Часть 10.

Другое отличие приведенного определения связано с включением в него необходимости обмена не только информацией, но массой и энергией. Цивилизация характеризуется обменом вещества и энергии с внешней средой и внутри себя. Это вполне аналогично обмену в единичном организме, но в отличие от него этот обмен внутри цивилизации определяется не биохимическими закономерностями, а социальными, характером производительных сил и производственных отношений. Необходимость обмена информацией, энергией и массой внутри цивилизации между ее частями и индивидуумами довольно очевидна. Однако наиболее существенным является обмен информацией, вырабатываемой всей цивилизацией с внешней средой. Этот обмен обеспечивается трудом, экспериментом, научной и технической, и производственной силой цивилизации. Прогресс цивилизации связан с добыванием информации о себе и внешнем мире и использованием этой информации для адаптации к среде и приспособления среды к себе с помощью науки, технологии труда и производства. Изложенное выше определение приводит к новым выводам.

Очевидно, что указанные выше действия цивилизации должны совершаться согласованно, синхронно во всем объеме цивилизации, иначе она не может быть единым целым. Поэтому информация научная, организационная, социальная, должна достигать различных мест цивилизации практически одновременно, но ее скорость распространения конечна и не может превосходить скорости света. Это накладывает существенное ограничение на размеры цивилизации.

Цивилизация не может функционировать как общность разумных существ, как целое, если время обмена информации сравнимо с характерным временем изменений в самой цивилизации (изменение науки, технологии, социальных форм и т.п.) или времени жизни разумных существ. Еще большие ограничения размера цивилизации связаны с необходимостью вести обмен энергией и массой, и деятельностью между ее частями. Оптимальная скорость обмена массами и энергией будет существенно меньше скорости света. В силу всего сказанного размеры цивилизации не будут превышать размеров сферы обитаемости около своей звезды. Из этого вывода сразу следует невозможность существования цивилизаций III-го типа. Производство энергии, даже равной энергии своей звезды, приведет к разрушению всех органических соединений, а выделение энергии, равной энергии Галактики, превратит все атомы планет и звезды в элементарные частицы.

В ограниченном пространстве, занимаемом цивилизацией, существует верхний предел энергопроизводства. Очевидно, что дополнительное производство энергии должно быть много меньше общего энерговыхода своей звезды. Иначе существенно изменится тепловой режим среды обитания. Возникает необходимость сохранения околозвездной межпланетной среды.

Скорость энерговыделения может составить не более тысячной доли энергии своей звезды. Для Земли и в среднем для всех цивилизаций на белковой основе это составляет огромную величину, около Е = 1023 ватт, однако на много порядков меньшую, чем энерговыделение Галактики. Итак, могут существовать только цивилизации I-го и II-го типов, если придерживаться прежнего критерия.

Итак, из условия сохранения околозвездной среды обитания существуют ограничения в реализации энергии, не позволяющие посылку сигнала, который может быть фиксирован существующими земными средствами на межгалактических расстояниях. Весьма сомнительна также возможность создания, хорошо заметного простыми средствами, „космического чуда” внутри нашей Галактики, на неизбежность которого опирается И.С. Шкловский при доказательстве единственности нашей цивилизации в Галактике.

Таким образом, энергетические ограничения приводят к тому, что можно ожидать только весьма слабые сигналы, прием которых требует строительства больших антенн в Космосе или десятков тысяч стометровых антенн на Земле (проект „Циклоп”). Расчеты показывают, что для строительства всенаправленного маяка мощностью 1016 ватт, который на современные земные радиотелескопы может быть принят только с расстояния не более 1000 световых лет, т.е. всего на одной миллионной части звезд Галактики потребуется время, исчисляемое сотнями тысяч лет [16].

