Durante a década de 1940, o cientista húngaro-americano John von Neumann desenvolveu uma teoria matemática de como as máquinas podiam se reproduzir infinitamente. Este trabalho deu origem à ideia de "sondas de von Neumann", uma classe de sondas interestelares auto-replicantes (SRPs) que poderiam ser usadas para tudo, desde explorar o Universo até semear com vida e intervir na evolução das espécies.
Alguns sugeriram naturalmente que esse seja um foco da pesquisa SETI, o que implicaria a procura de sinais de naves espaciais auto-replicantes em nossa galáxia. Mas, como sempre acontece com propostas como essas, o Fermi Paradox acaba se reafirmando com a pergunta antiga: "Onde estão todos?" Se existem civilizações alienígenas por aí, por que não encontramos nenhuma evidência de seus SRPs?
De acordo com Duncan H. Forgan, pesquisador do Centro de Ciência para Exoplanetas da Universidade de St. Andrews, no Reino Unido, a resposta pode ser que essas sondas acabem se transformando em sondas predadoras (também conhecidas como beserkers) e acabam se destruindo. Forgan apresentou esse argumento em um estudo, intitulado "Comportamento predador-presa em sondas interestelares auto-replicantes", que apareceu recentemente em pré-impressão online.
A idéia de máquinas que se substituem é antiga, com referências que remontam ao filósofo do século XVII René Descartes. Segundo uma anedota popular, Descartes relatou à rainha Christina da Suécia que o corpo humano era essencialmente uma máquina. A rainha então teria apontado para um relógio próximo e ordenou a Descartes: "cuide para que ele reproduza a prole".
No entanto, foi John von Neumann quem primeiro propôs uma estrutura conceitual para uma máquina cinemática que seria capaz de se auto-replicar. Durante uma série de palestras que ele proferiu em 1948 e 1949, ele compartilhou seu conceito de uma máquina que usava um estoque de peças de reposição para construir máquinas idênticas com base em um programa armazenado em uma fita de memória.
Uma vez concluído, o montador copiava o conteúdo de sua fita de memória no duplicado, que começaria a construir outra máquina com o mesmo design idêntico. Essas idéias seriam posteriormente popularizadas em um artigo publicado em uma edição de 1955 de Americano científico, intitulado “O homem visto como uma máquina” (escrito por outro famoso cientista húngaro-americano, John G. Kemeny).
Von Neumann posteriormente refinaria essa proposta desenvolvendo um modelo para um auto-replicador baseado em autômatos que funcionavam no nível celular, replicando-se exponencialmente e infinitamente. Richard Feynman expandiu essa idéia com sua palestra na reunião da American Physical Society (APS) em Caltech, em 1959, "Há muito espaço na parte inferior".
Essa palestra inspiraria Eric K. Drexler (muitas vezes chamado de "pai da nanotecnologia") a propor sua idéia para montadores moleculares em seu famoso livro de 1986 Motores de criação: a próxima era da nanotecnologia. Esses e outros estudos indicaram que máquinas com auto-replicação sem fim eram uma possibilidade, o que naturalmente deu origem à noção de que uma inteligência extra-terrestre avançada (ETI) já poderia ter feito isso.
É aqui que entram em cena a questão dos SRPs e do Fermi Paradox. Como o Dr. Forgan explicou à Space Magazine por e-mail:
“O principal impulso é que, se os SRPs puderem ser feitos, eles deverão poder explorar o Galaxy em cerca de 10 a 100 milhões de anos. Isso é muito mais curto que a idade da Terra, então, sendo todas as coisas iguais, se os SRPs puderem ser feitos, é provável que o Galaxy tenha sido totalmente explorado muitas vezes, e uma sonda deve estar no Sistema Solar agora. Mas não vemos um! Então, por que não vemos sinais de SRPs? ”
Uma pergunta válida, de fato, e que alguns cientistas acreditavam ter sido abordada quando um Oumuamua navegou pelo nosso Sistema Solar. Depois de analisar seu estranho comportamento, Shmuel Bialy e o professor Abraham Loeb, do Instituto Harvard-Smithsonian de Computação Teórica (ITC), aventuraram-se por famous Oumuamua ser uma vela solar ou os remanescentes de uma sonda interestelar.
Infelizmente, análises subsequentes indicaram que esse objeto misterioso provavelmente era o fragmento de um cometa desintegrado. Embora tenha sido uma fonte de decepção para muitos, a maneira como Oumuamua inspirou tanto na maneira de pesquisar foi impressionante. Também destacou quão difícil é a busca por evidências de ETIs. Por isso, a teoria que Forgan testou é tão atraente.
