Лишь разумные свободны. Собрание сочинений в 30 книгах. Книга 4

Есть два способа: научно обоснованный и спекулятивный (фантастический). Фантастическая наука, подобно своему реальному прототипу, развивается по тем же законом (плюс законы литературы, от которых реальная наука избавлена). В фантастической науке тоже существуют свои экспоненты роста и качественные скачки. Фантасты освоили Солнечную систему к концу двадцатых годов прошлого века (с помощью ракет, естественно, в том числе атомных – например, у Богданова в «Красной звезде»), и первый полет к звездам состоялся в 1929 году («Звездный жаворонок» Смита).

Первый способ достичь звезд: звездолеты, развивающие субсветовые скорости. Есть немало прекрасных произведений, где используется этот сугубо научный способ – начиная от «Вселенной» Роберта Хайнлайна и «Поколения, достигшего цели» Клиффорда Саймака. Но фантасты быстро поняли бесперспективность такого способа передвижения между звездами, и в 1934 году Джон Кэмпбелл предложил качественно иное решение: летать через иные измерения.

Итак, второй способ (с научной точки зрения – спекулятивный): через гиперпространство. Так можно достичь звезд за считанные часы, а то и вовсе мгновенно. Появились подпространства, нуль-пространства и прочие варианты пространств, о которых наука того времени говорила, что это чистая фантастика. Сейчас эти пространства называется кротовыми норами, описаны в науке и показаны в фильме Кристофера Нолана «Interstellar».

* * *

Фильм Кристофера Нолана «Interstellar» – серьезная попытка представить достижение одной из целей, упомянутых выше: необходимость переселения человечества на другую планету.

Такую планету сначала нужно найти. Марс вряд ли станет пристанищем для жителей Земли, с другими планетами Солнечной системы проблем еще больше. Казалось бы, природа благоволит человечеству – планеты в других звездных системах (экзопланеты) открывают сейчас ежедневно и ежечасно. Открыты уже несколько планет, менее массивных, чем Земля, и расположенных в так называемых «поясах жизни».

Однако, кроме удобной силы тяжести и температуры, для жизни человека нужно еще много чего: вода, правильный состав атмосферы, отсутствие опасных вирусов и бактерий, не говоря о более развитых формах жизни. Поиски внесолнечных планет начались недавно, две тысячи обнаруженных экзопланет – очень мало по сравнению с сотней миллиардов, которые, по оценкам ученых, вероятно, существуют в нашей Галактике. Как бы то ни было, наверняка пригодных для заселения экзопланет пока не обнаружено.

Улетать от наших проблем человечеству, скорее всего, некуда, что и показал (вопреки желанию режиссера) «Interstellar», воспринятый многими как жесткая научная фантастика о реалистических событиях недалекого будущего. Однако большая часть научно-фантастических эффектов и ситуаций, показанных в фильме, так же маловероятны в реальности, как самопроизвольное зарождение жизни на планете Земля. Важное же, на мой взгляд, достоинство фильма: он заставляет зрителя обратиться к научно-популярной литературе об изменении климата, о космических исследованиях, о черных дырах, кротовых норах и теории относительности.

* * *

Герои фильма «Interstellar» отправляются в полет к сверхмассивной черной дыре сквозь гипотетическую «кротовую нору». Но действительно ли это качественный скачок? Обратите внимание: в систему Гаргантюа (так называется сверхмассивная черная дыра в фильме «Interstellar») астронавты попадают и летают там между планетами все на тех же, привычных и понятных ракетах, может, даже химических.

Неизвестно, существуют ли кротовые норы в природе – теоретически это возможно, но, как пишет известный специалист по теории гравитации Кип Торн в своей книге (Kip Thorne, «The Science of Interstellar», W.W.Norton & Co, 2014), практически невероятно. Тем более невероятно существование кротовой норы, до которой можно добраться в обозримое время (в фильме – за два года) на обычном химическом топливе. К тому же, кротовая нора должна другим концом выходить в нужную звездную систему, причем достаточно близко к пригодной для жизни планете, куда придется добираться все на той же ракете. Поскольку образование природных кротовых нор сомнительно, в фильме «Interstellar» нору создает суперцивилизация, живущая в пяти измерениях.

Показанные в фильме физические эффекты были рассчитаны группой ученых во главе с Торном. Однако Торн и его коллеги вели расчеты, используя классические уравнения гравитации, а, между тем, речь шла об объектах (черных дырах и кротовых норах), где необходимо учитывать квантовые эффекты. Квантовой же теории гравитации пока не существует. Когда физики сумеют записать и решить уравнения квантовой теории тяготения для объектов типа Гаргантюа, то, возможно, визуальные и динамические эффекты окажутся не похожими на то, что показано в фильме. В фантастике эти эффекты можно использовать, не опасаясь обвинений в научной несостоятельности, но нужно иметь в виду, что к физической реальности нашего мира эффекты «Interstellar» могут не иметь никакого отношения.

С другой стороны, расчеты Торна показывают, что реальному развитию космонавтики – не в фильме, а в жизни – ни черные дыры, ни кротовые норы помочь не смогут. Рассчитывать на вмешательство сверхразума, живущего в пяти измерениях и желающего помочь человечеству, тоже вряд ли приходится. «Interstellar» и проделанные для него расчеты, на мой взгляд, достаточно убедительно показывают не то, в чем, вероятно, создатели фильма хотели убедить зрителя, а скорее противоположное: достичь других звезд человечество сможет лишь с помощью суперцивилизаций, сумевших специально для нас реализовать то, что в реальной природе не существует. Рассчитывать, однако, мы должны только на принципиально новые идеи, которые придут в голову земным ученым, а не гипотетическому сверхразуму.

Впрочем, достаточно безумные идеи создания межзвездных кораблей фантасты развивают уже несколько десятилетий. Ученые подхватывают эти идеи и показывают или их невозможность, или хотя бы сугубо теоретическую осуществимость. Одна из таких безумных идей: звездолет, пожирающий пространство, описанный Сергеем Снеговым в романе «Люди как боги» (1966) – первой советской космической опере.

Идея была вымыслом, не претендовавшим на научность, однако, уже в конце семидесятых советские физики Алексей Старобинский и Вячеслав Муханов заложили основы теории космической инфляции для объяснения природы микроволнового фона и образования Вселенной. Впоследствии теория инфляции получила развитие благодаря исследованиям Андрея Линде, Алана Гута и многих других физиков. Получено уже столько надежных подтверждений этой теории, что мало кто из физиков сомневается сейчас в ее справедливости.

Инфляция – это расширение пространства со скоростью, во много раз превышающей скорость света. Принцип относительности не нарушается, поскольку расширяется само пространство, для чего ограничений скорости не существует.

На принципе «уничтожения пространства» перед звездолетом «работают» так называемые WARP-двигатели, описанные в сериале «Звездный путь». Само же физическое явление искривления и сжатия пространства описано мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году. Эта идея не противоречит известным законам природы, но так же далека от технического осуществления, как идея путешествия сквозь кротовые норы.

* * *

Перечислю для полноты картины еще несколько идей, достаточно безумных, но физически, тем не менее, корректных.

Во-первых, это звездолеты фон Неймана. Известный математик в шестидесятые годы прошлого века предложил идею самовоспроизводящихся компьютеров (машин Тьюринга), которую можно использовать и для исследования дальнего космоса: речь идет о воспроизводящих себя звездолетах. На Земле конструируют один-единственный аппарат, способный достичь ближайшей звезды и там, пользуясь «местными природными ресурсами», создать несколько своих копий. Копии отправляются к другим звездам, и там, в свою очередь, создают новые десятки (или больше) копий, также отправляющихся в путешествие. Процесс развивается лавинообразно (закон размножения подобен уже упоминавшемуся закону Мура), и через десяток поколений миллиарды космических аппаратов летят каждый к своей звезде. Если эти звездолеты-роботы будут способны развивать субсветовые скорости, то через сотню тысяч лет около всех звезд Галактики будут обращаться такие аппараты, проводя исследования и передавая сведения на Землю.

Интересный парадокс связан с тем, что советская наука, как и фантастика, были полвека назад практически отрезаны от западных источников информации. Советская фантастика опережала советскую же науку, не подозревая о том, что на «загнивающем Западе» эти идеи уже были предметом научного рассмотрения. Так произошло с идеей Генриха Альтова о звездолетах, летящих на острие луча лазера, расположенного на Земле. Рассказ «Ослик и аксиома» опубликован в 1966 году, а работа американского физика Роберта Форварда – в 1962, о чем советский писатель, естественно, не знал. Аналогичная история приключилась со мной и моим соавтором Романом Леонидовым. В 1970 году мы опубликовали в сборнике «Только один старт» одноименный рассказ, научно-фантастическая идея которого была нова для советской фантастики (и науки), но в точности повторяла идею размножающихся звездолетов фон Неймана.

* * *

Еще одна достаточно безумная фантастическая идея: полная перезапись человеческого сознания (возможно, и всей информации об организме) на электронные носители. Информацию кодируют и в пространство отправляют лазерный луч, в котором эта информация содержится. В точке прибытия информацию декодируют и восстанавливают полную копию человека, «отправленного» с Земли. Для такого «лучевого космонавта» время в полете равно нулю, однако для внешнего наблюдателя не отличается от времени полета «обычного» субсветового звездолета. Однако, чтобы отправить в другую звездную систему запись человека, нужно сначала обычным способом переправить туда необходимую для восстановления космонавта аппаратуру. При всей своей фантастичности, идея эта не несет качественной новизны. Во всех перечисленных случаях «освоение» Галактики займет все те же десятки и сотни тысячелетий.

* * *

Есть ли у человечества столько времени?

Падение гигантского метеорита, способного погубить цивилизацию, может произойти когда угодно. Известные науке астероиды движутся по просчитанным орбитам и однозначной опасности не представляют. Реально опасные астероиды или ядра комет – это объекты облака Оорта или пояса Койпера, расположенных за орбитой Нептуна. Будучи обнаружен, «смертельный» астероид достигнет Земли через считанные недели или месяцы. Покинуть планету все человечество не успеет, но можно изменить орбиту астероида, взорвав десяток-другой водородных бомб на его поверхности. Доставить бомбы к месту подрыва можно и нынешними тяжелыми ракетами – как это было показано в американском фантастическом фильме «Армагеддон».

Человечество наверняка ждет гибель, когда Солнце станет красным гигантом и расширится до земной орбиты. Но это случится через несколько миллиардов лет, и нет смысла сейчас прогнозировать, как это будет происходить. То же самое можно сказать о катастрофе из-за очень близкого прохождения какой-нибудь звезды, столкновения нашей Галактики с соседней, близкого взрыва Сверхновой. Миллионы и миллиарды лет, отделяющие нас от подобной катастрофы, позволяют пока не задумываться о ее предотвращении, поскольку (если человечество прежде само себя не погубит техногенной катастрофой или войной) возможности наши через такой огромный промежуток времени будут несопоставимы с нынешними – гораздо более несопоставимы, чем сравнение возможности обороняться у пещерного человека и современного суперсолдата.

* * *

Означает ли это, что перспективы космической экспансии человечества весьма пессимистичны?

Нет, конечно.

Читатель ошибается, если думает, что я призываю отказаться от совершенствования химических ракет, от создания ядерных, аннигиляционных, фотонных и прочих двигателей, от освоения Луны, Марса и других планет Солнечной системы в ожидании явления будущей безумной и верной идеи. Напротив, жизненно необходимо совершенствовать нынешние ракеты, летать на Луну, Марс! Качественно новые идеи возникнут и будут восприняты обществом только тогда, когда описанная выше кривая развития выйдет на насыщение, чего пока не наблюдается.

У советского писателя-фантаста Георгия Шаха был рассказ «Если бы ее не уничтожили» – о том, как изобретатель в Древнем Риме построил «самодвижущуюся паровую колесницу», которую уничтожили неблагодарные сограждане. Так и должно было произойти: эпоха пара началась лишь в XIX веке, а время «самодвижущихся колесниц» – в начале века ХХ…

* * *

А что относительно второй цели: контактов с внеземными цивилизациями?

Ученые подсчитали, что для зарождения и, главное, последующего развития жизни на Земле нужно было совпадение такого огромного числа самых разных условий, что вероятность такого процесса близка к нулю. Из этих оценок родился сильный антропный принцип, утверждающий, что Вселенная очень точно «заточена» именно для нашего разума. «Вселенная такова, потому что в ней существуем мы». Предположение о том, что во Вселенной существует второй такой же разум или в точности такая же планета – очень смелое и, вообще говоря, спекулятивной допущение, несмотря на то, что в Галактике существуют десятки миллиардов планет, а во Вселенной – сотни миллиардов галактик.

Предвижу возражение. При оценке вероятности разумной жизни ученые имеют в виду жизнь и разум гуманоидного типа. Но почему не быть разуму на совершенно других принципах? Правда, мы покидаем область науки, которая пока не знает иных форм жизни, и обращаемся к фантастике, но ведь именно фантасты часто предвидят и описывают то, к чему ученые еще реально не подошли. Принципиально отличные от нашей формы жизни описывал Станислав Лем («Солярис», «Непобедимый», «Эдем»). В последнем своем фантастическом романе «Фиаско» Лем подводит черту под раздумьями о внеземном разуме. Контакт с таким разумом, скорее всего, невозможен, а еще вероятнее – попросту бессмыслен.

