Было предложено небольшое число гипотез, которые нелегко отнести к какой-либо из широких категорий, описанных ранее в этой книге.
Хотя общее разнообразие подходов к проблеме Ферми и без того колоссально, поразительно, как небольшому числу идей удается выйти за рамки общих философских категорий, рассмотренных в главах 4–6. Если вкратце, то суть оставшегося варианта гипотез сводится к следующему: хотя другие галактические софонты существуют и в принципе обнаружимы, экономические издержки поддержания возможности их обнаружения на астро- физических масштабах времени по тем или иным причинам слишком велики. Основное внимание в таких гипотезах обычно уделяется извечной загадке, уже рассмотренной в главе 1: насколько широк спектр реакций различных софонтов на одни и те же эволюционные вызовы? Существуют ли невидимые стены на бескрайних просторах исторических траекторий развития высших цивилизаций?
Шедевр Уильяма С. Берроуза 1981 года, «Города красной ночи», с некоторой брутальной иронией описывает допотопную человеческую цивилизацию, содержащую как утопические, так и антиутопические элементы, чей крах нес в себе семена всех будущих исторических конфликтов. Старый мастер бит-поколения (и во многом современной поп-культуры) так ткет свою великую тему:1
Городов Красной Ночи было шесть: Тамагис, Бадан, Ясс-Ваддах, Вагдас, Науфана и Гадис. Эти города располагавались на территории, примерно соответствующей пустыне Гоби сто тысяч лет назад. В то время пустыня была усеяна большими оазисами и пересекалась рекой, впадавшей в Каспийское море.
В самом крупном из этих оазисов находилось озеро длиной десять миль и шириной пять миль, на берегах которого был основан университетский город Вагдас. Паломники со всего обитаемого мира стекались на учебу в академии Вагдаса, где искусство и наука достигли таких вершин, которые так никогда и не были превзойдены. Большая часть этих древних знаний ныне утеряна.
Каждый город обладает своим особым характером. Тамагис — город «борющихся приверженцев», где «все настолько истинно, насколько ты в это веришь, и дозволено все, что сходит тебе с рук». Бадан — торговый город, где «все истинно и все дозволено». Ясс-Ваддах — «женский оплот», где «все истинно и ничего не дозволено, кроме как самим дозволяющим». Вагдас — университетский город, где «полная дозволенность проистекает из полного понимания». Науфана и Гадис — это «города иллюзий, где ничто не истинно и потому все дозволено». Берроуз отмечает, что «путешественник должен начать с Тамагиса и проделать путь через остальные города в указанном порядке. Это паломничество может занять много жизней».
Эта картина — совершенно иная, но все же лежащая на той же эволюционной траектории (под влиянием таких катастрофических событий, как одноименные красные ночи, которые, по некоторым предположениям, стали следствием падения метеорита), — действительно кажется отличной метафорой для темы этой главы. Но постойте! История, которую Берроуз плетет в этом отрывке, — лишь одна из трех совершенно разных сюжетных линий романа. В другой, разворачивающейся в современном мире, (анти)герой, частный детектив Клем Снайд, получает задание заполучить ни много ни мало оригинал книги «Города красной ночи»:2
— Зачем вам оригиналы? Тщеславие коллекционера?
— Изменения, мистер Снайд, могут быть осуществлены только путем правки оригинала. Единственное, что не записано предварительно в предварительно записанной вселенной, — это сами предварительные записи. Копии могут только повторять себя слово в слово. Вирус — это копия.
Таким образом, центральная дилемма между стабильностью и способностью к эволюции (то есть способностью к изменениям и переменам в достаточно широком смысле) оказывается мощным мотивом как в художественной литературе, так и в науке. Не только различные исходы этого вечного противоборства, но и сама возможность изменчивости в контексте галактических софонтов составляют предмет этой главы.
Здесь нет доктрины, формулирующей и пропагандирующей отсутствие экономических предпосылок, нет подходящего «-изма», который можно было бы отвергнуть. Вместо этого мы имеем кажущуюся вполне здравой идею о том, что различные «микропредположения», сделанные нами при применении требования неисключительности к реальной галактической сцене, на самом деле неверны: что межзвездные путешествия невозможны, что другие софонты живут в неожиданных местах или же все они эволюционировали в каком-то неузнаваемом направлении, что существуют глобальные пределы устойчивости и так далее. Отсутствие последовательной доктрины — даже в плане ее неприятия — не должно приводить нас к преуменьшению этих возможностей. Хотя это, пожалуй, самая разнородная категория решений, это никак не связано с их правдоподобностью, по крайней мере, априори.
Основным элементом здесь является вопрос, который по аналогии с одним из важнейших понятий математической физики можно назвать эргодичностью (или ее отсутствием) в развитии галактических цивилизаций. Напомним, что эргодическая гипотеза утверждает — при карикатурном упрощении, — что средние по ансамблю (или пространственные) и временные значения любой функции, описывающей динамический процесс, должны быть одинаковыми «почти везде и всегда». Проще говоря, этот основанный на здравом смысле вывод позволяет нам изучать старение человека, не наблюдая за отдельными людьми на протяжении всей их жизни: вместо этого мы берем репрезентативные выборки из различных возрастных групп. Та же процедура еще в большей степени применима к исследованиям звездной эволюции: звездные астрофизики уж точно не могут позволить себе «подождать и посмотреть», чтобы пронаблюдать изменения важных свойств звезд. И тем не менее завидная точность нашей современной теории звездной эволюции достигается благодаря исследованию огромных выборок различных звезд на разных стадиях их эволюции и сравнению их наблюдаемых свойств с теоретическими предсказаниями, предполагая, что эргодическая гипотеза верна.
Существует, однако, множество неэргодических систем, и прекрасным примером здесь служат аморфные твердые тела с неупорядоченной структурой, такие как стекло: на очень больших временных интервалах стекло ведет себя как жидкость, но никакое количество отдельных образцов стекла («среднее по ансамблю») не выявит этого в лабораторных условиях. Даже самые старые витражи в средневековых соборах — вопреки популярному мифу — не демонстрируют текучести стекла; соответствующий временной масштаб попросту намного превышает время существования человеческой цивилизации.3 Однако это не отменяет главного вывода о неэргодичности: вместо этого мы могли бы рассмотреть спиновые стекла (или неупорядоченные магнетики). Их динамическая эволюция охватывает лишь ничтожно малую часть возможных состояний, и потому они обладают историей в глубоком смысле этого слова. Другим интересным примером неэргодичности является экономический рост, демонстрируемый свободными рынками.4 Таким образом, актуальный для парадокса Ферми вопрос можно сформулировать так: на что больше похожи внеземные цивилизации — на звезды или на спиновые стекла и свободные рынки? Проходят ли они через строго определенный набор стадий, управляемых, с одной стороны, некими общими, пусть и неизвестными, принципами, а с другой — локальными начальными условиями? Существует ли какая-то форма закономерности, с которой они вступают в стадию, когда становятся обнаружимыми на межзвездных расстояниях?
Еще более уместен вопрос: становятся ли они более эргодичными с течением времени? А именно, мы можем ожидать, что начальные условия, в которых эволюционировали другие софонты, крайне разнородны — даже если мы ограничимся жизнью на химической основе, жизнью на основе углерода или даже жизнью на основе тех же базовых соединений, белков и нуклеиновых кислот, что и на Земле. Сильно различающиеся условия обитания на экзопланетах и случайный, оппортунистический ход эволюционной истории, скорее всего, приведут к совершенно разным результатам, даже если все они принадлежат к одному и тому же участку астробиологического ландшафта под названием «софонты». Разнообразная морфология и прочий биологический багаж, безусловно, сделают свойства возникающих таким образом цивилизаций чрезвычайно гетерогенными — сегодня это кажется очевидным (хотя на заре существования SETI (поиск внеземного разума) это ценилось недостаточно, да и в поп-культурных репрезентациях внеземного разума по понятным практическим причинам не принималось близко к сердцу).
