«Машина фон Ноймана» представляет собой саморепродуцирующийся аппарат. Что же под этим конкретно понимается?
Некий ракетообразный аппарат стартует с Земли, покидает пределы нашей Солнечной системы и направляется к ближайшему от нас Солнцу — так называемой проксима Центавра — удаленному от нас на расстояние около четырех световых лет. Во время полета аппарат включает особые сенсорные приборы, которые определяют, есть ли в окрестностях проксима Центавра планеты, а если да, то если ли у таких планет хотя бы подобие экосферы. И если не будет обнаружено ни одной планеты, на которой не слишком жарко и ни слишком холодно, аппарат продолжает свой полет, отправляясь на поиски планеты, условия на которой были бы близки к земным. Как только «машина фон Ноймана» обнаружит подходящую планету, она автоматически возьмет курс на нее. Приблизившись к планете, от аппарата отделится спускаемый отсек, который совершит мягкую посадку на ее поверхности.
На борту «машины фон Ноймана» будут находиться специальные манипуляторы для забора проб, различные измерительные приборы, небольшая плавильная установка и мощный компьютер, управляющий работой всей бортовой аппаратуры. С борта спускаемого отсека будет спущен миниатюрный автомобиль (нечто вроде лунохода), его щупы пробурят почву и возьмут пробы грунта, датчики произведут анализ состава атмосферы и, естественно, определят, существуют ли на данной планете формы жизни, а если да, то какие. Шаг за шагом «машина фон Ноймана» приступит к производству чугуна и стали, начнет изготовлять небольшие шестерни и прокладывать линии электропередачи. На это потребуются многие века, но дело в том, что «машина фон Ноймана» рассчитана на огромный ресурс. Даже если пройдет 10000 лет, машина успеет воссоздать свою копию и отремонтировать себя, заменив поврежденные при посадке узлы. Так появятся уже не одна, а две «машины фон Ноймана». Они стартуют к неведомым мирам, и каждая из них возьмет курс на какое-нибудь новое Солнце. Таким образом, за многие миллионы лет «машины фон Ноймана» смогут обследовать весьма значительный сектор Млечного Пути. Но на этом дело не окончится: «машины фон Ноймана» будут продолжать «размножаться» вечно, пока не охватят всю Вселенную.
Все затраты, которые человечеству придется выделить на создание сети «машин фон Ноймана», ограничатся расходами на строительство первого экземпляра.
Впрочем, Иоганн фон Нойман и сам понимал, что создание «машины фон Ноймана» — дело абсолютно нереальное. Создание подобной системы в пятидесятые годы выглядело чистой утопией. А сегодня?
За последние два десятилетия развитие компьютерных технологий достигло такого прогресса, о котором Иоганн фон Нойман не мог и мечтать. Уже в середине восьмидесятых годов появились персональные компьютеры с оперативной скоростью в несколько мегафлопов (флоп = число операций в секунду. Мегафлоп = 1 миллион операций в секунду). Спустя десять лет скорость работы достигла уже нескольких гигафлопов (гигафлоп = 1 миллиард операций в секунду), а через несколько лет появились системы со скоростью в десятки гигафлопов. Сегодня уже созданы компьютеры со скоростью 100 гигафлопов, и разрабатывается система мощностью 1 террафлоп (террафлоп = 1 биллион флопов). В недалеком будущем появятся компьютеры, оперативная скорость которых будет измеряться десятками террафлопов. Рука об руку с повышением оперативной скорости развивается и миниатюризация. Специалисты считают вполне возможным создание компьютера с оперативной скоростью 1 террафлоп величиной со спичечную головку.
Другая технология, которая куда меньше известна широкой общественности, — это так называемая «нанотехнология». Единица нанометр представляет собой 1 миллионную часть миллиметра, то есть поистине крошечную величину. Однако при таких микроскопических размерах вполне возможно работать и даже создавать мельчайшие «строительные элементы». Это явление и получило название нанотехнологии. Так, например, в научно-исследовательском центре в Карлсруэ изготовлена никелевая шестерня, диаметр которой — 130 микрометров (1 микрометр (микрон) = 1000 нанометров). На воздухе эта микроскопическая шестерня вращается со скоростью 100000 об/мин. Или другой пример: в некоторых университетах США, в которых применяются «нанотехнологии», установлены микрофильтры настолько мелкие, что они способны улавливать даже самые крохотные бактерии. Специалисты пророчат этой лилипутьей механике громадное будущее. Данная технология может применяться для создания газовых фильтров, в микроробототехнике или даже медицине. Вскоре нанотехнология будет использоваться для создания миниатюрных кардиостимуляторов, искусственных поджелудочных желез или наноочистителей, которые, перемещаясь по кровеносным сосудам, будут очищать их стенки от известковых осаждений. Цель подобной нанотехнологии — создание миниатюрных электронных и механических приборов, способных проникать везде и всюду.