Иными словами, одна из целей выхода человечества в дальний космос оказывается достаточно сомнительной, хотя, конечно, фантасты сделали и делают (и будут делать, в этом нет сомнений) все, чтобы читатель и зритель прониклись убеждением: космос кишит разумными (в том числе негуманоидными) цивилизациями, с которыми человечеству в близком или отдаленном будущем предстоит вести диалог, торговать, жить в мире и дружбе, но чаще – воевать, воевать, воевать…

Наука, однако, здесь ни при чем. Ни космология с ее антропным принципом, ни астрофизика, так и не обнаружившая пока пригодных для жизни экзопланет, ни биология, устанавливающая жесткие границы возможной жизни.

* * *

Из сильного антропного принципа можно сделать два вывода. Первый – Бог существует, именно его воля создала Вселенную такой, какой мы ее наблюдаем, и теория вероятностей тут ни при чем. Второй вывод, к которому склоняется современная наука: наша Вселенная – не единственная. Есть великое множество вселенных с самыми разными законами природы, мировыми постоянными, начальными условиями и характеристиками. И потому сколь бы мала ни была вероятность возникновения нашей Вселенной, «заточенной» под человека, она непременно присутствует в бесконечно разнообразном наборе миров. В ней мы и живем – не потому, что нам сверхъестественно повезло, а просто потому, что ни в какой другой вселенной человечество возникнуть не могло бы.

К аналогичному выводу независимо приходит и современная квантовая физика, исходя из других идей и теорий. Инфляционная теория Большого взрыва предполагает непрерывное возникновение все новых и новых вселенных (хаотическая инфляция). Струнная теория предполагает существование 10

 различных миров, каждый из которых может быть не менее реален, чем остальные. Многомировая интерпретация квантовой механики (эвереттика) предполагает существование огромного числа миров – столько, сколько решений имеют уравнения Шредингера.

В фантастике давно описаны так называемые параллельные миры, куда персонажи попадают разными способами и по разным поводам. Долгое время ученые (да и не только ученые – «обычные» читатели тоже) относились к идее параллельных миров, как к красивой сказке. С появлением различных многомировых теорий термин «параллельные миры» перекочевал в физику и сейчас используется даже в сугубо научных публикациях, не говоря серьезной научно-популярной литературе (Брайн Грин, «Параллельные миры»; Митио Каку, «Параллельные миры»). Долгое время, однако, существовала принципиальная разница между подходами фантастов и ученых к мирам, называемым параллельными. Фантасты отправляли своих героев в параллельные миры за приключениями, а ученые оставались в твердой уверенности, что миры эти именно параллельны, то есть нигде и никогда не «пересекаются» и не взаимодействуют. Теория описывает параллельные миры, но наблюдать их или, тем более, побывать в параллельном мире никто и никогда не сможет.

В последние годы и эта концепция претерпела изменения. Существуют физические эксперименты (мысленные опыты израильских физиков Элицура и Вайдмана, эксперименты нидерландской группы Квята, японцев Намекаты и Иноэ, бразильцев Адонаи и Оттавио), результаты которых можно интерпретировать как взаимодействие разных физических реальностей. Квантовые компьютеры, согласно некоторым интерпретациям, также могут стать «проводниками» в иные реальности. Возможно, даже мозг человека способен работать как квантовый компьютер, и наше сознание может «связываться» с иной реальностью. Не исключено, что этим объясняются неожиданные прозрения, озарения, интуитивные идеи. Проблему взаимодействия миров физики обсуждают, осуждают, принимают, отвергают: отношение к многомирию и особенно к возможности взаимодействия миров (если они вообще существуют) еще далеко не устоялось и находится на невидимой, неосязаемой, но реальной грани, отделяющей науку от ненаучных спекуляций.

Самое время предложить идею, равно безумную для науки и фантастики. Идею, достаточно безумную, чтобы она могла быть истинной. Идею межмировой космонавтики, которой могут не понадобиться огромные звездолеты и субсветовые скорости. Идеи «прокалывания пространства», «кротовых нор» и путешествий сквозь черные дыры научны ровно в той же степени, как идея космических полетов через взаимодействующие реальности.

Возможно, дальнейшие исследования покажут, что эта идея неверна, но она обладает качествами, всегда привлекавшими фантастов, а сейчас и ученых. Это красивая и внутренне непротиворечивая идея. Такие идеи, кажущиеся сначала безумными, достаточно часто побеждают и становятся повседневной практикой. Безумными в свое время выглядели идеи постоянства скорости света и квантования электронных орбит в атоме. Да и идея о том, что Земля обращается вокруг Солнца, была в свое время не просто безумной, но и крамольной.

Впрочем, это тема другого разговора – не о будущем космонавтики, а о принципах и закономерностях научного творчества, предвидений и конструирования идей.

Подумайте об этом.

И чтобы возбудить фантазию, расскажу, как представляю будущее космонавтики. Небольшой отрывок из фантастической повести «Поводырь».

* * *