Sonda von Neumanna

Sonda von Neumanna – hipotetyczne urządzenie zdolne do podróży międzygwiezdnych i zbudowania własnej kopii z podstawowych surowców. Pomysł takiego urządzenia opiera się na pracach amerykańskiego fizyka i matematyka węgierskiego pochodzenia, Johna von Neumanna. Von Neumann badał naukowe podstawy projektowania urządzeń mogących konstruować własne kopie, tzw. samoreplikuących. Choć sam nigdy nie łączył tych idei z eksploracją kosmosu, te dwa pomysły zostały później skojarzone.

Samoreplikująca sonda kosmiczna

Teoretycznie, samoreplikująca sonda mogłaby zostać wysłana do sąsiedniego układu gwiezdnego, gdzie korzystając z surowców naturalnych (np. wydobytych z planetoid) zbudowałaby swoje kopie. Następnie kopie zostałyby wysłane do kolejnych systemów, powtarzając cały proces i powielając się w tempie wykładniczym. Każda sonda po zbudowaniu kopii mogłaby przystąpić do wykonywania wyznaczonego zadania, np. eksploracji systemu i przekazania wyników na Ziemię.

Policzono że gdyby sondy te osiągały prędkość przelotową równą 10% prędkości światła (co wydaje się możliwe przy zastosowaniu napędu jądrowego), mogłyby dotrzeć do wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej w ciągu pół miliona lat. Ma to szczególne znaczenie przy rozważaniu paradoksu Fermiego, ponieważ jak dotąd nie wykryliśmy żadnych obcych urządzeń takiego typu. Sugeruje to, że w ciągu kilku miliardów lat istnienia naszej galaktyki żadna cywilizacja niczego takiego nie stworzyła.

Warianty zastosowań

Sondy von Neumana mogłyby poza badaniami wykonywać wiele innych zadań. Najpopularniejsze pomysły to:

Sonda Bracewella

Gdyby sonda natrafiła na ślady obcej inteligencji, mogłaby próbować nawiązać z nią kontakt. W takiej sytuacji przydatne byłoby wyposażenie sondy w zaawansowaną sztuczną inteligencję oraz możliwie dużą wiedzę na temat ludzkiej cywilizacji i kultury. Pozwoliłoby to sondzie przeprowadzać pełną interakcję z obcymi na miejscu, niezależnie od tego jak daleko byłoby to od Ziemi. Paul Davies zasugerował możliwość istnienia obcych sond takiego typu w naszym układzie, np. na Księżycu.

Sonda Berserk

Szczególnie nieprzyjemną wizją jest wariant sondy nazywany "Berserk", który zamiast badać, byłby zaprogramowany do wyszukiwania i niszczenia wszelkich form życia które napotka. Ten wariant prawdopodobnie nie ograniczałby się do wysyłania jednej kopii do każdego systemu, ale powielałby się w dużej liczbie i tworzył roje. Sondy takie mogłyby być tworzone przez szczególnie ksenofobiczne cywilizacje, bądź powstawać w wyniku jakichś błędów lub "mutacji" w bardziej pokojowych sondach.

Nazwa "Berserk" pochodzi z serii książek SF Freda Saberhagena, w której ludzkość prowadzi wojnę z maszynami tego typu.

Sondy kolonizacyjne

Kolejnym wariantem jest zastosowanie sond do rozsiewania życia po galaktyce. Sonda taka przechowywałaby w jakiejś postaci zalążki życia z macierzystej planety, potencjalnie również gatunku który ją stworzył. Po znalezieniu planety mającej odpowiednie warunki (lub nadającej się do terraformowania), próbowałaby stworzyć na niej odpowiednią biosferę – ożywiając przechowywane embriony lub nawet "konstruując" za pomocą nanotechnologii organizmy według instrukcji zapisanych w pamięci.

Mogłoby to służyć terraformowaniu i przygotowaniu miejsca pod przyszłą kolonizację, bądź nawet samej kolonizacji – gdyby sonda przechowywała wiedzę i kulturę swoich twórców oraz potrafiłaby wychować i wyedukować ich nowe pokolenie. Nie jest jednak jasne czy cywilizacja dysponująca taką technologią potrzebowałaby w ogóle kolonizowania planet.

Przykłady w fantastyce naukowej

• Monolity z książki Arthura C. Clarke i filmu Stanleya Kubricka 2001: Odyseja kosmiczna są przykładem sond von Neumanna. Początkowo film miał zaczynać się od dyskusji opisującej działanie takich sond, ale ostatecznie Kubrick wyciął te sceny, pozostawiając monolity jako niemalże mistyczne obiekty.
• W książkach Freda Saberhagena z serii Berserk, ludzkość walczy z rojem szczególnie agresywnych maszyn, konstruujących własne fabryki w kosmosie.
• Inhibitorzy z książek Alastaira Reynoldsa z serii Przestrzeń objawienia są samo-replikującymi maszynami których celem jest hamowanie rozwoju cywilizacji kosmicznych. Pozostają oni w uśpieniu przez bardzo długie okresy, budząc się gdy wykryją obecność rozwijającej się cywilizacji. Wtedy niszczą ją, posuwając się nawet do sterylizacji całych planet. Walka z nimi jest niezwykle trudna, gdyż najwyraźniej znają wszelkie rodzaje broni jakimi młode cywilizacje mogą je zaatakować i tylko kwestią czasu jest dla nich przygotowanie odpowiedniej obrony.
• The Forge of God autorstwa Grega Beara opisuje scenariusz zniszczenia Ziemi przez urządzenia typu sondy berserk, reagujące na pojawienie się sztucznych sygnałów radiowych.
• W serialu Gwiezdne wrota występują mechaniczne Replikatory, stworzone przez wysoko zaawansowaną kulturę "Starożytnych", które miały pomóc im wygrać wojnę przeciwko Widmom. Kiedy twórcy doszli do wniosku że eksperyment się nie powiódł i Replikatory nigdy nie staną się bronia, której tak bardzo potrzebowali, postanowili zniszczyć ich rasę. Te jednak wyrwały się spod kontroli, zaczęły mutować i rozprzestrzeniły się po galaktyce. Posiadając zdolność analizowania i uczenia się nowych technologii, w pewnym momencie stały się najbardziej zaawansowaną "rasą" zagrażającą ludzkości.
• Pieśni dalekiej Ziemi Arthura C. Clarke opisuje przyszłość w której ludzie tuż przed zniszczeniem Ziemi rozesłali po galaktyce automatyczne pojazdy potrafiące odtworzyć w docelowym miejscu ludzi z zapisanej informacji genetycznej i następnie wychować ich, tworząc nowe społeczeństwa.
• W powieści Niezwyciężony Stanisława Lema kosmiczny krążownik zostaje zaatakowany przez replikujące się mikro-roboty, które najprawdopodobniej są odpowiedzialne za wcześniejszą sterylizację planety oraz zniszczenie statku badawczego, wysłanego na powierzchnię planety mniej więcej rok przed wydarzeniami opisywanymi w książce.
• W powieści Najazd z przeszłości Jamesa P. Hogana ludzkość wysyła sondę przechowującą w pamięci zapisane DNA ludzi, która zasiedla napotkaną planetę stwarzając i wychowując pierwsze pokolenie kolonistów.
• W grze komputerowej The Ur-Quan Masters występuje Slylandro Probe - sonda Berserk.