Wie kann man die Beziehung zwischen exponentieller Entwicklung und Weltraumforschung und Konsequenzen für zukünftige Prognosen herstellen? [geschlossen]

Wie lange könnte es dauern, das Sonnensystem zu kolonisieren – und wie kann man eine möglichst fundierte Vermutung anstellen?

Einerseits wissen wir, dass wir noch ganz am Anfang der Entwicklung von Technologien stehen, die das Leben im Weltraum nachhaltig machen.

Beispielsweise hat das kürzlich aktualisierte Programm der NASA zu ISRU (in-situ, dh Vor-Ort-Ressourcennutzung) Blue Origin und anderen Zuschüsse gewährt, um zu untersuchen, wie Sauerstoff und Methan vor Ort für die Treibmittelproduktion produziert werden könnten.

  • ... suchte die Agentur nach drei Arbeitsbereichen, die sich auf die Herstellung von Treibmitteln und anderen Verbrauchsmaterialien für Explorationsmissionen konzentrierten, wobei Wasser aus außerirdischen Böden und Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre verwendet wurden.*

Realistische Schätzungen erfordern mindestens mehrere Jahrzehnte technologischen Fortschritts, wie hier :

Um etwas tatsächlich praktisch Nützliches herzustellen, würde es mindestens mehrere Jahrzehnte dauern , um beispielsweise eine konstante Versorgung mit Zellen für eine expandierende Weltraumkolonie bereitzustellen .

Aber dann gibt es die Hypothese über das exponentielle Tempo der technologischen Entwicklung, die nicht nur auf dem Mooreschen Gesetz basiert, sondern auch auf der wachsenden Häufigkeit wissenschaftlicher Entdeckungen und der Geschwindigkeit der Interaktion. Im Extremfall könnte eine technologische Singularität stattfinden , also ein Wendepunkt in der Menschheitsgeschichte, nach dem wir nicht vorhersagen können, was passiert.

Daraus folgt, dass beispielsweise ein Jahr in der Zukunft in Bezug auf den technologischen Fortschritt einem Jahrzehnt in der Vergangenheit entsprechen könnte.

Das erscheint mir wie ein Widerspruch, bei dem ich nicht sicher bin, wie ich damit umgehen soll.

Meine Frage ist, wie man dieses Dilemma formalisieren kann, um die Wahl auf einer argumentativen Basis zu treffen, oder welche Quellen es zu diskutieren gilt , da ich derzeit über Folgendes nachdenke und mir keine solidere Argumentation als reine Spekulation sicher bin.

  • Option 1. Es gibt keine wirklich exponentielle Entwicklung, die von den Befürwortern der Technischen Singularität vorgeschlagen wird, entweder stagniert sie aufgrund begrenzter Forscher und Gelder, vielleicht ist es eine Art Pareto-Prinzip, das immer mehr Wirkung zeigen wird. (siehe Bild unten aus dem Buch Singularity is Near ) Hinweis: Der Plot ist ein Multiplot aus verschiedenen Quellen.

von *Singularity is near*

  • Option 2. Es gibt tatsächlich eine exponentielle Entwicklung und in den nächsten Jahren werden so viele Durchbrüche kommen, dass das, was wir für mehrere Jahrzehnte halten, tatsächlich nur mehrere Jahre sind, und demnach könnten interstellare Reisen sogar bis 2050 möglich sein (denn die Jahre 2045-2050 sind nett des gefalteten Äquivalents von beispielsweise 1990-2030). In diesem Fall stellt sich die Frage, was der Durchbruchspfad sein könnte.

  • Möglichkeit 3 . Da das Problem der Weltraumkolonisierung exponentiell komplex ist, ist „mehrere Jahrzehnte“ eine lineare Zeitachsenentwicklung, die sich aus der exponentiellen Technologieentwicklung ergibt, die auf ein exponentielles Problem trifft.

UPD Ich bin mit den bisherigen Antworten recht zufrieden. Die Quintessenz der Antwort scheint zu sein: „Die Hypothese über die exponentielle Entwicklung ist nicht wahr, weil sie nur ein Teil der logistischen Kurve ist.

Was ist Ihre eigentliche Frage?
danke @L.Dutch, ich versuche, eine Wahl für zwei zu treffen, aber auf argumentativer Basis (für die ich nach Ressourcen suche, falls bekannt)
Die Handlung, die Sie angeben, kann unmöglich richtig sein. Das geschätzte Alter des Universums liegt bei etwa 14 Milliarden Jahren (vor 1,4 bis 10 Jahren), Menschen (Australopithecus) existieren vor vielleicht 10 Millionen Jahren (1, 7) und die geschriebene Geschichte liegt nicht länger als 8000 Jahre zurück (8, 5). Ereignisse vor der 1e10-Linie sollten eigentlich nicht existieren. Außerdem ist es ein Log-Log-Diagramm, das einen linearen Trend zeigt. Normalerweise weist dies auf eine polynomische (=nicht exponentielle) Beziehung hin, bei der die Ordnung des Polynoms aus der Steigung der Geraden bestimmt werden kann, aber da die Skalen sicherlich falsch sind, ist dies im Moment nicht möglich.
@GretchenV die Handlung ist insofern korrekt, als sie auch vormenschliche Ereignisse zeigt; Die Legenden beziehen sich nicht auf Ereignisse, sondern auf verschiedene Quellen dieser Zeitlinie. Alle sagen, dass die Zeit bis zum nächsten Ereignis exponentiell abnimmt. - zumindest habe ich die Handlung so beschrieben.
@J.Doe Aber sicherlich sind der Urknall, die Inflationsperiode (über die wir wirklich sehr wenig verstehen), die Genesung unserer Galaxie, die Geburt des Sonnensystems, um nur einige zu nennen, wirklich astronomische Ereignisse und haben sehr wenig zu tun mit der technologischen Entwicklung? Tatsächlich würden astronomische Ereignisse mit der Zeit immer seltener werden.
@GretchenV stimme deinem Punkt zu. Macht Kurzweils Buch tatsächlich BS?
@J.Doe Ich habe das Buch nicht gelesen, also kann ich es unmöglich sagen. Wenn seine Schlussfolgerungen ausschließlich auf dieser Grafik beruhen, würde ich es sicherlich als schlampiges Denken bezeichnen.
Ich lehne dies ab, weil 1) die erhabene, übermäßig anspruchsvolle und komplizierte Art und Weise, wie es geschrieben ist, es für jeden außer dem Originalposter schwer zugänglich macht, und SE soll für alle sein, einschließlich Personen, die die Frage später lesen 2) die "Optionen" sind zu einfach und versuchen, den sehr komplexen Prozess der menschlichen Entwicklung herunterzuspielen und zu extrapolieren, während sie gleichzeitig mögliche äußere Einflüsse und Ereignisse ignorieren. 3) den Test „Schreibe ein Buch“ nicht besteht. Menschliche Entwicklung – und Spekulationen darüber werden Bände füllen .
Für @GretchenV ist die Handlung so menschenzentriert wie die alte Astronomie von Ptolomy. Wenn wir nicht die erste oder fortschrittlichste Spezies sind, die derzeit im Universum existiert, dann ist die Handlung völlig falsch, da die technologische Entwicklung tatsächlich vor 10 Milliarden Jahren oder was auch immer stattfand. Selbst wenn wir die erste/einzige intelligente Spezies sind, ist die Bildung eines unbedeutenden gelben Sterns in einer unbedeutenden Spiralgalaxie zusammen mit der Entstehung des Universums in einem Kontinuum ... seltsam? Warum sollte dieses astronomische Ereignis außer der Tatsache, dass sich Menschen dort entwickelt haben, von Bedeutung sein?
@GretchenV, ich denke, du meinst die Koaleszenz, nicht die Genesung, oder?
@MichaelK hat das Intro der Frage überarbeitet, um den Gedankengang besser zu veranschaulichen.

Antworten (3)

Ich denke, Sie extrapolieren Trends, wo es keinen Raum für Extrapolationen gibt.

Computer scheinen dem berüchtigten (und empirischen) Mooreschen Gesetz zu folgen :

Die Anzahl der Transistoren in einem dichten integrierten Schaltkreis verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre.

Tja, wenn das auch für die Raumfahrt gilt, dann müsste die Reise zum Mond, die 1969 3 Tage gedauert hat, jetzt eine halbe Minute dauern, was nicht der Fall ist. Und das Apollo-Programm, das damals 25 Milliarden Dollar kostete, wenn die Preise dem gleichen Mooreschen Gesetz gefolgt wären, würde heute etwa so viel kosten wie ein kleines Privatflugzeug.

Es stimmt zwar, dass wir im Bereich der integrierten Schaltungen einem exponentiellen Wachstum folgen, aber das gilt nicht für andere Bereiche. Ich würde sogar sagen, dass das Feld eine Ausnahme unter den anderen Feldern ist, die in ihrer Entwicklung normalerweise der logistischen Kurve folgen ( Quelle des Bildes ).

Logistische Kurvenform

Sie weisen also effektiv auf Option zwei hin, obwohl es bei der exponentiellen Entwicklung, auch bekannt als Geheimdienstexplosionshypothese, nicht nur um Moores Gesetz geht, sondern um den Ereignishorizont, dh eine exponentiell wachsende Anzahl von Erfindungen und Entdeckungen. Das heißt, Sie können das Argument imho nicht nur auf das Moores-Gesetz beschränken. Sicherlich ist die Zahl der Raumsonden in letzter Zeit stark gewachsen, aber die Technologie scheint noch langsam voranzukommen.
Auch das Mooresche Gesetz verlangsamt sich in letzter Zeit erheblich, da einige große technologische Durchbrüche in der Herstellung erforderlich sind, um Transistoren immer kleiner zu machen, was die Kosten in die Höhe treibt. Es ist natürlich möglich, die Chips größer zu machen, was eine Möglichkeit ist, mit den Erwartungen Schritt zu halten. Letztendlich gibt es eine harte Grenze, da die Merkmalsgröße als Atombreite gezählt wird und sich mehreren Einheiten nähert, anstatt der mehreren Zehn, bei denen sie jetzt liegt (5 nm ~ 50 Atombreite).
@J.Doe, nichts von dem, was ich gesagt habe, weist auf Option zwei hin.
@L.Dutch ähm, tut mir leid, natürlich meinte ich, dass Sie sich auf Option 1 (EINS) beziehen - nur ein Gedankenfehler
Diese Antwort weist auf Option 1 hin, und ich stimme ihr zu. Moores Gesetz war eine Ausnahme, und es brach zusammen (früher war es "alle 18 Monate"). Der technologische Fortschritt kann und wird oft durch Ressourcenknappheit oder sozioökonomische Störungen gebremst. "Singularität" ist eine Hypothese, die auf einer Extrapolation weit über die verfügbaren Daten hinaus basiert.

Die Befürworter der technologischen Singularität stützen ihre Schlussfolgerungen auf fehlerhafte Prämissen, der Graph, auf dem die Hypothese postuliert wird, enthält eine voreingenommene Auswahl wichtiger Paradigmenwechsel, aber die meisten der sogenannten Paradigmenwechsel vor 10e4 Jahren sind kosmologische, astronomische, geologische und biologische Ereignisse und nichts mit technologischem Fortschritt zu tun haben und die argumentiert werden können, im Laufe der Zeit tatsächlich weniger ereignisreich zu werden, sobald der anthropozentrische Standpunkt entfernt wird (wir blicken in der Zeit zurück, und je weiter Sie zurückblicken, desto schwieriger ist es, solide Beweise dafür zu liefern, dass ein Ereignis ist tatsächlich eingetreten). Wenn es so etwas wie exponentielles Wachstum gibt, wird dies hauptsächlich durch das anhaltende exponentielle Wachstum der Zahl der Menschen angeheizt (aber auch das wird aufhören müssen, sobald die Ressourcen zur Erhaltung der Menschheit erschöpft sind).

Es kann postuliert werden, dass der Fortschritt in einem Technologiefeld tendenziell der logistischen Kurve mit einer scheinbar exponentiellen Kurve am Anfang folgt, die dann ins Stocken gerät, wenn immer mehr Perfektion immer mühsamer wird. Krieg ist eigentlich eine großartige Möglichkeit, die verfügbaren Mittel für technologischen Fortschritt zu erhöhen und auch für Paradigmenwechsel, völlig neue Technologien, die das Spielfeld verändern und andere Anwendungen und Denkweisen ermöglichen (z. B. Dampfmaschine versus Verbrennungsmotor).

Die Weltraumkolonisation in ihrem gegenwärtigen Zustand braucht einige dieser Paradigmenwechsel. Die Technologie ist im Wesentlichen die gleiche (wenn auch stark verbessert) wie die V2-Rakete des Zweiten Weltkriegs in Deutschland. Es reicht nicht aus, Menschen oder Ausrüstung in großer Zahl zum und vom Weltraum zu transportieren. Langfristiger Aufenthalt (Monate bis Jahrzehnte) außerhalb der Van-Allen-Gürtel ist ein weiteres Problem (Strahlung!). Außerdem müssen wir etwas Nützliches im Weltraum tun, d. h. ein wirtschaftliches Angebot, das eine große Rendite verspricht. Es mag zunächst ungewiss sein, aber es muss sicherlich vorhanden sein.

Selbst wenn wir davon ausgehen, dass die Rate, mit der wir Wissen aufgrund von Technologie entdecken können, exponentiell wächst, werden Sie mehrere natürliche Engpässe haben, die eine echte exponentielle Expansion verhindern. Höchstwahrscheinlich wird es zu einer Sättigung kommen, wie L. Dutch betont.

Hier ist eine lange Liste all der grundlegenden Dinge, die das exponentielle Wachstum begrenzen können, obwohl es noch viele andere gibt.

Zuerst . Ihnen werden die Leute ausgehen, um die Recherche durchzuführen. Jeder Mensch hat Grenzen in dem, was er tun kann, und es gibt Grenzen für die Anzahl der Menschen, die wir aufgrund von Ressourcen haben können. Sie denken vielleicht, aber wir können in den Weltraum expandieren! Aber auch da wird es Grenzen geben. Wie wäre es mit Computern? Auch damit gibt es Probleme.

Zweitens , Computer. Aber Computer können immer stärker werden und Probleme lösen, von denen wir nicht einmal träumen!? Zwei Probleme. Erstens: Wenn nur der Computer die Entdeckungen kennt und versteht, was nützt uns das dann? Sie werden Computer/Roboter brauchen, um Menschen als Hersteller, Denker, Reisende und schließlich alles zu ersetzen. Das setzt voraus, dass Computer sogar exponentiell wachsen können.

Zweitens gilt das Mooresche Gesetz nicht mehr. Daher muss eine weitere Methode zur Verbesserung der Computertechnologie finanziert werden. FYI Quantum Computing hat auch Einschränkungen und kann sich nicht ewig verbessern. Viele Einschränkungen wurden bereits identifiziert, wie Quanteneffekte, die die Mindestgröße von Quantencomputern begrenzen.

https://www.technologyreview.com/s/601441/moores-law-is-dead-now-what/ https://www.scientificamerican.com/article/end-of-moores-law-its-not- nur über physik/

Drittens gibt es eine Wartezeit für die Bereitstellung und Erstellung neuer Geräte. Vielleicht haben Sie viele neue Erkenntnisse, die Sie anwenden möchten. Aber um neueres Wissen zu erlangen, benötigen Sie neue und immer bessere Geräte, mit denen Sie das Universum beobachten und die neuen Daten erhalten können, um Ihr exponentielles Wachstum in der Forschung voranzutreiben. Es gibt Einschränkungen bei der Herstellung. Wenn also die Innovation zu schnell wird, wird viel Zeit damit verbracht, darauf zu warten, dass Dinge gebaut werden.

Viertens werden die Entdeckungen irgendwann zu mächtig und der Maßstab zu groß sein. Ihre menschlichen Forscher werden also die Grenze dessen erreicht haben, was ihnen moderne Geräte sagen können, und sie werden nicht in der Lage sein, neuere, verbesserte Geräte zu entwickeln. Der Umfang der Ressourcen und anderer Anforderungen wird so groß sein, dass die Entdeckungen nicht praktikabel sind.

Ich gebe Ihnen als Beispiel den Kugelblitz, auch bekannt als Black Hole Star Engine. Wir wissen, dass es theoretisch möglich ist, aber die Menge an Energie, die erforderlich ist, um eines zu erschaffen, übersteigt bei weitem alles, was unsere Zivilisation erschaffen kann, dass wir mit diesem Wissen nichts anfangen können. Es ist mächtiges Wissen, aber nicht praktisch nützlich.

Wie kann man die Beziehung zwischen exponentieller Entwicklung und Weltraumforschung und Konsequenzen für zukünftige Prognosen herstellen? [geschlossen]
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v