Физика будущего - Мичио Каку

Следующая — промышленная — революция произошла около 300 лет назад. Внезапно оказалось, что капитал, накопленный человеком, может быть создан не только трудом людей или животных; его могут создавать машины, а массовое производство — путь к сказочному богатству.

Оказалось, что паровой двигатель способен приводить в движение мощные машины и локомотивы, так что капитал можно создавать на фабриках, заводах и шахтах, а не только в полях. Крестьяне, изголодавшиеся в очередной неурожайный год и измотанные тяжким трудом на полях, бежали в города и превращались в промышленных рабочих. Кузнецов и мастеров-тележников постепенно сменили автослесари. Двигатель внутреннего сгорания дал в руки человека сотни лошадиных сил. Ожидаемая продолжительность жизни начала расти и в 1900 г. достигла 49 лет.

Наконец, сегодня мы наблюдаем третью волну, когда источником капитала становится информация. Богатство стран теперь измеряется электронами, бегающими по всему миру по оптико-волоконным сетям, и байтами информации, принимаемыми и излучаемыми от спутников; рано или поздно все они появляются на экранах компьютеров Уолл-стрит или других финансовых столиц. Наука, коммерция и развлечения сегодня путешествуют со скоростью света; человек, где бы он ни находился, в любое время может получить всю необходимую информацию.

Цивилизации I, II и III типа

Можем ли мы ответить, как этот экспоненциальный рост энерговооруженности будет продолжаться в ближайшие столетия и тысячелетия? Физики, пытаясь классифицировать цивилизации, оценивают их все по тому же критерию: потребляемой энергии. Первым такую классификацию ввел русских астрофизик Николай Кардашёв, размышляя об исследовании ночного неба в поисках сигналов от внеземных (разумеется, продвинутых) цивилизаций.

Кардашёва не устраивало расплывчатое и неопределенное понятие «внеземные цивилизации», и он предложил количественную шкалу, по которой астрономы могли бы ориентироваться. Он прекрасно понимал, что цивилизации могут кардинально различаться по культуре, общественному устройству, принципу управления и т. п., но существует то, чему все они должны подчиняться: законы природы. Кроме того, ясно, что с Земли мы можем зарегистрировать и измерить лишь одно — потребление энергии, и классифицировать цивилизации следует именно по этому критерию.

Итак, Кардашёв предложил делить внеземные цивилизации на три теоретических типа. Цивилизации I типа — цивилизации планетарные, потребляющие лишь ту долю излучаемой светилом энергии, которая приходится на планету (около 1017 Вт). Ко II типу относятся звездные цивилизации, они потребляют всю энергию, излучаемую светилом (около 1027 Вт). К III типу относятся галактические цивилизации, потребляющие энергию миллиардов звезд (около 1037 Вт).

Достоинство этой классификации в том, что мы можем количественно оценить мощь любой цивилизации, вместо того чтобы строить общие предположения и гадать на кофейной гуще. Мы знаем энергетический выход соответствующих небесных объектов и в состоянии ограничить каждый из них конкретными численными рамками.

Типы различаются между собой на десять порядков, т. е. в 10 млрд раз: цивилизация III типа потребляет в 10 млрд раз больше энергии, чем цивилизация II типа (потому что в Галактике примерно 10 млрд звезд), а она, в свою очередь, потребляет в 10 млрд раз больше энергии, чем цивилизация I типа.

По этой классификации наша сегодняшняя цивилизация относится к классу 0. Нас вообще нет на этой шкале, ведь мы до сих пор получаем энергию из остатков погибших растений, т. е. из нефти и угля. (Карл Саган, обобщая эту классификацию, попытался более точно оценить наше положение на этой космической шкале. У него получилось, что мы сейчас цивилизация типа 0, 7.)

По этой шкале можно оценивать также цивилизации, выведенные писателями в фантастических произведениях. Типичной цивилизацией I типа представляется цивилизация Бака Роджерса или Флэша Гордона, где людям подвластны энергетические ресурсы целой планеты. Люди контролируют все планетарные источники энергии, могут по желанию устанавливать или изменять погоду, они овладели энергией ураганов и построили города в океане. Их ракеты бороздят космос, но их источники энергии в основном ограничены родной планетой.

К цивилизациям II типа можно отнести Объединенную федерацию планет из «Звездного пути» (если забыть о варп-двигателе), которая смогла колонизировать около сотни близлежащих звезд. Однако технология этой цивилизации еще только подбирается к возможности манипулирования энергией целой звезды.

