Мичио Каку
Паралелни светове (13)

11
Бягство от вселената

„Всяка достатъчно високоразвита технология е неразличима от магията.“

Артър Кларк

В романа си „Еон“ писателят Грег Беър разказва напрегнатата история за бягство от един унищожен свят в паралелна вселена. Колосален астероид от космоса доближава Земята, предизвиквайки паника и масова истерия. Но вместо да се блъсне в планетата, астероидът по някакъв необясним начин се установява в орбита около нея. Научни екипи отиват да проучат астероида и откриват, че вместо мъртво парче скала, той е кух и всъщност представлява огромен космически кораб, изоставен от някаква високоразвита цивилизация. Главната героиня Патриша Васкес (физик-теоретик) открива седем грамадни кухини, представляващи проходи към други светове с езера, гори, дървета и дори цели градове. Следващата й неочаквана находка е огромна библиотека, съдържаща пълната история на неизвестната раса.

Героинята взема напосоки една от книгите и открива, че това е „Том Сойер“ на Марк Твен, но изданието е от 2110 г. Патриша разбира, че астероидът не е дело на никаква извънземна цивилизация, а на хора, живеещи 1300 години напред в бъдещето. Пред нея се разкрива ужасната истина — старите записи разказват за древна ядрена война, избухнала в далечното минало и унищожила милиарди жители на планетата, и за ядрена зима, убила милиарди други. Когато изчислява датата на избухването на войната, Патриша с ужас установява, че началото й ще настъпи само след две седмици. Тя е безсилна да спре неизбежния апокалипсис, който скоро ще погълне цялата планета и ще убие любимите й хора.

Героинята с ужас открива историята на собствения си живот и научава, че предстоящото й проучване върху континуума пространство-време ще бъде в основата на изграждането на огромен тунел в астероида, наречен Пътя, който ще позволи на хората да проникнат в други вселени. Теориите й доказват, че съществуват безкрайно много квантови вселени, представящи всички възможни реалности. Нещо повече — изследването й прави възможно създаването на портали по Пътя, всеки от които води към различна алтернативна история. Патриша влиза в тунела, пътува по Пътя и среща хората, които са избягали от астероида — своите собствени потомци.

Светът около нея е странен. Преди векове хората са изоставили чисто човешкия си облик и сега приемат най-различни форми и тела. Дори спомените и личността на отдавна умрелите се пазят в компютърни бази данни и могат отново да бъдат върнати към живот. Те биват съживявани и въплътявани по няколко пъти в нови тела. Имплантираните чипове им дават достъп до почти безкрайно море от информация. Въпреки че тези хора могат да имат едва ли не всичко, което пожелаят, нашата героиня е нещастна и самотна в този технологичен рай. Липсват й близките, приятелят й, нейната Земя — всички унищожени в ядрената война. Накрая Патриша получава разрешение да претърси множеството вселени по Пътя и да открие паралелна Земя, в която ядрената война е предотвратена и любимите й хора са все още живи. След много търсене тя успява да открие такава вселена и се устремява към нея. (За съжаление прави малка математическа грешка и се озовава във вселена, в която египетската империя никога не е преставала да съществува. През останалия си живот Патриша се мъчи да напусне тази паралелна Земя и да открие истинския си дом.)

Макар че порталите към други измерения в „Еон“ са изцяло плод на въображението, романът повдига интересен за нас въпрос — възможно ли е да се открие рай в някоя паралелна вселена, ако условията в нашата собствена станат непоносими?

Дезинтеграцията на вселената и превръщането й в безжизнена мъгла от електрони, неутрино и фотони като че ли вещаят неизбежната гибел на разумния живот. В космически мащаб виждаме колко крехък и преходен е животът. Периодът, в който е възможен той, е съсредоточен в изключително тесни граници — мимолетните години, когато в нощното небе светят звезди. Животът като че ли няма шанс да оцелее, когато вселената остарее и започне да изстива. Законите на физиката и термодинамиката са неумолими — ако разширяването на вселената продължи да се ускорява, разумът няма никакви шансове да оцелее. Но докато температурите постепенно падат, възможно ли е някаква високоразвита цивилизация да направи опит да се спаси? Възможно ли е тя да впрегне цялата си технология и технологиите на всички други съществуващи цивилизации и да избяга от неизбежния Голям студ?

Тъй като отделните етапи от развитието на вселената се измерват с милиарди и трилиони години, за една индустриална и мъдра цивилизация има повече от достатъчно време да се подготви и да посрещне тези предизвикателства. Въпреки че е чиста спекулация да си представяме какви технологии ще развие тя, за да удължи съществуването си, можем да използваме физичните закони и да разгледаме възможностите, който може би ще имаме след милиарди години развитие. Физиката не може да определи какъв точно план ще избере някоя високоразвита цивилизация, но е в състояние да ни каже какви са параметрите за едно такова бягство.

За инженера основният проблем при напускането на вселената е дали съществуват достатъчно ресурси за построяването на машина, способна да направи това. За физика обаче основният проблем е друг — дали законите на физиката позволяват изобщо съществуването на подобни машини. Физиците настояват за „доказване на принципа“ — ние искаме да покажем, че ако разполагаме с достатъчно развита технология, бягството в друга вселена е възможно според природните закони. Въпросът за ресурсите е по-маловажен — най-обикновен практически детайл, който може да се остави на цивилизациите, които ще съществуват след милиарди години и са изправени пред Големия студ.

Според сър Мартин Рийс „дупките-червеи, другите измерения и квантовите компютри откриват пред нас всевъзможни примамливи сценарии за превръщането на цялата вселена в един истински жив космос“^[1].

Цивилизации от I, II и III тип

За да разберат технологията на цивилизациите, изпреварили нашата с хиляди и милиони години, физиците понякога ги класифицират в зависимост от консумираното от тях количество енергия и законите на термодинамиката. Когато претърсват небето за следи от разумен живот, учените не търсят малки зелени човечета, а цивилизации с енергийно потребление от I, II и II тип. Това степенуване бе предложено от руския физик Николай Кардашев през 60-те за класифициране на радиосигналите от евентуални извънземни цивилизации. Всеки тип цивилизация излъчва характерен тип сигнали, които могат да бъдат измерени и каталогизирани. (Дори високоразвита цивилизация, която се опитва да скрие съществуването си, може да бъде засечена от нашите апаратури. Съгласно втория закон на термодинамиката, всяка цивилизация ще създаде ентропия във формата на отпадъчна топлина, която неизбежно ще се излъчи в космоса. Дори и да се опитат да се скрият, извънземните не биха могли да потулят създаденото от тяхната ентропия слабо лъчение.)

Цивилизации от I тип са такива, които са овладели енергийните източници на своята планета. Консумираната от тях енергия може да се измери точно — по дефиниция те са в състояние да използват цялото количество слънчева енергия, достигаща до планетата, или 10¹⁶ вата. С такова количество мощност цивилизацията е способна да контролира климата, да променя посоката на ураганите или да строи градове в океаните. Такива същества са истински господари на своя свят и са създали планетарна цивилизация.

Цивилизацията от II тип е изразходвала енергията на планетата си и е овладяла мощта на цялата звезда, или около 10²⁶ вата. Тя е в състояние да консумира целия енергиен поток на звездата и вероятно е намерила начин да контролира протуберанси и да създава други звезди.

Цивилизацията от III тип е изразходвала енергията на слънчевата си система и е колонизирала големи части от своята галактика. Такава цивилизация е в състояние да използва енергията на 10 милиарда звезди, или около 10³⁶ вата.

Всеки тип цивилизация се различава от следващия с порядък около 10 милиарда. Цивилизация от III тип, която е овладяла енергията на милиарди звездни системи, може да използва 10 милиарда пъти повече енергия от цивилизацията от II тип, която пък на свой ред е овладяла 10 милиарда пъти повече енергия от цивилизацията от I тип. Макар пропастта между отделните типове да изглежда астрономическа, възможно е да се изчисли приблизително времето, необходимо за достигането до цивилизация от III тип. Да приемем, че енергийното потребление на цивилизацията расте със скромните 2–3 процента годишно. (Това е приемливо предположение, тъй като икономическият растеж, който може да се изчисли разумно, е пряко свързан с количеството консумирана енергия. Колкото по-развита е една икономика, толкова по-големи са енергийните й потребности. Тъй като растежът на брутния вътрешен продукт на много държави е в рамките на 1–2 процента годишно, можем да очакваме, че консумираното количество енергия расте с приблизително същото темпо.)

Така можем да определим, че нашата собствена цивилизация е на около 100–200 години от достигането на I тип. Ще ни трябват между 1000 и 5000 години, докато станем цивилизация от II тип, и може би между 100 000 и 1 000 000 години, докато се превърнем в цивилизация от III тип. Според това деление съвременната ни цивилизация би могла да се определи като 0 тип, тъй като добиваме енергията си от мъртви растения (нефт и въглища). Дори контролирането на ураганите, чиято мощ се равнява на мощността на стотици атомни бомби, е непосилна за съвременните технологии.

За да опише съвременната цивилизация, астрономът Карл Сейгън предложи да се направи по-фино степенуване на отделните типове. Както видяхме, цивилизациите от I, II и III тип генерират енергия съответно около 10¹⁶, 10²⁶ и 10³⁶ вата. Сейгън въвежда цивилизация тип I.1, която произвежда 10¹⁷ вата енергия, тип I.2, произвеждаща 10¹⁸ вата и т.н. Като разделим всеки I тип на десет по-малки подтипа, можем да започнем да класифицираме и самите себе си. Според тази скала ние попадаме по-скоро в тип 0.7, което означава, че сме много далеч от превръщането ни в истинска планетарна цивилизация. (Цивилизация от тип 0.7 е хиляда пъти по-слаба от I тип по отношение на количеството произведена енергия.)

Макар че нашата цивилизация е все още твърде примитивна, ние вече виждаме признаците на настъпващите промени. Заглавията на вестниците винаги ми напомнят за тази еволюция и всъщност се чувствам щастлив, че мога да бъда свидетел на всичко това:

 

♦ Интернет е зараждащата се телефонна система на цивилизация от I тип и има потенциала да се превърне в универсална планетарна комуникационна мрежа.

♦ Икономиката на общество от I тип ще се доминира не от държави, а от големи блокове като Европейския съюз, който на свой ред се образува като резултат от конкуренцията със страните от Северна Америка.

♦ Езикът на нашето общество от I тип най-вероятно ще е английският, който вече е вторият най-разпространен език на Земята. Днес в много страни от Третия свят висшата класа и образованите хора предпочитат да говорят английски пред местните езици. Цялото население на цивилизация от I тип може да бъде двуезично и да говори както местния, така и планетарния език.^[2]

♦ Макар че вероятно ще продължат да съществуват в една или друга форма през следващите векове, държавите ще стават все по-маловажни, търговските бариери ще изчезнат и светът ще стане икономически по-взаимосвързан. (Съвременните държави отчасти са създадени от капиталистите и онези, които са се нуждаели от обща валута, граници, данъци и закони, които да им помагат в бизнеса. След като самия бизнес се превърне в международен, държавните граници би трябвало да станат не чак толкова важни.) Нито една отделна държава не е достатъчно силна, за да спре установяването на цивилизацията от I тип.

♦ Вероятно войните ще ни съпътстват винаги, но самите те ще се променят с появата на планетарна средна класа, която ще се интересува повече от туризма и натрупването на богатства и ресурси, отколкото от налагането на силата си над други хора и контролирането на пазари или географски региони.

♦ Проблемът със замърсяването постепенно ще бъде разрешен на планетарно равнище. Отровните газове, киселинните дъждове, унищожаването на джунглите и т.н. не признават държавни граници и съседите ще настояват виновниците да почистят след себе си. Глобалните проблеми на околната среда ще спомогнат за по-бързото намиране на глобални решения.

♦ С постепенното намаляване на ресурсите (рибни, зърнени, водни и т.н.) поради свръхпроизводството и свръхконсумацията ще се засили натискът за по-рационалното им управление в глобален мащаб пред опасността от глад и упадък.

♦ Информацията ще бъде почти общодостъпна, което ще направи обществото по-демократично и ще позволи на лишените от граждански права да гласуват и да упражнят натиск върху диктаторите.

Всичко това е, отвъд контрола на отделен човек или държава. Интернет не може да се обяви извън закона. Всъщност всеки подобен опит ще бъде посрещнат по-скоро със смях, отколкото с ужас, тъй като интернет е пътят към икономически просперитет и познания, както и една нова култура и средство за забавление.

 

Но преходът от 0 тип към цивилизация от I тип е също и най-гибелният, тъй като ние все още показваме дивата си природа от времето, когато сме слезли от дърветата. В известен смисъл развитието на нашата цивилизация е надпревара с времето. От една страна приближаването към планетарна цивилизация от I тип може да ни обещава ера на безпрецедентен мир и просперитет. От друга страна, силите на ентропията (парниковият ефект, замърсяването, ядрената война, фундаментализмът, болестите) могат да ни доведат до гибел. Сър Мартин Рийс смята опасности като тероризма, изкуствено създадените щамове и другите технологични кошмари за някои от най-големите предизвикателства пред човечеството. Тъжно е, че според него имаме едва петдесет процента шанс да се справим с тях.

Може би това е една от причините да не виждаме извънземни цивилизации. Ако такива наистина съществуват, може би са прекалено развити, за да проявяват интерес към някакво си общество от тип 0.7. Или пък са били погълнати от войните или са станали жертва на собственото си замърсяване, докато са се опитвали да станат цивилизация от I тип. (В този смисъл днешното поколение може би е едно от най-важните, съществували някога на Земята. Нищо чудно точно от него да зависи дали ще направим прехода към нов тип цивилизация.)

Но, както е казал Фридрих Ницше, онова, което не ни убива, ни прави по-силни. Болезненият преход от 0 тип към I тип несъмнено ще бъде изпитание с огън и с не едно и две ужасяващи надвесвания над самия ръб. Ако успеем да се справим с предизвикателството, ще бъдем по-силни — по същия начин, по който коването на нажежената стомана я закалява.

Цивилизация от I тип

Когато цивилизацията се превърне в I тип, тя едва ли незабавно ще достигне другите звезди. По всяка вероятност ще се задържи на родната си планета векове, за да успее да разреши оставащите националистични, фундаменталистки, расови и религиозни конфликти от миналото. Писателите фантасти често подценяват трудностите на междузвездните пътувания и колонизирането на космоса. Днес извеждането на половин килограм полезен товар в околоземна орбита струва между 10 000 и 40 000 долара. (Представете си Джон Глен от чисто злато и ще си дадете сметка за зашеметяващите цени на космическите пътешествия.) Всяка мисия на космическата совалка струва около 800 милиона долара (ако вземем цялата цена на програмата и я разделим на броя мисии). Възможно е в бъдеще цените да паднат, но само десетократно за следващите десетилетия, когато ще се появят кораби за многократна употреба, които ще могат да се използват веднага след приключването на мисията им. През по-голямата част от XXI в. космическите пътешествия ще си останат изключително скъпо начинание, достъпно единствено на най-богатите нации и държави.

(Има едно възможно изключение — развитието на „космически асансьори“. Последните постижения в областта на нанотехнологиите позволяват производството на нишки от изключително издръжливи и леки въглеродни нанотръби. По принцип е възможно те да се окажат достатъчно силни, за да свържат планетата със сателит, кръжащ на геостационарна орбита на повече от 30 000 км от повърхността. Тогава бихме могли да се издигнем по тези въглеродни нишки и да стигнем открития космос само срещу нищожна част от обичайната цена. В миналото учените бяха отхвърлили идеята за космически асансьори, тъй като напрежението върху въжето би било повече от достатъчно, за да разкъса всяка нишка. Въглеродната нанотръба обаче може би ще промени това. NASA вече финансира предварителни проучвания в тази област и с годините резултатите ще се следят с все по-голямо внимание. Но дори и технологията да се окаже успешна, тя ще ни помогне да достигнем само околоземното пространство, но не и други планети.)

Мечтите за космически колонии трябва да бъдат укротени поради факта, че цената на пилотирани мисии до Луната и другите планети многократно надхвърля цените на мисиите около Земята. За разлика от пътешествията на Колумб и другите мореплаватели от епохата на Великите географски открития, когато цената на един кораб е била нищожна част от брутния продукт на Испания, а потенциалните икономически изгоди са били огромни, създаването на колония на Луната и Марс би довело до банкрут повечето държави, без да има почти никакви преки печалби. Най-обикновена мисия до Марс би струвала някъде между 100 и 500 милиарда долара, а при завръщането си астронавтите едва ли биха могли да покажат нещо особено.

Освен това трябва да се имат предвид и опасностите за астронавтите. След половин век опит с ракети с течно гориво вероятността от катастрофален провал на мисиите е около едно на седемдесет. (Всъщност трагичните загуби на двете совалки попадат в тези рамки.) Често забравяме, че космическите пътешествия са нещо доста различно от туризма. При такива количества леснозапалимо гориво и толкова много заплахи за човешкия живот пътуването в космоса ще си остане рисковано начинание и през следващите десетилетия.

В рамките на няколко века обаче ситуацията може постепенно да се промени. С бавното поевтиняване на космическите пътувания вероятно ще се появят и първите колонии на Марс. Някои учени дори излязоха с оригинални предложения за тераформиране на Червената планета, като отклоняване на комета и изпаряването й в атмосферата, с което да се повиши влажността й. Други предлагат впръскване на метан в атмосферата, който да доведе до парников ефект, повишаване на температурите и постепенно разтопяване на вечната замръзналост под повърхността, което ще доведе до поява на езера и реки на Марс милиарди години след изчезването им. Трети предлагат далеч по-опасни методи, като детонирането на ядрени заряди под полярните шапки и разтопяването им (което би изложило на риск колонистите). Но всякакви подобни предложения все още си остават в сферата на фантастиката.

Най-вероятно за цивилизацията от I тип космическите колонии ще бъдат далечен приоритет на следващите няколко столетия. Разработването на слънчево-йонен двигател може да се окаже особено важен за междупланетните мисии, при които времето не е от такова решаващо значение. Тези бавни двигатели ще генерират малка тяга, която обаче може да се поддържа с години. Те концентрират слънчевата енергия и я използват за загряването на газ (например цезий), който може да се използва за получаването на тяга едва ли не неопределено дълго време. Кораби с такива двигатели могат да бъдат идеални за космически „магистрали“ между отделните планети.

