Selama 1940-an, ilmuwan Hungaria-Amerika John von Neumann mengembangkan teori matematika tentang bagaimana mesin dapat terus-menerus mereproduksi diri mereka sendiri. Karya ini memunculkan ide "von Neumann probe", kelas probe antarbintang yang mereplikasi diri sendiri (SRP) yang dapat digunakan untuk melakukan segalanya mulai dari menjelajahi Semesta hingga menabur benihnya dengan kehidupan dan campur tangan dalam evolusi spesies.
Beberapa secara alami menyarankan bahwa ini menjadi fokus penelitian SETI, yang akan memerlukan mencari tanda-tanda pesawat ruang angkasa yang mereplikasi diri di galaksi kita. Tapi seperti yang selalu terjadi dengan proposal seperti ini, Fermi Paradox akhirnya menegaskan kembali dirinya dengan mengajukan pertanyaan kuno - "Di mana semua orang?" Jika ada peradaban asing di luar sana, mengapa kita tidak menemukan bukti SRP mereka?
Menurut Duncan H. Forgan, seorang peneliti di Pusat Sains Exoplanet Universitas St. Andrews di Inggris, jawabannya bisa jadi bahwa penyelidikan ini pada akhirnya berubah menjadi probe pemangsa (alias penggerek) dan akhirnya menghancurkan diri mereka sendiri. Forgan mempresentasikan argumen ini dalam sebuah penelitian, berjudul "Perilaku Predator-Prey dalam Replikasi Antarbintang Antarbangsa", yang baru-baru ini muncul di pra-cetak online.
Gagasan untuk mengganti sendiri mesin adalah waktu yang dihormati, dengan referensi yang berasal dari abad ke 17 filsuf René Descartes. Menurut sebuah anekdot populer, Descartes menceritakan kepada Ratu Christina dari Swedia bahwa tubuh manusia pada dasarnya adalah sebuah mesin. Sang ratu kemudian diduga menunjuk jam di dekatnya dan memerintahkan Descartes, "memastikan bahwa itu mereproduksi keturunan."
Namun, John von Neumann yang pertama kali mengusulkan kerangka kerja konseptual untuk mesin kinematik yang akan mampu mereplikasi dirinya sendiri. Selama serangkaian kuliah yang disampaikannya pada tahun 1948 dan 1949, ia membagikan konsepnya tentang mesin yang menggunakan ruang stok suku cadang untuk membuat mesin yang identik berdasarkan program yang disimpan dalam rekaman memori.
Setelah selesai, assembler akan menyalin isi pita memorinya ke duplikat, yang kemudian akan mulai membangun mesin lain berdasarkan desain identik yang sama. Ide-ide ini nantinya akan dipopulerkan dalam sebuah artikel yang muncul dalam edisi 1955 Scientific American, berjudul "Manusia Dilihat sebagai Mesin" (ditulis oleh ilmuwan Hungaria-Amerika terkenal lainnya, John G. Kemeny).
Von Neumann kemudian akan memperbaiki proposal ini dengan mengembangkan model untuk replikator-diri berdasarkan otomat yang berfungsi pada tingkat sel, mereplikasi diri mereka sendiri secara eksponensial dan tanpa batas. Richard Feynman akan memperluas gagasan ini dengan kuliahnya di pertemuan American Physical Society (APS) di Caltech pada tahun 1959, "Ada Banyak Ruang di Bawah".
Kuliah ini akan menginspirasi Eric K. Drexler (sering disebut "bapak nanoteknologi") untuk mengusulkan idenya untuk perakit molekul dalam bukunya yang terkenal tahun 1986. Mesin Penciptaan: Era Nanoteknologi yang akan datang. Studi-studi ini dan lainnya mengindikasikan bahwa mesin replikasi diri tanpa akhir adalah suatu kemungkinan, yang secara alami memunculkan anggapan bahwa kecerdasan ekstra-terestrial canggih (ETI) mungkin telah melakukannya.
Di sinilah masalah SRP dan Fermi Paradox ikut bermain. Seperti yang dijelaskan Dr. Forgan kepada Space Magazine melalui email:
“Dorongan utama adalah bahwa jika SRP dapat dibuat, maka mereka harus dapat menjelajahi Galaxy dalam sekitar 10-100 juta tahun. Ini jauh lebih pendek dari usia Bumi, jadi semua hal dianggap sama, jika SRP dapat dibuat, maka kemungkinannya adalah galaksi akan sepenuhnya dieksplorasi berkali-kali, dan sebuah probe seharusnya berada di Tata Surya saat ini. Tapi kami tidak melihatnya! Jadi mengapa kita tidak melihat tanda-tanda SRP? "
Benar-benar sebuah pertanyaan yang valid, dan satu yang diyakini beberapa ilmuwan diatasi ketika ‘Oumuamua berlayar melalui Tata Surya kita. Setelah menganalisis perilakunya yang aneh, Shmuel Bialy dan Profesor Abraham Loeb dari Institut Harvard-Smithsonian for Theoretical Computation (ITC) dengan terkenal memberanikan diri bahwa ‘Oumuamua mungkin layar matahari atau sisa-sisa penyelidikan antarbintang.
Sayangnya, analisis selanjutnya menunjukkan bahwa objek misterius ini kemungkinan besar adalah fragmen dari komet yang hancur. Sementara sumber kekecewaan bagi banyak orang, cara ‘Oumuamua banyak menginspirasi dalam cara penelitian sangat mengesankan. Ini juga menyoroti betapa sulitnya pencarian bukti ETI. Karenanya mengapa teori yang diuji Forgan begitu menarik.
