Вы когда-нибудь задумывались о том, что ждёт человечество через миллиард лет? Как такое вообще можно себе представить - ведь за миллиард лет всё изменится до неузнаваемости? Предсказания даже на 100 лет вперёд - занятие неблагодарное. По прогнозу Артура Кларка, сделанному всего 60 лет назад в книге «Черты будущего», мы уже давно должны были освоить термоядерный синтез, достичь центра Земли, научиться контролировать погоду и начать колонизировать другие планеты. Реальность внесла свои коррективы. И тем не менее, крупные изменения, может статься, спрогнозировать легче, чем мелкие, потому что они подчиняются глобальным закономерностям, независимым от случайностей научно-технического прогресса. Эти глобальные закономерности мы и попробуем найти, основываясь на известной истории и устройстве Вселенной.
В соответствии с современными научными представлениями, мир устроен примерно так: есть элементарные частицы, некоторые из которых объединяются в атомы, атомы образуют молекулы, молекулы - клетки, клетки - организмы, организмы населяют нашу планету, планета - часть Солнечной планетной системы, та входит в нашу галактику Млечный Путь, галактики образуют скопления, скопления - известную Вселенную. Другими словами, наша реальность устроена иерархически - из нескольких чётко обозначенных уровней, каждый из которых строится на основе предыдущего. Поиграться с масштабами Вселенной можно, например, здесь (работает только на компьютере). Там же можно посмотреть и величины этих уровней (запись вида «10^-35» означает 10 в -35-й степени):
Планковская длина: 10^-35 м
Нейтрино: 10^-24 м
Протон: 10^-15 м
Ядра атомов: 10^-13 м
Атомы: 10^-10 м
Молекулы: 10^-9 м
ДНК: 10^-8 м
Вирусы: 10^-6 м
Клетки: 10^-5 м
Простейшие одноклеточные: 10^-3 м
Насекомые: 10^-2 м
Животные, человек: 1 м
Земля: 10^7 м
Солнце: 10^9 м
Солнечная система: 10^13 м
Туманности: 10^18 м
Галактики: 10^21 м
Вселенная: 10^27 м
Планковская длина - теоретическая величина. Это характерный размер квантовых флуктуаций. Что происходит на этом уровне, никто толком не знает - там даже законы физики не работают. До ближайшей самой маленькой известной частицы - 11 порядков величины, т.е. нейтрино в сто миллиардов раз больше размера планковской длины. Есть ли между ними какие-то структуры, никто не знает. Согласно квантовой теории поля, там постоянно возникает и исчезает множество виртуальных частиц. Размеры элементарных частиц тоже, на самом деле, условное понятие. Это, скорее, верхняя оценка их размера. А вот про ядра атомов и атомы уже можно говорить определённо - 10^-15 и 10^-10 м. Самый большой атом - атом цезия - имеет диаметр 4,5*10^-10 м. Больше уже никак - атомы большего размера существуют недолго и распадаются на более мелкие. Следующая планка берётся за счёт объединения атомов в молекулы. Самая маленькая молекула состоит всего из двух атомов водорода. Самые большие молекулы - белки и полимеры - это сотни и тысячи атомов. Слишком большой молекула тоже быть не может - начинает распадаться на части. Чтобы взять следующую планку, молекулы объединяются в клетки. Самая маленькая клетка - 5*10^-8 м. Самые большие одновременно являются простейшими одноклеточными. Здесь мы уже начинаем наблюдать признаки сознания. Сложный вопрос, появляется ли оно только на этом уровне, или в каком-то виде существовало и раньше, - мы просто не знаем, что такое сознание. Как бы то ни было, здесь проявляется то, что мы называем жизнью: амёбы и инфузории-туфельки умеют размножаться, двигаться, питаться и т.д. Их размер примерно 10^-3 м. Дальше никак - сантиметровых амёб не бывает. Чтобы взять следующую планку, клетки объединяются в многоклеточные организмы - от насекомых ~0,01 м до слонов и китов ~10 м. И это предел размеров живых существ - живых планет или даже океанов (кроме Соляриса:) мы не знаем.
А теперь несколько интересных наблюдений. Во-первых, давайте нанесём эти уровни мироздания на график (по вертикальной оси отложим десятичный логарифм характерного размера в метрах):
Интересно, да? В логарифмическом масштабе они практически ложатся на прямую. Особенно если учесть некоторый разброс значений. Почему нужно брать логарифм размера, а не сам размер? Потому что роль играет отношение размеров уровней, а не их разница - атом в 100 тыс. раз больше протона, клетка - в 100 тыс. раз больше атома и т.д. Если изобразить уровни ступеньками, это будет прямо «лестница Иакова», если вы понимаете, о чём я.
Теперь, посмотрим по количеству атомов. В одной клетке - 10^10 атомов. В многоклеточном организме примерно 10^10 клеток. На Земле - 10^10 людей. В Галактике - 10^10 звёзд. Во Вселенной - 10^10 галактик (на самом деле, ближе к 10^12, но округлим для простоты оценок). Ещё одно магическое отношение.
Резюмируем. Когда 10 млрд атомов, потолкавшись, собираются во что-то осмысленное, они образуют клетку, которая в 100 тыс. раз больше атома. Когда 10 млрд клеток удаётся объединиться друг с другом, они образуют многоклеточный организм, который в 100 тыс. раз больше клетки. Когда 10 млрд людей удаётся договориться, они образуют человечество. Налицо наличие некой силы или принципа, который заставляет материю и сознание карабкаться вверх по ступеням масштабов мироздания. Причём, карабкаются они почти буквально - атомы долго стараются родить что-нибудь большое: соединяются, распадаются, а потом раз! - и появляется клетка - у них получилось. Клетки варятся во всяких бульонах, обмениваются генетической информацией, соединяются, распадаются, а потом раз! - и появляется многоклеточный организм. Зачем? Разве амёбам плохо живётся? Они ведь практически бессмертны. И тем не менее, некий волшебный пендель заставляет их карабкаться по ступеням мироздания. (Вот и ответ на «Главный вопрос жизни, вселенной и всего такого» - 10^5:)
Обратим внимание, что две ступени выбиваются из общего правила. Атом больше протона в 100 тыс. раз, но количество протонов в нём всего 1-2 порядка величины (т.е. порядка 10-100). То же самое с Землёй и Солнечной системой - Солнечная система больше Земли в миллион раз, но количество планет, спутников и прочих составляющих кирпичиков в ней - 1-2 порядка. Да и устроены атом и планетная система очень похоже и, по большому счёту, состоят из пустоты. Структурного усложнения на этих ступенях нет. Кирпичикам не приходилось толкаться и рекомбинироваться, чтобы создать что-то новое. Атомы возникли сразу, как только локальная температура Вселенной опустилась ниже энергии ионизации атомов, а планетные системы образуются одновременно с формированием звёзд. Итак, увеличение масштабов на этих ступенях есть, усложнения - практически нет. Другими словами, освоение жизнью этих ступеней идёт довеском и происходит автоматически.
Давайте рассмотрим теперь этот процесс на временной шкале. Элементарные частицы объединились в атомы достаточно быстро - через 379 тыс. лет после Большого взрыва, но, как мы уже говорили, это произошло автоматически. Дальше будем смотреть по шкале времени Земли, потому что история Земли отсчитывается не от Большого взрыва, а от её формирования. Причём, будем смотреть линию развития, которая привела к человеку, потому что разных линий развития было много, многие существовали параллельно и не все дожили до наших дней. Итак, для образования эукариотов (клеток с ядрами), из которых мы состоим, понадобилось 2,7 млрд. лет. Для образования многоклеточных позвоночных - 1,3 млрд. Для возникновения человечества - 0,5 млрд (человека и человечество мы не разделяем, потому что, как показывает печальный опыт реальных маугли, без общения с себе подобными человек не будет разумным). Каждый раз интервал сокращается примерно в 2 раза. Дадим земной коре полсотни миллионов лет, чтобы затвердеть и создать хоть какие-то условия для возникновения жизни, накинем сотню миллионов на полное освоение человечеством Солнечной системы, которое, как мы рассудили выше, идёт довеском, - и наши точки прекрасно лягут на ветвь параболы, т.е. для освоения каждого следующего уровня нужно в 2 раза меньше времени, чем предыдущего. В общем, это логично, учитывая, что содержание материи в объектах следующего уровня увеличивается в квадрате относительно увеличения линейного размера: клетка больше атома в 10^5 раз, а атомов в клетке - (10^5)² = 10^10; организм больше клетки в 10^5 раз, а клеток в организме - (10^5)² = 10^10. Другими словами, с каждым новым уровнем наши «кирпичики» вдвое быстрее соображают, как выйти на следующий уровень. Если наша оценка верна, то после освоения текущей ступени нам понадобится 0,33 млрд лет для освоения Галактики. Для освоения Вселенной - ещё 0,16 млрд:
И тут возникает интересный вопрос. Размер нашей галактики - 10^5 св. лет. Даже если наши космические корабли будут бороздить просторы Галактики со скоростью света, понадобится 10^5 лет только для того, чтобы долететь до другого её края, а на освоение Галактики нам отводится 3*10^8 лет. Хватит ли 3 тысяч полётов из конца в конец, чтобы освоить Галактику? Ну, допустим. Но чтобы просто долететь до границы известной Вселенной со скоростью света, нам нужно 47 млрд лет. Это уже никак не стыкуется с оценкой выше. Так что же, ограничение скорости взаимодействий скоростью света ставит крест на разумной Вселенной? Необязательно.
Подумаем вот о чём. Как обычно представляют себе освоение космоса? Люди изобретают мощные космические корабли и начинают летать туда-сюда, создавая колонии в разных частях Вселенной. Эта идея очень популярна, именно так всё происходит в научно-фантастических романах и фильмах, но откуда она взялась? Очевидно, из истории освоения Земли. Мы даже звездолёты называем кораблями, словно межзвёздное пространство - это некий океан, который нужно переплыть, чтобы достичь отдалённых земель. Но это не совсем так. Вернее, совсем не так. Человек - неотъемлемая часть Земли. Или, лучше сказать, Земля - это неотъемлемая часть человека. Понимание этого пришло только в конце 20-го века. Человек очень тесно связан с микрофлорой Земли, со всеми этими микробами и вирусами. В нас живёт куча микроорганизмов, которые помогают нам переваривать пищу и защищают от инфекций. Человек на любой другой планете будет совершенно чужд местной природе. Даже пожив достаточно продолжительное время на Марсе, человеку будет очень сложно вернуться на Землю, потому что он потеряет иммунитет к земным микроорганизмам и ему придётся ходить здесь в скафандре (вспомним судьбу марсиан, попытавшихся завоевать Землю в «Войне миров» Герберта Уэллса). Освоение других планетных систем совсем не то же, что освоение других континентов Земли, потому что жизнь на Земле изначально обладала определённым единством - общий генотип, более-менее похожие бактерии, похожая среда. Осваивая Землю, человек осваивал свой дом. Другая планетная система - это нечто совершенно другое. Там нет ничего близкого и родного человеку.
Ещё одно заблуждение, лежащее в основе идеи космической экспансии, - неограниченный рост человечества. Когда-то нас всех напугали экспонентой роста населения Земли: 200 лет назад нас был миллиард, 100 лет назад - 2 миллиарда, сейчас - 8, ещё через 100 лет - 50. Как наша старушка Земля сможет прокормить такое количество? Разве это не железный аргумент, что нам нужно срочно осваивать другие планеты? Нет. Модели роста давно изменились. Уже несколько десятилетий скорость роста населения Земли замедляется, и по некоторым прогнозам в ближайшие 100 лет его численность стабилизируется или даже будет уменьшаться. В каких-то регионах Земли она уменьшается уже сейчас. У природы есть свои способы регулировки численности популяций. Другими словами, опасения, что нам всем не хватит места на Земле, слегка преувеличены.
