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为什么我们没有看到机器人文明在宇宙中迅速扩张

导读 1950年,著名物理学家和核科学家恩里科·费米在洛斯阿拉莫斯实验室与同事坐下来共进午餐时,提出了他的著名问题:每个人都在哪里?简而言之

1950年,著名物理学家和核科学家恩里科·费米在洛斯阿拉莫斯实验室与同事坐下来共进午餐时,提出了他的著名问题:“每个人都在哪里?”简而言之,费米正在解决自从人类第一次认识到地球只是无限宇宙中的一个微粒以来一直困扰着他们的最重要的问题。考虑到宇宙的大小和年龄,以及生命成分似乎无处不在,为什么我们还没有发现地球以外智慧生命的证据?

自费米时代以来,这个问题已经催生了无数的解决方案,包括臭名昭著的哈特-蒂普勒猜想(即它们不存在)。其他解释强调太空旅行是多么困难,而且极其耗时和耗力,这就是为什么物种很可能定居在集群中(而不是银河帝国),以及我们如何更有可能找到他们的技术的例子(探测器和人工智能)而不是一个物种本身。在最近的一项OSF预印本研究中,数学家丹尼尔·瓦尔斯特罗姆(DanielVallstrom)研究了人工智能如何可能出于类似的动机避免在银河系中传播,从而解释了为什么我们也没有看到它们。

哈特-蒂普勒猜想起源于1975年,当时天文学家(兼白人民族主义者)迈克尔·贾特(MichaelJart)撰写了一篇题为“地球上不存在外星人的解释”的论文。哈特论点的核心是这样一种观念,即过去在银河系中出现的任何ETC都有足够的时间来发展星际旅行并在其他恒星系统中建立其文明的前哨基地。这些前哨站最终将把自己的飞船向外发射,导致覆盖银河系大部分地区的银河文明的创建。

大家都去哪了?

根据他的计算,蒂普勒确定,一个仅限于光速一小部分(10%)的文明可以在短短65万年内实现这一目标——早在生命和人类文明在地球上出现之前。鉴于没有任何文明存在的证据(哈特称之为“事实A”)这一事实意味着不存在ETC,并且人类在宇宙中是孤独的。1980年,物理学家和宇宙学家弗兰克·蒂普勒(FrankTipler)在他的论文《外星智能生物不存在》中进一步阐述了这一点,他在论文中采用了精确的计算和哥白尼原理。

该公理也称为宇宙学原理,指出地球和人类在看待宇宙方面都没有特权或独特的地位。换句话说,我们的星球、我们的系统和我们的物种代表了常态。在这种情况下,蒂普勒推测,ETC将得到自我复制的机器人探索者(冯·诺依曼探测器)的协助,这些机器人将从一个星系传播到另一个星系,从而促进后来定居者的到来。正如他所写:

“除了拥有与我们相当的火箭技术之外,从事星际通讯的物种似乎还拥有失败的复杂计算机技术……因此,我假设这样的物种最终将开发出一种自我复制的通用构建器,其智力可与我们相媲美。”达到人类水平……这样的机器与当今的火箭技术相结合,将使得在不到3亿年的时间内探索和/或殖民银河系成为可能。”

没有有机物,机器人

许多SETI研究人员都认为,人类不太可能与外星物种接触,但可以通过机器人使者了解它们的存在。这当然是有道理的。当你可以派遣自我复制的机器人时,为什么还要派遣载人任务进行充满危险且无法保证成功的多代星际航行呢?除了不易受到宇宙辐射的影响之外,这些探测器还可以无限地向外扩展,向遇到的任何人传递问候信息。

这一想法的支持者远非理论问题,而是指向我们自己向深空发射探测器的历史。自1972年以来,人类已经发射了5个目前(或注定要)进入星际空间的探测器:先锋10号和11号、航海家1号和2号以及新视野号。人们强烈考虑了外星人有一天可能拦截这些深空任务的可能性,从而导致了先锋奖章和航海者金唱片的创建。根据哥白尼原理,人类在短短五十年内向星际空间发射了五个探测器,这一事实意味着其他物种很可能在更长时间内一直在做同样的事情。

哈佛大学科学教授、伽利略计划创始人阿维·勒布(AviLoeb)在他的新书《星际穿越:寻找外星生命和我们在星空中的未来》中提出了这一论点。

“然而,SETI的传统方法仍然相当于等待手机响铃。要接收电磁信号,我们需要发送者使用与我们过去开发的类似的通信技术在光旅行时间之前发送该信号。世纪。这种情况发生的可能性非常大...我们坚持的时间越长,我们就越有可能将飞船送入星际空间。相反的逻辑也成立:任何与我们相似的文明都能够持续存在数百万年来很可能已经发射了数十亿艘这样的飞船。现在是科学家们刻意寻找它们的时候了。”

当然,这提出了一个问题:如果我们有可能找到智能文明的技术片段而不是文明本身的成员,为什么我们没有呢?

