Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика невозможного
.pdf
ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ
Другие обладали центральной симметрией, подобно современным морским звездам. Случайно среди прочих появилось существо с хордой в виде буквы I и двусторонней симметрией тела —
и именно оно стало предком большинства млеко питающих на
Земле. Так что в принципе инопланетная разумная жизнь не
обязательно должна быть гуманоидной и обладать двусторонней симметрией — той самой, которую активно использует
Голливуд при изображении инопланетян.
Кое-кто из биологов считает, что причина такого многообразия всевозможных форм жизни во время «кембрийского
взрыва» кроется в «гонке вооружений» между хищником и жертвой. Появление многоклеточных организмов, способных поглощать и переваривать другие организмы, дало толчок ускоренной
эволюции тех и других; каждый старался перехитрить соперника.
Точно так же во время холодной войны гонка вооружений между
Советским Союзом и Соединенными Штатами заставляла тех
и других шевелиться, чтобы ни в коем случае не отстать.
Изучая зарождение жизни на Земле, можно сделать некоторые предположения и о том, как вообще может возникнуть
разумная жизнь. Ученые считают, что для разумной жизни, скорее всего, необходимы:
1) какое-то зрение или другой чувственный меха-
низм, позволяющий изучать окружающую обстановку;
2) какой-то механизм для хватания — это могут
быть противопоставленные пальцы, как у нас, но могут быть и щупальца, клешни или другие приспособления;
3) какая-то коммуникационная система, например речь.
Эти три условия необходимы, чтобы чувствовать окружающую действительность, а со временем — и управлять ею; оба
эти качества являются отличительными особенностями разума.
201
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
Но на этом всякая определенность заканчивается. Вопреки
тому, что мы каждый день видим на телеэкране, инопланетяне
вовсе не обязаны быть похожи на людей. Большеглазые, похожие на детей пришельцы с кино- и телеэкранов подозрительно
напоминают инопланетян из второсортных фильмов 50-х гг.
прошлого века; еще тогда этот образ намертво закрепился в нашем подсознании.
(Некоторые антропологи, однако, добавляют к трем условиям возникновения разума четвертый; это условие должно
объяснить следующий любопытный факт: человек гораздо
умнее, чем необходимо для выживания в лесу. Наш мозг способен овладеть принципами космического полета, квантовой
теорией, сложной математикой — очевидно, эти навыки совершенно ни к чему лесным охотникам и собирателям. Зачем нужны эти избыточные возможности мозга? В природе, если мы
исследуем пару животных , также обладающих навыками, намного превосходящими требования выживания, — такие как
леопард и антилопа, — то обнаружится, что между этими видами шла «гонка вооружений». Аналогично некоторые ученые
считают, что существует четвертое условие — биологическая
«гонка вооружений», подталкивающая вид к развитию разума.
Возможно, в нашем случае «гонка вооружений» шла между разными особями одного — нашего — вида.)
Подумайте о громадном разнообразии форм жизни на
Земле. Если бы кто-то в течение нескольких миллионов лет занимался направленной селекцией октоподов, вполне можно
допустить, что они тоже стали бы разумными. (Мы отделились
от человекообразных обезьян 6 млн лет назад, вероятно, потому, что были плохо приспособлены к изменениям климата на
Африканском континенте. Наоборот, осьминог очень хорошо
приспособлен к жизни в подводных укрытиях под скалами и
потому уже миллионы лет не меняется.) Биохимик Клиффорд
Пиковер говорит, что, когда он смотрит «на всяких ракообразных безумного вида, медуз с мягкими щупальцами, гротескных
202
ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ
червей-гермафродитов и прочую плесень», он понимает, что
«у Бога есть чувство юмора и что нам еще предстоит увидеть во
Вселенной отражение всего этого в иной форме».
Но Голливуд, вероятно, прав, когда изображает представителей иных разумных форм жизни плотоядными . Пришельцыхищники, конечно, гарантируют фильму более высокие сборы — но не только; здесь есть и доля правды. Как правило,
хищники умнее своих жертв. Чтобы поймать добычу, они вынуждены планировать, выслеживать, прятаться и нападать из
засады. У лис, собак, тигров и львов глаза располагаются впереди, чтобы удобнее было оценивать дистанцию при прыжке.
Два глаза позволяют им видеть трехмерное стереоизображение
и фокусировать взгляд на жертве. С другой стороны, добыче —
такой, как олени и кролики, — достаточно знать, куда и как
убегать. Их глаза располагаются по разные стороны головы,
обеспечивая полный круговой обзор, и позволяют постоянно
видеть все вокруг на 360 градусов.
