Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за нредечы атмосферы, а потом завою — сг себе все околосолнечное пространство

К. Э. Циолковский

5.3.1. Техническая экспансия. Идея расселения человечества в космическом пространстве неоднократно высказывалась и подроб­но разрабатывалась К. Э. Циолковским. Эюй теме посвящены его книги «Грезы о Земле и небе», «Вне Земли», многочисленные ста­тьи и заметки (см., например, сборник,: Циолковский К Э. Жизнь в межзвездной среде. — М.: Наука, 1964). Идеи Циолковского, при­менительно к внеземным цивилизациям, были развиты в 1960-х годах известным американским физиком Ф. Дайсоном. Процесс ос­воения околозвездного пространства, по мысли Дайсона, в конеч­ном итоге, должен привести к созданию искусс гвенной биосферы вокруг звезды (сфера Дайсона) «Следует ожидать, — писал он, — что в пределах нескольких тысяч лет после вступления в стадию тех­нического развития любой мыслящий вид займет искусственную биосферу, полностью окружающую его материнскую звезду». Мы подробно обсуждали детали сооружения такой биосферы в § 1 12. Создание сферы Дайсона в огромной мере увеличит ресурсы циви­лизации и дасг ей возможность в течение MhoiИх столетий разви­вать производительные силы по экспоненте, как это происходит сейчас на Земле.

Для определенности рассмотрим цивилизацию, обитающую око­ло звезды солнечного типа. Тогда полное количество энергии, ко­торую перехватывает и может использовать для своих нужд цивили­зация, соорудившая сферу Дайсона, будет порядка 1026 Вт. Следо­вательно, цивилизация может экспоненциально наращивать производство энергии, по крайней мере, до гех пор, пока оно не достигнет этой величины. Если прирост производства энергии со­ставляет 1% в год (т. е. в 3 раза меньше, чем сейчас на Земле), и освоение околозвездного пространства началось после того, как энергетика КЦ дости] ла первого теплового предела = 1014 Вт, то экспоненциальный росг может продолжаться примерно в тече­ние 2800 лет. Далее, если принять, что родительская планета по размеру равна нашей Земле, а радиус сферы Дайсона составляет 1 а. е. (150 млн км), то се поверхность будет в 5,5-108 раз больше повер хности планеты. Следовательно, при одинаковой плотности насе­ления она позволит рассегить в 5,5-108 раз больше населения, чем на родительской планете. При экспоненциальном росте с тем же годовым приростом в 1% наполнение сферы Дайсона (до уровня плотности населения на планете) потребует 2000 лет. Но если ци­вилизация научится регулировать естественный прирост населения и установит его на уровне 0,72% в год, то полное предельное засе­ление сферьг Дайсона будет достигнуто через 2800 лет, т. с. одно­временно с достижением энергетического предела.

Возникает вопрос: а что будет дальше? Прошло около 3000 лет, и цивилизация вновь достигла предельных параметров своего раз­вития (правда, на гораздо более высоком уровне). Сможет ли она продолжать дальнейшее развитие в прежнем темпе? На первый B3i ляд, может показаться, что здесь нет никакой проблемы. Мы нео днократно подчеркивали ничтожные размеры планет (и планегных систем) по сравнению с безграничным Космическим Простран­ством. Стоит ли в таком случае беспокоиться* Разве не может циви­лизация, построившая сферу Дайсона, продолжить освоение кос­мического пространст ва? Что мешает ей своевременно приступить к сооружению подобных же сфер около других звезд, или соору­дить сферу Дайсона вокруг ядра Галактики, наконец, приступить к освоению других галактик? Пока мы рассматриваем только физи­ческие ограничения — как будто бы ничто не мешает. Если это так, то цивилизация может развиваться по экспоненте неопределенно долго, по крайней мере, в течение космологического масштаба вре­мени. И тем не менее такой вывод был бы слишком поспешным.

Отвлекаясь от конкретных деталей (все равно мы не сумеем по­стичь возможности Сверхцивилизаций), предположим, что КЦ после построения сферы Дайсона продолжает развитие экспоненциаль­но в том же темпе (с годовым приростом энерготики в 1%). Тогда приблизительно через 4800 лет (всего через 4800 лет!) производ­ство энергии возрастет в 1021 раз и сравняется с излучением всех звезд в наблюдаемой области Вселенной. Аналогичные цифры мож­но привести в отношении используемой массы и других парамет ров. Таким образом, даже Космос с его, казалось бы, безг раничны ми ресурсами, не может •- противостоять» экспоненте. Экспоненци альный рост, будучи ничем не ограниченным, даже при весьма умеренных темпах, очень скоро привел бы к исчерпанию ресурсов Метагалактики.

Ясно, что как бы ни была велика сфера деятельности цивилиза­ции, если она пространственно ограничена, то при экспоненциаль ном росте ресурсы ее быстро исчерпаются. Ну, а если сфера дея­тельности цивилизации непрерывно расширяется — как обстоит дело в этом случае? Опять может показаться, что, поскольку в рас ширяющейся сфере все ресурсы непрерывно увеличиваются, то эк споненциальный рост может продолжаться сколь угодно долго. Но это заключение ошибочно. Оно было бы справедливо в открытой Вселенной, если бы скорость экспансии цивилизаций могла нео­граниченно увеличиваться. Но поскольку мы рассматриваем техни­ческую экспансию в трехмерном физическом пространстве — это невозможно. Скорость экспансии, во всяком случае, не может пре­вышать скорость света, а практически она ограничена некоторой предельной величиной, меньшей скорости света.

Представим себе такую «расширяющуюся» цивилизацию Пол­ное количество вещества, которым она располаг «ет, равняется р V, а полное количество энергии рc2V, где V— объем сферы, р — сред­няя плотность вещества в ней, с — скорссть света (рс2 — обьемная плотность энергии). Для того чтобы цивилизация могла развивать­ся экспоненциально, объем сферы должен увеличиваться по экспо­ненте. Значит, и радиус ее сферы, и скорость се расширения тоже будут расти экспоненциально. После того как скорость достигнет предельного значения, дальнейшее расширение сферы будет про исходить при постоянной скорости, радиус ее будет расти пропор­ционально времени /, а объем — пропорционально /3. Соответ­ственно, пропорционально /3 будут возрастать масса и энергия, воь леченные в сферу технологической деятельности КЦ[199]. Значит, экспоненциальное развитие ее станет невозможным. Теперь она бу­дет развиваться (т. е. показатели ее будут расти со временем) не бы­стрее, чем T3. Возникает вопрос: как долго будет продолжаться экс­поненциальная стадия, и насколько цивилизация успеет распрост­раниться до ее прекращения?

Пусть показатели развития цивилизации растут экспоненциально с от­носительным годовым приростом а. Это значит, что объем сферы увели

I (IV • D

Чивается е тем же годовым приростом: —- а, А ее радиус К возрас-

А DR а г.

Тает с годовым приростом, т. е. . —- = Отсюда следует, что пре-

3 R clt 3

Дельный радиус

Я„р = 3Ч.; 12)

A v

Р —- предельное значение скорости экспансии КЦ. Время с момента начала экспансии до достижения предельной скорости (критическое вре мя):

(5.13)

3.

Ткр = —In

V А

ARu

/?„ — начальный радиус, с которого начинается экспансия. Примем, что предельное значение скорости экспансии составляет одну треть скорое ти света (Кпр = с/3). Если мы будем выражать врем* в годах, а расстоя­ние — в световых годах, то в этих единицах с = L, и выражения (5 12), (5.13) принимают вид

Япр=1: (5 12а)

1 а

Т =—1п [ . (5.1 За)

Р а аКц

Полагая, что начальный радиус равен 1 а. е., а предельная скорость составляет треть скорости света, полу шм значения предельно! о радиуса и времени его достижения, приведенные в нижеследующей таблице:

Мы видим, что при медленных темпах роста для достижения пре­дельной скорости требуется много времени, и цивилизация успева­ет расшириться до значительных размеров. При больших а сфера расширяется очень быстро, предельное значение скорост и достига­ется спустя малое время после начала экспансии, а экспоненциаль­ная стадия заканчивается при небольшом размере сферы (напри­мер, при а = 0,03 предельный радикс составляет всего 33 св. лет!).

Отсюда, между прочим, следует, что приведенный выше пример с Метагалактикой носит чисто иллюстративный характер. Он пока­зывает, какого масштаба может достижуть производство энергии через 4800 лет при ежегодном приросте в 1%. Но при этом остает­ся открытым вопрос, как обеспечить такой прирост энергии. Если пытаться сделать это за счет экспансии, то, чтобы цивилизация Moi — Ла экспоненциально расшириться до размеров Метагалактики, еже­годный прирост а не должен превышать 10"9, и на экспансию при таком темпе роста уйдет около 100 млрд лет

В связи с этим следует также сказать о некоторых заблуждениях, свя­занных с суперцивилизациями. Напомним, что Н. С. Кардашев разделил все цивилизации по уровню их энергетического потенциала на три типа. К I типу он отнес цивилизации с уровнем энергопотребления, близким к земной цивилизации, т. е. порядка 1013 Вт. Этот уровень близок к «теп­ловому пределу» для Земли. Увеличив его на 1-2 порядка, мы можем понимать под цивилизациями I типа планетные цивилизации, развиваю­щиеся на своих родительских планетах Ко II типу он отнес цивилизации с уровнем энергопотребления порядка 1026 Вт (вероятно, их можно отож­дествить с дайсоновскими цивилизациями, использующими вею энергию своей звезды). И наконец, к III типу он отнес цивилизации, энергегичес кий потенциал которых составляет 1037+1038 Вт, что сопоставимо с мощ­ностью излучения целой галактики На этом основании под цивилизацг ей III типа часто понимают цивилизацию, которая якобы «освоила всю галактику». Более того, hcxojW Из приведенной Кардашевым временной оценки для достижения уровня КЦ III типа — несколько тысяч лет — принимают эту оценку за время освоения галактики. При этом допуска ются сразу две неточности.

Во первых, цивилизация, распространившаяся иа всю галактику, неиз­бежно теряет свое единство, она перестает существовать как единая сис­тема. Ведь в единой системе время взаимодействия между ее частями (пс редача информации об их состоянии и регулирующие воздействия) не дол жны превышать характерное время изменения самих частей. Но для системы, сопоставимой по размерам с галактикой, время взаимодействия достигает 10[200]Лет, а характерное время изменения составляющих ее час­тей (околозвездных цивилизаций), которое можно сопоставлять с перио­дом удвоения, — порядка 102 лет При таких условиях управлят ь отдельны­ми частями «галак гической империи» будет совершенно невозможно296

Второе заблуждение связано с временем освоения галактики. Прове­денный Кардашевым расчет показывает, за какое время производство энер гии при принятых темпах роста (1% в год) достигает уровня 1037-^-10ад Вт. Но опять-таки в рамках этого расчета ничего не говорится о конкрет­ном механизме достижения таких мощностей, о конкретной модели ци­вилизации III типа. Впоследствии Кардашев указал на возможные моде ли цивилизации III типа: сфера Дайсона вокруг ядра галактики или ква­зара, радиусом несколько световых лет, а также вращающийся диск размером несколько десятков парсек с общим энерговыделепием 1012 свстимостей Солнца (см § 1.12). Если же говорить об экспансии циви­лизации в космическое проетранст во, то, как видно из приведенной таб лицы, экспоненциальное расширение до размеров галактики (10s ев. лет) возможно при годовом приросте не выше, чем 0,001%, и время экспан­сии составляет не несколько тысяч, а около 7 млн лет.

Из таблицы 5.3.1. видно, что при годовом приросте больше 1% длительность экспоненциальной стадии ткр не превышает несколь­
ких тысяч лет — срок совершенно ничтожный по сравнению с кос­мологическим масштабом времени. Итак, существуют ограничения, препятствующие безграничному (даже не безграничному, а просто длительному) экспоненциальному росту цивилизаций, причем они начинают сказываться очень скоро после вступления цивилизации в технологическую фазу развития.

Экспоненциальная стадия встречается во многих явлениях при­роды (размножение бактерий в благоприятной среде, разрастание числа нейтронов в цепной реакции и, возможно, даже в эволюции самой Вселенной). По существу, она носит «взрывной» характер и является временным переходным этапом. По мере исчерпания ре­сурсов экспоненциальный рост замедляется, и процесс переходит в стадию насыщения или спада. Совершенно очевидно, что для циви­лизаций, развивающихся на своих планетах, экспоненциальная ста­дия не может длиться очень долго: неизбежно ограниченные ресур­сы площади, вещества и энергии должны быстро исчерпаться при таком развитии. Выход в Космос дает возможность удлинить экспо­ненциальную стадию, но, как мы видели, не намного.

Конечно, ограниченность экспоненциальной стадии вовсе не озна­чает, что должен наступить конец развития или упадок цивилизации. Просто сама эта стадия — явление временное, и по окончании ее дол­жен измениться характер развития. Мы видели, что в случае экспан­сии в космическое пространство экспо­ненциальное развитие сменяется степен­ным, по закон)’ /3. При этом скорость экспансии остается постоянной. Экстен­сивный характер развития сохраняется, но теперь оно протекает не столь бур­но. Темпы развития, темпы освоения вещества и энергии определяются ско­ростью экспансии цивилизации.

В качестве иллюстрации рассмотрим следующий умозрительный пример (рис.5.3.1 ). Пусть в Галактике существует некая цивилизация, достигшая уровня раз­вития, при котором становятся возмож­ными полеты к ближайшим звездам. Такие полеты не требуют достиже­ния релятивистских скоростей и поэтому их возможность не вызывает сомнения. Пусть в некоторый момент времени цивилизация посылает несколько экспедиций на соседние звезды, расположенные внутри сфе­ры радиусом 10 св. лет, у которых обнаружены планеты с пригодными
для жизни условиями. В сфере радиусом 10 св. лет можно ожидать не­сколько подобных звезд. Прибыв на место назначения, экипаж каждого корабля высаживается на соответствующей планете и приступает к ее колонизации, а в дальнейшем, возможно, к сооружению сферы Дайсона вокруг звезды. Конечно, предполагается, что в колонизируемой планет ной системе нет разумных существ. По истечении определенного време­ни, ссажсм 1000 лет (учитывая современные темпы развития человече­ства этот срок можно считать приемлемым), каждая колония разовьет достаточные производительные силы и будет способна сама послать экс­педиции иа соседние звезды Объектом новых экспедиций будут планет пые системы, расположенные в сферс радиусом 20 св. лет от исходной родительской звезды (точнее, внутри шарового слоя с радиусом от 10 до 20 св. лет). Спустя 1000 лет их потомки оснастят экспедиции к новым мирам и т. д. Получается, что от исходной точки очаги цивилизации рас­пространяются подобно сферической волне со скоростью 10 св. лет за 1000 лет времени (скорость экспансии цивилизации 0,01 с). Таким обра­зом, за несколько миллионов лет вся Галак гика будет освоена выходцами из материнской цив:тпизации.

Вновь мы получили, что время освоения Галактики, по косми­ческим масштабам, совершенно ничтожно. И вновь становимся пе­ред альтернативой: стабилизация или дальнейшая экспансия (теперь уже на всю Метагалактику, чго потребует времени, сопоставимого с возрастом Вселенной). Но теперь пора вспомнить, что до сих пор мы имели в зиду лишь физические ограничения и неявно предпола­гали, что рассматриваемая цивилизация — единственная во Вселен­ной Если же допус гить. что в Галак. ике одновременно существуют множество цивилизации, и каждая из них развивается по рассмот­ренному сценарию, то, чтобы избежать столкновения, цивилиза­ции будут вынуждены поделить всю Галактику на «сферы влияния». Если в Галактике существуе., например, 106 цивилизаций, то раз­мер сферы свободного разгмтия для каждой цивилизации будет порядка нескольких сотен световых лет.

Впрочем, сценарий развит ия, связанный с экспансией, вообще, является сомнительным. Кардашев, например, подчеркивая, что цивилизации III типа долэкиы быть очень компактными объектами (так как только в этом случае может быть обеспечен быстрый и эф­фективный обмен информацией между отдельными часгями КЦ), высказывает мысль, что молодые развивающиеся цивилизации дол­жны стремиться к объединению г более развитыми. Увеличение объема кибернетически невыгодно — считает он Вместо экспансии должен протекать противоположный процесс — объединение ци­вилизаций в компактную систему.

