Продолжаем размышлять о подъёме сознания по ступеням мироздания. Общая концепция и размышления о стадии разумной Земли были тут и тут. Если коротко, мы наблюдаем во Вселенной несколько характерных масштабов: элементарная частица (протон), атом, клетка, многоклеточное существо, планета, планетная система, галактика и собственно Вселенная. Размер объекта каждого следующего уровня относится к размеру объекта предыдущего уровня примерно как 100000:1: атом в 100 тыс. раз больше протона, клетка в 100 тыс. раз больше атома, человек в 100 тыс. раз больше клетки и т.д. Пропорция 10^5 не всегда выдерживается строго, но, с другой стороны, есть и приличный разброс в размерах самих объектов. Если нанести их характерные размеры на график в логарифмическом масштабе, то они почти лягут на прямую, которую я в полушутку назвал «лестницей Иакова». Почему «лестницей Иакова»? Потому что в библейской истории эта лестница соединяла земной мир и небесный:
Первые две ступени слишком просты, чтобы искать там признаки жизни и сознания, а вот о третьей и четвертой (одноклеточные и многоклеточные) мы можем уверенно говорить, что там есть жизнь и сознание (хоть и примитивное в случае одноклеточных). Мы также можем уже наблюдать некоторые признаки появления коллективного сознания на пятой ступени (разумная планета). Каждая ступень характеризуется целостностью сознания. Амёба вряд ли особо задумывается о своей индивидуальности, а вот человек вполне ощущает свою обособленность от остального мира - у него есть своё «я», несмотря на то, что он состоит из отдельных одноклеточных организмов. Каким-то образом примитивные сознания амёб порождают новую, более совершенную единицу сознания. Сейчас мы с вами переживаем формирование следующей единицы сознания - «разумной планеты». Процесс идёт сложно, но у нас даже уже есть название для этой новой единицы - «мы». Сейчас оно обычно применяется для более мелких групп, но не так трудно представить себе время, когда мы будем говорить «мы-человечество». Подробнее я это разбирал здесь. Не нужно большой фантазии, чтобы задуматься, а не может ли наступить момент, когда разные "мы-человечества" соберутся в новую сущность «мы-галактика». Глядя на современные противоречия между разными группами людей, нужна изрядная доля веры в то, что когда-то они будут преодолены. Противоречия между разными планетными цивилизациями сейчас даже сложно себе представить. А может быть и наоборот - сумев преодолеть противоречия внутри себя, разным планетным цивилизациям будет проще понять и принять друг друга. В конце концов, у нас впереди миллионы и миллиарды лет.
Не буду особо останавливаться на возможных противоречиях и способах их преодоления - принцип тут тот же, что на планетарной стадии. Очевидно, главным препятствием будет язык и, может быть, дефицит ресурсов. Пока никакого дефицита не наблюдается - ресурсов в космосе немерено, просто конь не валялся, - но кто знает, что будет через миллион или миллиард лет. Ресурсов во Вселенной хоть и много, но всё-таки конечное количество. Например, по мнению героев популярной научно-фантастической трилогии Лю Цысиня «Память о прошлом Земли» грядущий дефицит ресурсов может быть настолько критичным, что цивилизациям приходится прятаться друг от друга (т.н. концепция «Тёмный лес») под страхом немедленного уничтожения:
«Теперь мы определим две аксиомы космической цивилизации. Первая: выживание является основной потребностью цивилизации. Вторая: цивилизация непрерывно растет и расширяется, но общий объем вещества во Вселенной остается неизменным. <…> [Поэтому], Вселенная — это темный лес. Каждая цивилизация — вооруженный до зубов охотник, призраком скользящий между деревьев, незаметно отводящий в сторону ветви и старающийся ступать бесшумно. Он даже дышит через раз. Охотнику есть чего опасаться: лес полон других невидимых охотников, таких же, как он сам. Если он встретит жизнь — другого охотника, ангела или черта, новорожденного младенца или старую развалину, фею или полубога — у него лишь один выход: открыть огонь и уничтожить. В этом лесу другие люди — ад. Любая жизнь представляет собой смертельную угрозу для всех остальных и будет уничтожена при первой возможности. Вот так выглядит космическая цивилизация. И этим объясняется парадокс Ферми."
