Jak dobývat vesmír a nebýt při tom omezován nedostatkem času? Jedním z rafinovaných triků, které může nadšený dobyvatel vesmíru použít, je nasazení autonomních sebereplikujících se sond. Tomuto konceptu se shodou okolností říká Von Neumannovy sondy, i když matematik a fyzik maďarského původu John von Neumann jenom rozvíjel myšlenku sebereplikujících se strojů a na sebereplikujících se sondách nepracoval. Von Neumannovy sondy fungují vcelku prostě. Jsou to průzkumníci, kteří po dlouhém letu dorazí do nové hvězdné soustavy, sesbírají nějaká data, pošlou je svým tvůrcům a pak z místních materiálů postaví vlastní kopie, co se rozletí k dalších hvězdám. Použila už nějaká vesmírná civilizace tenhle trik?
Arwen Nicholson a Duncan H. Forgan z University v Edinburghu se již dříve zabývali pohybem průzkumných sond. Propočítali, že by se sondy velikosti našich Voyagerů mohly slušně rychle pohybovat s využitím gravitačního praku hvězd v Mléčné dráze. Gravitační praky už ostatně s oblibou používáme ve Sluneční soustavě, jako když NASA vypouštěla sondy Voyager 1 a 2. Sonda proletí gravitační polem planety anebo Slunce a to ji popožene požadovaným směrem. Nicholsonová a Forgan usuzují, že by se stejným způsobem mohly urychlovat i mezihvězdné sondy.
Badatelé teď své úvahy rozšířili a do svých počítačových modelů zahrnuli nich právě koncept sebereplikujících se sond. Zajímalo je, co se stane, jestli jejich sondy poletující Galaxií budou Von Neumannovy sondy, které se replikují z základního stavebního materiálu vesmíru – hvězdného prachu a plynu. Ve všech modelech, které si Nicholsonová a Forgan přehrávali, použití sebereplikujících se sond zásadním způsobem zkrátilo čas potřebný k prozkoumání celé galaxie. Kdyby takové sondy cestovaly jednou desetinou rychlosti světla, tak by průzkum Mléčné dráhy stihly za poměrně slušných 10 milionů let.
10 milionů let, to není v životě naší Galaxie a ohromného množství hvězdných systémů, které obsahuje, skoro vůbec nic. Je to jenom zlomek času, které mají hvězdy podobné Slunci a jejich planety k dispozici. Pak se ale opět vynořuje neblahý Fermiho paradox, který lze shrnout do jediné věty: „Kde sakra všichni jsou“? V Mléčné dráze by měly být civilizace a zatím to vypadá, že nejsou. Proč ještě nejsme členy Spojené federace planet? Pokud není v myšlence Von Neumannových sond nějaký háček a pokud si nebudeme nadutě myslet, že tohle může napadnout jenom nás, tak by Mléčná dráha měla být prolezlá autonomními sondami.
Podle Nicholsonové a Forgana buď během posledních pár milionů let nevznikla civilizace schopná vypouštět sebereplikující se sondy, což by bylo to nejjednodušší vysvětlení, anebo jsou sondy tak technicky vyspělé, že je nedokážeme detekovat. Další možností prý je, že je zlomyslní tvůrci naprogramovali, aby si sondy podle určitého klíče vybíraly, komu dovolí, aby je objevil. Forgan se teď na Twitteru rozčiloval, že s kolegyní nevěří na maskované mimozemské sondy kolem Země. Když se to tak ale vezme, neveselé jsou všechny uvedené možnosti.
Literatura
International Journal of Astrobiology online 3.7. 2013, arXiv:1307.1648, Wikipedia (Self-replicating spacecraft, Fermi paradox).
Zneklidňující vysvětlení Fermiho paradoxu: Žijeme v pochmurném Temném lese?
