«Мечты планетарных масштабов»: как наука помогает строить будущее

Ко Всероссийскому фестивалю Nauka 0+ вышел спецномер научно-­популярного журнала «Кот Шредингера». Он посвящен тому, как наука помогает строить будущее. «Мечты планетарных масштабов дают нам силу преодолеть сегодняшний день», — ​написано в предисловии. Редакции «СР» близок этот подход. С разрешения коллег мы выбрали две утопии из номера: об освоении космоса и будущем энергетики.

МЫ ОБЯЗАТЕЛЬНО УЛЕТИМ

У космической утопии самая мощная пиар-поддержка. Десятки тысяч фантастических книг, сотни художественных фильмов. Они в подробностях рассказывают о будущем, когда слетать в другую галактику так же просто, как сейчас съездить из Москвы в Петербург. Мир космических путешествий описан с потрясающей детальностью, которой не найти ни в какой другой утопии.

Но реальность может вызвать пессимизм. Смотрите: в 1957 году в космос запустили первый спутник, в 1959-м советский аппарат достиг Луны, в 1961-м на орбиту летит Юрий Гагарин, а в 1969-м американцы уже гуляют по Луне. При такой скорости развития событий к 2022 году уже как минимум должны были быть построены обитаемые колонии на Марсе, а отпуск на Луне мог стать обычным делом для бизнесменов средней руки. Но нет, увы.

Кажется, что темпы освоения космоса радикально упали и мечты фантастов так и останутся художественным вымыслом. Но давайте попробуем сменить масштаб времени. Отмотаем 100 лет. Ни о каком космосе в 1922 году речь всерьез не идет, есть лишь теоретические построения и фантастические романы. Даже самолеты еще экзотика, ставка делается на дирижабли. А если переместиться на 1 тыс. лет назад? За идею космических полетов в 1022 году могли на костер отправить.

Чтобы вернуть космический оптимизм, стоит посмотреть на историю с высокой орбиты. И тогда многие сюжеты писателей и сценаристов покажутся более реальными. Да, это случится не в ближайшее десятилетие, а, допустим, в течение века. Космос стоит того, чтобы ждать.

Космическая утопия не только самая проработанная, но и одна из самых гуманистичных. Она дает возможность остановить распри и почувствовать себя представителями одной национальности — ​землянами. Тысячелетия мы жили в борьбе с другими народами, другими странами, другими идеями. По количеству унесенных жизней эта борьба была страшней любой пандемии. Покорение космоса — ​объединение всех ради схватки с общим «другим»: уже не человеком, а пространством, временем, силами гравитации.

И в очередной раз хочется вспомнить знаменитую лекцию Карла Сагана о «бледно-­голубой точке», которой выглядит наша планета с расстояния 6 млрд км (на снимке американского космического зонда «Вояджер-1». — «СР»): «Наверное, нет лучшей демонстрации глупого человеческого зазнайства, чем эта отстраненная картина нашего крошечного мира. Мне кажется, она подчеркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-­голубую точку — ​наш единственный дом».

Реализация космической мечты невозможна без гармонии на Земле. И тут можно привести описание счастливого мира будущего у братьев Стругацких: «Наибольшим почетом пользуются, как это ни странно, не космолетчики, не глубоководники и даже не таинственные покорители чудовищ — ​зоопсихологи, а врачи и учителя. В частности, выяснилось, что в Мировом Совете — ​шестьдесят процентов учителей и врачей. Что учителей все время не хватает, а космолетчиками хоть пруд пруди».

ВОТ БЫ У ФИЗИКОВ ПОЛУЧИЛОСЬ!

Историю цивилизации можно переписать как историю роста ее энергетического уровня, как лестницу, состоящую из переходов с одного уровня потребления энергии на другой. Смотрите сами. Мы превратились в людей, то есть разумных существ с большим мозгом, лишь когда научились есть мясо, а потом готовить пищу на огне. Нашим ближайшим родственникам, шимпанзе, приходится жевать большую часть дня, чтобы прокормить мозг в три раза меньший, чем наш. За нас часть работы делает энергия огня.

Ход истории заметно ускорился, когда мы одомашнили животных и растения. Урожаи первых земледельцев давали энергию, способную прокормить гораздо больше людей, чем добыча охотников и собирателей, особенно когда для возделывания земли мы научились применять силу лошади или быка. Изобретение паруса и киля сделало возможным использование энергии ветра и воды для дальних путешествий, появились водяные и ветряные мельницы.

Индустриальная революция и экспансия Запада связаны с освоением энергии пара и угля. Дальше в дело вступила энергия природного газа и нефти, а ХХ век стал эпохой электричества и атомной энергетики. Энергии стало столько, что теперь мы путешествуем, летая над облаками, и можем даже ненадолго покинуть собственную планету.

Только за последнюю четверть века человечество стало использовать в 1,5 раза больше энергии. А что будет дальше?

Переход на следующий уровень потребления энергии, а значит, и на следующую ступень развития цивилизации, вероятно, произойдет уже в нашем веке, если мы освоим термоядерную энергию. С ее помощью мы вой­дем в мир немыслимого сейчас изобилия — ​мир, отличающийся от нашего не меньше, чем сегодняшний быт от крестьянского столетней давности.

Траекторию развития человечества задает шкала, придуманная астрофизиком Николаем Кардашевым. В работе «Передача информации внеземными цивилизациями» он разделил все цивилизации Вселенной на три уровня развития в зависимости от того, сколько энергии они используют. Цивилизация, достигшая первого уровня, потребляет энергию, сравнимую с той, которую планета потребляет от своей звезды. Нам, дикарям, до первого уровня еще далеко — ​по расчетам астронома Карла Сагана, сейчас человечество расходует меньше процента этой энергии. На втором уровне цивилизация использует энергию, сравнимую со всей энергией, выделяемой ее звездой. Третий уровень совсем фантастический: цивилизация расселяется по звездным системам и потребляет энергию, сравнимую с энергией целой галактики.

Но другим астрофизикам и этого показалось мало — ​кто-кто, а астрофизики умеют мечтать! Они предложили еще три уровня. Четвертый — ​цивилизация расселяется по нескольким галактикам и использует энергию всей Вселенной. На пятом — ​энергию нескольких Вселенных, если они, конечно, есть. Шестой уровень — ​цивилизация выходит за пределы пространства и времени и способна сама создавать хоть Вселенные, хоть мультивселенные. Такая цивилизация вечна, даже тепловая смерть Вселенной ее не уничтожит.

Неплохие перспективы? Похоже, физики знают, чего хотят. Вот бы у них полу­чилось!