Страница:
В связи с вопросом о цивилизациях II типа остановимся на следующем основном моменте: подтверждают ли современные радиоастрономические наблюдения возможность их существования? Известно, что в ближайшей к нам гигантской спиральной галактике M 31 (туманность Андромеды) число звезд даже больше, чем в нашей Галактике. Резонно предположить, что если среди сотен миллиардов звезд M 31 вокруг некоторых имеются цивилизации II типа, то они "держат в радиолепестке" нашу Галактику в надежде, что вокруг какой-нибудь из ее звезд имеются разумные существа. В таком случае мы наблюдали бы в туманности Андромеды точечный источник радиоизлучения с необычными свойствами. Однако наблюдения показывают, что в M 31 вообще нет изотропно излучающих радиоисточников, мощность которых была бы больше чем 1/10 мощности галактического источника Кассиопея А. Отсюда следует, что если там и есть сверхцивилизации II типа, то мощность их радиоизлучения в сантиметровом диапазоне, направленного на нашу Галактику, по крайней мере в 1000 раз меньше мощности Солнца, - не так уж много для цивилизации II типа...
Верхний предел для мощности радиоизлучения от таких сверхцивилизаций можно еще более уменьшить. Допустим, что в нашей Галактике есть такой объект. Тогда, вместо того чтобы согласно Н. С. Кардашеву посылать изотропный сигнал, они могут применить систему "маяка", луч которого за короткое время совершает полный оборот в плоскости Галактики: Мы наблюдали бы этот феномен как некий пульсар с совершенно удивительными свойствами (например, закономерные огромные скачки в величине периода). Диаграмма направленности такого искусственного пульсара должна быть "ножевая", что-нибудь 5° х 0,1°, вытянутая по галактической широте. Это, как легко сообразить, нужно для того, чтобы существенная часть звезд галактики попадала бы в лепесток. Период мог бы быть, например, порядка нескольких суток. Тогда для того, чтобы на расстоянии в 10 килопарсек поток от пульсара на сантиметровом диапазоне был бы равен 10-26 Вт / (м2 Гц) (предел полноты обзора источников), нужно, чтобы его мощность была бы в миллион раз меньше мощности солнечного излучения. Развитие радиоастрономии в ближайшие годы еще снизит этот предел в десятки раз.
Много надежд энтузиасты "космических чудес" возлагали и возлагают на быстро развивающуюся в течение последних лет инфракрасную астрономию. Следует заметить, что для этого имеются некоторые логические основания. В самом деле, цивилизация II типа, построившая вокруг своей центральной звезды искусственную биосферу, неизбежно будет излучать инфракрасную радиацию, соответствующую ее температуре, которая должна быть близка к средней температуре поверхности Земли, т. е. ~ 27 °С. Поэтому такая цивилизация должна наблюдаться астрономами как точечный источник инфракрасного излучения (см. главу 26).
Хотя в настоящее время обнаружено довольно много инфракрасных источников, все они, несомненно, имеют самое что ни на есть естественное происхождение. Можно, конечно, предположить, что с увеличением чувствительности инфракрасных приемников количество наблюдаемых источников значительно возрастет и, - кто знает, - среди них могут быть искусственные. Автор этой книги, однако, полагает, что из простого факта наличия избыточного инфракрасною излучения у какой-нибудь на первый взгляд более или менее нормальной звезды решительно ничего нельзя сказать о возможном наличии "искусственного" феномена. Окончательным критерием истины в астрономии является практика астрономических наблюдений и, прежде всего, - возможность на основе правильной теории предсказать новые наблюдательные результаты, подчас совершенно неожиданные. Только такая практика гарантирует нормальное развитие нашей науки и оберегает ее от всякого рода заблуждений, в которые неизбежно впадает далеко не совершенное человеческое мышление. Именно наблюдениями, например, была доказана "естественная" природа пульсаров, оказавшихся намагниченными, быстро вращающимися нейтронными звездами. Автор этой книги не сомневается, что то же самое рано или поздно произойдет и с галактическими ядрами или какими-нибудь другими космическими "квазичудесами". "Презумпция естественности" любого космического сигнала, предложенная автором на Бюраканском симпозиуме, должна выполняться неукоснительно.
Приходится, таким образом, констатировать, что цивилизаций II типа ни в нашей Галактике, ни в M 31, просто нет.
Что касается цивилизаций III типа, то они могли бы быть уже сейчас в принципе обнаружены существующими наземными радиоинтерферометрами с межконтинентальными базами. Кто знает, может быть какой-нибудь из внегалактических источников, занесенных в существующие каталоги, в действительности является цивилизацией III типа? Только длительные специальные интерферометрические исследования смогут решить эту проблему. Трудность проблемы в этом случае состоит в выборе для специальных исследований каких-либо "подозрительных" объектов из многих тысяч известных метагалактических источников. В свое время (1963-1964) такими подозрительными источниками Н. С. Кардашев считал объекты СТА 102 и СТА 21. Вскоре, однако, выяснилось, что эти объекты являются квазарами.
