Could human civilization eventually spread across the whole Milky Way galaxy? Could we move beyond our small blue planet to establish colonies in the multitude of star systems out there? This question's a pretty daunting one. There are around 300 billion stars in the galaxy, which is about 160,000 light-years across. So far we've sent a single spacecraft outside our solar system, trudging along at 0.006% of the speed of light. At that rate, it would take over 2.5 billion years just to get from one end of the galaxy to the other. And then there's the question of human survival. The gulf between stars is simply enormous. We couldn't live sustainably on most planets, and we require a lot of resources to stay alive. And yet, decades ago, scholars found that it's theoretically possible to not just spread human civilization across the galaxy, but to do so quite quickly, without breaking any known laws of physics. Their idea is based on the work of a mathematician named John von Neumann, who designed on paper machines that could self-replicate and create new generations of themselves. These would later come to be known as von Neumann machines. In the context of space exploration, von Neumann machines could be built on Earth and launched into space. There, the self-sufficient machines would land on distant planets. They would then mine the available resources and harvest energy, build replicas of themselves, launch those to the nearest planets, and continue the cycle. The result is the creation of millions of probes spreading outwards into the universe like a drop of ink in a fishbowl. Scholars crunched the numbers and found that a single von Neumann machine traveling at 5% of the speed of light should be able to replicate throughout our galaxy in 4 million years or less. That may sound like a long time, but when you consider that our universe is 14 billion years old, on a cosmic scale, it's incredibly fast - the equivalent of about 2.5 hours in an entire year. Creating von Neumann machines would require a few technologies we don't have yet, including advanced artificial intelligence, miniaturization, and better propulsion systems. If we wanted to use them to spread actual humans throughout the galaxy, we would need yet another technological leap - the ability to artificially grow biological organisms and bodies using raw elements and genetic information. Regardless, if in the last billion years an alien civilization created such a machine and set it multiplying its way toward us, our galaxy would be swarming with them by now. So then where are all these machines? Some astronomers, like Carl Sagan, say that intelligent aliens wouldn't build self-replicating machines at all. They might hurtle out of control, scavenging planets to their cores in order to keep replicating. Others take the machines absence as proof that intelligent alien civilizations don't exist, or that they go extinct before they can develop the necessary technologies. But all this hasn't stopped people from imagining what it would be like if they were out there. Science fiction author David Brin writes about a universe in which many different von Neumann machines exist and proliferate simultaneously. Some are designed to greet young civilizations, others to locate and destroy them before they become a threat. In fact, in Brin's story "Lungfish," some von Neumann machines are keeping a close watch over the Earth right now, waiting for us to reach a certain level of sophistication before they make their move. For now, all we have is curiosity and theory. But the next time you look at the night sky, consider that billions of self-replicating machines could be advancing between stars in our galaxy right now. If they exist, one of them will eventually land on Earth, or maybe, just maybe, they're already here.
Ar putea civilizația umană să se răspândească în toată galaxia Calea Lactee? Am putea să ne părăsim mica planetă albastră și să colonizăm multitudinea de sisteme solare existente? Aceste întrebări sunt foarte dificile. Sunt aproximativ 300 de miliarde de stele în galaxie, ce sunt împrăștiate pe o distanță de 160.000 de ani-lumină. Până acum am trimis o singură navă în afara sistemului nostru solar, cu o viteză de 0,006% din viteza luminii. În acest ritm ar avea nevoie de 2,5 miliarde de ani pentru a ajunge de la un capăt al galaxiei la celălalt. Apoi mai e întrebarea legată de supraviețuirea oamenilor. Distanțele dintre stele sunt enorme. Nu am putea supraviețui pe multe planete, și am avea nevoie de multe resurse pentru a rămâne în viață. Însă, acum câteva decenii, savanții au descoperit că e teoretic posibil nu doar ca umanitatea să se răspândească în toată galaxia, ci să o facă foarte rapid, fără să încalce nicio lege cunoscută a fizicii. Ideea lor e bazată pe munca matematicianului John von Neumann, care a proiectat pe hârtie mașinării ce se pot autoreplica și crea noi generații. Acestea au ajuns să fie cunoscute ca mașinăriile von Neumann. În contextul explorării spațiale, mașinăriile von Neumann pot fi construite pe Pământ și lansate în spațiu. De acolo, mașinăriile vor ajunge pe planete îndepărtate. Ele vor mina resursele disponibile și vor stoca energie, vor construi copii ale lor, le vor lansa către planetele apropiate, și vor relua ciclul. Rezultatul va fi crearea a milioane de sonde ce se răspândesc în univers ca o picătură de cerneală într-un acvariu. Savanții au calculat și au aflat că o singură mașinărie von Neumann ce călătorește cu 5% din viteza luminii ar putea ajunge în întreaga galaxie în 4 milioane de ani sau mai puțin. Asta poate părea mult timp, dar când te gândești că universul are 14 miliarde de ani, la scară cosmică, e incredibil de rapid, fiind echivalentul a 2,5 ore dintr-un an. Crearea mașinăriile van Neumann necesită câteva tehnologii pe care încă nu le avem, printre care inteligență artificială avansată, minituarizare și sisteme de propulsie mai bune. Dacă vrem să le folosim pentru a duce umanitatea în toată galaxia, vom avea nevoie de un alt salt tehnologic, abilitatea de a crește organisme biologice și corpuri folosind elementele de bază și informațiile genetice. Oricum, dacă în ultimul miliard de ani o civilizație extraterestră ar fi creat o astfel de mașinărie și ar fi lăsat-o să se multiplice, galaxia ar fi fost plină de ele până acum. Deci, unde sunt toate aceste mașinării? Unii astronomi, precum Carl Sagan, spun că extratereștrii nu ar construi mașinării ce se duplichează. Ele ar putea scăpa de sub control și ar distruge planetele pentru a se duplica. Alții consideră absența acestor mașinării ca o dovadă că civilizațiile extraterestre nu există, sau că dispar înainte să dezvolte tehnologiile necesare. Dar toate acestea nu au oprit oamenii să își imagineze cum ar fi ca acestea să existe. Autorul de literatură science fiction David Brin a scris despre un univers în care există diferite tipuri de mașinării von Neumann și se răspândesc simultan. Unele sunt construite să întâmpine civilizațiile tinere, altele să le identifice și să le distrugă înainte să devină o amenințare. De fapt, în povestea „Lungfish” a lui Brin, câteva mașinării von Neumann observă îndeaproape chiar acum Pământul, așteptând să atingem un anumit nivel tehnologic înainte să acționeze. Deocamdată tot ce avem e curiozitatea și teoria. Dar data viitoare când te uiți la cerul nopții, gândește-te că miliarde de mașinării ce se duplichează pot avansa între stelele din galaxia noastră chiar acum. Dacă există, una dintre ele va ajunge în cele din urmă pe Pământ,