Мичио Каку Параллельные миры

Р’РѕР№РЅС‹, вероятно, РЅРµ прекратятся, РЅРѕ сам РёС… характер изменится СЃ появлением планетарного среднего класса, представители которого Р±СѓРґСѓС‚ больше заинтересованы РІ туризме Рё накоплении богатств Рё ресурсов, чем РІ захвате власти над РґСЂСѓРіРёРјРё народами Рё контроле рынков или географических регионов. Проблемой загрязнения окружающей среды займутся РІРѕ всемирном масштабе. Выбросы РІ атмосферу, кислотные дожди, уничтожение лесов Рё прочие подобные процессы РЅРµ знают национальных границ, нарушители подвергнутся давлению СЃРѕ стороны соседствующих государств Рё Р±СѓРґСѓС‚ вынуждены загладить последствия СЃРІРѕРёС… поступков. Проблемы глобальных масштабов касающиеся загрязнения окружающей среды, Р±СѓРґСѓС‚ способствовать ускорению глобальных решений. РџРѕ мере того как ресурсы (такие, как улов рыбы, урожаи злаков, водные ресурсы) постепенно истощатся вследствие чрезмерного использования земельных площадей Рё чрезмерного потребления, возникнет РІСЃРµ возрастающая потребность РІ распределении ресурсов РІ планетарных масштабах или же нам придется столкнуться СЃ СѓРіСЂРѕР·РѕР№ голода Рё полного краха. Р?нформация станет практически бесплатной, что подвигнет общество Рє намного большей демократичности, Рё это позволит угнетенным слоям населения обрести СЃРІРѕР№ голос Рё оказать давление РЅР° диктаторские режимы. Побег РёР· нашей вселенной 347

Эти силы РЅРµ поддаются контролю СЃРѕ стороны отдельных РёРЅРґРёРІРёРґРѕРІ или государств. Р?нтернет нельзя запретить законом. Р’ сущности, любой подобный поступок вызвал Р±С‹ скорее смех, нежели ужас, поскольку Р?нтернет представляет СЃРѕР±РѕР№ путь Рє процветанию СЌРєРѕРЅРѕРјРёРєРё Рё науки, равно как культуры Рё развлечений.

Но в переходе от нулевого типа к первому также содержится наибольшее количество опасностей, поскольку мы все еще продолжаем демонстрировать дикость, унаследованную еще от нашего животного состояния. В каком-то смысле развитие нашей цивилизации — это гонка со временем. С одной стороны, движение к планетарной цивилизации первого типа может сулить нам эпоху беспрецедентного мира и процветания. С другой стороны, силы энтропии (парниковый эффект, загрязнение, ядерная война, фундаментализм, болезни) все еще могут разорвать нас на части. Сэр Мартин Рис видит в этих угрозах, так же как и в тех, что возникают в связи с терроризмом, созданием бактерий и вирусов, освоением достижений биоинженерии и другими технологическими кошмарами, одну из сложнейших проблем, когда-либо встававших перед человечеством. Весьма отрезвляет его оценка наших шансов на успешное преодоление этой проблемы: пятьдесят на пятьдесят.

Это может быть РѕРґРЅРѕР№ РёР· причин, почему РјС‹ РЅРµ наблюдаем инопланетных цивилизаций РІ РєРѕСЃРјРѕСЃРµ. Если РѕРЅРё действительно существуют, то, возможно, РѕРЅРё настолько развиты, что РёРј малоинтересно наше примитивное общество типа 0,7. Рђ может быть, РёС… погубили РІРѕР№РЅС‹ или СЃРІРѕРµ собственное загрязнение РІ тот промежуток времени, РєРѕРіРґР° РѕРЅРё стремились достичь статуса цивилизации первого типа. (Р’ этом смысле ныне живущее поколение может оказаться самым важным РёР· всех, РєРѕРіРґР°-либо ступавших РїРѕ поверхности Земли, Р?менно это поколение решит, успешно ли РјС‹ совершим переход Рє цивилизации первого типа.)

Но, как когда-то сказал Фридрих Ницше, что не убивает, то укрепляет. Наш трудный переход от нулевого типа к первому наверняка станет испытанием огнем, которое будет сопровождаться большим количеством ужасающих аварийных ситуаций. Если мы сможем невредимыми выйти из всех этих передряг, мы станем сильнее — подобно тому, как закаляется сталь. Цивилизация первого типа

Когда цивилизация достигает статуса первого типа, весьма маловероятно, что она потянется к звездам; более вероятно, что она еще в течение столетий будет оставаться на родной планете, чтобы преодолеть оставшиеся националистические, фундаменталистские, расистские и сектантские страсти своего прошлого. Научные фантасты зачастую недооценивают всей сложности космических путешествий и колонизации космоса. На сегодняшний день доставка на орбиту Земли 1 кг груза стоит от 20 ООО до 80 ООО долларов. (Представьте Джона Гленна, сделанного из чистого золота, и вы начнете понимать непомерно высокую стоимость космических путешествий.) Каждый полет космического шаттла обходится более чем в 800 миллионов долларов (если взять полную стоимость программы и разделить на количество полетов). Весьма вероятно, что стоимость космических путешествий снизится с появлением ракет-носителей многоразового применения, которые можно снова использовать сразу же после завершения полета, но не больше чем в 10 раз на протяжении нескольких десятилетий. В течение большей части XXI века космические путешествия останутся непомерно дорогим предложением для самых богатых людей и государств.

(Существует РѕРґРЅРѕ потенциальное исключение: разработка «космических лифтов». Последние достижения РІ области нанотехноло-РіРёРё сделали возможным производство сверхпрочных Рё сверхлегких углеродных нанотрубок. Р’ принципе, возможно, что эти нити РёР· атомов углерода окажутся настолько прочными, чтобы соединить Землю СЃ геосинхронным спутником, вращающимся РїРѕ орбите, отстоящей более чем РЅР° 30 000 километров РѕС‚ Земли. Как РІ детской сказке «Джек Рё бобовый стебель», можно будет воспользоваться этой углеродной нанотрубкой для того, чтобы попасть РІ открытый РєРѕСЃРјРѕСЃ, Р° стоимость этого путешествия составит лишь малую часть обычных затрат. Р?сторически сложилось так, что ученые отбрасывали возможность применения космических лифтов, поскольку натяжение струны было Р±С‹ настолько сильным, что разорвало Р±С‹ любые известные волокна. Однако СЃ появлением технологии производства углеродных нанотрубок такое положение вещей может измениться. РќРђРЎРђ финансирует предварительные исследования этой технологии, Рё РІ течение нескольких лет будет произведен тщательный анализ этого РІРѕРїСЂРѕСЃР°. РќРѕ даже окажись такая технология возможной, космический лифт сможет РІ лучшем случае доставить РєРѕРіРѕ-то или что-то РЅР° околоземную орбиту, РЅРѕ РЅРµ Рє РґСЂСѓРіРёРј планетам.) Р’СЃСЏРєРёРµ мечтания Рѕ космических колониях упираются РІ тот факт, Что затраты РЅР° пилотируемые полеты РЅР° Луну, Р° тем более РЅР° планеты Солнечной системы, РІРѕ РјРЅРѕРіРѕ раз превышают стоимость полетов РІ околоземное пространство. Р’ отличие РѕС‚ РјРѕСЂСЃРєРёС… путешествий Колумба Рё первых испанских исследователей столетия тому назад, РєРѕРіРґР° стоимость корабля составляла крошечную долю валового внутреннего продукта, Р° потенциальное вознаграждение было огромным, размещение колоний РЅР° Луне Рё Марсе обанкротило Р±С‹ практически любое государство, РЅРµ РїСЂРёРЅРѕСЃСЏ никакого РїСЂСЏРјРѕРіРѕ РґРѕС…РѕРґР°. Обычный запуск космического корабля СЃ людьми РЅР° борту стоит РѕС‚ ста РґРѕ пятисот миллиардов долларов, Р° окупается РѕРЅ РІ весьма малой Степени.

Необходимо также учитывать опасность, грозящую людям на борту. После полувека экспериментов с ракетами на жидком топливе вероятность катастрофического провала в полете составляет приблизительно один к семидесяти. (В сущности, под эту вероятность Подпадают две трагические потери космических шаттлов.) Мы часто забываем, что космические полеты — это не обычный туризм. При таком количестве быстро испаряющегося топлива и угрозе человеческой жизни полеты в космос будут оставаться рискованным предприятием еще в течение десятилетий.

