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每当我们在漆黑如墨的夜晚仰望星空，脑子里都会冒出许多稀奇古怪的念头，那些闪烁的星星附近是否存在和地球一样的行星？行星上也有和人类相似的文明吗？它们到底有多发达？我们发射的无线电信号是否已经被它们接收到？为何还没有得到回复？
虽然恒星之间的距离普遍以光年计算，但宇宙已经有138亿年的历史，银河系132亿年前就已经诞生，太阳45亿年前就在银河系的猎户支臂出现，地球生命的进化历程更是长达35亿年——没有理由认为其它智慧生命不会在宇宙另一隅出现。
如果银河系中有个发达程度远超人类的文明派遣一个冯·诺依曼式探测器，能够从其他行星和小行星开采原材料并制造自己的复制品，探测器和它的复制品再不停地复制自己，探测器的数量就会呈指数增长——由1个变为2个，2个变4个，进而变成8个、16个，像病毒一样不断复制，在短短1000万年内，银河系内将布满这种可怕的机器！
那为什么我们至今没有在地球附近发现外星人的克隆工厂呢？科学家曾提出很多貌似合理的解释，比如外星探测器还在前往太阳系的途中，或者它们的形态远远超出我们的想象，也可能外星文明出于安全的考虑，根本就没有发射自我复制机器人。
最近英国科学家提出一个独特的观点，认为冯·诺依曼机器人的自我复制可能导致编码错误，产生类似基因突变的后果——某些机器人有可能进化为捕食者，依靠捕猎其它机器人来维持生存。机器人自相残杀的后果就是探测器总数始终无法达到令人恐怖的程度。
苏格兰圣安德鲁斯大学的天体物理学家Duncan Forgan提出利用生物学中的捕食者-食饵模型探索这一问题。Lotka-Volterra是研究捕食者与猎物相互作用，以及群体数量随时间波动的经典一阶微分方程。
Forgan表示，在假想的跨星际网络中，每颗恒星都有捕食者和猎物种群，它们和附近恒星的种群存在流通。通常Lotka-Volterra方程会产生振荡——有时掠食者的数量超过猎物，有时会出现相反情况。通过研究两个种群的局部生长模式，Forgan最终得到若干稳定的解决方案。结果显示，探测器总数虽然有所减少，但在整个银河系范围内仍然存在大量的自我复制机器人。
澳大利亚阿德莱德大学数学家Lewis Mitchell对此提出异议，认为Lotka-Volterra方程虽然考虑了四个因素：猎物的生长速度，捕食者捕杀猎物的速度，捕食者的死亡率，以及捕食者数量通过捕杀猎物而增加的速度，但Forgan模型中的参数根本不可能通过实验衡量。除此之外，一个高度发达的文明既然能制造冯·诺依曼机器人，那么也应该具备保护探测器免受随机错误影响的能力。
也许我们的确是银河系甚至宇宙唯一的外星人，也许高度发展的外星人不屑于与人类交流，也许地球是外星文明为人类划定的“保护区”，但随着我们对宇宙认知的加深，“费米悖论”的终极答案总有一天将浮出水面。
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本文选自：今日头条 |
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发表于 2019-3-21 21:35:18
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