, ktorý využíval sklad náhradných dielov na vytváranie identických strojov na základe programu uloženého na pamäťovej páske.
Po dokončení by zostavovateľ skopíroval obsah svojej pamäťovej pásky na obsah duplikátu, ktorý by potom začal stavať ďalší stroj založený na rovnakom identickom dizajne. Tieto myšlienky by sa neskôr spopularizovali v článku, ktorý sa objavil v roku 1955 Vedecký Američan, „Človek považovaný za stroj“ (napísaný iným slávnym maďarsko-americkým vedcom Johnom G. Kemenym).
Von Neumann by neskôr tento návrh vylepšil vytvorením modelu samoreplikátora založeného na automatoch, ktoré fungovali na bunkovej úrovni a exponenciálne a nekonečne sa replikovali. Richard Feynman rozšírila tento nápad svojou prednáškou na stretnutí Americkej fyzickej spoločnosti (APS) v Caltech v roku 1959, „Na dne je veľa miestností“.
Táto prednáška by inšpirovala Eric K. Drexlera (často nazývaného „otec nanotechnológie“), aby navrhol jeho myšlienku pre molekulárnych zostavovateľov vo svojej slávnej knihe z roku 1986. Motory stvorenia: Nadchádzajúce obdobie nanotechnológií, Tieto a ďalšie štúdie naznačili, že nekonečné samoreprodukujúce sa stroje boli možnosťou, ktorá prirodzene vyvolala predstavu, že to už mohla urobiť pokročilá mimozemská inteligencia (ETI).
Tu vstupujú do hry otázka SPRH a Fermi Paradox. Ako Dr. Forgan vysvetlil časopisu Space Magazine e-mailom:
„Hlavnou myšlienkou je, že ak sa dajú urobiť SRP, mali by byť schopní preskúmať galaxiu asi za 10 až 100 miliónov rokov. Je to omnoho kratšie ako vek Zeme, takže ak sa dajú všetky SRPs vyrovnať, je pravdepodobné, že galaxia by bola mnohokrát plne preskúmaná a práve teraz by mala byť v slnečnej sústave sonda. Ale jednu nevidíme! Tak prečo nevidíme znaky SRP? “
Skutočne platná otázka, o ktorej niektorí vedci verili, bola adresovaná, keď ‘Oumuamua prešiel cez našu slnečnú sústavu. Po analýze svojho podivného správania sa Shmuel Bialy a profesor Abraham Loeb z Harvardsko-Smithsonovského inštitútu pre teoretický výpočet (ITC) skvele pustili, že ‘Oumuamua môže byť slnečná plachta alebo zvyšky medzihviezdnej sondy.
Nasledujúca analýza však nanešťastie ukázala, že tento záhadný objekt bol pravdepodobne fragmentom dezintegrovanej kométy. Zatiaľ čo pre mnohých bol sklamaním, spôsob ‘Oumuamua, ktorý sa tak veľmi inšpiroval v spôsobe výskumu, bol pôsobivý. Zdôraznilo sa tiež, aké náročné je vyhľadávanie dôkazov o ETI. Preto je teória, ktorú Forgan testoval, tak príťažlivá.
Je možné, že nevidíme dôkazy o ETI, pretože sa dôkazy aktívne odstraňujú (aspoň pokiaľ ide o SRP)? Na otestovanie tejto teórie použil Dr. Forgan modely založené na Lotka-Volterraových rovniciach (aka. Dravsko-koristnícke rovnice) na teoretickú populáciu SRP. Tieto rovnice sa zvyčajne používajú na opis dynamiky biologických systémov, v ktorých dva druhy interagujú.
