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    • 中国的FAST望远镜或许可以看到外星人的冯·诺依曼机

      中国的FAST望远镜或许可以看到外星人的冯·诺依曼机插图

      关于费米悖论,最具有挑战性的问题之一是,为什么指数级扩张的上级文明到现在还没有占领宇宙。

      可自我复制的机器人,通常被称为冯·诺伊曼机的设想,几十年来,一直是科幻小说的主题之一。但是到目前为止,在小说领域之外,还从来没有任何证据表明它们的存在。

      这可能是因为我们没有花时间去寻找它们,而这有可能随着中国最新的五百米孔径球面射电望远镜(FAST)而改变。

      根据计算,这个巨大的新观测平台可能能够探测到离太阳相对较远的冯·诺伊曼机群。

      由格鲁吉亚第比利斯自由大学的Zaza Osmanov博士进行的计算表明,高度先进文明的冯·诺伊曼探测器群可能在FAST的焦点——无线电频带中可见。

      Osmanov博士使用两个框架来约束潜在的解。第一个是卡达舍夫文明的概念,而另一个是冯·诺依曼机的热能和电磁辐射轮廓估计。

      卡达舍夫量表是一个广为人知的概念,它关注的是文明的整体能量使用效率,不同的文明里程碑(第一类、第二类或第三类)分别与一个行星、一颗恒星和一个星系的全部能量输出相关。目前,人类文明被认为是在卡达舍夫量表的0.75级左右。

      但是鉴于人类在地球上发展的时间相对有限,如果银河系其他地方有生命存在,那么很有可能它有更长的时间来进行进化和发展。更长的技术发展时间导致一个文明更有可能达到K-II(恒星能量)甚至K-III(星系能量)的水平。

      二级文明,很可能已经发展出可自我复制的机器,如冯·诺伊曼探测器。

      一旦技术诞生,几乎不可能把它再塞回去。哪怕只有一个高级文明将它们释放到银河系,冯·诺依曼机很可能会无限吞噬,无限复制。

      不过,根据博士的说法,我们至少能够看到提前预知灭亡的命运。像所有不完美的系统一样,这些自我复制的机器会发出某种形式的辐射,经过一些简化的假设,博士计算出这种辐射应该在无线电频谱中可见。

      具体来说,它将恰好落在FAST设计用来接收的频谱中间。

      不过,探测到一个机器人集群只是稍有帮助–知道你能在多远的地方探测到它要有用得多。 就像对待有潜在危险的小行星一样,越早让我们意识到即将到来的厄运越好——说不定可以想点办法。

      为了尝试计算距离,博士做了一些比较简化的假设,比如根据文明所达到的卡达舍夫水平,可以预期的最大功率输出。

      有了这些额外的假设,博士发现,FAST有可能检测到第二类和第三类文明的自我复制机器人群。

      考虑到FAST的预期灵敏度,对于二级文明来说,它们的冯·诺依曼机应该能够在大约16000光年内被我们发现,这意味着最接近银河系的15%范围内可见。

      另一方面,三级文明创建的机器将有可能在4亿光年的范围内被探测到,这就包括了大多数 “附近”星系。

      到目前为止,Osmanov博士的论文仅发表在arXiv上,还没有被学术期刊所接受。但它仍然提供了一个有趣的思想实验,并指出了一些类似黑天鹅事件的潜在检测机制。

      虽然知道我们能够在毁灭前,借助FAST提前看到未来的命运,是一件令人欣慰的事,但仍然存在这样的问题:如果我们没有发现任何危险,那又意味着什么?这对我们在宇宙中的地位或机器自我复制技术的发展意味着什么?

      广东·东莞
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