препятствовать образованию новых звезд из соображений сохранения энергии: даже собирая всю излучаемую звездой на протяжении ее жизни энергию с помощью сферы Дайсона (а это всего 0,1 % всей ее энергии), они окажутся не в силах использовать остающиеся 99,9 % ее энергии, пропадающие впустую с гибелью самых массивных звезд. Тяжелая звезда гибнет со взрывом сверхновой, при этом бóльшая часть энергии улетучивается с неуловимыми нейтрино, а очень тяжелые звезды превращаются в черные дыры, где вся масса оказывается надолго похороненной, по капельке выбираясь оттуда следующие 1067 лет.
Таблица 6.3.
Оценки для отдаленного будущего — все, кроме 2-й и 7-й, — сделаны Фрименом Дайсоном. Он проводил свои вычисления еще до открытия темной энергии, которая добавляет новые сценарии «космокалипсиса» через 1010–1011 лет. Протоны, возможно, совершенно стабильны, но если и нет, эксперименты показывают, что на распад половины из них уйдет никак не меньше 1034 лет.
Пока сверхразумная жизнь не испытывает трудностей с энергией/материей, она может поддерживать свои обитаемые зоны в том состоянии, в каком хочет. Возможно, она даже научится предотвращать распад протонов с помощью квантово-механического эффекта, получившего название «наблюдаемого чайника»[47], в соответствии с которым регулярное проведение наблюдений уменьшает вероятность распада. Но тут есть одна неприятная закавыка: космокалипсис, который, вероятно, уничтожит всю нашу Вселенную через 10–100 миллиардов лет. Открытие темной энергии и развитие струнной теории, послужившие поводом к созданию новых космокалипсических сценариев, случились уже после того, как Фримен Дайсон написал свою статью.
Так как же быть с приближающимся концом нашей Вселенной, который может наступить по прошествии миллиардов лет? У меня есть пять главных подозреваемых в организации этого космического апокалипсиса, или космокалипсиса, основные характеристики которых представлены на рис. 6.9: Большой мороз (Big Chill), Большой хруст (Big Crunch), Большой разрыв (Big Rip), Большой шлепок (Big Snap) и Пузыри смерти (Death Bubbles). К настоящему времени наша Вселенная расширяется уже около 14 миллиардов лет. Большой мороз случится, если она будет продолжать так расширяться, пока не превратится в холодное, темное и, в конечном счете, мертвое место, и такой вариант рассматривался как наиболее вероятный в то время, когда Дайсон писал свою статью. Я думал об этом как о варианте, предложенном Томасом Элиотом: «Так вот и кончится мир / Только не взрывом а вздрогом»[48]. Если вы, вслед за Робертом Фростом, предпочтете лучше сгореть в огне, чем замерзнуть, то скрестите пальцы за Большой хруст: это значит, что расширение Вселенной должно смениться на противоположный процесс, и все закончится сжатием, подобным Большому взрыву наоборот. Наконец, Большой разрыв — это Большой мороз для нетерпеливых, когда все галактики, звезды, планеты и даже атомы разрываются в грандиозном финале, наступающем через конечное время. На кого из этих троих вы бы поставили? Все зависит от того, как поведет себя темная энергия, на которую приходится 70 % массы Вселенной, при дальнейшем расширении пространства. Случится ли мороз, хруст или разрыв, определяется тем, будет ли темная энергия оставаться неизменной, какова она сейчас, постепенно растворится, обретя отрицательную плотность, или будет, напротив, уплотняться, приобретая все бóльшую положительную плотность. Так как о темной энергии пока никому ничего не известно, я расскажу вам только о своих ставках: я бы поставил 40 % на Большой мороз, 9 % на Большой хруст и 1 % на Большой разрыв.
Рис. 6.9
Мы знаем, что наша Вселенная началась с Большого взрыва 14 миллиардов лет назад, она расширялась и остывала, частицы соединялись в атомы, потом в звезды и галактики. Но мы не знаем ее конечной судьбы. Предполагаемые сценарии включают Большой мороз (вечное расширение), Большой хруст (повторное стягивание в точку), Большой разрыв (разрыв всей материи из-за бесконечно нарастающей скорости расширения), Большой шлепок (в структуре пространства обнаруживаются смертоносные гранулы, дающие о себе знать при слишком большом растяжения) и Пузыри смерти («замерзающее» пространство с образующимися в нем смертоносными пузырями, расширяющимися со скоростью света).
На что же пойдут остальные 50 % моих денег? Я сохраню их с определением «ничто из перечисленного», поскольку нам, людям, надо вести себя скромно и признавать наличие фундаментальных явлений, о которых нам пока что ничего не известно. О природе пространства, например. Все три сценария — и мороз, и хруст, и разрыв — предполагают, что пространство может расширяться до бесконечности, оставаясь устойчивым. Мы когда-то думали о пространстве как о скучной и статичной сцене, на которой лишь разворачивается космическая драма. Но Эйнштейн научил нас смотреть на пространство как на ключевого актора: оно может сворачиваться в черную дыру, может идти складочками в гравитационных волнах или растягиваться в расширяющуюся Вселенную. Может быть, оно способно и переходить в другие агрегатные состояния, как вода при замерзании? Тогда выяснится, что в нашей игре есть джокеры, претендующие на свою роль в организации космокалипсиса. Несущие смерть пузыри другой фазы, в которую переходит пространство при замерзании, если они возможны, будут, вероятно, расширяться со скоростью света, как и сфера космического спама от предельно агрессивной цивилизации.