Mungkinkah kita tidak melihat bukti ETI karena bukti secara aktif menghapus dirinya sendiri (setidaknya sejauh menyangkut SRP)? Untuk menguji teori ini, Dr. Forgan menerapkan model yang didasarkan pada persamaan Lotka-Volterra (alias persamaan predator-mangsa) ke populasi teoritis SRP. Persamaan ini biasanya digunakan untuk menggambarkan dinamika sistem biologis di mana dua spesies berinteraksi.
Dalam kasus ini, persamaan tersebut disusun ulang untuk menggambarkan apa yang akan terjadi jika beberapa dari probe ini mulai mengamuk dan mulai memakannya sendiri. Seperti yang dijelaskan Forgan:
“Satu solusi untuk kurangnya SRP adalah bahwa SRP bermutasi saat mereka bereproduksi, dan berevolusi menjadi beberapa spesies. Jika satu spesies memangsa probe lain, maka total populasi dapat dikurangi dan upaya eksplorasi bisa gagal. Saya menyelidiki solusi ini menggunakan model ekologi predator-mangsa klasik, yang belum pernah diterapkan pada skala antarbintang sebelumnya. Ini seperti mempelajari ekologi beberapa pulau, dengan predator dan mangsanya adalah burung yang dapat terbang ke pulau-pulau terdekat. ”
Untungnya (atau sayangnya, tergantung pada sudut pandang Anda), hasil simulasi Forgan menunjukkan bahwa jika beberapa SRP tidak berfungsi dan mulai berperilaku seperti probe beserker, maka total populasi tidak akan terpengaruh secara drastis. Singkatnya, penyelidikan "mangsa" akan menemukan cara untuk bertahan hidup, sebagian besar berkat kemampuan mereka untuk bereproduksi.
"Saya menemukan bahwa populasi total probe bisa tetap sangat tinggi, bahkan dengan predator yang ada," katanya. "Ini tampaknya benar terlepas dari asumsi yang saya buat tentang seberapa 'lapar' predator itu, atau bagaimana probe bergerak tentang Galaxy."
Secara alami, temuan ini memiliki implikasi signifikan untuk hipotesis SRP dan bagaimana hubungannya dengan Fermi Paradox. Dan, sebagaimana dicatat, mereka dapat dilihat sebagai kabar baik dan buruk. Di satu sisi, itu menyelamatkan gagasan bahwa mungkin ada penyelidikan alien di luar sana untuk kita temukan. Di sisi lain, ini menimbulkan pertanyaan mengapa kami belum menemukan apa pun, sehingga menegaskan kembali Fermi Paradox yang sial. Atau seperti yang dikatakan Forgan:
“Bagi saya, ini membuat argumen SRP lebih kuat dari sebelumnya. Itu membuat satu solusi yang mungkin (solusi Predator-Prey) jauh lebih tidak layak sebagai sarana untuk menghilangkan SRP dari Bima Sakti. Kita harus berpikir lebih keras tentang mengapa kita tidak melihat tanda-tanda kehidupan cerdas di luar Bumi. "
Baik atau buruk, Paradox Fermi masih berlaku. Bagi banyak peneliti dan penggemar SETI, banyak harapan bergantung pada penyebaran teleskop ruang angkasa generasi mendatang di tahun-tahun mendatang. Ini termasuk yang ditunggu-tunggu James Webb Space Telescope (JWST) dan Wide-Field Infrared Space Telescope (WFIRST), penerus spiritual dan ilmiah untuk Hubble, Kepler, Spitzer, dan lain-lain.
Ada juga array berbasis-tanah seperti Teleskop Sangat Besar (ELT), yang Teleskop Tiga Puluh Meter (TMT), dan Teleskop Magellan Raksasa (GMT) yang akan mulai beroperasi pada tahun 2020-an. Dengan peningkatan kepekaan dan resolusi instrumen ini, para ilmuwan berharap untuk belajar lebih banyak tentang Alam Semesta dan banyak planet ekstrasurya yang ada di dalam galaksi lokal.
Dan sementara kita terus mencari tanda-tanda kecerdasan ekstra-terestrial menggunakan instrumen yang ditingkatkan ini, kita selalu dapat meyakinkan diri kita bahwa Semesta adalah tempat yang benar-benar, SANGAT besar. Seperti yang dikatakan almarhum, Carl Sagan yang agung - "Jika kita sendirian di Alam Semesta, ini sepertinya membuang-buang ruang."
Atau, jika Anda lebih suka mengambil hal-hal yang lebih jelas dan ambigu, ada baiknya untuk mengingat kata-kata almarhum (dan sama-sama hebat) Arthur C. Clarke - “Ada dua kemungkinan: apakah kita sendirian di Semesta atau kita tidak . Keduanya sama-sama menakutkan. ”
Sejauh yang kita ketahui, mungkin tidak ada kekurangan ETI di luar sana, dan mungkin kita tidak perlu terburu-buru menemui mereka. Sejauh yang kita tahu, mereka sangat maju, dan tidak takut merobohkan beberapa anthill! Atau mungkin mereka tidak terburu-buru untuk menemui kami; dan mengingat track record kami, siapa yang bisa menyalahkan mereka?
Sementara itu, pencarian berlanjut! Dan pastikan untuk melihat video TED-Ed informatif ini di probe von Neumann:
