Hipoteza Berserkera

 Poza „Paradoksem Fermiego” VI: Hipoteza Berserkera

W 1950 r. Włosko-amerykański fizyk Enrico Fermi zasiadł do lunchu z kilkoma swoimi kolegami w Los Alamos National Laboratory, w którym pracował pięć lat wcześniej w ramach projektu Manhattan. Według różnych relacji rozmowa zeszła na kosmitów i niedawną falę UFO. W związku z tym Fermi wydał oświadczenie, które przejdzie do historii: „Gdzie są wszyscy?"

Stało się to podstawą paradoksu Fermiego, który odnosi się do rozbieżności między szacunkami wysokiego prawdopodobieństwa istnienia pozaziemskiej inteligencji (ETI) a pozornym brakiem dowodów. Od czasów Fermiego było kilka propozycji rozwiązań jego pytania, w tym hipoteza Berserkera. Ta teoria sugeruje, że nie słyszeliśmy o żadnych obcych cywilizacjach, ponieważ zostały one zniszczone przez zabójcze roboty!

Ta hipoteza, znana również jako „scenariusz ze śmiercionośnymi sondami”, może brzmieć jak coś science fiction (w rzeczywistości sama nazwa pochodzi z serii SF), ale w rzeczywistości jest zakorzeniona w badaniach naukowych. Dotyka również innych proponowanych rozwiązań Paradoksu Fermiego, takich jak hipoteza Harta-Tiplera (tj. Obcy nie istnieją) i że naturą inteligentnego życia jest niszczenie siebie lub innych.

Fermi i Wielki Filtr

Centralnym punktem słynnego pytania Fermiego była rozbieżność między zakładanym prawdopodobieństwem istnienia inteligencji pozaziemskiej (ETI) a brakiem dowodów na poparcie tego założenia. Ale biorąc pod uwagę liczbę gwiazd w naszej galaktyce (od 200 do 400 miliardów), liczbę planet podobnych do Ziemi w naszej galaktyce (szacunkowo 6 miliardów), liczbę galaktyk we Wszechświecie (aż 2 biliony) zakładanie, że inteligentne życie musi istnieć gdzie indziej nie jest to zbyt naciągane.
W 1961 roku amerykański fizyk i badacz SETI, dr Frank Drake, zilustrował tę zagadkę podczas spotkania w Obserwatorium Green Bank. Przygotowując się do spotkania, Drake stworzył równanie, które podsumowuje prawdopodobieństwo znalezienia ETI w naszej galaktyce. Ten argument probabilistyczny, zwany dalej równaniem Drake'a, jest wyrażony matematycznie jako:

N = R * XF P XN E XF L XF I XF C X L

• N  to liczba cywilizacji, z którymi moglibyśmy się komunikować;
• R*  to średnie tempo powstawania gwiazd w naszej galaktyce;
• fp jest ułamkiem tych gwiazd, które mają planety;
• ne to liczba planet, na których może istnieć życie;
• fl to liczba planet, na których rozwinie się życie;
• fi jest liczbą planet, na których rozwinie się inteligentne życie;
• fc to liczba cywilizacji, które rozwinęłyby technologie transmisji;
• L to długość czasu, przez jaki te cywilizacje musiałyby transmitować swoje sygnały w kosmos.

A jednak, po dodatkowych 70 latach poszukiwań, Paradoks Fermiego i „Wielka Cisza” trwają, ponieważ nie znaleziono żadnych przekonujących dowodów. Doprowadziło to do wielu proponowanych rezolucji astrofizyków, astrobiologów oraz innych naukowców i badaczy. Jedną z najbardziej godnych uwagi jest hipoteza Wielkiego Filtra, która została ukuta przez ekonomistę Robina Hansona z Uniwersytetu Oksfordzkiego Future of Humanity Institute (FHI).

Termin ten pojawił się po raz pierwszy w 1996 roku w eseju Hansona zatytułowanym „Wielki filtr - czy już prawie minęło?„, Gdzie zaproponował, że musi istnieć coś, co uniemożliwia materii nieożywionej łączenie się w organizmy żywe (abiogeneza) i osiągnięcie wysokiego poziomu rozwoju. Używając ludzkości jako szablonu, Hanson stworzył dziewięcioetapowy proces ewolucji życia. Składało się to z:

1. Nadający się do zamieszkania system gwiezdny (planety organiczne i nadające się do zamieszkania)
2. Cząsteczki reprodukcyjne (np. RNA)
3. Życie pojedynczych komórek prokariotycznych
4. Życie pojedynczych komórek eukariotycznych
5. Rozmnażanie płciowe
6. Życie wielu komórek
7. Zwierzęta zdolne do używania narzędzi
8. Cywilizacja przemysłowa
9. Kolonizacja na szeroką skalę

Zasadniczo „Filtr” Hansona musiałby znajdować się gdzieś w tym procesie, prawdopodobnie wskazując, że życie ma trudności z pojawieniem się (jeśli jest na wczesnym etapie) lub zaawansowaniem (jeśli jest na późniejszym etapie). Filozof Nick Bostrom (również z FHI) pięknie podsumował tę hipotezę w swoim eseju z 2008 roku „Gdzie oni są? Dlaczego mam nadzieję, że poszukiwanie pozaziemskiej inteligencji nic nie znajdzie”:

„Wielki Filtr można traktować jako barierę prawdopodobieństwa. Składa się z jednego lub kilku wysoce nieprawdopodobnych przejść ewolucyjnych, lub kroków, których wystąpienie jest wymagane, aby planeta podobna do Ziemi mogła wyprodukować inteligentną cywilizację typu, który byłby widoczny dla nas za pomocą naszej obecnej technologii obserwacji ”.

W przypadku hipotezy Berserkera filtr zostałby umieszczony między krokiem 8 a 9 przy założeniu, że życiu nie jest trudno się zakorzenić ani ewoluować, ale w końcu tworzy maszyny, które je zniszczą. W tym sensie inteligentne życie skazuje się na wyginięcie dokładnie w momencie, gdy jest gotowe stać się międzygwiezdną cywilizacją.

Przeszłość

Hipoteza Berserkera wywodzi się z połowy XX wieku, kiedy matematyk John von Neumann, który w latach 1948-1949 rozpoczął wykład na temat swojego pomysłu na samoreplikujące się automaty. Nazwał te maszyny „uniwersalnymi asemblerami”, które zaczęto nazywać „maszynami von Neumanna”. Zasadniczo maszyny te zbierałyby lokalne zasoby w celu tworzenia swoich kopii.

W 1966 roku prawie dziesięć lat po jego śmierci, pomysły i notatki von Neumanna dotyczące uniwersalnych asemblerów zostały zebrane i opublikowane w książce zatytułowanej „Teoria samoodtwarzających się automatów”. Z czasem jego teorie na temat robotów, które mogą się w nieskończoność replikować, miały wpływ na poszukiwania pozaziemskiej inteligencji i paradoks Fermiego, ponieważ obecność takich maszyn w naszej galaktyce byłaby łatwa do wykrycia.

W 1981 roku Frank Tipler napisał badanie zatytułowane „Pozaziemskie inteligentne istoty nie istnieją”, w którym argumentował, że brak sond von Neumanna jest dowodem na to, że ETI nie istnieją. Zgodnie z hipotezą Harta-Tiplera twierdził, że wystarczająco zaawansowany gatunek ostatecznie rozwinie uniwersalne asemblery, które zbadają i skolonizują galaktykę w mniej niż 300 milionów lat.

Krótko mówiąc, Tipler argumentował, że w oparciu o historię naszej galaktyki (i nawet przy umiarkowanym tempie produkcji), gatunek samoreplikujących się sond byłby szeroko rozpowszechniony w naszej galaktyce i ludzkość już by się z nimi spotkała. W 1983 roku Carl Sagan i William Newman opublikowali w odpowiedzi badanie zatytułowane „Solipsist Approach to Extraterrestrial Intelligence ”.