Напротив, велось немало неформальных дискуссий (в основном на футурологических интернет-форумах, досках объявлений и в списках рассылки) о том, что на более поздних стадиях развития цивилизаций следует ожидать более высокого уровня конвергенции. Иными словами, мы должны ожидать, что более старые и развитые цивилизации станут более похожими друг на друга, чем на заре своего существования. Это можно рассматривать как особенно широкое и долгосрочное обобщение тезиса о «конце истории».5 Предлагаемое обоснование заключается в том, что вселенная, в которой мы все живем, в конце концов, уникальна и едина для всех и содержит одни и те же виды ресурсов; и что на экспансию в эту общую среду обитания все большее влияние будут оказывать общие крупномасштабные свойства космоса и все меньшее — частные особенности ее отправной точки. Подобно газу, впрыснутому в резервуар, конечное состояние системы будет определяться «глобальными» свойствами резервуара, такими как форма, объем и температура, а не точным местом или даже точным способом впрыска. Трудности межзвездной колонизации, согласно этой точке зрения, будут столь велики и одинаковы для всех софонтов, что в конечном счете станет неважно, являются ли данные софонты морскими или сухопутными организмами, имеют ли они строение членистоногих, позвоночных или какую-то еще невообразимую морфологию, и основаны ли их чувства на видимом свете, радиоволнах или рентгеновском излучении. Этот взгляд в целом согласуется с гипотезой о том, что наиболее развитые цивилизации являются постбиологическими — идея, которая, хотя и не нова, в последнее время приобрела популярность; я вернусь к этой важной концепции в главе 9. Но даже биологические софонты не должны испытывать слишком много трудностей при адаптации к некоему подобию бэнксианской «Культуры».6
Тем не менее этот взгляд на «поздний конвергентизм» различных галактических цивилизаций остается спорным. Контраргументы найти так же легко. Мало того, что это противоречит тому, что мы наблюдаем в биологическом мире как в онтогенетическом (младенцы гораздо более похожи друг на друга, чем взрослые), так и в филогенетическом (микроорганизмы, населявшие докембрийскую Землю, были гораздо более сходны между собой, чем сегодняшние обитатели Земли) смысле; по меньшей мере неясно, применимо ли это к человеческой культуре и истории. Открытие новых рубежей (например, в эпоху Великих географических открытий в XV–XVI веках) приводило в основном к увеличению разнообразия по всем направлениям. Одной из главных мотиваций для исследования и колонизации Вселенной со времен Циолковского всегда была идея о том, что бескрайние новые рубежи нашей космической среды откроют перспективы нового разнообразия, а не нового единообразия.7 Наконец, огромные пространственные и временные масштабы (при условии, что скорость света остается абсолютным пределом для передачи информации) неизбежно подорвут любые попытки навязать единообразие, даже если оно считается желательным. Так что этот интригующий вопрос остается открытым — и бросает вызов для дальнейшего взаимодействия SETI (поиск внеземного разума) с социальными науками.
Формально говоря, гипотеза о том, что межзвездные путешествия принципиально невозможны для всех разумных видов, должна относиться к этой категории — что может быть «более логистическим», чем это? Однако мы не будем обсуждать ее подробно, поскольку она не только не предлагает никакого ответа на более сильные версии парадокса Ферми (то есть те, которые включают в себя астроинженерную деятельность и возможность обнаружения), но и может быть либо сочтена ложной гипотезой, либо включена в другие объяснительные гипотезы. Если причина предполагаемой невозможности носит физический характер, то гипотезу можно считать ложной, поскольку наблюдались естественные объекты в межзвездном полете — такие как кометы на гиперболических орбитах, планеты-сироты или, собственно, созданные человеком космические зонды, начиная с «Пионера-10». То, что подобная форма межзвездных путешествий неэффективна, не имеет значения; нам следует помнить изречение Больцмана:8
Можно возразить, что всё вышеизложенное — не более чем ряд недостаточно доказанных гипотез. Но, даже признавая его маловероятность, достаточно того, что это объяснение не является невозможным. Ибо тогда я показал, что проблема не является неразрешимой, а природа найдет лучшее решение, чем мое.
Если причина носит социальный или культурный характер — например, обусловлена самоуничтожением или прекращением технологического прогресса до того, как станут возможны межзвездные полеты, — то ее следует отнести к категориям «Как перестать беспокоиться и полюбить бомбу», «Самоуничтожение: продвинутая версия» (раздел 6.4) или «Интровертный Большой Брат» (раздел 6.5). Кроме того, можно привести множество важных конкретных результатов, касающихся осуществимости межзвездных полетов, полученных даже в рамках такой технологически молодой цивилизации, как наша9, — и они лишь укрепят нашу уверенность в ошибочности утверждения о невозможности межзвездных путешествий. Существуют, однако, и другие сложности и тонкости, включая реалистичные формы межзвездных путешествий, которые будут рассмотрены в этой главе.
Логистика, культурные аттракторы: город-государство против государства-империи
Здесь мы можем на мгновение остановиться, чтобы взглянуть на проблему шире: какими могут быть неинструментальные цели развитой технологической цивилизации? Хотя этот вопрос, безусловно, слишком сложен, чтобы его можно было всерьез рассматривать в этой книге — да и в нашу эпоху! — упрощенная, почти карикатурная схема, подобная представленной на рисунке 7.1, все же может дать полезную пищу для размышлений. Мы можем рассматривать эти вопросы с точки зрения количества; например:
• пространственной протяженности цивилизации
• численности входящих в нее индивидов
• ее общего объема экономического производства
• ее типа по шкале Кардашёва
или с точки зрения качества; например:
• точности ее вычислений и симуляций
• «глубины» ее научного понимания
• ее этических ценностей (таких как автономия субъектов)
• ее места по шкале Бэрроу, описывающей микроскопический контроль над материей10
• степени ее стремления к «олимпийскому совершенству»
Конечно, в действительности эти оси не являются абсолютно независимыми, но мы все же можем использовать эту схему в качестве своего рода приближения «нулевого порядка» (что вполне оправдано нашим невежеством), чтобы сделать полезные выводы. Уровень нашей сегодняшней человеческой цивилизации в отношении этих вопросов очевидно весьма низок как в количественном, так и в качественном отношении, поскольку она является новичком на космической арене, а потому находится в области вблизи начала координат.
Рисунок 7.1 Ключевая логистическая дилемма: количество против качества в колонизации космоса. Некоторые возможные эволюционные траектории, начинающиеся из исходного примитивного состояния, показаны стрелками. Парадокс Ферми выступает в роли своего рода границы отсечки, исключающей существование по крайней мере некоторых типов развитых цивилизаций, склонных к масштабной межзвездной экспансии. Обратите внимание, что он не дает адекватного объяснения StrongFP (сильный парадокс Ферми) в целом, поскольку даже развитые цивилизации типа городов-государств способны создавать артефакты, обнаружимые на межзвездных расстояниях, или отправлять зонды в наши космические окрестности. Источник: любезно предоставлено Слободаном Поповичем Баги
В рамках этой схемы представляется разумным предположить, что из множества различных путей эволюции, по которым развитые технологические цивилизации могли бы пойти в стремлении к тому, что я назвал «наивным раем» — а именно к максимизации как количества, так и качества, мы можем ожидать формирования двух аттракторов в соответствии с астрономическим распределением ресурсов. Один из них соответствовал бы традиционной расширяющейся цивилизации из классического дискурса космической колонизации: модели государства-империи. Это соответствовало бы цивилизациям, достигшим типа 2.x по шкале Кардашёва и выше. Противоположная модель — город-государство — охватывала бы компактные, высокоэффективные цивилизации, использующие ресурсы лишь одной планетарной системы и сохраняющие культурное единство вопреки барьеру скорости света. Примером последней может служить любая цивилизация, описываемая гипотезой трансцензии (раздел 6.7).
Парадокс Ферми позволяет нам отвергнуть по крайней мере некоторые из траекторий эволюции по типу государства-империи. Вспомните определение KardashevFP (парадокс Кардашёва) в главе 1. Даже для типов по шкале Кардашёва ниже 3 вполне разумно заключить, что отсутствие обнаружимых проявлений и следов ставит под сомнение жизнеспособность эволюционных траекторий, близких к модели государства-империи. Ограничения же для модели города-государства для развитых технологических цивилизаций гораздо слабее, особенно потому, что такие цивилизации могли бы сохранять скрытность гораздо легче, чем государства-империи на протяжении астрономически долгих периодов времени.
Не идем ли мы по ложному следу во всей этой неразберихе вокруг SETI (поиск внеземного разума)? Вносить сумятицу в серьезный анализ вопросов, связанных с SETI (поиск внеземного разума), оказывается довольно просто — даже озадачивающе просто. Один вопрос в популярных изложениях неизменно вызывает недоумение: почему проекты SETI (поиск внеземного разума) упорно настаивают на поиске сигналов исключительно из окрестностей солнцеподобных звезд? Ортодоксальные сторонники SETI (поиск внеземного разума) склонны отмахиваться от этого, либо туманно апеллируя к принципу Коперника, либо даже откровенно высмеивая саму постановку вопроса и заявляя, что жизнеспособных альтернатив нет.11 Однако, даже если принцип Коперника действительно является одним из главных критериев выбора целей для SETI (поиск внеземного разума), он никак не может быть единственным. (Мы пока оставим в стороне проблему выбора правильных множеств — или референтных классов — для применения принципа Коперника, обсуждавшуюся в главе 3.) Да и звезда происхождения не имеет особого значения, если мы ищем более старые и развитые галактические цивилизации, которые, скорее всего, присутствуют в нескольких планетарных или звездных системах. Отсюда возникает ряд гипотез, предполагающих, что мы действительно пошли по ложному следу в галактическом лесу:
Красная империя: Внеземные цивилизации либо возникают в планетарных системах красных карликов (спектральных классов позднего K и M), самых многочисленных и долгоживущих обычных звезд в Галактике. Экстремальное долголетие и огромное количество потенциально обитаемых сред в таких системах обеспечивают стабильные условия для развития и планирования на чрезвычайно долгих временных масштабах. В противоположность этому, внеземные цивилизации склонны избегать более ярких звезд главной последовательности, подобных нашему Солнцу.12 Следовательно, они будут избегать Солнечной системы и нашей планеты, и таким образом парадокс Ферми находит свое разрешение.
Согласно современным численным моделям, красный карлик спектрального класса M массой 0,1 M◉, с современной (фактически соответствующей нулевому возрасту) температурой поверхности около 2200 К и светимостью около 4 × 10⁻⁴ L◉, проводит невероятные 6,28 × 10¹² лет (!), сжигая водород и превращая его в гелий, будучи звездой главной последовательности.13 Очевидно, это прекрасное место для долгосрочного планирования! Хотя такой красный карлик действительно меняет свою светимость в течение этого фантастического периода жизни — в общей сложности примерно на три порядка, — основная часть этих изменений приходится лишь на последние ~140 миллиардов лет, когда он приближается к конечному состоянию гелиевого белого карлика. В течение первых ~6,1 триллиона лет средние колебания излучения остаются в пределах одного порядка и в любом случае происходят настолько умопомрачительно медленно, что любая возможная технологическая цивилизация в этой области сможет легко к ним адаптироваться. Конечно, могут существовать и другие проблемы с обитаемостью планет у красных карликов, в частности, из-за синхронного вращения и периодических мощных вспышек; это широко обсуждаемая тема в современной астробиологии.14 Однако для наших нынешних целей достаточно отметить, что эти проблемы теряют значение, как только либо (i) технологическая цивилизация каким-то образом эволюционирует в планетной системе красного карлика, либо (ii) технологическая цивилизация переселится в планетную систему красного карлика из другого места. Технологии, необходимые для межзвездных полетов, безусловно, более совершенны, чем те, что требуются для защиты от вспышек или даже для «терраформирования».15 Закрепившись в планетной системе красного карлика, цивилизация обеспечивает себе относительно стабильное убежище для выживания в поистине космологических/физических эсхатологических масштабах времени.
Очевидно, что таким образом можно разрешить лишь более слабые формы парадокса Ферми. Вопреки всем «осторожным голосам» из сообщества SETI (поиск внеземного разума), самым важным фундаментальным фактом в любой дискуссии, связанной с StrongFP (сильный парадокс Ферми), было и остается отсутствие астроинженерных проявлений и следов (а также отсутствие цивилизаций III типа по Кардашёву). Нет никаких априорных причин полагать, что цивилизации, обитающие у красных карликов, с меньшей вероятностью станут строить сферу Дайсона или сжигать антиматерию, чем те, что живут у солнцеподобных звезд.
Неудивительно, что некоторые из этих идей были в общих чертах предвосхищены в научно-фантастическом дискурсе. Карл Шрёдер не только сформулировал упомянутый выше ответ «Перманентность» на вопрос Ферми (раздел 5.4), но и представил себе целую галактическую экосистему, основанную на бурых карликах (и населении гало в целом) и извлекающую выгоду из низкотемпературной среды.16 Отсюда мы получаем следующую вариацию на эту тему:
Бурая империя: та же ситуация, что описана в Красная империя, но основанная на бурых карликах и свободно плавающих планетах («планетах-сиротах») вместо звезд главной последовательности. Бурые карлики могут иметь планеты и другие виды околозвездного вещества, которые можно использовать для инженерных целей, точно так же, как и обычные звезды, при этом сохраняя всё в ещё более холодном (и, следовательно, более эффективном) состоянии. Поскольку бурых карликов, по всей видимости, ещё больше, чем звезд главной последовательности, при желании не будет недостатка в средах обитания для расширения, а множество причин, связанных с эффективностью, культурой или этикой, могут побудить избегать солнцеподобных звезд. Таким образом, последствия для парадокса Ферми здесь те же, что и для Красная империя.
Чрезвычайно красный карлик спектрального класса L PSO J318.5338-22.8603, открытый в 2013 году в движущейся группе звезд Беты Живописца, может рассматриваться как прототип подобных целей. Этот свободно плавающий бурый карлик / планета-гигант с массой около 6,5 масс Юпитера и температурой 1160 К представляет собой очень медленно остывающий инфракрасный источник, и есть признаки того, что вокруг него находится большое количество пыли и другого материала.17 Нет никаких причин, по которым он не мог бы иметь крупные спутники размером с Землю или даже больше.
Здесь кроется важное структурное различие по сравнению со случаем Красная империя: если наши общепринятые представления об обитаемости верны, технологической цивилизации необходимо переселиться в царство бурых карликов, а не развиваться прямо там. Это предполагает развитие межзвездных полетов, а также долгосрочных логистических возможностей. Таким образом, Бурая империя была бы более привлекательной для постбиологических цивилизаций. Поскольку можно с уверенностью предположить, что бурые карлики весьма энергоэффективны, холодная среда вокруг этих несостоявшихся звезд была бы удобна для высокоэффективных вычислений и других подобных видов деятельности. Следовательно, цивилизации Бурой империи было бы трудно обнаружить с помощью наших наблюдательных возможностей, поскольку, как утверждалось в главе 1, обнаружимость обратно пропорциональна энергоэффективности — по крайней мере, на определенном этапе исторического пути типичной технологической цивилизации.
Как Красная империя, так и Бурая империя страдают от одной и той же базовой проблемы: они объясняют лишь слабые версии парадокса Ферми и — что вполне очевидно, раз уж они описаны в этой главе! — не слишком убедительны и в том, что касается неисключительности. Если мы ограничимся ProtoFP (прото-парадокс Ферми) (к чему, к сожалению, слишком охотно склоняются некоторые критики18), эти гипотезы выглядят более выигрышно; в действительности же StrongFP (сильный парадокс Ферми) остается проблемой, поскольку мы также не можем разумно ожидать, что характер звездной среды обитания влияет на передачу сигналов на большие расстояния или на астроинженерные проекты.
В какой мере шкала времени Ферми — Харта из уравнения (1.1) действительно отражает время, необходимое для путешествия по всей Галактике? Как знает любой турист, можно посетить Париж, не заходя в Люксембургский сад, или побывать в Стамбуле в самом настоящем смысле этого слова, но упустить при этом чашечку восхитительного кофе на вершине Галатской башни в районе Каракёй. Попросту говоря, количество промежуточных пунктов (или, если угодно, локаций в каждом конкретном пункте назначения) слишком велико с практической точки зрения. Если вы решили провести время в Лувре вместо Люксембургского сада, это вряд ли можно назвать иррациональным решением или чем-то, что требует глубоких объяснений. Все дело в том, как вы расставляете приоритеты в соответствии с тем, что философы-моралисты и теоретики принятия решений назвали бы вашей функцией полезности.
Подобное может происходить и в случае с межзвездными исследованиями/экспансией. Разрешение более слабых версий парадокса Ферми критически зависит от неизвестной динамики межзвездных исследований и колонизации. Поскольку эта динамика неизвестна, вполне правомерно делать более или менее правдоподобные предположения при построении различных объяснительных гипотез. Например, Джеффри Лэндис, Осаме Киноути, Бранислав Вукотич и другие исследователи изучали модели межзвездной колонизации, которые при определенных допущениях оставляют большие пузыри пустого пространства, окруженные колонизированными областями.19 Аналогичное явление в физике конденсированного состояния известно как персистентность и проявляется в широком спектре процессов, прежде всего в перколяции.
Персистентность: межзвездная колонизация протекает таким образом, что обширные области Галактики в течение длительного времени остаются нетронутыми. Мы случайно оказались внутри одной из таких областей — «пузырей» дикой, не освоенной технологиями Вселенной. Хотя колонизированная зона может распространяться по всему диску Млечного Пути на десятки килопарсек в каждом направлении, она крайне пориста, из-за чего в диске остаются обширные регионы «первозданной природы». Наша Солнечная система расположена в одном из таких пузырей, где возможна эволюция новых разумных видов. Это объясняет отсутствие внеземных цивилизаций в нашей планетной системе и в наших звездных окрестностях. Если древние и великие галактические цивилизации дискретны и эффективны, такое положение дел полностью устраняет парадокс Ферми.
Хотя персистентность — идея интересная и заставляющая задуматься, крайне маловероятно, что она способна полностью разрешить парадокс Ферми. Очевидная слабость этой гипотезы заключается в том, что она по-прежнему подразумевает культурное единообразие в отношении динамических параметров колонизации, а это нарушает требование неисключительности. Например, в обобщенной модели инвазионной перколяции Галеры и соавторов все неопределенности, связанные с процессом колонизации, объединены в один параметр колонизации, что явно нереалистично. Чтобы избежать этой конкретной проблемы, нам необходимо постулировать ограничения на неизвестную динамику/экономику межзвездных путешествий/колонизации. Кроме того, мы должны были бы либо обнаружить внеземные сигналы, поступающие из-за пределов локального неколонизированного пузыря, либо засечь проявления технологических обществ, возникших на миллиарды лет раньше, даже при отсутствии прямого присутствия инопланетян в Солнечной системе.
Кроме того, здесь присутствует и элемент «перекладывания ответственности». От нас требуют принять как данность, что колонизация протекает так же, как, скажем, просачивается кофе, или подобно схожим явлениям в статистической физике. Но почему все должно быть именно так? Ведь во втором случае существуют глубокие физические причины, связанные с максимизацией энтропии и масштабными свойствами среды. Эти физические принципы навязывают видимый порядок хаотическому движению частиц в системах вроде кофейных крупинок в водном растворе. В первом же случае аналогия неизбежно рушится, поскольку межзвездная колонизация — это обязательно целенаправленная деятельность. Возможно, существуют некие законы или закономерности социальной динамики очень высокого уровня, диктующие ту или иную структуру межзвездной колонизации, но на современном уровне наших знаний это чистой воды спекуляция. Скорее уж мы склонны верить в обратное: колонизация будет направляться детальными астрономическими знаниями о свойствах целевых систем. А такие знания отнюдь не случайны. Логично ожидать, что колонизация пойдет вслед за распределением ресурсов, включая пригодную для жизни недвижимость. И у нас нет причин полагать, будто ресурсы распределены таким образом, что оставляют большие пустые пузыри. В частности, наша Солнечная система и ее окрестности в настоящее время вовсе не кажутся бедными ресурсами.
Похожий подход был взят за основу в численном моделировании Бьорка, хотя временные масштабы, полученные в его модели, довольно малы по сравнению с уравнением (2.4), даже с учетом его явного отказа от самовоспроизводящихся зондов, и, следовательно, ближе к более ранним расчетам Харта, Джонса, а также Ньюмена и Сагана.20 Бьорк приходит к довольно оптимистичному выводу о том, что парадокс Ферми может быть разрешен утверждением, будто «с нами до сих пор не связалась ни одна внеземная цивилизация просто потому, что у них еще не было времени нас найти». В свете временной шкалы Лайнвивера это явно неверно, если только мы не постулируем некую дополнительную причину задержки начала галактических исследований. Недавние детальные численные симуляции позволяют сделать вывод, что21
хотя внутренние пустоты изначально существуют при более низких значениях [параметра вероятности колонизации] c, большинство крупных внутренних пустот со временем колонизируются независимо от выбранного количественного значения, оставляя после себя лишь относительно небольшие пустоты. При изучении нескольких... моделей с широким диапазоном параметров наибольшая встреченная внутренняя пустота имела диаметр около 30 световых лет. Поскольку человечество ведет радиопередачи с начала XX века и активно прослушивает радиосигналы из космоса с 1960 года... крайне маловероятно, что Земля находится в пустоте, достаточно обширной, чтобы оставаться необнаруженной до сегодняшнего дня.
Наконец, следует подчеркнуть, что персистентность помогает справиться лишь с более слабыми версиями парадокса Ферми. В терминах главы 1 она хорошо объясняет ProtoFP (прото-парадокс Ферми) и WeakFP (слабый парадокс Ферми). Можно утверждать, что она также объясняет KardashevFP (парадокс Кардашёва), поскольку до тех пор, пока в галактике сохраняются большие пузыри нетехнологического пространства, мы можем говорить лишь о цивилизациях типа 2.x, но не о настоящих цивилизациях типа 3. С другой стороны, сомнительно, что существование локального пузыря разрешает StrongFP (сильный парадокс Ферми), так как в принципе нет никаких причин, почему мы не должны обнаруживать ни средства связи, ни результаты астроинженерной деятельности окружающих крупных цивилизаций. В качестве допущения необходимо добавить какое-то исключающее условие — например, «они скрытны», «они используют для связи только нейтрино» или что-то подобное, — что, очевидно, снижает привлекательность персистентности как решения этой загадки.
Интересная особенность персистентности заключается в том, что она хорошо сочетается с другой аналогией, заимствованной из физики конденсированного состояния, а именно с фазовыми переходами. Было замечено, что системы, демонстрирующие персистентность, в определенный момент имеют тенденцию претерпевать резкие фазовые переходы.22 Это интуитивно понятно: то, что препятствует реализации стремления к равновесию за конечное время, в какой-то момент разрушается, приводя к внезапным колоссальным изменениям, которые проносятся по системе подобно лесному пожару. Таким образом, между этим подходом и некоторыми неокатастрофическими решениями, обсуждаемыми в главе 7, в частности астробиологическим фазовым переходом, прослеживается глубинная связь.
Обратите внимание, что персистентность — это одно из наиболее благоприятных для SETI (поиск внеземного разума) или оптимистичных в отношении контакта решений, рассматриваемых в этой книге. В этом случае не просто существовали бы жизнеспособные цели для SETI (поиск внеземного разума), но и в принципе ничто не мешало бы нам обнаружить древние и крупные галактические цивилизации за пределами нашего локального пустого пузыря; всё сводилось бы лишь к вопросу чувствительности наших технологий и настойчивости наших (каламбур намеренный!) усилий в рамках SETI (поиск внеземного разума). То ли в силу тонких культурологических причин, то ли по чистой исторической случайности крупные цивилизации (пока) не создали по-настоящему масштабных, очевидно обнаруживаемых объектов астроинженерии, но результаты их деятельности могут войти в наш горизонт обнаружения с каждым новым усовершенствованием наших приборов и методов. Внегалактические наблюдения SETI (поиск внеземного разума) могли бы, в принципе, различить паттерн неоднородных, квазислучайных изменений в колонизируемой галактике на нашем световом конусе прошлого. Кроме того, ничто не мешает цивилизации-сверстнице (молодой, похожей на нашу собственную) развиться где-то внутри нашего локального пузыря, что дало бы нам прекрасную цель для SETI (поиск внеземного разума). Это свойство фальсифицируемости, которое персистентность отчасти разделяет с другими логистическими решениями парадокса Ферми, является важным методологическим преимуществом, которое будет более подробно исследовано в главе 8.
Как уже упоминалось, значительная часть красных и бурых карликов, обнаруженных в окрестностях Солнечной системы, на самом деле представляет собой старые, бедные металлами объекты населения II, принадлежащие к галактическому гало (или происходящие из него). Очевидно, что большинство этих объектов находятся на огромных расстояниях от Солнечной системы и даже от всей галактической зоны обитаемости (ГЗО). Следующим шагом — или вариацией на эту тему — для развитых галактических цивилизаций могло бы стать физическое переселение в те области, где подобные объекты встречаются чаще. Действительно, если гора не идет к Магомету, то Магомет должен идти к горе!
Таким образом, мы подходим к теме миграций. Подход, первоначально предложенный покойным Робертом Дж. Брэдбери, предлагает альтернативное решение, основанное на предположении, что большинство или все развитые технологические общества будут стремиться в чрезвычайной степени оптимизировать использование ресурсов.23 Можно показать, что такая оптимизация в конечном итоге будет ограничена температурой межзвездного пространства — а эта температура снижается по мере увеличения галактоцентрического расстояния в Млечном Пути. Предел Ландауэра — Бриллюэна, известный из физики вычислений, указывает на то, что максимальное количество информации (Imax; в битах), которое может быть обработано любым классическим вычислительным устройством с использованием энергии E (в эргах) при рабочей температуре T (в К), выражается как24
Imax = E / (kBT ln 2) = 1.05 × 1016 E / T, (7.1)
где kB — постоянная Больцмана, связывающая кинетическую энергию с температурой. Насколько низкой может быть температура T? Очевидно, что идеальным случаем является температура реликтового излучения в современную эпоху:25
TCMB = 2.72548 ± 0.00057 K. (7.2)
Она снижается по мере космологического расширения, но крайне медленно. Это температура «универсального теплового резервуара», заполняющего всё пространство. Любой объект, если к нему вообще не подводится энергия, со временем придет в тепловое равновесие со Вселенной при этой температуре (хотя, в зависимости от массы, формы и удельной теплоемкости объекта, это может занять очень много времени). Однако во Вселенной существует множество источников тепла, препятствующих достижению равновесия с реликтовым излучением. В Солнечной системе таким источником, очевидно, является наше Солнце, хотя газовые гиганты вроде Юпитера имеют небольшие внутренние источники энергии (обусловленные остаточным гравитационным сжатием). По мере удаления от Солнца объекты в целом становятся всё холоднее и холоднее. Например, самым холодным из известных на сегодняшний день природных объектов является гигантский спутник Нептуна Тритон, для которого как наземные приборы, так и приборы космического аппарата «Вояджер-2» зафиксировали температуру поверхности 38 0 .
Жизнь на окраине: развитые технологические цивилизации располагаются на окраинах Галактики, где температуры способствуют чрезвычайно эффективным вычислениям. Поскольку эффективные вычисления являются аттрактором в пространстве эволюционных путей, а ограничения, накладываемые законами физики на эффективность вычислений, универсальны, планирующие на долгосрочную перспективу софонты в то или иное время мигрируют к галактической окраине, подальше от областей звездообразования, сверхновых и других высокоэнергетических астрофизических событий, чтобы максимально эффективно обрабатывать информацию. Это произойдет независимо от того, где они возникли. Внутренние области Галактики мало интересуют их (хотя они, скорее всего, исследуют их с помощью ненавязчивых зондов дистанционного зондирования и передовых астрономических методов).
Эта гипотеза отражает общую тенденцию к исследованию пост биологических вариантов эволюционных траекторий разумных видов.28 Отчасти это связано с гипотезами, предполагающими ту или иную форму трансцендентности, обсуждавшейся в разделе 6.7 (и фактически не исключает их). Напомним, что, например, в рамках гипотезы трансцензии Смарта и других развитые софонты сосредоточены на «внутреннем пространстве», требующем высокой эффективности вычислений. В долгосрочной перспективе выгоды, полученные от перемещения в более холодную среду, безусловно, компенсируют затраты на саму миграцию; особенно это актуально, если цивилизация состоит из загруженных разумов (и их городов, подобных тем, что описаны в фантастическом романе Игана «Диаспора»29) или еще более компактных субструктур внутри сверхразумного искусственного интеллекта. Мы можем представить, что сама миграция потребует минимального физического перемещения и, следовательно, небольших затрат: физически необходимо отправить лишь один «универсальный конструктор» в сочетании с приемником. По его прибытии соответствующая информация может быть передана в пункт назначения с помощью гамма-лазеров, нейтрино или какого-либо другого высокоплотного канала связи.30 Такая миграция сама по себе станет выдающимся достижением астроинженерии — но (и в этом заключается гносеологическое преимущество «Жизни на окраине») не таким, которое легко обнаружить с межзвездных расстояний.
Это решение в некоторой степени нарушает требование неисключительности — в зависимости от того, насколько универсально предположение о том, что оптимизация ресурсов является главным мотивом для развитых софонтов.31 В классической литературе по SETI (поиск внеземного разума) утверждалось, что межзвездные миграции будут вызваны естественным ходом звездной эволюции.32 Однако даже этот «ослабленный» экспансионизм — отложенный на ~10^9 лет или более — на самом деле излишен, поскольку естественный термоядерный синтез в звездах является крайне неэффективным источником энергии, превращающим менее 1 процента общей массы звезды в потенциально используемую энергию. Гораздо более глубокий (по меньшей мере на порядок) резервуар полезной энергии содержится в гравитационном поле звездного остатка (например, белого карлика, нейтронной звезды или черной дыры) даже без учета уже рассматривавшихся проектов звездной инженерии.33 Так что окончание пребывания их звезды на главной последовательности должно быть благом для развитых софонтов, а не катастрофой! Высокооптимизированная цивилизация сможет продлить использование своих локальных астрофизических ресурсов до поистине космологических масштабов времени.34
Последствия для нашего традиционного (то есть преимущественно имперско-государственного) взгляда на развитые общества были сформулированы в интересной статье Мартина Бича:35
Звезда может «сжигать» водород лишь в течение ограниченного времени, и, вероятно, можно смело предположить, что цивилизация, способная изменять состояние своей родительской звезды, также способна начать программу межзвездных исследований. Если они и приступят к такой программе исследований, то предполагается, что они сделают это, однако, скорее по собственному выбору, чем по вынужденной практической необходимости.
Короче говоря, часто цитируемое клише о том, что жизнь заполняет все доступные ниши, явно не следует из посылок в данном контексте; межзвездная колониальная экспансия не должна быть гипотезой по умолчанию, хотя, к сожалению, именно таковой она до сих пор и является в большинстве дискуссий, связанных с SETI (поиск внеземного разума) и далеким будущим. По мудрому замечанию Бича, именно выбор, а не необходимость — это то, что нужно учитывать при любом рассмотрении межзвездных миграций.
По-настоящему экстремальная версия гипотезы миграции была недавно предложена Робином Спиви в интригующей статье, посвященной связи космологических нейтрино с вопросами обитаемости.36 Один из выводов заключался в том, что в долгосрочной перспективе наиболее благоприятной средой для дальнейшего существования разумных существ являются богатые скопления галактик. Скопление Девы находится на расстоянии около 16,5 Мпк — и не исключено, что мы не видим более древних софонтов в Млечном Пути потому, что они отправились в межгалактическую миграцию вскоре после того, как достигли технологической зрелости и правильного понимания космологии. Помимо вопроса о принципиальной осуществимости межгалактических путешествий (если только речь не идет о миниатюрных зондах типа Армстронга — Сандберга37, а требуется перемещение хотя бы части обеспечивающей инфраструктуры), эта гипотеза переселения в скопление предлагает четкую схему эмпирической проверки: нам следует искать следы и проявления астроинженерии в галактиках скопления Девы, а также осуществлять поиск возможных следов работы двигателей в направлении созвездия Девы.38
К слову говоря, зачем вообще где-то обосновываться? Следующая, буквально логистическая гипотеза об общем будущем развитых технологических цивилизаций была предложена де Саном в 1981 году, и, хотя она не направлена в первую очередь на разрешение парадокса Ферми, она предлагает возможный выход из него:39
Вечные странники: общая судьба развитых технологических цивилизаций заключается в кочевом существовании во флотилиях кораблей-миров, свободных от каких-либо постоянных звездных или планетарных мест обитания. Им нет дела до планетарных систем, за исключением, возможно, дозаправки и пополнения запасов (хотя и это, вероятно, можно сделать в других местах, без всех этих хлопот со спуском в глубокие гравитационные колодцы; например, в гигантских молекулярных облаках или областях звездообразования). Таким образом, подобные развитые софонты совершенно не заинтересованы в посещении Земли или колонизации Солнечной системы. Поскольку их корабли-миры, даже если они работают на термоядерном синтезе или аннигиляции антиматерии, оставляют слабые следы для обнаружения, парадокса Ферми не существует.
Среди мотивов, предложенных де Саном, — безопасность от планетарных катастроф, включая столкновения или вспышки близких сверхновых, а также высокое качество жизни, которое может быть достигнуто в искусственной, полностью спроектированной среде обитания; последний мотив изначально предлагал Джерард О'Нил в своих знаменитых проектах самодостаточных космических колоний.40 Однако ни один из этих доводов не кажется достаточно убедительным, чтобы оправдать столь радикальное культурное сближение образов жизни. Эта гипотеза нарушает требование неисключительности примерно в той же степени, что и гипотеза «Перестать беспокоиться и полюбить бомбу», с тем дополнительным нюансом, что отсутствие наблюдаемых до сих пор сигнатур работы двигателей еще больше снижает ее вероятность.41
Наконец, наиболее радикальный из родственных сценариев — это сценарий эстивации, который также представляет собой своего рода миграцию, но во времени, а не в пространстве:42
Великие Древние: первые — и, соответственно, самые передовые — галактические цивилизации накапливают ресурсы и погружают себя в состояние эстивации (которую часто ошибочно называют гибернацией) до тех пор, пока астрофизическая среда становится более благоприятной для высокоэффективной обработки информации. В частности, температурные ограничения на вычисления, определяемые уравнением (7.1), могут быть ослаблены простым ожиданием в течение достаточно долгого времени — с одновременным накоплением запасов материи и свободной энергии для последующих длительных эффективных расчетов. Пока они находятся в состоянии эстивации, сечение их обнаружения крайне мало (хотя, предположительно, какая-то автоматика слежения и защиты остается активной), так что никакого парадокса Ферми не возникает.
На первый взгляд эта гипотеза кажется парадоксальной, поскольку всё происходящее во Вселенной порождает энтропию и истощает ресурсы; следовательно, от ожидания можно, казалось бы, только потерять. Однако даже грубые расчеты показывают, что это не обязательно так: внутри гравитационно связанных систем, таких как Местная группа галактик, основные протекающие процессы с ростом энтропии — такие как звездообразование и гравитационный коллапс — не нанесут серьезного ущерба резервуарам свободной энергии, доступным развитым софонтам, вплоть до очень далекого будущего. В некотором смысле гипотезу Великих Древних можно рассматривать как дополнение к концепции «Жизни на окраине»: если последняя подразумевает перемещение в пространстве в поисках более эффективных вычислений, то первая предполагает перемещение во времени по той же самой причине.
Разумеется, остается одна «незначительная» проблема — механизм столь чрезвычайно длительной эстивации. Надежность любой системы на космологически долгих промежутках времени не стоит принимать как нечто само собой разумеющееся. В вымышленном мире романа Шрёдера «Локстеп» периоды эстивации гораздо короче и проходят в практически безопасной среде. Эстивация на масштабах в миллиарды лет и более порождает проблемы совершенно иного порядка, которые мы вряд ли когда-либо сможем полностью решить. Критик мог бы возразить, что даже если мы признаем обоснованной мотивацию, лежащую в основе «Великих Древних», работоспособность этой гипотезы слишком сильно опирается на почти чудодейственные неизвестные технологии. Это слишком похоже на наивный ответ «ой, они просто невидимы!» на парадокс Ферми. Кроме того, на столь протяженных временных интервалах окружающая среда может претерпевать значительные колебания — включая появление цивилизаций-выскочек вроде человечества! — так что контролирующий механизм, пожалуй, должен сам по себе быть разумным (что создает дополнительные трудности). Обеспечение многократного резервирования контролирующего механизма потребует существенных инвестиций ресурсов, а окажутся ли такие вложения оправданными в долгосрочной перспективе — покажут лишь будущие количественные исследования и численное моделирование.
Решение Джейкоба Хакк-Мисры и Сета Баума, основанное на концепции устойчивого развития, также связано с компактной и высокоэффективной версией развитой внеземной цивилизации, которую я назвал моделью «города-государства». В некотором смысле — и в резком контрасте со смелыми спекуляциями из раздела 7.4 — нижеследующая гипотеза является наиболее консервативной среди всех хоть сколько-нибудь жизнеспособных гипотез в этой книге.
Устойчивое развитие: любая быстрорастущая межзвездная экспансия принципиально неустойчива во все времена. Более быстрая экспансия заканчивается быстрым коллапсом, тогда как более медленные темпы устойчивы, но сохраняются лишь на временных масштабах, значительно превышающих масштаб Ферми — Харта и сопоставимых с масштабом Лайнуивера. Таким образом, сейчас мы живем в эпоху колонизации Галактики (то есть в состоянии неравновесия), но она продвигается гораздо медленнее, чем наивно предполагается. В долгосрочной перспективе выжить и оставить следы, пригодные для обнаружения, скорее всего, смогут лишь осторожные и бережливые цивилизации. Поскольку такие следы будут появляться очень медленно, вполне реально допущение, что до сих пор мы их просто не замечали.
Это современная интерпретация старой идеи, впервые предложенной двумя отцами-основателями SETI (поиск внеземного разума), Майклом Папагианнисом и Себастьяном фон Хорнером. Хакк-Мисра и Баум описывают ситуацию, в которой крупномасштабная межзвездная экспансия неосуществима из-за издержек на поддержание стабильности (и, возможно, дисгенических факторов, подобных тем, что описаны в адаптационистской гипотезе Шрёдера), так что преобладающей моделью становится компактная, высокотехнологичная цивилизация типа «города-государства». Она может медленно расширяться, но со скоростями, ничтожными по сравнению с экспансией в режимах Ньюмана — Сагана — Бьорка (то есть без самовоспроизводящихся зондов) или Типлера (то есть с самовоспроизводящимися зондами). Такую ситуацию можно рассматривать как обобщение различных более подробных эволюционных сценариев, включающих социальный, экономический или политический коллапс, либо, возможно, активное сопротивление (в этом есть некоторое пересечение с концепцией «Межзвездного сдерживания»; см. раздел 6.6). Стоит заметить, что сечение обнаружения/контакта в рамках гипотезы «Устойчивого развития» состоит из двух различных компонентов: один формируется устойчивыми, «работающими» внеземными цивилизациями, идущими по магистральному эволюционному пути, а другой — «неудачными» экспансионистскими исключениями. Авторы гипотезы прекрасно это осознавали; по сути, они предложили искать следы и проявления «неудачных» цивилизаций, которые уже потерпели крах, в качестве плодотворной стратегии SETI (поиск внеземного разума)! Однако не существует фундаментального принципа, позволяющего определить соотношение этих двух компонентов общего сечения обнаружения. Это относится к сфере динамики культур, которая, как уже подчеркивалось, представляет собой абсолютно неизведанную территорию. Если же доля сечения, создаваемая потерпевшими крах экспансионистами, достаточно велика, это, очевидно, сводит на нет весь смысл гипотезы — мы должны были обнаружить такие цивилизации давным-давно, либо по следам их непосредственного присутствия в Солнечной системе, либо по недавним проявлениям их астроинженерной деятельности.
Здесь, по-видимому, снова требуется некоторая тонкая настройка. Если мы сосредоточимся на экономических и социальных факторах, нам придется признать необходимость в очередной раз «переложить ответственность». Хотя утверждение о том, что мы мало что знаем об экономике и социологии на надпланетарном уровне (несмотря на некоторые недавние героические попытки), является трюизмом, и поэтому, вероятно, существуют целые уровни причинно-следственной структуры, неизвестные нам, которые могли бы накладывать ограничения на историю развитых цивилизаций, есть нечто глубоко неудовлетворительное в том, чтобы подобным образом уповать на собственное невежество. В наших рассуждениях необходимо постоянно помнить о различии между дистальной и проксимальной причинностью. Хотя быстрая экспансия и может быть дистальной причиной коллапса цивилизации, нам всё же предпочтительнее иметь объяснение, основанное на более проксимальных причинах. Иными словами, среди цивилизаций может существовать форма отбора на очень высоком уровне, где расточители в конечном итоге проигрывают, а бережливые типы побеждают — хотя этот успех не будет очевиден, по крайней мере, для таких примитивных и мыслящих малыми масштабами времени наблюдателей, как мы.
Эти гипотезы сталкиваются с той же критикой, основанной на (i) неисключительности и (ii) отсутствии признаков астроинженерной деятельности, как уже рассматривалось ранее. Можно даже утверждать, что медленная экспансия или полное ее отсутствие (как в строгой модели «городов-государств» высокотехнологичных цивилизаций; см. раздел «Логистика, культурные аттракторы и "город-государство" против "империи"» на с. 208) на самом деле сделают вторую проблему еще более острой. Например, цивилизация, стремящаяся к эффективности в пределах одной планетной системы, по вполне понятным причинам имеет больше стимулов для строительства сферы Дайсона вокруг своей звезды, чем цивилизация, нацеленная на стремительную экспансию в сотнях систем. То же самое относится к звездному лифтингу или другим крупномасштабным преобразующим процессам. Аналогичные рассуждения применимы и к другим видам астроинженерии, если рассматривать их как глубокие изменения физической среды, позволяющие более эффективно использовать ресурсы: если вы готовы и стремитесь искать ресурсы в других местах, на межзвездных расстояниях, у вас будет гораздо меньше стимулов для долгосрочного планирования и переустройства своих локальных ресурсов ради повышения эффективности. Если вас устраивает сев и жатва на огромных площадях (или даже покупка продуктов на рынке!), то ваш стимул вкладывать деньги и время в строительство теплицы соответственно уменьшится.
Парадокс Ферми кажется довольно неожиданной темой для практикующих врачей. Неслучайно мы уделяли столько внимания необходимости преодоления антропоцентризма — хотя в совершенно ином и, надо признать, благотворном смысле антропоцентризм является хлебом насущным для врача. И какое еще лучшее свидетельство глубины и широты полуденной загадки Ферми мы можем представить, как не встречу (после стольких астрофизических, планетологических, биологических и прочих спекуляций) с гипотезой ее решения, основанной на вопросах здоровья!
Трое британских биологов и медиков под руководством Алистера Нанна недавно предложили новое решение проблемы кажущегося отсутствия внеземного разума и его проявлений, экстраполировав крайне неблагоприятные тенденции, наблюдаемые в современной человеческой цивилизации. Даже если мы отнесемся к этой гипотезе с чуть большей долей скепсиса, чем к некоторым другим, ее потенциальное влияние на наше собственное будущее должно быть достаточным основанием для того, чтобы рассмотреть ее со всей серьезностью.
Галактическое расстройство желудка: эволюционные траектории всех софонтов имеют свой аттрактор — состояние, в котором развитие цивилизации останавливается в результате взрывного роста дегенеративных заболеваний. Возможно, мы наблюдаем самые первые шаги этого процесса в человеческой цивилизации прямо сейчас, на примере пандемий ожирения, диабета и других метаболических расстройств, которые в конечном итоге проистекают из митохондриальной дисфункции, в большинстве стран развитого мира. Устранив большую часть стресса, вызванного физической и биотической средой, мы тем самым лишились и слабого благотворного стресса (известного как гормезис). Уже сейчас экспоненциально растущие экономические затраты на поддержание здоровья перед лицом этих дегенеративных расстройств огромны по сравнению с инвестициями в космические исследования и освоение космоса, не говоря уже об использовании внеземных ресурсов. Если подобные тенденции сохранятся и окажутся типичными, человечество может оказаться в состоянии, когда почти все материальные ресурсы и вся творческая энергия будут расходоваться на поддержание комфортного образа жизни, лишенного внешних стрессоров, что приведет к плато в развитии когнитивных способностей и их последующему угасанию. Современная человеческая цивилизация, возможно, уже упустила свое «окно возможностей» для того, чтобы предпринять динамичную и настойчивую попытку колонизации Солнечной системы и полноценного использования ее ресурсов для дальнейшего прогресса. Если взаимодействие между биологией и культурой схожим образом протекает в большинстве других галактических биосфер, в частности в том, что касается утраты гормезиса еще до начала сколько-нибудь значительной колонизации космоса, мы можем сделать вывод, что большинство софонтов заперты в ловушке гедонистического императива и когнитивного упадка. Следовательно, они остаются на своей родной планете или в непосредственной близости от нее, обладая крайне малым избытком ресурсов; следовательно, они неспособны к астроинженерии или более амбициозной космической связи; следовательно, со временем они с большей вероятностью поддадутся любой другой внешней или внутренней угрозе; следовательно, никакого парадокса Ферми не существует.