Autor: Stanislav Mihulka (18.04.2021)
Diskuze:
Vysvětlení
Tomáš Petrásek,2013-08-01 12:46:07
je spousta, jen nevíme, které je správné. Jedna z možností je ta, že replikující se sondy jsou v podstatě extrémně hloupý nápad, prostě z důvodu, že exponenciální růst v sobě má vždy potenciál k ohromné katastrofě (příklady je neregulovaný růst populace, ať už lidí nebo třeba králíků v Austrálii, epidemie...) a reguluje se fakt těžko, kvůli podstatě evoluce (regulace je jen selekce na obtížnější regulovatelnost regulovaných). Takže až budeme dost chytří, abychom to udělat mohli, zmoudříme natolik, že to neuděláme (i to jde, viz to že atomové bomby po sobě neházíme i když můžeme a díky tomu jsme tady).
Další možnost je, že biologické inteligence disponující technikou jsou si sociálně a kulturně vzájemně podobné natolik, že sdílejí nějaká nepřekonatelná omezení, vč. té politiky, a do hlubšího vesmíru se nikdy nedostanou, ani ty sondy tam nevyšlou.
Anebo je to ještě jinak.
Několik poznámek k tématu
Milan Štětina,2013-07-26 08:44:16
Úvahy o tom, jestli kolonizovat vesmír a jak jsou v současné době myslím předčasné. Jsme sice schopni vyslat sondu i vesmírnou loď s lidmi do vesmíru, ale jak daleko. Lidé byli nejdál na Měsíci, což je 1.25 světelné sekundy. Automatické sondy o kousek dále asi 8 světelných hodin. Nejbližší hvězda je 4 světelné roky, naše galaxie má rozměr 200 000 světelných let. To jsou naprosto neporovnatelná čísla. I při uvažování omezení na rychlost světla jak je zmíněno v článku (tj. neuvažuji nějaké sci-fi technologie jako warpový pohon, i když možná nakonec i ten bude průchodný) se musí výkony raket zvětšit o několik řádů. Potřebná technologie tedy chybí. Je potřeba uvažovat o jaderném palivu, možná i antihmotě. Pro mnohaleté výpravy asi i doplňovat palivo/materiál/energii cestou (solární panely fungují rozumně jen blízko hvězdy, možná by šlo jímat vodík z mezihvězdného prostoru - nevím).
Pokud by měli letět lidi (vícegenerační loď), tak je potřeba řešit jídlo a projekt biosféra2 pokud vím selhal, takže opět chybí potřebné technologie.
Pokud poletí autonomní samoreplikující se sonda tak bude potřebovat inteligenci (ve smyslu zpracovávat informace z okolí a provádět akce zabraňující zničení sondy a zajištění její replikace, popřípadě opravy). Ačkoliv vývoj v oblasti umělé inteligence pokračuje, tak uvedený cíl je myslím ještě daleko (tj. potřebné algoritmy neexistují), ale možná je to opravdu jen problém dostatečného výpočetního výkonu.
Otázka jak daleko je do technologické singularity tedy není jen otázka výpočetního výkonu (přičemž výpočetní výkon lidského mozku je nejistý - odhady se liší tuším o 4 řády), ale také potřebných algoritmů (trochu bych to přirovnal k opicím nebo delfínům - výkon mozku srovnatelný s člověkem, ale raketu postavit nedokázali).
Další problém je politický systém. Vzpomeňte si když se budoval LHC nebo ITER (nebo ISS, i když to už je trochu odlišné). Hovoří se o tom jako obrovském celosvětovém projektu, bylo nesmírně složité se na tom dohodnout a vše skoordinovat a přitom to stálo pár miliard dolarů. Pravda - z pohledu jednoho člověka to vypadá hodně peněz, ale když uvážíme, že státní rozpočet České republiky je desetkrát větší (a to je ČR malá země)! V celosvětovém měřítku v řádu desetin promile HDP! Z hlediska civilizace něco směšně malého, co ani nestojí za pozornost a na ničem větším se současná civilizace nedohodne.
Aby nedošlo k omylu - nechci zastavovat technický vývoj a pokrok. Naopak jej považuji za cestu správným směrem. Ale nesdílím fanatický optimismus, že technologická singularita bude "zítra" a galaxie kolonizována "pozítří".
A ještě k otázce "kde tedy sakra jsou". Kromě možnosti nejsou (ať už naštěstí nebo bohužel) dostatečně pokročilé civilizace; možnosti dostatečně pokročilé civilizaci brání nějaký fyzikální zákon (popř. admin v matrixu); možnosti jsou všude kolem, ale nepřejí si, abychom je viděli a maskují se; je ještě možnost jsou všude kolem, nijak se nemaskují, ale přesto jsme si jich nevšimli. Myslím to tak, že i když bude v naší galaxii několik tisíc civilizací/subjektů vysílajících samoreplikující se sondy, tak s našimi technologiemi je neuvidíme. Ve sluneční soustavě může být klidně několik miliard sond o velikosti 50m (dost velké na sondu; v pásu asteroidů by se jich schovalo) a poznáme maximálně, že tam něco je, ale rozhodně ne jestli je to kámen nebo sonda. Sonda zřejmě musí občas přistát na planetě a zreplikovat, ale zaprvé je mnohem výhodnější těžit suroviny na malých planetkách a asteroidech než na poměrně velké Zemi a za druhé i na Zemi by ještě před 100lety klidně mohla uniknout pozornosti.
Jak na nízkou rychlost světla? Zrychlením času!!!
Jaroslav Peňaška,2013-07-25 23:43:43
Přece řešení problému s pomalostí cestování vesmírem je poměrně snadné (uvážíme-li ostatní, podstatně problematičtější fyzikální překážky). Jakmile budeme schopni nahradit biologická těla nějakou vylepšenou trvanlivější formou (například přestěhovat mozek do počítačové nebo jiné časově odolnější varianty a tělo používat jen robotické nebo vždy čerstvé v okamžiku potřeby jeho použití), můžeme zpomalit čas daného jedince podobně, jako když podtaktujete procesor. Takže bude možné zrychleně sledovat různé děje, ale přitom žít. Akorát pro nezúčastněného pozorovatele to bude asi dost crazy podívaná :) Něco jako sledovat rostliny a stromy, jak se téměř nehýbou, ale přitom pomalu žijí. Představte si tímhle způsobem žít 1000 let jako ty nejstarší stromy, místo 100 let :) To by se to cestovalo vesmírem! I polovinou rychlosti světla by vám cesta k Proximě Kentaura připadala jako pár týdnů... Navíc by šel ten čas asi úplně zastavit a nechat se vzbudit do normální rychlosti jen v případě nečekané události, která vyžaduje váš zásah. A ten výpočetní výkon, který by se tím získal! Představte si mít možnost používat počítač 10x zrychleně :) (vy budete zpomaleni). Jen to holt chce odolnější a úspornějí těla.
Slaviboj Ošćěpić,2013-07-25 21:50:30
Jehla letící téměř rychlostí světla nemá šanci přežít, natož rozumně zabrzdit.
Jakýpak pokrok?
Pavel Krajtl,2013-07-24 09:36:02
Kromě zmenšování a zvětšování se za posledních 30let nic nevyhútalo. Světlo je stále zoufale pomalé a sondy ještě pomalejší. Celý tenhle výzkum založený na fantastických představách nějakých filmařů je jen ukázkou toho kam až může zajít "group think"
zoufale pomale svetlo?
Daniel Konečný,2013-07-24 13:21:24
Nejak zapominate na diletaci casu, pokud se dostatecne rychlosti sveta priblizite muzete doletet do miliardy svetelnych let vzdalene galaxie za rok vaseho casu. Nejake warpy a podobne vesmir nikdy nepotreboval.
Re: zoufale pomale svetlo?
Xavier Vomáčka,2013-07-24 19:10:07
Dilatace času je dobrá pro kolonizování, ale ne pro průzkum. K čemu mi je, že sonda doletí někam v krátkém vlastním čase, když v mém vlastním čase v místě odeslání sondy to bude stále trvat miliardy let?
nevidim vetsi problem
Daniel Konečný,2013-07-24 23:38:11
clovek odkojeny science fiction se s tim asi musi smirit, pokud opravdu bude rychlost svetla limitujici jak se zda a tim padem zadne pravidelne galakticke zasedani a podobne, v podstate, zbytecnosti. Nejaky pruzkum a kolonizace se da predstavit, hold by clovek komunikoval a vedl nejakou pravidelnejsi vymenu jen se svym okolim placneme do 20ti svl. Pokud zacnou lidi premyslet trochu jinak (okamzity zisk) a hlavne, pokud se da podstatne navysovat doziti, bude mene a mene vadit, ze odezva trva 5 nebo 10 let, treba bude jednou uplne jedno ze si nekam odskocite na par tisicileti:) Ale chce se to napred soustredit na to, jak v praxi vubec nejakou podstatnejsi hmotnost urychlovat na podstatnejsi rychlosti, nebo budeme porad jen filosofovat
Ale my jsme přece už dávno společenství tvorů...
Jaroslav Peňaška,2013-07-24 00:37:18
Podívejte se na některá videa, jak to v lidském těle chodí - co to je ATP molekula a nejmenší motor v lidském těle, který nabíjí naše "baterie" a podobné sofistikované technologie, ze kterých sestáváme. Dokonce i mitochondrie v živočišných buňkách byly původně samostatní tvorové a nyní žijí uvnitř buněk v jakési symbióze s nimi. S kamarádem jsme se vždycky z legrace oslovovali: "Vaše mnohobuněčno :)" A proč vůbec není vesmír přeplněn technologií cizích civilizací? Třeba, na rozdíl od nás, přišli hned na to, že tu nejdokonalejší technologii máme v sobě a naučili se dosáhnout vývoje jinak. Nebo si prostě užívají život jen tak - jako třeba delfíni a nemají potřebu něco kolem sebe nějak výrazně měnit. A do vesmíru možná létají jako ve filmu Hvězdná pěchota, kde brouci vystřelovali svoje larvy do vesmíru... Prostě myslet si, že anorganická technologie je to nejlepší, co může civilizace začít vyvíjet, nemusí být nutně pravda. Koneckonců podívejme se, co to s naší planetou dělá...
JP: To mi pripomína…
Roman Horváth,2013-07-23 22:32:10
„My sme Borg. (Odpor je márny…)“ (nostalgicky žartujem)
V každom prípade je pre mňa podozrivé, že podobné myšlienky a predstavy vznikajú v rôznych mysliach na Zemi, ktoré sa nikdy nestretli, ale keď si prečítajú myšlienku zachytenú na „papier“, ľahko jej uveria, lebo v minulosti sa chvíľu počas hĺbania zaoberali niečím podobným…
Možno už sme súčasťou jednotnej mysle, ale naše egá sa tomuto konceptu stále v dostatočnej miere úspešne bránia. Možno technológia má za cieľ len urýchliť rozširovanie možností jednotnej mysle, ktorej sa raz minie trpezlivosť a odoberie nám jednotlivcom akúkoľvek individualitu. (Opäť to nemyslím úplne vážne.)
V skutočnosti tomu celkom neverím, iba nahlas uvažujem. Myslím si, že keby individualita nemala nejaký význam (ktorý si môžem len domýšľať), už dávno by došlo k jej zániku… Takže individualita pretrváva, ale jej hlbší význam možno pochopíme neskôr, podobne ako význam pohlaví. To však neznamená, že paralelne s individualitou by nemohlo jestvovať aj spoločné vedomie. Len si nie som istý, prečo by bola blokovaná priama komunikácia medzi ním a indiviuálnym vedomím (vedomiami). Možno je to zbytočné, možno ide o poruchu na odstránení ktorej sa pracuje… (Za predpokladu, že nadvedomie vôbec jestvuje.)