Однако спустя несколько столетий ситуация постепенно может измениться. По мере того как стоимость космических полетов будет медленно снижаться, несколько космических колоний могут Потихоньку начать осваивать Марс. В таких временных масштабах некоторые ученые даже предложили оригинальные способы терра-формирования Марса, — к примеру, перенаправить на него комету, нсоторая, распавшись, добавит в атмосферу водяных паров. Другие предложили инжектировать метан в атмосферу Марса, чтобы искус-Цственным образом создать парниковый эффект на Красной планете, благодаря чему поднимется температура и постепенно растает веч-щая мерзлота под поверхностью Марса. Таким образом, озера и реки Марса наполнятся водой впервые за миллиарды лет. Другие предлагают более опасные экстремальные меры, например подземный взрыв ядерной боеголовки под ледяным покровом, чтобы растопить лед (что может создать угрозу для здоровья будущих космических колонистов). Однако все эти предложения никак не выходят за чисто гипотетические рамки.

Более вероятно, что в ближайшие несколько веков цивилизация первого типа сочтет космические колонии не самым срочным делом. Но для дальних межпланетных экспедиций, где время не является столь критическим фактором, создание солнечно-ионного двигателя может стать толчком для межзвездных полетов. Такие двигатели будут обладать малой тягой, зато они могут поддерживать эту тягу годами. Они будут концентрировать солнечную энергию, разогревать газ, например цезий, а затем выпускать его через сопло, что обеспечит умеренную тягу, которую можно будет поддерживать почти до бесконечности. Средства передвижения, приводимые в действие такими двигателями, могут стать идеальными претендентами на создание межпланетной «федеральной системы скоростных автострад».

Р? наконец, цивилизации первого типа могли Р±С‹ отправить несколько экспериментальных Р·РѕРЅРґРѕРІ Рє ближним звездам. Поскольку скорость химических ракет РІ конечном счете ограничивается максимальной скоростью газов РІ ракетных соплах, физикам придется найти более экзотические РІРёРґС‹ двигателей, если РѕРЅРё надеются покрыть расстояния РІ сотни световых лет. РћРґРЅРёРј РёР· возможных вариантов может стать прямоточный воздушно-реактивный двигатель, основанный РЅР° реакции синтеза, — ракета, которая черпает РІРѕРґРѕСЂРѕРґ РёР· межзвездного пространства, использует его для синтеза, РІ результате которого высвобождается практически неограниченное количество энергии. Однако протон-протонный синтез трудно реализовать даже РІ условиях Земли, РЅРµ РіРѕРІРѕСЂСЏ уже Рѕ корабле РІ открытом РєРѕСЃРјРѕСЃРµ. РћС‚ разработки такой технологии нас отделяет, РІ лучшем случае, еще РѕРґРёРЅ век. Цивилизация второго типа

Цивилизация второго типа может потреблять энергию целой звезды; она вполне может напоминать вариант Федерации планет в телесериале «Стар Трек», где фигурирует двигатель, работающий по принципу искривления пространства. Такие цивилизации колонизировали крошечную часть Галактики Млечный Путь и могут зажигать звезды, а потому могут претендовать на звание зарождающихся цивилизаций второго типа.

Физик Фриман Дайсон предположил, что для использования всей энергии Солнца цивилизации второго типа было Р±С‹ можно сконструировать гигантскую сферу РІРѕРєСЂСѓРі Солнца, позволяющую поглощать его лучи. Эта цивилизация могла Р±С‹, Рє примеру, разрушить планету размером СЃ Юпитер Рё распределить образовавшуюся массу РїРѕ сфере РІРѕРєСЂСѓРі Солнца. Р’ силу Второго закона термодинамики сфера РІ конечном итоге разогреется, испуская характерное инфракрасное излучение, которое можно наблюдать РёР· открытого РєРѕСЃРјРѕСЃР°. Джун Джугаку РёР· Р?нститута исследований цивилизации РІ РЇРїРѕРЅРёРё вместе СЃ коллегами внимательно изучила небесные дали РґРѕ 80 световых лет РѕС‚ нас СЃ целью нахождения РґСЂСѓРіРёС… цивилизаций, РЅРѕ РёРј РЅРµ удалось обнаружить никаких признаков таких инфракрасных вспышек (хотя следует помнить, что диаметр нашей галактики составляет 100 РћРћРћ световых лет).

Цивилизация второго типа могла бы колонизировать некоторые из планет ее солнечной системы и даже начать программу развития межзвездных полетов. Благодаря огромным ресурсам, которые будет иметь в своем распоряжении цивилизация второго типа, она потенциально может создать для своих космических кораблей такие экзотические виды движущей силы, как двигатель, основанный на веществе и антивеществе, который позволит совершать космические полеты с околосветовой скоростью. В принципе, такая форма энергии является энергосберегающей на все 100 %. По меркам цивилизации первого типа, использование такой энергии является экспериментально возможным, но непомерно дорогостоящим (необходим ускоритель частиц для создания пучков антипротонов, которые можно использовать для создания антиатомов).

Мы можем лишь строить предположения о том, каким образом будет устроено общество второго типа. Однако в его распоряжении будут тысячи лет для разрешения споров по поводу собственности, ресурсов и власти. Вероятно, ничто известное науке не сможет уничтожить такую цивилизацию за исключением, возможно, глупости самих обитателей планеты. Кометы и метеоры можно будет направлять в другую сторону; ледниковые периоды можно будет предотвратить, изменяя климатические условия; даже угрозы взрыва близлежащей сверхновой можно избежать, просто-напросто покинув родную планету и транспортировав цивилизацию от греха подальше, — может, даже задействовав термоядерную силу самой умирающей звезды. Цивилизация третьего типа

Рљ тому времени как общество достигает СѓСЂРѕРІРЅСЏ цивилизации третьего типа, РѕРЅРѕ может задумываться над использованием фантастических энергий, РїСЂРё которых пространство Рё время становятся нестабильными. РњС‹ РїРѕРјРЅРёРј, что энергия Планка представляет СЃРѕР±РѕР№ энергию, РїСЂРё которой преобладают квантовые эффекты, Р° пространство-время становится «пенистым», СЃ мельчайшими пузырьками Рё порталами-червоточинами. Энергия Планка лежит далеко Р·Р° пределами наших возможностей, однако такая ситуация сложилась благодаря тому, что РјС‹ рассматриваем энергию СЃ точки зрения цивилизации типа 0,7. Рљ тому времени, как цивилизация достигнет третьего типа, Сѓ нее появится доступ (РїРѕ определению) Рє энергиям, РІ 10²⁰ превышающим те, что существуют РЅР° Земле сегодня.

Астроном Р?ен Кроуфорд РёР· Университетского колледжа РІ Лондоне так пишет Рѕ цивилизации третьего типа: «Предположим, расстояние между колониями составляет 10 световых лет, скорость корабля -10 процентов скорости света, Р° период РѕС‚ основания колонии РґРѕ начала отправления ею уже СЃРІРѕРёС… колонистов равен 400 годам; тогда фронт колонизационной волны будет продвигаться СЃРѕ средней скоростью 0,02 светового РіРѕРґР° РІ РіРѕРґ. Поскольку наша Галактика имеет 100 000 световых лет РІ поперечнике, для ее полной колонизации потребуется РЅРµ более пяти миллионов лет. Хотя для человека это долгий СЃСЂРѕРє, РѕРЅ составляет всего лишь 0,05В % возраста Галактики».

Ученые предприняли несколько серьезных попыток уловить радиосигналы РѕС‚ цивилизаций третьего типа РІ пределах нашей Галактики. Гигантский радиотелескоп Аресибо РІ Пуэрто-Р РёРєРѕ сканировал большую часть Галактики РЅР° предмет получения радиосигналов РЅР° частоте 1,42 ГГц, что близко Рє спектральной линии РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°. Р’ С…РѕРґРµ сканирования РЅРµ было обнаружено никаких признаков радиосигналов РІ данном диапазоне РѕС‚ какой-либо цивилизации, излучающей РѕС‚ 10¹⁸ РґРѕ 10³⁰ ватт мощности (то есть РѕС‚ типа 1,2 РґРѕ типа 2,4). Однако это РЅРµ исключает существования цивилизаций, которые несколько обогнали нас РІ технологическом отношении (РѕС‚ типа 0,8 РґРѕ типа 1,1) или ушли далеко вперед — такие, как типа 2,5 Рё выше.

Это также не позволяет сбрасывать со счетов другие формы коммуникации. К примеру, высокоразвитая цивилизация могла бы посылать сигналы при помощи лазера, а не радио. А если они все же используют радио, частота сигналов может отличаться от 1,42 ГГц. К примеру, они могли бы передать свой сигнал на многих частотах, а затем скоррелировать этот сигнал при получении. Таким образом, проходящая мимо звезда или космическая буря не исказит содержания всего сообщения. Любой, кто попытается прослушать этот сигнал, услышит лишь неясный шум. (Наши собственные послания по электронной почте разбиваются на множество частей, каждая из которых передается по своему каналу, а затем эти части снова собираются воедино в вашем компьютере. Подобным образом и высокоразвитая цивилизация может решить использовать усовершенствованные методы для разбиения сигнала на части, а затем сборки его воедино на другом конце.)

Если во вселенной существует цивилизация третьего типа, то одной из безотлагательных ее забот будет создание коммуникационной системы, соединяющей различные части галактики. Это, конечно же, зависит от того, смогут ли представители этой цивилизации каким-то образом овладеть технологиями передвижений быстрее света, например посредством порталов-червоточин. Если предположить, что они не смогут этого сделать, то их расширение существенно замедлится. Фриман Дайсон, приводя цитату из работы Жан-Марка Леви-Леблона, предполагает, что такое общество может жить во «вселенной Кэрролла», названной в честь Льюиса Кэрролла. Дайсон пишет, что в далеком прошлом человеческое общество жило в такой вселенной: оно состояло из маленьких племен, в которых Пространство было абсолютным, а время — относительным. Это означало, что общение между разрозненными племенами была невозможным и люди не осмеливались заходить далеко от места обитания на протяжении всей своей жизни. Каждое племя было изолировано от других обширными просторами абсолютного пространства. С наступлением промышленной революции мы вошли во вселенную Ньютона, в которой время и пространство были абсолютны; у нас появились корабли и колеса, которые связали разрозненные племена в государства. В XX веке мы вступили во вселенную Эйнштейна, в которой и время, и пространство относительны, и создали телеграф, телефон, радио и телевидение, что вылилось в мгновенное общение. Цивилизация третьего типа может снова вернуться ко вселенной Кэрролла, в которой существуют очаги космических колоний, разделенных огромными межзвездными расстояниями; эти группы колоний не имеют возможности общаться между собой из-за светового барьера. Чтобы предотвратить расщепление на фрагменты такой вселенной Кэрролла, цивилизации третьего типа, возможно, нужно будет создать порталы-червоточины, которые допускают коммуникацию со скоростью быстрее света на субатомном уровне. Цивилизация четвертого типа

Однажды, когда я читал лекцию в лондонском планетарии, ко мне подошел десятилетний мальчик и стал настойчиво утверждать, что должна существовать и цивилизация четвертого типа. Когда я напомнил ему о том, что есть лишь планеты, звезды и галактики[10] которые представляют собой единственные платформы для формирования разумной жизни, он заявил, что цивилизация четвертого типа могла бы использовать энергию континуума.

Я понял, что он был прав. Если существование цивилизации четвертого типа возможно, ее источник энергии мог бы быть экстрагалактическим, таким, как темная энергия, которая составляет 73 % всего вещественно-энергетического содержимого вселенной. Представляя собой огромный потенциальный резервуар для энергии — величайший во вселенной, — это антигравитационное поле растянуто по невероятным пустым просторам вселенной, а потому чрезвычайно слабо в любой точке космоса.

Никола Тесла, гений РІ области электричества Рё соперник Томаса Р­РґРёСЃРѕРЅР°, РјРЅРѕРіРѕ писал Рѕ получении энергии вакуума. РћРЅ считал, что РІ вакууме скрыты невероятные источники энергии. Тесла РіРѕРІРѕСЂРёР», что, если Р±С‹ нам удалось каким-либо образом залезть РІ этот источник, это произвело Р±С‹ переворот РІРѕ всем человеческом обществе. Однако извлечь эту сказочную энергию было Р±С‹ чрезвычайно трудно. Представьте себе РїРѕРёСЃРєРё золота РЅР° РґРЅРµ океанов. Вероятно, РІ РѕРєРµ' анах больше золота, чем РІ Форт-РќРѕРєСЃ Рё РґСЂСѓРіРёС… сокровищницах РјРёСЂР°. Однако затраты РЅР° извлечение золота СЃ такой большой территории непомерно высоки. Р?менно поэтому никто Рё РЅРёРєРѕРіРґР° РЅРµ брался добывать золото СЃРѕ РґРЅР° океанов. Подобным образом Рё количество энергии, скрытой РІ темной энергии, превосходит РІСЃРµ энергетическое содержимое звезд Рё галактик. Однако эта энергия рассеяна РЅР° миллиардах световых лет, Р° потому сконцентрировать ее довольно трудно. РќРѕ законы физики РІСЃРµ же РЅРµ возражают против вероятности, что высокоразвитая цивилизация третьего типа, исчерпав энергию звезд галактики, каким-либо образом попытается использовать эту «темную» энергию, чтобы совершить переход Рє четвертому типу. Классификация информации

Благодаря новым технологиям можно произвести дальнейшие уточнения в классификации цивилизаций. Кардашев составил свою классификацию цивилизаций в 1960-е годы, еще до прорыва в миниатюризации компьютеров, достижений в нанотехнологии и осознания проблем разрушения окружающей среды. В свете последующих событий высокоразвитая цивилизация могла бы пойти несколько иным путем, использовав весь потенциал информационной революции, которую мы сейчас переживаем.

Поскольку развитие прогрессивной цивилизации происходит экспоненциально, обильная выработка лишнего тепла могла бы опасно повысить температуру атмосферы нашей планеты и нам пришлось бы столкнуться с климатическими проблемами. Рост колоний бактерий в чашке Петри также происходит экспоненциально до тех пор, пока они не съедят все запасы пищи и буквально не утонут в своих собственных отходах. Подобным образом, поскольку космические полеты будут еще в течение нескольких столетий непомерно дорогостоящим предприятием, а терраформинг близлежащих планет будет представлять собой гигантскую экономическую и научную проблему (если будет возможен вообще), то развивающаяся цивилизация I типа потенциально может задохнуться в своем собственном лишнем тепле, или же она может миниатюризировать и рационализировать обработку информации.

Чтобы увидеть РІСЃСЋ эффективность РїРѕРґРѕР±РЅРѕР№ миниатюризации, рассмотрим человеческий РјРѕР·Рі, РІ котором содержится около ста миллиардов нейронов (что приблизительно равняется количеству галактик РІ РІРёРґРёРјРѕР№ вселенной) Рё который практически РЅРµ выделяет тепла. Вообще-то, если Р±С‹ компьютерному инженеру пришлось конструировать электронный компьютер, способный производить вычисления СЃРѕ скоростью РІ квадриллионы байт РІ секунду — задача, которую РјРѕР·Рі выполняет без РІСЃСЏРєРѕРіРѕ напряжения, — то такой компьютер, вероятно, занимал Р±С‹ несколько кварталов, Р° для его охлаждения потребовалась Р±С‹ целое водохранилище. Р? РІСЃРµ же наш РјРѕР·Рі может размышлять над тончайшими материями Рё РїСЂРё этом РјС‹ совершенно РЅРµ потеем.

Наш мозг способен на такие вещи благодаря своей молекулярной и клеточной структуре. Прежде всего, это вовсе не компьютер (в смысле обычной машины Тьюринга с входной и выходной лентами данных и центральным процессором). В мозгу нет операционной системы, нет центрального процессора, который мы обычно ассоциируем с компьютерами. Вместо этого мозг представляет собой высокопроизводительную сеть нейронов, самообучающуюся машину, в которой модели памяти и мышления распространены по всему мозгу, а не сосредоточены в центральном процессоре. Мозг не может даже совершать быстрые сложные вычисления, поскольку электрические сообщения, отправляемые нейтронами, являются химическими по своей природе. Но мозг более чем компенсирует свою медленную работу тем, что способен на параллельную обработку данных и может фантастически быстро принимать новые задачи.

Для усовершенствования малой производительности электронных компьютеров и создания нового поколения миниатюризирован-ных компьютеров ученые пытаются применить оригинальные идеи, многие из которых были позаимствованы у природы. Уже сегодня ученые в Принстоне могут производить вычисления на молекулах ДНК (при этом ДНК рассматривается как часть компьютерной ленты, основанной не на двоичных единицах и нулях, а на четырех нуклеиновых кислотах А, Т, С, G). При помощи этого компьютера им удалось решить задачу коммивояжера и нескольких городов (то есть вычислить кратчайший маршрут, проходящий через N городов). Так, в лабораториях были созданы молекулярные транзисторы и даже сконструированы первые примитивные квантовые компьютеры (которые могут производить вычисления на отдельных атомах). С учетом достижений в нанотехнологии весьма вероятно, что представители прогрессивной цивилизации окажутся способны найти намного более эффективные пути развития, нежели создание огромных количеств лишнего тепла, которое поставит под угрозу само их существование. Типы от А до Z

Саган предложил еще один способ классификации высокоразвитых цивилизаций. Его идея заключается в применении критерия информационного содержания цивилизаций, необходимого любой цивилизации, размышляющей о побеге из вселенной. К примеру, к цивилизациям типа А относятся те, которые обрабатывают 10^б бит информации. Такой тип представляет примитивные цивилизации, в которых еще нет письменности, но уже существует разговорный язык. Для того чтобы наглядно представить, сколько информации содержится в цивилизациях типа А, Саган воспользовался примером игры в «двадцать вопросов», в которой вы должны определить загаданный предмет, задав не более двадцати вопросов, ответами на которые могут служить лишь «да» или «нет». Одна из стратегий — задавать вопросы, делящие мир на две обширные части, — например, «Это живое?». Задав двадцать подобных вопросов, мы поделим мир на 2^го (или приблизительно 10^б) частей, что и представит суммарное содержание информации в цивилизации типа А.

После открытия письменности суммарное содержание информации резко возрастает. Физик Филипп РњРѕСЂСЂРёСЃРѕРЅ РёР· Массачусетского технологического института оценивает суммарное письменное наследие древних греков приблизительно РІ 10⁹ Р±РёС‚, что соответствует цивилизации типа РЎ РІ классификации Сагана.

Саган произвел оценку содержания информации РІ современной нам цивилизации. Приблизительно оценив количество РєРЅРёРі РІ библиотеках (которое измеряется РІ десятках миллионов) Рё количество, страниц РІ каждой РєРЅРёРіРµ, Саган пришел Рє цифре РїРѕСЂСЏРґРєР° 10¹³ Р±РёС‚ информации. Если РјС‹ включим РІ подсчет фотографии, РѕРЅР° может подпрыгнуть РґРѕ 10¹⁵ Р±РёС‚. РџСЂРё таком результате РјС‹ были Р±С‹ классифицированы как цивилизация типа Рќ. Учитывая наше РЅРёР·РєРѕРµ энергопотребление Рё информационное содержание, нас можно классифицировать как цивилизацию типа 0,7 Рќ.

По оценке Сагана, наш первый контакт с внеземными цивилизациями произойдет по меньшей мере во времена цивилизации типа 1,5 J или 1,8 К, поскольку они уже овладеют динамикой межзвездных полетов. В развитии такая цивилизация отстоит от нашей как минимум на несколько столетий, а то и тысячелетий. Подобным образом, галактическая цивилизация третьего типа может быть классифицирована на основе информационного содержания каждой планеты, умноженного на количество планет в галактике, способных поддерживать жизнь. По оценке Сагана, такая цивилизация третьего типа будет соответствовать типу Q Высокоразвитую цивилизацию, способную использовать информационное содержание миллиарда галактик, что представляет обширную часть видимой вселенной, можно было бы квалифицировать как цивилизацию типа Z, говорит Саган.

Это РЅРµ пустые теоретические выкладки. Любой цивилизации, собирающейся покинуть нашу вселенную, непременно придется РїСЂРё помощи вычислений определить, каковы условия РЅР° РґСЂСѓРіРѕРј конце вселенной. Уравнения Эйнштейна известны своей сложностью, поскольку для вычисления искривления пространства РІ какой-либо заданной точке необходимо точно знать местонахождение всех объектов РІРѕ вселенной, каждый РёР· которых РІРЅРѕСЃРёС‚ СЃРІРѕСЋ лепту РІ искривление пространства. Также необходимо знать квантовые поправки для черной дыры, вычислить которые РІ настоящее время представляется невозможным. Поскольку это чрезвычайно сложно для наших компьютеров, физики рассматривают черную дыру приближенно, изучая такую вселенную, единственным объектом РІ которой является сколлапсировавшая звезда. Чтобы получить более реальное представление Рѕ динамике происходящего РІ пределах горизонта событий черной дыры или возле устья портала-червоточины, нам обязательно нужно знать местонахождение Рё энергетическое содержание всех близлежащих объектов Рё вычислить квантовые флуктуации. Р? опять-таки это представляется непомерно трудным. Сложно решить уравнения даже для РѕРґРЅРѕР№-единственной звезды РІРѕ всей вселенной, РЅРµ РіРѕРІРѕСЂСЏ уже Рѕ миллиардах галактик, летящих РІ расширяющейся вселенной.

Р?менно поэтому любая цивилизация, которая попытается совершить путешествие через портал-червоточину, должна располагать «вычислительной» мощностью, намного превосходящей ту, что доступна нашей цивилизации типа 0,7 Рљ Возможно, минимальной цивилизацией СЃ энергетическим Рё информационным содержанием, позволяющим всерьез рассматривать такой прыжок, будет цивилизация типа III (Q).

Также вероятно, что разум может пересечь границы, установленные классификацией Кардашева. Как говорит сэр Мартин Рис: «Весьма вероятно, что, даже если сейчас жизнь существует лишь здесь, на Земле, в конечном счете она распространится по всей галактике и за ее пределами. Так, жизнь может не всегда оставаться незаметным грязным следом во вселенной, хотя на данный момент дело обстоит именно так. В сущности, я нахожу эту точку зрения довольно привлекательной и считаю, что было бы весьма полезно, если бы ее разделяли многие». Однако он предостерегает: «Но если мы друг друга поубиваем, то уничтожим поистине космические возможности. Так что если кто-то верит, что жизнь на Земле — это явление уникальное, то это не означает, что жизни всегда предстоит быть незаметной деталью этой вселенной».

Как бы высокоразвитая цивилизация рассматривала оставление своей умирающей вселенной? Ей пришлось бы преодолеть ряд серьезных препятствий. Шаг первый: создание и проверка теории всего

Следующим барьером для цивилизации, надеющейся покинуть нашу вселенную, стала бы необходимость завершения «теории всего». Неважно, будет это сделано при помощи струнной теории или нет, но у нас должен быть надежный способ вычисления квантовых поправок к уравнениям Эйнштейна или же все наши теории окажутся бесполезными. К счастью, ввиду стремительного развития М-теории, над которой работают лучшие умы планеты, мы довольно быстро узнаем, является ли она на самом деле теорией всего или же теорией ничего. Это произойдет в течение нескольких ближайших десятилетий, а то и быстрее.

Когда будет открыта теория всего, или теория квантовой гравитации, нам будет необходимо проверить следствия из этой теории при помощи новейших технологий. Существует несколько возможностей, среди которых постройка огромных ускорителей частиц для создания суперчастиц или даже огромных детекторов гравитационных волн, базирующихся в космосе или на различных лунах Солнечной системы. (Луны довольно стабильны в течение долгого периода времени, не подвержены эрозии и атмосферным возмущениям, благодаря чему планетарная система детекторов гравитационных волн сможет исследовать подробности Большого Взрыва, тем самым разрешив все вопросы, которые могут возникнуть по поводу квантовой гравитации и создания новой вселенной.)

Когда будет открыта теория квантовой гравитации и гигантские ускорители частиц или детекторы гравитационных волн подтвердят ее верность, мы можем начать отвечать на некоторые жизненно важные вопросы относительно порталов-червоточин и уравнений Эйнштейна:

1. Стабильны ли пор талы-червоточины?

Проблема прохождения сквозь вращающуюся черную дыру Керра состоит в том, что само ваше присутствие нарушает равновесие черной дыры; она может коллапсировать еще до того, как вы завершите переход через мост Эйнштейна-Розена. Это вычисление стабильности необходимо произвести в свете квантовых поправок, которые могут полностью изменить этот подсчет.

2. Существуют ли отклонения?

Если мы попытаемся пройти сквозь проходимый портал-червоточину, соединяющий две временные эпохи, интенсивность окружающей портал радиации может стремиться к бесконечности- с катастрофическими последствиями. (Причина этого состоит в том, что излучение, проходя сквозь портал-червоточину, может вернуться назад во времени, а много лет спустя оно снова пройдет через эту черную дыру. Этот процесс будет повторяться бесконечное множество раз, что приведет к накоплению излучения. Однако проблему можно решить в том случае, если выстоит теория многих миров. Тогда вселенная расщеплялась бы каждый раз, как излучение проходило бы сквозь портал-червоточину, и не произошло бы бесконечного накопления излучения. Для того чтобы найти ответ на этот деликатный вопрос, нам необходима «теория всего».)

3. Можем ли мы найти большие количества отрицательной энергии?

О существовании отрицательной энергии, представляющей собой ключевой ингредиент, при помощи которого можно открыть и стабилизировать порталы-червоточины, уже известно, но обнаружена она была лишь в малых количествах. Сможем ли мы найти достаточное количество такой энергии, чтобы открывать и стабилизировать порталы-червоточины?

При условии, что ответы на эти вопросы обнаружить возможно, передовая цивилизация может начать серьезно рассматривать варианты побега из вселенной — или же лицом к лицу столкнуться с перспективой неминуемого вымирания. Существует несколько возможных вариантов. Шаг второй: обнаружить порталы-червоточины и белые дыры естественного происхождения

В открытом космосе возможно существование порталов-червоточин, врат в другие измерения и космических струн естественного происхождения. В момент Большого Взрыва произошел выброс гигантского количества энергии во вселенную, и порталы-червоточины и космические струны могли образоваться естественным путем. Последующее инфляционное расширение вселенной могло расширить эти порталы до макроскопических размеров. Кроме того, возможно, что в открытом космосе в естественном виде существует «экзотическая материя», или материя с отрицательной плотностью. Это невероятно облегчило бы все попытки покинуть умирающую вселенную. Однако нет никакой гарантии существования подобных объектов в природе. Никто никогда не наблюдал этих объектов, и было бы просто-напросто слишком рискованно ставить на карту сушествование всей разумной жизни на основании одного лишь этого предположения.

Далее, существует вероятность обнаружения «белых дыр» при сканировании неба. Белая дыра представляет собой решение уравнений Эйнштейна, в котором время течет вспять таким образом, что из белой дыры объекты выбрасываются точно так же, как их засасывает в черную дыру. На другом конце черной дыры может быть обнаружена белая дыра, то есть вещество, попадающее в черную дыру, в конечном счете выйдет из белой. До сих пор все проведенные астрономические исследования не обнаружили доказательства существования белых дыр, которое, однако, может быть подтверждено (или же опровергнуто) с появлением следующего поколения детекторов, базирующихся в космосе. Шаг третий: отправка зондов в черную дыру

Р?спользование черных дыр РІ качестве порталов-червоточин имеет бесспорные преимущества. Как РјС‹ обнаружили, РІРѕ вселенной существует достаточно РјРЅРѕРіРѕ черных дыр. Если можно будет решить многочисленные технические проблемы, то любой высокоразвитой цивилизации придется серьезно рассматривать РёС… РІ качестве аварийного люка для побега РёР· нашей вселенной. РљСЂРѕРјРµ того, РїСЂРё прохождении СЃРєРІРѕР·СЊ черную дыру РјС‹ РЅРµ связаны тем ограничением, что невозможно вернуться РІРѕ времени РІ момент раньше того, РєРѕРіРґР° была построена сама машина времени. Портал-червоточина РІ центре кольца Керра может соединять нашу вселенную СЃ совершенно иными вселенными или же РґСЂСѓРіРёРјРё точками РІ нашей вселенной. Единственный СЃРїРѕСЃРѕР± выяснить это — проведение эксперимента СЃ зондами Рё использование суперкомпьютера для вычисления распределения масс РІРѕ вселенных Рё обработки квантовых поправок Рє уравнениям Эйнштейна, которые РІРЅРѕСЃРёС‚ портал-червоточина.

В настоящее время большинство физиков считает, что путешествие сквозь черную дыру стало бы фатальным. Однако наше понимание физики черных дыр находится еще в младенческой стадии, и такое предположение до сих пор не было проверено. Представим, в качестве обратного аргумента, что путешествие через черную дыру и в особенности через вращающуюся черную дыру Керра возможно.

В таком случае любая высокоразвитая цивилизация серьезно задумалась бы об исследовании внутренней части черных дыр.

Поскольку путешествие через черную дыру стало бы путешествием в один конец, а также в силу неимоверных опасностей вблизи черной дыры, вполне вероятно, что высокоразвитая цивилизация попыталась бы определить местонахождение ближайшей звездной черной дыры и сначала отправила зонд для ее исследования. Ценная информация могла бы быть отправлена с зонда еще до пересечения им горизонта событий и потери связи. (Путешествие за горизонт событий, скорее всего, окажется смертельным из-за жесткого радиационного поля, окружающего его. Лучи света, падающие на черную дыру, приобретают синее смещение и потому при приближении к центру будут обладать большей энергией.) Любой зонд, проходящий рядом с горизонтом событий, должен быть снабжен соответствующей защитой против этого барьера жесткой радиации. Кроме того, это может дестабилизировать саму черную дыру и горизонт событий превратится в сингулярность, тем самым закрывая портал. Зонд определил бы точный уровень радиации вблизи горизонта событий, а также то, может ли портал-червоточина оставаться стабильным, несмотря на весь этот поток энергии.

До момента пересечения зондом горизонта событий он должен передать собранные им данные на расположенные неподалеку космические корабли, но тут кроется еще одна проблема. Наблюдателю на каком-то из этих космических кораблей казалось бы, что зонд замедляется во времени при приближении к горизонту событий, после пересечения которого он, в сущности, казался бы застывшим во времени. Чтобы избежать этой проблемы, зондам необходимо было бы передать собранную информацию еще на каком-то расстоянии от горизонта событий, иначе радиосигналы были бы настолько искажены красным смещением, что прочесть данные было бы невозможно. Шаг четвертый: построить медленно движущуюся черную дыру

После того как при помощи зондов удастся определить параметры у горизонта событий черных дыр, следующим шагом могло бы стать создание медленно движущейся черной дыры для экспериментальных целей. Цивилизация третьего типа могла бы попытаться воспроизвести результаты, полученные Эйнштейном, — а именно, что черные дыры не могут образоваться из кружащейся массы пыли и частиц, — и воспользоваться ими.

Эйнштейн пытался показать, что скопление вращающихся частиц не сможет достичь радиуса Шварцшильда само по себе (а потому существование черных дыр невозможно). Сами по себе кружащиеся массы могут и не сжаться в черную дыру, однако остается возможность (не забудем, что речь идет о цивилизации типа III) искусственного медленного вливания новой энергии и вещества во вращающуюся систему, что заставит массы постепенно сжаться и пересечь радиус Шварцшильда. Таким способом цивилизация могла бы управлять процессом образования черной дыры.

Например, можно представить, что цивилизация третьего типа соберет нейтронные звезды размером с Манхэттен, а массой с наше Солнце и образует вращающееся скопление этих мертвых звезд. Постепенно звезды притянутся друг к другу. Однако, как показал Эйнштейн, они никогда не пересекут радиус Шварцшильда. В этот момент ученые этой высокоразвитой цивилизации могут осторожно добавить новые нейтронные звезды в это скопление. Этого может оказаться достаточно, чтобы нарушить баланс, что вынудит эту вращающуюся массу нейтронного вещества сжаться до размеров меньше радиуса Шварцшильда. В результате этого скопление звезд сожмется во вращающееся кольцо, черную дыру Керра. Управляя скоростью и радиусами различных нейтронных звезд, такая цивилизация могла бы заставить черную дыру Керра вращаться настолько медленно, насколько она пожелает.

Р?ли же высокоразвитая цивилизация могла Р±С‹ попытаться собрать небольшие нейтронные звезды РІ единое неподвижное скопление, масса которого превысила Р±С‹ три солнечных, что приблизительно составляет предел Чандрасекара для нейтронных звезд. Перейдя этот предел, звезда взорвется РїРѕРґ воздействием собственной гравитации. (Высокоразвитой цивилизации придется быть очень осторожной, чтобы РІ процессе создания черной дыры РЅРµ произошел взрыв сверхновой. Сжатие черной дыры должно будет осуществляться постепенно Рё СЃ высокой точностью.)

Конечно же, для любого, кто пересечет горизонт событий, это гарантированно станет путешествием в один конец. Но для высокоразвитой цивилизации, столкнувшейся с угрозой неминуемого вымирания, путешествие в один конец может оказаться единственным выходом. Кроме того, при пересечении горизонта событий все еще остается проблема радиации. Световые лучи, следующие за нами за горизонт событий, набирают все больше энергии, и частота их все увеличивается. Весьма вероятно, что это вызвало бы радиационный дождь, который оказался бы смертельным для любого астронавта, прошедшего за горизонт событий. Любой высокоразвитой цивилизации придется вычислить точный уровень этой радиации и создать соответствующую защиту, чтобы не оказаться зажаренными.

Р? наконец, есть проблема стабильности: будет ли портал РІ центре Керрова кольца достаточно стабилен, чтобы можно было совершить полный переход? Математика данного РІРѕРїСЂРѕСЃР° РЅРµ совсем СЏСЃРЅР°, поскольку для совершения правильного подсчета нам пришлось Р±С‹ обратиться Рє квантовой теории гравитации. Может оказаться, что Керрово кольцо сохраняет стабильность лишь РІ весьма жестком диапазоне параметров РїСЂРё падении вещества РІ черную дыру. Этот РІРѕРїСЂРѕСЃ требует внимательного рассмотрения РїСЂРё помощи математики квантовой гравитации Рё экспериментов РЅР° самой черной дыре.

В целом, переход через черную дыру несомненно окажется очень трудным и опасным путешествием. Теоретически нельзя исключать такую возможность до того, как будут проведены всесторонние эксперименты и выполнен правильный расчет всех квантовых поправок. Шаг пятый: создание дочерней вселенной

Р?так, РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ РјС‹ предполагали, что РїСЂРѕС…РѕРґ СЃРєРІРѕР·СЊ черную дыру возможен. Теперь давайте выдвинем обратное предположение: что черные дыры нестабильны, Р° уровень смертоносной радиации будет слишком высок. Р’ таком случае можно будет попытаться пойти РїРѕ еще более трудному пути — создать дочернюю вселенную. Концепция высокоразвитой вселенной, создающей люк аварийного выхода РІ РґСЂСѓРіСѓСЋ цивилизацию, заинтриговала такого физика, как Алан Гут. Поскольку теория инфляционного расширения РІ столь значительной мере основывается РЅР° создании ложного вакуума, Гут задался РІРѕРїСЂРѕСЃРѕРј: сможет ли высокоразвитая цивилизация искусственно создать ложный вакуум Рё сотворить дочернюю вселенную РІ лаборатории.

РќР° первый взгляд сама идея создания вселенной кажется абсурдной. Р’ конце концов, как указывает Гут, для создания вселенной потребовались Р±С‹ фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, протоны Рё нейтроны — каждая частица РІ количестве 10⁸⁹ штук. Хотя задача РЅР° первый взгляд, выглядит нереальной, Гут напоминает нам, что, несмотря РЅР° то, что вещественно-энергетическое содержание вселенной довольно велико, РѕРЅРѕ уравновешено отрицательной энергией гравитации. Общее количество вещества/ энергии может равняться Рё РѕРґРЅРѕР№ унции (28,3 граммам. — РџСЂРёРј. перге.). Гут предостерегает: «Означает ли это, что законы физики действительно позволяют нам создать РЅРѕРІСѓСЋ вселенную РїРѕ своей воле? Если Р±С‹ РјС‹ попытались выполнить этот рецепт, то, Рє несчастью, столкнулись Р±С‹ СЃ досадным препятствием: поскольку сфера ложного вакуума диаметром РІ 10"²⁶ сантиметров обладает массой РІ РѕРґРЅСѓ унцию, ее плотность просто феноменальна Рё составляет 10⁸⁰ граммов РЅР° кубический сантиметр!.. Если массу всей РІРёРґРёРјРѕР№ вселенной сжать РґРѕ плотности ложного вакуума, то размером РѕРЅР° Р±СѓРґСѓС‚ меньше атома!В» Ложный вакуум был Р±С‹ малой областью пространства-времени, РіРґРµ возникшая нестабильность привела Рє разрыву континуума. Для создания дочерней вселенной может понадобиться всего лишь несколько унций вещества РІ условиях ложного вакуума, РЅРѕ это небольшое количество вещества нужно сжать РґРѕ фантастически малых размеров.

РњРѕРіСѓС‚ быть Рё РґСЂСѓРіРёРµ СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ создания дочерней вселенной. РћРґРёРЅ РёР· РЅРёС… состоит РІ разогревании малой области пространства РґРѕ 10²⁹ градусов Кельвина, Р° затем стремительном ее охлаждении. Предполагается, что РїСЂРё такой температуре пространство-время становится нестабильным; может начаться формирование крошечных пузырьков-вселенных Рё, возможно, образуется ложный вакуум. РџСЂРё такой температуре крошечные вселенные, которые непрерывно образуются Рё «лопаются», РјРѕРіСѓС‚ стать настоящими вселенными. Это явление уже знакомо РїРѕ обычным электрическим полям. (Например, если РјС‹ создадим достаточно сильное электрическое поле, виртуальные пары электронов Рё позитронов, постоянно появляющихся Рё исчезающих РІ вакууме, РјРѕРіСѓС‚ внезапно стать реальными, появившись словно Р±С‹ ниоткуда. Таким образом, концентрация энергии РІ пустом пространстве может трансформировать виртуальные частицы РІ реальные. Подобным образом, если направить РІ РѕРґРЅСѓ точку достаточную энергию, очень может быть, виртуальные дочерние вселенные станут реальными, появившись словно Р±С‹ ниоткуда.)

Если мы предположим, что действительно можно получить такую невероятную плотность или температуру, то образование дочерней вселенной может выглядеть следующим образом. В нашей вселенной для сжатия и разогрева крошечного количества вещества до фантастически высоких энергий и температур могут послужить лазерные лучи и лучи частиц. Мы бы никогда не увидели, как начинает образовываться дочерняя вселенная, поскольку она расширяется на «другой стороне» сингулярности, а не в нашей вселенной. Эта альтернативная дочерняя вселенная потенциально расширилась бы в гиперпространстве благодаря своей собственной силе антигравитации и «отпочковалась» бы от нашей вселенной. Таким образом, мы никогда не станем свидетелями того, как новая вселенная будет образовываться на другой стороне сингулярности. Но портал-червоточина, подобно пуповине, соединяет нас с дочерней вселенной.

Однако в создании вселенной в жару печи кроется определенная опасность. Пуповина, соединяющая нашу вселенную с дочерней, в конечном счете испарится и создаст излучение Хокинга, эквивалентное ядерному взрыву в 500 килотонн, что приблизительно в 25 раз превосходит хиросимскую бомбу. Так что за создание новой вселенной в печи предстоит заплатить свою цену.

Последней проблемой в этом сценарии с созданием ложного вакуума является то, что новая вселенная может легко коллапсировать в черную дыру, что, как мы помним, окажется смертельным. Причиной тому есть теорема Пенроуза, которая гласит, что при развитии событий по многим сценариям любое достаточно большое скопление массы неминуемо коллапсирует в черную дыру. Поскольку уравнения Эйнштейна инвариантны относительно времени, то есть могут выполняться как по его ходу, так и против, это означает, что любое выпадение вещества в дочернюю вселенную может быть реверсировано во времени, в результате чего образуется черная дыра. Таким образом, создание дочерней вселенной должно проводиться с большой осторожностью, чтобы избежать условий, при которых вступает в силу теорема Пенроуза.

Теорема Пенроуза основывается на предположении о том, что нарушается при введении отрицательной энергии или отрицательного вещества. Так, даже в теории инфляционного расширения нам (так же как и в случае с порталом-червоточиной) необходима отрицательная энергия.

Высокоразвитая цивилизация может искусственно создать дочернюю вселенную несколькими способами. Небольшое количество вещества можно либо сжать до невероятно высокой плотности и энергий, либо разогреть до температуры, близкой к температуре Планка. Шаг шестой: создание гигантских ускорителей частиц

Каким же образом мы посуроим машину, способную покинуть нашу вселенную в условиях неограниченного доступа к высоким технологиям? В какой момент мы можем надеяться обуздать мощь энергии Планка? К тому времени, когда цивилизация достигнет статуса третьего типа, она по определению будет обладать достаточной мощью, чтобы управлять энергией Планка. Ученые смогли бы играть с порталами-червоточинами и собрать достаточно энергии, чтобы открывать проходы в пространстве и времени.

Существует несколько путей, которыми может пойти высокоразвитая цивилизация. Как я уже упоминал, наша вселенная может быть мембраной, на расстоянии всего лишь одного миллиметра от которой существует другая вселенная, парящая в гиперпространстве. Если это так, то при помощи Большого адронного коллайдера, возможно, удастся зафиксировать ее присутствие. К тому времени, когда мы совершим переход к цивилизации первого типа, у нас, возможно, даже появится технология для исследования природы этой вселенной-соседки. Поэтому концепция установления контакта с параллельной вселенной может оказаться вовсе не такой уж притянутой за уши.

Но предположим худший вариант развития событий, когда энергия возникновения квантовых гравитационных эффектов и есть энергия Планка, которая в квадриллион раз превосходит энергию Большого адронного коллайдера. Для исследования энергии Планка цивилизации третьего типа понадобится создать ускоритель частиц звездных масштабов. В ускорителях частиц субатомные частицы путешествуют по узкому туннелю. По мере того, как в туннель поступает все больше и больше энергии, частицы ускоряются до высоких энергий. Если мы воспользуемся гигантскими магнитами для искривления пути частиц и превращения его в круг, то частицы можно ускорить до триллионов электронвольт энергии. Чем больше радиус окружности, тем выше энергия пучка. Диаметр Большого адронного коллайдера составляет 27 километров, что дает как раз верхний предел энергии, доступной цивилизации типа 0,7.

Но у цивилизации третьего типа появляется возможность создания ускорителя частиц размером с солнечную или даже звездную систему. Предполагается, что высокоразвитая цивилизация могла бы запустить пучок субатомных частиц в открытый космос и ускорить их до энергии Планка. Как мы помним, с приходом нового поколения лазерных ускорителей частиц за несколько десятилетий физики могут создать настольный ускоритель, способный достичь 200 ГэВ (200 миллиардов электронвольт) на расстоянии в один метр. При последовательном расположении этих ускорителей один за другим, возможно, получится достичь энергий, при которых пространство-время теряет стабильность.

Если мы предположим, что будущие ускорители частиц смогут разогнать их только на 200 ГэВ за метр, что само по себе является довольно сдержанным предположением, то для того, чтобы достичь энергии Планка, нам понадобился бы ускоритель частиц длиной в 10 световыхлет. Хотя такие размеры неимоверно велики для цивилизаций первого и второго типа, они вполне в пределах досягаемости цивилизации третьего типа. Для того чтобы построить ускоритель частиц таких колоссальных размеров, цивилизация третьего типа могла бы либо загнуть путь, по которому должны проходить частицы, в окружность, тем самым значительно сэкономив пространство, либо оставить путь прямым — тогда он протянется намного дальше ближайшей звезды.

Для примера, можно было бы построить ускоритель частиц, который разгоняет субатомные частицы по окружности внутри пояса астероидов. Тогда не пришлось бы конструировать дорогостоящие туннели, поскольку вакуум открытого космоса лучше любого вакуума, который мы можем создать на Земле. Но все же на далеких лунах и астероидах в Солнечной системе или в различных звездных системах пришлось бы построить гигантские магниты, расположенные с равными интервалами, которые от одного к другому изгибали бы направление движения пучка.

При приближении пучка к луне или астероиду гигантские магниты, расположенные на этой луне, притянули бы пучок, слегка изменяя направление его движения. (Кроме того, лунные или астероидные станции должны будут производить новую фокусировку пучка, поскольку на столь далеких расстояниях он будет постепенно расходиться.) Пройдя мимо нескольких лун, пучок постепенно прижмет форму дуги. В конечном счете он будет путешествовать по почти правильной окружности. Теперь можно представить себе два пучка, несущихся по этой окружности навстречу друг другу, один по часовой стрелке, а другой — против. При столкновении двух пучков энергия, выделившаяся из вещества/антивещества, приблизилась бы к энергии Планка. (Можно подсчитать, что магнитные поля, не-ооходимые для искривления такого мощного пучка, и во сне не виделись нашим современным технологиям. Однако весьма вероятно, что высокоразвитая цивилизация использует взрывчатые вещества для того, чтобы послать через катушки мощную волну энергии для создания гигантского магнитного импульса. Этот титанический выброс энергии будет одноразовым, поскольку, вероятнее всего, он Уничтожит катушки; поэтому магниты должны быть быстро заменены, прежде чем пучок частиц возвратится для следующего прохода по кругу.)

РќРµ РіРѕРІРѕСЂСЏ уже РѕР± ужасно сложных инженерных проблемах, СЃ которыми придется столкнуться РїСЂРё постройке такого ускорителя частиц, остается еще довольно скользкий РІРѕРїСЂРѕСЃ: существует ли предел энергии, набираемой пучком частиц? Любой энергетический пучок частиц РІ конце концов сталкивается СЃ фотонами, РёР· которых состоит фоновое излучение (СЃ температурой 2,7 градуса), Рё потому потеряет энергию. Теоретически это может высосать РёР· пучка так РјРЅРѕРіРѕ энергии, что возникнет своеобразный потолок энергии, который нельзя превысить РІ открытом РєРѕСЃРјРѕСЃРµ. Этот результат еще РЅРµ был проверен экспериментально. (Р’ сущности, есть указания РЅР° то, что энергетика столкновений космических лучей превышает этот максимальный уровень, что ставит РїРѕРґ сомнения РІСЃРµ вычисления.) Однако если; это правда, то понадобится еще более дорогостоящая модификация аппарата. Р’Рѕ-первых, можно заключить весь пучок РІ вакуумный туннель СЃ защитой, чтобы РЅРµ допустить воздействия фонового излуче-РіРЅРёСЏ. Р?ли же, РІ случае если эксперимент будет проводиться РІ далеком гоудущем, возможно, что фоновое излучение снизится настолько, что уже РЅРµ будет представлять проблему. Шаг седьмой: создание взрывных механизмов

Можно также представить себе еще одно устройство, принцип работы которого основан на лазерных лучах и взрывных механизмах. В природе невероятно высокие температуры и давления достигаются при помощи взрывов, к примеру когда умирающая звезда внезапно коллапсирует под действием силы гравитации. Это возможно благодаря тому, что гравитация только притягивает, а не отталкивает, и потому коллапс происходит однородно и звезда сжимается равномерно до невероятных плотностей.

Такой взрывной метод очень сложно воссоздать на Земле. Для примера, водородные бомбы требуют точности, не уступающей швейцарским часам, чтобы дейтерид лития, активный компонент водородной бомбы, оказался сжат и разогрелся до десятков миллионов градусов, создавая условия, удовлетворяющие критерию Лоусона, при которых начинается процесс синтеза. (Это достигается путем взрыва атомной бомбы рядом с дейтеридом лития, а затем равномерного распределения рентгеновского излучения по поверхности куска дейтерида лития.) Однако в ходе такого процесса энергия выделяется путем неконтролируемого взрыва.

В условиях Земли ни одна из попыток использования магнетизма для сжатия обогащенного водорода не увенчалась успехом, в основном, потому, что магнитные силы не сжимают газ равномерно. Монополя в природе мы никогда не наблюдали; соответственно, магнитные поля биполярны, как и магнитное поле Земли. В результате этого они чрезвычайно неравномерны. Применение их для сжатия газа подобно попыткам сжать в руках воздушный шарик. Всякий раз, когда вы сжимаете его с одного края, второй раздувается.

Еще одним способом управления синтезом могло бы стать использование системы лазеров, расположенных по поверхности сферы таким образом, чтобы они могли одновременно ударить в крошечную частицу дейтерида лития в центре. Например, в Ливерморской национальной лаборатории есть мощная лазерная установка для синтеза, используемая для моделирования ядерного оружия. В ней ряд лазерных лучей горизонтально проходит по туннелю. Затем зеркала, расположенные в конце туннеля, отражают каждый луч таким образом, что все лучи радиально направляются на крошечный кусочек вещества. Поверхность этого кусочка немедленно испаряется, в результате чего он взрывается и создаются невероятно высокие температуры. Таким образом, в действительности синтез происходит внутри кусочка вещества (хотя установка потребляет больше энергии, чем создает, а следовательно, является коммерчески нежизнеспособной).

Подобным образом можно представить, что цивилизация третьего типа построит батареи лазеров на астероидах и лунах различных звездных систем. Такая батарея лазеров выстрелила бы одновременно, выпустив ряд мощных лучей, сходящихся в одной точке, что создало бы температуры, при которых пространство и время стали бы нестабильными.

В теории предела количества энергии, которую можно поместить в лазерный луч, не существует. Однако при создании чрезвычайно мощных лазеров возникают проблемы практического характера. Одной из основных проблем является стабильность излучающего вещества, которое часто перегревается и разрушается при высоких энергиях. (Этупроблему можно преодолеть, использовав для генерации лазерного луча силу одноразового взрыва, такого, как ядерный.)

Цель выстрела РёР· такой РіСЂСѓРїРїС‹ сферически расположенных лазеров заключается РІ разогревании камеры, чтобы внутри создался ложный вакуум, или же РІРѕ взрыве Рё сжатии серии пластин для СЃРѕР·-, дания отрицательной энергии СЃ помощью эффекта Казимира. Для создания такого приспособления СЃ отрицательной энергией необходимо сжать набор сферических пластин РґРѕ размеров длины Планка (10 ³³ СЃРј). Поскольку расстояние между атомами составляет 10"⁸ СЃРј, Р° расстояние между протонами Рё нейтронами РІ СЏРґСЂРµ — 10"¹³ СЃРј, СЏСЃРЅРѕ, что сжатие пластин должно быть колоссальным. Поскольку общая мощность, которую можно собрать РІ лазерном луче, РІ принципе РЅРµ ограничена, РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ проблемой становится создание устройства, которое обладает достаточной стабильностью, чтобы выдержать это невероятное сжатие. (Поскольку эффект Казимира создает между пластинами чистое притяжение, необходимо также сообщить пластинам заряд, чтобы предотвратить РёС… коллапсирование.) Р’ принципе, внутри сферических оболочек должен образоваться портал-червоточина, который соединит нашу умирающую вселенную СЃ намного более молодой Рё горячей вселенной. Шаг РІРѕСЃСЊРјРѕР№: построение гиперпространственного двигателя

Ключевой элемент для сборки описанных выше устройств — это возможность путешествий на далекие межзвездные расстояния. Один из возможных вариантов заключается в использовании машины времени Алькубьерре, в основе действия которой лежит принцип искривления пространства. Принцип этой машины был впервые описан физиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году. Такая машина не изменяет топологию пространства — создавая дыру а затем совершая скачок в гиперпространство. Она просто сжимает то пространство, что находится перед вами, и растягивает то, что находится позади вас. Представьте, что вы идете к столу по ковру. Вместо того чтобы подходить к столу, можно набросить на него петлю и потихоньку подтянуть его к себе, что заставит ковер перед вами смяться. Таким образом, вы практически не сдвинетесь с места, зато пространство перед вами сожмется.

Вспомним о том, что само пространство может расширяться быстрее света (поскольку при расширении пустого пространства не передается никакой информации). Подобным образом может оказаться возможным путешествие со сверхсветовыми скоростями и путем сжатия пространства с такой скоростью. В сущности, совершая путешествие к близлежащей звезде, мы можем выйти совсем недалеко за пределы Земли; мы просто сожмем пространство впереди нас и расширим его позади нас. Вместо того чтобы лететь к Альфа Центавра, ближайшей к нам звезде, мы можем подтянуть ее к нам.

Алькубьерре показал, что это весьма жизнеспособное решение уравнений Эйнштейна, то есть оно не противоречит законам физики. Но за все нужно платить: чтобы обеспечить энергией свой космический корабль, вам понадобились бы колоссальные количества как положительной, так и отрицательной энергии. (Положительную энергию можно было бы использовать для сжатия пространства перед вами, а отрицательную — для удлинения расстояний позади.) Для того чтобы возник эффект Казимира и образовалась эта отрицательная энергия, пластинки должны находиться на расстоянии длины Планка друг от друга. Этот показатель слишком мал, чтобы мы могли достичь его, используя имеющиеся в нашем распоряжении средства. Чтобы создать такой корабль, нужно построить большую сферу и посадить внутрь пассажиров. По бокам этой сферы вдоль экватора необходимо было бы пустить кольцо отрицательной энергии. Пассажиры внутри сферы так и не сдвинутся с места, зато пространство впереди сферы будет сжиматься быстрее скорости света, так что, выйдя из сферы, пассажиры уже достигнут близлежащей звезды.

В своей статье Алькубьерре показал, что его решение Могло бы не только отправить нас к звездам, но и помочь реализовать путешествия во времени. Спустя два года физик Аллен Эверетт показал, что при наличии двух таких космических кораблей путешествие во времени было бы возможно — в результате двух таких последовательных деформаций пространства. Как говорит принстонский физик Готт, «таким образом, выходит, что Джин Родденберри, создатель «Стар Трека», был совершенно прав, включив все эти эпизоды с пу-тешествиямиво времени!»

Однако более РїРѕР·РґРЅРёР№ анализ, проведенный СЂСѓСЃСЃРєРёРј физиком Сергеем Красниковым, выявил РІ этом решении технический дефект. РћРЅ показал, что внутренняя часть пространства корабля РЅРµ соединена СЃ пространством РІРЅРµ корабля, Р° потому послания РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ пересечь границу, то есть, оказавшись внутри корабля, РІС‹ уже РЅРµ сможете изменить его маршрут. Маршрут должен быть заложен перед полетом. Это весьма неутешительно. Р?ными словами, РІС‹ РЅРµ сможете просто повернуть руль Рё взять РєСѓСЂСЃ РЅР° ближайшую звезду. РќРѕ РІСЃРµ же это означает, что такой теоретический космический корабль РјРѕРі Р±С‹ стать своего СЂРѕРґР° железной РґРѕСЂРѕРіРѕР№ Рє звездам, некой межзвездной системой, РІ которой космические корабли следуют строго РїРѕ расписанию. Так, можно построить станции, расположенные между звездами СЃ определенным интервалом. Рђ затем наш космический корабль сможет путешествовать между этими станциями РЅР° сверхсветовых скоростях РїРѕ расписанию, то есть СЃРѕ строго определенным временем прибытия Рё отправления.

Готт пишет: «Будущая сверхцивилизация может захотеть построить такие пути, опираясь на искривление пространства, для путешествий с помощью космических кораблей, точно так же, как организовать межзвездную связь при помощи порталов-червоточин. Может оказаться, что сеть маршрутов на основе искривления пространства создать даже легче, чем порталы, поскольку для прокладки таких маршрутов потребуется лишь изменить существующее пространство, а не создавать новые дыры, соединяющие далекие друг от друга области».

РќРѕ именно потому, что такой космический корабль может быть использован для передвижений РїРѕ существующей вселенной, РѕРЅ РЅРµ годится для того, чтобы СЃ его помощью эту вселенную покинуть. Р? тем РЅРµ менее механизм, предложенный Алькубьерре, может оказаться полезным РїСЂРё создании устройства, РїСЂРё помощи которого можно покинуть вселенную. Такой космический корабль РјРѕРі Р±С‹ пригодиться, Рє примеру, РїСЂРё создании сталкивающихся космических струн, упоминавшихся Готтом, которые РјРѕРіСѓС‚ унести высокоразвитую цивилизацию обратно РІ ее собственное прошлое, РєРѕРіРґР° вселенная была намного теплее. Шаг девятый: использование отрицательной энергии сжатых звезд

В пятой главе я упоминал о том, что лазерные лучи могут создавать «сжатые состояния», а их можно использовать для генерирования отрицательной энергии, которая, в свою очередь, может быть применена для открытия и стабилизации порталов. Когда мощный лазерный импульс ударяет по особому оптическому материалу, вследствие удара создаются пары фотонов. Эти фотоны попеременно то усиливают, то снижают квантовые флуктуации вакуума, выделяя импульсы как положительной, так и отрицательной энергии. Сумма двух этих энергетических импульсов всегда сводится к положительной энергии, то есть мы не нарушаем известных законов физики.

В 1978 году Лоуренс Форд из университета Тафта вывел и доказал три закона, которым должна подчиняться такая отрицательная энергия. С момента своего появления и по сей день эти законы остаются предметом активных исследований. Во-первых, Форд обнаружил, что количество энергии в импульсе обратно пропорционально его пространственной и временной величине — то есть чем сильнее импульс отрицательной энергии, тем меньше он длится. Поэтому если при помощи лазера мы создадим сильную вспышку отрицательной энергии для того, чтобы открыть портал, он может оставаться открытым в течение лишь очень короткого времени. Во-вторых, за отрицательным импульсом всегда следует импульс положительной энергии большей силы (то есть сумма все равно будет положительной). В-третьих, чем дольше интервал между этими двумя импульсами, тем большим окажется положительный импульс.

Руководствуясь этими общими законами, можно рассчитать условия, РїСЂРё которых лазер или пластины Казимира СЃРјРѕРіСѓС‚ генерировать отрицательную энергию. Р’Рѕ-первых, можно было Р±С‹ попытаться отделить импульс отрицательной энергии РѕС‚ последующего импульса положительной энергии путем свечения лазерным лучом РІ РєРѕСЂРѕР±РєСѓ, Р° затем немедленного закрытия крышки после прохождения РІ нее импульса отрицательной энергии. Р’ результате РІ РєРѕСЂРѕР±РєСѓ попадет только импульс отрицательной энергии. Р’ принципе, таким путем можно получить колоссальные количества отрицательной энергии, Р·Р° которыми последуют еще большие импульсы положительной энергии (РЅРѕ РёС… РЅРµ пустит РІ РєРѕСЂРѕР±РєСѓ закрытая крышка). Р?нтервал между РґРІСѓРјСЏ импульсами может быть довольно долгим, поскольку энергия положительного импульса высока. Теоретически кажется, что это идеальный СЃРїРѕСЃРѕР± сгенерировать неограниченные количества отрицательной энергии, необходимые для машины времени или портала. Рљ несчастью, есть РѕРґРЅР° загвоздка. Сам акт закрытия крышки создает второй импульс положительной энергии внутри РєРѕСЂРѕР±РєРё. Если РЅРµ принять чрезвычайных мер предосторожности, импульс отрицательной энергии внутри РєРѕСЂРѕР±РєРё сотрется. Этот РІРѕРїСЂРѕСЃ — отделение мощного импульса отрицательной энергии РѕС‚ последующего импульса положительной энергии таким образом, чтобы РЅРµ уничтожился импульс отрицательной энергии, — останется технологической Проблемой для высокоразвитой цивилизации будущего. Эти три закона РјРѕРіСѓС‚ быть применены для эффекта Казимира. Если РјС‹ хотим создать портал метром РІ диаметре, то необходимо располагать отрицательной энергией, сконцентрированной РІ кольце размером РЅРµ более 10²² метра (миллионная часть протона). Р? СЃРЅРѕРІР° лишь чрезвычайно высокоразвитая цивилизация может оказаться СЃРїРѕСЃРѕР±РЅРѕР№ создать технологию, необходимую для управления та-РЅРёРјРё невероятно малыми расстояниями или невероятно малыми интервалами времени. Шаг десятый: дождаться квантовых переходов

Как мы уже видели в главе 10, в условиях угрозы постепенного остывания вселенной разумные существа могут начать думать более медленно и бездействовать в течение долгих периодов времени. Этот процесс замедления процессов мышления может продолжаться триллионы и триллионы лет, чего будет вполне достаточно для того, чтобы произошли квантовые события. В нормальных условиях можно пренебречь спонтанным образованием вселенных-пузырьков и переходами в другие квантовые вселенные, поскольку это события чрезвычайно редкие. Однако на пятом этапе разумные существа могут мыслить настолько медленно, что такие квантовые события станут чуть ли не рядовыми. В рамках субъективного времени этих существ уровень их мышления может казаться им совершенно нормальным, даже если настоящие временные масштабы увеличатся настолько, что квантовые события станут весьма распространенными случаями.

0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|