9. Шлагбаумы на пути в космос
9.1 Технические условия на производство «колыбелей» жизни
В отличие от других животных человек издревле внимательно и со смутными ощущениями вглядывался в небо с множеством как бы приклеенных светящихся точек. Интерес к этим «лампочкам» возрастал, но представления о них стали развиваться только с 19 в., когда начал производиться количественный и качественный анализ световых потоков от небесных тел.
Развитие радиофизики с сороковых годов 20 в. позволило существенно расширить исследуемый диапазон электромагнитных волн, ограниченный раннее световым спектром. Выход за пределы земной атмосферы, полностью поглощающей коротковолновое электромагнитное излучение (ультрафиолетовое и рентгеновское), дал возможность изучать и их. Это значительно расширило наши знания о природе объектов Космоса, выявило термоядерное происхождение излучения звезд.
Число звезд с массой, равной солнечной или несколько меньше, а также обладающих планетами, пригодными для жизни в нашей Галактике оценивается величиной порядка 1000. Расстояние от Земли до ближайшей цивилизации при этом составит более 1000 парсек, что эквивалентно расстоянию в 3000 световых лет, а полет до нее со скоростью 30 км/сек займет 30 миллионов лет. Столько лет понадобилось обезьяне, чтобы после многих перерождений создать цивилизацию при надежном кислородном и продовольственном обеспечении.
Шансы поменять планету проживания или принять гостей из других цивилизаций возрастают, если учесть, что Солнце является космическим кораблем с Землей на своем борту.
Солнце обращается вокруг ядра Галактики со скоростью 250 км/с, перемещаясь относительно ближайших звезд со скоростью ~15 км/сек, и тратит на полный оборот ~240 млн. лет. Вероятность встретить на своем пути «оазисы» Вселенной резко возрастает по сравнению с ее оценкой для статической ситуации. Индикатором «Новой Земли» может быть излучение в инфракрасном диапазоне, характерное для температуры ~300К – одному из основных условий существования органической жизни.
В частности такой температурный режим характерен для приполярных областей Венеры, а экваториальная зона Марса сходна в этом отношении с околополярными широтами Земли.
Жизнь для своего возникновения и развития требует обилия воды, обеспечивающей защиту от губительного ультрафиолетового облучения, предохранителя от резких температурных скачков, выполняющей как растворитель функцию питательной среды и структурного компонента растений и животных; для снабжения фотосинтеза – поставщика питания и кислорода.
Наличие кислорода форсирует энергетику живых организмов почти в 20 раз по сравнению с ферментативным способом превращения энергии. Его содержание в атмосфере является следствием неравновесности кругооборота углеводов – продукта фотосинтеза, которые могут уберечься от окисления кислородом водной или грунтовой защитой. Жизнь балансирует в антагонистических процессах производства углеводородов и кислорода и потребления их живыми организмами с гарантированным обеспечением фотосинтеза диоксидом углерода. Атмосфера Земли за время существования поменяла свой состав от восстановительной до окислительной с выраженной тенденцией роста концентрации кислорода на фоне убыли содержания диоксида углерода, прерванной прогрессирующим пока сжиганием невозобновляемых запасов органического топлива.
На пути эволюции земной жизни было расставлено много ловушек, которые удалось преодолеть. При этом возникает ощущение закономерности ее зарождения и логичности в последующих шагах. Но очевидно, что выбор конкретных структурных проявлений сопровождается многочисленными испытаниями на устойчивость и способность к дальнейшим преобразованиям. Некоторый варианты образовывали побочные от главного ствола ветви, отдельные не выдерживали проверку временем. Это отразилось и на соотношении общего числа видов животных и растений выходивших на сцену жизни (~1 млрд.) к оставшемуся количеству (~2·106).
Примерно последние 100 тыс. лет главные роли стал исполнять человек – представитель млекопитающих, представляющих веточку на главном стволе жизни. Участь человека напоминает судьбу камня, отбрасываемого строителями, однако скорость его возвышения и впечатляет, и настораживает.
Если принять возраст Солнца и Земли за год, человек заявляет о себе всего 12 минут, а его деятельность может быть зафиксирована развитой цивилизацией по радиофону и взрывам водородных бомб в лучшем случае через тысячу световых лет. В принятой выше временной шкале эти знаковые события произошли всего 0,5 сек. назад.
Учитывая огромные промежутки времени для достижения планет любым способом, включая применение роботизированных систем (от миллионов до тысяч лет), сценарий ближнего контакта с ее возможными обитателями почти нельзя предугадать.
Существует целый ряд барьеров, в данное время совсем непреодолимых, для исполнения такой космической одиссеи. Подлетное время определяет материальное, энергетическое и прочее обеспечение, конструкцию корабля, его ресурс и безопасность. Нельзя исключать появления других проблем, которые могут выявляться по мере развития.
9.2 Что делать?
Проблема зарождения жизни на Земле, её эволюция, возможность существования развитых цивилизаций во Вселенной и контакта между ними становятся неотъемлемой частью мировоззрения человека.
Имеется определенная ясность в том, что совокупность условий для возникновения жизни должна быть приближена к Земной. Это требует наличия планет, обращающихся вокруг звезды, подобной Солнцу по спектральному классу, на расстоянии, обеспечивающему необходимую температуру. Звезда типа Солнца характеризуется длительной (>10 млрд. лет) стабильной светимостью, существенно превосходя в этом отношении более массивные звезды. Наличие кратных звездных систем, непригодных для создания нужных температурных условий, только в ~7 раз понижает вероятность образования одиночной звезды.
Для существования жизни необходимо содержание более тяжелых, чем водород и гелий, элементов, концентрация которых в Солнечной системе составляет около 2%. Эволюция Вселенной и нашей Галактики сопровождается ростом концентрации тяжелых элементов, что повышает вероятность зарождения жизни.
Этому же способствует особенность протекания термоядерных реакций в недрах звезд, в результате которых углерод и азот – важнейшие кирпичики живого сохраняются, играя роль нерасходуемых катализаторов.
Следует отметить ряд факторов, влияющих на оценку вероятности одновременного сосуществования высокоразвитых цивилизаций в нашей Галактике. При её возрасте в ~10 млрд. лет, по-видимому, может быть выделен период в эволюции порядка (5±1) млрд. лет, характеризуемый малой концентрацией тяжелых элементов, необходимых для снабжения зарождающейся жизни. По опыту Земли существует довольно значительный промежуток времени, порядка 4,5 млрд. лет для геологической эволюции планеты и инкубационного периода «вылупления» цивилизации. С учетом этих обстоятельств Земная цивилизация может быть отнесена к числу пионерских в нашей Галактике.
В известной «формуле Дрейка» вероятность одновременного существования высокоразвитых цивилизаций оценивается как произведение частных вероятностей наличия планетной системы, возникновения жизни, появления разума, вступления в технологическую эру, и отношения продолжительности данной эры к возрасту Галактики. Согласно приведенной выше аргументации возраст Галактики следует заменить на «детородный» период, который может быть на ~9 млрд. лет меньше.
Можно представить множество доводов, отрицающих возможность развития разумной жизни в нашей Галактике, но они опровергаются фактом существования Земной цивилизации. Остается неопределённость в их количестве и удаленности ближайшего к нам оазиса жизни.
Следует признать ограниченные возможности нашей цивилизации по освоению космического пространства. При известном напряжении можно отважиться на облет космическим кораблем с человеком на борту Юпитера. Это займет времени более года.
Если будет доказано присутствие разумной жизни на расстоянии 1 световой год от Земли, придется согласиться с невозможностью достижения этой планеты человеком в ближайшее время. Но это в несколько тысяч раз ближе, чем вероятное удаление развитой цивилизации и соответственно в 20.000 и 2.000 раз дальше, чем Юпитер и Плутон как самый дальний объект Солнечной системы. Пока изучение удаленных космических тел базируется на применении автоматических межпланетных станций.
В настоящее время уживаются 2 концепции поведения Земной цивилизации в отношении к инопланетным.
Концепция множественности разумных цивилизаций в нашей Галактике и за её пределами ориентирует на последовательное освоение Солнечной системы и дальнейшую экспансию. При этом не исключается возможность плодотворного контакта с внеземной цивилизацией.
Концепция уникальности Земной цивилизации исключает возможность связи с инопланетными цивилизациями. Данная стратегия ориентирует на решение встающих проблем собственными силами. При этом возрастает ответственность человечества за сохранение жизни на Земле и в определенном смысле за её распространение во Вселенной.
Обе концепции в настоящее время обоснуются с одинаковой убедительностью, каждая имеет множество сторонников, так что при отсутствии строгой доказательной базы они отражают морально-этическую ориентацию людей. В этой связи можно говорить о религиозной дифференциации общества.
Дальнейшее развитие человечества при условии его сохранения будет происходить с использованием обеих концепций, с их чередованием и возможной потерей интереса к одной из них.
Специфической возможностью эволюции Земной цивилизации является тенденция к экспансии, сопровождающейся экспоненциальным ростом как отдельных, так и интегральных показателей. Столь же прогрессирующим является исчерпание невозобновляемых ресурсов, приближается кризисная черта (в ряде случаев она уже пройдена) по загрязнению атмосферы и гидросферы.
Положение усугубляется наличием естественной инерции развития, когда предельно допустимая степень загрязнения окружающей среды будет существенно превышена.
Большую озабоченность вызывает нарастающие проблемы информационной и политической экологии, когда демократический выбор подменяется репрессивным принуждением. Выращиваемая в атмосфере вражды поколение будет мотивировано на проявление жесткости.
Полностью остановить экспоненциальный рост невозможно, но это не исключает проявлений стационарных состояний с достаточно жестким регулированием и нормированием.
В развитии Земной цивилизации императивом на ближайшее будущее является переход на альтернативные возобновляемые источники энергии солнечной природы и на термоядерную энергетику. По тем же экологическим требованиям закономерным представляется применение для привода транспортных двигателей водорода и электричества.
Что касается проблемы распространения разумной жизни во Вселенной, то её решение предполагает:
а) сохранение разума как такового;
б) определение носителя разума (человек, роботизированная система, их симбиоз и т.д.);
в) способ подтверждения (сохранение преемственности памяти, состав арбитров, отсутствие необходимости).
Предполагаемым заинтересованным лицом является человек, что не очевидно. Его эволюция непредсказуема; не исключено, что в ближайшем будущем ему придется столкнуться с жесткой конкуренцией кибернетических систем. Следует ожидать, что при этом человек будет вытеснен с целого ряда профессий, а иерархия подчинения будет условной и зыбкой.
Для самого человека просматривается перспектива роста продолжительности жизни, связанная с тенденцией снижения психофизических нагрузок, балансировки обмена веществ, замены вышедших из строя органов и т.п. Этому также способствует снижение температуры вплоть до режима прекращения жизнедеятельности с возможностью её восстановления, что пока является нерешенной проблемой.
Существование жизни во Вселенной, ввиду возможной бесконечности времени, не является дискуссионной проблемой. В данное время наша Вселенная представляет состояние единственного незавершенного цикла. Если фаза сжатия не последует за ее наблюдающимся расширением, время ее существования определяется конечным периодом полураспада нуклонов. Каким бы длительным он ни был, спящий разум отметит его как один миг.
Нельзя исключить возможности воспроизводства Вселенных самим человеком. Для этого он должен создать условия возбуждения состояния сингулярности, что не противоречит законам физики.
Вполне вероятно, что образование нашей Вселенной было организовано разумом порядка 15 млрд. лет назад с внесением некоторых полезных для зарождения жизни поправок.