Az 1940-es évek során John von Neumann magyar-amerikai tudós kidolgozta egy matematikai elméletet arra vonatkozóan, hogy a gépek hogyan tudják végtelenül reprodukálni magukat. Ez a munka felvette a „von Neumann próbák”, egy önreplikáló csillagközi szondák (SRP) osztályának gondolatát, amely felhasználható az univerzum felfedezésétől az életre történő átültetésig és a fajok evolúciójába való beavatkozásig, mindent megteszni.
Néhányan természetesen azt javasolták, hogy ez legyen a SETI kutatás középpontjában, amely magában foglalná a galaxisunkban az önmásoló űrhajók jeleinek keresését. De mint mindig az ilyen javaslatokkal, a Fermi Paradox végül ismételten kijelenti magát azzal, hogy felteszi a régi kérdést: „Hol vannak mindenki?” Ha vannak idegen civilizációk odakint, miért nem találtunk bizonyítékot az SRP-kre?
Duncan H. Forgan, a St. Andrews Egyetem Exoplanet Tudományos Központjának az Egyesült Királyságban kutató munkatársa szerint a válasz az lehet, hogy ezek a szondák végül ragadozószondákká (más néven megfigyelőkké) válnak, és végül elpusztítják magukat. Forgan bemutatta ezt az érvet egy „Predator-ragadozó magatartás az önszaporodó csillagközi szondákban” című tanulmányban, amely a közelmúltban megjelent az online nyomtatás előtti szakaszban.
A gépek öncserélőjének ideje tiszteletreméltó, hivatkozásai a 17. századi René Descartes filozófusra nyúlnak vissza. Egy népszerű anekdotája szerint Descartes a svéd Christina királynővel kapcsolatban állt, hogy az emberi test lényegében gép. Ezután a királynő állítólag egy közeli órára mutatott, és elrendelte Descartes-t, hogy vigyázzon, hogy az utódokat reprodukálja.
John von Neumann volt azonban az, aki először egy olyan kinematikus gép fogalmi keretét javasolta, amely képes önmagát megismételni. Az 1948-ban és 1949-ben tartott előadásainak sorozatában megosztotta fogalmát egy olyan gépről, amely egy alkatrész készletből készített azonos gépeket egy memóriaszalagon tárolt program alapján.
Ha elkészült, az összeszerelő átmásolja memóriaszalagának tartalmát a másolat tartalmára, amely azután ugyanazon azonos kialakítás alapján egy másik gépet épít. Ezeket az ötleteket később népszerűsítik egy cikk, amely 1955 - ben jelent meg Tudományos amerikai, „Az ember úgy néz ki, mint gép” címmel (egy másik híres magyar-amerikai tudós, John G. Kemeny írta).
Von Neumann később finomítja ezt a javaslatot egy önreplikátor modelljének kidolgozásával, amelynek alapja a cellulárisan működő automaták, amelyek exponenciálisan és végtelenül replikálják magukat. Richard Feynman kifejleszti ezt az elgondolást az American Physical Society (APS) 1959-ben, Caltech-ben tartott, „Alsó teret alulról tartó” találkozójával az 1959-ben Caltechben tartott előadásával.
Ez az előadás arra ösztönözné Eric K. Drexler-t (akit gyakran „nanotechnológia atyjának” neveznek), hogy híres, 1986-os könyvében javasolja molekuláris összeszerelőinek ötletet. A teremtés motorjai: A nanotechnológia következő korszaka. Ezek és más tanulmányok rámutattak arra, hogy a végtelenül önmásoló gépek lehetõségek voltak, amelyek természetesen felvetették azt a felfogást, hogy egy fejlett földön kívüli intelligencia (ETI) már meg is tette.
Itt játszik szerepet az SRP-k és a Fermi Paradox kérdése. Ahogy Dr. Forgan e-mailben elmagyarázta a Space Magazine-nak:
„A lényeg az, hogy ha SRP-k készíthetők, akkor képeseknek lesznek felfedezni a Galaxist körülbelül 10–100 millió év alatt. Ez sokkal rövidebb, mint a Föld kora, tehát minden dolog egyenlő, ha SRP-k készíthetők, akkor az esélye, hogy a Galaxist sokszor teljesen felfedezték, és egy szondanak a Naprendszerben kell lennie. De mi nem látunk egyet! Akkor miért nem látunk SRP jeleket? "
Valóban egy érvényes kérdés, amelyre néhány tudós úgy gondolta, amikor az Oumuamua vitorlázott a Naprendszerünkön. Furcsa viselkedésének elemzése után Shmuel Bialy és Abraham Loeb professzor, a Harvard-Smithsonian Elméleti Számítástechnikai Intézet (ITC) híresen kijelentette, hogy „Oumuamua lehet egy napos vitorla vagy egy csillagközi szonda maradványai.
Sajnos a későbbi elemzés rámutatott, hogy ez a titokzatos tárgy valószínűleg egy szétesett üstökös töredéke. Noha sok ember számára csalódást okozott, az 'Oumuamua annyira inspirálta a kutatást. Rámutatott arra is, hogy milyen nehéz az ETI-k bizonyítékainak kutatása. Ezért olyan vonzó az az elmélet, amelyet Forgan tesztelt.