# Одним из важных аргументов против колонизации всего космоса является предположение о том, что цивилизации III типа должны быть очень компактными объектами. Только в этом случае может быть обеспечен быстрый обмен информацией между отдельными частями. Увеличение объема кибернетически невыгодно. Если это правильно, то, наоборот, более молодые цивилизации будут стремиться объединиться с более старыми и более развитыми и это может привести к тому, что полное количество цивилизаций очень невелико. Зато каждая из них располагает очень большой величиной массы, гигантским энергетическим потенциалом и беспрецедентным объемом информации. Конечно, не обязательно представлять себе цивилизацию типа III в виде сферы Дайсона, что характерно для II типа. Как пример возможных конструкций в космосе, можно представить огромный вращающийся диск с массой 1012 масс Солнца, толщиной h = h0 v (1 r2/R2) (где толщина в центре h0 около 1 км) и внешним радиусом R = 40 световых лет; средняя плотность около плотности стали. Такой диск может вращаться как твердое тело с периодом 2600 лет. Если энерговыделение всех средств в диске 1012 светимостей Солнца, то его средняя температура будет 300 К. Тепловое излучение такой конструкции должно иметь максимум около 20 мкм и давать поток около 1 янского (???) с расстояния в 3 миллиарда световых лет. По-видимому, все подобные объекты уже могли бы быть зарегистрированы в каталоге ИРАС (см. с. 288). На рис; 119 карикатурно изображена подобного вида цивилизация III типа (рисунок сделан И. Максимовым). В табл. 14 приведены (согласно Н. С. Кардашеву) возможные сценарии развития внеземных цивилизаций. #
Сооружение гигантских космических радиоинтерферометров с базисом порядка астрономической единицы открывает возможность эффективного использования нового, принципиально важного метода для обнаружения и исследования сверхцивилизаций. Речь идет о "радиоголографии" - получении трехмерных изображений радиоисточников. На эту возможность впервые указали Н. С. Кардашев, Ю. Н. Парийский. Не подлежит сомнению, что трехмерное изображение какого-либо "подозрительного" радиоисточника однозначно позволит решить вопрос об его искусственном или естественном происхождении. При всей кажущейся фантастичности этого проекта он может быть реализован в течение ближайших нескольких десятилетий.
# Рассказывают, что вопрос "Где Они?" задал знаменитый итальянский физик Энрико Ферми во время ленча со своими коллегами в атомной лаборатории в Лос-Аламосе летом 1950 г. Вопрос относился к отсутствию конкретных свидетельств посещения Земли в течение всей ее истории (4,5 миллиарда лет). Ответ - потому, что мы одни во всей Галактике - парадоксален и нарушает общепринятый со времен Коперника принцип среднего: наше Солнце и Земля ничем не выделены среди сотен миллиардов солнечных систем нашей Галактики. Более детально этот вопрос обсуждался Хартом и Типлером с позиций отсутствия жизни во Вселенной, а сама проблема отсутствия посещений Земли получила условное название парадокса Ферми. Возможные объяснения парадокса:
1) межзвездные перелеты не проводятся, так как они очень дороги для переселения, а автоматические станции используются только для научных исследований;
2) межзвездные перелеты реализуются, но волна колонизации еще не достигла Земли (либо мала скорость распространения колонизации, либо процесс колонизации начался на поздней истории Галактики, либо он начался одновременно во всей Галактике, но мы находимся на необитаемой границе между двумя зонами влияния);
3) вся Галактика, включая Солнечную систему, была колонизована много лет назад, но Они не проявляют свое присутствие по каким-то причинам, чтобы не повлиять на нашу примитивную жизнь - галактическая этика требует предоставлять молодым цивилизациям возможность самим решать свои кризисы перенаселения, ядерной войны и т.д. - это так называемая зоогипотеза или гипотеза галактического карантина.
Кроме отсутствия данных о посещении когда-либо Земли по мере накопления наблюдений, обеспечивающихся колоссальной революцией в технике и методах современной всеволновой астрономии, возникает и новая проблема. #
Таблица 14
No
Эволюционный сценарий и уровень урбанизации
Субъективная вероятность реализации сценария
Объекты для исследования и метод поиска
Сценарий эволюции нашей цивилизации после контакта
I
Унификация цивилизаций в масштабах l-10 млрд. световых лет с концентрацией в один компактный объект.
60%
Наиболее мощные квазары и галактики. Поиск новых объектов с мощностью излучения более 1045 эрг/с в диапазоне 10 мкм - 1 см, а также в других диапазонах. Поиск астроинженерных сооружений, искусственных сигналов на волнах 1,5 мм и 21 см.
Быстрое развитие во всех областях деятельности. Крупные социальные и экономические изменения и подготовка к объединению со сверхцивилизацией. Организация этнографического музея на Земле.
II
Унификация в масштабе больших скоплений галактик.
20%
Исследование ядра ближайшего скопления галактик Девы (исследование необычной радиогалактики М 87?) и других скоплений. Методы те же, что и I.
То же, что I.
III
Унификация в масштабе больших галактик.
10%
Исследования ядра нашей Галактики и ядер ближайших больших галактик (М 31, М 33 и т. д.). Те же методы, что I.
То же, что I.
IV
Полная колонизация пространства.
1%
"Они" должны быть на Земле, но мы не имеем никаких данных об этом.
То же, что I.
V
Самоуничтожение цивилизаций до контакта.
8%
Остатки цивилизаций могут быть найдены в окрестностях ближайших звезд.
Нет развития по определению.
VI
Мы первые, и потому пока одни.
1%
Успехи связаны с развитием биологии. На развитие от первых микроорганизмов до настоящего времени потребовалось более 4 миллиардов лет.
Контакт возможен в будущем по любому из приведенных выше сценариев.
Если отвлечься от фантазии, вся совокупность фактов, известных современной астрономии, говорит о том, что никаких космических чудес мы не наблюдаем. Отсюда следует простой, но неутешительный для "безудержных оптимистов" вывод, что цивилизаций II и III типа, по крайней мере в Местной системе галактик, нет.
Так как некоторая часть более примитивных цивилизаций земного типа, преодолев многочисленные кризисные ситуации, должна стать на путь неограниченной экспансии, то мы с логической неизбежностью должны сделать вывод, что цивилизации "земного" типа в Местной системе либо чрезвычайно редки, либо, скорее всего, отсутствуют. Более определенный ответ можно было бы дать, если бы было известно, какая часть примитивных цивилизаций, преодолев "трудности роста", становится на путь неограниченной космической экспансии. Хотя пока никакой количественной оценки сделать нельзя, вряд ли эта часть должна быть очень маленькой. Противоположное утверждение означало бы либо признание фатальной неизбежности гибели почти каждой цивилизации на своей планете еще до выхода ее в космос, либо принятие всеми цивилизациями "равновесной" стратегии "золотого века" с полной потерей интереса к космосу. Но последняя возможность практически эквивалентна нашему одиночеству в космосе. Точнее, разум во Вселенной представлял бы собой как бы "многосвязное многообразие", т. е. был бы совокупностью отдельных, совершенно изолированных очагов.
Казалось бы, серьезным возражением против развитых выше соображений о большой вероятности нашего одиночества в значительной части Вселенной является недопустимая экстраполяция наших современных представлений о цивилизации, науке, технологии, стратегии и пр. на такие неизмеримо более сложные системы, какими являются сверхцивилизации. Насколько опасны такие экстраполяции, можно проиллюстрировать на следующем любопытном примере. Один из величайших физиков XVII в., Гюйгенс, как сын (хотя и передовой) своего века, верил в астрологию. Комбинируя астрономический факт наличия у Юпитера четырех (галилеевых) спутников (лун) и астрологический предрассудок, что Луна является покровительницей моряков, великий голландский физик пришел к "выводу", что поверхность Юпитера должна быть засеяна... коноплей, из которой делается пенька, столь необходимая для тогдашней технологии парусного флота.
Существует, однако, принципиальная разница между временами Гюйгенса и концом XX в. Тогда наука, познание окружающего мира только начинали свой триумфальный путь. Ныне фундаментальные законы природы, регулирующие поведение материи на "микроскопическом", атомарном и в значительной степени ядерном уровнях, представляются достаточно хорошо известными. В этой связи не лишено интереса заметить, что познание фундаментальных законов природы отнюдь не следует экспоненциальному закону. Экспоненциально же растут "только" параметры практической деятельности цивилизации и сложность изучаемых и осваиваемых ею систем.
XIX век дал науке никак не меньше, чем наш XX век. И, конечно, каждый серьезный физик знает, что первая треть XX в. изобиловала значительно большим числом фундаментальных открытий, чем последующие сорок лет. Мы полагаем, что это отнюдь не случайность, а выражение познаваемости конечного числа объективно существующих фундаментальных законов природы.
Познаваемая нами картина объективно существующей, подчиняющейся своим закономерностям Вселенной исключает наличие в ней некоторой разумной деятельности космического масштаба. Ибо не может разум так преобразовать космические объекты, чтобы его деятельность "не была видна" нам. Существенно, что уровень техники современной наблюдательной астрономии достаточен для обнаружения проявлений космического разума.
Итак, как нам представляется, вывод о том, что мы одиноки, если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике или даже в Местной системе галактик, в настоящее время обосновывается не хуже, а значительно лучше, чем традиционная концепция множественности обитаемых миров. Мы полагаем, что этот вывод (или даже возможность такого вывода!) имеет исключительно большое значение для философии. Кстати, заметим, что даже по распространенным сейчас "оптимистическим" представлениям, согласно которым ближайшие внеземные цивилизации удалены от нас на 200-300 пк, мы должны считать себя практически одинокими. Ибо в области Галактики с радиусом в 300 пк находится около 10 миллионов звезд, что наглядно демонстрирует редкость феномена разумной жизни во Вселенной.
Нам представляется, 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 "авангард" материи, если не во всей, то в огромной части Вселенной, должно быть могучим стимулом для творческой деятельности каждого индивидуума и всего человечества. В огромной степени вырастает ответственность человечества в связи с исключительностью стоящих перед ним задач. Предельно ясной становится недопустимость атавистических социальных институтов, бессмысленных и варварских войн, самоубийственного разрушения окружающей среды.
Твердое сознание 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.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I
Поиски внеземных цивилизаций.
Дело происходило в первый октябрьский день 1961 г. Мы - пара десятков завсегдатаев памятного кабинета Келдыша в здании Института прикладной математики, что на Миусской площади, собрались в очередной раз для обсуждения какого-то космического проекта. За четыре года до этого был запущен первый советский спутник, и энтузиазм, вызванный этим памятным событием, не остывал. Тогда наши космические дела были на крутом подъеме. Только что мир стал свидетелем феерического полета Гагарина. Не прошел еще восторг, вызванный зрелищем обратной стороны Луны. Неизгладимое впечатление произвел наш первый успешный полет к Венере. Постоянно во мне жило ощущение, что я являюсь участником грандиозных по своей значимости исторических событий. Гордость и восторг переполняли меня. И хотя я уже перевалил за сорокалетний рубеж, чувствовал себя как впервые полюбивший юноша. И такое состояние длилось свыше пяти лет.
Вместе со своими молодыми сотрудниками я с головой окунулся в новое увлекательное дело. В критические моменты меня неизменно поддерживал ректор МГУ Иван Георгиевич Петровский - умница и прекрасный человек. Для наблюдения межпланетных станций я предложил довольно простой, но весьма эффектный метод "искусственной кометы". Суть метода состояла в испарении на борту спутника небольшого количества (порядка двух-трех килограммов) натрия. Образующееся облако будет очень интенсивно рассеивать желтые лучи Солнца (это явление известно как "резонансная флуоресценция"). Вот это яркое облачко и должно наблюдаться наземными оптическими средствами. Следует заметить, что в те далекие годы подходящих радиосредств для достаточно точных наблюдений спутников у нас не было, и космическое руководство - в первую очередь Сергей Павлович Королев - решительно поддержало мое предложение.
Я настолько был увлечен реализацией этого проекта, что частенько оставлял мою смертельно больную мать одну, в жалкой комнатенке с глухонемыми соседями, что до конца дней своих не прощу себе. Решающее испытание "искусственной кометы" было проведено на знаменитом космодроме Капустин Яр. Глубокой ночью была запущена ракета. Было по-осеннему холодно.. Я и мои ребята стояли примерно в километре от стартовой площадки. Теперь, конечно, никого не удивить зрелищем старта ракеты - с некоторых пор это стали показывать по телевизору. Но тогда, да еще в непосредственной близости, да еще с сознанием большой ответственности (ведь пуск был сделан специально для нашей "кометы"), это было незабываемым событием. Прошло несколько минут после старта. Уже погасло адское пламя, хлещущее из ракетных дюз. Уже сама ракета превратилась в еле видимую слабую световую точку - а на агатово-черном небе решительно ничего не происходило! Время как бы остановилось. Светящаяся точка - ракета перестала быть видимой. Неужели катастрофическая неудача? И вдруг, прямо в зените, блеснула яркая искра. А потом по небу, как чернила на скатерти, стало расползаться ослепительно красивое, ярчайшее пятно апельсинового цвета. Оно расплывалось медленно, и через полчаса его протяженность достигла 20 градусов. И только потом оно стало постепенно гаснуть.
Эффективность предложенного метода была продемонстрирована с полной наглядностью. Вскоре "комета" отлично сработала в "боевой обстановке" на нашей лунной ракете, на полпути между Землей и Луной. Увы, этот метод не получил в дальнейшем должного развития. Правда, мой сотрудник Дима Курт, сделав серию фотографий, через несколько месяцев защитил кандидатскую диссертацию: по скорости диффузии атомов натрия удалось очень уверенно определить плотность земной атмосферы на высоте 550 км. Помню, как в разгар этой цветовой феерии я сказал Диме: "Полюбуйтесь, как сияет на небе ваша диссертация". Я потом предложил развитие метода "искусственной кометы" - использовать в качестве "рабочего вещества" вместо натрия литий. Такой же оптический эффект можно было получить, испаряя в десятки раз меньше вещества. А цвет литиевой "кометы" должен был быть багрово-красный. Космические корабли стали бы похожи на трассирующие пули! Ничего из этого не вышло - никто этим серьезно не заинтересовался. Тогда же я предложил в качестве "рабочего вещества" стронций и барий, подчеркнув богатые возможности этого метода для исследования земной магнитосферы. Через много лет в ФРГ были весьма успешно осуществлены эти эксперименты.
Вернемся, однако, к тому октябрьскому дню 1961 г., когда на очередном сборе космических деятелей Келдыш с обычно не свойственным ему пафосом обратился к нам со следующей речью: "В будущем году исполнится пять лет со дня запуска первого советского спутника. Эту замечательную дату надо отметить должным образом. В частности, нужно подготовить несколько монографий, отображающих всемирно-историческое значение этого события". И тут же мне в голову пришла хорошая идея. Я поднялся и сказал, что за оставшееся до срока время (рукописи надо было сдать к июлю будущего 1962 г.) я смогу написать уже начатую (?) мною монографию, посвященную весьма необычному сюжету: о возможности существования разумной жизни во Вселенной. Келдыш мою инициативу тут же одобрил.
Мой расчет был точен. Я был уверен, что никто из моих коллег в столь сжатые сроки не то что монографии - приличной статьи не напишет. Да и заняты были очень "космической суетой". Не оглянешься, как пролетят эти месяцы, а редакционный портфель будет пустой. И только моя рукопись будет представлена в срок. А юбилей никуда не перенесешь - 4 октября 1962 г. как раз и исполняется пять лет! В такой авральной обстановке моей рукописи будет дана зеленая улица.
Я не мог все время посвятить работе над книгой - слишком много было других обязанностей. Работал урывками - делал "большие выходы", обычно дня на три-четыре. Запомнилось, как в начале июня (самое любимое мое время года) я забрался на дачу брата в Вельяминове с целью написать молекулярно-биологическую, очень трудную для меня главу. Погода сыграла со мной злую шутку. Температура упала почти до нуля, изредка шел снежок, а чаще ледяной дождь с ветром. Я забрался на кухню - единственно отапливающееся помещение на даче, и героически пытался писать. От холода сводило руки, а писать надо было вдохновенно - иначе это было бы все напрасной затеей. Четыре дня терпел эту пытку - кое-как написал главу (причем все пришлось переделать) и убежал с дачи.
Наконец, труд был окончен - где-то в самом начале августа. Остались мелочи: название книги и оформление суперобложки. Последний вопрос решился быстро. В кабинете Келдыша на Миуссах (там, где проходили все наши космические бдения) висела картина малоизвестного тогда художника Соколова, изображавшая некий фантастический космический пейзаж. Мне она всегда нравилась, а самое главное - напоминала о месте, где была "заявлена" книга. Из этой картины действительно получилась прекрасная суперобложка. А вот с названием книги пришлось изрядно помучиться. Выбрал в конце концов простое название "Вселенная, жизнь, разум". Может быть, где-то в подкорке мозга осело название жутко ученой книги Вейля "Пространство, время, материя". Но это я потом уже доискался. А тогда я просто вздохнул с облегчением.
Были еще проблемы. Надо было оснастить главы книги стихотворными эпиграфами. К общеастрономической главе хороший эпиграф дал мне знакомый литературный критик Бен Сарнов ("И страшным, страшным креном к другим каким-нибудь неведомым Вселенным повернут Млечный Путь" - это из Пастернака). Сложнее получилось с эпиграфом к футурологической главе, где я предавался мечтам в духе модернизированного Циолковского. Незадолго до этого я получил письмо от своего ныне покойного старого друга, товарища по Дальневосточному университету С. Д. Соловьева. Между прочим, в этом письме были такие строки:
"... На днях перечитал новые стихи Асеева. К старости он стал писать лучше. Вот почитай слегка подправленные мною строфы:
А любопытно, черт возьми,
Что будет после нас с людьми
Ведь вот ведь дело в чем!
Какие платья будут шить?
Кому в ладоши будут бить?
К каким планетам плыть?.."
Но ведь это и есть тот самый эпиграф, который мне так нужен! И только в корректуре я вспомнил приписку Соловьева насчет "слегка подправленных строф". Значит, эти понравившиеся мне строчки - не подлинный Асеев? Может получиться скандал! Тем более, как я узнал, у маститого поэта довольно резкий характер. С большим трудом нашел книжку Асеева, где напечатаны эти строки. Худшие мои опасения оправдались: у Асеева после "Кому в ладоши будут бить?" стояло звукоподражание "тим-там, тим-там, тим-там!" А ведь весь смысл был для меня в соловьевской строчке "К каким планетам плыть?" Пришлось выбросить эту концовку и обрубить строки на "ладошках", в которые "будут бить" наши потомки. Но зато в следующих изданиях, уже после смерти Асеева, я концовку Соловьева восстановил... Да простят меня ревнители неприкосновенности поэтического замысла и священности авторского права. Но чем я хуже всякого рода режиссеров и инсценировщиков, бессовестно кромсающих авторский текст и замысел классиков?
Верхний предел для мощности радиоизлучения от таких сверхцивилизаций можно еще более уменьшить. Допустим, что в нашей Галактике есть такой объект. Тогда, вместо того чтобы согласно Н. С. Кардашеву посылать изотропный сигнал, они могут применить систему "маяка", луч которого за короткое время совершает полный оборот в плоскости Галактики: Мы наблюдали бы этот феномен как некий пульсар с совершенно удивительными свойствами (например, закономерные огромные скачки в величине периода). Диаграмма направленности такого искусственного пульсара должна быть "ножевая", что-нибудь 5° х 0,1°, вытянутая по галактической широте. Это, как легко сообразить, нужно для того, чтобы существенная часть звезд галактики попадала бы в лепесток. Период мог бы быть, например, порядка нескольких суток. Тогда для того, чтобы на расстоянии в 10 килопарсек поток от пульсара на сантиметровом диапазоне был бы равен 10-26 Вт / (м2 Гц) (предел полноты обзора источников), нужно, чтобы его мощность была бы в миллион раз меньше мощности солнечного излучения. Развитие радиоастрономии в ближайшие годы еще снизит этот предел в десятки раз.
Много надежд энтузиасты "космических чудес" возлагали и возлагают на быстро развивающуюся в течение последних лет инфракрасную астрономию. Следует заметить, что для этого имеются некоторые логические основания. В самом деле, цивилизация II типа, построившая вокруг своей центральной звезды искусственную биосферу, неизбежно будет излучать инфракрасную радиацию, соответствующую ее температуре, которая должна быть близка к средней температуре поверхности Земли, т. е. ~ 27 °С. Поэтому такая цивилизация должна наблюдаться астрономами как точечный источник инфракрасного излучения (см. главу 26).
Хотя в настоящее время обнаружено довольно много инфракрасных источников, все они, несомненно, имеют самое что ни на есть естественное происхождение. Можно, конечно, предположить, что с увеличением чувствительности инфракрасных приемников количество наблюдаемых источников значительно возрастет и, - кто знает, - среди них могут быть искусственные. Автор этой книги, однако, полагает, что из простого факта наличия избыточного инфракрасною излучения у какой-нибудь на первый взгляд более или менее нормальной звезды решительно ничего нельзя сказать о возможном наличии "искусственного" феномена. Окончательным критерием истины в астрономии является практика астрономических наблюдений и, прежде всего, - возможность на основе правильной теории предсказать новые наблюдательные результаты, подчас совершенно неожиданные. Только такая практика гарантирует нормальное развитие нашей науки и оберегает ее от всякого рода заблуждений, в которые неизбежно впадает далеко не совершенное человеческое мышление. Именно наблюдениями, например, была доказана "естественная" природа пульсаров, оказавшихся намагниченными, быстро вращающимися нейтронными звездами. Автор этой книги не сомневается, что то же самое рано или поздно произойдет и с галактическими ядрами или какими-нибудь другими космическими "квазичудесами". "Презумпция естественности" любого космического сигнала, предложенная автором на Бюраканском симпозиуме, должна выполняться неукоснительно.
Приходится, таким образом, констатировать, что цивилизаций II типа ни в нашей Галактике, ни в M 31, просто нет.
Что касается цивилизаций III типа, то они могли бы быть уже сейчас в принципе обнаружены существующими наземными радиоинтерферометрами с межконтинентальными базами. Кто знает, может быть какой-нибудь из внегалактических источников, занесенных в существующие каталоги, в действительности является цивилизацией III типа? Только длительные специальные интерферометрические исследования смогут решить эту проблему. Трудность проблемы в этом случае состоит в выборе для специальных исследований каких-либо "подозрительных" объектов из многих тысяч известных метагалактических источников. В свое время (1963-1964) такими подозрительными источниками Н. С. Кардашев считал объекты СТА 102 и СТА 21. Вскоре, однако, выяснилось, что эти объекты являются квазарами.
# Одним из важных аргументов против колонизации всего космоса является предположение о том, что цивилизации III типа должны быть очень компактными объектами. Только в этом случае может быть обеспечен быстрый обмен информацией между отдельными частями. Увеличение объема кибернетически невыгодно. Если это правильно, то, наоборот, более молодые цивилизации будут стремиться объединиться с более старыми и более развитыми и это может привести к тому, что полное количество цивилизаций очень невелико. Зато каждая из них располагает очень большой величиной массы, гигантским энергетическим потенциалом и беспрецедентным объемом информации. Конечно, не обязательно представлять себе цивилизацию типа III в виде сферы Дайсона, что характерно для II типа. Как пример возможных конструкций в космосе, можно представить огромный вращающийся диск с массой 1012 масс Солнца, толщиной h = h0 v (1 r2/R2) (где толщина в центре h0 около 1 км) и внешним радиусом R = 40 световых лет; средняя плотность около плотности стали. Такой диск может вращаться как твердое тело с периодом 2600 лет. Если энерговыделение всех средств в диске 1012 светимостей Солнца, то его средняя температура будет 300 К. Тепловое излучение такой конструкции должно иметь максимум около 20 мкм и давать поток около 1 янского (???) с расстояния в 3 миллиарда световых лет. По-видимому, все подобные объекты уже могли бы быть зарегистрированы в каталоге ИРАС (см. с. 288). На рис; 119 карикатурно изображена подобного вида цивилизация III типа (рисунок сделан И. Максимовым). В табл. 14 приведены (согласно Н. С. Кардашеву) возможные сценарии развития внеземных цивилизаций. #
Сооружение гигантских космических радиоинтерферометров с базисом порядка астрономической единицы открывает возможность эффективного использования нового, принципиально важного метода для обнаружения и исследования сверхцивилизаций. Речь идет о "радиоголографии" - получении трехмерных изображений радиоисточников. На эту возможность впервые указали Н. С. Кардашев, Ю. Н. Парийский. Не подлежит сомнению, что трехмерное изображение какого-либо "подозрительного" радиоисточника однозначно позволит решить вопрос об его искусственном или естественном происхождении. При всей кажущейся фантастичности этого проекта он может быть реализован в течение ближайших нескольких десятилетий.
