Forse le sonde dei robot autoreplicanti si stanno distruggendo a vicenda. Ecco perché non li vediamo
Durante gli anni '40, lo scienziato ungherese-americano John von Neumann sviluppò una teoria matematica su come le macchine potessero riprodursi all'infinito. Da questo lavoro è nata l'idea di “ sonde von Neumann “, una classe di sonde interstellari (SRP) autoreplicanti che potrebbero essere utilizzate per fare qualsiasi cosa, dall'esplorazione dell'Universo alla semina di vita e all'intervento nell'evoluzione delle specie.
Alcuni hanno naturalmente suggerito che questo sia un punto focale della ricerca SETI, che comporterebbe la ricerca di segni di veicoli spaziali autoreplicanti nella nostra galassia. Ma come sempre accade con proposte come queste, il Paradosso di Fermi alla fine si riafferma ponendo l'annosa domanda: 'Dove sono tutti?' Se ci sono civiltà aliene là fuori, perché non abbiamo trovato alcuna prova dei loro SRP?
Secondo Duncan H. Forgan, ricercatore presso l'Università di St. Andrews' Centro per la scienza degli esopianeti nel Regno Unito, la risposta potrebbe essere che queste sonde alla fine si trasformano in sonde predatrici (dette anche berserker) e finiscono per autodistruggersi. Forgan ha presentato questo argomento in uno studio, intitolato “ Comportamento predatore-preda nelle sonde interstellari autoreplicanti “, apparso di recente in prestampa online.
L'idea di macchine che si sostituiscono da sole è antica, con riferimenti che risalgono al filosofo del XVII secolo René Descartes. Secondo un aneddoto popolare, Cartesio riferì alla regina Cristina di Svezia che il corpo umano era essenzialmente una macchina. La regina quindi presumibilmente indicò un orologio vicino e ordinò a Cartesio di 'fare in modo che riproduca la prole'.
Tuttavia, è stato John von Neumann a proporre per primo una struttura concettuale per una macchina cinematica in grado di auto-replicarsi. Durante una serie di conferenze che tenne nel 1948 e nel 1949, condivise il suo concetto per una macchina che utilizzava un magazzino di pezzi di ricambio per costruire macchine identiche basate su un programma memorizzato in un nastro di memoria.
Una volta completato, l'assemblatore avrebbe copiato il contenuto del suo nastro di memoria su quello del duplicato, che avrebbe quindi iniziato a costruire un'altra macchina basata sullo stesso identico design. Queste idee sarebbero state successivamente rese popolari in un articolo apparso in un numero del 1955 diScientifico americano,intitolato “ L'uomo visto come una macchina ” (scritto da un altro famoso scienziato ungherese-americano, John G. Kemeny).
Von Neumann avrebbe poi perfezionato questa proposta sviluppando un modello per un autoreplicatore basato su automi che funzionavano a livello cellulare, replicandosi esponenzialmente e infinitamente. Richard Feynman avrebbe ampliato questa idea con la sua conferenza al Società di fisica americana (APS) incontro al Caltech nel 1959, “ C'è un sacco di spazio in fondo '.
Questa conferenza avrebbe ispirato Eric K. Drexler (spesso chiamato il 'padre della nanotecnologia') a proporre la sua idea per gli assemblatori molecolari nel suo famoso libro del 1986 Motori della creazione: l'era futura della nanotecnologia . Questi e altri studi hanno indicato che le macchine auto-replicanti all'infinito erano una possibilità, il che ha naturalmente dato origine all'idea che un'intelligenza extraterrestre avanzata (ETI) potesse già averlo fatto.
È qui che entra in gioco la questione degli SRP e del paradosso di Fermi. Come ha spiegato il dottor Forgan a Universe Today via e-mail:
“La spinta principale è che se gli SRP possono essere fatti, allora dovrebbero essere in grado di esplorare la Galassia in circa 10-100 milioni di anni. Questo è molto più breve dell'età della Terra, quindi a parità di condizioni, se gli SRP possono essere fatti, allora è probabile che la Galassia sarebbe stata completamente esplorata molte molte volte e una sonda dovrebbe essere nel Sistema Solare in questo momento. Ma non ne vediamo uno! Allora perché non vediamo segni di SRP?'
Una domanda davvero valida, e quella che alcuni scienziati credevano fosse stata affrontata quando 'Oumuamua ha navigato attraverso il nostro Sistema Solare. Dopo aver analizzato il suo strano comportamento, Shmuel Bialy e il professor Abraham Loeb dell'Harvard-Smithsonian Istituto di Calcolo Teorico (ITC) ha azzardato notoriamente che 'Oumuamua potrebbe essere un' vela solare o i resti di an sonda interstellare .
Sfortunatamente, analisi successive hanno indicato che questo misterioso oggetto era molto probabilmente il frammento di cometa che si disintegra . Pur essendo fonte di delusione per molti, il modo in cui 'Oumuamua ha ispirato così tanto in termini di ricerca è stato impressionante. Ha anche evidenziato quanto sia difficile la ricerca di prove di ETI. Ecco perché la teoria che Forgan ha testato è così allettante.
Potrebbe essere che non stiamo vedendo prove di ETI perché le prove si stanno attivamente rimuovendo (almeno per quanto riguarda gli SRP)? Per testare questa teoria, il Dr. Forgan ha applicato modelli basati sulle equazioni di Lotka-Volterra (alias equazioni predatore-preda) a una popolazione teorica di SRP. Queste equazioni sono tipicamente usate per descrivere la dinamica dei sistemi biologici in cui interagiscono due specie.
In questo caso, le equazioni sono state riproposte per descrivere cosa accadrebbe se alcune di queste sonde iniziassero a impazzire e iniziassero a consumare le proprie. Come ha spiegato Forgan:
“Una soluzione alla mancanza di SRP è che gli SRP mutano mentre si riproducono ed evolvono in più specie. Se una specie preda altre sonde, la popolazione totale può essere ridotta e lo sforzo di esplorazione può fallire. Ho studiato questa soluzione utilizzando i classici modelli ecologici predatore-preda, che non sono mai stati applicati prima a una scala interstellare. È un po' come studiare l'ecologia di più isole, con i predatori e le prede che sono uccelli che possono volare verso le isole vicine'.
Fortunatamente (o sfortunatamente, a seconda del punto di vista), i risultati delle simulazioni di Forgan hanno indicato che se alcuni SRP non funzionassero correttamente e iniziassero a comportarsi come sonde berserker, la popolazione totale non sarebbe stata drasticamente influenzata. Insomma, le sonde “preda” troverebbero il modo di sopravvivere, grazie in gran parte alla loro capacità di riprodursi.
'Ho scoperto che la popolazione totale della sonda può rimanere molto alta, anche con i predatori presenti', ha detto. 'Questo sembrava essere vero indipendentemente dalle supposizioni che ho fatto su quanto fossero 'affamati' i predatori o su come le sonde si muovessero nella Galassia.'
Naturalmente, questi risultati hanno implicazioni significative per l'ipotesi SRP e come si collega al paradosso di Fermi. E, come notato, possono essere viste sia come buone notizie che come cattive. Da un lato, salva l'idea che potrebbero esserci sonde aliene là fuori da trovare. Dall'altro, solleva la questione del perché non ne abbiamo trovati, riaffermando così il fastidioso paradosso di Fermi. O come ha detto Forgan:
“Per me, questo rende l'argomento SRP più forte che mai. Rende una possibile soluzione (la soluzione Predator-Prey) molto meno fattibile come mezzo per rimuovere gli SRP dalla Via Lattea. Dovremo pensare ancora più duramente al motivo per cui non vediamo segni di vita intelligente oltre la Terra'.
Nel bene e nel male, il paradosso di Fermi è ancora valido. Per molti ricercatori e appassionati di SETI, molte speranze dipendono dal dispiegamento di telescopi spaziali di prossima generazione nei prossimi anni. Questi includono il tanto atteso Telescopio spaziale James Webb (JWST) e il Telescopio spaziale a infrarossi ad ampio campo (WFIRST), i successori spirituali e scientifici diHubble, Keplero, Spitzer, e altri.
Ci sono anche array basati a terra come il Telescopio estremamente grande (ELT), il Telescopio da trenta metri (TMT), e il Telescopio Magellano Gigante (GMT) che entrerà in funzione entro il 2020. Con la migliore sensibilità e risoluzione di questi strumenti, gli scienziati si aspettano di imparare molto di più sull'Universo e sui numerosi esopianeti che esistono all'interno della galassia locale.
Il Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) della NASA catturerà immagini di qualità Hubble che coprono aree di cielo 100 volte più grandi di Hubble. Crediti: NASA/GSFC/Laboratorio di immagini concettuali
E mentre continuiamo a cercare segni di intelligenza extraterrestre usando questi strumenti migliorati, possiamo sempre rassicurarci che l'Universo è un posto davvero, DAVVERO grande. Come disse il famoso grande Carl Sagan: 'Se siamo soli nell'Universo, sicuramente sembra un terribile spreco di spazio'.
Oppure, se si preferisce una visione più cruda e ambigua delle cose, è bene ricordare le parole del compianto (e altrettanto grande) Arthur C. Clarke – “Esistono due possibilità: o siamo soli nell'Universo o non lo siamo . Entrambi sono ugualmente terrificanti'.
Per quanto ne sappiamo, potrebbe non esserci carenza di ETI là fuori, e forse non dovremmo avere fretta di incontrarli. Per quanto ne sappiamo, sono incredibilmente avanzati e non hanno paura di abbattere qualche formicaio! Oppure è possibile che non abbiano fretta di incontrarci; e dati i nostri precedenti, chi può biasimarli?
Nel frattempo, la ricerca continua! E assicurati di dare un'occhiata a questo video informativo TED-Ed sulle sonde von Neumann: