Цивилизация III типа

К моменту перехода на третью ступень цивилизация, по всей видимости, успеет исследовать большую часть своей галактики. Самый удобный способ посетить сотни миллиардов планет состоит в том, чтобы разослать по галактике самовоспроизводящихся роботов. Зонд фон Неймана — это робот, способный копировать себя в неограниченных количествах; этот робот садится на какую-нибудь луну (поскольку на ней нет ржавчины и эрозии) и строит там из местных материалов завод, где будут изготавливаться тысячи точно таких же роботов. Каждый новый робот стартует к следующей далекой звездной системе и там вновь изготавливает множество собственных копий. Начав с одного такого зонда, мы быстро получим расширяющуюся почти со скоростью света сферу из триллионов самовоспроизводящихся зондов, которые исследуют и нанесут на карту нашу Галактику — Млечный Путь — всего за 100 000 лет. Поскольку возраст Вселенной составляет 13, 5 млрд лет, времени на возможное возникновение (и падение) таких цивилизаций было достаточно. (Надо сказать, что число вирусов в нашем организме тоже растет по экспоненте.)

Существует, однако, и другая возможность. К моменту достижения третьей ступени цивилизация накапливает такое количество энергетических ресурсов, что может позволить себе подступиться к так называемой «планковской энергии» в 10²⁸ электронвольт — энергии, при которой само пространство-время теряет стабильность. (Планковская энергия в квадрильон раз превосходит энергию, которую может придать частице наш крупнейший ускоритель, Большой адронный коллайдер. Это энергия, при которой наконец рушится эйнштейнова теория гравитации. Теоретически при этой энергии ткань пространства-времени рвется, создавая крошечные порталы, которые, опять же теоретически, могут вести в другие вселенные или в другие точки нашего пространства-времени.) Чтобы обуздать такую энергию, потребуются колоссальные машины невообразимых масштабов, но не исключено, что, если это удастся, сквозь ткань пространства-времени можно будет проложить короткие пути, либо сжимая пространство, либо проходя сквозь кротовые норы. Конечно, все это в том случае, если удастся преодолеть множество серьезнейших теоретических и практических препятствий (к примеру, получить достаточное количество положительной и отрицательной энергии и устранить нестабильности). Зато если получится, цивилизация сможет колонизировать целую галактику.

Подобные рассуждения поневоле заставляют задаться вопросом: если Они существуют, почему не посещают нас? «Где Они?» — спрашивают критики.

Один из возможных ответов состоит в том, что они, может быть, уже бывали на Земле, но мы слишком примитивны, чтобы их заметить. Самовоспроизводящиеся зонды фон Неймана — самый практичный способ исследования Галактики — не обязательно должны быть большими. Может быть, это аппараты длиной всего в несколько сантиметров, ведь никто не знает, насколько продвинулись у них нанотехнологии. Возможно, они даже находятся на виду, но мы не можем их узнать, потому что ожидаем совершенно иного — громадных кораблей с инопланетянами. А это, скорее всего, полностью автоматические зонды, наполовину органические, наполовину электронные, и никаких инопланетян в них нет.

Когда мы встретимся наконец с представителями иных цивилизаций, нас, возможно, ждет настоящее потрясение. Кто знает, как они успели изменить свою биологию при помощи робототехники, нано- и биотехнологий?

Возможно также, что эти цивилизации самоуничтожились. Как мы уже говорили, самым опасным представляется переход от нулевой ступени к первой — та самая стадия, на которой сейчас находится человечество. У нас еще сохранились дикость, фундаментализм, расизм и другие пережитки прошлого. Не исключено, что когда-нибудь человек обнаружит в иных звездных системах следы цивилизаций 0 типа, которые не сумели перейти на первую ступень (к примеру, атмосфера этих планет может оказаться слишком горячей или слишком радиоактивной для жизни).

Проект по поиску внеземных цивилизаций (Search for extraterrestrial intelligence, SETI)

В настоящее время человечество, разумеется, не думает о движении человечества к статусу цивилизации I типа. На планете нет коллективного осознания того, что этот исторический переход вообще происходит. Если провести опрос, окажется, что кое-кто смутно понимает, что идет процесс глобализации, но за исключением этого нет четкого представления о том, что цивилизация Земли движется к какой-то определенной цели.

Ситуация может внезапно измениться, если мир вдруг получит реальные свидетельства существования внеземной жизни. Мы сразу сравним уровень развития нашей цивилизации с уровнем инопланетян. Ученые, в частности, попытаются представить, чего достигла инопланетная цивилизация и в каких именно областях техники.

Конечно, нельзя сказать наверняка, но, учитывая бурное развитие техники, мы, вероятно, еще в этом столетии обнаружим в космосе развитую цивилизацию.

Это событие стало возможным благодаря двум тенденциям. Во-первых, это запуск спутников, задача которых — поиск небольших каменных внесолнечных планет (COROT и Kepler). Ожидается, что Kepler сможет обнаружить в дальнем космосе до 600 маленьких землеподобных планет. Следующий шаг — направить на обнаруженные планеты средства поиска излучений, характерных для развитой цивилизации.

В 2001 г. миллиардер из Microsoft Пол Аллен начал выделять средства (сегодня это уже больше 30 млн долларов), которые должны придать новый импульс затормозившей программе SETI. К северу от Сан-Франциско в радиообсерватории Хэт-Крик сооружается система Allen Telescope Array; по завершении работ, когда в ней установят 350 радиотелескопов, это будет самая мощная система радиотелескопов в мире[51]. Если в прошлом астрономам удалось просканировать в поисках разумной жизни лишь чуть больше 1000 звезд, новая система увеличит это число в 1000 раз и позволит довести число звезд до миллиона.

Хотя ученые уже полвека безуспешно пытаются поймать сигналы внеземной цивилизации, лишь недавно два названных выше фактора придали программе SETI столь необходимое ускорение. Многие астрономы считают, что этой задаче просто уделялось слишком мало внимания, времени и средств. Благодаря новым ресурсам и данным SETI становится серьезным научным проектом.

Не исключено, что уже в этом столетии мы все-таки примем космические сигналы от цивилизации разумных существ. Сет Шостак (Seth Shostak), директор Института SETI, сказал мне, что рассчитывает в течение 20 ближайших лет установить контакт с такой цивилизацией. Вероятно, он слишком оптимистичен, но можно со значительной долей уверенности сказать: будет странно, если мы не примем в ближайшие сто лет сигналов ни от одной космической цивилизации.

Если такие сигналы будут получены, это событие может стать одной из важнейших вех в истории человечества. Голливудские режиссеры обожают показывать, какой хаос может породить на Земле такое известие: всевозможные пророки, запугивающие народ близким концом света, безумные религиозные культы…

Реальность, однако, окажется куда более будничной. Не будет никакого повода для немедленной паники — ведь представители этой цивилизации, скорее всего, даже не подозревают о нашем существовании и о том, что мы подслушиваем их разговоры. Во-первых, на полную расшифровку сообщения может уйти не один месяц, а то и не один год; затем еще надо будет оценить уровень этой цивилизации, посмотреть, укладывается ли она в классификацию Кардашёва. Во-вторых, прямое общение с ней маловероятно, ведь наши планеты разделяет множество световых лет — слишком много для непосредственного контакта. Так что мы, скорее всего, сможем только со стороны наблюдать за этой цивилизацией, но не общаться с ней. Конечно, мы попытаемся построить огромные радиопередатчики, способные отправить ответное сообщение. Но реально понадобятся столетия, чтобы установить с этой цивилизацией двустороннюю связь.

Новые классификации

Кардашёвская классификация цивилизаций была предложена в 1960-е гг., когда физиков очень беспокоило производство энергии. Однако экспоненциальный рост компьютерных мощностей заставил обратить особое внимание на информационную революцию, в которой объем информации, которую способна переработать цивилизация, становится не менее важным, чем ее энерговооруженность.

К примеру, представим себе цивилизацию на планете, где компьютеры в принципе невозможны, поскольку ее атмосфера хорошо проводит электричество. В любом электрическом устройстве в таких условиях быстро произойдет короткое замыкание и возникнут искры, так что этой цивилизации будут доступны только самые примитивные формы электрических приборов.

Любой мощный генератор или компьютер быстро сгорит. Можно вообразить, что такая цивилизация сможет рано или поздно освоить производство энергии из ископаемого топлива и даже ядерной энергии, но не научится обрабатывать большие объемы информации. На такой планете трудно создать Интернет или глобальную систему телекоммуникаций, что, естественно, будет тормозить развитие экономики и науки. Такая цивилизация сможет подняться по кардашёвской шкале, но без компьютеров продвижение ее будет медленным и болезненным.

Карл Саган предложил другую классификацию, основанную на информационных возможностях. Он разработал систему, в которой буквы английского алфавита, от А до Z, соответствуют определенным объемам информации. Цивилизация типа А способна обрабатывать лишь миллион единиц информации, что соответствует цивилизации без письменности, где информация передается только устно. Если собрать всю информацию, дошедшую до нас из Древней Греции — цивилизации с развитым письменным языком и богатой литературой, мы получим около миллиарда единиц информации, что соответствует цивилизации типа С. Двигаясь по шкале вверх, можно оценить количество информации, с которой имеет дело современная цивилизация. Согласно квалифицированной оценке, сегодня человечество соответствует типу Н. Совместив энергетическую и информационную оценки, получим тип 0, 7Н.

В последние годы на первый план вышел еще один фактор: загрязнение окружающей среды и отходы. Энергии и информации недостаточно, чтобы всесторонне оценить цивилизацию. Более того, чем больше энергии потребляет цивилизация и чем больше информации производит, тем сильнее страдает окружающая среда. Вопрос не академический, поскольку отходы цивилизаций I или II типа могут их попросту погубить.

К примеру, цивилизация II типа потребляет всю энергию, излучаемую звездой. Предположим, что двигатели, которые она использует, имеют КПД 50 %, т. е. половину потребляемой энергии переводят в полезную работу, а вторую половину выделяют в форме бесполезного тепла. Это может привести к настоящей катастрофе, ведь температура на планете будет расти, пока она не расплавится! Представьте себе планету с миллиардами угольных станций, выделяющих газы и тепло в громадных количествах, до тех пор, пока жизнь на планете не станет невозможной.

Фримен Дайсон однажды даже предлагал искать в космосе цивилизации II типа как объекты, от которых исходит преимущественно инфракрасное излучение, а не видимый свет и не рентгеновские лучи. Дело в том, что цивилизация II типа, даже если бы хотела скрыть свое присутствие от внешнего мира и построила вокруг своей звезды замкнутую сферу, все равно производила бы достаточно паразитного тепла, чтобы эта сфера ярко светилась в инфракрасном диапазоне. Дайсон предложил астрономам поискать звездные системы с инфракрасным в основном излучением. (Таких систем, однако, не нашлось.)

Но здесь возникает новый тревожный вопрос: бесконтрольный рост энергопотребления для любой цивилизации означает самоубийство. Таким образом, мы видим, что энергия и информация — не все, в чем нуждается цивилизация для успешного продвижения по шкале прогресса. Нужна новая шкала, которая принимала бы во внимание эффективность, паразитное тепло и загрязнение окружающей среды. Такая шкала разработана, и основывается она на концепции энтропии.

Классификация цивилизаций по энтропии

В идеале нам нужна цивилизация, растущая в плане энерговооруженности и обработки информации, но делающая это разумно, так чтобы планета не превратилась в невыносимо жаркую замусоренную пустыню.

Очень наглядно все это показано в диснеевском мультфильме «Валл-И», в котором по сюжету в отдаленном будущем человек так загадил и испортил планету, что бросил ее как есть и переселился на роскошные космические корабли, где ведет легкую и приятную жизнь.

Именно здесь в игру вступают законы термодинамики. Первое начало утверждает, что невозможно получить что-нибудь даром, т. е. бесплатного сыра не бывает. Иными словами, сумма вещества и энергии во Вселенной постоянна. В главе 3, однако, мы выяснили, что второй закон термодинамики гораздо интереснее первого и, более того, когда-нибудь именно он может определить судьбу продвинутой цивилизации. Попросту говоря, второй закон термодинамики утверждает, что полное количество энтропии (беспорядка, или хаоса) во Вселенной растет. Это означает, что не может быть ничего вечного; все должно гнить, разлагаться, ржаветь, стареть или разваливаться. (Невозможно увидеть, чтобы энтропия уменьшалась. Так, ни один человек не видел, чтобы жареное яйцо спрыгнуло со сковородки и упаковалось обратно в скорлупу. Никто не видел, чтобы растворенные в чае крупинки сахара вдруг обратно запрыгнули в ложку. Вероятность такого события настолько мала, что даже выразить это словами невозможно.)

Итак, если гипотетическая цивилизация будущего начнет бездумно производить энергию, развиваясь и переходя к типу II или III, она получит так много паразитного тепла, что ее родная планета станет непригодной для жизни. Энтропия в форме паразитного тепла, хаоса и загрязнения окружающей среды, по существу, уничтожит цивилизацию. Точно так же, если ради производства информации цивилизация будет вырубать леса и громоздить горы бумажных отходов, она окажется погребенной под собственным информационным мусором.

Придется ввести еще одну шкалу для оценки и классификации цивилизаций. Введем два новых типа цивилизаций. Первый тип — цивилизация, сдерживающая рост энтропии и использующая все средства, находящиеся в ее распоряжении, для ограничения выбросов тепла и накопления отходов. По мере роста (экспоненциального) ее энергетических запросов такая цивилизация неизбежно осознает, что дальнейший рост энергопотребления может сделать планету непригодной для жизни. Конечно, полную энтропию, возникающую в результате деятельности продвинутой цивилизации, ограничить невозможно; она и дальше будет расти по экспоненте, это неизбежно. Но местную энтропию на планете можно даже уменьшить, если разумно использовать нанотехнологии и возобновляемые источники энергии, исключить лишние потери и неэффективность.

Второй тип — это цивилизация, которая, не задумываясь о росте энтропии, продолжает расширяться и без конца увеличивать энергопотребление. Со временем, если родная планета становится непригодной для жизни, такая цивилизация пытается оставить ее и переселиться на другие планеты. Но создание колоний в открытом космосе — дорогое удовольствие, а возможности экстенсивного расширения небеспредельны. Если окажется, что рост энтропии опережает способность цивилизации к экспансии, ей будет грозить гибель.

Дата добавления: 2014-11-16