Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее - Александр Потупа

Вообще развитие цивилизации на космическом участке, освоенном гораздо более развитым партнером, — совершенно особая проблема. Должно быть, здесь с большой вероятностью осуществляется «пробирочная ситуация», которую следовало бы рассматривать в рамках зоогонии второго поколения. Поэтому, в частности, жесткое программирование возвращения в рамках дальнего транспортного Контакта вовсе не очевидно.

Игра с более или менее реалистической машиной времени показывает, что картины прогрессивно усложненного будущего не могут предстать перед нами вне активности, причем направленной и на собственную перестройку. Будущее та «машина», создать которую проще, чем детально описать. Путешествие в прошлое тоже требует высокой активности. Столкнувшись с более низким эволюционным уровнем — тем более в условиях другой планеты, — мы все равно обречены на очень трудную работу по конструированию соответствующей социокультурной системы отсчета.

Понимание Контакта в сколь-нибудь широком диапазоне цивилизаций в первую очередь требует выработки системы ретро- и футуровидения. Надо более или менее ясно представить себе, какой спектр эволюционных возрастов доступен нашему восприятию. В пределах этого спектра можно с какой-то долей уверенности обсуждать астроинженерные проявления деятельности ВЦ, их возможную активность в сигнальном и транспортном Контакте.

Мне кажется, великолепный взлет научной фантастики 20 века почти целиком выводим из вполне конкретного социального запроса на сверхдальний прогноз. Нарисованные писателями (среди которых немало профессиональных ученых) картины будущего глубоко вошли в общечеловеческий культурный фонд, и каждый из нас, размышляя о днях грядущих, часто ловит себя на воспроизведении лемовских, азимовских, ефремовских или еще чьих-то идей.

Однако важно, что фантастика переориентируется — из частных технических проектов она все активней выходит на уровень футурологических панорам. В области частных проектов сделано очень много. Я не проводил специального анализа, но, пожалуй, не смогу назвать ни одного крупного научного достижения, которое не было бы так или иначе спрогнозировано фантастами, условно говоря, жюль-верновского направления[186]. Роботы и космические полеты, атомные бомбы и лучевое оружие, подводные лодки и воздушные корабли — вот далеко не полный перечень достижений. А в арсенале фантастов такие еще не реализованные идеи, как управляемая гравитация и искусственный интеллект, галактические цивилизации и многомерные пространства…

Это интереснейшее явление, к которому следовало бы отнестись гораздо серьезней, чем обычно делается. Но сейчас важно именно систематическое обращение к общему футуровидению. Фантасты довольно плотно заполнили будущее отдельными экстраполяциями научно-технических достижений. Конструировать принципиально новые сущности стало крайне трудно. Отталкиваясь от современного уровня, изобрести что-то, эквивалентное машине времени или космической телепортации, но несводимое к ним, — это подвиг воображения. Однако возникла серьезная проблема — как сочетать все прелестные плоды пророчеств, как свести их в целостные системы, в которых есть место для человека или его преемника?

На основе десятков и сотен мысленных экспериментов фантастика показала, что ни одно конкретное научное открытие не гарантирует светлого будущего — на всякую утопию легко развить три антиутопии. Чтобы создать сколь-нибудь достоверную картину будущего, необходимо выйти на уровень социального прогноза, почувствовать те изменения биосоциальных структур, которые нужны для сохранения контроля над техносферой, для успешного преодоления высоких барьеров космической и биотехнологической эры.

Панорамная фантастика, требующая огромной исследовательной работы, глубокого системного видения мира, — одно из уже действующих проявлений автоэволюционного мышления. Вероятней всего, ее невозможно втиснуть в рамки чисто литературной активности. На наших глазах созидается футуровидение дальней перспективы, открывающей доступ к социокультурным спектрам более высоких эволюционных уровней.

Физический образ Вселенной

В физическом понимании Вселенной существует немало интересных проблем, решение которых в ближайшем будущем представляется не слишком вероятным. Любопытно все-таки, что удается кое-что сказать о проблемах, отделенных от нас вроде бы огромным техническим (если не общепознавательным!) барьером.

Одна из них — возможно, важнейшая — неудовлетворительность современной концепции пространства-времени. Все, что мы пока умеем делать, — это локализовать трудности в экспериментально недоступных областях.

Попробуем взглянуть на ситуацию с пространственно-временными измерениями с точки зрения самых общих ограничений, которым должны подчиняться системы отсчета. Важнейшее положение специальной теории относительности заключается в том, что всякая система отсчета должна быть снабжена средством синхронизации часов с другими системами. До получения конкретного сигнала мы не можем знать показаний часов в интересующей нас точке пространства. В качестве сигнального средства может использоваться любой носитель энергии, например, самый быстрый — световой луч. Но в таком случае скорость передачи любой информации не может превышать скорости этого носителя, то есть v? с. Собственно эйнштейновские мысленные эксперименты (подтвержденные впоследствии всей совокупностью экспериментов реальных) можно рассматривать как первый шаг в программе построения реальных систем отсчета, снабженных средствами информационного обмена. В ньютоновской механике этот шаг сделан не был — не конкретизировался синхронизирующий сигнал, из-за чего отсутствовали ограничения на скорость, а фактическая область применения ограничивались условия v с.

Следующий шаг связан с учетом тяготения в окрестности системы отсчета. Имея источник и приемник излучения и, конечно, блоки их снабжения и обслуживания, реальная система отсчета должна обладать массой, но все-таки выпускать излучение — хотя бы синхронизирующие сигналы. Поэтому необходимо, чтобы скорость отрыва от нее была несколько меньше скорости света, а отсюда легко вывести, что физический радиус системы должен быть больше гравитационного R > Rg = 2GM/c2. Следовательно, вся внутренняя область черной дыры не может служить моделью системы отсчета — в этом заключено самое общее выражение ее информационной несвязанности с внешним миром.

Испускание сигнала влияет на систему. Направленный сигнал — это импульс, например, света. Выбрасывая его, система должна приобрести ускорение а ~?P/M? меньше c/? — последнее условие из-за того, что за характерное время? она не разгонится до сверхсветовой скорости. Поскольку импульс не может передаваться всему телу системы за время, меньшее времени распространения светового сигнала в ее объеме, получим простое условие? > R/c > 2GM/c3. Следовательно, реактивное ускорение системы всегда ограничено: a меньше c4/2GM, и соответственно фундаментально ограничена сила, действующая на нее: F меньше c4/2G. Ни один информационный сигнал не может приводить к силовой реакции на источник, превосходящий планковский масштаб силы FP = c4/2G = 6.1043 Н!

Аналогичное заключение получаем и в случае изотропного сигнала. Так или иначе, излучая энергию, система теряет полную массу. Ее физический радиус убывает, и его скорость убывания не может превосходить скорость света. В свою очередь, гравитационный радиус не может убывать быстрее физического. Отсюда получаем ограничение на темп изменения массы (?tM меньше c3/2G) и на светимость (L меньше c5/2G).

Таким образом, мощность излучения сигнала ограничена планковской мощностью LP.

Световые потоки нужны нам в частности для определения координат объектов (тех же систем отсчета) и хода часов. Точность регистрации координаты ограничена длиной волны излучения?x (? но, с другой стороны, световой квант всегда передает объекту импульс ?р ~ ћ/? откуда и возникают квантовомеханические соотношения неопределенностей ?р.?x (ћ, т. е. невозможность одновременной точной регистрации импульса и координаты тела. Точность измерения координаты за промежуток времени ?t тоже ограничена: ?x.?t? ћ/?р/?t? ћ / FP = 2G ћ / c4 = lP2/c. Это означает, что понятие координаты в данный момент времени теряет смысл. Аналогично, используя соотношение неопределенностей для энергии и времени? E.?t (ћ, придем к ограничению точности измерения времени ?t? tP = v2G ћ /c5. Таким образом, основные пространственно-временные понятия — координата и момент времени оказываются неприменимыми в планковской области. Нет способа реализации соответствующей физической системы отсчета, то есть невозможно передать информацию (и получить ее) из области масштаба lP.