V tomto prípade boli rovnice prehodnotené, aby opísali, čo by sa stalo, keby niektoré z týchto sond začali bežať amok a začali konzumovať svoje vlastné. Ako Forgan vysvetlil:
„Jedným z riešení nedostatku SRP je, že sa SRP pri reprodukcii zmutujú a vyvíjajú sa na rôzne druhy. Ak jeden druh korisťuje na iné sondy, potom sa môže celková populácia znížiť a výskumné úsilie môže zlyhať. Preskúmal som toto riešenie pomocou klasických ekologických modelov predátorských koristi, ktoré sa nikdy predtým v medzihviezdnej mierke neuplatňovali. Je to trochu ako študovať ekológiu viacerých ostrovov, pričom dravce a koristi sú vtáky, ktoré môžu lietať na blízke ostrovy. “
Našťastie (alebo nanešťastie, v závislosti na vašom uhle pohľadu), výsledky simulácií Forganu naznačili, že ak by niektoré SRP zlyhali a začali sa správať ako sondy beserkerov, celková populácia by nebola drasticky ovplyvnená. Stručne povedané, sondy „koristi“ nájdu spôsoby, ako prežiť, a to najmä vďaka svojej reprodukčnej schopnosti.
"Zistil som, že celková sonda populácie môže zostať veľmi vysoká, dokonca aj s prítomnými predátormi," uviedol. "Zdalo sa, že je to pravda, bez ohľadu na predpoklady, ktoré som urobil o tom, aké" dravé "boli dravce alebo ako sa sondy pohybovali okolo Galaxie."
Tieto zistenia majú, prirodzene, významné dôsledky pre hypotézu SRP a ako súvisia s Fermi Paradoxom. A ako už bolo uvedené, možno ich považovať za dobré aj zlé správy. Na jednej strane zachraňuje myšlienku, že tam môžu byť mimozemské sondy, aby sme ich našli. Na druhej strane to vyvoláva otázku, prečo sme nič nenašli, a tak potvrdzujeme nepríjemný Fermi Paradox. Alebo ako to povedal Forgan:
„Pre mňa to robí argument SRP silnejším ako kedykoľvek predtým. Jedno riešenie (riešenie Predator-Prey) je omnoho menej uskutočniteľné ako prostriedok odstránenia SRP z Mliečnej dráhy. Budeme musieť ešte viac premýšľať o tom, prečo nevidíme žiadne známky inteligentného života za Zemou. “
Pre lepšie alebo horšie platí, že Fermi Paradox stále platí. Pre mnohých výskumníkov a nadšencov SETI je v nadchádzajúcich rokoch veľa nádeje spojené s nasadením vesmírnych teleskopov novej generácie. Medzi ne patrí dlho očakávaný James Webb Space Telescope (JWST) a Širokouhlý infračervený vesmírny teleskop (WFIRST), duchovný a vedecký nástupca Hubble, Kepler, Spitzer, a ďalšie.
Existujú tiež pozemné polia ako Mimoriadne veľký ďalekohľad (ELT), Tridsať metrov ďalekohľad (TMT) a Veľký Magellanov ďalekohľad (GMT), ktorá začne svoju činnosť do roku 2020. Vďaka zlepšenej citlivosti a rozlíšeniu týchto nástrojov sa vedci očakávajú, že sa dozviedia oveľa viac o vesmíre a mnohých exoplanetách, ktoré existujú v miestnej galaxii.
A aj keď pokračujeme v hľadaní príznakov mimozemskej inteligencie pomocou týchto vylepšených nástrojov, vždy sa môžeme ubezpečiť, že vesmír je skutočne, naozaj veľké miesto. Ako neskoro, skvelý Carl Sagan skvele povedal: „Ak sme vo vesmíre sami, určite to vyzerá ako hrozná strata priestoru.“
Alebo, ak dávate prednosť ostrejšiemu a nejednoznačnejšiemu preberaniu vecí, je dobré pamätať na slová neskoro (a rovnako skvelé) Arthura C. Clarka - „Existujú dve možnosti: buď sme vo vesmíre sami, alebo nie sme , Obidve sú rovnako desivé. “
Pre všetko, čo vieme, nemusí byť nedostatok ETI vonku a možno by sme sa nemali ponáhľať s ich stretnutím. Pre všetko, čo vieme, sú neuveriteľne pokročilí a nebojí sa prevrhnúť pár mravcov! Alebo je možné, že sa v žiadnom zhone nestretnú s nami; a vzhľadom na naše skúsenosti, kto ich môže viniť?
Medzitým bude vyhľadávanie pokračovať! Nezabudnite sa pozrieť na toto informatívne video TED-Ed o von Neumannových sondách:
