Sonda de Von Neumann - característica[ aclarar ] un ejemplo de un concepto hipotético basado en el trabajo del matemático y físico estadounidense nacido en Hungría John von Neumann .
Von Neumann exploró extensamente la idea de las máquinas autorreplicantes , a las que se refirió como " ensambladores universales ", que a menudo se denominan " máquinas de von Neumann ". Aunque von Neumann nunca consideró su obra como aplicada a la idea de una nave espacial , teóricos posteriores[ aclarar ] lo hizo. La idea de una nave autorreplicante se ha aplicado (en teoría ) a varias tareas específicas, y un desarrollo detallado de este concepto aplicado a la exploración espacial se conoce como sonda de von Neumann . Otras variantes notables incluyen: The Berserker y Self-Reproducting Seeding Ship .
En teoría, una nave espacial autorreplicante podría enviarse a un sistema estelar cercano , donde extraería minerales (extrayéndolos de asteroides , satélites naturales , gigantes gaseosos , etc.) para crear réplicas de sí mismo . Estas copias luego se envían a otros sistemas estelares, repitiendo el proceso exponencialmente . La sonda "principal" original continúa cumpliendo su propósito original en el sistema estelar. Estas tareas pueden diferir significativamente según el tipo propuesto de buque autorreplicante.
Dada la similitud de este modelo con el de las bacterias , se ha señalado que las máquinas autorreplicantes de von Neumann pueden verse como una forma de vida . Esta idea fue abordada por David Brin en su historia Lungfish , que muestra cómo las máquinas autorreplicantes creadas por diferentes especies pueden competir entre sí (en el sentido darwiniano ) por materias primas , o incluso tener tareas opuestas. Dadas suficientes " especies ", pueden incluso formar un sistema ecológico o, con inteligencia artificial , una sociedad . Incluso pueden mutar a lo largo de miles de " generaciones ".
Se ha demostrado teóricamente que una nave autorreplicante que utiliza métodos teóricos relativamente convencionales de viaje interestelar (es decir, sin impulsos warp superlumínicos exóticos y con una velocidad de crucero de 0,1 de la velocidad de la luz ) puede propagarse a través de una galaxia del tamaño de la Vía Láctea en tan poco como medio millón de años [1] .
La velocidad relativa con la que tales máquinas autorreplicantes podrían inundar la galaxia, la ausencia de obstáculos teóricos importantes para su creación y la falta de actividad observable de las sondas de von Neumann se han presentado como argumento en las discusiones sobre la paradoja de Fermi : si se pueden construir y son capaces de propagarse tan rápidamente, entonces, quizás el hecho de que no los veamos indica que estamos solos en nuestra galaxia .
Los detalles de la misión de las naves autorreplicantes pueden variar significativamente en diferentes proyectos, y su única característica común es la autorreplicación .
En la versión clásica de la sonda Von Neumann, la sonda sondea su sistema de destino y transmite información sobre él al sistema del que se origina. Si una sonda autorreproductiva detecta evidencia de vida primitiva (o cultura primitiva de bajo nivel ), entonces, de acuerdo con el programa, puede: descansar pasivamente, observar en silencio, intentar establecer contacto (esta variante se conoce como sonda Bracewell ) , o incluso interferir con la evolución de la vida o dirigirla de alguna manera.
El físico Paul Davies , de la Universidad de Adelaide , incluso ha sugerido la posibilidad de que una sonda descanse sobre nuestra Luna , llegó allí en tiempos prehistóricos y partió para observar la Tierra (ver la Sonda Bracewell y la Hipótesis Centinela ).
Una variación interesante de la idea de la sonda interestelar de von Neumann es el "Astro Chicken" propuesto por Freeman Dyson . Aunque tiene características tales como autorreplicación, exploración y conexión con la "base", el Astrohen está destinado a "habitar" y explorar dentro de un solo sistema planetario (el concepto de Dyson asume el nuestro), y no la exploración del espacio interestelar. . Es interesante especular sobre la utilidad de tal autómata junto con su pariente interestelar, que puede usar replicadores "locales" como medio para explorar el sistema objetivo.
Una variación más intimidante de la nave espacial autorreplicante se llama Berserker . A diferencia del concepto seguro de una sonda, los Berserkers están programados para localizar y destruir todas las formas de vida descubiertas y los exoplanetas habitados .
El término proviene de una serie de novelas de Fred Saberhagen , que describen una guerra en curso entre la humanidad y tales máquinas (ver Berserker ). Saberhagen revela (a través de uno de los personajes) que los barcos berserker en sus novelas no son máquinas de von Neumann propiamente dichas , sino que un conjunto complejo de máquinas berserker, incluidos los astilleros automáticos, constituyen la máquina de von Neumann. Esto nuevamente conduce al concepto de un sistema ecológico de máquinas de von Neumann, o incluso un enjambre de máquinas de von Neumann.
El análogo de "Berserkers" - "Suppressed" - un elemento clave de la trama de la serie de historias "Cosmic Apocalypse" de Alastair Reynolds .
Se especula que los Berserkers pueden ser creados y lanzados por una civilización xenófoba , o surgir por "mutación" de sondas más pacíficas, o para contener la expansión cósmica de la mente (como en las historias de Reynolds).
Otra variación de la idea de una nave espacial autorreplicante es el sembrador . Tal nave puede almacenar las muestras genéticas de las formas de vida de su tierra natal, quizás incluso de sus creadores. Cuando se encuentra un exoplaneta habitable o terraformable , intenta replicar estas formas de vida, ya sea a partir de embriones conservados (ver Colonización del espacio embrionario ) o información almacenada, utilizando nanotecnología molecular para "ensamblar" cigotos con diversa información genética de materias primas locales. Se puede encontrar una descripción detallada de la nave semilla (con capacidades limitadas de autorreplicación) en el cuento "The Far Sight" de Vernor Vinge .
Dichos barcos pueden ser barcos de terraformación, preparando mundos para la posterior colonización por otros barcos, o si están programados para recrear, criar y entrenar a miembros de la especie que los creó, reproducir a los mismos colonizadores.
Cabe señalar que este modelo de terraformación y colonización no tiene por qué ser "automatizado". Las naves de colonias interestelares tripuladas pueden seguir un modelo similar y considerarse como una nave combinada (sonda/sembradora de Von Neumann) en la que la replicación se realiza utilizando habitantes vivos. Algunos defensores del hábitat espacial argumentan que una civilización que utilice este enfoque no necesita planetas en absoluto.
Además, los barcos de siembra automáticos se encuentran en los libros "Reserve Cosmodrome" y "Absolute Enemy" de Andrey Lvovich Livadny . Pero en estas obras juegan el papel de Berserkers.