Von Neumann sonde - karakteristisk[ klargør ] et eksempel på et hypotetisk koncept baseret på den ungarskfødte amerikanske matematiker og fysiker John von Neumanns arbejde .
Von Neumann udforskede i vid udstrækning ideen om selvreplikerende maskiner , som han omtalte som " universelle samlere ", som ofte omtales som " von Neumann-maskiner ". Selvom von Neumann aldrig betragtede sit arbejde som anvendt på ideen om et rumskib , senere teoretikere[ afklare ] gjorde det. Ideen om et selvreplikerende skib er blevet anvendt (i teorien ) til adskillige specifikke opgaver, og en detaljeret udvikling af dette koncept som anvendt til rumudforskning er kendt som von Neumann-sonden . Andre bemærkelsesværdige varianter omfatter: Bersærkeren og det selvreproducerende såskib .
Teoretisk set kunne et selvreplikerende rumfartøj sendes til et nærliggende stjernesystem , hvor det ville mine efter mineraler (udvinde dem fra asteroider , naturlige satellitter , gasgiganter osv.) for at skabe replikaer af sig selv . Disse kopier sendes derefter til andre stjernesystemer og gentager processen eksponentielt . Den oprindelige "forælder" -sonde fortsætter med at opfylde sit oprindelige formål i stjernesystemet. Disse opgaver kan variere betydeligt afhængigt af den foreslåede type selvreplikerende skib.
I betragtning af ligheden mellem denne model og bakterier , er det blevet påpeget, at von Neumanns selvreplikerende maskiner kan ses som en livsform . Denne idé blev berørt af David Brin i hans historie Lungfish , der viser, hvordan selvreplikerende maskiner skabt af forskellige arter kan konkurrere med hinanden (i darwinistisk forstand ) om råvarer , eller endda have modsatte opgaver. Givet nok " arter " kan de endda danne et økologisk system eller , med kunstig intelligens , et samfund . De kan endda mutere over tusindvis af " generationer ".
Det er blevet teoretisk bevist, at et selvreplikerende fartøj, der bruger relativt konventionelle teoretiske metoder til interstellar rejse (dvs. uden eksotiske superluminale warp-drev og med en marchhastighed på 0,1 lyshastighed ) kan forplante sig gennem en galakse på størrelse med Mælkevejen i så lidt som en halv million år [1] .
Den relative hastighed, hvormed sådanne selvreplikerende maskiner kunne oversvømme galaksen, fraværet af store teoretiske forhindringer for deres skabelse og manglen på observerbar aktivitet af von Neumann-sonder er blevet fremført som et argument i diskussioner om Fermi-paradokset : hvis de kan bygges og er i stand til at udbrede sig så hurtigt, så måske det faktum, at vi ikke ser dem, indikerer, at vi er alene i vores galakse .
Detaljerne i missionen med selvreplikerende skibe kan variere betydeligt i forskellige projekter, og deres eneste fælles træk er selvreplikering .
I den klassiske version af Von Neumann-sonden sonderer sonden sit målsystem og videresender information om det tilbage til det system, den stammer fra. Hvis en selvreproducerende sonde opdager tegn på primitivt liv (eller primitiv kultur på lavt niveau ), så kan den ifølge programmet: passivt hvile, observere stille, forsøge at skabe kontakt (denne variant er kendt som en Bracewell-sonde ) , eller endda forstyrre livets udvikling eller styre det på en eller anden måde.
Fysiker Paul Davies fra University of Adelaide har endda foreslået muligheden for, at en sonde hviler på vores måne , ankom der i forhistorisk tid og forlod for at observere Jorden (se Bracewell Probe og Sentinel Hypothesis ).
En interessant variation af von Neumann interstellare sonde-ideen er "Astro Chicken" foreslået af Freeman Dyson . Selvom det har sådanne egenskaber som selvreplikation, udforskning og forbindelse til "basen", er Astrohen beregnet til at "beboe" og udforske inden for et enkelt planetsystem (Dysons koncept forudsætter vores eget), og ikke udforskningen af det interstellare rum . Det er interessant at spekulere i nytten af en sådan automat i forbindelse med dens interstellare slægtning, som kan bruge "lokale" replikatorer som et middel til at udforske målsystemet.
En mere skræmmende variation af det selvreplikerende rumfartøj kaldes Berserker . I modsætning til det sikre koncept med en sonde, er Bersærkerne programmeret til at lokalisere og ødelægge alle opdagede livsformer og beboede exoplaneter .
Udtrykket stammer fra en række romaner af Fred Saberhagen , som beskriver en igangværende krig mellem menneskeheden og sådanne maskiner (se Bersærker ). Saberhagen afslører (gennem en af karaktererne), at bersærkerskibene i hans romaner ikke er egentlige von Neumann-maskiner , men et komplekst sæt bersærkermaskiner, inklusive automatiske værfter, udgør von Neumann-maskinen. Dette fører igen til konceptet om et økologisk system af von Neumann-maskiner, eller endda en sværm af von Neumann-maskiner.
Analogen til "Berserkers" - "Suppressive" - et nøgleelement i plottet i serien af historier "Cosmic Apocalypse" af Alastair Reynolds .
Det spekuleres i, at Bersærkerne kan være skabt og lanceret af en fremmedfjendtlig civilisation, eller opstå ved at "mutere" mere fredelige sonder, eller for at rumme den kosmiske udvidelse af sindet (som i Reynolds' historier).
En anden variation af ideen om et selvreplikerende rumfartøj er såmanden . Sådan et skib kan opbevare de genetiske prøver af livsformer i sit hjemland, måske endda dets skabere. Når en beboelig eller terraformerbar exoplanet er fundet , forsøger den at replikere disse livsformer, enten fra bevarede embryoner (se Embryonal Space Colonization ) eller lagret information, ved at bruge molekylær nanoteknologi til at "samle" zygoter med forskellige genetiske oplysninger fra lokale råmaterialer. En detaljeret beskrivelse af frøskibet (med begrænsede selvreplikeringsmuligheder) kan findes i novellen "The Far Sight" af Vernor Vinge .
Sådanne skibe kan være terraformende skibe, der forbereder verdener til efterfølgende kolonisering af andre skibe, eller hvis de er programmeret til at genskabe, opdrage og træne medlemmer af den art, der har skabt dem, reproducere kolonisatorerne selv.
Det skal bemærkes, at denne model for terraformation og kolonisering ikke behøver at være "automatiseret". Bemandede interstellare koloniskibe kan følge en lignende model - og betragtes som et kombineret skib (Von Neumann probe/seeder), hvor replikation udføres ved hjælp af levende indbyggere. Nogle fortalere for rumhabitatet hævder, at en civilisation, der bruger denne tilgang, slet ikke har brug for planeter.
Også automatiske såningsskibe findes i bøgerne "Reserve Cosmodrome" og "Absolute Enemy" af Andrey Lvovich Livadny . Men i disse værker spiller de rollen som Bersærker.