# Рассказывают, что вопрос "Где Они?" задал знаменитый итальянский физик Энрико Ферми во время ленча со своими коллегами в атомной лаборатории в Лос-Аламосе летом 1950 г. Вопрос относился к отсутствию конкретных свидетельств посещения Земли в течение всей ее истории (4,5 миллиарда лет). Ответ - потому, что мы одни во всей Галактике - парадоксален и нарушает общепринятый со времен Коперника принцип среднего: наше Солнце и Земля ничем не выделены среди сотен миллиардов солнечных систем нашей Галактики. Более детально этот вопрос обсуждался Хартом и Типлером с позиций отсутствия жизни во Вселенной, а сама проблема отсутствия посещений Земли получила условное название парадокса Ферми. Возможные объяснения парадокса:
1) межзвездные перелеты не проводятся, так как они очень дороги для переселения, а автоматические станции используются только для научных исследований;
2) межзвездные перелеты реализуются, но волна колонизации еще не достигла Земли (либо мала скорость распространения колонизации, либо процесс колонизации начался на поздней истории Галактики, либо он начался одновременно во всей Галактике, но мы находимся на необитаемой границе между двумя зонами влияния);
3) вся Галактика, включая Солнечную систему, была колонизована много лет назад, но Они не проявляют свое присутствие по каким-то причинам, чтобы не повлиять на нашу примитивную жизнь - галактическая этика требует предоставлять молодым цивилизациям возможность самим решать свои кризисы перенаселения, ядерной войны и т.д. - это так называемая зоогипотеза или гипотеза галактического карантина.
Кроме отсутствия данных о посещении когда-либо Земли по мере накопления наблюдений, обеспечивающихся колоссальной революцией в технике и методах современной всеволновой астрономии, возникает и новая проблема. #
Таблица 14
No
Эволюционный сценарий и уровень урбанизации
Субъективная вероятность реализации сценария
Объекты для исследования и метод поиска
Сценарий эволюции нашей цивилизации после контакта
I
Унификация цивилизаций в масштабах l-10 млрд. световых лет с концентрацией в один компактный объект.
60%
Наиболее мощные квазары и галактики. Поиск новых объектов с мощностью излучения более 1045 эрг/с в диапазоне 10 мкм - 1 см, а также в других диапазонах. Поиск астроинженерных сооружений, искусственных сигналов на волнах 1,5 мм и 21 см.
Быстрое развитие во всех областях деятельности. Крупные социальные и экономические изменения и подготовка к объединению со сверхцивилизацией. Организация этнографического музея на Земле.
II
Унификация в масштабе больших скоплений галактик.
20%
Исследование ядра ближайшего скопления галактик Девы (исследование необычной радиогалактики М 87?) и других скоплений. Методы те же, что и I.
То же, что I.
III
Унификация в масштабе больших галактик.
10%
Исследования ядра нашей Галактики и ядер ближайших больших галактик (М 31, М 33 и т. д.). Те же методы, что I.
То же, что I.
IV
Полная колонизация пространства.
1%
"Они" должны быть на Земле, но мы не имеем никаких данных об этом.
То же, что I.
V
Самоуничтожение цивилизаций до контакта.
8%
Остатки цивилизаций могут быть найдены в окрестностях ближайших звезд.
Нет развития по определению.
VI
Мы первые, и потому пока одни.
1%
Успехи связаны с развитием биологии. На развитие от первых микроорганизмов до настоящего времени потребовалось более 4 миллиардов лет.
Контакт возможен в будущем по любому из приведенных выше сценариев.
Если отвлечься от фантазии, вся совокупность фактов, известных современной астрономии, говорит о том, что никаких космических чудес мы не наблюдаем. Отсюда следует простой, но неутешительный для "безудержных оптимистов" вывод, что цивилизаций II и III типа, по крайней мере в Местной системе галактик, нет.
Так как некоторая часть более примитивных цивилизаций земного типа, преодолев многочисленные кризисные ситуации, должна стать на путь неограниченной экспансии, то мы с логической неизбежностью должны сделать вывод, что цивилизации "земного" типа в Местной системе либо чрезвычайно редки, либо, скорее всего, отсутствуют. Более определенный ответ можно было бы дать, если бы было известно, какая часть примитивных цивилизаций, преодолев "трудности роста", становится на путь неограниченной космической экспансии. Хотя пока никакой количественной оценки сделать нельзя, вряд ли эта часть должна быть очень маленькой. Противоположное утверждение означало бы либо признание фатальной неизбежности гибели почти каждой цивилизации на своей планете еще до выхода ее в космос, либо принятие всеми цивилизациями "равновесной" стратегии "золотого века" с полной потерей интереса к космосу. Но последняя возможность практически эквивалентна нашему одиночеству в космосе. Точнее, разум во Вселенной представлял бы собой как бы "многосвязное многообразие", т. е. был бы совокупностью отдельных, совершенно изолированных очагов.