Невозможность более быстрого строительства вытекает из требования сохранения околозвездной среды обитания цивилизации от энергетической перегрузки (засорения). Как мы уже говорили, скорость производства энергии не может превышать Е = 1023 ватт. Следовательно, если на создание маяка-передатчика нужно затратить Е джоулей энергии, то время строительства определяется как t = E/E cек. Нетрудно понять, что величина затрат энергии Е будет определяться, главным образом, энергией на космический транспорт, так как строительство маяка должно быть вынесено достаточно далеко от места обитания. Это необходимо для биологической безопасности, с одной стороны, и недопустимости энергетического засорения околозвездной среды, с другой. Для Солнечной системы это приводит к требованию выноса всенаправленного маяка за пределы внешних планет. Вот почему, например, для строительства указанного маяка нужно затратить огромную энергию - 1036 джоулей, которую Солнце вырабатывает за 300 лет.

Ограничение энергетических возможностей цивилизаций хорошо объясняет отрицательные результаты наблюдений мощных сигналов и „чудес”.

Однако цивилизации II-го типа могут организовать целенаправленные передачи. При использовании на передачу больших антенных систем и при условии создания слабых сигналов, могущих, тем не менее, быть принятыми на самые современные большие радиотелескопы, это потребует довольно умеренной мощности. Отсутствие сигналов этого уровня, конечно, может быть объяснено малым количеством обследованных звезд и малым временем их наблюдений с помощью больших радиотелескопов, короче, малой вероятностью совпадения интервалов передачи и приема между двумя заданными цивилизациями.

Таким образом, допустимая скорость выделения энергии ограничивает возможности цивилизации для построения маяка и тем объясняет отсутствие сильных сигналов. Однако отсутствие слабых сигналов требует дальнейшего поиска объяснений, кроме ссылок на недостаточность наблюдений. В этом плане целесообразна разработка новых общих теоретических положений.

Указанные расхождения теории с опытом привели также к поиску новых подходов к проблеме населенности Галактики [14]. Новый подход к этой проблеме базируется на диаметрально противоположной концепции возникновения жизни, а именно, что жизнь во Вселенной не возникает непрерывно по мере образования подходящих планет. Предполагается, что жизнь, т.е. клетка, способная к репликации, могла возникнуть однократно и одновременно во всей Вселенной на какой-то определенной фазе развития Вселенной в целом в достаточно узком интервале времени, составляющем ничтожную долю ее времени жизни. При этом жизнь возникла только на тех планетах, где к этому времени создались необходимые физико-химические условия среды. Таким образом, предполагается, что ни ранее, ни позже определенного момента времени жизнь не возникала.

Эта гипотеза не менее произвольна, чем гипотеза непрерывного происхождения жизни. Скачок неживое - живое непонятен; еще более непонятно, почему он может происходить всегда независимо от общего развития Вселенной. Скорее наоборот - такая сложная форма организации, как жизнь, могла произойти однажды, как уникальное и неизбежное, закономерное событие, зависящее от фазы развития всей Вселенной, например, при определенных свойствах пространства - времени, значении реликтового фона и др. Гипотеза непрерывного возникновения жизни базируется на представлении, что жизнь связана только со структурой молекул и их функцией. Однако возможно, что для объяснения жизни необходимо учитывать еще структуру пространства и времени, которые определяются состоянием расширяющейся Вселенной.

Мы не удивляемся общепринятому положению, что материя во Вселенной, в известной нам конкретной форме, не рождается непрерывно, а начала развиваться от элементарных частиц с момента „большого взрыва”. Однако почему-то должны считать, что жизнь - самое сложное явление материального мира - творится непрерывно по мере создания подходящих материальных условий? Концепция однократного, почти мгновенного, или, образно говоря, взрывного происхождения жизни в определенной фазе расширения Вселенной не противоречит никаким известным физическим законам. Не противоречит она и материалистическим философским воззрениям.

