Далекое будущее Вселенной Эсхатология в космической перспективе - Эллис Джордж - Страница 22

6.7. Отдаленное будущее

Теперь вернемся к нашей собственной вселенной — нашему «космическому оазису» в (возможно) бесконечной мультивселенной. Каково ее отдаленное будущее? Солнце будет продолжать светить еще около шести миллиардов лет — в несколько раз больше, чем потребовалось биосфере земли (включая нас самих), чтобы развиться из первых многоклеточных организмов. Искусственные модификации ведут к гораздо более быстрым переменам, чем естественный отбор. Даже если сейчас жизнь — уникальная особенность Земли, в конечном счете она может «овладеть» космосом. Всю галактику, протяженностью в сотню тысяч световых лет, можно «озеленить» за меньший срок, чем понадобился нам, чтобы развиться из первых приматов. У жизни полно времени, чтобы распространиться по всей галактике и даже дальше.

Мы далеки от кульминации эволюции: образование структуры, интеллекта и сложности еще близко к своему космическому началу. Кротовые норы, дополнительные измерения и квантовые компьютеры открывают умозрительные сценарии, которых мы пока не можем даже вообразить. Возможно, будущее за созданными нами артефактами, которые будут развиваться благодаря своему собственному направляемому разуму. Диффузные живые структуры, свободно парящие в межзвездном пространстве, будут, вероятно, думать в замедленном темпе, но тем не менее смогут найти свое место в отдаленном будущем.

Через шесть миллиардов лет, когда погаснет Солнце, галактики будут более отдалены друг от друга и в определенном смысле более «слабы» — популяция их звезд состарится и газа для образования новых ярких звезд останется меньше. Но что может произойти дальше? Мы не можем предсказать той роли, которую жизнь в конце концов отведет самой себе. Возможно, в далеком будущем вся вселенная станет в определенном смысле живой. Возможно, создания, ведущие свой род от нас, будут способны «создавать» внутри черных дыр новые вселенные. Наша вселенная потенциально способна стать домом для такого множества сложных и разнообразных форм жизни, какого мы и представить себе не можем.

Однако можно составить долгосрочные прогнозы для вселенной, которая будет по–прежнему управляться только физическими силами. Ее судьба — продолжать расширяться, и даже, если современные свидетельства подтвердятся в будущем, с ускорением. Со временем погаснут даже самые медленно горящие звезды и все галактики в нашей локальной группе — наш Млечный Путь, Андромеда и десятки более мелких галактик — сольются в единую систему. Большая часть изначального газа к тому времени будет привязана к мертвым останкам звезд: одни из них станут черными дырами, другие — холодными нейтронными звездами или белыми карликами.

Еще позже могут вступить в свои права события, слишком редкие для того, чтобы быть заметными сейчас, например столкновения звезд. Звезды столь редко рассеяны в пространстве, что столкновения между ними (к счастью для нашего Солнца) крайне редки; однако со временем их число будет возрастать. Терминальные фазы галактик время от времени будут озаряться яркими вспышками, каждая из которых будет сигнализировать о столкновении двух мертвых звезд.

В конце концов погибнут даже черные дыры. Поверхность черной дыры благодаря квантовым эффектам не совсем гладкая и, следовательно, излучает. Этот эффект может быть важен и в нашей нынешней вселенной, если в ней существуют мини–дыры размером с атом: такие черные дыры будут разрушаться, испуская излучение и частицы; чем меньше они становятся, тем мощнее и энергичнее делается излучение, пока наконец они не исчезнут в результате взрыва. Однако существование таких мини–дыр кажется маловероятным. Они могли возникнуть лишь в ранней, сверхплотной вселенной, и даже тогда это было бы вероятно лишь при условиях гораздо более высокой турбулентности, чем предполагаемая теорией. А чтобы сформировать такую черную дыру в наше время, нужно сжать астероид в километр диаметром (или что‑нибудь близкое по массе) до размеров атомного ядра. Испарение черных дыр, будучи квантовым процессом, далеко не так важно для больших дыр: время, необходимое для разрушения дыры, пропорционально кубу ее массы. Срок жизни дыры с массой звезды — 10 66лет. Даже черные дыры с массой в миллиард солнц вроде тех, что скрываются в центрах галактик, будут разрушены менее чем за 10 100лет.