Другими словами, очень может быть, что инопланетная
разумная жизнь также появилась в результате эволюции вида
хищников с глазами — или иным чувствительным органом — на
голове спереди. Возможно, для этих существ характерны также
плотоядность, агрессивность и территориальное поведение, которое мы наблюдаем на Земле у волков, львов и людей. (Но поскольку эти формы жизни возникли, по всей видимости, на основе совершенно иных молекул ДНК и протеинов , им должно быть
совершенно не интересно нас поедать или спариваться с нами.)
Можно также воспользоваться знанием физики и предположить, какого размера может быть тело подобного существа .
Предполагая, что живут они на планете земного типа и, подобно земным существам, имеют плотность тканей, примерно
равную плотности воды, мы можем исключить слишком большие размеры благодаря закону масштабирования; этот закон
утверждает, что с увеличением размеров любого объекта законы природы для него меняются буквально катастрофически.
203
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
Чудовища и закон масштаба
Рассмотрим пример. Если бы Кинг -Конг существовал на самом
деле, он никак не мог бы терроризировать Нью-Йорк. Наоборот, при первой же попытке шагнуть у него сломались бы ноги.
Дело в том, что, если взять обезьяну и увеличить ее пропорционально в десять раз, ее вес при этом увеличится пропорционально объему, т. е. в тысячу раз (10 × 10 × 10 = 1000). Итак,
обезьяна стала в тысячу раз тяжелее. Но ее сила увеличилась
пропорционально толщине костей и мускулов. Площадь сечения костей и мышц увеличивается пропорционально квадрату
линейной величины, т. е. вдесятеро (10 × 10 = 100). Другими
словами, если Кинг-Конг будет в 10 раз больше обычной обезьяны, то он будет превосходить ее силой всего в сто раз, а весить
в тысячу раз больше. Таким образом, при увеличении размера
обезьяны вес растет гораздо быстрее, чем сила. Если говорить
относительно, то Кинг-Конг окажется в 10 раз слабее обычной
обезьяны. Вот почему его ноги сразу же сломаются.
Помню, как в начальной школе наш учитель удивлялся
силе муравья, способного поднять лист, во много раз более тяжелый, чем сам муравей. Учитель делал из этого вывод, что
будь муравей размером с дом, он мог бы легко поднять и унести
этот дом. Но это предположение неверно. Причина та же, что и
в случае с Кинг -Конгом. Если бы муравей был размером с дом,
его ноги тоже сломались бы. Если увеличить муравья в тысячу
раз, он станет в 1000 раз слабее обычного муравья и потому
рухнет под собственным весом. (А также задохнется. Муравей
дышит через отверстия в боку. Площадь сечения воздушных каналов растет как квадрат радиуса, а объем муравья — как куб
радиуса. Таким образом, муравей в 1000 раз больше обычного
будет получать в 1000 раз меньше воздуха, чем необходимо для
нормального снабжения кислородом мускулов и тканей тела.
Кстати говоря, именно поэтому чемпионами в фигурном катании на коньках и гимнастике становятся, как правило, люди
204
ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ
небольшого роста, но нормальных пропорций. Они обладают большей мускульной силой на единицу веса, чем высокие
люди.)
При помощи закона масштабирования мы можем также определить примерные параметры животных на Земле и,
вероятно, инопланетян в космосе. Тепло, излучаемое живым
организмом, пропорционально площади его поверхности.
Следовательно, при увеличении животного в 10 раз его теплопотери вырастут в 100 раз. Но количество тепла в теле пропорционально его объему и поэтому вырастет в 1000 раз. Следовательно, крупные животные теряют тепло медленнее, чем
мелкие. (Именно поэтому зимой у нас первыми замерзают
пальцы и уши — у них максимальная относительная площадь
поверхности; именно поэтому маленькие люди замерзают быстрее, чем крупные. Этим же можно объяснить, почему газеты
сгорают очень быстро — у них очень большая относительная
площадь, а толстые поленья горят медленно — у них площадь
поверхности относительно невелика.) Этим объясняется также, почему киты в Арктике имеют каплевидную форму — из
всех геометрических форм минимальной площадью поверхности на единицу массы обладает сфера. И почему насекомые
в теплом климате могут себе позволить произвольную форму
с относительной большой площадью поверхности на единицу
массы.
В фильме киностудии Диснея «Дорогая, я уменьшил детей»
все члены семьи уменьшаются до размеров муравьев. Начинается
гроза, и мы видим, как в микромире крохотные капли падают
в лужи. На самом деле дождевая капля с точки зрения муравья
должна выглядеть не крохотной капелькой, а громадной водяной полусферой. В обычном мире полусферический объем воды
будет нестабилен и растечется под собственной тяжестью, но в
микромире сила поверхностного натяжения относительно велика и легко удерживает воду в полусферическом объеме (представьте себе каплю на листе).
205
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
Аналогично на основании законов физики мы можем примерно оценить соотношение площади поверхности к объему
для животных , обитающих на далеких планетах . Эти законы подсказывают нам, что инопланетяне из космоса, вероятнее всего,
не будут гигантами, каких очень любит изображать научная фантастика . Скорее они будут напоминать по размеру нас. (Киты
намного превосходят нас размерами, потому что живут в более
плотной среде, морской воде . Именно поэтому выброшенный на
берег кит умирает, раздавленный собственным весом.)
Закон масштабирования означает, что с погружением
глубже и глубже в микромир законы природы меняются. Этим
объясняется тот факт, что квантовая теория представляется
такой странной — ведь она противоречит нашим представлениям о Вселенной , основанным на опыте и здравом смысле.
Закон масштабирования исключает знакомую нам по фантастике идею о вложенных мирах (суть ее состоит в том, что в
любом атоме может скрываться целая вселенная, и наоборот,
наша галактика является атомом другой, гораздо более крупной вселенной). Эту идею, в частности, использовали авторы
фильма «Люди в черном». В финальной сцене фильма камера
отступает от Земли, в поле зрения появляются планеты , звезды,
галактики — и в конце концов становится видно, что вся наша
Вселенная — мячик в игре гигантских представителей иного
разума.
На самом деле Галактика нисколько не похожа на атом, а
электроны в своих оболочках ничем не напоминают планеты .
Нам известно, что все планеты не похожи друг на друга и могут
обращаться вокруг центральной звезды по любой орбите. В атомах же все субатомные частицы совершенно одинаковы. Они
не могут обращаться вокруг ядра на произвольном расстоянии;
наоборот, они могут двигаться только по дискретным орбитам.
(Более того, в отличие от планет электроны способны вести себя
необычно, вопреки здравому смысл, например находиться в двух
местах одновременно или обладать свойствами волны.)
206
ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ
Физика развитых цивилизаций
Для разговора о том, какими могут оказаться космические цивилизации , тоже можно воспользоваться знанием физических
законов. Если взглянуть на развитие нашей собственной цивилизации за последние 100 000 лет, т. е. с того момента, как
в Африке появились первые люди современного типа, можно
увидеть, что это история все возрастающего потребления энергии . Русский астрофизик Николай Кардашев выдвинул предположение о том, что стадии развития внеземных цивилизаций
Вселенной тоже можно классифицировать по уровню потребления энергии. Он разделил все возможные цивилизации на
три группы:
1. Цивилизации I типа: те, кто собирает планетарную энергию , полностью используя падающий на планету солнечный свет . Возможно, представители этих
цивилизаций овладели энергией вулканов, научились
управлять погодой, контролировать землетрясения и
строить города в глубинах океана. Вся энергия планеты находится у них под контролем.
2. Цивилизации II типа: те, кто полностью использует энергию своего светила, что делает их в 10 млрд раз
могущественнее цивилизаций I типа. Федерация планет
в сериале «Звездный путь» принадлежит к цивилизациям
II типа. Такая цивилизация в определенном смысле бессмертна; ни один из известных науке факторов, таких
как ледниковый период, столкновение с астероидом или
даже сверхновая, не в состоянии погубить ее. (Если их
собственная звезда вскоре должна взорваться, эти существа могут переселиться в другую звездную систему или
даже перевести к другой звезде собственную планету.)
3. Цивилизации III типа: те, кто может пользоваться энергией целой галактики, что делает их в 10 млрд раз
207
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
могущественнее цивилизаций II типа. Этому типу соответствуют цивилизация боргов в «Звездном пути», Империя в «Звездных войнах» и галактическая цивилизация в серии Азимова про Основание. Каждая из этих
цивилизаций колонизировала миллиарды звездных
систем и способна использовать энергию черной дыры
в центре своей галактики. Они свободно путешествуют
по всей галактике .
Кардашев считает, что любая цивилизация , энергетическое потребление которой растет с умеренной скоростью
(несколько процентов в год), будет стремительно переходить
с одной ступени на другую; такой переход займет у нее от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч лет.
Как я уже рассказывал в своих предыдущих книгах, наша
цивилизация может считаться цивилизацией типа 0 (так как
наши машины работают на энергии горения мертвых растений, нефти и угля). Мы используем лишь крохотную частичку
всей солнечной энергии, которая достается нашей планете.