Казалось бы, серьезным возражением против развитых выше соображений о большой вероятности нашего одиночества в значительной части Вселенной является недопустимая экстраполяция наших современных представлений о цивилизации, науке, технологии, стратегии и пр. на такие неизмеримо более сложные системы, какими являются сверхцивилизации. Насколько опасны такие экстраполяции, можно проиллюстрировать на следующем любопытном примере. Один из величайших физиков XVII в., Гюйгенс, как сын (хотя и передовой) своего века, верил в астрологию. Комбинируя астрономический факт наличия у Юпитера четырех (галилеевых) спутников (лун) и астрологический предрассудок, что Луна является покровительницей моряков, великий голландский физик пришел к "выводу", что поверхность Юпитера должна быть засеяна... коноплей, из которой делается пенька, столь необходимая для тогдашней технологии парусного флота.
Существует, однако, принципиальная разница между временами Гюйгенса и концом XX в. Тогда наука, познание окружающего мира только начинали свой триумфальный путь. Ныне фундаментальные законы природы, регулирующие поведение материи на "микроскопическом", атомарном и в значительной степени ядерном уровнях, представляются достаточно хорошо известными. В этой связи не лишено интереса заметить, что познание фундаментальных законов природы отнюдь не следует экспоненциальному закону. Экспоненциально же растут "только" параметры практической деятельности цивилизации и сложность изучаемых и осваиваемых ею систем.
XIX век дал науке никак не меньше, чем наш XX век. И, конечно, каждый серьезный физик знает, что первая треть XX в. изобиловала значительно большим числом фундаментальных открытий, чем последующие сорок лет. Мы полагаем, что это отнюдь не случайность, а выражение познаваемости конечного числа объективно существующих фундаментальных законов природы.
Познаваемая нами картина объективно существующей, подчиняющейся своим закономерностям Вселенной исключает наличие в ней некоторой разумной деятельности космического масштаба. Ибо не может разум так преобразовать космические объекты, чтобы его деятельность "не была видна" нам. Существенно, что уровень техники современной наблюдательной астрономии достаточен для обнаружения проявлений космического разума.
Итак, как нам представляется, вывод о том, что мы одиноки, если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике или даже в Местной системе галактик, в настоящее время обосновывается не хуже, а значительно лучше, чем традиционная концепция множественности обитаемых миров. Мы полагаем, что этот вывод (или даже возможность такого вывода!) имеет исключительно большое значение для философии. Кстати, заметим, что даже по распространенным сейчас "оптимистическим" представлениям, согласно которым ближайшие внеземные цивилизации удалены от нас на 200-300 пк, мы должны считать себя практически одинокими. Ибо в области Галактики с радиусом в 300 пк находится около 10 миллионов звезд, что наглядно демонстрирует редкость феномена разумной жизни во Вселенной.
Нам представляется, 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 "авангард" материи, если не во всей, то в огромной части Вселенной, должно быть могучим стимулом для творческой деятельности каждого индивидуума и всего человечества. В огромной степени вырастает ответственность человечества в связи с исключительностью стоящих перед ним задач. Предельно ясной становится недопустимость атавистических социальных институтов, бессмысленных и варварских войн, самоубийственного разрушения окружающей среды.
Твердое сознание 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.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I
Поиски внеземных цивилизаций.
Дело происходило в первый октябрьский день 1961 г. Мы - пара десятков завсегдатаев памятного кабинета Келдыша в здании Института прикладной математики, что на Миусской площади, собрались в очередной раз для обсуждения какого-то космического проекта. За четыре года до этого был запущен первый советский спутник, и энтузиазм, вызванный этим памятным событием, не остывал. Тогда наши космические дела были на крутом подъеме. Только что мир стал свидетелем феерического полета Гагарина. Не прошел еще восторг, вызванный зрелищем обратной стороны Луны. Неизгладимое впечатление произвел наш первый успешный полет к Венере. Постоянно во мне жило ощущение, что я являюсь участником грандиозных по своей значимости исторических событий. Гордость и восторг переполняли меня. И хотя я уже перевалил за сорокалетний рубеж, чувствовал себя как впервые полюбивший юноша. И такое состояние длилось свыше пяти лет.
Вместе со своими молодыми сотрудниками я с головой окунулся в новое увлекательное дело. В критические моменты меня неизменно поддерживал ректор МГУ Иван Георгиевич Петровский - умница и прекрасный человек. Для наблюдения межпланетных станций я предложил довольно простой, но весьма эффектный метод "искусственной кометы". Суть метода состояла в испарении на борту спутника небольшого количества (порядка двух-трех килограммов) натрия. Образующееся облако будет очень интенсивно рассеивать желтые лучи Солнца (это явление известно как "резонансная флуоресценция"). Вот это яркое облачко и должно наблюдаться наземными оптическими средствами. Следует заметить, что в те далекие годы подходящих радиосредств для достаточно точных наблюдений спутников у нас не было, и космическое руководство - в первую очередь Сергей Павлович Королев - решительно поддержало мое предложение.
Я настолько был увлечен реализацией этого проекта, что частенько оставлял мою смертельно больную мать одну, в жалкой комнатенке с глухонемыми соседями, что до конца дней своих не прощу себе. Решающее испытание "искусственной кометы" было проведено на знаменитом космодроме Капустин Яр. Глубокой ночью была запущена ракета. Было по-осеннему холодно.. Я и мои ребята стояли примерно в километре от стартовой площадки. Теперь, конечно, никого не удивить зрелищем старта ракеты - с некоторых пор это стали показывать по телевизору. Но тогда, да еще в непосредственной близости, да еще с сознанием большой ответственности (ведь пуск был сделан специально для нашей "кометы"), это было незабываемым событием. Прошло несколько минут после старта. Уже погасло адское пламя, хлещущее из ракетных дюз. Уже сама ракета превратилась в еле видимую слабую световую точку - а на агатово-черном небе решительно ничего не происходило! Время как бы остановилось. Светящаяся точка - ракета перестала быть видимой. Неужели катастрофическая неудача? И вдруг, прямо в зените, блеснула яркая искра. А потом по небу, как чернила на скатерти, стало расползаться ослепительно красивое, ярчайшее пятно апельсинового цвета. Оно расплывалось медленно, и через полчаса его протяженность достигла 20 градусов. И только потом оно стало постепенно гаснуть.
