Марк Мосевицкий - Распространненость жизни и уникальность разума?

Необходимо учитывать возможность масштабных космических катаклизмов, которые представили бы угрозу не только для человечества, но и для существования самой Земли. К таким происшествиям следует отнести изменение орбит планет. Очевидной причиной изменения орбит планет может оказаться сближение некоей звезды с Солнечной системой. В литературе упоминалась гипотетическая звезда Немезида, которая с периодом около 30 млн лет сближается с Солнцем, т. е. фактически образует с ним систему “двойная звезда”. Согласно гипотезе каждое такое сближение приводит к существенным гравитационным возмущениям во внешних кометных поясах Купера и Оорта. Эти возмущения приводят к учащению столкновений между кометами и изменению их орбит. Большое число комет направляется во внутренние области Солнечной системы, в частности к Земле, что ведет к увеличению числа катастроф. Достаточно тесное сближение звезд чревато тем, что гравитационные возмущения скажутся не только на внешних кометных поясах, но и повлияют на орбиты планет. До следующего предполагаемого сближения с Немезидой осталось “всего” 15 млн лет. Однако периодичность кризисов на Земле не подтверждается объективными данными: реально за последние 250 млн лет массовые вымирания происходили с интервалами 20–60 млн лет (Benton, 1995). И в настоящее время нет данных, которые указывали бы на сближение Солнечной системы с массивным объектом, чье гравитационное поле способно повлиять на орбиты планет.

Однако названы достаточно серьезные внутренние причины, реально влияющие на орбиты планет, особенно расположенных близко к Солнцу. Их, в том числе Землю, постоянно сносит с орбиты солнечный ветер – поток частиц, главным образом протонов, исходящих от Солнца. Вспомним идею увода с орбиты астероида с помощью установленного на нем паруса. В данном случае парусом является сама планета. В неблизком будущем это может привести к столкновению Земли с другими планетами (Марс, Юпитер).

Хотя среди ближайших к Земле звезд кандидатов на скорое превращение в сверхновую не обнаружено, появление сверхновой в радиусе 18 световых лет в будущем не может быть исключено. Сверхновая на таком, казалось бы, большом расстоянии опасна излучением, испускаемым звездой на стадии быстрого сжатия (коллапса). Защищенными от действия такого излучения останутся только живые существа, “спрятавшиеся” под толстым слоем воды или обитающие в пещерах. Люди тоже смогут найти защиту при условии своевременного оповещения. Проблема состоит в том, что губительное излучение прибудет к нам почти одновременно со световой вспышкой, знаменующей появление сверхновой. Только умение распознать звезду, которая находится на пути превращения в сверхновую, не позволит застать человечество врасплох.

В некоторых случаях эволюция сверхновой завершается образованием ультраплотной структуры. Если эта структура достаточно массивна, то из-за высокой гравитации свет не может ее покинуть. Такую структуру называют черной дырой. Любое тело, оказавшееся в поле тяготения черной дыры притягивается к ней и за судьбой его проследить невозможно. Таким телом может оказаться и звезда. В нашей Галактике обнаружены десятки черных дыр. Все они находятся на большом удалении от Солнечной системы, и угрозы для нее не представляют. Однако нельзя исключить образование черной дыры в опасной близости от Солнечной системы в будущем.

В весьма отдаленной перспективе перед человечеством встанут масштабные проблемы, вызванные неизбежной инволюцией Солнечной системы. Солнце зажглось около 4,6 млрд лет. Через 2 млрд лет, а возможно раньше, начнется процесс его угасания. Высказывают разные мнения о том, как будет протекать этот процесс. Традиционно считается, что по мере исчерпания водорода и гелия, поддерживающих реакцию термоядерного синтеза, Солнце будет остывать и сжиматься. При несколько большей его массе было бы не избежать коллапса и образования сверхновой. Более реальна перспектива превращения Солнца сначала в красного карлика, а затем в потухшую звезду с высокой плотностью вещества. Однако недавно была выдвинута новая теория, в основе которой гипотеза многократного увеличения размеров Солнца к концу его жизни, т. е. превращения его в красного гиганта. Предполагается, что разбухшее Солнце поглотит Меркурий и Венеру, а Земля, если и не окажется поглощенной Солнцем, будет им испепелена. По этой гипотезе и на других планетах, куда можно было бы переселиться с Земли, установится чрезмерно высокая температура с последующим охлаждением до температуры космоса.

Приведенные гипотезы при всех их различиях сходятся в неблагоприятном прогнозе: настанет время, когда Земной цивилизации придется выбирать: либо организовать в безопасном месте Солнечной системы отделенные от космоса полностью автономные поселения, либо покинуть пределы Солнечной системы и направиться к другой заранее намеченной звездной системе. Любое из этих решений потребует научных знаний и технических достижений, неведомых нашей цивилизации. В частности, для осуществления второго варианта, предпочтительного для человечества, не утерявшего интерес к дальним путешествиям и “географическим” открытиям, понадобится осуществление “голубой мечты” современных фантастов: возможности перемещаться в пространстве со скоростью, близкой скорости света или даже еще стремительнее. Определенные надежды подает основанная на расчетах гипотеза существования во Вселенной сформированных сильными гравитационными полями пространственно-временных тоннелей (кротовых нор), в которых течение времени замедлено. Предполагается, что такие структуры, близкие черным дырам, могут быть каким-то образом использованы для перемещения на сверхдальние расстояния (Morris and Thorne, 1988; Visser et al., 2003). Если же обратиться к не столь экзотическим проектам, то считается практически осуществимой задачей в обозримом будущем разогнать космический корабль до скорости, которая только на 10 % ниже скорости света. Первоначальный разгон корабля может быть осуществлен путем взрывов под его днищем серии термоядерных устройств. Другой вариант первоначального разгона – солнечный парус. Дальнейшее ускорение корабль будет приобретать с помощью термоядерной установки, использующей в качестве топлива межзвездный водород (Редже, 1985). На таком корабле путешествие к ближайшей к нам звезде альфа Центавра (расстояние от Земли 4.2 световых года) с возвращением домой сможет совершить одно поколение астронавтов.

Естественным является вопрос, сколь долго может существовать наша цивилизация, если ей удастся справиться с внутренними (социальными и медико-генетическими) проблемами? В этом случае определяющими явятся условия среды, т. е. состояние окружающего космоса. О сложностях, которые ожидают цивилизацию, “дожившую” до инволюции Солнечной системы, мы говорили выше. Есть авторы, которые заглядывают дальше – в те совсем уже отдаленные времена, когда в бесконечно расширившейся Вселенной погаснут все звезды и наступит ее термодинамическая смерть (т. е. повсеместно температура установится на уровне 0°K). Примечательно, что с весьма оптимистичными прогнозами выступают профессиональные физики. Так, английский астрофизик П. Девис (1985) пишет: “Даже если Галактика в конце концов, когда ее звезды угаснут, станет неподходящей для жизни, можно надеяться, что технологическая цивилизация за отпущенные ей миллиарды лет добьется успеха в преодолении этой трудности. Можно предсказать, что такая цивилизация создаст искусственную среду, пригодную для жизни и позволяющую существовать бесконечно долго”. Еще раньше другой физик (Dyson, 1979) высказал мнение, что в период охлаждения Вселенной, который начнется через 10–20 млрд лет, природа человеческой плоти вынужденно будет изменена, чтобы мыслящие структуры оказались приспособлены к существованию без воды, без атмосферы, при температуре, близкой абсолютному нулю.

Естественно, такая перспектива дает обильную пищу фантазиям. Столь же очевидно, что даже вполне научные в современном представлении гипотезы окажутся весьма далекими от тех решений, которые действительно должны будут принять наши очень далекие потомки. Нелишне вспомнить, что еще лет 200 тому назад в качестве одной из главных проблем городов будущего называлось большое количество конского навоза на мостовых. Это отнюдь не означает, что мы не должны задумываться о будущем, может быть пока не столь далеком.

Массированная атака человеческого разума на фундаментальные проблемы происхождения и дальнейшей эволюции Вселенной началась около 100 лет тому назад. Как мы только что убедились, эти проблемы имеют не только познавательный интерес. Настанет время, когда от их решения будет зависеть судьба человечества. Однако в настоящее время не только в прогнозах о будущем Солнца и Земли, но и о судьбе самой Вселенной больше предположений, иногда диаметрально противоположных, чем твердо установленных истин. Напомним об уже долго дискутируемом вопросе, будет ли Вселенная бесконечно расширяться или через какой-то период времени расширение Вселенной сменится ее сжатием.