Цивилизацией III типа можно, пожалуй, назвать Империю из саги «Звездные войны» или, может быть, боргов из «Звездного пути». Те и другие колонизировали значительную часть своей галактики, захватив миллионы звездных систем. Они могут путешествовать по галактике как угодно.

(Хотя классификация Кардашёва основана на планетах, звездах и галактиках, следует указать на теоретическую возможность существования цивилизации IV типа, черпающей энергию из внегалактических источников. Единственный известный нам источник энергии за пределами нашей Галактики — это темная энергия, составляющая 73 % материи видимой Вселенной, тогда как на видимый мир звезд и галактик приходится всего 4 %. Возможный кандидат на роль цивилизации IV типа — богоподобный Q из «Звездного пути», чье могущество определенно имеет сверхгалактические масштабы.)

Используя предложенную классификацию, можно оценить, когда человечество достигнет каждой из перечисленных ступеней. Предположим, что суммарный ВВП мировой цивилизации ежегодно растет на 1 %. Это разумное предположение, если рассматривать развитие человечества за последние несколько столетий. Согласно этому предположению, на переход с одной ступени на следующую требуется примерно 2500 лет. Ежегодный 2 %-ный рост позволил бы совершить этот переход за 1200 лет.

Но можно также подсчитать, сколько нашей цивилизации потребуется времени на достижение I уровня. Несмотря на кризисы и периоды быстрого роста, можно математически оценить, что при средней скорости роста экономики он будет достигнут примерно за 100 лет.

От нулевого типа к первому

Всякий раз, открывая газету, мы видим все новые свидетельства того, что человеческая цивилизация действительно находится на этапе перехода от условного типа 0 к I типу. Многие заголовки — настоящее свидетельство «родовых схваток» цивилизации I типа, которая рождается на наших глазах.

•Интернет — источник всепланетной системы связи, обязательной для цивилизации I типа. Впервые в истории человек, находящийся на одном из континентов Земли, может без всяких усилий обмениваться информацией в неограниченном количестве с человеком, находящимся в любом другом месте. Многие люди уже считают, что у них больше общего с кем-то на другом конце света, чем с соседом по дому. По мере прокладки новых оптико-волоконных сетей и запуска новых спутников связи этот процесс будет только ускоряться. Остановить его невозможно. Даже если бы президент США попытался запретить Интернет, его слова были бы встречены смехом. В мире сегодня почти миллиард персональных компьютеров, и примерно четверть всего человечества успела побывать в Интернете хотя бы один раз.

•Некоторые языки — в первую очередь английский, затем китайский — стремительно развиваются в направлении языков I типа. К примеру, 29 % посетителей Всемирной паутины регистрируются в ней на английском языке, 22 — на китайском, 8 — на испанском, 6 — на японском и 5 %—на французском. Английский уже сегодня де-факто стал всепланетным языком науки, финансов, бизнеса и развлечений, самым популярным иностранным языком на планете. Где бы я ни путешествовал, везде можно объясниться на английском языке. К примеру, в Азии, когда встречаются вьетнамец, японец и китаец, общаются они по-английски. В настоящее время люди Земли говорят примерно на 6000 языках, и 90 % из них, по мнению Майкла Краусса (Michael Е. Krauss) из Центра коренных языков Университета Аляски, обречены на исчезновение в ближайшие несколько десятков лет. Телекоммуникационная революция лишь ускоряет этот процесс, поскольку люди, живущие даже в самых отдаленных районах, получают свободный доступ к ресурсам на английском языке. Она также ускоряет экономическое развитие, так как страны все больше интегрируются в мировую экономику, что поднимает в них стандарты жизни и экономическую активность населения. Компьютерная революция гарантирует, что древние языки, вышедшие из употребления, не пропадут бесследно. В Интернете они сохранятся навсегда.

•Мы с вами являемся свидетелями зарождения планетарной экономики, о чем ясно свидетельствует подъем Европейского союза и других торговых блоков. Из истории мы знаем, что народы Европы тысячи лет воевали между собой. Разгромив Римскую империю, племена продолжали истреблять друг друга; в Европе множество соседей-соперников и соседей-врагов. Тем не менее недавно все эти враги и соперники неожиданно, отбросив прежние споры, объединились в Европейский Союз, в котором в настоящее время сосредоточено больше всего капиталов на планете. Причина объединения — необходимость конкурировать с другим экономическим монстром, странами, подписавшими Североамериканское соглашение о свободной торговле (NAFTA). В будущем мы увидим, как формируются новые экономические блоки по мере того, как страны осознают невозможность сохранять конкурентоспособность в одиночку.