Obrazki futurologiczne / Czesc 1 – Sonda von Neumanna

Sonda von Neumanna to hipotetyczna maszyna zdolna do podrozy miedzyplanetarnych lub miedzygwiezdnych potrafiaca jednoczesnie, uzywajac surowcow naturalnych zastanych na miejscu, budowac kopie samej siebie (tzn. zdolna do samoreplikacji). Urzadzenie to zostalo nazwane na czesc amerykanskiego matematyka Johna von Neumanna, ktory jako pierwszy rozwinal ta koncepcje.

O tej idei pisali Chris Boyce (Extraterrestrial Encounter: A Personal Perspective, Chartwell Books, New York, 1979) oraz Michael A. Arbib (Interstellar Communications: Scientific Perspectives, Ponnamperuma-Cameron, 1974). Obaj pisarze zainspirowani byli opracowaniem naukowym von Neumanna i Burke’a z 1966 r.

Sonda von Neumanna skladac sie ma z napedu oraz replikatora von Neumanna (maszyny zdolnej do budowy nowych egzemplarzy sondy). Rasa tworcow sondy wypuszczalaby kilka egzemplarzy w strone najblizszego ukladu slonecznego. Po dotarciu na miejsce urzadzenia te poszukiwalyby surowcow naturalnych z lokalnych zrodel takich jak asteroidy, gazowe olbrzymy i ksiezyce. Nastepnie przy uzyciu tych surowcow tworzylyby swoje wlasne kopie. Kopie te wyruszalyby w strone kolejnego ukladu slonecznego. Proces ten powtarzalby sie a liczba kopii sondy von Neumanna wzrastalaby w tempie wykladniczym.

Obliczono, ze samoreplikujace sie statki kosmiczne zaopatrzone w konwencjonalny naped (bez egzotycznych wynalazkow typu “skok w nadprzestrzen”) pozwalajacy na osiagniecie 0,1 predkosci swiatla opanowalyby cala Droge Mleczna w ciagu okolo 500 tysiecy lat.

To sklonilo Franka Tiplera do wysuniecia hipotezy, ze ludzie stworzyli jedyna cywilizacje techniczna w naszej galaktyce, bo jezeli byloby inaczej to ludzkosc juz dawno natknelaby sie na sondy von Neumanna lub zaobserwowalaby ich aktywnosc. Tipler zaproponowal ostrozna wartosc 300 mln lat lub mniej niz 5 % czasu zycia naszej galaktyki jako czas potrzebny sondom von Neumanna do skolonizowania calej Drogi Mlecznej. Tipler zalozyl rowniez, ze stworzenie tych sond byloby logicznym i oplacalnym ekonomicznie przedsiewzieciem a wiec kazda inteligentna, odpowiednio rozwinieta technologicznie rasa staralaby sie te sondy stworzyc i wyslac w kosmos. Odpowiedz na ta hipoteze nadeszla od Carla Sagana i Williamsa Newmana. Sagan stwierdzil, ze Tipler zbyt nisko oszacowal tempo replikacji i ze biorac pod uwage czas trwania Wszechswiata sondy von Neumanna powinny juz od tej pory skonsumowac w procesie autoreplikacji wieksza czesc materii dostepnej w galaktyce. Sagan i Newman wysuneli wiec hipoteze, ze nie zaobserwowalismy sond von Neumanna do tej pory, poniewaz kazda inteligentna rasa bylaby swiadoma niebezpieczenstw jakie niesie ze soba budowa samoreplikujacych sie urzadzen (grozba mutacji, “pozarcia” calej galaktyki razem z tworcami).

Ciekawe sa rozwazania na temat sytuacji w ktorej sondy von Neumanna postanowilo stworzyc kilka lub kilkanascie cywilizacji technicznych. Sondy von Neumanna roznych cywilizacji konkurowalyby ze soba (w sensie darwinowskim) o surowce naturalne oraz o przestrzen do dzialania. Odpowiednia ilosc “gatunkow” sond moglaby stworzyc nowy, kosmiczny w skali typ ekologii. Poszczegolne “gatunki” zajmowalyby rozne nisze “ekologiczne” albo konkurowalyby ze soba w obrebie jednej niszy. Moglyby np. powstac mutacje sond “zerujacych” na sondach innego “gatunku”.

Naukowcy wyrozniaja kilka rodzajow samoreplikujacych sie sond. Oryginalnie sonda von Neumanna mialaby (oczywiscie oprocz replikacji) zbierac informacje o odwiedzanych planetach i wysylac je do swoich tworcow. Wariant tej sondy zwany sonda Bracewell’a zbieralby informacje o mozliwych formach zycia a w przypadku odkrycia prymitywnej cywilizacji technicznej zostawalby na miejscu, obserwowal rozwoj tej cywilizacji a nawet staralby sie nim w jakis sposob pokierowac. Spotkanie cywilizacji o odpowiednim stopniu rozwoju mogloby skutkowac nawiazaniem kontaktu poprzez sondy Bracewell’a. Najbardziej znany przyklad sondy Bracewell’a to Monolit z ksiazki A.C. Clarke’a pt. “2001:Odyseja Kosmiczna”. Niepokojaca wariacja samoreplikujacych sie sond sa sondy Berserker. Ich zadaniem byloby poszukiwanie i niszczenie napotkanych istot zywych oraz calych planet o pewnym “niepozadanym” profilu np. tych z duza iloscia H2O. Najciekawsza chyba alternatywa jest zas sonda typu seeder. Sondy te mialyby na pokladzie zapisane w jakis sposob np. na komputerach genomy pewnych istot zywych pomocnych przy terraformingu planet lub nawet genomy swoich tworcow. Po odnalezieniu planety odpowiedniej do kolonizacji sondy te tworzylyby swoich tworcow np. za pomoca sztucznych macic lub nanotechnologii. Nastepnie tworzylyby im dogodne warunki zyciowe i edukowaly ich o swojej macierzystej cywilizacji i zadaniach. Ciekawy przyklad sond seeder pochodzi z innej powiesci A.C.Clarke’a pt. “The Songs of Distant Earth”.

Czy sondy von Neumanna sa mozliwe do konstrukcji ? Byc moze nie. Nalezy jednak zaznaczyc, ze naukowcy juz w 2005 r. zdolali skonstruowac samoreplikujacego sie robota skladajacego sie z jednakowych “modulowych” szescianow:

Zrodla:

Wikipedia

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4538547.stm

http://www.daviddarling.info/encyclopedia/V/vonNeumannprobe.html