Sonda Von Neumann - caracteristică[ clarifica ] un exemplu de concept ipotetic bazat pe munca matematicianului și fizicianului american de origine maghiară John von Neumann .
Von Neumann a explorat pe larg ideea mașinilor cu auto-replicare , pe care le-a numit „ asambleri universali ”, care sunt adesea denumiți „ mașini von Neumann ”. Deși von Neumann nu a considerat niciodată opera sa aplicată la ideea unei nave spațiale , teoreticienii de mai târziu[ clarifica ] a făcut-o. Ideea unei nave cu auto-replicare a fost aplicată ( teoretic ) la mai multe sarcini specifice, iar o dezvoltare detaliată a acestui concept aplicat explorării spațiului este cunoscută sub numele de sonda von Neumann . Alte variante notabile includ: Berserkerul și Nava de însămânțare cu auto-reproducere .
Teoretic, o navă spațială cu auto-replicare ar putea fi trimisă către un sistem stelar din apropiere , unde ar extrage minerale (extrăgându-le din asteroizi , sateliți naturali , giganți gazosi etc.) pentru a crea replici ale ei înșiși . Aceste copii sunt apoi trimise către alte sisteme stelare, repetând procesul exponențial . Sonda originală „părinte” continuă să-și îndeplinească scopul inițial în sistemul stelar. Aceste sarcini pot diferi semnificativ în funcție de tipul propus de navă cu auto-replicare.
Având în vedere asemănarea acestui model cu cel al bacteriilor , s-a subliniat că mașinile von Neumann cu auto-replicare pot fi văzute ca o formă de viață . Această idee a fost atinsă de David Brin în povestea sa Lungfish , arătând modul în care mașinile cu auto-replicare create de diferite specii pot concura între ele (în sensul darwinian ) pentru materii prime sau chiar pot avea sarcini opuse. Având în vedere suficiente „ specii ”, ei pot forma chiar un sistem ecologic sau, cu inteligență artificială , o societate . Ele pot chiar muta de-a lungul a mii de „ generații ”.
S-a dovedit teoretic că o navă cu auto-replicare care folosește metode teoretice relativ convenționale de călătorie interstelară (adică, fără unități exotice de urzeală superluminală și cu o viteză de croazieră de 0,1 viteza luminii ) se poate propaga printr-o galaxie de dimensiunea Căii Lactee în cât o jumătate de milion de ani [1] .
Viteza relativă cu care astfel de mașini auto-replicatoare ar putea inunda galaxia, absența obstacolelor teoretice majore în calea creării lor și lipsa activității observabile a sondelor von Neumann au fost prezentate ca argument în discuțiile despre Paradoxul Fermi : dacă ele pot fi construite și se pot propaga atât de repede, atunci poate că faptul că nu le vedem indică faptul că suntem singuri în galaxia noastră .
Detaliile misiunii navelor cu auto-replicare pot varia semnificativ în diferite proiecte, iar singura lor caracteristică comună este auto-replicarea .
În versiunea clasică a sondei Von Neumann, sonda își sondează sistemul țintă și transmite informații despre aceasta înapoi către sistemul din care provine. Dacă o sondă cu auto-reproducere detectează dovezi ale vieții primitive (sau cultură primitivă de nivel scăzut ), atunci, conform programului, poate: să se odihnească pasiv, să observe în liniște, să încerce să ia contact (această variantă este cunoscută ca o sondă Bracewell ) , sau chiar să interfereze cu evoluția vieții sau să o direcționeze într-un fel.
Fizicianul Paul Davies de la Universitatea din Adelaide a sugerat chiar posibilitatea ca o sondă să se odihnească pe Luna noastră , a sosit acolo în vremuri preistorice și a plecat să observe Pământul (vezi Sonda Bracewell și Ipoteza Sentinel ).
O variație interesantă a ideii sondei interstelare von Neumann este „Astro Chicken” propusă de Freeman Dyson . Deși are caracteristici precum auto-replicarea, explorarea și conexiunea la „bază”, Astrohen-ul este destinat să „locuiască” și să exploreze într-un singur sistem planetar (conceptul lui Dyson îl presupune pe al nostru), și nu explorarea spațiului interstelar. . Este interesant să speculăm cu privire la utilitatea unui astfel de automat în legătură cu ruda sa interstelară, care poate folosi replicatoare „locale” ca mijloc de explorare a sistemului țintă.
O variantă mai intimidantă a navei spațiale cu auto-replicare se numește Berserker . Spre deosebire de conceptul sigur al unei sonde, Berserkerii sunt programați să localizeze și să distrugă toate formele de viață descoperite și exoplanetele locuite .
Termenul provine dintr-o serie de romane de Fred Saberhagen , care descriu un război în desfășurare între umanitate și astfel de mașini (vezi Berserker ). Saberhagen dezvăluie (prin unul dintre personaje) că navele berserker din romanele sale nu sunt mașini von Neumann propriu-zise , ci un set complex de mașini berserker, inclusiv șantiere navale automate, constituie mașina von Neumann. Acest lucru duce din nou la conceptul unui sistem ecologic de mașini von Neumann, sau chiar un roi de mașini von Neumann.
Analogul „Berserkers” - „Supresiv” - un element cheie al intrigii serii de povești „Apocalipsa cosmică” de Alastair Reynolds .
Se speculează că Berserkerii ar putea fi creați și lansați de o civilizație xenofobă sau să apară prin „mutarea” unor sonde mai pașnice sau să conțină expansiunea cosmică a minții (ca în poveștile lui Reynolds).
O altă variație a ideii de navă spațială cu auto-replicare este semănătorul . O astfel de navă poate stoca mostrele genetice ale formelor de viață ale patriei sale, poate chiar ale creatorilor săi. Când se găsește o exoplanetă locuibilă sau terraformabilă , ea încearcă să reproducă aceste forme de viață, fie din embrioni conservați (vezi Colonizarea spațiului embrionar ) fie din informații stocate, folosind nanotehnologia moleculară pentru a „asambla” zigoți cu diverse informații genetice din materii prime locale. O descriere detaliată a navei de semințe (cu capacități limitate de auto-replicare) poate fi găsită în nuvela „The Far Sight” de Vernor Vinge .
Astfel de nave pot fi nave de terraformare, pregătirea lumi pentru colonizarea ulterioară de către alte nave sau, dacă sunt programate pentru a recrea, crește și antrena membri ai speciilor care le-au creat, reproduce colonizatorii înșiși.
De menționat că acest model de terraformare și colonizare nu trebuie să fie „automatizat”. Navele de colonii interstelare cu echipaj uman pot urma un model similar - și pot fi considerate ca o navă combinată (sondă/semănător Von Neumann) în care replicarea este efectuată folosind locuitori vii. Unii susținători ai habitatului spațial susțin că o civilizație care folosește această abordare nu are nevoie deloc de planete.
De asemenea, navele de semănat automate se găsesc în cărțile „Cosmodromul de rezervă” și „Inamicul absolut” de Andrey Lvovich Livadny . Dar în aceste lucrări ei joacă rolul Berserkerilor.