Эффективность предложенного метода была продемонстрирована с полной наглядностью. Вскоре "комета" отлично сработала в "боевой обстановке" на нашей лунной ракете, на полпути между Землей и Луной. Увы, этот метод не получил в дальнейшем должного развития. Правда, мой сотрудник Дима Курт, сделав серию фотографий, через несколько месяцев защитил кандидатскую диссертацию: по скорости диффузии атомов натрия удалось очень уверенно определить плотность земной атмосферы на высоте 550 км. Помню, как в разгар этой цветовой феерии я сказал Диме: "Полюбуйтесь, как сияет на небе ваша диссертация". Я потом предложил развитие метода "искусственной кометы" - использовать в качестве "рабочего вещества" вместо натрия литий. Такой же оптический эффект можно было получить, испаряя в десятки раз меньше вещества. А цвет литиевой "кометы" должен был быть багрово-красный. Космические корабли стали бы похожи на трассирующие пули! Ничего из этого не вышло - никто этим серьезно не заинтересовался. Тогда же я предложил в качестве "рабочего вещества" стронций и барий, подчеркнув богатые возможности этого метода для исследования земной магнитосферы. Через много лет в ФРГ были весьма успешно осуществлены эти эксперименты.
Вернемся, однако, к тому октябрьскому дню 1961 г., когда на очередном сборе космических деятелей Келдыш с обычно не свойственным ему пафосом обратился к нам со следующей речью: "В будущем году исполнится пять лет со дня запуска первого советского спутника. Эту замечательную дату надо отметить должным образом. В частности, нужно подготовить несколько монографий, отображающих всемирно-историческое значение этого события". И тут же мне в голову пришла хорошая идея. Я поднялся и сказал, что за оставшееся до срока время (рукописи надо было сдать к июлю будущего 1962 г.) я смогу написать уже начатую (?) мною монографию, посвященную весьма необычному сюжету: о возможности существования разумной жизни во Вселенной. Келдыш мою инициативу тут же одобрил.
Мой расчет был точен. Я был уверен, что никто из моих коллег в столь сжатые сроки не то что монографии - приличной статьи не напишет. Да и заняты были очень "космической суетой". Не оглянешься, как пролетят эти месяцы, а редакционный портфель будет пустой. И только моя рукопись будет представлена в срок. А юбилей никуда не перенесешь - 4 октября 1962 г. как раз и исполняется пять лет! В такой авральной обстановке моей рукописи будет дана зеленая улица.
Я не мог все время посвятить работе над книгой - слишком много было других обязанностей. Работал урывками - делал "большие выходы", обычно дня на три-четыре. Запомнилось, как в начале июня (самое любимое мое время года) я забрался на дачу брата в Вельяминове с целью написать молекулярно-биологическую, очень трудную для меня главу. Погода сыграла со мной злую шутку. Температура упала почти до нуля, изредка шел снежок, а чаще ледяной дождь с ветром. Я забрался на кухню - единственно отапливающееся помещение на даче, и героически пытался писать. От холода сводило руки, а писать надо было вдохновенно - иначе это было бы все напрасной затеей. Четыре дня терпел эту пытку - кое-как написал главу (причем все пришлось переделать) и убежал с дачи.
Наконец, труд был окончен - где-то в самом начале августа. Остались мелочи: название книги и оформление суперобложки. Последний вопрос решился быстро. В кабинете Келдыша на Миуссах (там, где проходили все наши космические бдения) висела картина малоизвестного тогда художника Соколова, изображавшая некий фантастический космический пейзаж. Мне она всегда нравилась, а самое главное - напоминала о месте, где была "заявлена" книга. Из этой картины действительно получилась прекрасная суперобложка. А вот с названием книги пришлось изрядно помучиться. Выбрал в конце концов простое название "Вселенная, жизнь, разум". Может быть, где-то в подкорке мозга осело название жутко ученой книги Вейля "Пространство, время, материя". Но это я потом уже доискался. А тогда я просто вздохнул с облегчением.
Были еще проблемы. Надо было оснастить главы книги стихотворными эпиграфами. К общеастрономической главе хороший эпиграф дал мне знакомый литературный критик Бен Сарнов ("И страшным, страшным креном к другим каким-нибудь неведомым Вселенным повернут Млечный Путь" - это из Пастернака). Сложнее получилось с эпиграфом к футурологической главе, где я предавался мечтам в духе модернизированного Циолковского. Незадолго до этого я получил письмо от своего ныне покойного старого друга, товарища по Дальневосточному университету С. Д. Соловьева. Между прочим, в этом письме были такие строки:
"... На днях перечитал новые стихи Асеева. К старости он стал писать лучше. Вот почитай слегка подправленные мною строфы:
А любопытно, черт возьми,
Что будет после нас с людьми
Ведь вот ведь дело в чем!
Какие платья будут шить?
Кому в ладоши будут бить?
К каким планетам плыть?.."
Но ведь это и есть тот самый эпиграф, который мне так нужен! И только в корректуре я вспомнил приписку Соловьева насчет "слегка подправленных строф". Значит, эти понравившиеся мне строчки - не подлинный Асеев? Может получиться скандал! Тем более, как я узнал, у маститого поэта довольно резкий характер. С большим трудом нашел книжку Асеева, где напечатаны эти строки. Худшие мои опасения оправдались: у Асеева после "Кому в ладоши будут бить?" стояло звукоподражание "тим-там, тим-там, тим-там!" А ведь весь смысл был для меня в соловьевской строчке "К каким планетам плыть?" Пришлось выбросить эту концовку и обрубить строки на "ладошках", в которые "будут бить" наши потомки. Но зато в следующих изданиях, уже после смерти Асеева, я концовку Соловьева восстановил... Да простят меня ревнители неприкосновенности поэтического замысла и священности авторского права. Но чем я хуже всякого рода режиссеров и инсценировщиков, бессовестно кромсающих авторский текст и замысел классиков?