Биофизик Алекс Коувалд из Ньюкаслского университета (Великобритания) объяснил причину, по которой Вселенная не может быть заполнена зондами фон Неймана — самовоспроизводящимися машинами, которые самостоятельно распространяются, размножаются и эволюционируют по мере освоения ими окружающего пространства. Посвященный этому исследованию препринт опубликован на сайте arXiv.org.
Концепцию самовоспроизводящихся машин (которые в том числе могут представлять собой искусственный интеллект) предложил американский математик Джон фон Нейман. Применительно к исследованию космического пространства ее рассмотрели другие ученые и писатели-фантасты. В случае, если такие зонды будут двигаться со скоростью, в десять раз меньшей скорости света в вакууме, расселиться по Млечному Пути они смогут за полмиллиона лет.
Между тем, человек до сих пор не обнаружил зондов фон Неймана во Вселенной и, в частности, в Солнечной системе. Причиной этого могут быть два обстоятельства. Во-первых, их может не существовать во Вселенной (и, вероятнее всего, цивилизаций, которые могли бы их создать). Во-вторых, они могут не давать себя обнаружить (цивилизация, их создавшая, прогрессивнее человечества и поэтому наверняка сможет этого добиться).
В своем исследовании Коувалд попробовал показать невозможность существования зондов фон Неймана, которые смогли бы распространиться по Галактике и Вселенной. Для этого ученый рассмотрел пример самоорганизующейся модели, эволюционирующей с течением времени. Ее развитие, как следует из выводов биофизика, неизбежно столкнется с ошибками, которые приведут к невозможности устойчивого развития и существования системы: зонд сломается и не сможет воспроизвести свою копию.
Это означает, что самоорганизующиеся машины будут не в состоянии распространиться достаточно далеко от своего первоисточника. Ковалд полагает, что во Вселенной все же могут существовать зонды фон Неймана, однако в этом случае они будут локализованы в непосредственной близости (по сравнению с масштабами галактики) от своего источника рождения. Человечество может с ними встретиться только в случае, если Земля располагается в непосредственной близости от них.
Работа биофизика позволяет объяснить парадокс Ферми, согласно которому в случае, если бы во Вселенной или Галактике существовало множество разумных цивилизаций, они были бы заметны человеку. Ранее ученые предложили другое объяснение этого парадокса, согласно которому контакту землян с инопланетянами мешают гигантские космические расстояния и относительно небольшая вероятность зарождения жизни даже на землеподобной планете.