Эту гипотезу можно также понимать как частный вариант сценариев самоограничения, приведенных в главе 6, или даже как долгосрочную (де)эволюционную утрату когнитивных способностей, как в концепции «Перманентность», которая обсуждается в главе 5. Хотя эти общие связи сохраняются — и будут более подробно рассмотрены в главах 8 и 9, — у гипотезы «Галактического расстройства желудка» все же есть свой особый колорит, а также дополнительный экономический аспект, который ускользает от чисто эволюционных или чисто культурных гипотез. Нанн и его коллеги указывают на то, что уже сегодня ежегодные расходы на борьбу с ожирением в США (2,1 × 1011 долларов) более чем на порядок превышают расходы на национальные программы космических исследований и освоения космоса (1,77 × 1010 долларов); счета за медицинское обслуживание, возможно, уже стали причиной нашего поражения в космосе! И этот огромный разрыв со временем имеет тенденцию только увеличиваться.
Что немаловажно, помимо этого чисто экономического аргумента, Нанн и соавторы утверждают наличие полностью биологической, функциональной связи между стрессами окружающей среды и возникновением и сохранением интеллекта и других сложных когнитивных признаков. Они пишут:
Мы предполагаем, что создание комфортной среды, где бы это ни происходило, может привести к таким же физиологическим дисфункциям, какие мы наблюдаем у современного человечества... жизнь эволюционировала и теперь поддерживает свой порядок в ответ на постоянно меняющуюся и полную вызовов среду. Устраните стресс, и жизнь начнет терять свой порядок, что приведет к нарастающему по спирали окислительному стрессу... развитые цивилизации, по сути, становятся очень комфортными и устраняют все стрессовые факторы, что ведет к лавинообразному росту расходов на здравоохранение и, потенциально, либо к выходу среднего уровня интеллекта на плато, либо даже к его падению. Очевидно, что ни то, ни другое не способно поддержать развитие межзвездных космических полетов.
Конечно, можно утверждать, что подобные рассуждения излишне антропоцентричны и нарушают принцип неэксклюзивности, и даже предположить, что авторы намеренно используют «космическую» гиперболу, дабы нагляднее преподнести урок нам, живущим здесь и сейчас; и тем не менее их исследование дает немало пищи для размышлений. Прежде всего, этот урок чрезвычайно важен, и его следовало бы сделать достоянием куда более широкой общественности.50 Кроме того, хотя галактическая боль в животе действительно нарушает неэксклюзивность, отнюдь не очевидно, что она нарушает ее сильнее, чем многие другие, более старые и традиционно обсуждаемые гипотезы, упоминаемые в этой книге. Взять, к примеру, гипотезу «Как перестать беспокоиться и полюбить бомбу» (раздел 6.4): есть ли хоть один убедительный аргумент в пользу того, что ядерное оружие и раскол мира на враждующие идеологические лагеря менее эксклюзивны, чем расстройства обмена веществ? И ведь вряд ли кто-то станет отрицать серьезность угрозы ядерного уничтожения или ядерной зимы, не так ли?
К слову сказать, куда за последние пару десятилетий испарился весь энтузиазм по поводу космоса как «последнего рубежа»? В то время как традиционно измеряемое качество жизни в этот период монотонно улучшалось, мы в действительности стали свидетелями драматического сокращения наших возможностей в области космонавтики, о чем, помимо многих других, пишет Роберт Зубрин.51 В то же самое время мы наблюдаем взрывной рост псевдонаучной чуши о космосе среди широкой публики (подстрекаемый нелепыми теориями «лунного заговора», воспрянувшими плоскоземельщиками, раэлитами и прочими адептами культов НЛО), причем эта чушь распространяется дешевле, чем когда-либо, среди людей, жирных как никогда ранее.
Тем, кто считает идеи, стоящие за галактической болью в животе, слишком легковесными, не мешало бы принять во внимание следующее. В огромной степени расселение человечества по суше нашей планеты и его культурная история определялись проблемами со здоровьем. Афинская чума, пандемия позднеримской эпохи («Юстинианова чума»), Черная смерть в четырнадцатом веке, болезни, пришедшие вслед за конкистадорами в Новый Свет, «испанка» 1918 года — все они сыграли свою роль в формировании того мира, который мы видим сегодня, причем, вероятно, большую, чем любые военные или политические лидеры или первооткрыватели. То, что оспу в Америку завезли испанские моряки и авантюристы, а не наоборот, было лишь эволюционной случайностью, а не предопределенным детерминистическим фактом. Мы можем лишь гадать, как развивались бы события в таком контрфактически зеркальном мире, разразись в Евразии пандемия оспы в какой-то момент после 1492 года, но очевидно, что возникшая в результате западная цивилизация (если бы она вообще существовала) не была бы и отдаленно похожа на то, что мы наблюдаем сегодня. В меньшем масштабе проблемы со здоровьем сыграли определенную роль в гибели всех прошлых цивилизаций на нашей планете. Во многих случаях именно конкретный образ жизни, диета или обычаи способствовали их краху.
Данные, приводимые Нанном и его соавторами, показывают, что так обстоит дело и сегодня — хотя ныне это, конечно, гораздо лучше задокументировано, — с той лишь разницей, что современные ключевые проблемы со здоровьем в еще большей степени являются прямым следствием доминирующего образа жизни и культуры. А последние, в свою очередь, представляют собой прямое следствие нашего господства над большей частью непосредственной физической среды обитания. Нет абсолютно ничего случайного или непредвиденного в нездоровом питании и вредных привычках, в загрязнении воздуха и воды, равно как и в постоянно растущем стремлении к зачастую бессмысленным и праздным удобствам и удовольствиям.
Нанн и его соавторы прямо рассматривают лишь ожирение, диабет и метаболические нарушения, но к этому списку можно добавить ишемическую болезнь сердца,52 всевозможные аллергии, аутоиммунные заболевания и болезнь Альцгеймера, а также множество других дегенеративных синдромов и недугов. Нездоровый образ жизни увеличивает риск практически любого заболевания, в основном из-за воспалительного компонента, который, по всей видимости, связан с митохондриальной дисфункцией. И хотя кто-то может возразить, что радикальные медицинские прорывы со временем приведут к снижению расходов на здравоохранение и даже — как надеются технооптимисты — к искоренению некоторых из этих синдромов, этот исход отнюдь не гарантирован. К тому же следует иметь в виду, что могут появиться новые расстройства и болезни, вызванные, помимо прочего, глобальным изменением климата, растущим загрязнением окружающей среды или злоупотреблением биотехнологиями и нанотехнологиями.
Сценарий Нанна и его соавторов тесно связан с идеями эволюционного психолога Джеффри Миллера, а также эксперта в области медиа и искусства Венди Энн Мансильи и ее коллег.53 Они утверждают прежде всего то, что развитие технологических цивилизаций вроде нынешней и будущей человеческой цивилизации ведет к потреблению технологий удовольствия, которые постепенно вытесняют (в плане ресурсов) и тормозят развитие технологий, необходимых для колонизации космоса, астроинженерных проектов, активных астрономических исследований и других видов деятельности, увеличивающих наше сечение обнаружения. Но не менее важны и неочевидные обратные связи, заложенные в самих медиа (цифровых медиа сегодня, «интернете вещей» завтра и т. д.), и их взаимодействие с нашими эволюционно сформировавшимися контурами удовольствия; они еще больше усиливают эту праздную тенденцию и, возможно, делают ее необратимой после прохождения определенного порога. Миллер использует особенно выразительный термин «подделка приспособленности» для описания феномена, при котором личные гедонистические фантазии или подлинно виртуальная реальность полностью затмевают нашу физическую и экологическую среду обитания. Этот разрушительный процесс усиливается по мере того, как стремление повысить адаптивную ценность (или приспособленность, в терминах эволюции) начинает быть направлено исключительно на первое:
Технологии неплохо справляются с управлением внешней реальностью ради повышения нашей реальной биологической приспособленности, но еще лучше у них получается поставлять поддельную приспособленность — субъективные сигналы выживания и размножения, лишенные каких-либо последствий в реальном мире. Свежевыжатый органический сок стоит гораздо дороже, чем пустая газировка. Заводить настоящих друзей — это куда больший труд, чем смотреть сериал «Друзья» по телевизору. И реальная колонизация Галактики была бы несравнимо более трудной задачей, чем притворство, будто мы уже сделали это, во время съемок «Звёздных войн» или «Серенити».