В един момент цивилизацията от I тип ще изпрати сонди до близките звезди. Тъй като скоростта на химичните ракети е ограничена от максималната скорост на изгорелите газове, физиците ще трябва да открият някакви качествено нови начини за задвижване, ако искат да преодолеят разстояния от стотици светлинни години. Една от възможностите е разработването на термоядрен двигател, който улавя съдържащия се в междузвездното пространство водород и го превръща в хелий, отделяйки при това огромни количества енергия. Термоядреният синтез обаче е нещо трудно постижимо дори и на Земята, да не говорим за космоса. Вероятно ще измине най-малкото още един век преди появата на подобна технология.

Цивилизация от II тип

Цивилизацията от II тип, способна да овладее мощта на цяла звезда, може би ще прилича на версия на Федерацията на планетите от сериала „Стар Трек“, но без изкривяващия пространството двигател. Тя е колонизирала малка част от Млечния път и може да възпламенява звезди, поради което може да се каже, че е преминала в по-висок стадий на развитие.

Фриймън Дайсън предполага, че за да може напълно да използва енергията на Слънцето, цивилизацията от II тип би могла да построи огромна сфера около звездата, която да поглъща лъчите й. Например тази цивилизация би могла да разглоби планета с размерите на Юпитер и да разпръсне масата й в сфера около Слънцето. Поради втория закон на термодинамиката, сферата ще се загрее и ще отделя характерното инфрачервено лъчение, което ще може да се вижда от дълбокия космос. Юн Югаку и колегите му от японския Институт за изследване на цивилизации претърсиха звездите в радиус от 80 светлинни години, но не успяха да открият следи от такива инфрачервени емисии (все пак не бива да забравяме, че нашата галактика е с диаметър 100 000 светлинни години).^[3]

Цивилизацията от II тип може да колонизира някои от планетите от своята слънчева система и дори да започне програма за междузвездни пътувания. Поради огромните ресурси, с които разполага, тя би могла да развие някакви начини за пътуване като задвижван с антиматерия двигател, който би им позволил да пътуват почти със скоростта на светлината. По принцип добитата по този начин енергия е 100 процента ефективна. Тя е експериментално възможна, но непосилна поради високата цена за цивилизация от I тип (необходим е ускорител на частици за създаването на поток от антипротони, от които да се образуват антиатоми).

Можем само да предполагаме какво би било общественото устройство на цивилизация от II тип. Все пак ще са нужни хилядолетия за решаването на споровете за собственост, ресурси и власт. Цивилизацията от II тип би могла да бъде на практика безсмъртна. Едва ли съществува нещо, което би било в състояние да я унищожи, освен ако не посегне сама на себе си. Кометите и метеорите биха могли да се отклоняват, а ледниковите епохи — да се предотвратяват чрез промяна на климата. Дори избухването на свръхнова не би застрашило цивилизация, която може просто да напусне родната си планета и да си намери нов дом — а може би дори да укроти термоядрения реактор на умиращата звезда.

Цивилизация от III тип

По времето, когато се превърне в III тип, цивилизацията ще борави с фантастични количества енергия, при които дори пространството и времето ще станат нестабилни. Да си припомним, че при енергията на Планк доминират квантовите ефекти и континуумът пространство-време започва да прилича на „пяна“ с много малки мехурчета и дупки-червеи. Тя е немислима и непостижима за нас, но само защото разглеждаме енергията от гледната точка на цивилизация от 0.7 тип. Когато достигне до третия етап в развитието си, цивилизацията по дефиниция ще има достъп до енергии, надвишаващи 10²⁰ пъти енергията, която използва Земята днес.

Ето какво пише за цивилизацията от III тип астрономът Иън Кроуфорд от Лондонския университет: „Ако приемем, че типичното разстояние между колониите е 10 светлинни години, скоростта на космическите кораби е 10 процента от скоростта на светлината, а времето от основаването на една колония до момента, в който тя самата започне да изпраща свои колонисти, е 400 години, скоростта на колонизиране ще бъде около 0,02 светлинни години за една година. Галактиката е голяма 100 000 светлинни години, така че ще са необходими повече от 5 милиона години за пълното й колонизиране. Макар че за нас това е огромен период, той е едва 0,05 процента от възрастта на галактиката.“^[4]

Учените правят сериозни опити да открият радиосигнали от цивилизация от III тип в нашата галактика. Огромният радиотелескоп в Аресибо, Пуерто Рико, е сканирал по-голямата част от Млечния път за емисии с честота 1,42 GHz, което е близо до честотата на водорода. Засега не са открити никакви данни за радиосигнали от цивилизация, консумираща между 10¹⁸ и 10³⁰ вата енергия (т.е., от тип I.2 до тип II.4). Това обаче не изключва съществуването на цивилизации, които са малко по-развити (от тип 0.8 до I.2) или далеч пред нас (тип II.5 и нагоре).^[5]

Това не изключва също и съществуването на други начини за комуникация. Например една високоразвита цивилизация би могла да изпраща сигнали не чрез радиовълни, а с лазер. А дори и да използват радиото, може би това ще става на други честоти. Например биха могли да разпръснат сигнала си на много честоти и да го сглобяват при получаването му. По този начин ще се избегне заглушаването от звезди и космически бури. Всеки, който слуша такъв разпръснат сигнал, ще чува безсмислици. (Нашите собствени електронни съобщения се разбиват на много парчета, които минават през различни сървъри и се сглобяват отново в пощенските ни кутии. Нищо чудно напредналата цивилизация да реши да използва подобен начин за раздробяване на сигнала и сглобяването му в другия край.)

Ако във вселената съществува цивилизация III тип, то една от най-големите й грижи ще бъде създаването на комуникационна система през цялата галактика. Разбира се, решението зависи от това дали цивилизацията е овладяла някакви технологии, позволяващи пътуването със свръхсветлинни скорости, като например използването на дупки-червеи. Ако приемем, че не разполага с подобни технологии, развитието на цивилизацията ще бъде значително възпрепятствано. Позовавайки се на труда на Жан-Марк Леви-Льоблонд, Фриймън Дайсън предполага, че подобно общество би могло да живее във „вселена на Карол“, кръстена на името на Луис Карол. „В миналото — пише Дайсън — човечеството е живеело на племена, в които пространството е било абсолютно, а времето — относително. Това означавало, че комуникацията между отделните разпръснати групи е била невъзможна и че в рамките на своя живот хората са можели да пътуват на съвсем къси разстояния от родните си места. Всяко племе било изолирано от огромните размери на абсолютното пространство. С настъпването на Индустриалната революция ние навлязохме в Нютоновата вселена, в която пространството и времето са абсолютни, и сме разработили кораби и колела, които свързали отделните племена в държави. През XX в. навлязохме в Айнщайновата вселена, в която и пространството, и времето са относителни. Създадохме телеграфа, телефона, радиото и телевизията, благодарение на които разполагаме с моментална комуникация. Цивилизацията от III тип може да се върне отново във вселената на Карол. Многобройните космически колонии, разделени от огромни междузвездни пространства, ще бъдат неспособни да общуват помежду си заради светлинната бариера. За да не се допусне фрагментирането на подобна Каролова вселена, цивилизацията от III тип трябва да разработи дупки-червеи, за да може да комуникира по-бързо от светлината на субатомно ниво.“^[6]

Цивилизация от IV тип

Веднъж изнасях лекция в Лондонския планетариум. След лекцията при мен дойде едно малко момче, което настояваше, че би трябвало да има и цивилизация от IV тип. Когато му напомних, че има само планети, звезди и галактики, които са единствената среда за възникване и съществуване на разумен живот, момчето заяви, че цивилизацията от IV тип би могла да използва енергията на пространствено-времевия континуум.^[7]

Дадох си сметка, че момчето е право. Ако съществува цивилизация от IV тип, нейните енергийни източници биха могли да бъдат извънгалактически, като например тъмната енергия, която виждаме навсякъде около нас и която представлява 73 процента от цялата материя/енергия във вселената. Въпреки че е потенциално огромен енергиен резервоар, това антигравитационно поле е разпръснато в огромната пустош на вселената и затова е изключително слабо във всяка една точка на пространството.

Геният на електричеството и противник на Томас Едисън Никола Тесла е автор на редица публикации за извличането на енергия от вакуума. Той смятал, че вакуумът крие в себе си несметни запаси енергия. Ако можехме по някакъв начин да овладеем този източник, това би революционализирало човешкото общество. Извличането на тази енергия обаче би могло да се окаже изключително трудно. Представете си търсенето на злато в океаните. Вероятно в тях има повече златни запаси, отколкото във Форт Нокс и всички останали съкровищници на света, взети заедно. Разходите по извличането на това злато обаче са толкова големи, че правят начинанието безсмислено. Ето защо лежащото на океанското дъно злато продължава да си е там.

По същия начин скритата тъмна енергия надхвърля цялото количество енергия на звездите и галактиките. Тя обаче е разпръсната през милиарди светлинни години и трудно би могла да се концентрира. Според физичните закони все пак може да се допусне, че след като изразходва енергията на звездите в своята галактика, цивилизацията от III тип може да се опита по някакъв начин да овладее тъмната енергия и да се превърне в цивилизация от IV тип.

Класификация на информацията

По-подробна класификация на цивилизациите може да се направи и въз основа на новите технологии. Кардашев предложи своята система на разделяне през 60-те, преди бума в миниатюризацията на компютрите, постиженията в областта на нанотехнологиите и осъзнаването на проблемите, свързани с разрушаването на околната среда. В светлината на всичко това, една високоразвита цивилизация би могла да прогресира по малко по-различен начин, използвайки максимално предимствата на информационната революция, на която сме свидетели в момента.

Тъй като високоразвитата цивилизация се усъвършенства експоненциално, изобилното производство на отпадъчна топлина би могло заплашително да повиши температурата на атмосферата и да създаде климатични проблеми. Колониите от бактерии се разрастват експоненциално, докато не изчерпят хранителната си среда и буквално не се удавят в собствените си отпадъци. По същия начин, тъй като пътуването в космоса ще остане скъпо векове напред, а тераформирането на планетите (ако е възможно) ще представлява огромно икономическо и научно предизвикателство, развиващата се цивилизация от I тип би могла да се изправи пред заплахата да се задуши в собствените си отпадъци. Един от начините да се избегне това е да се миниатюризира и рационализира производството на информация.

За да разберете колко ефективна е миниатюризацията, представете си човешкия мозък, който се състои от около 100 милиарда неврона (колкото са галактиките във видимата вселена) и въпреки това не произвежда почти никаква топлина. Ако някой компютърен инженер успее да създаде електронна машина, способна да изчислява квадрилиони битове в секунда (както може да прави мозъкът без никакво усилие), тя сигурно би заемала площта на няколко квартала и за охлаждането й ще са необходими огромни количества вода. А човешкият мозък е в състояние да се занимава с най-сюблимни мисли, без да предизвика дори потене.

Мозъкът постига това благодарение на своята молекулярна и клетъчна архитектура. На първо място, той не е никакъв компютър (в смисъла на стандартна Тюрингова машина с входящо и изходящо устройство и централен процесор). Мозъкът няма операционна система, няма Windows, няма CPU, няма Pentium чипове, каквито обикновено свързваме с компютрите. Вместо това той е високоефективна невронна мрежа, обучаваща се машина, в която паметта и мислите се разпределят в целия му обем, вместо да се концентрират в някакво централно обработващо устройство. Мозъкът дори не изчислява много бързо, тъй като електрическите сигнали, които пътуват по невроните, са химични по природа. Но той се справя с този недостатък повече от добре, тъй като е в състояние да извършва паралелна обработка на информация и е проектиран да се обучава с астрономически скорости.

За да подобрят грубата ефективност на електронните компютри, учените се опитват да използват в следващите поколения нови идеи, много от които са взети от природата, за да създадат ново поколение миниатюрни компютри. Специалистите от Принстън вече са в състояние да извършват изчисления с помощта на ДНК-молекули (третирайки ДНК като компютърна лента, в която информацията е записана не в бинарни нули и единици, а в четирите нуклеинови киселини A, T, C и G). Техният ДНК-компютър реши задачата за пътуващия търговец (т.е., намерете най-краткия път, свързващ N броя градове). В лабораториите бяха създадени и молекулярни транзистори, както и първите примитивни квантови компютри (извършващи изчисления с отделни атоми).

Като се имат предвид постиженията в областта на нанотехнологиите, може да се приеме, че една високоразвита цивилизация ще намери далеч по-ефективни начини за развитие, вместо да създава огромни количества отпадъчна топлина, която би застрашила нейното съществуване.

Типове A-Z

Сейгън предложи и друг начин за класифициране на цивилизациите според тяхното информационно съдържание, което е особено важно за всяка цивилизация, която би искала да напусне вселената. Например цивилизацията от тип A обработва 10⁶ бита информация. Това съответства на примитивна цивилизация без писменост, но с развит език. За да разбере колко информация се съдържа в цивилизация тип A, Сейгън използва за пример една игра, в която трябва да разпознаете непознат предмет, като имате право да зададете максимум двадесет въпроса, отговорите на които да са „да“ или „не“. Една от стратегиите е да се задават въпроси, които разделят света на две големи части, като например „Предметът жив ли е?“. След като зададем двадесет такива въпроса, ние сме разделили света на 2²⁰, или 10⁶ части, което е и цялото информационно съдържание на цивилизацията от този тип.

След откриването на писмеността общото информационно съдържание рязко се увеличава. Филип Морисън от Масачузетския технологичен институт изчислява, че общото запазено писмено наследство от времето на Древна Гърция е 10⁹ бита, или цивилизация от тип C според класификацията на Сейгън.

Сейгън се опита да определи информационното съдържание на нашата съвременна цивилизация. Вземайки предвид количеството книги във всички библиотеки по света (десетки милиони) и броя на страниците, той стигна до заключението, че в тях се съдържат около 10¹³ бита информация. Ако прибавим и фотографиите, ще увеличим количеството до 10¹⁵ бита. Това би ни определило като цивилизация тип H. Имайки предвид ниското ни информационно и енергийно потребление, ние сме цивилизация тип 0.7H.

Според Сейгън първият ни контакт би бил с извънземна цивилизация от порядъка на 1,5J или 1,8K, тъй като такива същества би трябвало да са овладели динамиката на междузвездните полети. Подобна цивилизация би била най-малко векове или хилядолетия по-развита от нашата. Галактическата цивилизация от III тип може да се класифицира според информационното съдържание на всяка планета, умножено по броя на способните да поддържат живот планети в галактиката. Според Сейгън подобна цивилизация би трябвало да е от тип Q. Цивилизация, овладяла информационното съдържание на един милиард галактики, е цивилизация тип Z.

Всичко това не е просто академично упражнение. Всяка цивилизация, която желае да напусне вселената, би трябвало да изчисли условията от другата страна. Уравненията на Айнщайн се пословично трудни, тъй като за изчисляване на кривината на пространството във всяка точка, трябва да знаем мястото на всички тела във вселената — всяко едно тяло допринася за изкривяването на пространството. Освен това трябва да се знаят квантовите корекции на черната дупка, които в момента е невъзможно да се изчислят. Тъй като това е непосилна задача за нашите компютри, съвременните физици обикновено дават приблизителна стойност на черната дупка, като изучават вселена, доминирана от една-единствена колапсирала звезда. За да получим по-реалистична представа за динамиката в рамките на събитийния хоризонт на черна дупка или близо до отвора на дупката-червей, ние трябва да знаем положението и енергийното съдържание на всички околни звезди и да изчислим квантовите флуктуации. Това е също непосилна задача. Достатъчно трудно е решаването на уравненията за една-единствена звезда, да не говорим за милиардите галактики, носещи се в една все по-бързо разширяваща се вселена.

Ето защо всяка цивилизация, която се опита да предприеме пътешествие през дупка-червей, би трябвало да разполага с невъобразимо по-голяма изчислителна мощ от тази на цивилизация тип 0.7H. Може би минималният тип цивилизация, която би могла сериозно да се заеме с подобен скок, е цивилизация тип IIIQ.

Възможно е също разумът да се развие отвъд ограниченията на класификацията на Кардашев. Както казва сър Мартин Рийс, „напълно възможно е животът (дори да съществува в момента единствено на Земята) да се разпространи в цялата галактика и отвъд нея. Така той може да не се окаже просто незабележима следа в историята на вселената, каквато е в момента. Всъщност това според мен е доста примамливо виждане и смятам, че не би било лошо, ако стане широко разпространено“^[8]. Но същевременно той предупреждава, че „ако унищожим сами себе си, ние ще унищожим и своя космически потенциал. Затова дори и да вярваме, че животът на Земята е единственият във вселената, това не означава, че той завинаги ще си остане тривиална част от нея“^[9]

Какво би могла да направи една високоразвита цивилизация, за да се опита да напусне вселената? Това означава преодоляването на серия огромни трудности.

Първа стъпка — създаване и проверка на „теорията на всичкото“

Първата трудност за цивилизацията, надяваща се да напусне нашата вселена, е да развие една завършена „теория на всичкото“. Независимо дали това ще бъде струнна или някаква друга теория, тя трябва да ни дава възможност да изчислим квантовите корекции в уравненията на Айнщайн. В противен случай теорията ще бъде напълно безполезна. За щастие, тъй като М-теорията се развива толкова бързо и върху нея работят някои от най-големите умове на планетата, ще разберем доста бързо — в рамките на няколко десетилетия, а може би и по-малко — дали тя е наистина „теория на всичкото“ или „теория на нищото“.

Щом открием „теорията на всичкото“ или теорията на квантовата гравитация, ще трябва да проверим нейните предположения с помощта на наличните ни технологии. Съществуват няколко възможности, включително изграждането на големи ускорители за създаване на суперчастици или построяването на огромни детектори на гравитационни вълни, разположени на Луната, в космоса или на различните спътници в Слънчевата система. Спътниците са стабилни за дълъг период от време, тъй като при тях няма ерозия или атмосферни влияния. Затова една планетарна система от детектори би могла да успее да разгледа детайлите на Големия взрив и да реши много от въпросите, които бихме имали относно квантовата гравитация и създаването на нова вселена.

Щом създадем квантовата теория на гравитацията и проверим верността й с помощта на ускорителите или детекторите на гравитационни вълни, ще можем да отговорим на някои основни въпроси, свързани с уравненията на Айнщайн и дупките-червеи:

 

1. Стабилни ли са дупките-червеи?

Проблемът при преминаването през въртяща се черна дупка на Кер е в това, че самото ни присъствие въздейства върху черната дупка. Тя може да колапсира, преди да завършим преминаването през моста на Айнщайн-Розен. Стабилността трябва да се преизчисли с оглед на квантовите корекции, които могат да направят сметките напълно различни.

 

2. Съществуват ли дивергенции?

Ако преминем през двупосочна дупка-червей, свързваща две различни епохи, натрупаното лъчение около отвора на дупката-червей може да стане безкрайна, което означава катастрофа. (Това е така, защото лъчението може да минава през дупката-червей, да се върне назад във времето и да се появи след много години, за да влезе отново. Процесът може да се повтаря безброй пъти, което ще доведе до безкрайно натрупване. Проблемът обаче може да се реши, ако се потвърди теорията за многото светове и вселената се разделя всеки път, когато през нея премине лъчението — така то няма да се натрупва безкрайно. Ще се нуждаем от теория, която да решава този деликатен въпрос.)

 

3. Можем ли да намерим големи количества отрицателна енергия?

Вече знаем, че отрицателната енергия — ключовата съставка, която може да отвори и да стабилизира дупките-червеи, — се среща в много малки количества. Можем ли да намерим достатъчно от нея, за да отворим и стабилизираме такава дупка?

Ако предположим, че сме в състояние да намерим решения на тези въпроси, тогава ще можем сериозно да се замислим как да напуснем вселената пред лицето на неизбежната гибел. Съществуват няколко алтернативи.

Втора стъпка — откриване на естествени дупки-червеи и бели дупки

Дупките-червеи, порталите към други измерения и космическите струни могат да съществуват и в открития космос. В момента на Големия взрив се е отделило огромно количество енергия и подобни образувания може да са се появили естествено. След това инфлацията на ранната вселена може да ги е увеличила до макроскопска големина. Освен това е възможно в открития космос да съществува и естествено образувана екзотична материя или отрицателна материя. Това би помогнало неимоверно при опитите за напускане на умиращата вселена. Не съществуват обаче никакви гаранции, че такива обекти наистина съществуват. Никой досега не ги е наблюдавал и е просто твърде рисковано да се заложи бъдещето на разумния живот, като се разчита на подобни предположения.

Съществува и вероятност да се открият „бели дупки“. Бялата дупка е решение на уравненията на Айнщайн, при което времето е обърнато и телата се изхвърлят от бялата дупка по същия начин, по който се засмукват от черната. Бялата дупка може би съществува от другата страна на черната дупка, така че попадащата в черната дупка материя в крайна сметка се появява през бялата. Засега астрономическите изследвания не са осигурили данни за бели дупки, но тяхното съществуване би могло да се потвърди със следващото поколение базирани в космоса детектори.

Трета стъпка — изпращане на сонди през черна дупка

Съществуват определени преимущества от използването на черните дупки в качеството им на портали. Както вече открихме, черните дупки се срещат в изобилие във вселената. Ако можем да решим многобройните технически проблеми, те биха могли да бъдат сериозни кандидати като средство за бягство от нашата вселена. Освен това при преминаването през черна дупка не сме обвързани от ограничението, че не можем да се върнем назад във времето преди създаването на самата машина на времето. Дупката-червей в центъра на пръстена на Кер може да води до съвсем друга вселена или до различни точки от една и съща вселена. Единственият начин да се разбере това е да се експериментира със сонди и да се използва суперкомпютър за изчисляване на квантовите корекции на уравненията на Айнщайн.

Понастоящем повечето физици смятат, че пътуването през черна дупка е фатално. Не бива да забравяме обаче, че нашите познания за физиката на черните дупки са едва в бебешката си фаза и че подобно твърдение никога не е било подлагано на проверка. Нека все пак да предположим, че пътуването през черна дупка е възможно — особено през въртяща се черна дупка на Кер. В такъв случай високоразвита цивилизация би се замислила сериозно дали да не изследва вътрешността на подобен обект.

Тъй като пътуването през черна дупка ще бъде само еднопосочно и тъй като условията в околностите й са изключително опасни, високоразвитата цивилизация най-вероятно би предпочела най-напред да пусне през нея сонда. Апаратът би могъл да изпрати ценна информация, преди окончателно да премине хоризонта на събитията и контактът с нея да прекъсне. (Преминаването през хоризонта на събитията най-вероятно може да се окаже смъртоносен поради интензивното лъчение около него. Падащата в черната дупка светлина ще бъде изместена в синия спектър и затова ще натрупва все повече енергия при приближаването си към центъра.) Всяка минаваща през събитийния хоризонт сонда би трябвало да е подходящо защитена срещу интензивното лъчение. Освен това сондата би могла да дестабилизира самата черна дупка и събитийният хоризонт да се превърне в сингулярност и да затвори дупката-червей. Сондата би трябвало да определи точно какво е количеството лъчение в близост до събитийния хоризонт и дали дупката-червей ще остане стабилна въпреки всички енергийни приливи.

Данните от сондата трябва да се предадат на намиращите се наблизо кораби, но тук има и още един проблем. За наблюдателя в кораба сондата ще забавя движението си с доближаването й до събитийния хоризонт. В момента на достигането му тя всъщност ще замръзне във времето. За да се избегне този проблем, сондите ще трябва да предават данните на определено разстояние от хоризонта, в противен случай радиосигналите ще получат толкова голямо червено отместване, че ще станат неразпознаваеми.

Четвърта стъпка — създаване на бавно въртяща се черна дупка

Щом сондите установят точните характеристики в близост до събитийния хоризонт, следващата стъпка може да бъде създаването на бавно въртяща се черна дупка с експериментални цели. Цивилизацията от III тип би могла да се опита да възпроизведе резултатите, предположени в трудовете на Айнщайн — а именно, че черните дупки не могат да се образуват от въртящи се маси прах и частици. Айнщайн се опита да покаже, че въртящ се облак частици никога няма да достигне самостоятелно радиуса на Шварцшилд (и в резултат на това черните дупки са невъзможни).

Сами по себе си въртящите се маси може и да не се свият до степен да образуват черна дупка. Но това оставя отворена възможността за изкуствено постепенно добавяне на енергия и материя във въртящата се система и тя да бъде принудена постепенно да достигне радиуса на Шварцшилд. По този начин цивилизацията би могла да манипулира и контролира образуването на черна дупка.

Например можем да си представим как цивилизация от III тип улавя неутронни звезди с размерите на Манхатън и с маса по-голяма от слънчевата, и ги обединява във въртяща се система. Гравитацията постепенно ще започне да ги приближава една към друга. Но според предсказанията на Айнщайн те може никога да не достигнат радиуса на Шварцшилд. На този етап учените от високоразвита цивилизация могат внимателно да добавят още неутронни звезди. Това по всяка вероятност ще се окаже достатъчно, за да се наруши балансът и въртящата се маса от неутрони да се свие в рамките на радиуса на Шварцшилд. В резултат на последното групата звезди ще колапсира във въртящ се пръстен или черна дупка на Кер. Като контролира скоростта и радиуса на отделните звезди, цивилизацията може да накара черната дупка на Кер да се отвори толкова бавно, колкото е необходимо.

Другият начин е да се съберат малки неутронни звезди в една стационарна маса, докато не се получи маса колкото три слънчеви, което е приблизително границата на Чандрасекар. Отвъд нея звездата ще имплодира в черна дупка под силата на собствената си гравитация. (Високоразвитата цивилизация ще трябва да внимава да не предизвика по време на създаването на черна дупка експлозия, подобна на експлозията на свръхнова. Свиването на черната дупка трябва да става много постепенно и точно.)

Разбира се, за всеки, който премине през хоризонта на събитията, това ще бъде еднопосочно пътуване. Но за изправената пред неминуема гибел високоразвита цивилизация еднопосочното пътуване може да се окаже единствената алтернатива. Все пак остава проблемът с лъчението при преминаването на събитийния хоризонт. Светлинните лъчи ще набират все повече енергия, което най-вероятно ще се окаже смъртоносно за всеки астронавт. Затова цивилизацията ще трябва да разработи подходяща защита, ако не иска да бъде изпържена.

И накрая остава проблемът със стабилността — ще остане ли дупката-червей в центъра на пръстена достатъчно стабилна, за да се премине изцяло през нея? Математиката по този въпрос все още не е напълно изяснена, тъй като се нуждаем от квантова теория на гравитацията, за да направим нужните изчисления. Може да се окаже, че пръстенът на Кер е стабилен при строго определени условия при преминаването на материя през дупката-червей. Този въпрос трябва да се проучи внимателно с помощта на математически апарат, използващ квантовата теория на гравитацията, както и чрез експерименти със самата черна дупка.

Накратко, преминаването през черна дупка несъмнено ще бъде трудно и опасно пътуване. Теоретично то не може да се отхвърли, докато не се направят опити и няма подходящи изчисления на квантовите корекции.

Пета стъпка — създаване на вселена-бебе

Дотук разсъждавахме въз основа на предположението, че минаването през черна дупка е възможно. Нека сега разгледаме обратния вариант — че черните дупки са прекалено нестабилни и лъчението в тях е толкова силно, че нищо не е в състояние да предпази астронавта. В такъв случай ще се наложи да предприемем още по-труден път — да създадем вселена-бебе. Тази концепция е вълнувала физици като Алан Гът. Тъй като инфлационната теория е много зависима от създаването на фалшив вакуум, Гът се запитва дали не е възможно някоя високоразвита цивилизация да създаде изкуствено фалшив вакуум и вселена-бебе в лабораторни условия.

На пръв поглед подобна идея звучи фантастично. В края на краищата посочва Гът, ако искаме да създадем нашата вселена, ще са ни нужни 10⁸⁹ фотона, 10⁸⁹ електрона, 10⁸⁹ позитрона, 10⁸⁹ неутрино, 10⁸⁹ антинеутрино, 10⁸⁹ протона и 10⁸⁹ неутрона. Колкото и обезкуражаващо да ни изглежда това, Гът ни напомня, че макар количеството материя/енергия във вселената да е огромно, тя се балансира от отрицателната енергия на гравитацията. Така общото нетно количество материя/енергия може да бъде и една унция. „Това означава ли, че законите на физиката наистина ни позволяват да създаваме вселени по собствена воля? — пита Гът. — Ако се опитаме да изпълним подобна рецепта, незабавно ще се сблъскаме с неприятно препятствие — тъй като сферата от фалшив вакуум с диаметър 10^–26 см трябва да има маса една унция, плътността й ще бъде феноменална — цели 10⁸⁰ грама на кубичен сантиметър!… Ако масата на цялата наблюдавана вселена се свие в плътността на фалшивия вакуум, тя ще се побере в обема на един атом!“^[10] Фалшивият вакуум ще бъде мъничък участък от континуума пространство-време, в който нестабилността ще нараства и ще се образува пукнатина в континуума. Възможно е да са ни необходими само няколко унции във фалшив вакуум, за да създадем нова вселена-бебе, но това незначително количество материя трябва да бъде свито до невъобразимо малки размери.

Може би има още един начин за създаване на вселена-бебе. За целта малък участък от пространството трябва да се нагрее до температура 10²⁹°K и рязко да се охлади. Изчислено е, че при такава температура континуумът пространство-време става нестабилен и започват да се образуват малки мехури-вселени и фалшив вакуум. Тези малки непрекъснато образуващи се, но съществуващи съвсем кратко бебета-вселени могат да се превърнат в истински при подобна температура. Феноменът е вече познат при обикновените електрически полета. (Например ако създадем достатъчно голямо електрическо поле, виртуалните двойки електрон-антиелектрон, които непрекъснато се появяват и изчезват от вакуума, могат внезапно да станат истински или концентрираната в празното пространство енергия ще трансформира виртуалните частици в реални. По същия начин, ако приложим достатъчно енергия в една-единствена точка, на теория бихме могли да създадем вселена-бебе, появила се от нищото.)

Ако приемем, че наистина е възможно да се развие подобна невъобразима температура, образуването на вселената-бебе би изглеждало по следния начин. В нашата вселена мощни лазерни лъчи и потоци частици свиват и нагорещяват малко количество материя до фантастични температури. Ние никога не бихме могли да видим образуването на вселената-бебе, тъй като тя се разширява „от другата страна“ на сингулярността, а не в нашата вселена. Тази алтернативна вселена-бебе потенциално би могла да се разшири рязко в хиперпространството под действието на собствената си антигравитация и така да „пъпкува“ от нашата. Следователно ние така и няма да видим как от другата страна на сингулярността се образува нов свят. Той обаче ще бъде свързан с нашата дупка-червей, подобно на пъпна връв.

Съществува обаче известна опасност от създаването на вселени в пещи. Пъпната връв, свързваща двата свята, в един момент ще се изпари и ще създаде Хокингово лъчение, еквивалентно на 500-килотонна ядрена експлозия или приблизително колкото 25 бомби като хвърлената върху Хирошима. Така че за създаването на вселена в пещ трябва да се плати определена цена.

Съществува още един проблем при този сценарий за създаване на фалшив вакуум и той е свързан с това, че новата вселена лесно би могла просто да колапсира в черна дупка — а както си спомняме, приехме, че пътуването през черна дупка е смъртоносно. Причината за това е теоремата на Пенроуз, според която при много сценарии всяка концентрация на достатъчно голяма маса неминуемо ще колапсира в черна дупка. Тъй като уравненията на Айнщайн не зависят от посоката на времето (т.е., могат да бъдат решавани както от настояще към бъдеще, така и от настояще към минало), всяка материя, която изпада от нашата вселена-бебе може да се върне назад във времето, което ще доведе до образуването на черна дупка. Ето защо трябва да сме много внимателни при създаването на вселена-бебе, ако искаме да получим желания резултат.

 

Една високоразвита цивилизация може да създаде изкуствена вселена-бебе по няколко начина. Няколко унции материя могат да се свият в невъобразимо малък обем или материята да се загрее до Планкова температура.

 

Теоремата на Пенроуз се основава на предположението, че свиващата се материя има положителна енергия (като материята в познатия свят около нас). Тя обаче е невалидна, ако имаме отрицателна енергия или материя. Следователно, дори за този сценарий ще ни трябва отрицателна енергия за създаването на вселена-бебе — също както при двупосочната дупка-червей.

Шеста стъпка — създаване на огромни атомни разбивачи

Как можем да създадем машина, способна да напусне нашата вселена, ако разполагаме с неограничен достъп до високи технологии? В кой момент ще можем да се надяваме да овладеем енергията на Планк? По дефиниция, по времето, когато една цивилизация се превърне в III тип, тя е в състояние да манипулира Планковата енергия. Учените би трябвало да са в състояние да си играят с дупките-червеи и да натрупат достатъчно енергия, за да създават дупки в пространството и времето.

Има няколко начина да се направи това. Както вече споменах, нашата вселена може да се окаже мембрана, над която само на милиметър в хиперпространството се носи паралелна вселена. Ако това е вярно, то може би LHC ще бъде в състояние да я регистрира през следващите няколко години. Когато стигнем до цивилизация от I тип, може би дори ще разполагаме с технология за изследване на естеството на тази съседна вселена. Ето защо концепцията за осъществяването на контакт с нея може да се окаже не чак толкова фантастична.

Нека обаче приемем най-лошия сценарий, при който енергията, при която се появяват квантово-гравитационни ефекти, е именно Планковата енергия, която е квадрилион пъти по-голяма от тази на LHC. За да я достигне, цивилизацията от III тип трябва да създаде атомен разбивач със звездни размери. В тези разбивачи (или ускорители) субатомните частици се движат по тясна тръба. С добавянето на енергия в тръбата, частиците се ускоряват все повече. Ако използваме огромни магнити, за да огънем потока в голям кръг, частиците могат да се ускорят до трилиони електронволта. Колкото по-голям е радиусът на кръга, толкова по-голяма ще бъде енергията на лъча. Диаметърът на LHC е 27 км, което е на границата на възможното за цивилизация от тип 0.7.

Цивилизация от III тип би имала възможност да създаде ускорител с размерите на Слънчевата система или дори на звездна система. Може да се приеме, че тя е в състояние да излъчи поток частици в космоса и да ги ускори до такава степен, че да достигнат Планкова енергия. Както си спомняме, с помощта на новото поколение лазерни ускорители след няколко десетилетия учените ще могат да създадат настолен ускорител, способен да достигне 200 GeV (200 милиарда електронволта) на разстояние от един метър. Възможно е чрез подреждането на такива ускорители един след друг да се достигнат енергии, при които континуумът пространство-време ще стане нестабилен.

Ако приемем консервативното становище, че бъдещите ускорители ще могат да зареждат частиците само с 200 GeV на метър, за достигането на Планкова енергия ще ни е необходим ускорител с дължина 10 светлинни години. Макар че това е непосилно за цивилизация от I или II тип, подобно начинание би трябвало да е по силите на цивилизация от III тип. За построяването на такъв колосален атомен разбивач тази цивилизация трябва или да огъне посоката на лъча, или да го остави да минава по линия, простираща се отвъд най-близките звезди.

Например можете да построите ускорител, който изстрелва субатомни частици по кръгъл път вътре в астероидния пояс. Няма да имате нужда от скъпи тръби, защото космическият вакуум е далеч по-добър от онзи, който можем да създадем на Земята. Ще трябва обаче да построите огромни магнити, разположени на равни интервали на далечните луни и астероиди в Слънчевата система или в различните звездни системи, които периодично да огъват лъча.

Когато потокът минава покрай луна или астероид, магнитите ще променят съвсем леко посоката му. (Лунните или астероидните станции би трябвало вероятно и да фокусират потока на равни интервали, тъй като той постепенно ще се разсейва.) Така постепенно потокът ще придобие формата на дъга, след което ще започне да се движи приблизително в кръг. Можем също да си представим два лъча, единият от които пътува по часовниковата стрелка, а другият — в обратна посока. Когато се срещнат, освободената при сблъсъка между материя и антиматерия енергия ще се доближава до енергията на Планк. (Може да се изчисли, че необходимите за отклоняването на такива мощни лъчи магнитни полета далеч надхвърлят възможностите на съвременните технологии. Може обаче да се допусне, че високоразвитата цивилизация ще използва експлозиви, за да пусне мощен енергиен поток през огромни макари и да създаде мощен магнитен импулс. Титаничното количество магнитна енергия ще се освободи само веднъж, тъй като най-вероятно ще унищожи макарите, затова магнитите трябва да се сменят бързо, преди следващото минаване на потока частици.)

Освен огромните инженерни трудности при създаването на такъв атомен разбивач, стои и деликатният въпрос дали има предел за енергията в потока от частици. Всеки такъв поток в крайна сметка ще се сблъска с фотоните на 2,7-градусовото фоново лъчение и следователно ще губи от енергията си. На теория това би могло да означава толкова голяма загуба, че да има горна граница на енергията, която ще се получи в открития космос. Резултатът все още не е проверен експериментално. (Всъщност има данни, че сблъсъците на енергийните космически лъчи надвишават тази енергия, което хвърля сянка на съмнение върху изчисленията.) Ако това е вярно, ще са нужни по-сложни и скъпи модификации на апаратурата. Първо, може целият поток да се затвори във вакуумна тръба със защита, която да предпазва от фоновото лъчение. Или пък ако експериментът се провежда в далечното бъдеще, фоновото лъчение би могло да е достатъчно намаляло, за да има някакво значение.

Седма стъпка — създаване на имплозивни механизми

Можем да си представим и друго устройство, основано на лазерни лъчи и имплозивен механизъм. В естествени условия чрез имплозия се постигат невероятни температури и налягане, сравними с тези на умираща звезда, която внезапно колапсира под силата на гравитацията. Вероятно това се получава, защото гравитацията е само привличане без отблъскване и затова колапсът е еднакъв отвсякъде и звездата се свива равномерно до невъобразима плътност.

Този имплозивен метод много трудно може да се пресъздаде на Земята. Водородните бомби например трябва да се проектират като швейцарски часовник, за да може активната им съставка (литиев деутерид) да се компресира, да развие десетки милиони градуси и да достигне критериите на Лоусън, при които започва термоядреният процес. (Това се получава чрез детонация на атомна бомба в близост до литиевия деутерид и равномерното фокусиране на рентгеновото излъчване върху повърхността на съставката.) Процесът обаче не може да отделя енергия контролирано, а само експлозивно.

Опитите за получаване при земни условия на богат на водород газ чрез магнетизъм се провалиха, предимно защото магнетизмът не компресира газа равномерно. Магнитните полета — като това на Земята — са двуполюсни, тъй като никога не сме виждали монополюс в естествена среда. В резултат на това те са крайно неравноизмерни. Използването им за свиване на газ е като опит да се стисне балон — всеки път когато се прилага натиск върху единия край, газът се премества в другия.

Друг начин за контролиран термоядрен процес е да се използват серия подредени по повърхността на сфера лазерни лъчи, които да стрелят бързо към малко топче литиев деутерид в центъра. Например в Националната лаборатория в Ливърмор има мощно лазерно термоядрено устройство, което се използва за симулиране на ядрени оръжия. То изстрелва серия лазерни лъчи по дължината на тунел. Огледалата в края на тунела отразяват лазерите така, че те да попадат радиално върху топчето. Повърхността му моментално се изпарява, топчето имплодира и се отделят огромни температури. В този случай имаме термоядрен синтез (но машината консумира повече енергия, отколкото отделя, поради което е неизгодна).

Можем да си представим цивилизация от III тип, използваща огромна серия лазери на астероидите и луните на различни звездни системи. Лазерите стрелят едновременно, мощните им лъчи се съсредоточават върху планета и създават температури, при които пространството и времето стават нестабилни.

По принцип няма теоретическа граница на количеството енергия в лазерния лъч. При създаването на изключително мощни лазери обаче се появяват практически проблеми. Един от най-важните е стабилността на материала, който често се нагорещява до такава степен, че се напуква. (Това може да се избегне, като се получи лазерен лъч чрез еднократна експлозия — например ядрена.)

Целта на тази сферична лазерна установка е да нагорещи малък обем до такава степен, че в него да се образува фалшив вакуум или да имплодира и да свие серия от плочи, които да създадат отрицателна енергия чрез ефекта на Казимир. За създаването на подобно устройство за получаване на отрицателна енергия ще е необходим набор от сфери, компресирани до дължината на Планк (10^–33 см). Тъй като разстоянието между атомите е 10^–8 см, а разстоянието между протоните и неутроните — 10^–13 см, свиването на сферите ще бъде неимоверно. Тъй като общото количество енергия на лазерния лъч е все пак ограничена, основният проблем е да се създаде апарат, който е достатъчно стабилен да издържи подобни невъобразими налягания. (Тъй като ефектът на Казимир създава привличане между плочите, ще трябва също да им добавим заряд, за да не им позволим да колапсират.) По принцип вътре в сферите ще се образува дупка-червей, която ще свързва нашата умираща вселена с друга, много по-млада и гореща.

Осма стъпка — построяване на свръхсветлинен двигател

Един от ключовите моменти, необходими за построяването на описаните дотук устройства, е способността да се пътува през огромните междузвездни пространства. Един от възможните начини е да се използва изкривяващия пространството двигател, предложен от физика Мигел Алкубиер през 1994 г. Това устройство не променя топологията на континуума с дупки, водещи към хиперпространството. То просто свива пространството пред себе си и го разширява отзад. Представете си, че стоите върху червен килим към масата. Вместо да вървите към масата, можете просто да я уловите с ласо и бавно да я придърпате към себе си, което ще нагъне килима пред вас. По този начин сте се придвижили малко, а за сметка на това пространството пред вас се е свило.

Нека си спомним, че самото празно пространство може да се разширява по-бързо от светлината (тъй като при това през него не се пренася информация). Това означава, че можем да пътуваме по-бързо от светлината, като свиваме пространството със свръхсветлинна скорост. В резултат на това можем да стигнем до някоя далечна звезда почти без да напускаме Земята. Просто ще свием пространството пред нас и ще го разтегнем зад себе си. Вместо да пътуваме до Алфа Кентавър, можем просто да домъкнем Алфа Кентавър до нас.

Алкубиер показа, че това е съвсем жизнеспособно решение на уравненията на Айнщайн, което означава, че не противоречи на физичните закони. За целта обаче трябва да се плати. Ще се наложи да използваме огромни количества отрицателна и положителна енергия, за да задвижим космическия си кораб. (Положителната енергия се използва за свиването на пространството, а отрицателната — за разширяването му.) За да използваме ефекта на Казимир за създаването на тази отрицателна енергия, трябва да поставим две плочи на разстояние една от друга, равно на дължината на Планк — прекалено близо, за да може да се постигне по обичаен начин. За подобен космически кораб ще се наложи да построим голяма сфера, в която да се намират пътниците. Ивицата отрицателна енергия трябва да се разположи по екватора. Пътниците вътре в сферата няма да се движат, но пространството пред нея ще се свие по-бързо от светлината и когато пътниците излязат от сферата, ще са стигнали целта си.

В статията си Алкубиер споменава, че решението му може не само да ни отведе до звездите, но и да направи възможно и пътуването във времето. Две години по-късно Алан Е. Еверет показа, че при наличието на два такива кораба наистина може да се пътува във времето, като двата двигателя се използват един след друг. „Излиза, че създателят на «Стар Трек» Джен Родънбъри наистина е бил прав да включи всички онези епизоди с пътуването във времето!“, отбелязва физикът Гот от Принстън.

По-късно обаче анализът на руския учен Сергей Красников разкри технически дефект в решението. Той показа, че вътрешната страна на космическия кораб няма връзка с външната, поради което сигналите не могат да пресичат границата — т.е., влезем ли в кораба, няма да можем да променяме курса му. Пътят на кораба трябва да бъде определен преди началото на пътуването, което е доста разочароващо. С други думи, не можем просто да нагласим инструментите и да определим курс към най-близката звезда. Това обаче означава, че подобен кораб може да бъде железница към звездите — междузвездна транспортна мрежа, по която корабите се движат на равни интервали. Тази система би могла да се изгради с помощта на бавни конвенционални ракети, които да построят отделните станции на равни интервали между звездите. След това корабите ще се движат от станция на станция по определено разписание, с точно определено време на пристигане и заминаване.

„Бъдещата свръхцивилизация би могла да прокара подобни пътища за корабите, както и дупки-червеи между звездите — пише Гот. — Мрежата от пътища би била по-лесна за изграждане от дупките-червеи, тъй като за свръхсветлинните космически кораби е нужно само промяна на съществуващото пространство, а не пробиването на дупки в него.“^[11]

Подобен кораб обаче не може да се използва за напускане на вселената именно защото е ограничен да пътува в пространството й. Въпреки това двигателят на Алкубиер би могъл да помогне за построяването на устройство за бягство от вселената. Тези кораби могат да бъдат полезни например за създаването на споменатите от Гот сблъскващи се космически струни, което би върнало високоразвитата цивилизация назад в собственото й минало, когато вселената е била много по-топла.

Девета стъпка — използване на отрицателна енергия от „притиснати състояния“

В 5 глава споменах, че лазерът създава „притиснати състояния“, които могат да се използват за получаването на отрицателна материя за отварянето и стабилизирането на дупки-червеи. Когато мощен лазерен лъч бомбардира специален оптичен материал, кой създава двойки фотони. Тези фотони последователно засилват и потискат квантовите флуктуации във вакуума, при което създават едновременно положителни и отрицателни енергийни импулси. Средната сума от тези енергийни импулси е винаги положителна, затова не нарушаваме законите на физиката.

През 1978 г. Лоурънс Форд от университета в Тъфтс изведе три закона, на които трябва да се подчинява отрицателната енергия. Оттогава тези принципи са предмет на интензивно проучване. Според първия закон количеството отрицателна енергия в импулса е обратнопропорционален на неговите пространствени и времеви параметри — т.е., колкото по-силен е импулсът отрицателна енергия, толкова по-кратко трае той. Така че ако създадем силен импулс отрицателна енергия, за да отворим дупка-червей, той ще трае изключително кратко време. Второ, винаги след отрицателния импулс следва по-силен положителен (така че сумата е положителна). И трето, колкото по-дълъг е интервалът между двата импулса, толкова по-силен трябва да бъде положителният импулс.

С оглед на тези общи правила може да се определят условията, при които лазерът или плочите на Казимир могат да произведат отрицателна енергия. Първо, можем да се опитаме да отделим отрицателния енергиен импулс от следващия го положителен, като насочим лазерен лъч към контейнер и затворим отвора му веднага щом отрицателният импулс влезе в него. В резултат на това в контейнера ще имаме единствено отрицателна енергия. По принцип по този начин могат да се извлекат огромни количества отрицателна енергия, следвани от още по-мощни положителни импулси (които се държат извън контейнера). Интервалът между двата импулса може да бъде доста дълъг, стига количеството положителна енергия да е голямо. На теория това, изглежда, е идеалният начин за генериране на неограничени количества отрицателна енергия за създаването на машина на времето или дупка-червей.

За съжаление има едно препятствие. Самият акт на затваряне на контейнера създава втори импулс положителна енергия вътре в него. Това означава унищожаване на отрицателния импулс, освен ако не се вземат някакви изключителни мерки. Това ще бъде едно от големите предизвикателства за бъдещата високоразвита цивилизация — да отдели мощната отрицателна енергия, без да предизвика вторичен положителен импулс, който да обезсмисли цялото начинание.

Тези три закона могат да бъдат приложени и към ефекта на Казимир. Ако създадем дупка-червей с размер един метър, трябва да концентрираме отрицателна енергия в ивица от не повече от 10^–22 метра (една милионна от размерите на един протон). И тук само високоразвита цивилизация би могла да създаде технологията, необходима за манипулирането на подобни невъобразимо малки разстояния или невероятно къси времеви интервали.

Десета стъпка — изчакване на квантови преходи

Както видяхме в 10 глава, изправените пред постепенното изстиване на вселената разумни същества могат да мислят по-бавно и да хибернират за дълги периоди от време. Този процес на забавяне на скоростта на мислене може да продължи трилиони и трилиони години — достатъчно дълго, за да настъпят квантови събития. Обикновено можем да отхвърлим спонтанното създаване на вселени-бебета и преходи към други квантови вселени, защото подобни събития са изключително редки. През петия етап от съществуването на вселената обаче разумните същества могат да мислят толкова бавно, че подобни квантови събития да станат нещо съвсем обичайно. Според собственото субективно време на съществата скоростта им на мислене ще бъде напълно нормална.

В такъв случай подобни същества биха могли просто да изчакат появата на дупки-червеи и квантови преходи, за да избягат в друга вселена. (Въпреки че съществата ще виждат квантовите събития, проблемът в случая е в това, че те са напълно непредсказуеми. Трудно бихте се преместили в друга вселена, ако не знаете кога точно ще се отвори порталът и накъде всъщност води. Съществата трябва да използват удобния момент да напуснат вселената веднага щом се отвори дупката-червей, без да имат възможност да анализират свойствата й.)

Единадесета стъпка — последната надежда

А сега да приемем, че всички бъдещи експерименти с черни дупки и дупки-червеи се сблъскат със следния неразрешим проблем — единствените стабилни обекти са микроскопични или със субатомни размери. Да приемем също, че пътуването през дупка-червей може да бъде непоносимо за телата ни, дори и да се намираме в защитен кораб. Най-различните предизвикателства като мощни гравитационни вълни, лъчение, отломки и т.н. се оказват смъртоносни. В такъв случай разумният живот от бъдещето ще има една-единствена възможност — да вкара в новата вселена достатъчно информация, за да пресъздаде своята цивилизация от другата страна на дупката-червей.

Когато се сблъскат с особено враждебна обстановка, живите същества понякога развиват необичайно оригинални методи за оцеляване. Някои бозайници изпадат в зимен сън. Някои риби и земноводни произвеждат подобни на антифриз химикали, които се смесват с телесните им течности и това им позволява да замръзнат живи. Гъбите избягват измирането, като се трансформират в спори. По подобен начин и човешките същества биха могли да открият начин да променят физическото си съществуване, за да оцелеят при пътуването до друга вселена.

Да вземем дъба, който разпръсва семената си във всички посоки. Тези семена са (а) малки, издръжливи и компактни; (б) съдържат цялата ДНК на дървото; (в) могат да се отдалечат от дървото майка; (г) съдържат достатъчно хранителни вещества, за да започнат процеса на регенериране на новото място; (д) поникват, като използват хранителни вещества и енергия от почвата. Бъдещите хора също биха могли да се опитат да подражават на природата и да изпратят своите „семена“ през дупка-червей, копирайки всички тези важни свойства благодарение на развиваните в продължение на милиарди години нанотехнологии.

Както отбеляза Стивън Хокинг, „по всичко личи, че квантовата теория позволява пътуване във времето на микроскопично ниво“^[12]. Ако е прав, представителите на високоразвитата цивилизация биха могли да решат да променят физическите си тела в нещо, което би оцеляло при мъчителното пътуване назад във времето или до друга вселена, смесвайки силиций и въглерод и свеждайки цялото си съзнание до чиста информация. Според последното ни предположение нашите изградени от въглерод тела са прекалено крехки, за да издържат физическите натоварвания на пътуването. Може би в далечно бъдеще ще можем да прехвърляме съзнанието си в роботи, да използваме заедно постиженията на генното инженерство, нанотехнологиите и роботиката. Днес това звучи фантастично, но след милиони или милиарди години то може да се окаже единственият начин за оцеляване.

Нашите потомци биха могли да прехвърлят своите мисли и личности направо в машини. Това би могло да стане по няколко начина. Може да се създаде сложен софтуер, който да е в състояние да дублира процеса на мислене и да създаде личност, идентична на нашата. Още по-амбициозна е програмата, предложена от Ханс Моравец от института „Карнеги-Мелън“. Той твърди, че в далечното бъдеще ще можем да възпроизведем неврон по неврон архитектурата на мозъците си в силициеви транзистори. Всяка невронна връзка на мозъка ще бъде заменена със съответен транзистор, който да дублира в робота функцията на клетката.^[13]

Тъй като гравитационните вълни и лъчението ще бъдат изключително силни, нашите потомци ще трябва да носят абсолютния минимум гориво, защита и хранителни вещества, необходими за пресъздаването на вида в новата вселена. С помощта на нанотехнологиите през дупката-червей биха могли да се изпратят микроскопични вериги в устройство, не по-голямо от клетка.

Ако дупката-червей е прекалено малка — с размерите на атом, — учените ще трябва да изпратят големи нанотръби, изработени от отделни атоми, в които са кодирани огромни количества информация, достатъчна за възраждането на вида ни от другата страна. Ако дупката-червей е с размерите на субатомна частица, ще трябва да се намери начин за изпращане на ядра, които да уловят електрони в новата вселена и да образуват атоми и молекули. А ако дупката-червей е по-малка и от това, може би ще се наложи използването на рентгенови или гама-лъчи с къса дължина на вълната, носещи инструкции за възстановяване на цивилизацията.

Целта на подобно предаване е произвеждането на микроскопичен „наноробот“ от другата страна на дупката червей, чиято мисия ще бъде да намери благоприятна среда за възстановяване на цивилизацията. Тъй като устройството ще бъде с атомни размери, то няма да се нуждае от огромни ракетни двигатели и резервоари гориво, за да открие подходяща планета. Всъщност нанороботът лесно би могъл да развие близка до светлинната скорост с помощта на електрически полета. Освен това той няма да се нуждае от животоподдържащи средства и други тромави устройства, тъй като основното му съдържание ще бъде чистата информация, необходима за възраждането на расата.

Щом намери подходящата планета, нанороботът трябва да създаде от ресурсите й фабрика, с която да произведе много свои копия и да изгради голяма лаборатория за клониране. В нея ще се произвежда необходимата ДНК, която ще се инжектира в клетките и ще започне процесът на регенериране на цели организми и видове. Клетките могат да се развият до получаването на възрастни индивиди със спомените и личността на оригиналните хора.

В известен смисъл този процес ще бъде подобен на инжектирането на ДНК (общото информационно съдържание на цивилизация от III или по-висш тип) в „яйцеклетка“, съдържаща генетичните инструкции за създаване на ембрион. „Оплодената яйцеклетка“ трябва да бъде компактна, издръжлива и подвижна, като същевременно съдържа цялата необходима за пресъздаването на цивилизацията информация. Типичната човешка клетка съдържа само 30 000 гена, подредени в 3 милиарда основни двойки. И тази сбита информация е достатъчна за възпроизводството на цяло човешко същество, използвайки ресурсите извън спермата (хранителните продукти, осигурени от майката). По същия начин „космическото яйце“ ще съдържа цялата информация, необходима за възстановяване на цивилизацията. Ресурсите за това (суровини, разтвори, метали и т.н.) ще бъдат намерени от другата страна. По този начин високоразвита цивилизация като тип IIIQ би могла да използва мощните си технологии, за да изпрати достатъчно информация (около 10²⁴ бита) през дупка-червей и да се прероди от другата страна.

Държа да подчертая, че всяка от описаните стъпки е толкова далеч от сегашните ни възможности, че трябва да се възприема като научна фантастика. Но след милиарди години за една изправена пред гибел цивилизация тип IIIQ това би могло да се окаже единственият възможен начин за оцеляване. Законите на физиката или биологията не съдържат нищо, което да попречи на подобно спасение. Искам да кажа, че гибелта на нашата вселена не означава задължително смърт на разума. Разбира се, ако прехвърлянето на разум от една вселена в друга, е възможно, това остава отворена вероятността живот от друга, изправена пред гибел вселена да се е опитал да се спаси в нашата собствена по-топла и гостоприемна вселена.

С други думи, вместо да бъде елегантен, но безполезен куриоз, общата теория на полето може в един момент да ни даде рецепта за спасяването на разумния живот във вселената.