Von Neumann szonda - jellemző[ pontosítás ] egy példa egy hipotetikus koncepcióra , amely a magyar származású amerikai matematikus és fizikus John von Neumann munkásságán alapul .
Von Neumann alaposan megvizsgálta az önreplikáló gépek ötletét , amelyeket " univerzális összeszerelőknek " nevezett, amelyeket gyakran " von Neumann gépeknek " neveznek. Bár von Neumann soha nem tekintette munkáját az űrhajó ötletére való alkalmazásnak, a későbbi teoretikusok[ pontosítás ] megcsinálta. Az önreplikáló hajó ötletét ( elméletileg ) számos konkrét feladatra alkalmazták, és ennek a koncepciónak az űrkutatásban alkalmazott részletes továbbfejlesztését Neumann szonda néven ismerik . További figyelemre méltó változatok: A Berserker és a Self-Reproducing Seeding Ship .
Elméletileg egy önreplikálódó űrhajót el lehetne küldeni egy közeli csillagrendszerbe , ahol ásványokat bányászna (kivonatolva azokat aszteroidákból , természetes műholdakból , gázóriásokból stb.), hogy másolatokat készítsen magáról . Ezeket a másolatokat azután más csillagrendszerekhez küldik, exponenciálisan megismételve a folyamatot . Az eredeti "szülő" szonda továbbra is betölti eredeti célját a csillagrendszerben. Ezek a feladatok jelentősen eltérhetnek az önreplikáló hajó javasolt típusától függően.
Tekintettel arra, hogy ez a modell hasonló a baktériumokéhoz , rámutattak arra, hogy Neumann önszaporodó gépei életformának tekinthetők . Ezt a gondolatot David Brin érintette meg Lungfish című történetében , amely bemutatja, hogy a különböző fajok által létrehozott önsokszorozó gépek hogyan versenyezhetnek egymással ( darwini értelemben ) a nyersanyagokért , vagy akár ellentétes feladatokat is elláthatnak. Ha elegendő " faj " van, akkor akár ökológiai rendszert is alkothatnak , vagy mesterséges intelligenciával társadalmat is alkothatnak . Akár több ezer „ generáción ” keresztül is mutálódhatnak .
Elméletileg bebizonyosodott, hogy a csillagközi utazás viszonylag hagyományos elméleti módszereivel (azaz egzotikus szuperluminális vetemítések nélkül és 0,1 fénysebességű utazósebességgel ) önreplikáló hajó képes terjedni a Tejútrendszer méretű galaxisában . alig félmillió év [1] .
A Fermi-paradoxonról szóló viták során érvként hozták fel azt a relatív sebességet, amellyel az ilyen önreplikáló gépek eláraszthatják a galaxist, a létrejöttük előtt álló fő elméleti akadályok hiányát, valamint a Neumann-szondák megfigyelhető aktivitásának hiányát . ilyen gyorsan felépíthetők és képesek terjedni, akkor talán az a tény, hogy nem látjuk őket, azt jelzi, hogy egyedül vagyunk galaxisunkban .
Az önreplikáló hajók küldetésének részletei a különböző projektekben jelentősen eltérhetnek, és egyetlen közös jellemzőjük az önreplikáció .
A Von Neumann szonda klasszikus változatában a szonda megvizsgálja a célrendszerét, és visszaküldi az információt a rendszernek, amelyből származik. Ha egy önreprodukáló szonda primitív élet (vagy alacsony szintű primitív kultúra ) bizonyítékát észleli, akkor a program szerint: passzívan pihenhet, csendesen figyelhet, megkísérelhet kapcsolatba lépni (ez a változat Bracewell szondaként ismert ) , vagy akár beavatkozni az élet evolúciójába, vagy valamilyen módon irányítani azt.
Paul Davies , az Adelaide-i Egyetem fizikusa még egy szonda lehetőségét is felvetette, amely a Holdon nyugszik, a történelem előtti időkben érkezett oda, és otthagyta, hogy megfigyelje a Földet (lásd a Bracewell-szondát és a Sentinel-hipotézist ).
A Neumann csillagközi szonda ötletének egy érdekes változata a Freeman Dyson által javasolt "Astro Chicken" . Bár olyan jellemzői vannak, mint az önreplikáció, a feltárás és az „bázishoz való kapcsolódás”, az Astrohen célja, hogy egyetlen bolygórendszerben „lakjon be” és kutasson (Dyson koncepciója a miénket feltételezi), nem pedig a csillagközi tér felfedezésére. . Érdekes találgatni egy ilyen automata hasznosságát a csillagközi rokonaival együtt, amelyek "helyi" replikátorokat használhatnak a célrendszer feltárására.
Az önreplikálódó űrhajó egy félelmetesebb változata a Berserker . A szondák biztonságos koncepciójától eltérően a Berserkerek úgy vannak programozva, hogy megtalálják és elpusztítsák az összes felfedezett életformát és lakott exobolygót .
A kifejezés Fred Saberhagen regényeinek sorozatából származik , amelyek az emberiség és az ilyen gépek között zajló háborút írnak le (lásd Berserker ). Saberhagen (az egyik szereplőn keresztül) felfedi, hogy a regényeiben szereplő berserkerhajók nem tulajdonképpen Neumann-gépek , hanem a berserker-gépek komplex halmaza, beleértve az automata hajógyárakat is, alkotja a Neumann-gépet. Ez ismét a Neumann-gépek ökológiai rendszerének, vagy akár a Neumann-gépek rajjának koncepciójához vezet.
A "Berserkers" analógja - "Elnyomó" - Alastair Reynolds "Kozmikus apokalipszis" című történetsorozatának kulcseleme .
Feltételezik, hogy a Berserkereket egy idegengyűlölő civilizáció hozta létre és indíthatja el , vagy a békésebb szondák "mutációja" révén keletkezhet, vagy az elme kozmikus tágulásának megfékezésére (mint Reynolds történeteiben).
Az önreplikáló űrhajó ötletének másik változata a magvető . Egy ilyen hajó képes tárolni hazája életformáinak genetikai mintáit, talán még alkotóit is. Amikor egy lakható vagy terraformázható exobolygót találnak , az megpróbálja megismételni ezeket az életformákat, akár megőrzött embriókból (lásd: Embrionális tér kolonizációja ), akár tárolt információkat, molekuláris nanotechnológiát használva, hogy a zigótákat a helyi nyersanyagokból származó különféle genetikai információkkal "összeállítsa" . A maghajó részletes leírása (korlátozott önreplikációs képességekkel) Vernor Vinge "The Far Sight" című novellájában található .
Az ilyen hajók lehetnek terraformáló hajók, amelyek világokat készítenek fel a későbbi más hajók általi gyarmatosításra, vagy ha úgy vannak beprogramozva, hogy az őket létrehozó faj tagjait újrateremtsék, felneveljék és kiképezzék, magukat a gyarmatosítókat reprodukálják.
Meg kell jegyezni, hogy a terraformáció és kolonizáció ezen modelljét nem kell „automatizálni”. Az emberes csillagközi kolóniahajók hasonló modellt követhetnek – és kombinált hajónak tekinthetők (Von Neumann szonda/vető), amelyben élő lakosok felhasználásával replikációt hajtanak végre. Az űrlakóhely egyes támogatói azzal érvelnek, hogy egy ilyen megközelítést alkalmazó civilizációnak egyáltalán nincs szüksége bolygókra.
Az automatikus vetőhajók megtalálhatók Andrey Lvovich Livadny "Reserve Cosmodrome" és "Absolute Enemy" című könyveiben is . De ezekben a művekben a Berserkerek szerepét játsszák.