Экстремальная экстраполяция этой тенденции «развлечься до смерти» (ср. Роджер Уотерс и группа Pink Floyd) очевидна:
Мы уже исчезаем в глубинах собственных стволов мозга. Принцип удовольствия Фрейда торжествует над принципом реальности. Мы ведем узконаправленное вещание, рассказывая житейские истории друг другу, вместо того чтобы транслировать широковещательные послания о всеобщем мире и прогрессе к другим звездным системам.
Возможно, разумные инопланетяне поступили так же. Я подозреваю, что определенный период нарциссизма с подделкой приспособленности неизбежен после появления любой разумной жизни. В этом и заключается Великое искушение для любого технологического вида — формировать свою субъективную реальность так, чтобы имитировать признаки выживания и репродуктивного успеха в отсутствие их реальной основы. Большинство разумных инопланетных видов, вероятно, постепенно угасают, уделяя всё больше времени и ресурсов своим удовольствиям и всё меньше — потомству.
Аналогичным образом Мансилья и др. указывают на эмпирически установленные искажения внимания и навязчивые ментальные концепты, связанные с приносящими удовольствие паттернами, возникающими в цифровых медиа.
Наконец, на эту тему можно взглянуть и под другим углом. В девятнадцатом веке и в первой половине двадцатого века форма эволюционной теории, называемая ортогенезом, была весьма популярна, особенно среди немецких и других континентальных естествоиспытателей. Поддерживаемый такими крупными фигурами, как Эймер, Хааке, Коп, Берг и Шиндевольф (который также первым предположил, что космические взрывы могли вызывать массовые вымирания в истории Земли), ортогенез исторически был главным соперником дарвинизма по другую сторону разделения на функционализм и формализм.54 Сам Дарвин поначалу называл его довольно пренебрежительно (но весьма метко с нынешней точки зрения!) «теорией происхождения», а Шиндевольф в период его последнего расцвета именовал его «типострофизмом», но суть сводится к одной и той же идее: глобальный морфологический тип содержит обширный, но в конечном счёте конечный и жестко запрограммированный потенциал изменчивости. Спектр возможностей реализуется через один или несколько внутренних каналов, которые направляют эволюцию вида от его зарождения до неизбежного конца. В противовес Дарвину и последующим адаптационистам сторонники ортогенеза считали, что изменчивость не изотропна, и, хотя они допускали, что естественный отбор формирует некоторые признаки видов, развитие наибольшей относительной частоты признаков они приписывали направленному изменению вдоль заранее заданных каналов конкретной дискретной морфологической формы. Архетипические примеры, приводимые в пользу ортогенеза, включали случаи, когда эволюция явно вела организмы к вымиранию из-за механического продолжения развития некогда адаптивных, но впоследствии ставших дезадаптивными признаков: например, непрерывное увеличение длины клыков у саблезубых кошек, поскольку это, как только клыки превышали некий оптимальный размер, явно мешало эффективности питания. В одном из последних серьезных анализов ортогенеза, прежде чем волна современного синтеза смыла его на пресловутую «свалку истории», философ биологии Марджори Грене писала:55
Кроме того, Шиндевольф соглашается со старыми палеонтологами в том, что внутри каждого типа, как только он появился, происходит прогрессивное, ортогенетическое развитие. Фактически наблюдается ритм, аналогичный рождению, созреванию и старению: внезапное появление нового типа, его ортогенетическое движение вперед и, наконец, стадия распада типов, которая обычно ведет к вымиранию.
Хотя ортогенез более не является жизнеспособной биологической теорией для объяснения изменений в живом мире, это не значит, что некоторые эмпирические свидетельства, собранные ортогенетиками прошлого, легко объяснить, или что эффекты, приписывавшиеся полумистическим механизмам ортогенеза, не могли имитироваться другими, действительно происходящими процессами. И уж точно это не означает, что какая-то его версия не может быть применима к культурной эволюции. Мы не слишком хорошо понимаем механизмы культурной эволюции, но нет сомнений в том, что — в отличие от биологической эволюции — она включает в себя важный элемент старого ламаркизма: наследование приобретенных признаков. Культурные признаки приобретаются и, за исключением масштабных физических или исторических катастроф, передаются будущим поколениям через самые разные каналы коммуникации. Так что если ламаркизм находит свое применение в сфере культурной эволюции — почему бы не допустить и культурный ортогенез?
Вполне возможно — аналогично ситуации в «Перманентности» — что наш тип мышления плохо приспособлен для грандиозных свершений в области космической колонизации и астроинженерии. Миллер намекает, что некоторые отдельные человеческие культуры и образы жизни могут быть лучше адаптированы к тому, чтобы пережить «Великое искушение» и со временем установить контакт с аналогичными ветвями других галактических софонтов. Но такое решение можно счесть слишком простым: не исключено, что сама жестко запрограммированная структура нашей нервной системы в долгосрочной перспективе плохо приспособлена для масштабных задач за пределами родной планеты. Возможно, Галактика принадлежит (или будет принадлежать) роевым разумам56 или чему-то, что мы пока не способны даже вообразить.
Внутреннее единство логистических гипотез зиждется на трудностях, сопряженных с поддержанием передового технологического уровня и избеганием ловушек «неограниченной» экспансии и потребления ресурсов. Как утверждалось ранее, в пространстве эволюционных траекторий развитых цивилизаций существуют как минимум два аттрактора, а именно модель города-государства и модель государства-империи. В то время как полномасштабная модель государства-империи быстро ведет к цивилизации III типа по Кардашёву (или к «Галактическому клубу» как совокупности цивилизаций), тем самым вовлекая нас непосредственно в парадокс, представляется возможным слегка «обойти правила» и остаться в поле притяжения модели государства-империи, при этом хотя бы снизив количество парадоксальных последствий. Это может оказаться возможным благодаря пористому, прерывистому присутствию («Персистентность»), использованию специализированной среды обитания (Красная империя и Бурая империя), полному отказу от фиксированных мест обитания («Вечные странники») или долгой отсрочке экспансии («Великие Древние»). В качестве альтернативы, несколько иная операционализация модели города-государства еще больше снизила бы эффективное сечение обнаружения в сценариях «Жизнь на окраине» или «Галактическое расстройство желудка».
За «обход правил», как всегда, приходится платить: большинство решений в этой категории способны ответить лишь на более слабые версии парадокса. Красная империя и Бурая империя особенно уязвимы в этом отношении, поскольку в окрестностях Солнечной системы не наблюдается дефицита подобных звезд, нет особых причин воздерживаться от отправки сигналов и астроинженерии — и вообще нет оснований ожидать малого сечения обнаружения. Для работы других гипотез также требуется определенная степень культурного единообразия, которая, как утверждалось ранее, вступает в противоречие с принципом неэксклюзивности, хотя, возможно, в наименьшей степени это относится к «Персистентности», поскольку это допущение можно частично переложить на астрофизические свойства распределения ресурсов. В ряде случаев весьма желателен более глубокий анализ некоторых из этих гипотез с помощью инструментов теории игр; это остается задачей для будущих астробиологических исследований.
Существуют очевидные пограничные области с другими классами решений. В частности, адаптационистское решение («Перманентность»; см. раздел 5.3) можно интерпретировать как вариант базовой идеи гипотез о специализированной среде обитания (Красная империя и Бурая империя), равно как и требования, вытекающие из концепции «Устойчивого развития». Катастрофическое истощение ресурсов (раздел 6.5) — это лишь оборотная сторона «Устойчивого развития»; а само «Устойчивое развитие» может потребовать вспомогательных объяснений со стороны «Межзвездного сдерживания» (раздел 6.6). Хотя я буду обсуждать эти взаимосвязи в главах 8 и 9, важно помнить, что значение имеют общие принципы и допущения, и они имеют множество пересечений в многомерном пространстве параметров. Ориентируясь по сложным картам этого ландшафта, необходимо учитывать, что конкретные авторы делают больший или меньший упор на ту или иную сторону теоретической конструкции.
Время разрушать, и время строить. На этом мы завершаем обзор обширного списка объяснительных гипотез. Хотя рассмотреть все предложения, появившиеся за без малого три четверти века истории проблемы Ферми, было заведомо невозможно — особенно в рамках книги разумного объема, — я удовлетворен тем, что мне удалось представить репрезентативный срез литературы по объяснительным гипотезам, которая разрослась слишком сильно для какого-то одного обзора.57 Важнейший таксономический принцип — согласно которому каждое разрешение парадокса соответствует нарушению (или по крайней мере ослаблению) хотя бы одного дополнительного философского допущения — соблюдался на всем протяжении нашего анализа. Поэтому наш следующий шаг — вывести на сцену сразу всех игроков и попытаться определить, кто из них окажется наиболее убедительным.