Очевидно, что, если жизнь во Вселенной возникла во многих местах одновременно, то это случилось, как и на Земле, 4 миллиарда лет назад. Если эволюция ее до разумной жизни может на разных планетах идти слегка с различной скоростью в зависимости от условий, то это различие приведет к разновременному возникновению цивилизаций. Если среднее время эволюции принять равным земному, т.е. 4 миллиарда лет, то получаем первый вывод:

1. Цивилизации начинают возникать вблизи настоящего момента времени.

Поскольку число мест, где возникла жизнь, конечно, то и число цивилизаций, которые, в принципе, могут развиваться только в этих местах будет конечным. Отсюда следует второй вывод:

2. Число цивилизаций, могущих возникнуть эволюционным путем в Галактике ограничено.

3. Неограниченный срок жизни цивилизаций не приводит к росту числа цивилизаций больше предельного в то время, как предположение конечного срока жизни ведет к полному вымиранию в будущем.

Из приведенной концепции следует, что полный возраст всех цивилизаций одинаков. Разным может быть время, в течение которого цивилизация находится в технологической фазе развития. Возможно, что скорость эволюции жизни к разуму и технологической цивилизации на Земле была большей, чем где-либо в Галактике, тогда мы - и первая и единственная цивилизация, вышедшая на технологический путь развития. Однако это одиночество временное.

Может случиться и так, что скорость эволюции где-то была больше, тогда существуют более опытные цивилизации, чем наша.

Следует заметить, однако, что разница в опыте, измеряемая продолжительностью прожития в технологической фазе, будет на несколько порядков меньше, чем для случая непрерывного возникновения жизни.

Таким образом, новая концепция приводит к совершенно иным выводам о возможной населенности Галактики, о влиянии срока жизни цивилизаций на населенность и т.п.

Наиболее существенное различие в оценках населенности состоит в том, что при неограниченном сроке жизни цивилизаций, их число по концепции единовременного происхождения - стремится к пределу. При конечном сроке жизни, много меньшем возраста Галактики, в первом случае число живущих цивилизаций во все времена истории примерно постоянно, а во втором - цивилизации во Вселенной существуют конечный интервал времени.

Другое важное отличие состоит в оценке интервала истории Вселенной, в котором стали возникать и развиваться технологические цивилизации. По концепции непрерывного возникновения жизни этот период занимает более пяти последних миллиардов лет, а по взрывной гипотезе это существенно меньший интервал, около настоящего момента времени. Величина этого интервала определяется дисперсией эволюции цивилизаций. Таким образом, в первом случае интервал времени появления цивилизаций определяется возрастом Вселенной, во втором - особенностями биологической эволюции при различных условиях среды обитания. В силу этого первая концепция утверждает существование очень старых цивилизаций в то время, как вторая - существенно более молодых.

Другое отличие состоит в оценках населенности. При космологическом сроке жизни цивилизаций теория Дрейка приводит к непрерывно растущей со временем населенности, живущими в данный момент в Галактике, цивилизациями. Если срок жизни небольшой, то такое же число получается для суммы живущих в данный момент и погибших цивилизаций, т.е. для общего числа возникших цивилизаций.

Таким образом, если даже живущих технологических цивилизаций мало (малое L), то следов останков космических цивилизаций в Галактике много. Это может вести к большим следствиям. Конечно, количество кладбищ на Земле не изменяет облик нашей цивилизации во вне, но погибшие цивилизации могли оставить существенные результаты своей деятельности, проявляющиеся в космическом масштабе. В этом смысле существенно общее количество возникших цивилизаций. Эта величина ведет себя совершенно различно в обеих гипотезах.

Далее, по первой концепции, основным параметром, определяющим число одновременно, в данное время, существующих цивилизаций, является срок жизни цивилизаций. Поэтому „регулирование” оценок количества одновременно живущих цивилизаций осуществляется величиной срока жизни цивилизации. По первой точке зрения конечный срок жизни цивилизации в технологической фазе желателен, чтобы исключить ненаблюдаемого большого количества старых, опытных цивилизаций, во второй точке зрения, наоборот, принимаются с трудом, так как рано или поздно приводит к вымиранию всех цивилизаций.

