1940-luvulla unkarilaisamerikkalainen amerikkalainen tutkija John von Neumann kehitti matemaattisen teorian siitä, kuinka koneet pystyivät loputtomasti tuottamaan itsensä. Tämä työ herätti ajatuksen ”von Neumann-koettimista”, itsestään replikoivista tähtienvälisistä koettimista (SRP: stä), jota voidaan käyttää kaiken tekemiseen universumin tutkimisesta sen istuttamiseen elämään ja puuttumiseen lajien evoluutioon.
Jotkut ovat luonnollisesti ehdottaneet, että tämä olisi keskittynyt SETI-tutkimukseen, joka merkitsisi merkkien etsimistä itsestään toistuvista avaruusaluksista galaksissamme. Mutta kuten aina tällaisten ehdotusten kohdalla, Fermi Paradox vahvistaa itsensä lopulta esittämällä ikäisen kysymyksen - "Missä kaikki ovat?" Jos siellä on muukalaisia sivilisaatioita, miksi emme löytäneet todisteita heidän SRP: stä?
Yhdistyneen kuningaskunnan St. Andrewsin yliopiston Exoplanet-tiedekeskuksen tutkijan Duncan H. Forganin mukaan vastaus voisi olla, että nämä koettimet muuttuvat lopulta saalistajakoettimiksi (aka. Tarkkailijat) ja lopulta tuhoavat itsensä. Forgan esitti tämän väitteen tutkimuksessa, jonka otsikko on ”Petoeläimen saalien käyttäytyminen itsensä monistuvissa tähtien välisissä koettimissa”, joka ilmestyi äskettäin esipainattuina verkossa.
Ajatus koneiden itsekorvaavasta on kunniallinen ajatus, jonka viittaukset ovat peräisin 1700-luvun filosofi René Descartesista. Suositun anekdootin mukaan Descartes suhtautui Ruotsin kuningatar Christinaan siitä, että ihmisen ruumis oli pohjimmiltaan kone. Sitten kuningattaren väitettiin osoittaneen lähellä olevaan kelloon ja määränneen Descartesin "huolehtimaan siitä, että se tuottaa jälkeläisiä".
Kuitenkin, John von Neumann ehdotti ensin käsitteellistä kehystä kinemaattiselle koneelle, joka kykenee itse toistamaan itsensä. Vuosina 1948 ja 1949 pitämiensä luentosarjojen aikana hän jakoi konseptinsa koneesta, joka käytti varaosavarastoa rakentamaan samanlaisia koneita muistinauhaan tallennetun ohjelman perusteella.
Valmistuttuaan kokoonpanija kopioisi muistinauhan sisällön kopion sisällölle, joka sitten aloittaisi saman koneen rakentamisen saman identtisen mallin perusteella. Näitä ajatuksia suositellaan myöhemmin artikkelissa, joka ilmestyi vuoden 1955 numerossa Tieteellinen amerikkalainen, nimeltään ”Koneeseen nähty mies” (kirjoittanut toinen kuuluisa unkari-amerikkalainen tutkija, John G. Kemeny).
Von Neumann tarkensi myöhemmin tätä ehdotusta kehittämällä itsetoistimen mallin, joka perustuu solutasolla toimiviin automaatteihin, toistaen itsensä eksponentiaalisesti ja äärettömästi. Richard Feynman laajensi tätä ajatusta luennoillaan American Physical Society (APS) -kokouksessa Caltechissa vuonna 1959, ”Pohjassa on runsaasti tilaa”.
Tämä luento inspiroi Eric K. Drexleriä (jota usein kutsutaan ”nanoteknologian isäksi”) ehdottamaan ajatustaan molekyylikokoonpanijoille kuuluisassa vuoden 1986 kirjassaan. Luomisen moottorit: Nanoteknologian tuleva aikakausi. Nämä ja muut tutkimukset osoittivat, että loputtomasti itsetoistuvat koneet olivat mahdollisuus, mikä luonnollisesti johti ajatukseen, että edistynyt maanpäällinen älykkyys (ETI) olisi saattanut jo tehdä sen.
Tässä kohtaa tulee kysymys SRP: stä ja Fermi Paradoxista. Kuten tohtori Forgan selitti Space Magazinelle sähköpostitse:
”Pääasia on, että jos SRP: t voidaan tehdä, heidän pitäisi pystyä tutkimaan galaksia noin 10–100 miljoonan vuoden kuluttua. Tämä on paljon lyhyempi kuin maapallon ikä, joten jos kaikki ovat tasavertaisia, jos SRP: tä voidaan tehdä, niin galaksin mahdollisuudet olisi tutkittu täysin monta kertaa, ja koettimen tulisi olla aurinkokunnassa juuri nyt. Mutta me ei näe sellaista! Joten miksi emme näe merkkejä SRP: stä? "
Tosiasiallisesti pätevä kysymys, johon jotkut tutkijat uskoivat, otettiin huomioon, kun Oumuamua purjehti aurinkokunnan kautta. Tutkittuaan sen omituista käyttäytymistä, Shmuel Bialy ja professori Abraham Loeb Harvard-Smithsonianin teoreettisen laskennan instituutista (ITC) uskoivat kuuluisasti, että 'Oumuamua saattaa olla aurinkopurje tai tähteiden välisen koettimen jäänteet.
Valitettavasti myöhempi analyysi osoitti, että tämä salaperäinen esine oli todennäköisesti hajotetun komeetan fragmentti. Tapa, jolla Oumuamua inspiroi niin paljon tutkimustapauksessa, oli monien pettymyksen aihe, oli vaikuttavaa. Se korosti myös, kuinka vaikeaa todisteiden etsiminen ETI-arvoista on. Siksi Forganin testaama teoria on niin houkutteleva.
Voisiko olla, että emme näe todisteita ETI: stä, koska todisteet poistavat aktiivisesti itsensä (ainakin SRP: n suhteen)? Tämän teorian testaamiseksi tohtori Forgan sovelsi Lotka -Volterra-yhtälöihin (alias. Petoeläinyhtälöihin) perustuvia malleja SRP: n teoreettiseen populaatioon. Näitä yhtälöitä käytetään tyypillisesti kuvaamaan biologisten järjestelmien dynamiikkaa, joissa kaksi lajia ovat vuorovaikutuksessa.
Tässä tapauksessa yhtälöt asetettiin uudelleen kuvaamaan mitä tapahtuisi, jos jotkut näistä koettimista alkaisivat käydä amokissa ja alkaa kuluttaa omia. Kuten Forgan selitti sen:
”Yksi ratkaisu SRP: n puuttumiseen on, että SRP: t mutatoituvat lisääntyessään ja kehittyessä moniksi lajeiksi. Jos yksi laji saalistaa toisilla koettimilla, kokonaispopulaatiota voidaan vähentää ja tutkimusponnistus voi epäonnistua. Tutkin tätä ratkaisua käyttämällä klassisia petoeläin-ekologisia malleja, joita ei ole koskaan sovellettu tähtienvälisessä mittakaavassa aikaisemmin. Tämä on vähän kuin tutkittaisiin useiden saarien ekologiaa. Saalistajat ja saalistat ovat lintuja, jotka voivat lentää läheisille saarille. "
Onneksi (tai valitettavasti näkökulmastasi riippuen) Forganin simulaatioiden tulokset osoittivat, että jos jotkut SRP: t toimivat väärin ja alkavat käyttäytyä kuin tarkkailijakoettimet, koko väestö ei vaikuta niihin. Lyhyesti sanottuna "saaliin" koettimet löytäisivät tapoja selviytyä, kiitos suurelta osin niiden kykyyn lisääntyä.
"Huomasin, että koetinpopulaatio voi pysyä erittäin korkealla, jopa saalistajien ollessa läsnä", hän sanoi. "Tämä näytti olevan totta riippumatta tekemistäni oletuksista siitä, kuinka" nälkäiset "petoeläimet olivat tai kuinka koetimet liikkuivat galaksin ympäri."
Näillä havainnoilla on luonnollisesti merkittäviä vaikutuksia SRP-hypoteesiin ja sen suhteeseen Fermi-paradoksiin. Ja kuten todettiin, niitä voidaan pitää sekä hyvinä että huonoina uutisina. Toisaalta se pelastaa ajatuksen siitä, että siellä voi olla vieraita koettimia, joita meille voi löytää. Toisaalta se herättää kysymyksen, miksi emme ole löytäneet mitään, vahvistaen näin ärsyttävän Fermi Paradoxin. Tai kuten Forgan sanoi:
”Minusta tämä tekee SRP-argumentista vahvemman kuin koskaan. Se tekee yhden mahdollisen ratkaisun (Predator-Prey -ratkaisun) paljon vähemmän toteutettavissa olevan keinona poistaa SRP: t Linnunradalta. Meidän on ajateltava entistä kovemmin, miksi emme näe mitään merkkejä älykkäästä elämästä maan ulkopuolella. "
Parempään tai huonompaan suuntaan Fermi Paradox pitää paikkansa. Monille SETI-tutkijoille ja -harrastajille paljon toivoa riippuu seuraavan sukupolven avaruusoteleskooppien käyttöönotosta tulevina vuosina. Näihin kuuluu kauan odotettu James Webbin avaruuskaukoputki (JWST) ja Laajakenttäinen infrapuna-avaruusteleskooppi (WFIRST), henkiset ja tieteelliset seuraajat Hubble, Kepler, Spitzer, ja muut.
On myös maanpäällisiä taulukkoja, kuten Erittäin suuri kaukoputki (ELT), 30 metrin kaukoputki (TMT) ja Jättiläinen Magellan-kaukoputki (GMT), joka aloittaa toimintansa vuoteen 2020 mennessä. Näiden instrumenttien parantuneen herkkyyden ja resoluution avulla tutkijat odottavat oppivansa paljon enemmän maailmankaikkeudesta ja monista paikallisen galaksin eksoplaneeteista.
Ja vaikka etsimme edelleen merkkejä maanpäällisestä älykkyydestä näiden parannettujen välineiden avulla, voimme aina vakuuttaa itsellemme, että maailmankaikkeus on todella, todella suuri paikka. Myöhään, suuri Carl Sagan sanoi kuuluisasti - "Jos olemme yksin maailmankaikkeudessa, se varmasti tuntuu kauhealta tilan tuhlaamiselta."
Tai jos haluat mieluummin selkeämmän ja epäselvämmän otteen asioista, on hyvä muistaa myöhäisen (ja yhtä suurenmoisen) Arthur C. Clarken sanat - ”Mahdollisuuksia on kaksi: joko olemme yksin maailmankaikkeudessa tai emme ole . Molemmat ovat yhtä kauhistuttavia. ”
Kaikkien tiedämme, että siellä ei voi olla pulaa ETI: stä, ja ehkä meidän ei pitäisi olla kiire tapaamaan niitä. Kaiken me tiedämme, ne ovat uskomattoman edistyneitä, eivätkä uskalla kolkuttaa muutaman muurahaisnukon yli! Tai on mahdollista, että he eivät kiirehdi tapaamaan meitä; ja ottaen huomioon saavutuksemme, kuka voi syyttää heitä?
Sillä välin haku jatkuu! Ja muista tarkistaa tämä informatiivinen TED-Ed-video von Neumann-koettimista:
