Przez długi czas istniał niewypowiedziany postulat astrobiologii, że wobec braku sprawdzonych technologii obcych trzeba coś dla siebie wymyślić.
To nie jest frywolne ćwiczenie. Jest to raczej próba rozwiązania jednego z bardziej zagmatwanych aspektów ludzkiej egzystencji, powszechnie nazywanego paradoksem Fermiego.
W 1950 r. Znany fizyk jądrowy Enrico Fermi doszedł do interesującego wniosku. Zważywszy na rozmiar i wiek Drogi Mlecznej, powiedział, każda obca cywilizacja, tylko odrobinę mądrzejsza od ludzkości, powinna była mieć teraz wystarczająco dużo czasu, aby ją zbadać i skolonizować.
Dlaczego więc, z wyjątkiem kilku tuzinów ukamienowanych ludzi w najbardziej agrarnych stanach Ameryki, nikt nigdy nie widział na to dowodów?
Przeszukanie nieba w poszukiwaniu dźwięków pozaziemskich audycji radiowych - sedno długoterminowego projektu Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) - okazało się jak dotąd nieskuteczne. Inne kierunki badań, przynajmniej po ukrytym wyzwaniu Fermiego, skupiały się na znalezieniu dowodów technologicznych.
Jeśli obcy tam jest, logika podpowiada, że w jakiś sposób dotarł tam, gdzie jest i musi jakoś przetrwać - i aby tak się stało, musi być zaangażowany jakiś rodzaj obcej maszyny pozostawiającej ślady.
Wystarczy więc opracować sposób na odkrycie technologii, co nie jest łatwe, gdy obiekt takich poszukiwań jest zupełnie nieznany.
Film promocyjny:
Doprowadziło to do niezbyt fantastycznej wyobraźni. Latające spodki były wczesnym przykładem, chociaż pomimo prób budowy ich tutaj na Ziemi, problemy inżynierskie związane z projektem wydają się nierozwiązywalne.
Sfery Dysona były i pozostają znacznie bardziej prawdziwymi kandydatami. Nazwane na cześć człowieka, który myślał o nich w 1960 roku, angielskiego matematyka i fizyka Freemana Dysona, sfery te składają się z ogromnych paneli pochłaniających energię wokół całych gwiazd.
Dyson Sphere.
Teoria mówi, że każda sfera może przechwycić, przekształcić i przesłać wystarczającą ilość energii, aby zasilić dalekosiężne imperium galaktyczne. Przez ostatnie dwa lata krążyły plotki, że odkryto prawdziwą obcą sferę Dysona.
Astronomowie zasugerowali w 2015 roku, że taka rzecz wyjaśniłaby ekscentryczne zmiany światła obserwowane w Gwieździe sklasyfikowanej jako KIC 8462852, ale lepiej znanej jako Gwiazda Tabby.
KIC 8462852.
Najnowsze badanie, niestety dla entuzjastów, sugeruje, że nieregularne i nagłe zaćmienie KIC 8462852 jest najprawdopodobniej spowodowane przez osierocony księżyc - zwany inaczej plunetą - wchodzący w drogę.
Jednak nadzieja jest wieczna dla łowców technologii pozaziemskiej, a innym najbardziej preferowanym hipotetycznym przykładem jest sonda von Neumanna, nazwana na cześć matematyka Johna von Neumanna, który wpadł na ten pomysł.
Te hipotetyczne maszyny przezwyciężają jeden z fundamentalnych zarzutów wobec paradoksu Fermiego. Sondy von Neumanna pozwalają kosmitom przebywać w domu na duże odległości.
Zasadniczo są to samoreplikujące się urządzenia, które eksplodują, a następnie tworzą swoje kopie, w ten sposób szybko - a nawet wykładniczo - zwiększając liczbę i zasięg.
Jednak zgodnie z koncepcją Fermiego sondy von Neumanna po prostu kopią puszkę dalej w dół drogi. Ta idea może wyjaśniać, dlaczego ludzie nigdy nie widzieli obcego, ale nie wyjaśnia, dlaczego nigdy nie widział obcej maszyny.
Sonda von Neumanna.
Zarzuty do pomysłu sondy mają kilka form. Niektórzy badacze zauważają, że maszyny będą potrzebować materiałów do budowy swoich odpowiedników, a asteroidy lub skaliste planety mogą być po prostu niewystarczające, aby mogło się to zdarzać wystarczająco często.
Inni cytują teorię ewolucji. Ponieważ sondy kopiują kody niezbędne do ich działania, z pewnością wystąpią błędy. Niektóre sondy mogą w ten sposób stać się drapieżnikami, polować i eksterminować inne, lub być może w pewnym momencie nagromadzone błędy powodują, że większość z nich jest dysfunkcyjna.
Ostatnio jednak pomysł ten został skorygowany.
W artykule opublikowanym na stronie arxiv preprint, astrofizyk Zaza Osmanov z Wolnego Uniwersytetu w Tbilisi w Gruzji sugeruje, że teoretycy myśleli o sondach von Neumanna na całkowicie błędną skalę.
Korzystając z bardzo szczegółowych obliczeń, Osmanov dochodzi do wniosku, że pomysł sondy działa najlepiej, gdy maszyny są mikroskopijne - mają około jednego nanometra.
Przy tej wielkości, zauważa, nie wymagałyby znacznych zasobów planet skalistych do rozmnażania, ale zamiast tego mogłyby się odżywiać atomami wodoru krążącymi w międzygwiazdowym pyle. Obliczył, że jest to generalnie bardziej wydajne i dużo, dużo szybsze, ponieważ replikacja odbywa się przez kilka lat, a nie nieco dłuższe skale czasowe, które uznano za konieczne dla maszyn makr.
Ponadto nano von Neumanns bardzo szybko - przynajmniej w skali galaktycznej - stanie się bardzo liczne. Osmanov szacuje, że do czasu, gdy potomkowie pierwotnej populacji liczącej 100 osób pokonają jeden parsek - około czterech lat świetlnych - będzie ich około 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (czyli 1 x 10 33).
Sugeruje, że ten rodzaj mega-roju może sprawić, że staną się widoczni, jeśli tylko ktoś będzie patrzył we właściwym kierunku. Mówi, że nanomaszyny będą wytwarzać promieniowanie świetlne, napotykając i zbierając protony.
Mega rój sond.
Każde pojedyncze promieniowanie byłoby maleńkie, ale łącznie składałyby się na coś dającego się zaobserwować, biorąc pod uwagę, że dojrzały Roy von Neumann, zakładając, że są w formacji poziomej i tworzą „falę” na ich przedniej krawędzi, miałby łącznie „typową masę” kometa o długości kilku kilometrów”.
Przynajmniej w podczerwonej części widma, obliczył Osmanov, jest to cel, którego warto szukać.
„Wszystkie powyższe wyniki wskazują, że jeśli zostanie wykryty dziwny obiekt o wyjątkowo dużych przyrostach jasności, może to być dobry znak do umieszczenia obiektu na liście pozaziemskich kandydatów do sondowania von Neumanna” - podsumowuje.
(Możliwe jest również, oczywiście, odnosząc się do książek Douglasa Adamsa „Autostopowicz”, że ogromny i gęsto upakowany rój nano von Neumann przetoczył się już przez atmosferę, aby bliżej przyjrzeć się Ziemi, ale został połknięty przez ziewającego psa.)