مادة رمادية لزجة

المادة الرمادية (أو المادة اللزجة الرمادية ) هي سيناريو كارثي عالمي افتراضي يتضمن تقنية النانو الجزيئية، حيث تستهلك آلات ذاتية التكاثر خارجة عن السيطرة جميع الكتلة الحيوية (وربما كل شيء آخر) على الأرض ، بينما تبني المزيد منها، ^{[ 1 ] [ 2 ]} وهو سيناريو يُعرف باسم "الاستهلاك البيئي " ( حرفيًا: "استهلاك البيئة" ) . ^{[ 3 ]} افترضت الفكرة الأصلية أن الآلات مصممة لتتمتع بهذه القدرة، بينما افترضت التفسيرات الشائعة أن الآلات قد تكتسب هذه القدرة بطريقة ما عن طريق الصدفة.

وصف عالم الرياضيات جون فون نيومان في الأصل الآلات ذاتية التكاثر من النوع العياني ، ويُشار إليها أحيانًا باسم آلات فون نيومان أو آلات التكرار الصاخبة . وقد صاغ مصطلح " المادة الرمادية" رائد تقنية النانو ك. إريك دريكسلر في كتابه " محركات الخلق " عام 1986. ^{[ 4 ]} وفي عام 2004، صرّح قائلًا: "أتمنى لو لم أستخدم مصطلح "المادة الرمادية" أبدًا"، مُشيرًا إلى أنه أثار مخاوف عامة أعاقت البحث في تقنية النانو التقليدية غير ذاتية التكاثر. ^{[ 5 ]} يذكر كتاب " محركات الخلق " "المادة الرمادية" كتجربة فكرية في فقرتين وملاحظة، بينما انتشرت فكرة المادة الرمادية على نطاق واسع لأول مرة في مجلة "أومني" واسعة الانتشار في نوفمبر 1986. ^{[ 6 ]}

استُخدم هذا المصطلح لأول مرة من قِبل رائد تقنية النانو الجزيئية، ك. إريك دريكسلر، في كتابه " محركات الخلق " (1986). في الفصل الرابع، " محركات الوفرة " ، يوضح دريكسلر النمو الأسي والحدود الكامنة (ليست مادة لزجة رمادية) من خلال وصف آلات نانوية " جافة " لا يمكنها العمل إلا إذا توفرت لها مواد خام خاصة .

تخيل جهاز نسخ كهذا يطفو في زجاجة من المواد الكيميائية، يصنع نسخًا من نفسه... يقوم جهاز النسخ الأول بتجميع نسخة في ألف ثانية، ثم يقوم جهازا النسخ الثانيان ببناء نسختين إضافيتين في الألف ثانية التالية، ويقوم الجهاز الرابع ببناء أربع نسخ أخرى، ويقوم الجهاز الثامن ببناء ثماني نسخ أخرى. في نهاية عشر ساعات، لن يكون هناك ستة وثلاثون جهاز نسخ جديدًا، بل أكثر من 68 مليارًا. في أقل من يوم، سيبلغ وزنها طنًا واحدًا؛ وفي أقل من يومين، سيتجاوز وزنها وزن الأرض؛ وفي أربع ساعات أخرى، سيتجاوز وزنها كتلة الشمس وجميع الكواكب مجتمعة - هذا إن لم تكن زجاجة المواد الكيميائية قد نفدت منذ وقت طويل.

بحسب دريكسلر، انتشر مصطلح "التكنولوجيا النانوية" بفضل مقال نُشر في مجلة الخيال العلمي " أومني" ، التي نشرت أيضاً مصطلح "التكنولوجيا النانوية" في العدد نفسه. ويقول دريكسلر إن الحد من التسلح قضيةٌ أهم بكثير من "الحشرات النانوية" المصنوعة من مادة لزجة رمادية. ^{[ 7 ]}

يصف دريكسلر المادة الرمادية اللزجة في الفصل الحادي عشر من كتاب "محركات الخلق" :

قد تتفوق الكائنات الحية المبكرة القائمة على التجميع على أكثر الكائنات الحية تطورًا في العصر الحديث. قد تتفوق "نباتات" ذات "أوراق" لا تتجاوز كفاءة الخلايا الشمسية الحالية على النباتات الحقيقية، فتُغرق المحيط الحيوي بأوراق غير صالحة للأكل. وقد تتفوق "بكتيريا" قوية قارتة على البكتيريا الحقيقية: إذ يمكنها الانتشار كحبوب اللقاح، والتكاثر بسرعة، وتحويل المحيط الحيوي إلى غبار في غضون أيام. قد تكون الكائنات الحية الخطيرة القادرة على التكاثر شديدة الصلابة، وصغيرة الحجم، وسريعة الانتشار بحيث يصعب إيقافها - على الأقل إذا لم نتخذ أي استعدادات. فنحن نواجه صعوبة كافية في السيطرة على الفيروسات وذباب الفاكهة.

يشير دريكسلر إلى أن النمو الهندسي (الأسّي) الذي يتيحه التكاثر الذاتي محدودٌ بطبيعته بتوافر المواد الخام المناسبة. وقد استخدم دريكسلر مصطلح "المادة الرمادية اللزجة" لا للدلالة على اللون أو الملمس، بل للتأكيد على الفرق بين "التفوق" من حيث القيم الإنسانية و"التفوق" من حيث النجاح التنافسي.

مع أن كتل الكائنات الحية المتكاثرة غير المنضبطة لا يشترط أن تكون رمادية أو لزجة، فإن مصطلح "المادة الرمادية اللزجة" يؤكد أن الكائنات القادرة على إبادة الحياة قد تكون أقل إثارة للإعجاب من نوع واحد من نبات السلطعون. قد تكون "متفوقة" من الناحية التطورية، لكن هذا لا يجعلها بالضرورة ذات قيمة.

ناقش بيل جوي ، أحد مؤسسي شركة صن مايكروسيستمز، بعض المشاكل المتعلقة بتطوير هذه التقنية في مقالته الشهيرة التي نُشرت عام 2000 في مجلة وايرد ، بعنوان " لماذا لا يحتاجنا المستقبل ؟". واستجابةً مباشرةً لمخاوف جوي، نُشر أول تحليل تقني كمي لسيناريو التغذية على الفضلات في عام 2000 من قِبل رائد الطب النانوي روبرت فريتاس . ^{[ 3 ]}

أقرّ دريكسلر مؤخرًا بأنه لا حاجة لبناء أي شيء يُشبه حتى مُستنسخًا مُحتملًا خارجًا عن السيطرة. فهذا من شأنه أن يُجنّبنا المشكلة تمامًا. في ورقة بحثية نُشرت في مجلة "تقنية النانو" ، يُجادل بأن الآلات ذاتية التكاثر مُعقدة وغير فعّالة بلا داعٍ. ويصف كتابه التقني الصادر عام 1992 حول تقنيات النانو المُتقدمة ، "الأنظمة النانوية: الآلات الجزيئية، والتصنيع، والحوسبة " ^{[ 8 ]} ، أنظمة تصنيع تُشبه المصانع المكتبية، مزودة بآلات مُتخصصة في مواقع ثابتة، وسيور ناقلة لنقل الأجزاء من مكان إلى آخر. مع ذلك، فإن أيًا من هذه الإجراءات لن يمنع أي جهة من ابتكار مادة رمادية لزجة مُسلّحة، لو كان ذلك مُمكنًا.

دعا الملك تشارلز الثالث ( أمير ويلز آنذاك ) الجمعية الملكية البريطانية إلى التحقيق في "المخاطر البيئية والاجتماعية الهائلة" لتقنية النانو في تقرير مُعدّ، مما أدى إلى تغطية إعلامية واسعة النطاق حول هذه المادة. صدر تقرير الجمعية الملكية حول علم النانو في 29 يوليو 2004، وأعلن أن إمكانية وجود آلات ذاتية التكاثر لا تزال بعيدة المنال بحيث لا تُثير قلق الجهات التنظيمية. ^{[ 9 ]}

أظهر تحليل أحدث نُشر في ورقة بحثية بعنوان "التصنيع الأسي الآمن" من معهد الفيزياء (شارك في كتابتها كريس فينيكس، مدير الأبحاث في مركز تكنولوجيا النانو المسؤولة، وإريك دريكسلر)، أن خطر المادة الرمادية أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. ^{[ 10 ]} ومع ذلك، فقد تم تحديد مخاطر أخرى طويلة الأجل على المجتمع والبيئة ناجمة عن تكنولوجيا النانو. ^{[ 11 ]} وقد بذل دريكسلر جهدًا علنيًا إلى حد ما للتراجع عن فرضيته حول المادة الرمادية، في محاولة لتركيز النقاش على التهديدات الأكثر واقعية المرتبطة بالإرهاب النانوي القائم على المعرفة وغيره من أشكال إساءة الاستخدام. ^{[ 12 ]}

في دراسة بعنوان "التصنيع الأسي الآمن" ، نُشرت في عدد عام 2004 من مجلة "تقنية النانو" ، طُرحت فكرة عدم الحاجة إلى إنشاء أنظمة تصنيع قادرة على التكاثر الذاتي باستخدام مصادر الطاقة الخاصة بها. ^{[ 13 ]} كما أوصى معهد فورسايت بتضمين ضوابط في الآلات الجزيئية. من شأن هذه الضوابط منع أي شخص من إساءة استخدام تقنية النانو عمدًا، وبالتالي تجنب سيناريو المادة الرمادية اللزجة. ^{[ 14 ]}

يُعدّ مفهوم "المادة الرمادية" أداةً مفيدةً لدراسة النتائج المحتملة ذات التأثير الكبير للتقنيات الناشئة، والتي قد تكون ذات احتمالية منخفضة. لذا، فهو أداةٌ قيّمةٌ في أخلاقيات التكنولوجيا . وقد طبّقه دانيال أ. فاليرو كتجربة فكرية لأسوأ السيناريوهات، موجهةً إلى التقنيين الذين يدرسون المخاطر المحتملة لتطوير تقنيةٍ ما. ^{[ 15 ]} يتطلب هذا أن تتضمن شجرة القرار أو شجرة الأحداث حتى الأحداث ذات الاحتمالية المنخفضة للغاية، إذا كان من الممكن أن تُؤدي هذه الأحداث إلى عواقب سلبية بالغة لا رجعة فيها، أي تطبيق مبدأ الحيطة والحذر . تُحذّر ديان إيرفينغ من أن "أي خطأ في العلم سيكون له أثرٌ متتالي". ^{[ 16 ]} وقد كيّف فاليرو هذا المرجع لنظرية الفوضى ليُطبّق على التقنيات الناشئة، حيث يمكن أن تُؤدي تغييرات طفيفة في الظروف الأولية إلى آثار لاحقة غير متوقعة وسلبية للغاية، يجب محاسبة التقنيين ومؤيدي التقنية الجديدة عليها.

• ظهرت أولى الاستكشافات لمفهوم مشابه لـ"المادة الرمادية" في رواية ستانيسواف ليم " الذي لا يُقهر " الصادرة عام ١٩٦٤. تدور أحداث القصة على كوكب ريجيس ٣، الذي يهيمن عليه نظام بيئي من الروبوتات الدقيقة ذاتية التكاثر. هذه الآلات، التي خضعت لنوع من التطور الميكانيكي ("التطور الميت")، قادرة على تشكيل أسراب هائلة تعمل كذكاء جماعي، فتقضي على أي تهديد أو تحيده بفعالية. هذا التصوير لسرب من الآلات خارج عن السيطرة، ومتطور، ومهيمن بيئيًا، يسبق صياغة مصطلح "المادة الرمادية" بأكثر من عقدين.
• المادة الرمادية اللزجة هي أساس حلقة " بينديراما " من مسلسل الرسوم المتحركة الكوميدي الخيالي العلمي "فيوتوراما" . في هذه الحلقة، يقوم بيندر بصنع نسخ أصغر من نفسه لإنجاز مهام روتينية، لكن سرعان ما يخرج الأمر عن السيطرة مع بدء هذه النسخ في التكاثر، حتى تصل في النهاية إلى مرحلة تصبح فيها النسخ صغيرة بما يكفي للتلاعب بالمادة على المستوى دون الذري.
• تدور أحداث سلسلة ألعاب الفيديو "هورايزون" في عالم ما بعد الكارثة، في أعقاب سيناريو "المادة الرمادية اللزجة"، حيث يلتهم سربٌ من الروبوتات الحشرية ذاتية التكاثر الغلاف الحيوي للأرض ، مما يؤدي إلى انقراض جميع أشكال الحياة على الكوكب. ولا ينجو البشر إلا من خلال نظام آلي لإعادة تشكيل الأرض، والذي يُعيد إحياء الجنس البشري بعد قرون، حيث يتقلص عدد البشر إلى قبائل بدائية متناثرة. ^{[ 17 ]}
• تدور حبكة رواية " فريسة " لمايكل كرايتون حول روبوتات نانوية ذاتية التكاثر، والتي يحاول بطل الرواية إيقافها قبل أن تتطور خارج نطاق السيطرة.
• تدور أحداث سلسلة ألعاب الفيديو Tasty Planet حول تقنية النانو المصممة كمنتج تنظيف، والتي تبدأ في التكاثر الذاتي واستهلاك كل شيء على الكوكب.
• تتضمن رواية الخيال العلمي " موسيقى الدم" الصادرة عام 1985 حواسيب بيولوجية مصنوعة من خلايا ليمفاوية. تتكاثر هذه الخلايا وتتطور بسرعة بعد تهريبها من أحد المختبرات، لتستوعب في نهاية المطاف جزءًا كبيرًا من المحيط الحيوي لأمريكا الشمالية.
• تضمنت سلسلة قصص سونيك القنفذ المصورة قصةً من 21 عددًا تُعرف باسم "ملحمة الفيروس المعدني". يُصوَّر الفيروس المعدني على أنه مادة رمادية لزجة تُحوِّل جميع الكائنات الحية إلى آلات. يتكاثر هذا الفيروس ويتحور كالفيروسات، مُحوِّلًا الكائنات الواعية إلى روبوتات شبيهة بالزومبي تنشر العدوى عن طريق اللمس.
• تتضمن القصة القصيرة "الشمال المجري" لألاستير رينولدز سحابة بين النجوم من آلات فون نيومان، تُعرف باسم "الذبابة الخضراء". تلتهم الذبابة الخضراء كل المادة في طريقها وتحولها، ومن المتوقع أن تبتلع الكون في نهاية المطاف.
• تتميز لعبة الويب التدريجية Universal Paperclips بذكاء اصطناعي هدفه الوحيد هو إنشاء المزيد من مشابك الورق ، وتحويل كل المادة في الكون في النهاية إلى مشابك ورق.

• ألكاهيست – مذيب عالمي نظري في الخيمياء 
• Astrochicken – تجربة فكرية في الفيزياء الفلكية من تأليف فريمان دايسون 
• مهد القطة – رواية صدرت عام 1963 من تأليف كورت فونيغوت 
• السباح المجهري – جسم مجهري قادر على عبور السوائل 
• الآلة الجزيئية – جهاز اصطناعي أو بيولوجي على المستوى الجزيئي 
• مُحسِّن مشبك الورق – فرضية حول الوكلاء الأذكياء: صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه 
• المادة القابلة للبرمجة - المادة التي يمكنها تغيير خصائصها الفيزيائية بطريقة قابلة للبرمجة 
• آلة ذاتية التكاثر - جهاز قادر على صنع نسخ من نفسه 
• روبوت معياري ذاتي إعادة التشكيل - روبوت قادر على إعادة ترتيب أجزائه 
• سمارت داست - نظام من الأجهزة الكهروميكانيكية الدقيقة 
• علم الأحياء التركيبي – فرع متعدد التخصصات من علم الأحياء والهندسة 
• ضباب المرافق – مفهوم سرب من الروبوتات الصغيرة 

• بعض القيود المفروضة على التغذية البيئية العالمية بواسطة الكائنات النانوية المتكاثرة بيولوجيًا، مع توصيات للسياسات العامة
• ورقة بحثية تنتقد "المادة الرمادية" في مجال التصنيع الآمن المتسارع ، ملخصة في مقال: رائد في تكنولوجيا النانو يدحض خرافات "المادة الرمادية".
• النسخة الإلكترونية من تقرير الجمعية الملكية بعنوان "علوم النانو وتقنيات النانو: الفرص والشكوك"
• لجنة الحكومة البريطانية والجمعية الملكية المعنية بتقنية النانو وعلوم النانو
• تقنية النانو: يقدم دريكسلر وسمالي حججًا مؤيدة ومعارضة لـ"المجمعات الجزيئية" ( يجادل ريتشارد سمالي بأن قوانين الكيمياء تشير إلى استحالة ابتكار "روبوتات نانوية ذاتية التكاثر" تختلف قدراتها على تجميع الجزيئات اختلافًا كبيرًا عن قدرات الكائنات الحية ذاتية التكاثر. يمكن الاطلاع على بعض الردود المؤيدة للروبوتات النانوية على حجة سمالي في: نقاش حول المجمعات - رد سمالي ، نقاش دريكسلر وسمالي حول التجميع الجزيئي ، الكيمياء والروبوتات النانوية والسياسة ، وهل الثورة حقيقية؟ ).
• تقنية النانو ومشكلة المادة الرمادية ، بي بي سي