Sagan i Newman argumentowali w nim, że Tipler nie docenił szybkości replikacji i że jakakolwiek sonda von Neumanna pochłonęłaby do tej pory większość masy w galaktyce. Dlatego Sagan i Newman argumentowali, że zaawansowana rasa uniknie budowania samoreplikujących się maszyn i zniszczy wszystkie napotkane.

Jednak sugestia, że ​​sondy von Neumanna nieuchronnie będą destrukcyjne, zainspirowała inną interpretację. Czy to możliwe, że powodem, dla którego nie słyszeliśmy o żadnych ETI, jest to, że zostały one zniszczone przez sondy von Neumanna, które zostały zaprojektowane do poszukiwania życia i niszczenia go? Czy może być tak, że gatunek łagodnych sond wpadł w „szał”, zlikwidował swoich twórców i od tego czasu niszczył każde życie, jakie napotka?

Wejdź do Berserkerów

Hipoteza Bersekera to nie jedyna hipoteza, która pojawiła się z biegiem czasu, zarówno jako trop popularnonaukowy, jak i potencjalne rozwiązanie paradoksu Fermiego. W przypadku tych pierwszych, pisarze science fiction, tacy jak Fred Saberhagen, dogłębnie zgłębiali ten pomysł w swoich powieściach Berserkera (1963-2005), popularnej serii SF, od której teoria wzięła swoją nazwę.

Astrofizyk i pisarz SF Gregory Benford zbadał ideę dalej w swoim Galactic Center Saga (1976-1995). W całej tych powieściach Benford przedstawia scenariusz pierwszego kontaktu z obcymi maszynami (Mechami), które są stworzeniem wymarłego gatunku, który postrzega całe życie biologiczne jako nieodłącznie niestabilne i podatne na samozniszczenie. Fakt, że Mechy unicestwiają wszelkie zaawansowane życie, jakie napotkają, jest podawany jako przyczyna Wielkiej Ciszy.

Poza science fiction są naukowcy tacy jak Glen David Brin, astrofizyk, autor science fiction i konsultant NASA. W 1983 roku opublikował badanie zatytułowane „Wielka cisza - kontrowersje dotyczące pozaziemskiego inteligentnego życia”, w którym dokonał dokładnego przeglądu proponowanych rozwiązań Paradoksu Fermiego - które obejmowały interpretację Berserkera klasycznej teorii sondy von Neumanna.

Odnosząc się do argumentów wysuniętych przez Tiplera i innych, którzy poparli pogląd, że ludzkość jest wyjątkowa we Wszechświecie, Brin podsumował w ten sposób argumenty za sondami Berserkera:

„Powiedzmy, że wielu zaawansowanych ETIS wpadło na pomysł wysłannika robota i wysyła sondy pierwszej generacji, jak sugeruje Tipler, aby powielić i wypełnić pustkę wiadomościami braterstwa. Następnie przypuśćmy, że na każde 100, 1000 lub 10 000 „rozsądnych” ETIS, jest taki, który jest ksenofobiczny, a nawet paranoiczny. Taka rasa mogłaby zaprogramować swoich samoreplikujących się emisariuszy, aby dodali potężne bomby do swojego repertuaru i nakazali im, aby trafili na każde nierozpoznane źródło modulowanego promieniowania elektromagnetycznego”.

Wystarczająco zaawansowaną cywilizację można było wykryć, szukając oznak megastruktur (takich jak struktury Dysona). Źródło i prawa autorskie: Kevin M. Gill

Przerażające w tych „Śmiertelnych próbach”, argumentował Brin, jest to, że są one zgodne ze wszystkimi faktami i zasadami filozoficznymi, które pojawiły się od czasu, gdy Fermi zadał swoje słynne pytanie. W odpowiedzi na wiele dziesięcioleci, w których prowadzono wysiłki SETI (i ich niepowodzenie w znalezieniu dowodów ETI), hipoteza Berserkera oferuje sensowne wyjaśnienie:

„Nie ma potrzeby zmagania się z tłumieniem elementów równania Drake'a w celu wyjaśnienia Wielkiej Ciszy, ani też nie musimy sugerować, że żaden ETIS nigdzie nie poniósłby kosztów podróży międzygwiezdnych. Wystarczy tylko raz, aby wyniki tego scenariusza stały się warunkami równowagi w Galaktyce. Nie wykrylibyśmy pozaziemskiego ruchu radiowego - ani żaden ETIS nigdy nie osiadłby na Ziemi - ponieważ wszyscy zginęli wkrótce po odkryciu radia. ”

Istniało wiele odmian tego argumentu, na przykład kosmolog Edward Harrison. W 1981 r. Argumentował, że zaawansowany gatunek, który przezwyciężył własne tendencje do autodestrukcji, może mieć motywację do tworzenia sond Berserkera z poczucia samozachowawczości. Ten pomysł, w którym zniszczenie jest realizowane w pewnym sensie „większego dobra”, stał się znany jako „Hipoteza kosmicznej kwarantanny ”.

Istnieje również wersja tej hipotezy, w której pierwsza forma życia (lub formy życia), które osiągną międzygwiezdną podróż kosmiczną i kolonizację, uniemożliwi innym powstanie i osiągnięcie tych samych celów. Może to być celowe lub po prostu wynik „tragedii dobra wspólnego” i „zasady antropicznej”, zgodnie z którą jedna partia działająca na rzecz własnego interesu niezmiennie powstrzymuje innych.

Krytyka

Chociaż hipoteza Berserkera dostarcza dość zwięzłego rozwiązania paradoksu Fermiego, sama jest przedmiotem tych samych problemów. Na przykład, jeśli berserkerskie roboty-łowcy-zabójcy są powodem, dla którego nie widzimy żadnych zaawansowanych cywilizacji, to dlaczego nie widzimy żadnych dowodów robotów-łowców-zabójców?

W końcu gatunek robotów, który stał się tak wszechobecny, że wyeliminowałby wszelkie ETI w naszym zakątku galaktyki, z pewnością pozostawiłby niezaprzeczalne oznaki swojego istnienia. Gdyby planety były demontowane w odległości tysięcy lat świetlnych od Ziemi, obserwatorzy z pewnością zauważyliby wytwarzane sygnatury masywnej energii. Ponadto wskazaniem byłoby nagłe zniknięcie planet i słońc.

W 2013 roku Anders Sandberg i Stuart Armstrong z FHI przetestowali hipotezę Berserkera w badaniu zatytułowanym „Hunters in the dark: analiza teorii gier scenariusza śmiercionośnych sond ”. Analiza wykazała, że ​​nawet przy powolnym tempie samoreplikacji populacja sond von Neumanna byłaby w stanie rozprzestrzenić się do tego stopnia, że ​​napadłaby (i unicestwiła) już ludzkość.

Sugerowano również, że roboty Berserker włączałyby się same, eliminując dowody na siebie w ten sam sposób, w jaki eliminowałyby ETI. Jednak ostatnie badanie przeprowadzone przez Duncana Forgana z University of St. Andrews Center for Exoplanet Science wykazało, że populacja sond „oszalałych” nie byłaby w stanie wyeliminować ich nieberserkowych braci na tyle szybko, aby powstrzymać ich rozprzestrzenianie się po całej galaktyce.

Niestety, wydaje się, że teorie dotyczące sond von Neumanna i robotów berserkerów napotykają te same trudności, co inne potencjalne rozwiązania paradoksu Fermiego. Ostatecznie wszystkie te trudności sprowadzają się do jednej, surowej rzeczywistości: ludzkość jest jedynym inteligentnym życiem i jedyną cywilizacją we Wszechświecie, o której wiemy. Przynajmniej na razie.

Dopóki nie znajdziemy innych przykładów ETI i nie nauczymy się rozpoznawać śladów ich biologicznej i technologicznej aktywności (tj. Biosygnatury i technopodpisy), nie będziemy wiedzieli, jak znaleźć ich więcej. Obecnie analizy teoretyczne i argumenty probabilistyczne są najlepszym, co możemy zrobić. To i dalej szukać! Bo przecież Paradoks Fermiego trzeba rozwiązać tylko raz!