Не выяснял, сам ли Лю Цысинь придумал эту концепцию или позаимствовал, но она выглядит достаточно убедительной и завоёвывает всё больше сторонников. На деле же тут всё будет зависеть от стратегий развития цивилизаций. С нашей текущей ступени развития кажется логичным, что цивилизации будут стремиться занять побольше места. И тогда они будут расширяться, пока не придут в соприкосновение на границах своих ареалов и не начнутся «голодные игры».
Такой взгляд, очевидно, возник из анализа земной истории, потому что это то, чем занимались земные цивилизации на протяжении большей части своей истории. Об этом же почти вся современная фантастика на тему освоения космоса, не говоря уже о компьютерных играх. Но если подумать, эта стратегия покажется бессмысленной и бесцельной. По сути, это стратегия бактерий - по-максимуму размножиться, пожрать всё вокруг, а когда ресурсы закончатся, тихо сгинуть в тепловой смерти Вселенной. Даже опыт одноклеточных подсказывает, что есть и другая стратегия - собраться вместе в многоклеточный организм, где клетки не конкурируют, а сотрудничают друг с другом. В результате возникает достаточно равновесная система, которая может существовать весьма продолжительное время. Аналогично и с многоклеточными - преодолев противоречия, мы объединяемся в сообщества, которые могут существовать намного дольше жизни отдельного индивида, и у которых возникают смыслы, которых не было на стадии индивидуального развития. Амёба хочет чисто пожрать. Человек хочет пожрать, получить удовольствие, узнать что-то новое и на досуге поразмышлять, ради чего вот это вот всё. С чего мы взяли, что на планетарной стадии мы вернёмся к стратегии амёбы, которой будет интересно только пожрать и захватить побольше жизненного пространства? Разве животный мир Земли нас интересует только с точки зрения пожрать? Нет же - нам интересно, как видят мир киты и котики. Разве мы осваиваем космос только ради ресурсов? Опять нет - нам очень интересно, есть ли там братья по разуму и одиноки ли мы во Вселенной. Кроме конкуренции и ресурсов, нам очень хочется найти родственную душу, с которой можно было бы общаться. Разумно даже предположить, что чем более развита форма жизни, тем больше у неё желание сотрудничать начинает преобладать над конкуренцией. А как же ограниченность ресурсов, спросите вы? Борьба за ресурсы возникает только в условиях разделённости и конкуренции. А если я вижу в зелёном человечке не конкурента, а друга, я, может, ему и последнюю рубашку последний скафандр отдам, если понадобится. Так что, когда мы преодолеем стадию эгоизма, выйдем на уровень разумной Земли и найдём другие разумные планеты, нас, вполне вероятно, в первую очередь будет интересовать не чего с них поиметь, а как они там поживают. Таким образом, идея перехода к стадии разумной галактики если и не бесспорна, то по-крайней мере заслуживает рассмотрения.
Но казалось бы, какое нам дело до разумной галактики, если всё это будет очень не скоро, если вообще будет? Во-первых, возможно мы уже живём в разумной галактике и не видим этого только потому, что ещё не вышли на стадию разумной планеты. Зачем разумной галактике цивилизация, раздираемая противоречиями, главная стратегия которой на настоящий момент мало отличается от стратегии бактерий - пожрать всё вокруг и по-максимуму размножиться? Мы для неё - раковая клетка. (И это ещё одно возможное разрешение парадокса Ферми.) Возможностей у нас пока немного, но дайте нам сверхсветовые корабли и технологию получения энергии из вакуума - и мы непременно захотим эту галактику завоевать и терраформировать под себя, изредка постреливая из бластеров во всё, что движется.
А во-вторых, если мы всё-таки среди первых и наша галактика ещё не стала разумной, это очень достойная цель для человечества. Если пути наверх нет, а есть только наша неуёмная жажда к экспансии, то что ждёт нас в будущем? Заселим всё, что только можно в погоне за убегающей границей Вселенной, создадим могучую галактическую империю, будем зажигать и гасить звёзды, но рано или поздно всему придёт конец, потому что мы в тюрьме, из который нет выхода. И напротив, если есть путь наверх, на каждой ступени которого будут возникать новые возможности и новые смыслы, рано или поздно мы поймём, ради чего вот это вот всё, и этот смысл может быть настолько грандиозен, что сейчас мы просто не в состоянии его охватить. Даже просто осознание возможности этого смысла очень многое может изменить в нашей жизни, потому что нельзя стремиться к тому, чего не видишь.
Итак, что же может представлять из себя разумная галактика? Хоть она и находится следующей по шкале масштабов после разумной Земли, неясно, возможен ли в принципе единый разум в масштабах галактики, потому что там начнёт играть большую роль предел скорости взаимодействий. Даже свету нужно сто тысяч лет, чтобы долететь с одного края Галактики до другого. Хоть нам и кажется, что скорость нашей мысли бесконечна ("вот я здесь, а вот я уже на тау Кита"), на деле она ограничена скоростью химических процессов в мозге ~120 м/с. Плюс время на прохождение сигнала по разветвлённым нейронным цепям и его обработку - и мы получим характерную скорость нашей реакции на раздражители ~0,1 с. Галактику свет проходит за ~3*10^12 с. Значит ли это, что разумная Галактика будет «думать» в 30 трлн раз медленнее человека? С одной стороны, почему бы и нет - по современным представлениям галактики живут триллионы лет. При такой скорости «мышления» продолжительность жизни галактики оказывается сравнимой с продолжительностью жизни человека, и за время своей жизни галактика вполне может успеть много о чём «поразмышлять». А с другой, мышление - не то же, что сознание. Думает ли пчела? Ну, нет наверное. Но при этом она прекрасно ориентируется в пространстве, демонстрирует сложное поведение и даже умеет рассказывать другим пчёлам, где много вкусной пыльцы. Что такое сознание, никто толком не знает. Оно может оказаться связанным, например, с квантовой запутанностью, как считает нобелевский лауреат Роджер Пенроуз. В этой теории 0,1 с, которая нам требуется для осознания, это не скорость химических реакций в мозге, а характерное время коллапса волновой функции в микротрубочках нейронов. Квантовая запутанность не ограничена скоростью света, поэтому это будет та же самая 0,1 с в масштабах галактики, т.е. галактика будет «думать» с такой же скоростью, как человек, но с мозгом, состоящим из 10^30 нейронов, соответственно, она будет умнее человека, как минимум, в 10^20 раз. Такую интеллектуальную мощь даже сложно себе представить. Достаточно сказать, что суперкомпьютеры, которые сейчас весьма успешно моделируют человеческий интеллект, состоят всего из нескольких миллионов таких же процессоров, какие находятся в наших настольных компьютерах. А если учесть увеличение перекрёстных связей между «нейронами», то разумная галактика может оказаться умнее человека и вовсе в 10^40 раз.
Ну, хорошо, скажет любой физик, если разумная галактика возможна, то она может быть очень умной, но ведь это ломает всю научную картину мира. В соответствии со специальной теорией относительности (СТО) во Вселенной невозможна передача взаимодействий быстрее скорости света. Были даже попытки показать, что это привело бы к временным парадоксам. На пространственно-временной диаграмме все возможные взаимодействия лежат в пределах световых конусов, связанных с текущими положениями наблюдателей:
Для каждого наблюдателя поверхность его конуса соответствует движению со скоростью света, а поскольку двигаться быстрее скорости света невозможно, то, что бы он ни делал, он не может увидеть того, что находится за стенками его светового конуса в настоящий момент - только когда оно попадёт в раствор конуса при его смещении в будущее. Мы похожи на собачку, у которой на шее надет защитный конус, и которая не может достать ничего, что находится за его стенкой. Хоть эта картина и является сейчас общепринятой, похоже, что она исключает свободу выбора. В самом деле, на бытовом уровне мы делим время на прошлое, настоящее и будущее. Прошлое фиксировано, а будущее размыто и определяется тем выбором, который каждый из нас делает в настоящий момент:
Однако, с учётом релятивистских эффектов определить настоящий момент даже для двух человек невозможно, потому что понятие одновременности для наблюдателя будет зависеть от скорости и направления его движения. То, что для одного уже ушло в прошлое и застыло, для другого может ещё лежать в области неопределённого будущего:
Почему так получается? Всё дело в постоянстве скорости света для любых наблюдателей. Разберём это на примере мысленного эксперимента «Поезд Эйнштейна». Мимо платформы идёт поезд, один наблюдатель находится в его середине, а второй стоит на платформе. В тот момент, когда середина поезда поравнялась со стоящим наблюдателем, в оба его конца попадают молнии, но наблюдатели не увидят их, пока до них не дойдут фронты световых волн от вспышек:
Из рисунка понятно, что наблюдатель на платформе увидит вспышки одновременно, а наблюдатель на поезде сначала увидит вспышку из головы поезда, потом из хвоста. Из чего наблюдатель на платформе сделает вывод, что молнии ударили одновременно, а наблюдатель на поезде - что сначала молния ударила в голову, потом в хвост. (Конечно, поезд должен двигаться достаточно быстро, чтобы была заметна разница.) Если это изобразить на пространственно-временной диаграмме, то мы и получим ту самую наклонную линию настоящего для наблюдателя 2:
Самое же интересное заключается в том, что определить, кто из двух наблюдателей прав, невозможно, потому что в СТО все равномерно движущиеся наблюдатели равноправны, и никому из них нельзя отдать предпочтения. Другими словами, не существует единого настоящего для всех, а тогда где провести границу между прошлым и будущим? Очень похоже на то, что такая Вселенная должна существовать целиком - от своего рождения в Большом взрыве до своей тепловой смерти, а значит, быть детерминированной. Любой наш выбор в такой картине иллюзорен - мы просто проживаем то, что уже существует в многомерной реальности:
Некоторое окно для свободы остаётся в допущении, что мы живём в Мультивселенной, где существуют все возможные варианты будущего, а наша свобода заключается в выборе одного из них:
Это красивая теория, хотя многим она может показаться слишком радикальной. Но давайте вернёмся к нашей разумной галактике. Нетрудно увидеть, что она даёт нам ещё одно возможное решение проблемы свободы. Если галактика может обладать единым разумом и скорость взаимодействий в едином сознании бесконечна (т.е. имеет квантовую природу), то во Вселенной есть выделенная система отсчёта, а значит, есть прошлое, настоящее и будущее. Чтобы это показать, модифицируем эксперимент с поездом. От него больше не требуется двигаться с околосветовой скоростью, и теперь это происходит туманным утром, так что наблюдатели не могут видеть молнии, а только слышат гром. Картинку используем ту же, что для предыдущего эксперимента, только представим себе, что изображённые на ней волны теперь не световые, а звуковые:
Звук распространяется в воздухе с постоянной скоростью ~330 м/с. Наблюдатель на поезде сначала услышит гром со стороны головы поезда, а потом со стороны хвоста, в то время как для наблюдателя на платформе два звука грома сольются в один. (Аналогия со светом не полная, потому что в случае со звуковыми волнами есть выделенная система отсчёта, в которой воздух покоится, но в данном случае это роли не играет.) Теперь представим себе, что туман рассеялся, поезд идёт дальше и проезжает мимо следующей станции, на которой также стоит наблюдатель. Опять в голову и хвост поезда бьют молнии, но теперь оба наблюдателя не только слышат гром, но и видят вспышки молний. Поскольку скорость поезда пренебрежимо мала по сравнению со скоростью света, для обоих наблюдателей вспышки происходят практически одновременно - у нас появился настоящий момент, одинаковый для всех. А теперь ускорим картинку в миллион раз. Звуковые волны перейдут в световые и по-прежнему будут давать разные моменты времени событий для разных наблюдателей, а вот световые волны станут сверхсветовыми (без потери общности можно считать их мгновенными) и дадут разным наблюдателям единую точку отсчёта. На пространственно-временной диаграмме эта единая точка отсчёта будет представлять собой горизонтальную линию. (То же самое можно получить и строго математически из преобразований Лоренца, если устремить скорость света к бесконечности.) Никаких временных парадоксов при этом не возникает:
Природа этого настоящего момента будет немного странной - не то, чтобы я мог послать кому-то свою мысль с мгновенной скоростью, - и тем не менее, все наблюдатели, находящиеся на этой линии и связанные единым сознанием, каким-то образом будут ощущать своё единство. В общем, это и в самом деле похоже на квантовую запутанность: связанные квантовые частицы каким-то образом мгновенно «чувствуют», что происходит с каждой из них, и даже были попытки придумать на этой основе «сверхсветовой коммуникатор» для передачи сообщений с мгновенной скоростью. Пока неясно, возможен ли он в принципе, - есть аргументы за и против, - но все согласны, что разнесённые в пространстве квантово запутанные коммуникаторы нужно рассматривать как одну связанную систему, а это и есть то, что подразумевает единый разум.