Lehet, hogy nem látunk bizonyítékot az ETI-re, mivel a bizonyítékok aktívan eltávolítják magát (legalábbis az SRP-k vonatkozásában)? Ennek az elméletnek a kipróbálására Dr. Forgan Lotka-Volterra egyenleteken (más néven ragadozó-zsákmány egyenletek) alapuló modelleket alkalmazott az SRP elméleti populációjára. Ezeket az egyenleteket általában azoknak a biológiai rendszereknek a dinamikájának leírására használják, amelyekben két faj kölcsönhatásba lép.
Ebben az esetben az egyenleteket megismételtük annak leírására, hogy mi történne, ha ezeknek a szondáknak néhány része elindul, és elkezdi fogyasztani a sajátját. Ahogy Forgan elmagyarázta:
Az SRP hiányának egyik megoldása az, hogy az SRP mutálódik, amikor szaporodnak, és több fajgá alakulnak. Ha az egyik faj más próbákon ragadozik, akkor a teljes populáció csökkenthető, és a feltárási erőfeszítések kudarcot vallhatnak. Ezt a megoldást klasszikus ragadozó-zsákmány ökológiai modellekkel vizsgáltam, amelyeket korábban még soha nem alkalmaztak csillagközi skálán. Ez kicsit olyan, mint több sziget ökológiájának tanulmányozása, mivel a ragadozók és a zsákmányok olyan madarak, amelyek a közeli szigetekre repülhetnek. ”
Szerencsére (vagy sajnos, az Ön nézőpontjától függően) a Forgan-féle szimulációk eredményei azt mutatták, hogy ha egyes SRP-k működésképtelenné válnak, és úgy kezdnek viselkedni, mint a védőszondák, akkor az egész lakosságot nem érinti drasztikusan. Röviden: a „zsákmány” szondák nagyszerű részben reprodukciós képességüknek köszönhetően megtalálják a túlélés módját.
"Megállapítottam, hogy a teljes szondapopuláció nagyon magas maradhat, még akkor is, ha ragadozók vannak jelen" - mondta. "Úgy tűnt, hogy ez igaz, függetlenül attól a feltételezésektől, amelyeket a ragadozók" éhesnek "vagy a szondáknak a Galaxis körüli mozgása során tettem."
Ezeknek a megállapításoknak természetesen jelentős hatása van az SRP hipotézisére és annak kapcsolatára a Fermi-paradoxonnal. És amint megjegyeztük, jó és rossz is lehet. Egyrészt azt menti az a gondolat, hogy lehetnek idegen szondák odakinn, amelyeket megtalálhatnánk. Másrészt felveti a kérdést, hogy miért nem találtunk ilyent, megerősítve ezzel a bosszantó Fermi Paradoxot. Vagy ahogy Forgan mondta:
„Számomra ez erősebbé teszi az SRP érvelést, mint valaha. Az egyik lehetséges megoldás (a Predator-Prey megoldás) sokkal kevésbé megvalósítható, mint az SRP-k eltávolítása a Tejútból. Még keményebben kell gondolkodnunk azon, hogy miért nem látunk intelligens élet jeleit a Földön túl. ”
Jobb vagy rosszabb szempontból a Fermi Paradox továbbra is igaz. Sok SETI kutató és rajongó számára sok remény rejlik a következő generációs űrteleszkópok telepítésében az elkövetkező években. Ezek közé tartozik a régóta várt James Webb Űrtávcső (JWST) és a Széles körű infravörös távcső (WFIRST), a Hubble, Kepler, Spitzer, és mások.
Vannak olyan földi tömbök is, mint az Rendkívül nagy távcső (ELT), a Harminc méter távcső (TMT) és a Óriás Magellan távcső (GMT), amely a 2020-as évekre megkezdi működését. Ezen eszközök jobb érzékenységével és felbontásával a tudósok sokkal többet szeretnének megismerni az Univerzumról és a helyi galaxisban létező sok exoplanettáról.
És miközben ezen továbbfejlesztett eszközökkel tovább keressük a földön kívüli intelligencia jeleit, mindig megnyugtathatjuk magunkat, hogy az Univerzum valóban, igazán nagy hely. A későn Carl Sagan híresen azt mondta: - Ha egyedül vagyunk az univerzumban, akkor az valóban szörnyű hely pazarlásnak tűnik.
Vagy ha inkább a szembeszökő és félreérthető dolgot szereti, akkor jó emlékezni a késő (és ugyanolyan nagyszerű) Arthur C. Clarke szavaira: „Két lehetőség létezik: vagy vagyunk egyedül az univerzumban, vagy nem . Mindkettő ugyanolyan félelmetes.
Mindannyian tudjuk, hogy ott nincs hiány az ETI-knek, és talán nem kellene sietnünk velük találkozni. Mindannyian tudjuk, hogy hihetetlenül fejlett és nem félnek néhány hangya fölött kopogni! Vagy lehetséges, hogy nem is sietenek találkozni velünk; és a múltbeli tapasztalataink alapján ki tudja őket hibáztatni?
Időközben a keresés folytatódik! És feltétlenül nézd meg ezt az informatív TED-Ed videót a von Neumann szondákról:
