Зонд фон Неймана — характерный ^{[ уточнить ]} пример , основанной на работе американского математика и физика венгерского происхождения Джона фон Неймана .

Фон Нейман тщательно исследовал идею самовоспроизводящихся машин , названных им « », которые часто упоминаются как « машины фон Неймана ». Хотя фон Нейман никогда не рассматривал свою работу в приложении к идее космического корабля , позднее теоретики ^{[ уточнить ]} проделали это. Идея самовоспроизводящегося корабля применялась (в теории ) для решения нескольких определённых задач, и детальное развитие этого понятия в применении к исследованию космоса известно как зонд фон Неймана . Другие известные варианты включают: и .

Самовоспроизводящий космический корабль

Теоретически, самовоспроизводящий космический корабль может быть послан в соседнюю звёздную систему , где он будет добывать полезные ископаемые (извлекая их из астероидов , естественных спутников , газовых гигантов и т. п.), чтобы создавать свои точные копии . Затем эти копии отправляются в другие звёздные системы, повторяя процесс в экспоненциальной прогрессии . Первоначальный «родительский» зонд продолжает выполнять своё первоначальное назначение в звёздной системе. Эти задачи могут существенно различаться в зависимости от предложенной разновидности самовоспроизводящегося корабля.

Учитывая схожесть этой модели с моделью размножения бактерий , было указано, что самовоспроизводящиеся машины фон Неймана могут рассматриваться как форма жизни . Эту идею затрагивал Дэвид Брин в своём рассказе « » ( англ. «Lungfish» ), показав, как самовоспроизводящиеся машины, созданные разными видами, могут конкурировать друг с другом (в дарвиновском смысле) в борьбе за сырьё , или даже иметь противоположные задания. При наличии достаточного количества видов они могут даже образовать экологическую систему , или, при наличии искусственного разума — общество . Они даже могут подвергаться мутациям на протяжении тысяч « поколений ».

Было теоретически доказано, что самовоспроизводящийся корабль, использующий относительно традиционные теоретические методы межзвёздного путешествия (то есть без экзотических типа «warp drive» , и с крейсерской скоростью 0,1 скорости света ), может распространиться по галактике размером с Млечный путь всего лишь за полмиллиона лет .

Относительная скорость, с которой такие самовоспроизводящиеся машины могли бы заполонить галактику, отсутствие серьёзных теоретических препятствий к их созданию, и отсутствие наблюдаемой активности зондов фон Неймана выдвигались в качестве аргумента в обсуждениях Парадокса Ферми : если они могут быть построены и способны распространяться так быстро, тогда, возможно, то, что мы их не видим, свидетельствует о том, что мы одни в нашей Галактике .

Виды по миссиям

Детали миссии самовоспроизводящихся кораблей могут существенно различаться в разных проектах, и единственная их общая черта — .

Зонды фон Неймана

В классическом варианте Зонда фон Неймана зонд исследует свою целевую систему и передаёт информацию о ней обратно в систему, откуда он происходит. Если самовоспроизводящийся зонд обнаруживает свидетельства примитивной жизни (или примитивной культуры низкого уровня), то, в соответствии с программой, он может: пассивно покоиться, тихо наблюдать, попытаться вступить в контакт (этот вариант известен как зонд Брейсвелла ), или даже вмешиваться в эволюцию жизни или направлять её каким-либо образом.

Физик из Университета Аделаиды даже предположил возможность существования зонда, покоящегося на нашей Луне , прибывшего туда в доисторические времена и оставленного для наблюдения за Землёй (см. зонд Брейсвелла и Гипотеза Стража ).

Астрокурица

Разновидность идеи о межзвёздном зонде фон Неймана — «Астрокурица», предложенная Фрименом Дайсоном . Хотя она и имеет такие характерные черты, как самовоспроизводимость, исследование, и связь с «базой», Астрокурица предназначена для «обитания» и исследования в пределах одной планетной системы (в концепции Дайсона предполагается наша собственная), а не исследования межзвёздного пространства. Представляют интерес предположения о полезности такого автомата в соединении со своим межзвёздным родственником, который может использовать «локальных» репликаторов как средство исследования целевой системы.

Берсеркеры

В отличие от безопасной концепции зонда, Берсеркером называется разновидность самовоспроизводящегося космического корабля, запрограммированная обнаруживать и уничтожать все обнаруженные жизненные формы и населённые экзопланеты .

Этот термин происходит из серии романов Фреда Саберхагена , которые описывают непрекращающуюся войну между человечеством и такими машинами (см. Берсеркер ). Саберхаген показывает (посредством одного из персонажей), что корабли-берсеркеры в его романах не являются собственно машинами фон Неймана , но сложный комплекс машин-берсеркеров, включая автоматические верфи, составляет машину фон Неймана. Это снова приводит к понятию экологической системы машин фон Неймана, или даже роя машин фон Неймана.

Аналог «Берсеркеров» — «Подавляющие» — ключевой элемент сюжета серии рассказов «Космический апокалипсис» Аластера Рейнольдса .

Предполагается, что Берсеркеры могут быть созданы и запущены ксенофобной цивилизацией, или возникнуть путём «мутации» более мирных зондов, или для сдерживания космической экспансии разума (как в рассказах Рейнольдса).

Самовоспроизводящиеся корабли-сеятели

Ещё один вариант идеи самовоспроизводящегося космического корабля — сеятель . Такой корабль может хранить генетические образцы жизненных форм своей родины, возможно даже, своих создателей. При обнаружении обитаемой или пригодной для терраформации экзопланеты , он пытается воспроизвести эти жизненные формы — из сохранённых эмбрионов (см. ) или сохранённой информации с использованием молекулярной нанотехнологии для «сборки» зигот с различной генетической информацией из местного сырья. Детальное описание корабля-сеятеля (с ограниченными возможностями самовоспроизведения) можно найти в рассказе «Дальний прицел» Вернора Винджа .

Такие корабли могут быть кораблями терраформации, подготавливая миры для последующей колонизации другими кораблями, или — если они запрограммированы для воссоздания, выращивания и обучения представителей создавших их видов — воспроизведения самих колонизаторов.

Надо заметить, эта модель терраформации и колонизации не обязана быть «автоматизированной». Пилотируемые межзвёздные колониальные корабли могут следовать похожей модели — и рассматриваться как комбинированный корабль (зонд фон Неймана/сеятель), в котором репликация выполняется с помощью живых обитателей. Некоторые сторонники космической среды обитания утверждают, что цивилизации, использующей такой подход, планеты совершенно не нужны.

Также автоматические корабли-сеятели встречаются в книгах «Резервный космодром» и «Абсолютный враг» . Но в данных произведениях они играют роль Берсеркеров.

См. также

• Серая слизь
• Зонд Брейсвелла
• Колонизация космоса
• Машина фон Неймана
• Наноассемблер

Примечания

Ссылки

• Boyce, Chris. «Extraterrestrial Encounter: A Personal Perspective». London: David & Charles, Newton Abbot (1979).
• von Tiesenhausen, G., Darbro, W. A. «Self-Replicating Systems». NASA Technical Memorandum 78304. Washington, D.C.: National Aeronautics and Space Administration (1980).
• Freitas Jr., Robert A. «A Self-Reproducing Interstellar Probe». , 33, 251—264 (1980).
• Valdes, F., Freitas, R. A. «Comparison of Reproducing and Non-Reproducing Starprobe Strategies for Galactic Exploration». , 33, 402—408 (1980).