Но уже сегодня можно видеть, как на Земле зарождаются первые признаки цивилизации I типа. Интернет — зародыш системы дальней связи, которая охватит в будущем всю планету.
В появлении и развитии Европейского союза, созданного в
противовес Североамериканской зоне свободной торговли,
можно разглядеть зачатки экономики I типа. Английский уже
стал главным языком международного общения на Земле,
языком науки, финансов и бизнеса. Мне кажется, он может со
временем стать языком цивилизации I типа, на котором будут
говорить буквально все жители планеты . Местные культуры и
обычаи будут и дальше процветать на Земле в тысячах самых
разных вариантов, но на всю эту мозаику наций и народностей наложится единая земная культура — возможно, доминантой в ней будут служить молодежная культура и коммерциализм.
208
ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ЛЕТАЮЩИЕ ТАРЕЛКИ
Успешный переход цивилизации с одной ступени на другую вовсе не гарантирован. К примеру, самым опасным может
оказаться переход с типа 0 к типу I. Цивилизация нулевого типа
все еще страдает от сектантства, фундаментализма и расизма,
характерных для периода бурного развития, и неясно, позволят
ли эти племенные и религиозные страсти осуществить переход. (Не исключено, что мы не видим в Галактике цивилизаций
I типа именно потому, что перехода, как правило, не происходит, цивилизация саморазрушается. Когда-нибудь, добравшись
до иных звезд, мы вполне можем наткнуться на останки цивилизаций , которые убили себя: атмосфера их планеты сделалась
радиоактивной или, скажем, слишком горячей и непригодной
для жизни.)
К моменту, когда цивилизация достигает III стадии, у нее
уже достаточно энергии и знаний, чтобы свободно путешествовать по Галактике и, скажем, посетить планету Земля. Такие
цивилизации вполне способны — как в фильме «2001» — разослать по всей Галактике в поисках разумной жизни самовоспроизводящиеся автоматические зонды.
Но цивилизация III типа вряд ли захочет навестить или
завоевать нас , как в фильме «День независимости», где такая
цивилизация распространяется по галактике как саранча, захватывая планеты одну за другой и высасывая из них ресурсы
досуха. На самом деле в космосе бесчисленное количество мертвых планет с богатейшими запасами минеральных ресурсов, и
их можно беспрепятственно собирать, не связываясь с упрямым
местным населением. Отношение цивилизации III типа к нам
можно было бы сравнить с нашим отношением к муравьям и
муравейнику. Мы ведь не будем склоняться над муравейником
и предлагать его обитателям бусы и прочие безделушки; скорее
мы просто не будем обращать на них внимание.
Для муравьев главная опасность не в том, что люди вдруг
захотят вторгнуться в муравейник или уничтожить муравьиный род. Главная опасность — в том, что муравейник помеша-
209
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
ет людям, и его просто походя снесут. Не забывайте, что если
говорить об энергопотреблении, то расстояние между цивилизацией III типа и нашей цивилизацией нулевого типа гораздо
больше, чем между нами и муравьями.
НЛО
Некоторые люди утверждают, что инопланетяне уже бывали на
Земле и именно им принадлежат таинственные НЛО . Услышав
о летающих тарелочках, ученые, как правило, закатывают глаза
и отвергают всякую возможность принадлежности их представителям инопланетной цивилизации ; отговариваются обычно
тем, что межзвездные расстояния слишком громадны. Но, несмотря на реакцию ученых, количество сообщений об НЛО с годами не уменьшается.
Первые случаи наблюдения неопознанных летающих объектов восходят к началу письменной истории. К примеру, в
Библии пророк Иезекииль упоминает загадочные «колеса внутри колес в небе»; кое-кто считает эти слова описанием НЛО.
В 1450 г. до н. э. в Египте, во время правления фараона Тутмоса III, египетские жрецы оставили описание некоего события,
где присутствовали «огненные круги» ярче солнца, размером
около 5 м; эти круги появлялись в течение нескольких дней и
в конце концов поднялись в небо. В 91 г. до н. э. римский автор
Юлий Обсеквенс писал о «круглом объекте, вроде шара, овального или круглого щита, который двигался по небу». В 1235 г.
японский генерал Ёрицуме и его армия наблюдали в небе возле
Киото странные светящиеся шары. В 1561 г. в небе над Нюрнбергом в Германии видели множество объектов, которые как
будто вели между собой воздушный бой.
В середине XX в. ВВС США предприняли крупномасштабное исследование всевозможных сообщений о наблюдении
НЛО. В 1952 г. ВВС запустили проект «Синяя книга», в котором
было проанализировано 12 618 подобных сообщений. В итого-
210
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]