В настоящее время не видно неизбежных внутренних причин гибели разума. Более адекватным представляется положение о неограниченном сроке жизни цивилизации в технологической фазе. Примем это положение, тогда отсутствие мощных сигналов ВЦ и колонизации Земли непринужденно объясняются, например, тем, что просто нет еще очень старых и опытных цивилизаций, имеющих за плечами достаточно длинную историю технологической эры развития. Это возможно, если полагать, что наша цивилизация одна из немногих, которые первыми вышли на технологический уровень, благодаря исключительно благоприятным условиям существования жизни на Земле и, может быть, подобных ей планетах. Наша цивилизация просто обогнала в эволюционном развитии многие цивилизации других планет и является в настоящее время единственной технологической цивилизацией.

Как видно из сказанного, в новой концепции значительную роль играет процесс биологической эволюции. Сроки эволюции, их дисперсия существенно влияют на оценку населенности, на соотношение молодых и старых цивилизаций, на характер временной зависимости населенности и т.д. В то же время в старой концепции сроки биологической эволюции не оказывают никакого влияния на указанные параметры и, никак не учитываются [14]. Нам представляется это весьма любопытным фактом.

Нетрудно видеть, что концепция однократного возникновения жизни может быть согласована с современными экспериментальными данными о внеземных цивилизациях путем принятия менее спорных и менее произвольных положений о развитии цивилизаций, чем при концепции непрерывного возникновения жизни.

Важным результатом теоретического и экспериментального исследования проблемы внеземных цивилизаций за последние 25 лет является то, что проблема существования и развития разумной жизни во Вселенной связана с наблюдательными данными. Впервые появилась возможность проверки различных гипотез и теорий образования разумной жизни во Вселенной наблюдением и опытом. Уже первые шаги в этом направлении дают важные результаты. Дальнейшие, более совершенные и обширные, поиски разумной жизни во Вселенной, несомненно, приведут к еще более значительным результатам и выводам.

Литература

1. Внеземные цивилизации: Труды Бюраканского совещания, 1964 г., изд. АН Арм.ССР, Ереван, 1965; Проблема CETI. Связь с внеземными цивилизациями. М., 1975; Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М., 1987.

2. Kreifeldt J.G. A formulation for the number of communicative civilizations in the Galaxy // Icarus. 1971. Vol. 14. P. 419-430; Гиндилис Л.М. К методике оценки числа цивилизаций в Галактике // Проблема поиска внеземных цивилизаций. М., 1981. С. 126-148; Гиндилис Л.М., Пановкин Б.Н. Методология оценки числа внеземных цивилизаций // Астрономия, методология, мировоззрение. М., 1979. С. 336-358.

3. Кардашев Н.С. Передача информации внеземными цивилизациями // Астрон.журн. 1964. Т. 41. Вып. 2. С. 282-287.

4. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М., 1987.

5. Hart M.N. An Explanation for Absence of Extraterrestrials on Earth // Quart. Journ. R.A.S. Vol. 16. No. 2. P. 128-135.

6. Троицкий В.С. Развитие цивилизаций и физические закономерности // Проблема поиска внеземных цивилизаций. М., 1981. С. 5-29.

7. Маковецкий П.В. Радиосвязная стратегия поиска позывных внеземных цивилизаций // Проблема поиска внеземных цивилизаций. М., 1981. С. 97-121.

8. Кардашев Н.С. О стратегии поиска внеземных цивилизаций // Вопр.философии, 1977. N 12. С. 43-54; О неизбежности и возможных формах сверхцивилизаций // Проблема поиска жизни во Вселенной. М., 1986. С. 25-30.

9. Тартер Дж. Обзор экспериментальных исследований по поиску сигналов внеземных цивилизаций (в радио и оптическом диапазонах). „Космический стог сена” и современные программы SETI в США // Проблема поиска жизни во Вселенной. М., 1986. С. 170-182; 220-225.

10. Newman W.I. and Sagan C. Galactic civilizations: Population dynamics and Interstellar Diffusion. 1979.

11. Шкловский И.С. О возможной уникальности разумной жизни во Вселенной // Астрономия, методология, мировоззрение. М., 1979. С. 252-282; Замечания о частоте встречаемости внеземных цивилизаций // Проблема поиска жизни во Вселенной. М., 1986. С. 21-25.

12. Маковецкий П.В., Петрович Н.Т., Троицкий В.С. Проблема внеземных цивилизаций - проблема поиска // Вопр.философии. 1979. N 4. С. 47-59.

13. Рубцов В.В., Урсул А.Д. Методологические аспекты проблемы внеземных цивилизаций: современное состояние и некоторые перспективы // Астрономия, методология, мировоззрение. М., 1979. С. 359-378.

14. Троицкий В.С. К вопросу о населенности Галактики // Астрон.журнал. 1981. Т. 58. N 3. С. 1121-1130.

15. Троицкий В.С. Научные основания проблемы существования и поиска внеземных цивилизаций // Проблемы поиска жизни во Вселенной. М., 1986. С. 5-20.

16. Троицкий В.С. Почему не обнаружены сигналы внеземных цивилизаций? // Земля и Вселенная. 1981. N 1. С. 63-65.

Научное издание

АСТРОНОМИЯ И СОВРЕМЕННАЯ КАРТИНА МИРА

Утверждено к печати Ученым советом Института философии РАН

В авторской редакции

Художник В.К.Кузнецов

Корректоры Г.М.Аглюмина, Ю.А.Гордеева

Лицензия ЛР N 020831 от 12.10.93 г.

Подписано в печать с оригинал-макета 30.04.96 г.

Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 15.5 Уч.-изд.л. 12.5

Тираж 500 экз. Заказ N 019.

Оригинал-макет изготовлен

в Институте философии РАН

Компьютерный набор Л.А.Карамнова

Компьютерная верстка: С.А. Павлов, А.М. Ртищев

Отпечатано в ЦОП Института философии РАН

119842, Москва, Волхонка, 14.

(( „Введение написано совместно с А.И. Еремеевой

* Далее везде, специально этого не оговаривая, мы будем подразумевать, что все модификации (сценарии) в космологии до возникновения ОТО, исходили из тех основ, которые были заложенны Ньютоном. Поэтому Шарлье, Зеелигер и др. исследователи будут относиться нами к „ньютоновской космологической картине мира(

* Статичность Вселенной Ньютона получалась следующим образом: он брал за основу (модель) сферически-симметричную систему координат (не путать со сферичностью реальной Вселенной) и показывал, что в данном случае - частица, будет покоится, т.к. взаимное притяжение всех тел сферической системы уравновешивается. „Из этого рассуждения следует, что притяжение всей сферической поверхности, как состоящее из противоположных элементов, уничтожается, следовательно частица Р ни в какую сторону этим притяжением к движение не побуждается (курсив мой - А.П.). То есть Вселенная не динамична, а статична” [5, 245].

* В „Общем поучении” Ньютон говорил о божественном расположении системы звезд следующее: „Он их расположил, в таких огромных одна от другой расстояниях ” [5? 659]. То есть все вопросы, касающиеся происхождения мира имеют у Ньютона исключительно „метафизическое ” объяснение.

* В начале и середине XX в. были получены другие результаты на базе ньютоновской теории, (Мак-Кри, Милн и др.), но они уже не меняли сутьи проблемы.

* По этому поводу А.Эйнштейн говорил: „Звездный мир должен предстовлять собой конечный остров в бесконечном океане пространства”[8,583].

* Впервые зто решение было опубликовано в работе „Вопросы космологии и общая теория относительности”.

* Достаточно посмотреть статьи последних лет его жизни в 4-м томе „Собрания научных трудов”.