Возможно, из этого даже можно вывести какие-нибудь наблюдаемые следствия, которые позволят проверить нашу теорию. Например, некоторое время назад в физике существовала проблема однородности Вселенной. Если коротко, Вселенная слишком велика, слишком быстро расширяется, а скорость распространения взаимодействий слишком мала, чтобы объяснить наблюдаемую однородность Вселенной. Со временем было предложено решение в виде инфляционной модели, в которой Вселенная на начальной стадии быстро и равномерно раздулась по всем направлениям, как минимум, в 10^26 раз за счёт расширения пространственной метрики:
Не все с этой теорией согласны и считают её скорее подгонкой под нужный результат. Хорошим её подтверждением было бы обнаружение реликтовых гравитационных волн - если в какой-то момент Вселенная так сильно раздулась, то по всему пространству должны были пойти мощные гравитационные волны, которые до сих пор должны быть доступны наблюдению. Если же волны так и не будут обнаружены, то теория окажется под большим вопросом. Немного масла в огонь подлил и телескоп Джеймс Уэбб, обнаруживший у границы наблюдаемой Вселенной (а значит, на очень ранней стадии её эволюции) развитые галактики, которые не должны были успеть к тому времени сформироваться. А тогда, как знать, может быть, наша Вселенная гораздо старше, и у наблюдаемой картины есть и другое объяснение, например влияние некоторого рода мгновенных взаимодействий и/или квантовой запутанности? Пока не очень понятно - хотя бы в силу отсутствия теорий сознания и квантовой гравитации, - но даёт некоторую надежду на проверку нашей теории в будущем.
Ну и напоследок, по традиции оценим остроту зрения разумной галактики. Воспользуемся всё той же формулой для определения разрешающей способности телескопа r = 140/D, где r - угловое разрешение в секундах, D - диаметр объектива в миллиметрах. В масштабах галактики использовать эту формулу наверное уже не совсем корректно, но нам достаточно самой приблизительной оценки. Диаметр объектива в нашем случае равен размеру галактики, D = 10^24 мм. Это значит, что мы сможем различить две точки в пределах 140/(10^24) = 1,4*10^-26 угловой секунды, или рассмотреть на границе наблюдаемой Вселенной объект размером (1,4*10^-24)/60/60/360*2*pi*(10^27) ~ 0,1 мм. Особого смысла что-то рассматривать на краю Вселенной при столь малой скорости света по сравнению с её размерами нет, но тут важен принцип: для разумной галактики вся Вселенная будет лежать как на ладони. Другими словами, с достижением каждого нового уровня мироздания, разуму полностью открывается следующий - как сейчас для нас открыта планета, на которой мы живём, - а значит, и возможность для достижения этого следующего уровня.
А между тем, у нас остался последний известный на настоящий момент уровень - собственно Вселенная. Помимо невероятных размеров, это единственный известный нам объект такого рода - других вселенных мы не знаем. К тому же, этот объект непрерывно расширяется, и какая-то его часть постоянно убегает за пределы любой возможности физических взаимодействий. Как может себя ощущать разум, осознавший себя в масштабах Вселенной? Об этом порассуждаем в следующий раз.
Продолжение следует...