Кроме того, теория Эйнштейна предполагает, что наше пространство всегда может расширяться, до бесконечности увеличивая свой объем, как в сценариях Большого мороза и Большого разрыва. Это слишком хорошо звучит, чтобы быть правдой, и я подозреваю, ею не является. Резиновая лента хорошо тянется и хорошо выглядит, но если слишком ее растянуть, она лопнет. Почему? Потому что она состоит из атомов, и при сильном растягивании ее гранулярная атомарная структура входит в игру. Может ли такое случиться, что и пространство обладает своей гранулярной структурой, о которой нам просто ничего не известно, потому что эти гранулы слишком малы и мы их не замечаем? Исследования по квантовой гравитации показывают, что разговоры о нашем привычном трехмерном пространстве теряют смысл на расстояниях меньших 10–34 метра. Если и в самом деле пространство не может расширяться до бесконечности без риска испытать Большой шлепок, будущие цивилизации могут захотеть переместиться в самую большую нерасширяющуюся область пространства (колоссальный кластер галактик), до какой только смогут добраться.
После того как мы оценили, сколь долго будущая жизнь может существовать, давайте теперь обсудим, как долго она должна хотеть существовать. Вам, конечно, кажется, будто она должна хотеть жить вечно или хотя бы так долго, как только возможно, Фримен Дайсон дал численный параметр для этого желания: стоимость вычислений падает, когда вы считаете медленнее, так что в конце концов результат оказывается максимальным при предельном замедлении вычислений. Дайсон даже рассчитал, что при бесконечном расширении и охлаждении Вселенной бесконечное количество вычислений оказывается возможным.
Медленно еще не обязательно означает скучно: если будущая жизнь существует в симулированном мире, субъективно переживаемый поток времени не обязательно должен быть связан с замерзающим ходом времени, обеспечивающим работу симуляции во внешнем мире, так как перспектива бесконечного числа вычислений может быть переведена в субъективное бессмертие для симулированных форм жизни. Космолог Фрэнк Типлер, основываясь на этой идее, провел свои рассуждения, чтобы показать: субъективное бессмертие достижимо даже в последние мгновения существования Вселенной перед Большим хрустом благодаря бесконечному ускорению вычислений при быстром росте температуры и плотности.
Так как темная энергия, похоже, похоронит планы и Дайсона, и Типлера, будущий сверхразум может предпочесть относительно быстро выжечь всю доступную энергию — еще до того, как столкнется с серьезными проблемами вроде космических горизонтов и протонного распада. Если окончательная цель заключается в максимальном увеличении количества вычислений, то лучшая стратегия должна проходить где-то между слишком медленным (чтобы избежать проблем, упомянутых выше) и слишком быстрым (чтобы не тратить на вычисления больше энергии, чем необходимо).
Если сложить вместе все, что обсуждалось в этой главе, то нам станет ясно: максимально выгодные силовые станции и компьютеры дадут сверхразумной жизни совершенно немыслимый вычислительный потенциал. Чтобы зарядить ваш тринадцативаттный мозг на сотни лет, достаточно энергии, содержащейся в полумиллиграмме вещества — это меньше, чем одна крупинка сахара. Исследование Сета Ллойда предполагает, что мозг может быть сделан в квадриллион раз эффективнее в отношении потребления энергии, и тогда той же крупинки сахара хватит, чтобы обеспечить работу симуляции всех когда-либо живших людей, и даже в тысячи раз большего их числа. Если все вещество доступной для нас части Вселенной пустить на симуляцию людей, то его хватит на 1069 жизней — или на что-либо иное, на что сверхразумный искусственный интеллект сочтет нужным израсходовать это количество энергии. Можно симулировать еще большее число жизней, запуская симуляции с меньшей скоростью{86}. И наоборот: в своей книге Superintelligence Ник Бострём подсчитал, что 1058 жизней можно симулировать с менее жесткими требованиями относительно эффективности энергопотребления. Но как ни крути эти числа, они остаются огромными, как и наша ответственность за то, чтобы возможности для процветания будущей жизни не пропали впустую. Как писал об этом Бострём: «Если мы представим все счастье, переживаемое на протяжении одной такой жизни целиком, одной слезинкой радости, то счастье этих душ наполняет и переполняет слезами мировой океан каждую секунду, и так продолжается на протяжении сотен миллиардов миллиардов тысячелетий. Очень важно нам позаботиться о том, чтобы эти слезы действительно были слезами радости».