(Táto téma by bola na veľmi dlhé rozpísanie. So zhustenými informáciami, ktoré som vyššie poskytol nie som spokojný, ale nemám momentálne časové, energetické a snáď ani morálne možnosti na to, aby som zachádzal do podrobností.)
nadmysl?
Drahomír Strouhal,2013-07-24 16:02:20
No, pokud vím, tak centrální mozek lidstva je google. znalostní paměť je wikipedie. Terminály jsou momentálně zatížené pamětí lidského života. Když ale dojde k přímému propojení elektronické paměti s mozkem, pozbyde smysl udržovat u lidí dlouhodobou paměť. Potom se uvolní celý výkon mozku jako operační paměť a bude mít mnohem větší výkon.
Pak ale nezbyde než doufat, že nějakej vůl nezačne překopávat databáze na internetu.
Zaujívá diskusia sa rozprúdila...
R A,2013-07-24 22:01:29
...a aj keď vôbec nie som odborník, nedá mi nezamyslieť sa aj nad kultúrnym pozadím (západná civilizácia vs. východná) a hlavne výchovou a vďaka nej nadobudnutou mierou empatie.
Západná kultúra, kde je nám takmer od narodenia vštepované, že sa treba vedieť presadiť, byť lepší, ako tí druhí, teda zdôrazňovať svoje ego
vs.
Východná kultúra, kde ešte stále vo veľkej miere (aspoň v porovnaní s nami) funguje výchova v kolektívnom myslení a odriekaní, čo sa odáža okrem iného aj v štruktúre jazyka apod..
To len tak na nahodenie pre bystrejšie mozgy, ako je ten môj...
My sami jsme ty sondy
Petr Novotny,2013-07-23 21:27:00
Už brzy dojdeme do bodu replikace a pošleme se dál.
Proč ještě nejsme členy Spojené federace planet?
Fresco None,2013-07-23 15:49:17
Alfa Centauri je trošku dalej ako je Vídžr"
„Pozemšťané! Věnujte pozornost tomuto hlášení. Hovoří k vám Prostenik
Vogon Jelc z Galaktického úřadu pro plánování hyperprostorové dopravy. Jak
nepochybně víte, plány pro rozvoj okrajových oblastí Galaxie vyžadují
vybudování nové expresní dálnice, která má vést vaší sluneční soustavou.
Vaše planeta je bohužel jedna z těch, které jsou určené k demolici. Celá akce
bude trvat necelé dve pozemské minuty. Děkuji vám.
„Nemá cenu tvářit se překvapeně. Všechny plány a příkazy k demolici jsou
už padesát pozemských let vyvěšeny na vašem místním plánovacím odboru na
Alfě Centauri, takže jste měli spoustu času vznášet formální protesty. Teď už
je pozdě dělat kvůli tomu rozruch.
Galaxie není prolezlá sondami civilizací
Barak Obava,2013-07-23 13:17:41
z toho prostého důvodu, že je ty civilizace nepotřebují. Zřejmě znají rychlejší způsob, než pomalé, desítky milionů let trvající replikování.
Petr K,2013-07-23 18:33:35
no, ale kouzlo samoreplikujici sondy je, ze nemusi byt nutne nikterak narocna (relativne). Staci proste kdyz jednou nekdy nekdo neco se rozhodne z jakehokoliv rozmaru/pohnutky a mely by ty sondy litat vsude. Ta krasa/nebezpeci samoreplikujicich sond je, ze nemusi nutne jit o projekt, za kterym stoji cela civilizace
dobrá myšlenka
Roman Intago,2013-07-23 10:15:24
ale to zdaleka není konec. V článku se nic nepíše o paralelních světech a je jich nekonečno. Vyplývají z kvantovky. Co se tam děje nevíme, ale poznáme.
Dalším poznatkem bude, až pochopíme, že jsme vlastně v gamese. Hmota a čas i prostor jsou jen naprogramovány, i děje v něm. Hlavním nejsou atomy, ale archetypy, symboly. S těmi si budeme hlavně hrát, s významy významů významů, prostě vířivý abstraktní svět Hyperinteligence.