成为III型并不容易

针对哈特的“事实A”,许多针对费米悖论提出的解决方案都对地外文明试图在我们的银河系中传播的观点提出了质疑——哈特-蒂普勒猜想将这一点视为已成定局。其中包括杰弗里·A·兰迪斯(GeoffreyA.Landis)在1993年发表的一篇论文中提出的“渗透理论”,他认为物理定律将对物种的星际扩张程度施加限制。物种不再是均匀的扩张,而是更有可能向外“渗透”,从而受到扩张和收缩的影响。

兰迪斯研究的一个关键点是,地外文明之间不会存在“动机的一致性”,有些人选择冒险,另一些人选择“留在家里”。塞尔维亚天文学家和天体物理学家米兰·M·瑟科维奇(MilanM.Cirkovic)在其2008年的研究《反对帝国》中提出了另一项提议的决议。切尔科维奇使用两种模型来确定外星文明的行为——他称之为“帝国国家”或“城邦国家”模型——质疑一个物种是否总是由扩张驱动或优化驱动。

2019年,亚当·弗兰克教授和美国宇航局系外行星系统科学中心(NExSS)的同事发布了一项研究,他们认为,由于环境恶劣,星系的沉降也会以星团形式发生。弗兰克和他的同事以金·斯坦利·罗宾逊(KimStanleyRobinson)的小说《极光》命名,模拟了文明在银河系中的扩张将如何受到“极光效应”的限制,即由于本土物种的存在,宜居行星不适宜居住。

然而,在他的研究中,瓦尔斯特罗姆强调了机器人探索者的另一个动机来源:道德。请注意,这不是传统意义上的道德,而是确保长期生存的决策意义上的道德。正如他所解释的:

“从进化的角度来看,道德的基础可以解释为对合作问题的适应。从广义上理解‘进化’,满足进化应用条件的进化人工智能将受到与进化相同的合作进化压力。生物实体……增加物质资源获取带来的有益回报减少也表明,总体而言,没有动力殖民整个星系,从而为费米悖论提供了可能的解释。”

瓦尔斯特罗姆研究的核心理念是,先进社会最终将随着进化而产生超级人工智能——因为它们应该更安全、更高效、更灵活、更健康。在太空探索方面尤其如此,这会给生物实体带来相当大的危险。他进一步认为,只有当人们假设社会和超级人工智能“极其广泛”时,费米悖论才是矛盾的,这一点因三个原因而值得商榷。第一个与物质资源的利用有关,超过这一点,积累更多的回报就会递减。

瓦尔斯特罗姆说,这种递减效应最终将导致社会采取贸易、协作和再分配形式的合作。更进一步,瓦尔斯特罗姆认为,合作社会和超级人工智能需要一个充分的理由来追求指数增长并定居整个星系,最终形成卡尔达肖夫III型社会。此外,他认为进化不一定有利于快速或指数繁殖,正如三点所证明的那样。首先,出于数学原因,生活在表面上的实体只能以时间的函数快速传播,因为每个实体都占据一定的空间,而其他实体必须走得更远才能找到更多。

其次,瓦尔斯特罗姆认为生物进化如何强调“适应性”,即物种不断进化以适应(并填补生态位)环境。这并不一定有利于快速繁殖,当数量超过资源时,繁殖可能会出现适应不良。第三,还需要考虑文化演变和其他变化,例如人类生育率。他写道:“出生人数在2012年达到峰值,预计将继续减少,因此儿童数量在2017年达到峰值,预计将继续减少,因此预计人口数量将继续减少。”在几代人之内就会减少。”

那么所有的机器人都在哪里呢?

最后,我们应该在哪里寻找超级人工智能或机器人太空探索者的问题。首先,瓦尔斯特罗姆明确表示,先进文明和超级人工智能不太可能与我们联系,因为他们不太可能从中受益。简而言之,一个高度先进的物种没有什么理由去接触一个不太先进的物种,除非这样做的成本很小或者可以实现互惠互利。“例如,我们可能不会责怪旧社会或超级人工智能没有帮助恐龙或尼安德特人,”他写道。

那么,如果我们假设短期内不会收到他们的消息,那么人类如何寻找先进智能及其人工智能后代的证据呢?这就是动机和道德问题真正发挥作用的地方。假设我们也承认先进文明和超级人工智能并不是由指数增长的愿望驱动的,最终导致卡尔达肖夫第三型社会。在这种情况下,我们必须考虑其他更务实的问题。例如,瓦尔斯特罗姆认为超级人工智能可能会担心宇宙的最终命运,即所谓的“热寂”场景。

根据主要的宇宙学模型——拉姆达冷暗物质(LCDM)模型——宇宙最终将膨胀到宇宙微波背景(CMB)将退回到频谱的射电端,并且银河系以外的任何东西都将被覆盖。超出事件视界(因此是不可见的)。因此,超级人工智能可能会通过将星系团聚集在一起并延长恒星的寿命来为这种可能性做好准备(因为这也意味着它们的死亡)。正如瓦尔斯特罗姆所写,这代表了一项预测,有一天可能可供SETI研究人员检验:

“在所有其他条件相同的情况下,拥有更少和更大的星团可能会比拥有更多和更小的星团更好......[A]一个假设的例子,如果我们观察配置-在较低的红移,但不是在非常高的红移-在遥远的未来将产生有用的集群,并且在更大程度上超出我们的预期,那么也许我们可能会考虑这些观察结果可能是超级人工智能行动的迹象。此外,如果超级人工智能会屈服热死亡,那么他们可能可以尝试减少熵浪费,例如可能通过影响恒星形成。”

几十年来,搜寻外星智慧生物(SETI)一直遵循一些既定原则。其中包括这样一种观念,即智慧生命将遵循与人类相同的物理和技术原理(哥白尼原理),受到一系列动机的影响,并且可能比人类更古老、更先进。经过六十年的调查,有两件事没有改变:第一,我们还没有发现任何证据表明我们在宇宙中并不孤单;第二,我们仅仅触及了表面。

与此同时,提出可检验的预测和挑战旧假设的想法给我们带来了一些期待。得益于下一代望远镜、先进的分析以及对SETI项目不断增长的支持,我们最终可能有机会对它们进行全部测试。

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