В таком случае, как же будет выглядеть освоение других звёздных систем? А как бывшие амёбы полетели на Луну? Сначала, они стали многоклеточными и научились бегать и плавать. Потом, они развили разум и стали людьми. И только человечество, объединив усилия индивидуумов, оказалось способно достичь Луны. Нельзя понять следующий уровень, пользуясь логикой предыдущего. Освоив очередной уровень мироздания, сознание переходит в новое качество, которое открывает ему возможности, недоступные на предыдущем уровне. У амёб, зародившихся в маленьком пруду, не было никаких шансов достичь других континентов. У человека эти возможности появились. Сейчас по шкале размеров уровень многоклеточных исчерпан - больше кита животных не бывает. Дальше - уровень Земли. В принципе, и сейчас можно говорить о Земле как о едином организме - есть, например, концепция Геи. И уже сейчас просматривается идея разумной Земли - связь, компьютеры, интернет объединили человечество в некий сверхорганизм со своими нервами в виде оптоволоконных кабелей, ушами в виде радиотелескопов, глазами в виде Хаббла и Джеймса Уэбба и интеллектом в виде Гугла и Яндекса. Этот организм постоянно что-то слышит, видит вплоть до границ наблюдаемой Вселенной, обменивается внутри себя информацией и накапливает её на миллиардах носителей. Тенденции достаточно очевидны - дальнейшая интеграция, искусственный сверхинтеллект, мыслящая планета, у которой есть свои глаза и уши, и которая постепенно разрастается до размеров Солнечной системы. Это логическое завершение нашего текущего уровня. Дальше - безбрежные просторы космоса, смертельные для человеческой формы жизни.
Что из себя представляет уровень, соответствующий галактике? Опять вспомним амёбу. Она смогла выбраться на сушу, только объединившись с другими амёбами и создав единый многоклеточный организм. Наше тело - это симбиоз 10 млрд "амёб", которые слаженно работают друг с другом, чтобы организм мог действовать как единое целое. Разумная галактика - это не отдельные "амёбы", бороздящие её вдоль и поперёк, - слишком велики расстояния и слишком смертельна для жизни межзвёздная среда. Разумная галактика - это симбиоз планетных систем, где каждая планетная система - это клетка, и вместе они составляют единый организм. Человек не будет осваивать Галактику как индивидуум. Человечество как целое будет взаимодействовать с цивилизациями, которые освоили свои уголки Галактики. Вот он - путь. Не самому пытаться вжиться в чужую для себя среду, а взаимодействовать с разумом, который уже это сделал и для которого эта среда родная. Поэтому, не будет никаких инопланетян-завоевателей. Для них Земля так же чужда, как для человека - другой мир. Поэтому молчит космос (см. Парадокс Ферми) - мы им неинтересны, как нам неинтересны амёбы, населяющие соседний пруд. Братьев по разуму мы найдём, когда сами станем единым разумом. Но почему старшие братья не хотят помочь младшим повзрослеть? - спросите вы. А можно ли помочь амёбам стать многоклеточными? Возможно, это что-то, до чего амёбы должны дорасти самостоятельно. На это у нас есть, как минимум, 138 млн лет. Хотя, если подумать, откуда к нам приходят озарения? Не оттуда ли - с высших ступеней мироздания? И не об этом ли было сказано 2 тыс. лет назад: «Да будут едино, как мы едино»?
Дальше - уровень Вселенной. Ещё плюс 5-6 порядков величины в размере, ещё полторы сотни миллионов лет. Мыслящая Вселенная. Звучит фантастически, но подумаем вот о чём. Земля образовалась через 10 млрд лет после Большого взрыва. Первые звёзды и, очевидно, первые планеты - через 180 млн лет после Большого взрыва. Даже если накинуть время, необходимое для накопления во Вселенной тяжёлых элементов, первые амёбы могли образоваться более 10 млрд лет назад, и у них было в разы больше времени, чем нужно нашим амёбам для освоения Вселенной. А теперь посмотрим на следующую картинку:
Слева - срез нервной ткани, справа - часть глобальной структуры Вселенной. Возможно, мы уже живём в разумной Вселенной, которую сформировали амёбы, появившиеся на 10 млрд лет раньше наших, и частью которой мы когда-нибудь станем.
***
Кстати, вы заметили, что мы находимся практически в середине логарифмической линейки мироздания? Самая маленькая известная частица (нейтрино) меньше нас в 10^24 раз, а Вселенная больше нас в 10^27 раз. Откуда такая симметрия? Возможно, это пределы, до которых мы смогли дотянуться с нашей ступени и за которыми тоже что-то есть? Может быть, за нижним пределом лежит тайна сознания, а за верхним - другие вселенные? И тогда, когда во Вселенной погаснут последние звёзды и испарятся последние чёрные дыры, мы уже будем частью чего-то большего? Но это мы узнаем только когда станем разумной Вселенной. Если доживём, конечно.