Ale to bude ještě dlouho trvat... V hypnoze se ale dají navštívit...
S nadsázkou jedna vadná elektronka
Jakub Rint,2013-07-23 08:44:22
a galaxie bude zamořená samoreplikujícím se šmejdem :) Stačí si vzpomenout na první PC viry a červy, které byly také vytvořeny s dobrým úmyslem...
Jaroslav Peňaška
Johanka Zparku,2013-07-23 08:07:41
JP: Vaše odpověď mě přiměla napsat, že jde o zdaleka nejoriginálnější myšlenku, kterou jsem v poslední době slyšel či četl, díky.
Naše představy o cizích civilizacích jsou zcestné
Jaroslav Peňaška,2013-07-23 01:27:53
Ani ty největší mozky současnosti nedokážou myslet dostatečně 4-rozměrně a téměř vůbec neberou v úvahu čas a tedy rychlost technologického pokroku civilizace od určitého stupně vývoje, který téměř jistě musí dříve nebo později dosáhnout takzvané singularity - tedy stavu, kdy čas potřebný k novým objevům a technologiím se zkracuje exponenciálně, až dosáhne civilizace (nebo stroje jí vytvořené, které samotnou civilizaci nakonec například zničí - ať už omylem nebo záměrně). Tak se tedy zamysleme jen nad rychlostí vývoje lidstva za posledních cca 4000 let... A potom nad rychlostí vývoje lidstva za posledních 1000 let a pak 500 let a posledních sto let a posledních padesát a dvacet... Hmmm - už se nám to krátí, že? Počítače, které budou chytřejší než člověk jsou za humny. ale co hlavně - ony budou myslet a tvořit mnohem rychleji než člověk. Dnes máme 3D tiskárny, zítra to už budou molekulární a později atomové a možná i superstrunové tiskárny. Dojde k takové akceleraci technického vývoje, že nebudeme muset vysílat do vesmíru žádné sondy - my sami se staneme součástí vesmíru tím nejdoslovnějším způsobem. Rozprostřeme svoji informační síť mezi hvězdy a staneme se supermozkem podobným internetu, jehož synapsemi bude vesmír protkaný a ta síť se bude stále rozrůstat. Budeme jí cestovat z jednoho konce vesmíru na druhý pouhým uvědoměním si příslušné části sami sebe v daném místě prostoru a času. Jinými slovy - nevyhnutně se taková civilizace stane určitým druhem Boha všeobjímajícího vesmír.
co když je to obráceně?
Roman Intago,2013-07-24 08:00:46
Stále si myslíme, že vývoj jde do stále dokonalejších struktur, ale mnohé zážitky ze světa intuice, tj. nadvědomí, vyššího Já ukazují, že je to úplně jinak. Mluvíte o budoucnosti, ale takové to vždycky bylo a vždy bude! Takto to popsal kámoš Glum, ale už dávno před ním Platon, Plotinos a další: http://intago.sweb.cz/Glum.htm
-
Zdeněk Jindra,2013-07-24 17:40:48
Ano, byla tu průmyslová revoluce. Ale zbytek vývoje už není vůbec o průlomech, pouze se v často nevhodných místech víc tlačí na pilu. Myslíte, že z vás Angry Birds na mobilu na záchodě udělají vesmírný supermozek?!? Nejdřív se musíme vymanit ze starověkého modelu politiky a pak možná přijde nějaká vesmírná cesta.
Co se týče sebereplikujících sond, nemyslím si, že potřebné know-how a motivaci lze (zdaleka) vložit do našich strojů. Na podobné akce se využívají lidští vedoucí - a mají co dělat. Teď to zkuste nacpat do robota, co zdaleka nemá zázemí lidí na Zemi.
Tak a teď si můžeme všichni vzít půjčku na další křemíkovou ptákovinu a zůstat nohama na zemi.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