Следует также обратить внимание на экологическую и этическую сторону проблемы. В § 1.12, посвященном описанию возможной астроинженерной деятельности КЦ, мы уже отмечали, что соору жение сферы Дайсона и другие планы радикального переустрой сгва планетной системы могут привести к серьезным экологичес­ким последствиям. Человечество накопило достаточный негативный опыт, свя 1анный с пренебрежением экологическими проблемами на Земле, с вмешательством в среду обитания, попытками перестро­ить ее на свой лад. В настоящее время наблюдается рост экологичес­кого сознания человечества. Можно думать, что наши действия в будущем будут более разумны как в отношении биосферы, так и в отношении космической среды обитания. Тем более, это можно отнести к высокоразвитым цивилизациям.

Надо также име1ь в виду, что все планы «освоения космического пространства» исходят из представления, что в каждой планетной системе имеется лишь одна обитаемая планета, жители которой воль­ны распоряжаться ресурсами всей планетной системы, перестраи вать ее по своему усмотрению. Но ведь это представление может оказаться ошибочным. В главе, посвященной жизни в Космосе, мы отмечали, например, возможность существования белково нуклеи­новой жизни в определенных слоях атмосферы Юпитера и других внешних планет. Сооружение сферы Дайсона вокруг Солнца резко уменьшило бы (или даже вовсе свело к нулю) поток солнечной ра­диации на эти планеты, что привело бы к гибели на ней жизни. А каковы могут быть последегвия переустройства планетной системы дня форм жизни, имеющих иную химическую и физическую при роду (например, для обитателей межпланетной среды)? Мы даже отдаленно не можем представить себе таких последствий. «Рассмат­ривая все окружающее с точки зрения человеческого сознания, — пишет Н. А. Уранов, — человечество ограничило свое восприятие Космоса. Если люди, например, говорят о жизни на дальних ми pax, то они имеют в виду существование гам именно человеческой жизни; когда люди воображают посещение своей планеты предста­вителями инопланетной цивилизации, они одевают их в скафанд­ры и придают их телам свои человеческие формы Между тем, каж­дое космическое гело имеет свои формы жизни, и разнообразие этих форм беспредельно». Далее он пишет: «Идущий путем Бес предельности не мечтает размножить человечество до такой степе­ни, когда, пожрав все ресурсы Земли, оно будет вынуждено искать их на дальних мирах. Все дальние миры есть дома, где обитают свои человечества. Грабить эти дома ради своего бессмысленного бес­предельного размножения есть перенесение захватнических, i раби — тельских тенденций с планеты в Космическое Пространство. Зга тенденция антикосмична и, конечно, обречена на уничтожение. Но она характеризует качество «самостоятельного» обособленного пути нынешнего человечества». И если человечество, — добавим мы, — уже начинает преодолевать подобные заблуждения, то высокораз­витые цивилизации должны быть от них полностью свободны.

Можно думагь, чго высокоразвитые KJI opi анизуюг свою твор­ческую деятельность таким образом и в таких формах, чтобы не вступать в противоречие с установившимися космическими процес­сами, не нарушать гармонию Вселенной. Реализация этого пути тре­бует перехода от экстенсивного развития (характеризующегося ро­стом основных количественных показателей цивилизации) к интен сивному, когда внешние параметры развития КЦ стабилизированы на определенном уровне. Подобное развитие вовсе не означаег за­стой. Космическая цивилизаци:: представляет собой сложную са мсорганизующуюся систему, сложньгй организм, вьгполнягощий определенную функцию в Космосе. Но ни один организм не может расги (и не растет) безгранично. Он достигает зрелости и стабили­зируется. Если говорить о биологическом организме, то даже во время роста он находится в гармонии с окружающей средой, и эта гармония сохраняется Именно потому, что рост организма имеет свои пределы. (Только раковьге кле гки, неограниченно размножа­ясь, пожирают среду своего обитания,) Почему же цивилизация должна бьгть уподоблена раковой о. гухоли? Почему она не может развиваться подобно нормальному организму? Такое допущение было бьг полностью безосновательным. Если развивающаяся циви лизация какое то время находится в состоянии бурного количествен ного роста, то это не более чем временная стадия, характерная дагя любого растущего opi анизма. По окончании этой ст адии цивили зация неизбежно должна перейти в характерное для сложных сис­тем состояние гомеостатического равновесия с тонкой регуляцией основньгх процессов, с поддержанием жизненно важных парамет­ров в заданных пределах. Подобное состояние не будет ни застоем, ни упадком. Представлять его как застой или упадок может лишь гот, кто, по меткому вьгражениго С. Лема, «понимает Будущее лишь как увеличенное Настоящее».

Иногда приходится сталкиваться с такой аргументацией. Движу щей силой прогресса является конкуренция. Но она приводит к неограниченному, неконтролируемому росту, подобному тому, ко­торый переживает сейчас наша цивилизация Стабилизация будет означать «принудительное» ре1улирование, она приведет к уничто жению конкуренции, развитие лишится своей движущей сичы и на смену ему придет застой. Думается, что подобная аргументация свя­зана с абсолютизацией определенной фазы развития КЦ. Если мы вновь обратимся к организму (или самоорганизующейся системе) как модели цивилизации, то увидим, что между отдельными частя­ми такой системы, между различными органами нет никакой конку­ренции. Напротив, сложная, самоорганизующаяся система функ­ционирует на основе тонкого взаимодействия, тонкого согласова­ния функций различных ее частей. Значит, конкуренция как движущая сила развития — явление временное На смену ей должно прийти сотрудничество, согласованность, которые и обеспечат бо лее высокую фазу развития цивилизаций.

Надо также сказать, что гармония и сотрудничество вовсе не оз­начают прекращение борьбы и полный покой. В Космосе постоян­но противоборствуют две силы: сила разрушения, хаоса, проявля ющаяся в росте энтропии, и сила созидательная, стремящаяся вне­сти определенный порядок в хаотическую материю, создающая различные формы и структуры. Эту антиэнтропийную функцию выполняют Жизнь и Разум. Потому Космос постоянно сохраняет характер «поле состязания и борьбы… борьбы трудной и небезо­пасной, но стоящей усилий» (С. Лем). Прекращение количествен ною роста цлвнлизаций не означает ни конца развит ия, ни конца борьбы, которую ведет Разум со стихийными силами Природы. Изменится лишь характер творчества, и цивилизации, вместо того чтобы сооружать сферы Дайсона или «подсыпать» редкие хими­ческие элементы в звезды, чтобы обратить на себя внимание сосе­дей, — перейдут иа высшие планы творчества. Может быть, они бу­дут творить миры, звезды, солнечные системы, галактики, даже все ленные. Мы рассмотрим эти вопросы в следующем параграфе, а сейчас вернемся вновь к экспоненте.

5.3.2. Информационная экспансия в другие макромиры. Мы

Рассмотрели техническую экспансию цивилизаций во внешнее кос­мическое пространство и убедились, что она ограничена. Ссвое ние планетной системы позволяет поддерживать экспоненциальный рост экономики в течение нескольких сотен или нескольких тысяч лет (в зависимости от принятого темпа pocia). Но дальнейший шаг в межзвездное пространство оказывается по существу, бесполезным. Действительно, несмотря на то, что трудности подобной экспансии неизмеримо возрастают, она не позволяет получить существенный выигрыш во времени: время экспоненциального развития остается того же порядка — несколько тысяч лет, не более Как замечает в этой связи Г. М Идлис, игра не стоит свеч! Конечно, после окон­чания экспоненциальной стадии цивилизация может еще определен­ное время развиваться по более медленному степенному закону, диф­фундируя в пределах свободной от других цивилизаций области Галактики. Но и этот сценарий, как мы видели, маловероятен, осо­бенно если принять во внимание экологические и этические факто ры. На основании этих соображений мы пришли к выводу, что раз­вивающаяся цивилизация после относительно непродолжиiельно- го периода экстенсивного роста приходит в характерное для самоорганизующихся систем состояние гомеосгатического равно­весия и продолжает свое развитие, не нарушая гармонии с окружа ющей космической средой.

Однако здесь возникает трудност ь, связанная с реализацией по­знавательной деятельности КЦ. Эта функция для цивилизации яв­ляется основополагающей и, можно думать, что по мере развития КЦ она должна усиливаться Если на ранних стадиях развития ци­вилизация познает окружающий мир, чтобы обеспечить себе вы­живание в этом мире, то в дальнейшем она переходит «от познания ради жизни к жизни ради познания»[201]. Одной из форм познания является наука. Наука развивается экспоненциально, ее количествен­ные показатели для земной цивилизации в целом удваиваются в те­чение 10-12 лет-, опережая развитие мировой экономики. Похоже, что подобный закон развития науки внутренне присущ ей, заложен в ней самой и его невозможно избежать. Это связано с тем, что решение каждой фундаментальной научной проблемы неизбежно порождает несколько новых (минимум две проблемы). И эта диф­ференциация научных знаний осуществляется, несмотря на и наря ду с постоянно выраженной тенденцией к их интеграции. Г. М. Ид­лис видит глубинное обоснование этого закона в известной теоре­ме Геделя в математической логике

Как же обеспечить постоянное экспоненциальное развитие на уки? Ведь в конечном итоге для этого требуется соответствующее систематическое увеличение материальных и энергетических ресур­сов. И вот тут Идлис предлагает остроумное решение. Поскольку тривиальная космическая экспансия (во внешнее пространство) не обеспечивает, как мы видели, требуемой беспредельности экспонен­циального роста, цивилизации должны использовать нетривиаль­ный путь: из уже освоенных ими ограниченных пространственных областей они должны развиваться не «наружу», а «внутрь», в глуби­ны материи, в другие, соприкасающиеся с нашим миром квазизамк­нутые макромиры, используя в качестве «туннелей» для проникно­вения в эти миры элементарные частицы нашего мира.

Напомним, о чем идет речь. В § 4.1 мы упоминати о современ­ной концепции множественности миров-вселенных, согласно кото­рой каждый квазизамкнутый макромир, подобный нашей Вселен­ной, при наблюдении извне (из друг ого подобного макромира) представляется элементарной частицей этого мира, а сам этот мир, в свою очередь, является элементарной частицей первого мира. Получается система «взаимопроникающих» миров В Едином Веч­ном и Беспредельном Космосе содержится неисчислимое множе­ство таких миров-вселенных, и каждая частица любого такого мира потенциально содержит — в себе весь структурно неисчерпаемый ма­териальный Космос.

По мысли Идлиса, высокоразвитая космическая цивилизация, воплощающая в себе Высший Разум, осознав преходящее значение тривиальной космической экспансии (во внешнее пространство), становится на путь космологической экспансии в другие квази­замкнутые миры, потенциально содержащиеся в элементарных ча­стицах данного мира. Для этого Она должна проникнуть «вов­нутрь» соответствующих элементарных частиц. Естественно, воз­никает вопрос: каким образом цивилизация со всем своим населением и технологией может проникнуть через «микрогун — нель» размером 10"13 см?! Идлис считает, что речь может идти толь­ко об информационном проникновении, которое, вероятно, осу­ществляется со скоростью света. При этом благодаря неисчерпае­мому множеству таких макромиров может быть обеспечено неограниченное экспоненциальное развитие с любым заданным временем удвоения X, хотя в пределах каждого конкретного мак­ромира размер колонизуемой области ост ается малым (М < ст). Эт о, в свою очередь, обеспечивает информационную целостность ци­вилизации в пределах каждого осваиваемого мира. Неограничен­но продолжаясь, этот процесс должен привести к беспредельному развитию Разума, напр авленного на познание действительности. В конце концов, подобная Сверхцивилизация «получает возмож­ность неограниченно совершенствоваться уже без эспоненциаль — ного роста своей энергетики».

На основании развитой концепции Идлис пришел к вьгводу, что жи шь на Земле, по всей вероятности, «возникла не случайно, а в результате разумной деятельности (или информационного проник­новения ) некоторой неизмеримо более развитой сверхцивилизации» из соседнего квазизамкнутого макромира[202]. Эта мысль представ­ляется очень интересной и плодотворной. Она интегрирует, с од­ной стороны, идеи С. Аррениуса о переносе жизни, К. Э. Циол­ковского о посеве жизни, Ф. Крика и Л. Оргела о направленной панспермии, а с другой стороны, — идею Тейяра де Шардена о том, что «Земля несла в себе пре, (жизнь врожденно».

Возможно, концепция Идлиса не во всем соответствует действи­тельности. Но она привлекательна тем, что вводит в рассмотрение принципиально новьгй подход: не вширь трехмерного физическо­го пространства, а в глубь материи в другие взаимосвязанные про ст ранет венные мирьг, и не путем физического взаимодействия, а в виде «информационного проникновения». Двигаясь в этом направ­лении, мьг, возможно, придем к другим пространственным измере­ниям и к более тонким формам материи, лежащим за пределами физического вакуума, т. е. к той Действительности, которую пред­стоит изучать Науке Будущего.

Возвращаясь теперь к вдохновенным словам К. Э. Циолковско го, которьге мьг взяли эпиграфом к этому ггараграфу, можно ска зать: да, человечество не останется вечно на Земле; придет время, когда оно выйдет на просторы Солнечной системы и проникнет в дру1 ие пространственно временные мирьг. Но, вопреки нашим се­годняшним представлениям, это будет происходить не с помощью I ромо^дких машин, а на крыльях Человеческой мьгели.

Мы обсудили простые соотношения, описывающие рост двух важнейших показа­телей развития нашей цивилизации — энергетики и народонаселе­ния Этот приближенный подход позволяет осознать и прочувство вать те проблемы, с которыми сталкивается наша цивилизация и которые ожидают ее в будущем. Более строгое рассмотрение требу­ет учета многочисленных взаимосвязанных факторов, определяю­щих эво. (юцию современного технологическо] о общества. Начи­ная с 1970-х годов, прогнозирование будущего развития гемной цивилизации детально исследуется с помощью строгих магемати ческих моделей. Широкую известность получили исследования, выполненные упомянутой ранее группой «Римского клуба». Пер­вая публикация под названием «Пределы росту», подготовленная под руководством Денниса и Донеллы Медоузов, появилась в 1972 г.; год спустя был опубликован второй доклад «Римскому клубу» «Че­ловечество на перепутье», подготовленный под руководством М. Ме — саровича и Э. Пест еля. В СССР подобные работы проводились двумя научными коллективами, возглавляемыми В. А Егоровым и В. А. Ге­ловани. В США при участии рада правит ельсгвенных ор1анизаций подготовлен доклад «Глобальный 2000». В Вене с участием 17с [ран создан ^Международный инсгитуг системного анализа^, занимаю­щийся исследованием глобальных проблем современности. Мате­матически задача сводится к решению системы из многих тысяч дифференциальных уравнений, к созданию и использованию бан­ков данных. Такая задача еще в середине XX века была бы не­реальной. Но как только npoipecc вычислительной техники по­зволил, ученые взялись за ее решение. Каковы же результаты этих исследований?

Не входя в детали, отметим главные, на наш взгляд, результаты. Суть их в том, что если современные тенденции развития нашей цивилизации сохранятся, то уже в первых десятилетиях XXI века наступит критическая ситуация, вызванная истощением ресурсов, падением промышленного производства, резким сокоащением ко­личества пищи на душу населения при одновременном очень силь ном загрязнении окружающей среды. По существу, это будет озна чать, что современная техническая цивилизация перестанет суще ствовать. Мы не задрж иваем здесь кризиса культуры, но, по-види­мому, олно связано с другим: современное «потребительское» об­щество быстро идет к краху Озабоченные повседневными пробле­мами люди не вполне ясно осознают это. Одни страны благоден­ствуют, перевивают период относи гельной стабильности, изобилия товаров, роста производства при высоком уровне жизни населения. Это создает иллюзию благополучия Но оно держится на необхо­димости поддержания современных темпов роста производства, а именно такой рост неуклонно ведет нас к кризису. Другие, более бедные страны, прилагают огромные усилия, чтобы достичь уров­ня передовых, и, тем самым, лишь приближают трагическую раз­вязку.

Острота ситуации состоит в том, что «коллапс» должен насту­пить очень скоро, в первых десятилетиях XXI века. Поэтому, если бы цаже человечество знало, кал «повернуть» (или хотя бы приос­тановить) процессы, обладало бы средствами и волей для того, что бы осуществить поворот сегодня, — у нас просто не хватило бы времени, так как все негативные процессы обладают определенной инерцией, в сил)’ которой их невозможно остановить немедленно. Вот почему некоторые «благопршпные» модели «Римского клуба» и других научных коллективов, направленные на предотвращение ката­строфы, практически не могут быть реализованы. Например, одна из моделей предполагала прекращение роста населения с 1975 г. и стабилизацию промышленного производства с 1985 г. Эти сроки давно прешли, а тенденции развития остагсмся прежними.

Может возникнуть вопрос: почему мы не замечаем приближения катастрофы, если она столь близка? Отчасти это связано с «психо­логической оащитой», стремлением не обращать внимание на не­благоприятные факторы, не придавать им значения. Между тем, симптомы тяжкой болезни налицо. Они проявляются и в участив шихся экологических кризисах, и в стихийных бедствиях, и в гло­бальном изменении климата, и в усилении социальной напряжен ности на Земле (несмотря на ослабление угрозы термоядерной вой­ны). «Человечество, возникшее как часть биосферы, — пишет Шкловский, — вышло из равновесия с этой оболочкой Земли, что неизбежно должно привести его к критической ситуации…»29

Другая причина того, что мы все еще недостаточно осознаем надвигающуюся опасность (хотя, кажется, уже перестали от нее от-

294 Шкловский И С. Вселенная, жизнь, разум. — М.: Наука, 1987. С. 280.

16 -4147 Махиваться), состоит в свойствах самой экспоненты. Экспоненци­альный процесс развивается быстро, стремительно, лавинообраз­но, но вдали от критической точки (дажг на ближних подступах к ней) такой характер процесса внешне остается незаметным — толь­ко в «самый последний момент» катастрофические последствия ста иовятся ощутимы.

Это хорошо иллюстрирует известная математическая «дача: в банке сидят амебы и размножаются простым делением пополам, так что число амеб удваивается каждую минуту, спрашивается, через сколько минут банка заполнится наполовину, если известно, что полностью она запол­нится через чае? Сообразительный читатель без всяких вычислений ска­жет, что это произойдет через 59 минут, т е. за одну минуту до конца. Другой пример (кажется, он принадлежит экспертам «Римского клуба») связан е заболачиванием поверхности озера. Предположим, что процесс развивается экспоненциально, так что заболоченная площадь удваивает ея каждую неделю. Пусть процесс длится один год. За день до конца, когда озеро заболотится уже на 90%, трудно будет не обратить на это внимание Вероятно, люди забыот тревогу и попытаются предотвратить опасный процесс. Но за месяц до конца, когда озеро будет заболочено лишь на б%, вряд ли кто-либо придаст этому большое значение. Дгже за неделю половина озера еще будет чистой, там можно будет купаться и ловить рыбу Вспоминая, что год назад озеро было совершенно чистым и, следовательно, на заболачивание половины озера ушел почти год, люди могут посчитать, что и па вторую половину уйдет тоже год (линейная экстраполяция), и особенно беспокоиться не будут

Но вернемся к нашей планете. Казалось бы, очевидный путь вы­хода из положения — освоение космического пространства с его «неисчерпаемыми» ресурсами, размещение в нем энергетических установок, производства и населения (такие проекты, как известно, разрабатываются). Это могло бы если не снять, то хотя бы отодви­нуть кризис на несколько столетий. Но беда (а может быть, судьба человечес тва) в том, что на такой рывок в Космос у нас тоже уже не хватает времени. Экономика Земли похожа н? .яжело груженый транспорт, который на большой скорости мчится по бездорожью прямо к бездне Похоже, мы уже проскочили ту точку, где надо было свернуть, чтобы вписаться в «траекторию поворота», и затормо­зить мы ужр тоже не успеваем. Положение усугубляется гем, что ник го не знает, где находится руль и тормоз. Тем не менее и экипаж, и пассажиры настроены весьма благодушно, наивно полагая, что «когда понадобится», они разберутся в устройстве транспорта и смотут совершить необходимый маневр. Я не думаю, чго нарисованная кар­тина означает непременную Гибель человечества. Хотя тяжкие ис­пытания для нас, видимо, неизбежны. Если человечество сможет пройти через эти испытания, то характер развития нашей цивили­зации должен коренным образом измениться.

В какой мере все сказанное выше справедливо для других циви­лизаций? Нас интересуют прежде всего планетные цивилизации как возможные колыЬели разумной жизни во Вселенной. Величина энер­гии, которую получает от своей звезды планеит, находящаяся в ее «зоне жизни», не можег изменяться в очень широких пределах. Поэтому для любой планетной цивилизации расход энергии дол жен быть ограничен (вероятно, величиной порядка 1014 — н 1017 Вт). Численность населения также ограничена допустимой плотностью при заданной площади планеты и величиной энергопотребления на душу населения. Следовательно, развивающаяся цивилизация (осо­бенно, если она вступит в экспоненциальную фазу) должна столк­нуться со сходными проблемами. Если она вовремя осознает эти проблемы, сумеет найт и пути их решения, сумеет выработать соот­ветствующие регулирующие механизмы, то, вероятно, ей удастся стабилизировать численность населения своей планеты, ограничить на ней poci производства, энергопотребление и, тем самым, избе­жать катаклизмов, о которых говорилось выше. Такая стабилиза­ция совершенно необязательно означает застой, мы вернемся к это му вопросу позднее (в следующих параграфах). А сейчас отметим, что в этом случае дальнейшее экстенсивное развитие (если бы оно было необходимо!), в принципе, можно было бы обеспечить за счет — освоения окружающего космического пространст ва. Надежда на воз можность длительного экстенсивного развития часто связывается именно с выходом цивилизаций в Космос Насколько основательна такая надежда? К обсуждению этого вопроса мы теперь и перехо­дим.

Современное производ­ство энергии[193]По всему земному шару (точнее, вырабатываемая мощность) составляет около Ю10 кВт. За последние 200 лет произ­водство энергии росло экспоненциально с годовым приростом 3%. Если такой рост будет продолжаться в будущем, то примерно через 300 лет производство энергии достигнет величины Е0= 1014 кВт, т. е. сравняется с потоком энер1ии, поступающей на Землю от Солнца. Так как вся произведенная энергия, в конечном итоге, превращает ся в тепло, то это приведет к нарушению теплового баланса плане­ты и, как следствие, к ее перегреву со всеми вытекающими отсюда последствиями (таяние льдов, повышение уровня Мирового океана и т. д.). Для того чтобы этого не произошло, производство энер­гии должно быть 01раничен0, оно не может превышать предельно- то значения, составляющего определенную долю от величины Е(). Обычно считается, что предельное значение составляет 1% от пол­ной энер] ии, поступающей на Землю от Солнца. Более осторожная оценка составляет 0,1%. Соответствующие предельные значения производимой энер! ии: £] = 10п кВт и £2=Ю12 кВт. Назовем их первым и вторым тепловым пределом. Пепвый предел при темпах роста 3% в год будет достигнут через 77 лет, а второй — через 153 года. После дост ижения предела производство энергии должно бы ть стабилизировано па этом уровне.

Хватит ли энергетических ресурсов для достижения этих преде­лов? В настоящее время основным источником вырабатываемой энергии является химическое топливо: уголь, нефть, газ. По дан ным экспертов «Римского клуба»[194] запасы нефти и газа (с учетом пока еще не разведанных месторождений) истощатся к 2020 г., а запасов угля хватит на весь XXI век. Согласно В. С. Троицкому[195], с учетом вероятных запасов топлива, энергопроизводство может рас­ти с современным темпом вплоть до первого теплового предела; если затем оно будет стабилизировано на этом уровне, то запасов топлива всех видов (включая уран для атомных электростанций) хватит еще на 130 лет. Это время можно значительно продлить, если к момен ту истощения ресурсов будет освоена термоядерная энер­гия. При постоянном производстве энергии на уровне теплового преде та запасов водорода в Мировом океане (термоядерного го­рючего) хватит на сотни миллионов лег.

Другим практически неисчерпаемьгм источником является сол­нечная энергия. Очевидно, что использование этой энергии не при­водит к нарушению теплового баланса, так как часть радиации, изы­маемой энергетическими установками из солнечного потока, после переработки вновь превращается в тепло. При этом предполагает ся, что энергетические установки располагаются только на поверх­ности Земли. (Если расположить их в межпланетном пространстве, а затем ^экспортировать энергию на Землю по каналам СВЧ или другим способом, то это создаст дополнительный поток энергии на Землю и вновь приведет к эффекту перегрева.) Размещение сол­нечных энергетических установок на Земле, хотя и не нарушает ба ланса, тем не менее, тоже приводит к ограничениям в производстве энергии, ‘ли покрыть такими установками 1% площади Земли, то при преобразовании солнечной энерг ии в электрическую с КПД 10% общее количество вырабатываемой энергии составит 10-3 £„, т. е. будет на уровне первого теплового предела Е = 10’1 кВт. При покрытии 10% плогцади Земли производство энергии будет на уров­не второго теплового предела Е2 = 1012 кВт. Дальнейшее наращива­ние энергетических установок иск игочаег из нормального исполь­зования слишком большой процент площади Земли. Кроме того, это может привести к перераспределению энер! ии на планете и вы­зовет нежелательные изменения климата. Таким образом, при ис­пользовании солнечной энергии мьг, фактически, сталкиваемся с теми же пределами.

Подчеркнем еще раз, что ограничение производства энерг ии не связано с недостачей энергетических ресурсов, а вытекает из необ­ходимости сохранить глобальное равновесие природных процес­сов на Земле. В этом коренное отличие проблемы перег рева от про блемьг истощения недр Земли. Хотя обе они приводят к необходи­мости ограничить безудержный рост производства на земном шаре. Рассмотрим теперь рост народонаселения на Земле.

5.2.3. Рост народонаселения. Довольно очевидно, что абсолкн — ньгй прирост населения должен бьгть пропорционален численное ти населения. Если взятг какой-то однородный в демографическом отношении регион, то из двух пунктов этого региона прирост бу­дет выше там, где больше численность населения. Точно так же, чем больше численность населения в неко горый момент времени чем больше и прирост населения в этот момент. Статистика показывает, что абсолютный прирост (IN за небольшое время Dt равен

DN = aN dt. (5 6)

Внешне это выражение напоминает экспоненциальный закон (5.2), но надо иметь в виду, что экспонента получается из него толь­ко при условии а. = const. Относительный прирост населения а зависит от целого ряда фак. оров: биологических, географических, исторических, социально-экономических. Поскольку эти факторы, во всяком случае некоторые из них, меняются с течением времени, относительный прирост населения, вообще говоря, есть функция времени: а = а(г). Поэтому и закон роста народонаселения может отличаться от экспоненциального.

Как реально растет народонаселение па Земле, что i оворят стати стические данные? Согласно оценкам специалистов286, в очень дав ние времена — от 1 ООО ООО до 6000 лет до нашей эры — числен ность населения практически не менялась со временем, составляя 2 + 5 млн человек. Начиная примерно с 6000 г. дон. э. отмечается рост народонаселения. В период с 6000 по 3000 г. до н. э. численность населения составляла 5 + 20 млн чел., с 3000 по 2000 к. до п. э. — 20 40 млн чел., с 1000 г. до н. э. по 250 г. н. э. — 100 + 200 млн чел. и с 250 по 1500 г. н. э. — 300 + 400 млн человек. Конечно, эти оценки весьма приблизительные. Согласно справочнику Урланиса287, население мира составляло:

Более поздние данные можно найти в Статистических ежегод никах ООН288.

На рис 5.2.1 показано, как менялась численность населения Зем ли за период от 6000 г. до н. э. по настоящее время. По горизон-

ГтЛада И В., Писаржееский О Н Контуры крадущего — М.: Знание, 1965 С. 31.

"’Население мира / Под ред 1>. Ц Урланиса. — М.: Политиздат, 1965 С. 8. 2**Unitcd Natron? Statistical Yea. book

Тальмой оси отложено время /, по вертикальной — численность на­селения в логарифмическом масштабе (log N). Если бы население росло экспоненциально, то на этом графике мы должны были бы получить прям) ю линию В действительности линия, выражающая рост народонаселения со временем, начиная приблизительно со средины второго тысячелетия, заметно отклоняется от прямой, при чем она уходи г вверх все круче и круче. Колее детально это видно на

Рис. 5 2 2 Значит, относитель-

Рис. 5.2.2. Роет численности населения па Земле [28 7 288].

По горизонт альной оси годы, по вертикальной — численность иасслсния в логариф­мическом масштабе (log N)

Мографической ситуации: она характеризуется не только увели­чением абсолютной численности населения N, но и возрастанием среднегодовых темпов роста — возрастанием относительного при роста населения а. Как быстро возрастает прирост населения’1

В 1960 г. в журнале «Science» была опубликована статья трех авторов X. Форстера, П. Мора и J1 Эмиота, которая называлась «День Страшного суда: пятница, 13 ноября 2026 года»[196] . Исполь­зуя тщательно отобранные статистические данные, авторы показа

ГЛАВА 5 Эволюцш. космических цивилизаций 472 ——— ~

Ли, что относительный прирост населения растет так же быстро, как само население, т. е.

TOC o "1-3" h z сс(/) = agW(/). (5.7)

Подставляя это выражение а в (5.6), найдем:

DN = a0[N(t)]2dt. (5.8)

Чем объясняется такая зависимость, остается неясным. Выраже­нию (5.8) соответствует следующий закон роста народонаселения:

N(T)= ~ ~г~ г — (5.9)

<*„(/.-о

Нетрудно узнать в этом выражении уравнение гиперболы.

Следовательно, численность народонаселения изменяется по ги­перболическому закону. При 1 — U N(T) = т. е. население Земли должно достичь бесконечности! Когда наступит этот роковой мо­мент? Неожиданный результат состоит в том, что он совсем «не за горами». Coi ласно вычислениям авторов, это должно произойти в 2026 г., точнее = 2026,87 ± 5 ,5, если T отчитывается от начала новой эры.

Если величина определена, можно, откладывая по оси абсцисс зна­чения log(f„- /), а по оси ординат значения log N, построить график зависимости (5.9) в виде прямой линии с отрицательным наклоном (-1) При T —¥ Tt (/»- T) —¥ 0, и прямая линия устремляется в бесконеч­ность.

Момент /„ на графике определить невозможно, ибо при T — Tt

LOg(/,-0 = -ос.

И. С. Шкловский29′ ташел убедительный способ наглядно про демонстрировать справедливость гиперболического закона, не зная зеличины /*. Обозначим величину 1 /N через у, тогда вьгражение (5.9) можно переписать в виде

Y = a0(t„-t). (5.10)

А это есть уравнение прямой. Следовательно, если мьг построим ■ рафик, на котором по горизонтальной оси отложит время /, а по вертикальной — величину у = 1//V, то мьг должны получить пря

2,0 Шкловский И. С Зселеиная, жизнь, разум. — М; Наука, 1965.

Мую линию. Рис. 5.2.3 иллюстрирует сказанное. Мы действительно получаем прямую линию причем статистические данные (точки на Iрафике) очень хорошо, почти без всякого отклонения, ложатся на эту прямую. При T = = 0. Следовательно, прямая пересекает ось абсцисс в точке, соответствующей T = T*. Таким образом, можно I рубо оценить этот момент прямо по графику как точку пересече­ния прямой линии с осью абсцисс, а более точно можно вычислить этот момент, например, методом наименьших квадратов. Для пря-

Мой, изображенной на рис. 5.2.3, критический момент соответ­ствует 2028 г.

Итак, в настоящее время население Земли растет по гиперболи­ческому закону. Но каковы границы его применимости?

Согласно С П. Капице[197], экстраполяция гиперболического за­кона в прошлое показывает, что он удовлетворительно согласуется с оценками численности населения на интервале времени порядка одного миллиона лет. Однако дальнейшая экстраполяция в про­шлое приводит к неправдоподобным и даже абсурдным результа­там так, согласно гиперболическому закону, в момент возникнове­ния физической Вселенной (около 20 млрд лет назад) на Земле уже жило 10 человек; а время возникновения первого человека (N = 1) Уходит в прошлое на 200 млрд лет, т. е. задолго до возникновения

ГЛАВА S Эволюция космических цивилизаций 474_____ _ ____

Земли, Солнечной системы и Метагалактики Ясно, что гипербо лический закон нельзя экстраполировать слишком далеко в прошлое.

С другой стороны, если бы гиперболический закон был сира ведлив вплоть до рокового момента T = /„, это бы означало, что численность населения за конечный промежуток времени увеличи­вается до бесконечности. Очевидно, это невозможно, ибо требует бесконечно быстрого прироста населения. Между тем годовой при­рост не может быть бесконечным, он ограничен естест венными био­логическими причинами (фертильноегь не может быть бесконеч­ной!), не говоря уже об экономических н социо культурных факто­рах. Отсюда следует, что гиперболический закон нельзя экстраполировать до значений, сколь угодно близких к При не­котором значении / < /* гиперболический закон роста теряет силу и Должен смениться новым демографические законом. Атак как зна­чение Lt близко к современному моменту, то смена демографичес­кого закона должна произойти в самое ближайшее время (а воз­можно, уже происходит).

На рис. 5.2.3 прямая линия построена по данным о численнос ти народонаселения до 1970 г., эти данные изображены па рисунке кружками, темные точки изображаю i более поздние данные, отно­сящиеся к 1987 и 1991 гг. Как видно, вплоть до начала 1990 х го­дов гиперболический закон все еще сохранял силу. Это связано с влиянием развивающегося мира. Для развитых стран мира прирост населения прошел через максимум и начал замедляться в середине XX века*92. Но динамика роста населения Земли определяется раз­вивающимися странами, а здесь прирост населения до последнего времени, видимо, все еще продолжал расти. Тем не менее ясно, что в ближайшее время ситуация должна измениться, и отклонение от ги­перболического закона для всего населения Земли станетощу гимым.

Какой закон должен прийти на смену гиперболическому? Смена закона может произойти либо вследствие катастрофы из-за слиш ком быстрого нарастания процесса, либо в результате плавного из­менения характера роста. Рассмотрим последний, более благопри­ятный случай.

Поскольку годовой прирост определяется разностью между рож даемосгыо и смертностью, его возрастание можег происходить либо за счет сокращения смертности, либо за счет увеличения рождаемо­сти (либо гго обеим причинам вместе). В последние ci о лет ия ос-

2,2 Капица С П. Цит раб Новную роль, по-видимому, играло сокращение смертности, вслед­ствие успехов медицины, санитарно-эпидемических и других меро­приятий Сокращение смерт ности, в целом, по всему земному шару перекрывает уменьшение рождаемости в «цельных (особенно в раз­витых) странах, так что естественный прирост населения на Земле возоастает со временем Менее ясно, почему он раст ет столь же ст ре­мительно, как само население, что собственно и приводит к гипер­болическому закону. Это пока остается 3ai адкой. Тем не менее мож­но заключи ть, что в пределе, когда смертность достигнет минималь­ной величины (например, смертность от болезней и несчастных случаев в детском и производящем возрасте будет пренебрежимо мала), а рождаемость установится на некотором оптимальном уров­не, определяемом совокупностью биологических, экономических и социо культурных факторов, —дальнейшее увеличение годового прироста прекратится, и население будет расти при постоянном годовом приросте, т. е. экспоненциально.

Эспоненциальное развитие также приводит г. бесконечной чис­ленности населения, но, в отличие от гиперболического роста, пе на конечном, а на бесконечно длительном интервале времени. Прак­тическое значение имеет вопрос о том, как скоро при экспоненци­альном росте население Земли достигнет критической плотности. Последняя не обязательно зависит от истощения ресурсов, но может определят ься социально-психологическими и иными факторами

Переход к экспоненциальному росту представляется наиболее естественным, ибо не требует никаких рейдирующих воздействий. Однако это не единственный и, возможно, вообще переали (усмый вариант. Существует ряд прогнозов численности населения Земли, в том числе официальные прогнозы ООН[198]. Они дают достаточ­но разнообразный спектр возможностей, включая неограниченный рост и деградацию (уменьшение численности населения), начиная примерно с середины XXI века. Наибольший интерес представляет упомянутая выше модель С. П. Капицы, которая приводит к стаби лизации населения.

С П. Капице, по-видимому, впервые удалось описать закономернос­ти роста народонаселения Земли на огромном промежутке времени от «происхождения человека» до наших дней, Длительность этого периода по данным современной антропологии около 4,5 млн лет. С П. Капица разделяет его на три эпохи, Ранняя эпоха А, когда население росло очень медленно, изменяясь от нуля пропорционально ctg /; основная эпоха В, когда имеет место гиперболический закон роста, при котором относи­тельный прирост населения а непрерывно увеличивается; и поздняя эпо­ха С, для которой начинает сказываться ограничение на относительный прирост а С. П. Капица показал, — по изменение численности население во все три эпохи может быть описано одной общей формулой и опреде­лил временные границы перехода от одной эпохи к фугой Эпоха А на чинается около 4,4 млн лет тому назад и длится 2,8 млн лет, около 1,6 млн лет тому назад она сменяется эпохой В, длящейся почти до современного момента, она охватывает палеолит, неолит и весь известный историчес кий период развития человечества. Переход к эпохе С падает на после­дние десятилетия XX века В эту эпоху население растет пропорциональ­но arcctg [(/*-/)/т]. При T —> оо численность населения стремитсу к не­коему предельному значению Nup. Для различных параметров модели Nllp Равняется от 10 до 25 млрд чел.

Модель Капицы дает весьма оптимистический сценарий разре­шения демографической ситуации на Земле. Однако имея в виду, что пока еще переход к стабилизации для всего земного шара не заметен, мы рассмотрим менее благоприятную ситуацию, когда после смены гиперболического закона некоторое время продолжает дей ствовать экспоненциальный закон роста. Как скоро в этом случае мы столкнемся с положением, когда вступят в силу ограничения, препятствующие дальнейшему экспоненциальному росту?

Выше мы видели, что производство энергии на земном шаре ог­раничено некоторой предельной величиной Епр, связанной с «эф фектом перег рева». После достижения этого предела энергетика дол­жна быть стабилизирована. Если население будет продолжать расти экспоненциально, то производство энергии на душу населения будет экспоненциально уменьшаться. Чтобы этого не произошло, числен­ность населения также должна быть стабилизирована. Если мы хо­тим обеспечить производство энергии на душу населения, по край ней мере, не ниже современного, то численность населения не долж­на превышать величины Nnp = £(ф/е0, где е0 — современное производство энергии на душу населения. Поскольку Еар заключено между Еу и Е2, то /Vlip заключено между Nt и N2, где /V] = Е^/г0, N2 = £2/е0. Принимая е0 = 2 кВг/чел., Ех = 10й кВт, Е2 = 1012 кВт, получим /V] = 50 млрд чел., N2 = 500 млрд чел. Эти величины мож­но назвать, соответственно, первым и вторым энергетическим пре­делом для населения.

Сможет ли Земля прокормить такое население? Фон Хорнер при — води^ такой расчет — 1 км2 суши, засеянной пшеницей (или другой столь же продуктивной куш гурой), при урожае 30 центнеров с одно­го гектара дает 11 ■ 108 калорий в год 11 лребноегь человека состав­ляет в среднем 9 -105 кал/год. Следовательно, 1 км2 суши может про кормить 1200 человек. Если предположить, wo вся поверхность суши превращена в культурную пашню, то она сможет обеспечить пищей 180 млрд чел. Эта величина находится как раз между первым и вто­рым энергетическим пределом для населения.

Помимо энергетического и пищевого, существует территориаль­ный предел Он связан с предельной плотностью населения. В на­стоящее время средняя плотность населения на земном шаре со­став тяет 36 человек на 1 км2 суши. В крупных городах, таких, как Москва, плотность населения около 10 тыс. чел. на 1 км2, это при­мерно на порядок выше плотности, соответствующей пищевому пределу. Если бы средняя плотность населения на Земле соответ­ствовала этой величине, вероятно, нормальное функционирование цивилизации было бы невозможно. В. С. Троицкий принимает пре­дельную плотность 50 чел. на 1 км2 земной поверхности (считая сушу и море). Это дает предельную численность населения на Земле 25 млрд чел. Трудно сказать, является ли принятая плотность допу­стимой.

Фон Хорнер обращает внимание на «эффект перенаселения», свя­занный с чрезмерно большой плотностью Он ссылается на исследование П. Лейхаузеиа и других ученых, занимающихся изучением поведения животных. Эти исследования показали, что недостаток жизненного про­странства приводит к существенному изменению поведения животных, к полному развалу их социальной структуры и образа жизни (взрослые особи перестают заботиться о детенышах, развиваются агрессивность, страх, злобность). Причем это вызвано ие недостатком пнщи, а именно недо­статком пространства. Недостаток пространства приводит к страдани­ям, которые не связаны с прямой угрозой от близкого соседства с силь­ными животными. Слабые животные страдают от перенаселения даже в том случае, когда они полностью защищены от них ширмами. Причем их страдания могут доходить до такой степени, что вызывают полное изме­нение характера и даже смерть. Для социальных животных, которые не могут жить в полном одиночестве, существует определенная оптималь­ная плотность. При превышении ее они могут адаптироваться к новым условиям, но только до тех пор, пока плотность не достигнет некоторой предельной величины, за которой разрушаются все социальные порядки и возобладает «неконтролируемая агрессивность». Лейхаузен называет этот предел «пределом терпимости*. В определенной мере все ска 1анное относится и к человеку (вероятно, в той мере, в какой на поведении человека сказывается его животная природа) Об этом свидетельствует роет преступности в крупных городах и другие социальные феномены. По мнению фон Хорнера, большая часть наших политических и соци­альных проблем связана именно с перенаселением, По видимому, у чело­века существует врожденный «предел терпимости», как часть нашего гепетического наследства. Противоречие, связанное с перенаселением, состоит в том, что человек для своей социальной жизни нуждается в больших городах, как центрах промышленности, торговли, науки и куль­туры. В то же время ссучивание людей в них приводит к перенаселению. Очень важно установить, какова оптимальная плотность и «предел тер­пимости» для человечества. Фон Хорнер полагает, что мы уже прошли этот предел

Как быс гро дос гигаюгея другие пределы, о которых говорилось выше? Это зависит от темпов роста народонаселения в будущем, а они определяются моментом, когда гиперболический закон роста сменится на экспоненциальный — Пусть это произойдет в момент Tc При значении годового прироста ас; тогда, начиная с этого момен та, рост народонаселения будет определяться выражением

N{t) = N(tc)e^u •>. (5.11)

На самом деле между гипербо [ическим и экспоненциальным за­коном должен существовать некий промежуточный переходный за­кон, когда а(/) растет вместе с /, по не столь быстро, как N(t). Однако для грубых оценок можно считать, что гиперболический закон пере ходит непосредственно в экспоненциальный при T = Tc. Выше мы от­мечали, чго гиперболический закон сохраняет силу вплоть до на­чала 1990-х годов Предположим, что «переход на экспоненту» про­изойдет в последнем десятилетии XX века. Примем для определенности, что момент /с соответствует 1995 г. Тогда N(tc) = 6,2 млрд чел., ас = 0,03 С этими параметрами первый энер­гетический предел /V] = 50 млрд чел. будет достш нут через 70 лет. Второй энергетический предел N2 = 500 млрд чел. — через 146 лет; пищевой предел 180 млпд чел. — через 112 лет и территориальный предел Троицкого 25 млрд чел. — через 46 лет.

Внимательный читатель, наверное, заметил, что время достижения энергетичеекчх пределов, тпя населения Nx и N2 практически совпадает е временем достижения теплового предела для энергетики Ех и Ег. Это понятно, ибо для принятого нами момента перехода от гиперболическо­го закона к экспоненциальному годовой прирост населения ас составля ег 3%, как и прирост производства энергии, тоже равный 3%. Если смена демографического закона произойдет позже, то прирост населения бу­дет выше 3%, и все названные пределы будут достигнуты раньте.

Вывод о том, что при экспоненциальном росте населения рано или поздно будут достигнуты предельные значения, является три­виальным. Поучительным и несколько неожиданным обстоятель­ством является то, что эти критические значения достигаются в срав нительно недалеком будущем. Учитывая современное очень неустой­чивое состояние мира, сомнительно, чтобы за остающийся короткий промежуток времени могли быть выработаны необходимые регу лирующие механизмы. Не следует. акже забь. вать, что мы рассмат­ривали благоприятный вариант смены демографического закона. Но нельзя исключить, что до «рокового дня» 1 иперболический рост народонаселения не успеет плавно смениться другим зако ном, и тогда человечество столкнется с очень тяжелой кризисной ситуацией.

Возникает вопрос: нельзя ли решить. пу проблему за счет расселения человечества в космическом пространстве? В начале 1970 — х годов в США группой инженеров и физиков из Принстона пол руководством О’Нейла был представлен тщательно разработанный проект сооружения поселе­ний для расселения людей в межпланетном пространстве На первой ста дин проекта предусматривается сооружение станции на 10 тысяч чело­век, стоимость ее оценивается в 100 млрд долларов, срок сооружения 10-20 лет. Если начать реализацию проекта немедленно, он может быть завершен во втором десятилетии XXI века, по пока этот проект еще находится па рассмотрении в НАСА. Следующая оадия проекта предус­матривает сооружение гораздо более крупных поселений на 40-50 млн чел, и для ее осуществления потребуются уже многие десятилетия. Это, действительно, впечатляющий, грандиозный проект1 По существу, он пред сывляет собой проектное воплощение мечты К. Э. Циолковского о со­здании «эфирных городов» в межпланетном пространстве Реализация этого проекта позволила бы практически прис гупитп к расселению че ловечества за пределами Земли. Но надо ясно представлять, что это не решает проблемы народонаселения на земном шаре

Действительно, уже к середине 1990-х годов абсолютный прирост населения составил около 180 млн чел. в год или около 500 тысяч чело век в день. Именно такое количество людей (полмиллиона человек!) пало Ежедневно расселять в космическом пространстве, если мы хотим ре­шить проблему народонаселения за счет Космоса Таким образом, одна или несколько станций первой очереди, даже если они будут построены в начале XXI века, не решат проблемы А к моменту сооружения косми ческих поселений торой очереди с населением 40-50 млн чел. ежегод ный прирост населения на Земле может превысить 1 млрд человек. Все это говорит о том, что проблему народонаселения, как совершенно спра ведливо подчеркивает фон Хорнер, надо решать здесь, на Земле (не пу­тем 6ei ства) и очень скоро. Столь скоро, что резерва времени у нас, по существу, уже нет

Мьг уже неоднократно встре­чались с экспонентой на страницах этой книги. Познакомимся с ней немного подробней.

Пусть некий показатель изменяется со ьременем экспоненциально:

QU) = Q0ea‘ —

В этом выражении е — основание натуралиных логарифмов, константа, равная 2,71828…, а — постоянная величина, имеющая размерность

— значение величины Q в начальный момент времени / = О В диффе­ренциальной форме экспоненциальный закон рос-а имеет вид

DQ — aQclt.

То есть абсолютное припащеиие ClQ величины Q за малое время Clt про порционально значению этой величины Qu) в рассматриваемый момент времени. Относительное приращение DQIQ = О.Dt, при <//=1 UQIQ= а. Следовательно, а представляет собой относительное приращение Q в еди­ницу времени. Величина а часто выражается в процентах, это может
быть годовой прирост производства угля, нефти и т. д Гели а « 1 (но только в этом случае!), вместо выражения (5.1) можно использовать фор­мулу сложных процентов:

») = GoO + ос)’ (5.3)

Важной характеристикой экспоненты является период удвоеиия. Это время, в течение которого экспоненциально возрастающая величина уве личивается вдвое Период удвоения т связан с относительным прираще нисм а:

1п2 0,693 /с т = = . (5.4)

А а

Так относительному приросту 1% в год соответствует время удвоеиия 69 лет, относительному годовому приросту 3% соответствует время удво­ения 23 года и т. д. С учетом времени удвоения выражение (5.1) можно переписать в виде

Q(T) = е0 2’л.

Рассмотрим накопление величины Q, возрастающей по экспоненци­альному .закону Пуст,) это будет население некоего вымышленного горо­да. Предположим, что он был основан 500 лет назад, население его в гот момент составляло 100 человек и с тех пор неуклонно увеличивалось с постоянным годовым приростом 2%. При таком темпе роста к настоя­щему времени оно достигнет 2,2 млн чел. Как будет увеличиваться насе леиие в будущем? Поскольку годовому проросту 2% соответствует время удвоения 35 лет, >то значит, что через 35 лет население города удвоится. То есть за 35 лет население увеличится на столько же, на сколько оно возросло за все 500 лег предыдущего развития! Следующие 35 лет оно вновь удвоится, и т. д. — таков характер экспоненты. Теперь представим себе, что мы, ие зпая истинного закона роста, хотим прогнозировать численность населения в будущем. Самое простое предположение, что население растет линейно со временем, увеличиваясь каждый год в сред­нем на 4000 человек (линейная экстраполяция). Тсяда в следующие 500 дет население возрастет на те же 2,2 млн чел, еще через 500 лет оно опять увеличится на 2,2 млн чел, затем через 500 лет — вновь на 2,2 млн чел и т. д. Таким образом, через 1500 лет население увеличится вчетверо. В действительности, при экспоненциальном росте с периодом удвоения 35 лет это произойдет всего через 70 лет. Разница между величинами 1500 лет и 70 лет характеризует ошибку прогноза при линейной экстра поляции. Дальше со временем эта ошибка будет быстро нарастать,

Развитие нашей технической цивилизации сопряжено с расходо­ванием энергии и различных земных ресурс ов: древесины, угля, неф] и, газа, железа, алюминия и т. д. Как бы ни была богага Земля, ясно, что ресурсы ее все-таки ограничены и со временем они долж­ны истощиться. Весь вопрос в том, ко! да это произойдет. Если это будет через миллионы лег, то мы можем не беспокоиться и не ду­мать сейчас об этом. Бесполезно (и даже самонадеянно!) пытаться решать проблемы столь далекого будущего. Кто знает, какого раз вития достигнет цивилизация к гому времени, какими возможнос­тями она будет обладать! Может быть, она освоит полностью бе­зотходную технологию и будет воспроизводить все необходимые ей ресурсы. А может быть… бесполезно гадать, что можс! быть че­рез миллионы лет.

Другое дело, если до истощения ресурсов остается немного вре­мени. Еще не так давно, в серецинс XX века, многие люди (не все, но многие), занимавшиеся прогнозами, были настроены довольно оптимистически. Это вызывалось тем, что, несмотря на интенсив­ную разработку полезных ископаемых и истощение некоторых ста­рых месторождений, постоянно открывались новые, более бога­тые месторождения, появлялись новые более выгодные источники энергии и, казалось, этому не будет коипа. Может быть, не всегда осознанно авторы оптимистических прогнозов, но существу, осно­вывались на «линейной экстраполяции» процессов. Но проблема в том, что развитие идет не линейно, а по экспоненте, следовательно, ресурсы истощаются гораздо быстрее. Чтобы показать, как «рлбо тает» экспонента, проведем несложный расчет. Общее количество вещества, которое перерабатывастся современным производством, составляет 1017 т. По сравнению с массой Земли (6 ■ 1()27 г) это со­вершенно ничтожная величина. Но она удваивается каждые 17 лег. Если процесс будет происходить в том же темпе, то менее чем за 1000 лет будет переработана вся масса Земли (!). Для цивилизации, сфера деятельности которой ог раничена ее планетой (о выходе в космос поговорим позднее), такая ситуация совершенно ггевозмож на Поэтому темпы роста со временем должны уменьшит ься Одна ко если экспоненциальный характер развития сохранится, то и при меньших темпах масса Земли будет исчерггана очень скоро (при еже 1 одном темпе роста 1% это произойдет через 4000 лет). Отсюда ясно, что экспоненциальное развитие не может продолжаться нео пределенно долго. Это — су. убо неравновесный процесс, и он мо­жс г предел авлять лишь временную стадию в развитии цивилизаций. Для земной цивилизации эта стадия должна прекратиться очень ско­ро. Чтобы яснее осознать суть проблемы, остановимся на двух важ­нейших показателях развития нашей цивилизации: рост народона селения и рост энергопот ребления Начнем с энергетики

При исследовании земного опыта главная проблема состоит в вы­делении наиболее общих тенденций развития, которые можно бьгло бьг распространить на другие цивилизации. Поскольку речь идет о попьгтке ггрогнозирования, здесь анализ возможного развития КЦ тесно соприкасается с футурологической проблематикой. Следует иметь в виду одну важную особенность приложения ц^угурологии к проблеме SETI. Она связана с глобально космической точкой зре­ния, при которой многие важньге детали развития человеческою общества не имеют сущесгвенного значения. Например, при изуче­нии энергетического потенциала цивилизаций можно не интересо­ваться деталями размещения энергетических ресурсов. Важно лишь
общее количество энергии, которое може. использовать технически разви им цивилизация, не входя в пр< пгиворечие с законами физики и не нарушая экологического равновесия. Точно так же при изуче­нии проблемы народонаселения многие важные для демографии вопросы, такие как: изменение соотношения между городским и сельским населением, миграция, изменение расового и националь­ного состава, особенности, относящиеся к отдельным регионам, и т. д. — в данном случае несущественны. Представляет интерес и имеет значение только общая динамика роста и ограничения гло­бально-космического порядка Аналогичный подход применяется иногда и в глобалистике Надо сказать, что исследования в области SETI в этом отношении опередили глобалистику примерно на де­сятилетие, хотя, конечно, они никогда не доводились до столь под­робных моделей, как это сделано в последней.

Хорошо известно, чго развитие земной цивилизации в совре­менную эпоху происходит экстенсивно. Оно сопровождается рос­том всех важнейших показателей развития: рост народонаселения, рост энергопотребления, накопление продуктов промышленного производства, накопление научной информации и др. Причем рос’, этих показателей происходит экспоненциально или даже быстрее, чем экспоненциально. К чему может привести такое развитие и как долго оно может продолжаться? Это в значительной степени опре­деляется свойствами экспоненты.

При анализе разумной жизни во Вселенной современная наука опе­рирует понятием «цивилизация»; равновеликое понятие «культура» почти не используется. Это отражает преимущественно технологи ческий подход к проблеме.

Под космической цивилизацией (КЦ) понимается любая циви­лизация во Вселенной, включая нашу земную цивилизацию. После­дняя, таким образом, рассматривается, как частное проявление об­щекосмического феномена, как одна из космических цивилизаций. Подобное рассмотрение очень важно и может оказаться весьма пло — дотворным для понимания природы нашей земной цивилизации, для понимания природы человеческой культуры. Что же таксе кос мическая цивилизация? Можно выделить три различных подхода к определению понятия КЦ. Самый общий, философский подход сводится к представлению о КЦ как о высокоор1 анизованной мате­рии во Вселенной. Это, несомленно, верно, но чрезмерная общность такого подхода не позволяет сделать каких-либо конструктивных выводов в отношении интересующих нас вопросов. Более плодотвор­ны два другп:: подхода: экстраполяциоииый и системный.

При экстраполяционном подходе космическая цивилизация пред­ставляется как нечто аналогичное нашей земной цивилизации: как обществе разумных существ, возникшее на каком-то космическом теле (или в какой-то космической среде), подобное человеческому обществу, но отличающееся от него по уровню технологического, намного и духовного развития. При таком подходе понятие КЦ тесно связано с понятием «разумное существо», которое, в свою очередь, нуждается в определении, особенно когда речь идет о вне­земном разуме. В этом слабость экстраполяционного подхода. Но достоинство его состоит в том, что он опирается на известное нам проявление феномена — человеческую цивилизацию, пытаясь на­щупать наиболее общие закономерности и прийти к обобщениям, справедливым д, гя других цивилизаций. Так, по мнению Э. С. Мар — каряна, суть цивилизаций состоит в способности живых разумных существ вырабатывать систему внебиологических по своему источ­нику средств и механизмов (таких, как материально-техническая база, язык, мораль, право, социальные институты и т. д.) для активной адаптации к среде и поддержания своей коллегивной жизни.

В. С. Троицкий подчеркивает, что понятие КЦ должно основы­ваться прежде всего на понятиях «жизнь» и «разум»[190]. Развивая оп­ределение А. А. Ляпунова, он рассматривает жизнь как высокоорга­низованное самовоспроизводящееся состояние материи, которое поддерживается благодаря обмену с внешней средой веществом, энер­гией и информацией (кодируемой состоянием молекул). Последнее справедливо, конечно, лишь для молекулярной жизни. На опреде­ленной стадии | азвития жизн — в сообществе живых существ возника­ет разум; он формируется в процессе труда и общественных отноше­ний и является, таким образом, социальной категорией. Характер­ной функцией разума является обмен информацией с внешней средой и между отдельными особями (индивидами4 Обмен информацией с внешней средой состоит в том, что живой разумный организм, полу­чая инфопмацию от внешней среды непосредственно через свои ре­цепторы (органы чувству или посредством технических устройств, анализирует эту информацию, делает определенные выводы и, соот — ветс гвенно, воздейст вует на среду Это воздействие, по сути, и есть процесс труда (мастным случаем котор< го является научный экспери­мент). Обмен информацией с внешней средой приводи^ к возникно­вению науки, техники, пр< таводства. «Все созданное человеком во внешнем мире, — пишет Троицкий, — является зафиксированным результатом обратного потока информации от субъекта к объекту или, иначе говоря, материализованной информацией»279. Посколь­ку речь идет о сообществе разумных существ, взаимодействие с внеш­ней средой осуществляется путем коллективных действий членов со­общества. А это невозможно без обмена информацией межд) ними Обмен информацией «ежду индивидами идет как обмен понятиями без их материализации. (Причем сами понятия формируются в про­цессе коллективною взаимодействия с внешней средой.) Так возни­кает боже высокий уровень обмена информацией по сравнению с живыми системами — переход от кодированид информации состоя­нием молекул к кодированию с помощью абстрактных понятий. Это важнейшее свойство разума. Троицкий определяет его, именно, как способность живой материи к обмену информацией, кодируемой с помошью абстрактных понятий.

В сообществе разумных существ, благодаря их социальной дея­тельности, осуществляется обмен вещества, энергии и информации как с внешней средой, так и внутри самого сообщества. Это позво­ляет подойти к понятию «цивилизация». Согласно Троицкому, Цивилизрция — организованная, самоуправляемая общность бот — Шого чиста разумных существ, использующих обмен информации, энергии и массы для поддержания своей коллективной жизни и прогрессивного развития. «Циви. (изация — это определенная сту­пень организации разумной жизни, по существу новый живой орга­низм, состоящий из множества особей, образующих социальну ю форму движения материи, социальный разум»280. В отличие от био­логического организма обмен внутри цивилизации (и ее обмен с внешней средой) определяется не биохимическими, а социальными закономерностями Такое представление о цивилизации перекли

274 Цит. работа С. 9. 2™ Там же. С. 11.

Кается с некоторыми философскими идеями прошлого, в частно­сти, с идеями немецкого физика, психолога и философа Г. Т. Фех — нера (1801-1887), который считал, wo Земля должна иметь кол лективное сознание, слагающееся из сознания огде гьных живых су­ществ, обитающих на ней, но стоящее на качественно более высоком уровне. Близко это и к идеям В И. Вернадского о ноосфере. При­менительно к КЦ такое представление о цивилизации как о едином opi анизме, обладающем единым коллективным сознанием, единым коллективным разумом, очень важно, ибо в отношениях с другими цивилизациями КЦ выступает, именно, как единый организм. В этом смысле (но только в этом смысле!) нет принципиальной разницы между Сообществом разумных существ и Мыслящим Океаном С, Jle — ма или Мыслящим Облаком Ф. Хойла.

Изложенная концепция Троицкого, наряду с экстраполяцион — ным, содержит и черты системного подхода При системном под­ходе КЦ рассматривается как некая сложная структура или система, обладающая определенными функциональными свойствами.

В качестве таких свойств различными авторами назывались: 1) спо­собность к целенаправленным действиям; 2) активное преобразование окружающего мира, способность создавать и совершенствовать условия своего развития, способность преобразовывать самое себя; 3) накопле­ние и отбор информации, способность анализировать прошлое, настоя­щее и будущее, вырабатывая сохраняющие и прогнозирующие реакции, 5) способность к абстрактному мышлению, к построению модели мира с помощью абстрактных понятий — Перечисленные свойства, несомненно, в какой то степени характеризуют космические цивилизации, по взятые в отдельности они не являются специфическими для КЦ. Например, на копление и отбор информации, выработка сохраняющих (и отчасти про гиозирующих) реакций свойственна каждому живому оритнизму. Мно­гие животные способны к целенаправленным действиям. Способность преобразовывать самое себя в ходе биологической эволюции свойствен на биологическому виду Система живых организмов активно (хотя и неосознанно) преобразует окружающий мир А ЭВМ оперирует абст­рактными категориями.

Следовательно, задача состоит в том, чтобы определить сово­купность функциональных свойств, которую можно было бы счи­тать достаточной для определения КЦ. При этом важно указать и масштаб деятельности такой системы.

Разумеется, дать исчерпывающее определение КЦ в виде точной формулировки очень сложно (а яямкет быть, и невозможно). В ка­честве некоторого приближения можно было бы принять такое определение: КЦ — сложная, высокоорганизованная система, дей­ствующая в масштабе не менее планетарного, способная к целенап­равленным действиям, способная познавать окружающий мир (и самое себя), г. е. строить модели мира с помощью абстрактных по­нятий, используя результаты познания в целях дальнейшего совер шенствования системы.

Как же установить, что система относится к классу КЦ? В каче стве мыслимого тест а можно использовать критерий диалога, коте рый предлагался в связи с проблемой «машинного разума». При менительно к нашей проблеме, этот критерий можно было бы сфор мулировать следующим образом: будем считать, что две сложные, высокоорганизованные системы, действующие в космическом мас­штабе, относятся к классу КЦ, если они (или какие то из их подси стем) потенциально способны, хотя бы в определенных условиях (например, при непосредственном контакте) и после надлежащего обучения, обмениваться смысловой, содержательной информаци­ей, вести диалог на абстрактные темы, в частности, о своем пони мании, о езоей модели окружающего мира (и их самих как части этого мира). В более узком смысле, применительно к задаче обна ружения ВЦ, под цивилизацией можно понимать космическую сис­тему, способную к целенаправленной передаче информации по ка налам связи. Вопрос о се субстрате, структуре, ор! анизации и дру­гих свойствах, с эгой точки зрения, не имеет существенного значения. Такой узкоутилитарный подход дает определенное основание для построения теории SETI/CETI, однако он ост авляет а стороне мно­гие важные вопросы.

Можно думать, что элементом цивилизации как системы явля­ются относительно автономные (и тоже достаточно сложные) под системы — отдельные «индивиды» или «разумные существа». Тогда цивили! ацию можно мыслить как «общество» разумных существ, а «разумное существо» — как элемент более сложной системы, цивили зацип. Это сб. [ижает системный подход с экстраполяциопным. По­добный подход содержится, например, в работах И. М. Крейн[191]

Опираясь на теорию конечных автомагов М. И. Цейтлина (и раз­вивая эту теорию), она рассматривает цивилизацию как систему ко­нечного чиста отдельных индивидов с ограниченным сроком жиз­ни и способностью к самовоспроизведению, набор действий кото­рых не фиксирован, т. е. может включать самые разнообразные проявления. Индивиды действую! во внешней среде. Все реакции среды относятся к числу благоприятных или неблагоприятных в зависимости от того, способствуют ли они или препятствуют само­сохранению и самовоспроизведению. Целесообразность поведения заключается в уменьшении числа неблагоприятных реакций и уве­личению числа благоприятных. Сведения о целесообразност и каж дого действия составляют опыт индивида. Другой важной характе­ристикой индивида яв;1яется глубина памяти. Она определяется длиной последовательности входных сигналов, под действием ко­торых индивид меняет свое поведение. Почему это называется глу­биной памяти? Ясно, что прежде чем orpeai ировать на последова тельносп» входных сигналов, индивид должен ^запомнит ь» эту по­следовательное ь и сравнить ее со своим опытом (накопленной информацией), чтобы выбрать тот или иной вариант целесообраз ного поведения Индивид с небольшой глубиной памят ■ может ре­агировать лишь на самые простые ситуации. Чем больше глубина памяти, тем богаче опыт индивида и тем более сложные ситуации он может анализировать. Если время жизни индивида не ограниче­но, то в стационарной случайной среде (ще для каждого действия существует фиксированная вероятность успеха) целесообразность поведения индивида возрастает с ростом Шубины памяти (и объема опыта). В пределе, при неограниченном увеличении i нубины памя­ти, поведение индивида становится максимально целесообразным, как если бы он заранее знал ответ решаемой задачи.

Иное дело для индивида с конечным временем жизни. В стацио­нарной среде такой индивид также будет стреми ться к неограничен­ному увеличению глубины памяти и объема опыта для повышения целесообразности своего поведения, но из-за ограниченности сро­ка жизни он не может реализовать это стремление. Следовательно, и целесообразность его поведения не может возрастать неограни ченно, она достигает некоторого предела, превзойти который ин­дивид не может. Это противоречие между необходимостью неогра­ниченного увеличения объема опыта и глубины памяти и ограни­ченными возможностями каждого отдельного индивида является для него неразрешимым. Но если индивиды, способные к самоиоспро — изведению, объединяют ся в систему, то время ее жизни можег быть, в принципе, неограниченным. Поэтому появляется возможность неограниченного наращивания опьгга системы (увеличения целесо­образности ее поведения). Как реализуется эта возможность? Для неограниченного накопления опыта необходима память, которая не зависела бы от конечности бытия отдельных индивидов. Следо­вательно, она должна бы ть внешней по отношению к ним, в отли­чие от вн^ренней памяти каждого индивида. Системы, обладаю щие потенциальной возможностью преодоления отмеченного про­тиворечия путем создания внешней памяти, И. М. Крейн предлагает назвать разумными, а системы, реализующие эту возможность, она называет цивилизациями. Для того чтобы пользоваться внешней памятью, разумная система должна создать соогве гствующее сред­ство. Таким средством, согласно И. М Крейн, является язык. Он позволяет каждому индивиду использовать коллективный опыт си­стемы, а также сделать свой индивидуальный опыт достоянием кол­лективного опыта системы.

Организация внешней памяти системы приводит к проблемам, свя­занным с умением пользоваться ею и правом получить доступ к ней. Мы не будем останавливаться на этих вопросах. Отметим только, что, со­гласно Крейн, целесообразность поведения системы, у которой Щля час­ти членов существует запрет на умение пользоваться внешней памятью или на право доступа к ней, будет ниже, чем для систем, у которых таких запретов не существует А система, у которой после создания внешней памяти будет полный запрет па пользование ею, по определению, пере­стает быть цивилизацией.

Таково первое приближение к определению понятий «разумная система» и «цивилизация». Дальнейшее развитие теории (в частно сти, введение в рассмотрение более сложной внешней среды) при водит к выявлению новых противоречий, преодоление которых, шаг за шагом, позволяет обогатить эти понятия, наполнить их но вым содержанием. При этом последовательно вводятся такие поня­тия, как «мышление», «картина мира», «сознание», «самосознание», типы поведения и другие, в том числе этические, категории.

Не намереваясь излагать теорию в полном виде, попытаемся проил люстрировать метод ее построения. Создание внешней памяти может привести к столь значительному увеличению объема системы, что каж­дый отдельный индивид (опять гаки в силу ограничение сти своей жизни) может просто не успеть найти и получить необходимое ему знание из коллективного опыта системы. В конце концов, рано или поздно это вновь приведет к невозможное гн увеличения опыта и, как следствие, к застою системы Чтобы избежать застоя, необходимо создан, внешние Средства поиска и получения информации нз коллективного опыта сис­темы. Только такие системы, которые создадут подобные средства, можно отнести к классу цивилизаций, а членов таких систем, умеющих пользо ваться такими средствами, согласно Крейн, можно назвать «цивилизо­ванными индивидами».

Следующее фундаментальное противоречие связано с использовани­ем нового (еще не проверенного) опыта Оно вызывается, с одной сто­роны, необходимостью неограниченного увеличения нового опыта (для повышения целесообразности поведения), а с друюй — той опасностью, которую этот опыт может представлять как для отдельных индивидов, так v для системы в целом Задача состоит, следовательно, в том, чтобы найти такой способ увеличения нового опыта, который позволил бы пре одолеть )"го противоречие. И. М. Крсйп называет этот способ «мышле­нием». Имея в виду отмеченное противоречие, мы можем отнести к ра зумным системам такие, которые об 1адают потенциальной способное тью, благодаря «мышлению», преодолеть это противоречие, а к цивилизации — системы, реализующие эту возможность

Далее, для оценки нового опыта система должна иметь возможность сопоставить его с прошлым опытом Необходимость использования про­шлого опыта приводит к понятию «картины мира». Согласно Крени, это циркулирующий в системе структурированный, упорядоченный опыт, и построенное на его основе индивидуальное, групповое и коллективное (т. е. для всей системы в целом) поведение. Благодаря наличию «карти­ны мира» получение нового опыта априори оказывается ограниченным. Это является источником нового противоречия — между хранящейся в коллективной памяти системы «картиной мира» и возможностью нео­граниченного увеличения нового опыта Противоречие разрешается с помощью «творческожо мышления», в отличие от «мышления» репро­дуктивного, при котором полученный опыт не вступает в противоречие с «картиной мира» систем». «Творческое мышление» дает системе воз­можность оптимизации индивидуального, группового и коллективного по ведения. И. М. Крейп рассмотрела возможные варианты отношения си­стемы к новому опыту и выделила 4 типа «мышления»: узкоэксперимен­таторское, прагматическое, традиционное и консервативное

Новый опыт не всегда может быть использован для изменения «кар­тины мира» в ближайшее время. Тем не менее, его надо обязательно сохранить в памяти системы Это становится источником нового проти воречия — между упорядоченным опытом, хранящимся во внешней и внутренней памяти системы и новым опытом, полученным па основе «творческого мышления» Чтобы преодолеть это противоречие, язык разумных систем должен обладать таким способом представления опыта в коллективной памяти системы, который дает ей потенциально неогра ииченную возможность накопления упоря точенного опыта. А это, в свою очередь, приводит к необходимости создания знаковых систем.

По мере роста упорядоченности системы расширяется и само поня­тие «опыт», в него включается опыт по упорядочению и организации индивидуального и коллективного поведения Чтобы преодолеть возни­кающие здесь противоречия, система должна обладать свойством регуля ции поведения своих членов. Развитие этих идей приводит к понятиям «сознания» и «самосознания» (индивидуального, группового и коллек­тивного), а также к понят ию «саморегуляция-. В рамках развитого фор мализма рассмотрены различные модели поведения рациональное, коо­перативное, альтруистическое, жертвенное, авантюристическое, безот­ветственное, индивидуалистическое, эгоистическое, паразитическое, агрессивное, хищническое. И. М. Крейн приходит к выводу, что целесо образность поведения систем, членам которых свойственны альтруизм, кооперация и рационализм, должна быть существенно выше целесооб­разности действия систем е другими типами поведения. А у систем, чле­нам которых свойственны безответственность, агрессивность, авантю ризм, паразитизм и хищничество, срок существования должен быть прин­ципиально ограничен, такие системы обречены па гибель.

Предложенный И. М. Крейн подход позволяет смотреть на кос мическис цивилизации не через призму единственно известной нам формы проявления разума, а через «магический кристалл» общей теории «разума», строящейся методом продвижения от абстракт­ного к конкретному. Теория справедлива для целого класса систем, которые можно назвать «антропоморфными», имея в виду, что че­ловеческий разум относится к тому же классу, предст aBjine i его час тный случай. «Мы привыкли рассматривать человека, — пишет Крейн, — как члена определенной национальности, расовой, соци­альной и других групп. Настало время рассма гривать Человека как представителя "Разума". Осознание себя носителем "Разума"… дол­жно содействовать консолидации человечества как "разумной" сис­темы»[192].

Возможно, некоторые положения концепции И. М. Крейн по кажутся спорными, однако сам подход представляется интересным и плодотворным. Характерная черта этой концепции — тесная связь понятий «разумная система» и «цивилизация». Отметим, что ра­зум рассма тривается здесь (как и во Mtioi Их других работах по про блеме SETI), главным образом, как рассудочный механизм (рассу дочный ум, интеллект), оперирующий логическими категориями Высшие формы разума, проявлением которых является озарение, интуиция и т. д., остаются пока вне поля зрения. Хотя введение категории «творческого мышления» — важньгй шаг в направлении к вьгсшим функциям разума.

Вернемся, однако, к вопросу об уровне развития космических цивилизаций. Вероятно, бесгголезно пытаться представить себе внут ренний мир КЦ, но можно поставить вопрос об уровне их техни­ческого развития, имея в виду энергетику, массу и информацию, вовлеченную в сферу их материальной производственной деятель­ности. Этот вопрос, хотя и с трудом, поддастся изучению, посколь­ку здесь можно выявить определенные предельг и ограниченна, вы­текающие из естественных законов природьг. Так физические усло­вия существования КЦ определяют те рамки, в пределах которых развиваются технические цивилизации и за пределы которых они не могут выйти, не впадая в против* >речие с законами физики. Мож­но думать, что в развитии каждой цивилизации существуют специ­фические червы, наряду с которыми действуют общие, универсаль­ные законы развития, справедливые для любой КЦ. Построение теории космических цивилизаций — даго будущего. Но какие то самьге общие проявления универсальньгх закономерностей можно попытаться нащупать уже теперь. Длл этого используются два пути: 1) изучение и npoi позирование наиболее общих тенденций разви­тия нашей земной цивилизации (экстраполяционный метод) и 2) изу­чение генеральных принципов строения, функционирования и эво­люции сложных самоорганизующихся систем (системный подход). Остановимся вначале на ггервом пути.

Как объяснить гот разум, который живет во всем необъятном размере и во всех проявлениях Космоса?

«Беспредельность»

Название этой главы может показаться чересчур смелым. Когда мы говорили об эволюции звезд, галактик, даже всей Вселенной, мы могли опираться на астрономические наблюдения. А на что можно опереться, говоря об эволюции космических цивилизаций? Ведь мы имеем перед собой единственный (и, возможно, далеко не типич­ный) пример нашей собственной земной цивилизации. Тем не ме­нее, пытаясь рассуждать о возможностях поиска, контак га и связи с внеземными цивилизациями, мы должны иметь какие-то представ­ления о характере и уровне их развития. Прежде всего следует уточ­нить, что мы вкладываем в понятие «внеземная», или «космическая» цивилизация.

Изучение нрпролм рождает и укрепляет в чело­веке веру в многочисленность i Читаемых миров.

К. Фламмарион

Хотя вопрос, который привел к формулировке антропного прин­ципа, как уже отмечалось (§ 3.5), в своей исходной постановке был далек от каких бы то ни было соображений о распрост раненности житни и разума во Вселенной, его нельзя считать полностью нейт­ральным по отношению к этой проблеме. Можно выделить два ас­пекта приложения АП к проблеме жизни во Вселенной: 1) это воп­рос о множественности обитаемых миров-вселенных, т. е. существу­ют ли в ансамбле миров обитаемые вселенные, и как часто они встречаются; 2) обитаемость нашей Вселенной.

Мы видели, что наблюдаемые в нашей Вселенной значения жиз­ненно важных констант (таких, как масса электрона /эт£,, разность масс нейтрона и протона Ат и др.) являются «гигантскими флук! у- ациями». Следовательно, вероятность возникновения именно та­кой вселенной очень мала Почему же тогда возникла наша Вселен­ная? Является ли этот процесс случайным или закономерным, уп­равляемым? Если допустить чисто случайную реализацию начальных условий (что само по себе требует обосновани."), то вселенные с пригодными для существования человека условиями должны быть крайне редки. Но это не означает, что в других, чаще встречающих­ся вселенных не может быть каких-то иных «экзотических» (с на­шей точки зрения) форм жизни и разума. Согласно А. М. Мосте — паненко, такие «г. еантрономорфные» формы жизни и разума вполне могут существовать в других вселенных с иными физическими зако­нами, топологическими свойствами пространства-времени и миро­выми константами[188]. Однако какая-то часть вселенных может быть лишена жизни. Ьсли же процесс выбора начальных условий не слу­чаен, то тогда все вселенные из ансамбля миров могут быть обитае­мыми. Эта проблема остается для нас пока чисто умозрительной.

Вопрос о существовании жизни в нашей Вселенной в свете ант­ропного принципа приобретает новую окраску. Прежде всего анг — ропный принцип, как отметали В. В. Рубцов и А. Д. Урсул, уста­навливает существование такою внешнего набора условий, без ко­торого жизнь на Земле не могла бы возникнуть даже в результате редчайшего совпадения благоприятных обстоятельств. Но этим зна­чение АП для обсуждаемой проблемы не исчерпывается. Он по — ззоляет, в частностл, по новому переосмыслить известное изрече ние Метродора о колосе (§4.1). Почему аргументация Метродора представляется мало убедительной для современного человека? Потому что она воспринимается лишь как апелляция к беспредель­ности пространства. Ассоциация Вселенной с плодородной (да еще засеянной1) пашней не принимается во внимание, мы склонны рас­сматривать ее просто как некий безосновательный поэтический об­раз. Ведь логически допуст има и другая возможность — беспре дельная Вселенная, подобная безжизненной каменистой пустыне, где чудом образовался единственный оазис, в котором расцвела жизнь. Многие склонны видеть в нашей планете именно такой оазис. Образ пустынного, холодного, враждебного человеку Космоса, стре­мящегося поглотить человека, довольно прочно укрепился в созна­нии людей. Возможно, отчасти его питают астрономические дан­ные о пустоте (практической пустоте или ничтожной плотности ве­щества) межзвездного пространства, об абсолютном холоде (температура близка к абсолютному нулю) и о i убительных излуче­ниях (ульт рафиолетовое излучение, космические лучи), пронизыва­ющих космическое пространство. При отсутствии подтверждений о существовании жизни в Солнечной системе и распространенном скеп­тицизме в отношении возможности существования жизни за ее пре­делами (скептицизме, который обосновывается определенными на­учными аргументами) эти данные астрономии способствуют фор­мированию подобного образа Космоса. Так, древняя идея борьбы Космоса и Хаоса трансформировалась: Космос, в сознании людей, превратился в Хаос, а человек (во главе земной жизни) — в един­ственную силу, противостоящую разрушительным силам «космоса — хаоса».

Антропный принцип позволяет преодолеть этот образ враждеб­ного человеку Космоса. Новые данные, полученные в русле иссле­дований АП, делают такое представление несос тоятельным. Когда мы видим, что Вселенная в целом удивительно тонко приспособле­на для жизни (и для человека), трудно сохранить образ Космоса как безжизненной пустыни с единственным чудом сотворенным оази­сом. Если наше научное восприятие мира мешает нам видеть (по­добно древним пантеистам) жизнь в каждой частице Космоса и в каждой точке космического пространства, то мы можем легко допу — сгить существование других оазисов жизни во всех «плодородных» местах Вселенной. Теперь, отталкиваясь от изречения Метродора, мы можем поставить проблему таким образом: может ли быть так, что самые глубокие, фундаментальные свойства Вселенной в це­лом делаютее пригодной для существования жизни (и человека),а реализуется эта возможность только в одной (ничтожной!) час­ти Вселенной9

Это представляется совершенно невероятным. Продолжая нашу аналогию, можно представить, что, путешествуя по пустыне, мы встретим там одинокий оазис или хищну одинокого отшельника. Но довольно странно представить гигантскую строительную пло­щадку, с развитой системой дорог, линиями электропередач и дру­гими инженерными коммуникациями, на которой где — то в одном месте возведен единственчый маленький коттедж И все эти дорог и, коммуникации, которые могут обеспечить целый город, обслужи­вают лишь один-единственный домик. Может’ ли быть Вселенная подобна такой строительной площадке? Неужели Природа _толь чудовищно, столь неразумно расточительна? Нет, если уж Природа распорядилась создать такую Вселенную, так тонко приспособлен­ную для жизни, то жизнь в ней должна быть распространенным явлением.

Таким образом, вопреки попыткам трактовать антропный прин­цип в духе антропоцентризма (см. п. 3.5.4), он не только не проти­воречит принципу Бруно, но и дает убедительные аргументы в пользу множественности обитаемых миров. Как справедливо отмечают Л. М. Мухин и Л. С. Марочник, антропный принцип, с точки зре­ния и физики, и философии, «отвергает возможную уникальность земной жизни. С позиций современной теоретической физики и наблюдательных астрофизический данных этот принцип подкреп­ляет великое предвидение Джордано Бруно о множественности оби­таемых миров»[189].

Дополнительные аргументы в пользу широкой распространен­ности разумной жизни возникают в свете «генной модели» разви­тия Вселенной, о которой упоминалось в предыдущей главе (п. 3.5.3). С позиций этой модели, жизнь и разум, будучи закодированы в «Мировом Яйце» (сопоставляемом с Сингулярностью), с неизбеж­ностью должны возникать во всех областях Вселенной, где реализу­ются необходимые и достаточные условия. При наличии общих для всей Вселенной предпосылок возникновения жизни (и разума) нет никаких оснований считать, что лишь на Земле реализовался комп­лекс достаточных условий. Более того, с позиций глобального эво — люционализма и «генной модели» развития Вселенной, сами усло­вия в соответствующих местах Вселенной естественно созревают в ходе развертывания эволюционного процесса

Если все это не гак, то почему же все гаки молчит Вселенная? Нам остается обсудить эту проблему. Но вначале мы рассмотрим вопрос о закономерностях развития космических цивилизаций.

Казалось бы, после приведенных оценок этот вопрос не имеет под собой серьезных оснований. Тем более, что оценки дают нижний предел цивилизаций, так как не учитывают разнообразия возмож­ных форм жизни. И тем не менее, ситуация не столь однозначна. Дело в том, что приводимые оценки (за исключением статистичес­ких!) носят субъективный характер и потому допускают другие значе­ния. При корочкой шкале жизни цивилизаций порядка 102 — s — 103 лет (а мы не можем абсолютно исключить такую возможность), величина L! Т~ 10~8 10~7. Если при этом фактор Дрейка/.< 10 31 СИ (что совсем не является невероятным1), то Nl(T) ~ 1 и наша цивилиза­ция— единственная в Галактике. Более тога, если FsL I Т < 10~21 (формально мы не можем исключить даже такую оценку), то наша цивилизация оказывается единственной во Вселенной. Учитывал нео­пределенность наших знаний в отношении происхождения и эво­люции жизни, приходится считаться с такой возможностью, хотя она и представляется мало вероятной. Таким образом, подсчет чис­ла цивилизаций оставляет достаточно простора для различных спе­куляций о множественности обитаемых миров или уникальности нашей цивилизации. По сущест ву, эти оценки могут рассматривать ся лишь как исходный элемет гипотезы, лежащей в основе той или иной стратегии поиска, но они не дают окончательного решения проблемы сущесгвованля ВЦ.

В этих условиях, на фоне разочарования, вызванного отрица­тельными результатами поиска сигналов, в современной науке (как уже отмечалось в § 4.1) стала возрождаться концепция уникальности нашей земной цивилизации. Наиболее последовательно она была развита М. Хартом[180] и неожиданно поддержана И. С. Шкловским. Впервые Шкловский выступил с этой концепцией на Зеленчукской школе семинаре CETI в октябре 1975 г., а затем опубликовал ста­тью с ее обоснованием в «Вопросах философии»[181]

Шкловский опирался на две группы аргументов. Первая группа связана с анализом и переоценкой факторов, входящих в формулу Дрейка. По мнению Шкловского, с развитием науки наблюдается ясно выраженная тенденция к уменьшению множителей в формуле Дрейка. Так, он указал на то, что вероятности существования пла­нетных систем около других звезд (фактор Fr), скорее всего, на два порядка меньше обычно принимаемого значения ^0,1 н — 0,С1) и, следовательно, должна составлять величину порядка 10~3 — н 10~4. Основание для подобной переоценки Шкловский видит в том, что ранее приводившийся (в том числе им самим) аргумент о скачкооб разном уменьшении скорости осевого вращения звезд спектрально­го класса F оказался несостоятельным. По мнению Шкловского, этот скачок может быт ь вызван не образованием прогапланетного диска, а гюгерей вещества с поверхности звезды, на оторой имеет­ся значительное количество активных областей. С другой стороны, как следует из работ некоторых авторов, большинство звезд сол­нечного типа входит в состав двойных или кратных систем. «…Наше Солнце, — делает вывод Шкловский, -— это странная одиночная звезда, окруженная семьей планет, скорее всего является редким ис­ключением в мире звезд». Эта ар1ументация представляется не очень убедительной особенно в свете последних открытий планет у дру­гих звезд. Распространенность двойных и кратных систем часто рас­сматривается как раз как аргумент в пользу наличия планетных сис­тем у других звезд, ибо планетные системы представляют собой как бы предельный случай кратных систем с очень малыми массами не­видимых компонентов (с. 409-410). Возникает, правда, вопрос о возможности жизни на планетах двойных звезд. Этот вопрос был решен еще в начале 1960-х годов: как показал Су-Шу Хуанг, в двой­ных системах могут существовать планеты с благоприятными для жизни условиями26". Наконец, в конце 1980-х годов активно об­суждалась гипотеза о том, что и наше Солнце — тоже двойная звез­да (гипотеза о Немезиде). Что же касается аргумента, связанного со скоростью вращения звезд, то, независимо от интерпретации этого эффекта, он уже не имеет решающей силы, ибо в настоящее время протоиланетные диекк у звезд обнаружены с помощью инфракрас­ных наблюдений. Тем не менее, точка зрения Шкловского на рас­пространенность планетных систем заслуживает серьезного внима­ния, ибо это точка зрения специалиста. Менее убедительной пред­ставляется его оценка факторов PL и Р,. По существу, она сводится к указанию на то, что поскольку мы не знаем закономерностей воз­никновения и эволюции жизни, эти факторы могут быть сколь угод­но малыми. Это действительно так: при неопределенности наших знаний такая оценка допустима, но она допустима в той же мере, как и противоположная ей оценка PL~P;~.

Возьмем, например, вероятность возникновения жизни PL. Ка­ковы основания к переоценке этого фактора? Шкловский обращает внимание на трудности в понимании процесса происхождения жизни и ссылается в этой связи на Ф. Крика. Но как раз Крик на Бюракан-

2т Хуанг Су-Шу. Зоны оби. асмосш в окрс( шосп. л двойных звезд //Межзвездная связь. — Ч — Мир, 1965. С. 100-109.

Ской конференции CETI указал на необходимость различать воп­рос о величине фактора PL от надежности его определения. По его мнению, в силу недостаточности наших знаний, надежность в опре­делении PL низка, но это не значит, что сам фактор мал (мы уже неоднократно подчеркивали это обстоятельство). В годы становле­ния проблемы SETI, ко1да давались первые оптимистические оцен­ки факгора PL (сам Шкловский неявно принимал его близким к единице), особое внимание уделялось возможности образования органических соединений. С большой остротой дискутировался вопрос об органических веществах в кометах и метеоригах. Вопрос же о том, как из простейших органических соединений получить живую клетку, в то время серьезно не обсуждался — не до того было. Сейчас первый этап пройден. Образование основных строитель­ных блоков биохимии, из которых строится живая система, не со­ставляет больше проблемы, а их наличие в метеопигах, кометах, в межзвездной среде, в областях звездообразования доказано непос­редственными астрономическими наблюдениями. Это очень важ ный этап в понимании процесса происхождения жизни. Одновре­менно мы, ближе подойдя к решению второго этапа! более ясно осознали трудности этой проблемы. Да, сегодня мы не знаем, ка­ким образом из основных строительных блоков биохимии возни­кает живая клетка, как начинает действовать механизм матричного копирования белков с помощью ДНК. Но если мы не понимаем какой-то процесс, не знаем его закономерностей, разве это означа­ет, что вероятность реализации процесса мала5 Мы и раньше не зна­ли закономерностей этого процесса. И сейчас, как и тридцать лет назад, мы не можем исключить, что вероятность происхождения жиз­ни исчезающе мала (Р, —» 0). Но нельзя согласиться с тем, что те­перь, решив первую часть задачи (связанную с органическими со­единениями), мы получили более убедительные доказательства ма­лости этого фактора. Скорее наоборот: мы преодолели один опасный поворот, где вероятность могла обратиться в ноль и где она, на самом деле, оказалась равной единице. Конечно, субъектив­ная точка зрения (и субъективная оценка) того или иного автора може1 меняться, это вполне нормально, но никаких объективных оснований для переоценки факторов Дрейка у нас нет. Это не озна­чает, что приведенные в предыдущем параграфе оценки хорошо обе снованы — просто нет достаточных оснований для их ревизии.

Вторая группа аргументов, на которые опирается Шкловский, связана с анализом проблемы «Космического чуда». Это вопрос о том — почему молчит Вселенная, почему мы не наблюдаем следы деятельности высокоразвитых цивилизаций, почему ИХ нет на Зем­ле. С подобных же позиций анализировал проблему и Харг. Мы обсудим ее в гл. 6. Забегая вперед, отметим, что анализ проблемы «Космического чуда» также не даег никаких оснований для вывода об уникальности нашей цивилизации.

Наконец, И. С Шкловский привел этические доводы в пользу сво­ей концепции. «Нам представляется, — пишет он, — что вывод о нашем одиночестве во Вселенной (если не абсолютном, то практи­ческом) имеет большое морально-этическое значение для человече­ства. Неизмеримо вырастает ценность наших технологических и осо­бенно гуманистических достижений. Знание того, что мы есть как бы "аваш ард" материи если не во всей, то в огромной части Вселен ной, должно быть могучим стимулом для творческой деятельности каждого индиридуума и всего человечества. В огромной степени вы­растает ответственность человечества перед исключительностью сто ящих перед ним задач. Предельно ясной становится недопустимость атавистических социальных институтов, бессмысленных и варварс­ких войн, самоубийственного разрушения окружающей среды.

Твердое осознание того, что никто нам не будет давать "ценных указаний", как овладевать Космосом и какой стратегии должна при­держиваться наша уникальная цивилизация, должно воспитывать чувство ответственности за поступки отдельных личностей и всего человечества. Выбор должны делать только мы сами».

Концепция уникальности нашей цивилизации, возрождающая ста­рый спор о множественности обитаемых миров (правда, на совер­шенно иной, научной основе), не получила поддержки у специалис­тов, занимающихся проблемой SETI. С критикой ее выступили Н. С. Кардашев[182], В. С. Троицкий и другие ученые[183]. Мы не будем пересказывать здесь их аргументы. Част ично они были затронуты выше, частично будут рассмотрены в гл. 6. Заинтересованный Чита тель может познакомиться с ними в упомянутых работах. Отметим интересную полемику между И. С. Шкловским и С. Лемом, извест ным польским писателем фантастом, опубликованную в журнале «Зна­ние — сила» (1977. № 7. С. 40-42). Эта дискуссия тем более интерес на, что ее участники хорошо знали и высоко ценили друг друга.

Касаясь первой группы аргументов, С. Лем подчеркивает, что они опираются исключительно на наше незнание: «Мы не знаем, воз­никла ли жизнь на Земле с той же необходимостью, с какой падает камень в поле тягот гния, либо как выпадае г главный выигрыш в лотерее. Мы не знаем, сколько планет с условиями, благоприят­ствующими возникновению жизни, вращается вокруг многих сотен миллиардов звезд, составляющих местную группу галактик Мы не знаем, должна ли эволюция жизни закончиться появлением разум­ных существ, либо их возникновение т олько иногда может увенчать собой эволюционный путь. Мы не знаем, все ли разумные существа должны создать научно технические цивилизации. Мы не знаем, занимаются ли такие цивилизации деятельностью, которая может быть обнаружена астрономическими методами».

Но разве незнание можно считать достаточным основанием, что­бы утверждать нашу уникальность? Мы уже не раз подчеркивали, что это не так. Незнание позволяет допустить нашу уникальность, но не доказывает ее; гак же оно позволяет допустить множествен­ность цивилизаций, но опять гаки не доказывает ее. Очень инте­ресные и глубокие мысли высказаны Лемом по проблеме «Косми­ческого чуда». Мы отложим их обсуждение до гл. 6.

Отвечая Лему, Шкловский заключил: «Я далек от утверждения, что в своей статье доказал наше космическое одиночество. Я ставил перед собой значительно более скромную задачу: показать, что в настоящее время, характеризуемое огромными успехами астроно мии, утверждение о нашем практическом одиночестве значитель­но лучше обосновывается конкретными научными фактами, чем традиционное, ставшее уже догматическим ходячее мнение о мно­жественности обитаемых миров».

Хот л точка зрения Шкловского об уникальности нашей цивили­зации не получила широкой поддержки специалистов, она стиму­лировала более глубокое обсуждение теоретических и философс­ких основ проблемы. Большой резонанс вызвало обращение Шклов­ского к этическим проблемам. Мысль о том, что сознание уникальности нашей цивилизации должно увеличить ответст венное; ь человечества, оказалась очень привлекательной. Многие ученые и дея — ели искусства поддержали позицию Шкловского по этому воп­росу. По мнению советского астрофизика А. В. Тугукова, «миро­воззренческая роль этой мысли И[осифа] С[амуиловича] будет воз­растать со временем. Мир находится перед выбором. Осознание своего единства перед лицом стоящих проблем, отказ от надежды на разумность естественной стихийной эволюции человечества, от­каз от надежды на помощь извне необходим дтя начала конструк­тивного сотрудничества и развития земной цивилизации». На мой взгляд, с этой позицией трудно согласиться. Конечно, в решении своих проблем человечество должно рассчитывать на свои собствен­ные силы, но, я думаю, это не зависит от того, существуют ли высо­коразвитые цивилизации или нет, ибо помощь их может быть отно­сительна[184]. Но вот чувство ответственноеги вряд ли возрастет от сознания своей уникальности. Как показывает исторический (и житейский) опыт, именно сознание своей «уникальности» и своей «авангардной» роли на Земле привело, к сожалению, к полной бе — ютветсгвенности человечества и по отношению к земной природе, и по отношению к собственным социальным инсти ту гам. А сейчас уже заметна тенденция перенести эти отношения на весь Космос. Напротив, наличие в каком то ареале нескольких человеческих со­обществ (семей, родов, племен, классов и т. д.) заставляет их регу­лировать свои отношения и по сохранению природы, и в социаль­ном плане. Поэтому я думаю, что осознание присутствия внезем­ных цивилизаций в окружающем нас пространстве, напросив, должно лишь повысить ответственность человечества в решении внут­ренних и внешних проблем. Можно согласиться с точкой зрения X. Шепли, который считает, что возможность существования ВЦ уже сейчас учит нас сотрудничеству на Земле не только между людьми разных ) ровней развития и рас, но и между существами разного порядка[185]. Изменение нашего отношения к дельфинам, на мой взгляд, является хорошей иллюстрацией этого положения. Осозна­ние возможности существования ВЦ «подталкивает людей к осоз­нанию йлобальной целостности земного человечества; заставляет задуматься о перспект ивах и последствиях встречи с ВЦ и, соогвет — ственно, о будущих судьбах землян». Это помогает нам лучше ра­зобраться в своих собственных земных целах, позво, 1яя взглянуть на себя как бы со стороны[186].

И. С. Шкловский твердо придерживался позиции уникальности до конца своей жизни. Правда, он неоднократно подчеркивал, что речь идет не об абсолютной, а о практической уникальности. Сле­дует также отметить, что он никогда не выступал против разверты­вания работ по поиску ВЦ, а в частных беседах признавался, что первый бы радовался, если бы поиски увенчались успехом. Все же изменение позиции Шкловского (ведь он был одним из основопо­ложников проблемы SETI и до 1975 г. в своих блестящих работах убедительно обосновывал идею множественности обитаемых ми­ров) явилось для многих полной неожиданностью. До сих пор это обстоятельство продолжает волновать тех, кто интересуется про­блемой SETI. Мне часто приходилось сталкиваться с подобными вопросами и на лекциях, и в частных беседах. Чтобы понять эво­люцию взглядов Шкловского, думается, надо ближе познакомиться с ним как с личностью.

И. С. Шкловский был не только крупнейшим астрофизиком на­шего времени. Он был человеком широко талантливым: хорошо рисовал, прекрасно знал поэзию, мог Оез конца наизусть читать стихи, обладал удивительным даром рассказчика и незаурядным литературным даром. Сборник его прекрасных воспоминаний, из­данный уже после смерти автора[187] читается с неослабевающим, захватывающим интересом. Но все это характеризует его не в пол­ной мере. Шкловский обладал редким качеством — он был мыс­лителем. Он серьезно интересовался глобальными проблемами со­временности задолго до того, как появился и получил права граж­данства сам этот термин. Я думаю, именно этот интерес к глобальным проблемам заставил его обратиться и к проблеме SETI. Он указывал на необходимость изучения закономерностей разви­тия космических цивилизаций, подчеркивал, что проблема ВЦ является, в первую очередь, проблемой социологической, что ее нельзя подменять более узкой проблемой связи с ВЦ, акцентируя при этом внимание на технических аспектах такой связи. Как мыс­лителя Шкловского не удовлетворяла наивная вера некоторых ис­следователей в то, что достаточно построить большой радио телес­коп и вековая проблема контакта с ВЦ будет решена. Он называл такую точку зрения «подростковым оптимизмом», и мне кажется, она вызывала у него известное раздражение. Может быть, эта не­удовлетворенность, этот внутренний протест гшотив упрощсннс — го подхода к проблеме породил разочарование и, тем самым, сыг­рал определенную роль в эволюции взглядов на проблему ВЦ.

Надо сказать, что вопреки распространенному мнению, отно­шение Шкловского к проблеме ВЦ с самого начала было проник­нуто духом пессимизма. Уже в первых работах он подчеркивал ripe — имущественность короткой шкалы жизни ВЦ и, именно, в этом видел объяснение отсутствия «космических чудес». Впоследствии он признал, что фатальной неизбежности короткой шкалы для всех цивилизаций не существует. Мне каже1ся, именно после переос­мысления этой проблемы (по времени это совпало с первой со­ветско-американской конференцией CETI в Бюракане в сентябре 1971 г.) Шкчовский начинает склоня. ься к мысли об уникальнос­ти нашей цивилизации. Таким образом, пессимистическое отно­шение к проблеме существования ВЦ нашлс новую форму выра­жения, трансформировавшись аг идеи о короткой шкале жизни цивилизаций к идее практической уникальности нашей земной цивилизации. Думается, что в таком переходе нет резкого, прин­ципиального изменения взглядов, скорее, это просто смещение акцентов.

В чем же причина глубоко пессимистичного взгляда Шкловс­кого на проблему ВЦ? Быть может, я выскажу весьма субъект ив — ную точку зрения. Мне кажется, одна из причин состоит в том, что Шкловский никогда не был безразличным к судьбе нашей зем­ной цивилизации. Остро ощущая противоречия современного мира, всю нецелесообразность, неустроенность жизни на планете, раздираемой внутренними противоречиями, он пришел к ощуще­нию крайнего пессимизма во всем, выражением которого и яви­лась его идея об уникальности (одипочес гве) нашей цивилизации, а позднее — идея о тупиковом пути развития, связанным с приоб — ре гением разума. Я думаю, в этом проявилась идейная драма круп­ного ученого и 1 ражданина, мысль которого не могла смириться с тем, что он видел, и который на какой-то момент потерял свет­лую перспективу.

Возвращаясь к существу проблемы, мы должны констатировать, что концепция уникальности и в ее современной срорме, которую придали ей Харг и Шкловскии, остается, по меньшей мере, спор­ной, чтобы не сказать — мало обоснованной. Она не позволяет внести ясность в вопрос о множественности обитаемых миров Ни вый подход к этой проблеме связан с применением антроиного принципа.

Прежде всего возникает вопрос о числе сомножителей в формуле Дрейка. Мы уже отмечали, что некоторые авторы вводят дополни­тельные сомножители для учета тех или иных тракторов, оказавших влияние на происхождение жизни и возникновение технически раз­витой цивилизации. Так, С. Доул при оценке числа гшанет с благо­приятными для возникновения жизни условиями вводит 8 сомно­жителей, учитывающих вероятность того, что орбита планеты име­ет определенный эксцентриситет, вероятность того, чго ее ось оп­ределенным образом наклонена к плоскости орбиты и т. д. Дж. Платт выделяет в процессе эволюции от появления простей­ших органических соединений до возникновения коммуникативной цивилизации более 20 важнейших этапов, каждый из которых ха­рактеризуется определенной вероят ностью реализации261. На пер­вый взгляд может показаться, что учет дополнительных факторов и введение соответствующих вероятное гей в формулу Дрейка неиз­бежно приводит к уменьшению общей результирующей вероятнос­ти, гак как произведение множителей, каждый из которых меньше единицы, уменьшается с возрастанием числа сомножителей. Одна­ко это верно лишь в том случае, если рассматривать фиксированные Значения вероятностей. Для процесса, развивающегося во времени, вероятность реализации того или иного этапа есть функция време­ни. Если для каждого промежуточного этапа вероятность реализа­ции стремится к единице за некоторое конечное время, то и произ­ведение вероятностей будет стремиться к единице за определенное конечное время, равное сумме времен реализации каждого этапа. В этом смысле вместо общей вероя гносги Bcci о процесса в целом в данный момент времени, можно рассматривать суммарное время его реализации, по истечении которого процесс неизбежно завер­шится262, 263, 264. Весь вопрос в том, каково это суммарное врем». Применительно к процесс)- возникновения планетных цивилизаций суммарное время не должно превышать времени жизни звезды на главной последовательности.

Исходя из такого подхода, Платт рассмотрел вероятность реализации различных этапов эволюции. По его мнению, в отношении некоторых этапов уже сейчас, на основе имеющихся экспериментальных и теорети ческих данных, можно с уверенностью сказать, что вероятность их pea лизации равна единице (в указанном выше смысле). К ннм Платт отно­сит: образование органических соединений; образование автокатализа в процессе прсдбнологической эволюции, появление органов зрения у раз­личных видов животных (биологическая конвергенция); возникновение управляющей нервной системы, появление общественных животных, использующих коммуникационные сигналы для регулирования своей со­циальной жизни; появление животных, владеющих орудиями труда; воз­никновение технологии, городов, пауки, освоение ядерной энергии и кос мического пространства. Для других этапов вероятность в настоящее время неизвестна. Таковыми являются: образование нуклеиновых кислот, воз никновение живой клетки, переход к многоилеточным органи мам, воз никновение царства животных, выход жизни из океана на сушу. По мне­нию Платта, большинство из этих этапов почти неизбежно вытекает из предыдущих, поэтому, хотя вероятность их реализации, в отличие от эта­пов первой группы, строго говоря, неизвестна, ее также можно считать равной или близкой к единице.

Существуют однако три ключевых момента: переход от сложных орга­нических соединений к живым системам (происхождение жизни), ис­пользование огня и возникновение языка или речевого мышления. Эти шаги, по мнению Платта, являются уникальными Впрочем, и в отноше нии этих критических ключевых этапов, по-видимому, как считает Платт, можно будет показать, что вероятность их реализации стремится к еди нице. Для этого надо разбит» критические этапы на более мелкие шаги (суб этапы) и тогда каждый последующий шаг будет с неизбежностью вытекат ь из предыдущего. Так, использование огня, само по себе малове­роятное и даже противоестественное для большинства животных, может оказаться закономерным, если рассмотреть популяцию существ, кото­рые изготавливают и применяют орудия труда, С другой стороны, ис­пользование огня (раз уж это произошло) делает почти неизбежным сле­дующий шаг — переход от коммуникативных сигналов, которыми обме ниваются жичотные, к языку символов, к речи и мышлению. Огонь «продлевает» день и создает досуг. Сидя у огня в своих пещерах, отделен­ные от прошедших событий временем и пространством праразумные су­щества могут обмениваться впечатлениями и переживаниями дня, исполь зуя только символы реальных вещей. Это и дает начало языку, речевому мышлению и, вместе с ним, ритуалам, поэзии, мифологии, науке.

Рассмотрим теперь, как зависит число цивилизаций от суммар ного времени реали »ации процесса. Пусть Г0 — время от образова­ния подходящей звезды до возникновения на ней коммуникатив­ной цивилизации. Для простой] предположим, что для всех циви­лизаций это время одинаково. Предположим, что время жизни коммуникативных цивилизаций (длительность коммуникативной фазы) для всех цивилизаций тоже одинаково и равно L. На рис. 4.3.2 линия 1 изображает рост числа подходящих звезд со временем: 7V*(/) = R0T (R0 — скорость образования подходящих звезд, предгю латается, что она не зависит от времени). Линия 2 изображает пзме непие числа цивилизаций со временем при условии, что скорость воз­никновения коммуникативных цивилизаций равна скорости образо­вания подходящих звезд, т. е. считается, что у каждой подходящей звезды со временем возникает коммуникат ивная цивилизация. При T < Т0 число цивилизаций равно нулю. При TQ< T <Т0 + L число
цивилизаций растет с той же скоростью, что и число подходящих звезд, соответствующий участок на графике изображается отрезком прямой, параллельным линии 1 и сдвинутым относительно нее на

Величину 7§: N(T) = R0(T— Т0). При T = Т0 + L N(T) = R0L. При этом накопление циви­лизаций прекращается, ибо их ежегодный прирост ком­пенсируется за счет убыли ци­вилизаций, возникших Т0 лет наз^д, которые к данному мо­менту достигают возраста L и выходят из коммуникативной фазы. При T > Т0+ L число цивилизаций остается посто­янным и равным R0L. Линия 3 изображает изменение числа цивилизаций со вре­менем при условии, что не у каждой подходящей звезды со временем возникает ком­муникативная цивилизация. Скорость возникновения коммуникативной цивилиза­ции R = FsR0 (_/s — фактор выборки). На участке О < T < число цивилизаций < Т0 + L число цивилизаций растет, но медленнее, чем число подходящих звезд. При T > Т0 + L Рост числа цивилизаций прекращается. Таким образом:

К(Т) = RkM(T— т0), если Т < Т0+ L Или L > Т- Г0;

/V (7) = R0 FsL, Если Т> Т0 + L Или L < Т — Т0.

Это выражение остается в силе и в том случае, когда времн разви­тия у длительность коммуникативной фазы у различных цивилиза­ций различны, но их дисперсия (разброс относительно средних зна­чений) мала по сравнению со средними значениями величин Т0 и L. Если L означает среднюю длительность коммуникативной фазы, то выражение Nl(T) = R0Fs L в точности совпадает с формулой Дрейка (4.2). Следовательно, формула Дрейка описывает частный случай,
справедливый при малой дисперсии величин Г0 и L и при условии L < Т — Г0.

Пусть теперь Т0 — по-прежнему постоянно для всех цивилизаций, или точнее дисперсия этой величины настолько мала, что Т0 можно счи­тать постоянным; длительность коммуникативной фазы изменяется в ши­роких пределах, принимая значения /„ /2, /3 … /„с вероятностями Plt Ръ Р3 … Р„. Причем все значения /,т /2, /3 … /А меньше, чем (Т- Т0), а значе­ния 4+|, 4+2, 4+л •■■ 4 больше, чем (Т- Т0). В этом случае:

Nt(T) = Rt)fs[L + Pr(7-T0)l Где *

L = Хм.

У =i

Т. е. представляет собой среднее значение из величин /(, меньших (Г- Т0), А

|=* + |

Для непрерывного закона распределения вероятностей имеем:

‘"’о »"

L = J/P(/M/; Pf= J>(Z)rf/.

О /-7b

Отметим, что характер распределения / для значений I < (Т — Т{)) не члияет на величину 7V(.( 7), существенна только средняя величина L для этих значений. Разные распределения с одинаковым L дают один и тот же вклад в величин) Nt{T)- Что касается значений / > (Т- Т0), то сами по себе эти значении не влияют на величину /V,.(7), существенна только их суммарная вероятность Рг. При Рг = 0, Nt.( 7) = Rn Jk L мы снова приходим к формуле Дрейка.

Сделаем еще один шаг — откажемся от предположения о постоян­стве (или малой дисперсии) величины Т0. Допуская, что как Тл гак и / для различных цивилизаций принимают разные значения, мы приходим к картине, изображенной на рис 4.3.3. В общем цш Ти и / — независи­мые случайные величины со своими (вообще говоря, произвольными) законами распределения, которые не обязательно характеризуются ма­лой дисперсией. Число цивилизаций, находящихся в данный момент Т в коммуникативной фазе (на рисунке они пересечены вертикальной лини­ей), определяется функциями распределения этих величин. Таким обра­зом, чтобы определить число цивилизаций, мы должны использовать ста­тистический подход. Подобный подход был последовательно проведен Дж Креис[ елдтом[178] и затем использовался в нашей работе[179]

Мы не будем приводить полученных выражений, они достаточно гро­моздки. Отметим, что в частном случае, при определенных предположе­ниях, о которых частично говорилось выше, их можно свести к формуле Дрейка.

Рассмотрим схему перехода под­ходящей звезды в коммуникативную фазу (рис. 4.3.4). Обозначим через класс подходящих звезд, AL — класс «обитаемых» звезд, А{ — класс звезд, «населенных» разумными су­ществами, А,. — класс звезд, у кото­рых имеются коммуникативные ци­вилизации. Подходящие звезды в сво­ем развитии могут (но не обязательно должны) переходить я состояния AL, А,-, Ас. Пусть при возникновении звезды класса А0 с вероятностью f0L возникает звезда Аои для которой пе­реход в состояние Al является разре­шенным, и с вероятностью (1 — F0L) Возникает звезда А01, для которой переход в состояние AL запрещен. Будем считать, что если переход раз­решен, то он обязательно реализует­ся через определенное время. Поэто­му звезда из подкласса A0L спустя время T()L переходит в состояние AL При этом с вероятностью FLi образу­ется звезда ALh которая спустя гремя TLl переходит в состояние А,-, и с в: роятностыо (1 — fu) образуется звезда Ац, для которой переход в состо-

^OL

С

-40L

Рис. 4.3.4. Схема перехода подходящей звезды А0 в коммуникативную фазу. По­яснения в тексте

Яние А, запрещен (тупиковый путь эволюции). Аналогичным образом при возникновении звезды А, с вероятностью Fh. образуется звезда А,,., кото рая спустя время Тк переходит в состояние At., и с вероятностью (1 — /и)
возникает звезда А,~, для которой этот переход запрещен. Наконец, звез­да Аг спустя время T, переходит в коммуникативную фазу (т е. в комму­никативную фазу переходит возникшая у нее коммуникативная цивили­зация). На рисунке эта фаза обозначена штриховкой. Отберем из объек­тов Aol такие, которые после прохождения промежуточных этапов переходят в состояние А,.. Обозначим этот подкласс А0с. Соответствен­но А0~ — это подкласс подходящих звезд, для которых переход в состоя­ние А,, запрещен. Он состоит из объектов А0£, а также тех звезд, кото рые при последующей эволюции переходят в A If, И А,~. Вероятность обра зования звезды AVc равна F0C — FQL FLi F„.. А время развития T0 = T()L + Тц + + Tic +1

Как уже отмечалось выше, поскольку речь идет о процессе возник- ногения цивилизаций, вероятность его реализации должна зависегь от времени. Статистический подход к оценке числа цивилизаций по­зволяет получигь эту зависимость. Как показано в цит ированной выше нашей статье, факгор выборки Дрейка по отношению к подходящим звездам (равный произведению вероятностей PL — Р, РЛ можно пред­ставить в виде Fs = /0, F(T); J0R — вероятность возникновения около подходящей звезды коммуникативной цивилизации, F{T)— вероят­ность того, что она к моменту T перейдет в коммуникативную фазу.

Если коммуникативная цивилизация возникает около каждой подхо­дящей звезды (случай, соответствующий линии 2 на рис. 4.3.2), то F0(. = 1 и /у = F(T). Зависимость F(T) для различных распределений приведена на рис. 4.3.5. При достаточно больших T F(T) ~ 1 и /, ~F0C.

Это оправдывает введение фиксированных вероятностей в формулу Дрейка. Но надо иметь в виду, ч то переход к фиксированным вероят­ностям допустим только при определенных условиях.

Для оценки числа цивилизаций гшедставляет интерес значение фактора F{T) в современный момент времени Т= Ю10 лет. Рассмо­трим в качестве примера равномерное распределение Т0 в интерва­ле (Т01, Г()2), вне этого интервала вероятность равна нулю. Пусть млрд лет, Т02 = 100 млрд лет. ( >еднее значение 7Q = 50 млрд лет много больше, чем возрас г Галактики и даже превышает возраст Вселенной. Это как раз тог случай, на который обращал внимание Нейфах (см. п. 4.3.2). Можно было бы думать, что поскольку сред­нее время развития превышает возраст Вселенной, вероятност ь воз­никновения коммуникативной цивилизации исчезающе мала. На самом деле это не гак. Все зависит от дисперсии величины Т0. В данном примере F(T) = 0,1. Можно дать также статистическую оцен­ку фактора f0c. Мы не будем останавливаться на процедуре оценки, интересующегося читателя отсылаем за подробностями к цитиро­ванной выше нашей статье Для рассмотренного случая равномерно­го распределения/(к. = 0,4 (при 5%-ном уровне значимости). Следо­вательно, фактор выборки/. = PLPiPc = 0,04. Это вполне приемле­мая величина. Если принять= 0,1 (см. табл. 4.3.1) и длит гльность коммуникативной фазы L = 106 лег, то величина Nt[T) = 20 х 0,1 х х 0,04 х 106 = 8-1С4 цивилизаций. При = 1 и L = 109 ЛД7) = 8-108. Таким образом, при стат логическом подходе выяс­няется, что условие — среднее время цивилизаций меньше 1010 лет — не является критичным для существования цивилизаций в Галакти ке. Все зависит от характера распределения Т„. Возможны распре деления, для которых среднее время развития значительно превы­шает 10’° лет и, тем не менее, заметная доля подходящих звезд будет иметь коммуникативные цивилизации.