Será que não estamos vendo evidências de ETIs porque as evidências estão se removendo ativamente (pelo menos no que diz respeito aos SRPs)? Para testar essa teoria, o Dr. Forgan aplicou modelos baseados nas equações de Lotka-Volterra (também conhecidas como equações predador-presa) a uma população teórica de SRPs. Essas equações são normalmente usadas para descrever a dinâmica dos sistemas biológicos nos quais duas espécies interagem.
Nesse caso, as equações foram redirecionadas para descrever o que aconteceria se algumas dessas sondas começassem a ficar sem graça e começarem a consumir suas próprias. Como Forgan explicou:
“Uma solução para a falta de SRPs é que eles mudam à medida que se reproduzem e evoluem para várias espécies. Se uma espécie caça outras sondas, a população total pode ser reduzida e o esforço de exploração pode falhar. Eu investiguei esta solução usando modelos ecológicos clássicos predadores-presas, que nunca haviam sido aplicados em uma escala interestelar antes. É um pouco como estudar a ecologia de várias ilhas, com predadores e presas sendo pássaros que podem voar para ilhas próximas. ”
Felizmente (ou infelizmente, dependendo do seu ponto de vista), os resultados das simulações de Forgan indicaram que, se alguns SRPs funcionassem mal e começassem a se comportar como sondas mais vivas, a população total não seria drasticamente afetada. Em suma, as sondas "presas" encontrariam maneiras de sobreviver, graças em grande parte à sua capacidade de se reproduzir.
"Descobri que a população total da sonda pode permanecer muito alta, mesmo com a presença de predadores", disse ele. "Isso parecia verdade, independentemente das suposições que eu fiz sobre o quão 'famintos' eram os predadores ou como as sondas se moviam sobre a galáxia".
Naturalmente, esses achados têm implicações significativas para a hipótese do SRP e como ela se relaciona com o Paradoxo de Fermi. E, como observado, eles podem ser vistos como boas e más notícias. Por um lado, ele salva a idéia de que pode haver sondas alienígenas por aí para que possamos encontrar. Por outro lado, levanta a questão de por que não encontramos nenhum, reafirmando o incômodo Fermi Paradox. Ou como Forgan colocou:
“Para mim, isso torna o argumento do SRP mais forte do que nunca. Isso torna uma solução possível (a solução Predator-Prey) muito menos viável como um meio de remover SRPs da Via Láctea. Teremos que pensar ainda mais sobre por que não vemos sinais de vida inteligente além da Terra. "
Para o bem ou para o mal, o Fermi Paradox ainda é verdadeiro. Para muitos pesquisadores e entusiastas do SETI, muita esperança depende da implantação de telescópios espaciais da próxima geração nos próximos anos. Estes incluem o tão esperado Telescópio Espacial James Webb (JWST) e os Telescópio espacial infravermelho de campo amplo (WFIRST), os sucessores espirituais e científicos de Hubble, Kepler, Spitzer, e outros.
Existem também matrizes baseadas no solo, como o Telescópio extremamente grande (ELT), o Telescópio de trinta metros (TMT) e os Telescópio Gigante de Magalhães (GMT) que iniciará as operações na década de 2020. Com a sensibilidade e resolução aprimoradas desses instrumentos, os cientistas esperam aprender muito mais sobre o Universo e os muitos exoplanetas que existem na galáxia local.
E enquanto continuamos a procurar sinais de inteligência extraterrestre usando esses instrumentos aprimorados, sempre podemos nos assegurar de que o Universo é realmente um lugar realmente MUITO grande. Como disse o famoso Carl Sagan, falecido - "Se estamos sozinhos no Universo, com certeza parece um terrível desperdício de espaço".
Ou, se você preferir uma abordagem mais clara e ambígua, é bom lembrar as palavras do falecido (e igualmente grande) Arthur C. Clarke - “Existem duas possibilidades: estamos sozinhos no universo ou não estamos. . Ambos são igualmente aterradores.
Pelo que sabemos, pode não haver escassez de ETIs por aí, e talvez não devamos ter pressa em encontrá-las. Pelo que sabemos, eles são incrivelmente avançados e não têm medo de derrubar alguns formigueiros! Ou é possível que eles não tenham pressa de nos encontrar; e dado o nosso histórico, quem pode culpá-los?
Enquanto isso, a pesquisa continua! E não deixe de conferir este vídeo informativo do TED-Ed sobre sondas von Neumann:
