Журнал «Вокруг Света» №11 за 2005 год

Как видите, целенаправленно сотворить вселенную, населенную Разумом, архисложно. Существует, однако, и другой путь — создание большого количества разных вселенных. Возможно, тогда какая-нибудь из них да и окажется подходящей для возникновения живых существ. Конечно, множество вселенных при этом будут «нежизнеспособны».

Если число звезд в Галактике и галактик в нашей Вселенной ограниченно, то число различных вселенных, по-видимому, бесконечно. И тогда, как бы ни была мала вероятность появления жизни в одной вселенной, в бесконечно большом количестве миров она возникает с вероятностью 100%.

Соотношение сил

Сегодня человечеству известно четыре вида сил: гравитационные, электромагнитные, слабые и сильные. Каждое из названных взаимодействий отвечает за свой участок явлений нашего Мира, но оказывается, малейшие изменения их величины существенно трансформируют нашу Вселенную. Впечатляющие результаты были получены М. Тегмарком, проанализировавшим возможные последствия от изменения величины констант сильного и электромагнитного взаимодействий. Эти константы равны в нашей Вселенной 0,1 и 1/137, и даже небольшое их изменение приводит к неустойчивости атомных ядер и короткой жизни звезд. По мнению В. Картера, аналогичные ограничения имеются и по части отношения массы электрона к массе протона. Причем в этом случае страдают устойчивость звезд и стабильность атомарных структур. Во всех такого рода исследованиях обнаруживаются некоторые области возможных значений разного рода констант, то есть наш Мир хоть и уникален, но вполне устойчив, и иногда небольшие изменения законов, правящих Вселенной, не совсем катастрофичны для разумной жизни.

Жизнь цивилизаций

Допустим, условия для возникновения разумной жизни созданы и возник Разум. Каковы дальнейшие перспективы у цивилизаций? Сколько их в наблюдаемой части Вселенной? С научной точки зрения здесь мы вступаем в наиболее спекулятивную область с удивительно бедным экспериментальным материалом. По большому счету, имеется всего два тривиальных факта: во Вселенной существует по крайней мере одна цивилизация — земная, и хотя свойства Вселенной, как предполагают ученые, одинаковы во всех ее уголках, следов других цивилизаций до сих пор не обнаружено. Тем не менее наиболее любознательная часть человечества крайне заинтересована судьбой соседей по космосу и ведет интенсивную деятельность по их поиску.

За 10 млрд. лет своего существования Галактика могла быть полностью занята колониями всего одной цивилизации. В этом случае мы появились бы, когда все подходящие планеты уже заселены. И где же они, колонисты, цивилизация которых насчитывает миллиарды лет? Почему не вступают с нами в контакт? Почему поиски следов их жизнедеятельности пока безуспешны? Возможно, наше одиночество во Вселенной лишь кажущееся, и более развитые цивилизации просто не вмешиваются в нашу жизнь. Нам незнакома цивилизация, развивавшаяся 3 или 5 миллиардов лет, а также отношение ее обитателей к своему будущему и к нам. Мы по-разному относимся к бабочкам и комарам. Кто мы для древней цивилизации, комары или бабочки? Мы о ней ничего не знаем, хотя, возможно, ее обитатели заняты более важными проблемами, чем контакты с землянами, например поиском способов выживания в охлаждающейся Вселенной.

Космологические сценарии

Современные модели эволюции Вселенной предоставляют на выбор несколько сценариев будущего, и все они не дают оснований для особого оптимизма. Основной сценарий состоит в том, что если космологическая постоянная не меняется со временем, то Вселенная будет вечно расширяться и охлаждаться. В конечном итоге останутся только нейтрино, фотоны и, возможно, электроны с протонами. Никаких звезд и планет. И лишь случайно блуждающие частицы, разделенные огромными расстояниями. Частиц и сейчас мало — 1 протон на кубометр в среднем по Вселенной, а в дальнейшем плотность будет только убывать просто из-за расширения пространства.

Еще одна опасность — так называемый Большой разрыв. Эта идея была выдвинута в 2003 году в статье Р. Колдвелла, М. Камионковского, Н. Вайнберга «Фантомная энергия и космический конец света» и с тех пор интенсивно обсуждается. Есть определенные основания предполагать, что величина взаимодействия между частицами, благодаря которому существуют все структуры, начиная с атомов, уменьшается со временем. Тогда в какой-то момент, когда взаимодействие станет слишком слабым, произойдет распад всех жизненно важных объектов и Разума в том числе.

Третья опасность. Вполне возможно, что наше пространство состоит не из трех пространственных измерений, а из много большего их числа. Мы не замечаем остальных измерений ввиду их малого размера. Но если линейные параметры дополнительных измерений увеличиваются, то со временем они начнут серьезно влиять на динамику нашего Мира.

Рассмотрим некоторые варианты выхода из положения. Предположим, что развитие идет по наиболее вероятному и благоприятному первому сценарию. Тогда главная проблема — откуда в будущем черпать энергию? Никаких привычных источников не осталось, температура практически абсолютный нуль. Но жизнь, что бы под этим ни подразумевалось, сопряжена с энергетическими затратами, и восполнение их — важнейшая задача.

Для борьбы с дефицитом энергии можно понижать температуру разумных существ. Это значительно сэкономит запас энергии, поскольку тепловые потери, связанные с электрическим сопротивлением, падают при низких температурах. Правда, к биологическим структурам такой подход мало применим даже с учетом опыта зимней спячки земных животных. Поэтому, приспосабливаясь к низким температурам, придется пойти на некоторые жертвы. Например, надо будет найти более удобное убежище для Разума, нежели мозг, и полностью перестроить тело, которое, как полагает американский астрофизик Ф. Дайсон, всего лишь защитная оболочка для Разума. Разрабатываемые сегодня сверхпроводящие и квантовые компьютеры — очень даже подходящее место для обитания Сверхразума будущего, обрабатывающего информацию, практически не расходуя драгоценную энергию.

Любопытную возможность спасения представляют и современная теория поля совместно с теорией гравитации. Теоретически могут существовать такие необычные объекты, как, например, черные дыры с некоторой плотностью энергии внутри (в модели обычной черной дыры вся масса сосредоточена в центре). Время в таких объектах течет совсем не так, как вдали от них. Поэтому, стоит только оказаться внутри них, и можно продлить свое существование как угодно долго. Для стороннего наблюдателя время ее жизни ограниченно, поскольку она испаряется из-за излучения Хокинга. Но для тех, кто внутри черной дыры, время течет по-другому, и по их часам этот космический объект будет жить бесконечно долго, а вот внешний мир перестанет для него существовать еще при прохождении «границы» такой черной дыры.

Возможно, в нашей Вселенной существуют (или могут быть искусственно созданы) такие любопытные объекты, как кротовые норы, соединяющие разные участки нашего четырехмерного пространства-времени между собой или даже наш Мир с другими мирами. Тогда проблема неограниченного по времени существования Разума приобретет совсем другой оборот и ничто не помешает ему свободно путешествовать по различным вселенным, выбирая благоприятное место обитания. Более того, разобравшись с тем, как рождаются вселенные и почему у них бывают различные свойства, сверхцивилизация может заняться поиском готовых и созданием новых миров, более приспособленных для жизни и не подверженных разного рода катаклизмам, присущим нашему Миру.

Заселение Галактики

Понимая всю неполноту наших знаний о зарождении цивилизаций, попробуем поговорить о вероятности встречи с внеземным Разумом. Для анализа возьмем только нашу Галактику с ее 100 миллиардами звезд и посмотрим, насколько быстро может расшириться сфера обитания одной цивилизации. Для начала оценим ее возраст. Наше Солнце зажглось 5 млрд. лет назад, и этого времени хватило, чтобы жизнь зародилась и эволюционировала до нашего уровня. Будем считать, что эта цифра (5 млрд. лет) типична и для других цивилизаций. Но в нашей Галактике Млечный Путь звезды рождались и десять миллиардов лет назад. Тогда получается, что некая цивилизация может быть старше нас на 5 млрд. лет. Будем считать ее похожей на нашу. Значит, ее обитателям, как и нам, потребовалось 10 тыс. лет, чтобы из дикого состояния перейти к космическим полетам. Даже если добавить еще тысячу лет на освоение межзвездных перелетов, это — небольшой срок по сравнению с временем жизни древней цивилизации и Галактики в целом. Итак, допустим, что несколько миллиардов лет назад появилась цивилизация, стремящаяся осваивать новые планеты. Обычно оценивается количество таких независимых цивилизаций. Эти оценки содержат много неопределенностей, но забудем о них и предположим, что появилась всего одна. Далее делаем предположения, которые каждый может изменять по собственному усмотрению. Будем считать, что экспансия осуществляется следующим образом. От планеты, заселенной працивилизацией, снаряжаются три корабля, летящие в разные стороны, с одной тысячей поселенцев и необходимой техникой. Корабли долетают до ближайших подходящих звезд, и пралюди поселяются там. Расстояние между звездами — 1 парсек, скорость корабля — 0,03 cкорости света (то есть примерно 10 000 км/с), так что лететь они будут 100 лет. Дадим им еще лет 300 спокойно пожить и размножиться так, чтобы они были в состоянии повторить операцию — отправить еще три таких же корабля к следующим звездам. При таких предположениях поселенцы будут распространяться по Галактике со скоростью 1 парсек в 400 лет. Размер нашей Галактики — 50 килопарсек и, чтобы заселить ее всю, потребуется повторить операцию всего 5x104 раз. Нетрудно подсчитать, что через 20 млн. лет одна-единственная цивилизация заполнит всю Галактику. Причем эта цифра получена с большим запасом, поскольку солидное число звезд сосредоточено близко к центру Галактики и расстояние между ними гораздо меньше 1 парсека. Кроме того, далеко не все звезды имеют подходящие планеты и на их заселение не будет потрачено время. Сергей Рубин, доктор физико-математических наук