Kybernetická dlouhověkost předpokladem pro mezihvězdné cestování

Dodejme, že nejbližší hvězda Alpha Centauri je od nás vzdálená 4,4 světelných let a dosud nejrychlejší prostředek, který člověk kdy stvořil, by tam letěl 70.000 roků. Tím prostředkem je myšlena sonda Voyager, která se dokáže pohybovat rychlostí až 61.000 km/h.

Tento příspěvek čerpá z článku uveřejněného 23. září 2011 v magazínu H+, jehož autorem je Keith Wiley, vědecký pracovník astronomické sekce Univerzity ve Washingtonu, jehož specializací je masivně paralelní zpracování obrazových dat v rozsáhlých počítačových klastrech.

Je velmi nepravděpodobné, že bychom někdy vyslali lidské bytosti za hranice sluneční soustavy.

„Je velmi nepravděpodobné, že bychom někdy vyslali lidské bytosti za hranice sluneční soustavy. Ne kvůli tomu, že by to bylo v podstatě nemožné nebo nadměrně složité, ale jednoduše proto, že technologie, které dokáží tyto snahy elegantně obejít, přijdou dříve, než se do takové mise vůbec pustíme,“ říká v úvodu svého článku Keith Wiley, který dále uvádí dvě technologie, které podle něj naruší plánování klasických misí: (1) Silná umělá inteligence, tedy počítače a roboti obdařeni lidskou úrovní duševních schopností (dále jen AGI) a (2) Mind uploading, tedy přenos mysli jednotlivých lidí do umělých systémů (dále jen MU). Plánování kosmického výzkumu by se proto mělo v následujících letech soustředit spíše na základní metody mezihvězdného pohonu a navigace, než na generační kosmické lodi (archy), sociální a psychologické problémy dlouhotrvajících cest, nebo cestování ve stavu hibernace či bezvědomí.

Historie příchodu technologického pokroku

Keith se nejdříve pokouší objasnit zákonitosti, podle kterých určité technologie musely předcházet jiným. Jako že luk a šíp musely být vynalezeny dřív než letadlo a podobně. A přichází s třemi hlavními argumenty, proč by měly být některé technologie očekávány dříve než ostatní.

Za prvé, některé vynálezy jsou přímým předpokladem pro ostatní. Fyzikální podstata dřívější technologie může být součástí pozdější technologie (jako je např. kolo k vozu), případně se může stát zásadním nástrojem k vývoji následné technologie (podobně jako kleště a šroubováky pro elektroniku nebo manžety pro tavení kovu a skla).

Dalším důvodem je, že některé technologie vyžadují větší a více organizované společnosti a to jak z důvodů financí tak fyzické realizace. Stavbu malého člunu může zvládnout jednotlivec, ale vybudování velké zaoceánské lodi vyžaduje vyspělou ekonomiku, mnoho pracovních sil, zkušené vedení a centralizované řízení projektu.

V posledních letech zaznamenáváme dosažení nutného celospolečenského měřítka k aktivnímu výzkumu AGI a MU, které představují zřejmou ekonomickou výzvu v kontrastu s vývojem mezihvězdného pohonu, který nemůže tak snadno využít tangenciálního výzkumu v jiných odvětvích, oproti trvalému pokroku AGI a MU jako vedlejšího produktu počítačové umělé inteligence a neurologického výzkumu. Toto vysvětlení proto nabízí jakýsi vhled do základních tezí Keithova článku.

Je tu ještě třetí důvod proč by některé technologie měly přijít později než ostatní: jsou v zásadě mnohem komplikovanější, buď vyžadují mnohem sofistikovanější porozumění přírodním fyzikálním principům, nebo nemohou být realizovány aniž bychom předtím zvládli extrémně složité výrobní technologie.

Základní metody mezihvězdného pohonu sice vycházejí z technologií, které jsou jednodušší než AGI nebo MU, nicméně délky letů by byly tak extrémně dlouhé (desítky tisíc let), že technologické výzvy zařízení umožňující dlouhověkost se upřednostňují samy o sobě. Pokročilejší návrhy pohonu sice nabízí výrazné zkrácení cestovních časů, ale jsou zatím pouze v teoretické rovině a mají tudíž ještě velmi daleko k praktické realizaci. A navíc cestovní časy v řádu stovek let jsou stále problematické, jak bude popsáno dále.

Budoucí technologie relevantní pro mezihvězdné cestování

Hlavní myšlenkou Keithova článku je dokázat, že AGI nebo MU přijdou dříve než technologie pro mezihvězdné lety s lidskou posádkou, jako jsou mezihvězdný pohon a navigace, hardware s dlouhou dobou životnosti, schopnost zvládat více-generační společenstva tvořící posádky takovýchto misí a další.

Má-li AGI nebo MU přijít dříve, je velmi pravděpodobné, že se pak asi nebudeme obtěžovat posílat ke hvězdám lidi z masa a krve. Odeslání AGI a MU je prostě mnohem jednodušší. Důkazy proto najdeme v samotných dějinách dobývání vesmíru, kdy mise s lidskou posádkou dosud vždy předcházely robotické přístroje a sondy. Ty totiž oproti lidem nabízejí řadu význačných výhod. Jejich hmotnost sice nemusí být zrovna nižší než hmotnost samotného člověka, u lidských posádek je však zapotřebí počítat s nároky na poměrně velký obývací prostor, jídlo a vodu, vzduch, topení, chlazení, atmosférický tlak, radiační ochranu, gravitaci resp. metody resistence svalová atrofie, omezení při vystavení účinkům zrychlení a tento výčet by mohl ještě pokračovat. Kromě toho počítače a roboti mohou přímo využívat snadno dostupných zdrojů energie jako např. elektřinu z jaderných reaktorů. Transformace této energie do potravin by totiž zahrnovala nezbytnou ztrátu účinnosti.

Navíc je zde otázka udržení duševního zdraví během takto extrémně dlouhodobých misí. Zatímco někteří odborníci pokládají naše současné psychologické znalosti za dostatečné, jiní jim zas až tolik nedůvěřují a tvrdí, že tu nikdy předtím nic takového nebylo. Psychologické dopady vědomí, že život daného jedince a vlastně celého společenství tvořícího posádku více-generační lodi je jen drobným mezistupněm k multi-tisíciletému cíli stanoveného dávno ztracenými předky a jehož ovoce budou sklízet vzdálení potomci, jsou přinejmenším nejasné. Případná vzpoura nabírá v tomto kontextu zcela novou úroveň. Nejde ovšem o to, že by multi-generační výpravy byly nutně nemožné, ale spíše o to, že dřívější příchod AGI a MU zcela zamezí takovýmto scénářům.

Při stručném porovnání AGI vs MU, je třeba zdůraznit, že MU nabízí prakticky všechny výhody AGI (kromě jiných také všechny výhody konvenčních robotických sond uvedených výše) - plus jednu zásadní výhodu navíc: MU není pouhým naším nástrojem či prodlouženou rukou. Jsme to přímo mi sami jen v jiné formě, v digitální reprezentaci. Existují dva důvody, proč jsme následovali robotické sondy na Měsíc. První je celkem pragmatický. Lidé mají oproti robotům dosud přece jen řadu výhod pokud jde o jejich fyzické schopnosti, inteligenci a okamžité rozhodování. Tyto výhody by ale měly postupně mizet s tím, jak se bude vyvíjet umělá inteligence a schopnosti robotických těl. Druhý důvod je spíše sentimentální. Nestačí nám prostě podívat se na měsíc prostřednictvím kamer a dalších nástrojů a externích rozšíření. Chceme si na vlastní kůži vyzkoušet jeho nízkou gravitaci, projít se po jeho povrchu a cítit jemný prach pod chodidly, vzhlédnout vzhůru a vidět na vlastní oči matičku Zemi. Tento bezprostřední pocit dobrodružství z objevování zůstane zřejmě v jádru lidské existence navždy. MU nabízí právě takovouto možnost. Vyslání MU-transformovaných osob ke hvězdám v podstatě znamená, že tam poletíme mi sami.

Téma osobní identity při MU může být celkem diskutabilní. Mnoho lidí je přesvědčeno, že to, co vznikne když absolvujete MU již nejste ve skutečnosti vy, ale jen vaše napodobenina, pošpiněná ve svých duševních a psychologických schopnostech. Tedy něco horšího, co bychom měli nenávidět. Někteří lidé zase říkají, že mysl, která při procesu MU vznikne nemůže být v pravém slova smyslu plnohodnotným lidským vědomím a že se v nejlepším případě jedná o dvojníka nebo filozofické zombie (tedy že i přes navenek přesvědčivé vnější chování, není nikdo doma, resp. nejsou uvnitř žádné vědomé zkušenosti). Někteří lidé jdou ještě dál a věří, že nemůžeme uvažovat ani o iluzi MU, že vědomé chování vycházející z něčeho jiného než je mozek je zcela vyloučeno. Takovéto filozofické meandry jsou fascinující a tomu, kdo nehodlá MU jen tak bezděčně zavrhnout, můžeme doporučit níže uvedené odkazy, na kterých je problematika MU rozebrána do vyčerpávajících detailů. Prozatím považujme možnost MU za teoreticky možnou a dostupnou v blízké budoucnosti (v tomto století).

Tuto diskuzi nelze považovat za řádnou a úplnou bez zohlednění možností pozastavené animace resp. dočasného pozastavení životních funkcí doprovázené ztrátou vědomí. To je oblíbený motiv mezihvězdných sci-fi, v poslední době se ale o této technologii celkem vážně uvažuje v souvislosti s nasazením ve vojenských operacích, kdy by se aplikovala raněným do té doby, než by se dostali do nemocnice. Výhody pro mezihvězdné lety, jsou zřejmé: mnohem menší nároky na prostor, což může snížit požadavky na zdroje (jak hmoty, tak energie), přirozenou odolnost vůči chladnějším teplotám, snadnější stínění proti záření (v důsledku menších prostor) a úplné odstranění všech zmiňovaných sociálních a psychologických problémů. Navíc byl v této technologii již učiněn značný pokrok. Mohla by tedy pozastavená animace skutečně přijít včas a být vážnou konkurencí AGI a MU pokud jde o mezihvězdné cestování? Této otázce se věnuje závěrečná část tohoto příspěvku.

Pravděpodobné pořadí příchodu technologií

Pozastavená animace nejspíš přijde s určitým předstihem před AGI a MU. V roce 2011 byla totiž již schválena první klinická studie. Je tedy velmi pravděpodobné, že tato technologie bude v době, kdy plánujeme první mezihvězdné mise, kompletně připravena. Nicméně, pozastavená animace ani AGI nebo MU nestačí. Potřebujeme mezihvězdný pohon a navigaci. To bude pravděpodobně poslední technologie, která přijde na řadu. Vědci podávají pravidelně zprávy o trvalém pokroku v robotice a umělé inteligenci a mnozí z nich dokonce vážně spekulují o AGI a MU. Je sice pravda, že v těchto tématech existují velké neshody, ale přítomnost probíhajícího výzkumu a pravidelné diskuse o těchto technologiích ukazuje, že jejich plány jsou v plném proudu. Na druhou stranu, žádný odborník v jakékoli oblasti nenabízí nejmenší předpoklad, že by ve srovnatelném časovém rámci byla zahájena stavba první mezihvězdné kosmické lodi. DARPA proto právem vyzívá k akci.

Časový rozdíl mezi potenciálním příchodem prvních tří technologií (AGI, MU a pozastavené animace) a poslední (pohon / navigace) může být obrovský - v řádu několika desítek let, možná i více než století. Naše první mise ke hvězdám tedy rozhodně nemůžeme očekávat v příštím půlstoletí (upřímně řečeno, budeme rádi, když se dostaneme na Mars). I když by AGI a MU mohly přijít také mnohem později než odhadují ty nejoptimističtější předpovědi. pořád je zde dostatečný prostor přijít do nejbližší mezihvězdné mise. Ten, kdo by chtěl vyvrátit tvrzení, že AGI nebo MU budou předcházet mezihvězdnému pohonu, by musel být k příchodu AGI nebo MU značně pesimistický – v současnosti se totiž zdá, že mají náskok několika desítek let.

V důsledku toho, i kdyby pozastavená animace přišla před AGI a MU, což je po pravdě řečeno nejpravděpodobnější pořadí událostí, je stále ještě poměrně irelevantní ji upřednostňovat v diskusi pro mezihvězdné lety, protože v době, kdy budeme schopni tyto lety realizovat, již budou s největší pravděpodobností k dispozici jak AGI tak MU a jejich výhody převáží nejen nad hibernací, ale také nad pozastavenou animací. Jen namátkou, funkce růstu materiálních potřeb v závislosti na počtu členů posádky je v případě elektronické posádky značně pomalejší než u lidské posádky. Vezměme si dále, že ne pro každou mysl musíme nutně s sebou vézt robotické tělo, tím se výrazně snižuje průměrná hmotnost na jednotlivce. Řadu robotických orgánů bude také zjevně možno vyrobit až na místě určení z dostupných místních surovin.

Velká část výše uvedených úvah vychází z předpokladu, že příchod technologie mezihvězdného pohonu je očekáván mnohem později než AGI a MU. Tento předpoklad vyplývá z pozorování všeobecných názorů odborníků v této oblasti. Například, Seth Shostak, šéf SETI Institute, hledání počítačové inteligence pro tyto účely obhajuje. Na stole je v současné době řada projektů. Některé z nich jsou přitom celkem jednoduché, spoléhají na tradiční vědu a techniku, stále se ale ani zdaleka neblíží ke svým prvním implementacím. Samozřejmě, cestovní časy, které pro mezihvězdné cestování nabízí, patří k těm nejdelším a kladou tudíž požadavky resp. výzvy směrem k řešení psychologických rizik dlouhotrvajících letů, a ke zkoumání stavu hibernace či pozastavené animace (potenciálně desítky tisíc let). Pak jsou zde pokročilejší návrhy, které více či méně hodnověrně zkracují čas cestování, nicméně problémy s dlouhodobým cestováním vlastně jen zmírňují. V odhadovaném pořadí proveditelnosti to jsou: iontové pohony a gravitační prak, jaderné štěpení, solární plachty, energie z fúze, energie antihmoty. Žádná z těchto metod ale rozhodně nebude pro mezihvězdné lety připravena dříve než v druhé polovině tohoto století, a to pouze ve své nejjednodušší proveditelné podobě, tedy s nejdelšími cestovními časy. Z dlouhodobé časové perspektivy však není důvod pochybovat o tom, že by některé z uvedených technologií nefungovaly.

Závěr

Účelem Keithova článku rozhodně není odradit zájem veřejnosti od mezihvězdného cestování. Právě naopak, plně se hlásí k lidem, jako je Steven Hawking, který neústupně tvrdí, že jedinou šancí na dlouhodobé přežití lidstva je expandovat za hranice zeměkoule a sluneční soustavy. Na závěr shrnuje: „Když se podíváme dopředu v řádu staletí či tisíciletí a uvažujeme o dlouhodobém osudu lidstva. Jak bude naše civilizace vypadat v daleké budoucnosti? Budeme stále omezeni na tuto jedinou planetu? Bude nám stačit omezený prostor naší sluneční soustavy? Osobně bych se domníval, že se buď odvážíme dále do galaxie, nebo nakonec podlehne vlastní nudě a postupnému zániku, třetí alternativa, že bychom na věky prosperovali uvnitř ohraničeného prostoru naší sluneční soustavy, se mi ale zdá opravdu neudržitelná. Musím proto pochválit organizaci DARPA za projekt „100 Year Starship Study“ zmíněný v úvodu, který podporuje růst veřejného zájmu o problematiku mezihvězdných letů. Nicméně buďme v našich plánech realističtí v souladu s nejpravděpodobnějšími okolnostmi, za kterých se naše eventuální migrace bude konat. Význam přijetí realistického pohledu k dané otázce je zřejmý: budeme-li směřovat naše zájmy tam, kde je předpokládaný cíl, máme velkou šanci na úspěch. Případná expanze lidstva za hranice naší sluneční soustavy je totiž patrně jedním z nejdůležitějších dlouhodobých cílů našeho druhu především v tom, že výsledek takového úsilí nakonec rozhodne o našem přežití. Buď se budeme rozvíjet a rozšiřovat nebo vyhyneme.“

Jak bude vítězná strategie vypadat a zda bude počítat s využitím silné umělé inteligence či mind uploadingu bychom se měli dozvědět po datu 11.11.2011, kdy by DARPA měla výsledek soutěže „100 Year Starship Study“ oznámit.