Glavni AstronomijaMogoče se samoponovljive robotske sonde uničujejo. Zato jih ne vidimo

Mogoče se samoponovljive robotske sonde uničujejo. Zato jih ne vidimo

Astronomija : Mogoče se samoponovljive robotske sonde uničujejo.  Zato jih ne vidimo

V štiridesetih letih prejšnjega stoletja je madžarsko-ameriški znanstvenik John von Neumann razvil matematično teorijo, kako se lahko stroji neskončno razmnožujejo. To delo je ustvarilo 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 bi to bilo osredotočeno na raziskavo SETI, kar bi pomenilo iskanje znakov samoumevnega vesoljskega plovila v naši galaksiji. Toda kot vedno velja za takšne predloge, se Fermi paradoks na koncu ponovno uveljavi, tako da postavi starostno vprašanje - "Kje so vsi?" Če so tam zunaj tujih civilizacij, zakaj nismo našli nobenih dokazov o njihovih SRP ?

Kot je dejal Duncan H. Forgan, znanstveni sodelavec na Centru za eksoplanetne 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 pred tisku na spletu.

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 svojega spominskega traku v vsebino dvojnika, ki bi nato začel graditi drug stroj, ki temelji na enaki zasnovi. Te ideje bodo pozneje popularizirale v članku, ki je izšel leta 1955 v številki Science American, 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 fizikalnega društva (APS) na Caltechu leta 1959, There s Mnogo sob na dnu .

To predavanje bi navdihnilo Eric K. Drexler (ki ga pogosto imenujejo nanotehnologijo ), da je v svoji znameniti knjigi iz leta 1986 Motorji kreacije: Prihajajoča nanotehnologija predlagal svojo idejo za molekularne monterje. Te in druge študije so pokazale, da so neskončno samo ponovljivi stroji možnost, kar je seveda spodbudilo domnevo, da bi to lahko že storila napredna zunajzemeljska inteligenca (ETI).

Tu se začne pojavljati vprašanje SRP-jev in parama Fermija. Kot je dr. Forgan pojasnil Universe Today po e-pošti:

Najpomembneje je, da če lahko pride do SRP-jev, bi morali v približno 10–100 milijonih let raziskovati Galaksijo. 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 mi ga ne bomo videli! Zakaj torej ne vidimo znakov SRP?

Zares veljavno vprašanje in tisto, za katerega so nekateri znanstveniki verjeli, da je bilo naslovljeno, ko je Oumuamua priplaval skozi naš Osončje. Po analizi svojega nenavadnega vedenja sta se Shmuel Bialy in profesor Abraham Loeb s Harvard-Smithsonian Inštituta za teoretično računanje (ITC) znano odzvala, da bi lahko bil "Oumuamua" 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 vir razočaranja za mnoge, je način Oumuamua na način raziskovanja tako navdušil. Poudaril je tudi, 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 bodo uspeli. 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 delujejo nepravilno in se začnejo obnašati kot sonde beserker, ne bi drastično vplivali na celotno prebivalstvo. 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. "Zdelo se je, da to drži ne glede na domneve, ki sem jih podal o tem, kako lačni so plenilci ali kako sonde so se gibale 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 idejo, da bi lahko tam našli tuje sonde. Po drugi strani se zastavlja vprašanje, zakaj ga nismo našli, s čimer smo ponovno potrpeli nadležni Fermi Paradox. Ali kot je rekel Forgan:

»Zame to trditev SRP močneje kot kdaj koli prej. Ena izmed možnih rešitev (rešitev Predator-plen) naredi veliko manj izvedljivo kot sredstvo za odstranjevanje SRP z Mlečne poti. Še bolj trdo bomo morali razmišljati o tem, zakaj ne vidimo nobenih znakov inteligentnega življenja izven 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. Mednje spadajo dolgo pričakovani vesoljski teleskop James Webb (JWST) in širokopolni infrardeči vesoljski teleskop (WFIRST), duhovni in znanstveni nasledniki Hubbleja , Keplerja, Spitzera in drugih.

Obstajajo tudi zemeljski nizi, kot so izjemno velik teleskop (ELT), tridesetmetrski teleskop (TMT) in velikanski teleskop Magellan (GMT), ki bodo začeli z delovanjem 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.

Nasin infrardeči anketni teleskop (WFIRST) bo zajemal slike Hubble kakovosti, ki pokrivajo površine neba 100-krat večje od Hubbleja, kar omogoča študije kozmičnega razvoja. Njegov koronagrafski instrument bo neposredno slikal eksoplanete in preučeval njihovo atmosfero. Zasluge: NASA / GSFC / konceptualni slikovni laboratorij
Nasin infrardeči anketni teleskop (WFIRST) je zajemal kakovostne slike Hubble, ki pokrivajo površine neba, 100-krat večje od Hubblovega. Zasluge: NASA / GSFC / konceptualni slikovni laboratorij

In medtem ko še naprej iščemo znake zunajzemeljske inteligence z uporabo 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 zdi grozno zapravljanje vesolja."

Če pa imate raje bolj stroge 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 . Oba sta enako grozljiva. "

Kot vemo, ETI-jev morda 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! Ali pa je mogoče, da se nam ne mudi; in glede na našo evidenco, kdo jih lahko krivi?

Medtem se iskanje nadaljuje! In vsekakor oglejte ta informativni videoposnetek TED-Ed o sondah von Neumanna:

Nadaljnje branje: Cosmos, arXiv

Kategorija:
Vesoljska smeti: ideje za čiščenje zemeljske orbite
Kako se živo srebro primerja z Zemljo?