6.8. Асимптотическое будущее жизни

Космологи создали весьма обширную спекулятивную литературу о самой начальной вселенной Космическую же футурологию они, напротив, оставили писателям–фантастам. Я сам могу претендовать на одну из первых научных разработок этой темы еще в 1968 году, когда я написал короткую статью под названием «Коллапс вселенной: эсхатологический этюд» [10]. В то время многие космологи полагали, что мы живем в пульсирующей вселенной, которая закончится «большим схлопыванием», и я рассчитал, что может произойти после того, как космическое расширение остановится и вселенная вновь начнет сжиматься. Во время «обратного отсчета» в направлении схлопывания галактики сольются воедино, а отдельные звезды ускорятся почти до скорости света (как атомы в сжатом газе); дело кончится мощными взрывами, поскольку тепло, поглощаемое поверхностью такой звезды (излучение от других звезд испытывающее голубое смещение) будет жарче, чем ее собственные внутренности.

Одиннадцать лет спустя научную респектабельность этому предмету придал Фримен Дайсон: он опубликовал в Reviews of Modern Physicsувлекательную и подробную статью под названием «Время без конца: физика и биология в открытой вселенной» [2] [40] .В то время свидетельства в пользу вечно расширяющейся вселенной были не столь ясны, как сейчас. Но уже у Дайсона были свои предрассудки: ему не хотелось бы поддерживать возможность «большого схлопывания», поскольку она «внушала ему чувство клаустрофобии». Он обсуждал перспективы разумной жизни. Возможно ли, спрашивал он, чтобы жизнь сохранилась навечно без угасания разума, даже когда погаснут звезды? Запасы энергии конечны, и на первый взгляд это ограничение кажется фундаментальным. Однако Дайсон показал, что на самом деле оно не фатально. По мере расширения и остывания вселенной для хранения и передачи информации могут использоваться низкоэнергетические кванты энергии (или, что то же самое, излучение со все большей и большей длиной волн). Как бесконечный ряд может иметь конечную сумму (например, 1 + ½ +¼ + … = 2), так же нет ограничений и на объем обработки информации, который может быть достигнут при конечном расходе энергии. Любой возможной форме жизни придется становиться все холоднее и холоднее, думать все медленнее и медленнее, впадать в спячку на все более долгие периоды времени. Но торопиться ей будет некуда. Как сказал однажды Вуди Аллен, «вечность — это очень долго… особенно ближе к концу».

Дайсон представлял себе эндшпиль растянутым на такое большое число лет, что для его записи потребуется столько же нулей, сколько атомов содержится во всех видимых нами галактиках. К концу этого срока все звезды превратятся в черные дыры, которые, в свою очередь, испарятся за время, почти мгновенное по сравнению с предыдущим.

Через двадцать с небольшим лет после выхода статьи Дайсона наши взгляды на будущее изменились в двух отношениях — и оба они сделали перспективу более мрачной. Во–первых, теперь большинство физиков полагает, что атомы не живут вечно. Со временем, может быть через 10 36лет, белые карлики и нейтронные звезды будут уничтожены — тепло, производимое распадом частиц, будет заставлять каждую звезду светиться, но так тускло, как светится домашний обогреватель. К этому времени наша локальная группа галактик будет лишь сгустком темной материи с небольшим числом электронов и позитронов. За пределами первых 10 36лет мысли и воспоминания смогут выжить лишь в форме сложных круговоротов и магнитных полей в облаках электронов и позитронов, быть может, чего‑то вроде враждебного инопланетного разума в «Темном облаке», первом и самом впечатляющем из фантастических романов Фреда Хойла, написанных в 1950–х годах.