* Эддингтон в часноси полагал, что „все законы, которые обычно считаются фундаментальными, могут быть выведены всецело из эпистемологических соображений. Они соответствуют априорному знанию и являются поэтому полностью субъективными” {17, c. 7].

* Допускаемая нами аналогия между стадиями эволюции Вселенной и человека, с учетом достижений хаотичного сценария инфляционной теории, позволяет говорить о принципе их „генетического подобия” [32]. Оказывается, что не только онтогенез человека подобен его филогенезу, но оба они подобны космогенезу, если верна двусмадиальность эволюлии Вселенной в инфляционной теории.

* Новейшие сценарии, постоенные на базе теории суперструн, предлагают еще менее верфицируемые предсказания.

** Р. Толмен в таких случаях предлагает устанавливать соответствие космологических моделей - базисной физической теории, считая их согласование с реальным миром вообще не обязательным [34, 339].

* Это положение сегодня строго доказывается, а не только постулируется [37, 343].

** Переосмысление зтих понятий есть в сущности не что иное как простое возвращение к их первоначальными смыслам [38].

* Мы считаем здесь уместным напомнить, что становление синергетической идеологии имело два (по крайней мере) независимых источника. Если школа И. Пригожина и разработанная в ней теория диссипативных структур основывалась на исследовании термодинамических явлений вдали от положения равновесия, имеющих место в химических процессах, то работы Г. Хакена исходят из исследований лазерных процессов, т.е. процессов сугубо квантовых.

* „До известной степени” мы здесь поставили потому, что вообще говоря, отказ от однозначной причинности возможен и при сохранении „линейного мира”, как это имело место при разработке квантовой механики. С другой стороны, можно рассматривать сам отказ от однозначной причинности как введение некоторого элемента нелинейности. В данном случае речь идет о нелинейности в некотором интуитивно-обыденном смысле, хотя имеются попытки ввести нелинейность в квантовую механику и строго формально, отказавшись от принципа суперпозиции.

* Для простоты значений масс приводятся в знергетических единицах: 1 МэВ соответствует массе 1,8 10-27 г.

* При такой процедуре выбераются частицы, массы которых определены достаточно точно.

* Ядро дейтерия - состоит из протона и нейтрона.

* Впервые на эту возможность указал А.Д. Сахаров [9].

* Напомним, что при значении mx ( 1015 mp, время tp ( 1031 - 1032 лет.

* Настоящая статья написана на основе доклада, прочитанного автором в октябре 1987 г. на Всесоюзном симпозиуме по мировоззренческим и общенаучным основаниям проблемы поиска внеземного разума („Вильнюс: SETI - 87”), который проходил на астрономической обсерватории Института физики АН Лит.ССР [1]. Познее мною совместно с Г.М. Рудницким был представлен вариант этого доклада на советско-американскую конференцию SETI (Санта Круз, Калифорния, август, 1991), адаптированный к интересам этой конференции [2]. Данная статья, несколько расширенная и дополненная по сравнению с первоначальным текстом, представляет собой обобщение этих материалов.

* Что само по себе представляет очень сильное утверждение, ибо гораздо проще найти решенние, чем доказать его единственность, - для этого требуется хорошо развитая теория.

** Принцип посредственности (его называют также принципом Коперника-Бруно) утверждает, что ни Земля, ни Солнце никаким образом не выделены во Вселенной; нет ничего специфического, что могло бы отличить нашу Солнечную систему среди сотен миллиардов других звездных систем в Галактике.

* Идея объединения цивилизаций в различной форме высказывалась рядом авторов: „Союзы ближайших солнц, союзы союзов и т.д.” (К.Э. Циолковский), „Великое кольцо” (Н.А. Ефремов), „Галактический клуб”(Р.Брейсуэлл). Л.В. Лесков рассматривает Метацивилизации как необходимый и закономерный этап эволюции космического разума.