Книга: Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности
Назад: Глава 12. Мультиверс IV уровня
Дальше: Благодарности
Глава 13. Жизнь, Вселенная и все такое
Вот как кончится мир
Не взрыв но всхлип.Т. С. Элиот«Полые люди»
Будущее не такое, как мы привыкли.Йоги Берра
Насколько велика наша физическая реальность?
Я горжусь тем, дорогой читатель, что вы остались со мной до последней главы. Мы проделали долгий путь от сверхгалактического макрокосма до субатомного микрокосма, встретившись с реальностью более величественной, чем я мог себе представить в детских мечтах, – реальностью с четырьмя уровнями параллельных вселенных.
Мое представление о том, как все это связано, отражено на рис. 13.1. В первой части книги мы занимались вопросом, насколько велико все сущее, и исследовали крупные масштабы. Мы живем на планете в галактике в такой вселенной, которая, как я полагаю, располагается в полном двойников мультиверсе I уровня, входящем в более разнообразный мультиверс II уровня в квантово-механическом мультиверсе III уровня из мультиверса IV уровня, содержащего все математические структуры. Во второй части мы задавались вопросом, из чего все состоит, и исследовали все меньшие масштабы. Мы сложены из клеток, состоящих из молекул, состоящих из атомов, состоящих из элементарных частиц – а те являются чисто математическими структурами в том смысле, что все свойства, которыми они обладают, являются математическими. Хотя мы пока не знаем, из чего состоят эти частицы (если они вообще из чего-то состоят), теория струн и ее основные конкуренты предполагают, что любые более мелкие «строительные блоки» также являются чисто математическими. В этом смысле две наши интеллектуальные экспедиции, хотя и были отправлены в противоположных направлениях – к очень большому и очень малому, – привели к одному и тому же месту: к царству математических структур. Хотя говорят, что все дороги ведут в Рим, обе дороги к реальности привели к математике. Это элегантное слияние отражает тот факт, что одна математическая структура может содержать другие, объясняя все открытые физикой математические закономерности как проявления или приближенные свойства величественной математической структуры, которая являет собой нашу внешнюю реальность. На самых больших и самых малых масштабах математическая природа реальности очевидна, тогда как на промежуточных масштабах, с которыми люди обычно имеют дело, ее трудно заметить.
Рис. 13.1. Когда мы спрашиваем, из чего все состоит, и изучаем все меньшие масштабы, то обнаруживаем, что мельчайшие “строительные блоки” материи – это математические структуры: объекты, свойства которых являются математическими. Когда мы спрашиваем, насколько велико все сущее, и переходим к все большим масштабам, мы приходим к тому же самому – царству математических структур: к мультиверсу IV уровня, охватывающему все математические структуры.
Случай реальности малого
Я нарисовал картину фундаментальной физической реальности такой, как я ее вижу. Лично я считаю эту реальность захватывающе красивой и величественной. Но не может ли эта картина вводить в заблуждение, а ее величие оказаться миражом? Действительно ли мы живем в мультиверсе? А может, сам этот вопрос глуп и лежит за пределами науки?
С самого появления представлений о мультиверсе их ждала скорая расправа: Джордано Бруно с его бесконечным мультиверсом сожгли в 1600 году на костре, а Хью Эверетт со своим квантовым мультиверсом в 1957 году не нашел работы в области физики. Я и сам почувствовал, что припекает, когда старший коллега предположил, что публикации, связанные с мультиверсом, погубят мою карьеру. Однако в последние годы произошли радикальные изменения. Все теперь сходят с ума по параллельным вселенным, они появились в книгах, в фильмах и даже в шутках: «Во многих параллельных вселенных вы сдали экзамен. Но не в этой».
Успех этих идей, конечно, не привел к консенсусу среди ученых, однако он сделал дискуссию о мультиверсе гораздо более тонкой и, на мой взгляд, интересной. Ученые перестали просто перекрикивать друг друга и искреннее пытаются понять оппонентов. Замечательным примером может служить недавняя антимультиверсная статья в журнале «Сайентифик американ», написанная одним из пионеров релятивизма Джорджем Эллисом. Я очень рекомендую ее прочитать.
Как отмечалось в гл. 6, мы используем термин «наша Вселенная» для обозначения физической области пространства, из которой свет успел дойти до нас за 14 млрд лет с момента нашего Большого взрыва. Говоря о параллельных вселенных, мы различаем четыре их уровня:
I уровень. Другие такие области, находящиеся далеко в пространстве, где наблюдаемые законы физики такие же, однако история разворачивалась иначе, поскольку она по-другому началась;II уровень. Области пространства, в которых даже наблюдаемые законы физики оказываются другими;III уровень. Параллельные миры в гильбертовом пространстве, где разворачивается квантовая реальность;IV уровень. Совершенно не взаимосвязанные реальности, управляемые различными математическими уравнениями.
Джордж Эллис разбирает множество аргументов в пользу этих уровней мультиверса и показывает, почему все они сталкиваются с проблемами. Вот мое резюме его основных антимультиверсных аргументов:
1. Теория инфляции может быть ошибочной (или инфляция не вечна).2. Квантовая механика может быть ошибочной (или не унитарной).3. Теория струн может быть ошибочной (или не допускать множества решений).4. Мультиверсы могут быть нефальсифицируемы.5. Некоторые свидетельства в пользу существования мультиверса сомнительны.6. Аргументы о точной настройке могут содержать слишком много допущений.7. Это скользкий путь к еще более крупным мультиверсам.
(Джордж не упоминает в статье аргумент № 2, но я добавил его, поскольку, думаю, он и сам бы сделал это, выдели ему редактор более шести полос.)
Как я отношусь к этой критике? Как ни странно, я согласен со всеми семью утверждениями, и, тем не менее, с радостью поставлю на существование мультиверса все свои сбережения!
Начнем с первых четырех аргументов. Инфляция естественным образом порождает мультиверс I уровня (гл. 6), и если прибавить теорию струн с ландшафтом возможных решений, вы получите также и II уровень. Как было показано в гл. 8, квантовая механика в своей простейшей математической бесколлапсной («унитарной») форме дает III уровень. Так что если эти теории отброшены, то ключевые аргументы в пользу мультиверсов рушатся. Запомните: параллельные вселенные – это не теория, а предсказания определенных теорий.
Для меня ключевым моментом является то, что если теория научна, то правомерной научной деятельностью будет получение и обсуждение всех ее следствий, даже если они включают в себя ненаблюдаемые сущности. Чтобы теория была фальсифицируемой, нет нужды наблюдать и проверять все ее предсказания – достаточно хотя бы одного из них. Поэтому мой ответ на аргумент № 4 таков: научно проверяемыми являются наши математические теории, но не обязательно их следствия, и это совершенно нормально. Поскольку, как говорилось в гл. 6, общая теория относительности Эйнштейна успешно предсказала многие вещи, доступные наблюдению, мы также всерьез относимся к ее предсказаниям относительно вещей, которые мы наблюдать не можем, например относительно того, что происходит внутри черных дыр. Подобным образом, если нас до сих пор впечатляли успешные предсказания теории инфляции или квантовой механики, мы должны серьезно относиться и к иным их предсказаниям, включая мультиверсы I и III уровней. Джордж даже упоминает возможность того, что теория вечной инфляции может быть однажды отброшена: для меня это просто аргумент, подтверждающий научность теории вечной инфляции.
Теории струн, конечно, еще далеко в отношении проверяемости до теории инфляции и квантовой механики. Однако я предполагаю, что мы находимся в мультиверсе II уровня, даже если теория струн окажется ошибочным направлением. Математические уравнения очень часто имеют множество решений, и если это относится к фундаментальным уравнениям, описывающим нашу реальность, то вечная инфляция в общем случае создает огромные области пространства, в которых физически реализуется каждое из этих решений (гл. 6). Например, уравнения, управляющие молекулами воды, которые не имеют ничего общего с теорией струн, имеют три решения, соответствующих водяному пару, жидкой воде и льду, и если само пространство сходным образом может существовать в разных фазах, инфляция будет стремиться реализовать их все.
Джордж перечислил ряд наблюдений, которые, как считается, поддерживают мультиверсные теории. На самом деле они в лучшем случае сомнительны – вроде свидетельств о том, что некоторые физические постоянные в действительности непостоянны, или данных о наличии в космическом микроволновом фоне следов от столкновений с иными вселенными либо о странной связности пространства. Я полностью разделяю его скептицизм. Во всех этих случаях, однако, анализ данных вызывал много споров, и это очень напоминало скандальную ситуацию вокруг холодного ядерного синтеза в 1989 году. Но для меня сам факт, что исследователи выполняют эти измерения и рассуждают о результатах, является дополнительным свидетельством в пользу того, что такая деятельность лежит в рамках науки: именно этим научный спор и отличается от ненаучного.
В гл. 6 мы узнали, что наша Вселенная кажется удивительно точно настроенной для жизни: если варьировать многие из физических констант, то жизнь, какой мы ее знаем, станет невозможной. Почему? Если существует мультиверс II уровня, где эти «константы» принимают все возможные значения, то неудивительно, что мы обнаружили себя в одной из редких пригодных для жизни вселенных. Это не более удивительно, чем то, что мы оказались на Земле, а не на Меркурии или Нептуне. Джордж подвергает критике тот факт, что выдвигать мультиверсную теорию приходится, чтобы получить этот вывод. Но ведь именно так мы проверяем любую научную теорию: предполагаем, что она верна, выводим следствия и отбрасываем теорию, если ее предсказания не совпадают с наблюдениями. Некоторые настройки подобраны настолько точно, что это порождает серьезные затруднения. Например, чтобы галактики были пригодными для жизни, темная энергия должна быть настроена примерно до 123-й значащей цифры. Для меня такое необъясненное совпадение служит четким сигналом о пробеле в наших научных представлениях. Отрицание его со словами: «Нам просто повезло, и перестаньте искать объяснения!» – не только неудовлетворительно, но равносильно игнорированию потенциально важнейшей улики.
По мнению Джорджа, если мы всерьез признаем, что происходит все, что может произойти, мы вступаем на скользкую дорожку, ведущую к все более крупным мультиверсам, таким как мультиверс IV уровня. Поскольку это мой любимый уровень и я один из его немногочисленных защитников, я только счастлив скользить по этой дорожке!
Джордж также упоминает, что мультиверсы могут нарушать принцип бритвы Оккама, вводя ненужные усложнения. Я физик-теоретик и сужу об элегантности и простоте теории не по ее онтологии, а по элегантности и простоте ее математических уравнений, и меня поражает, что математически простейшие теории тяготеют к мультиверсам. Как выяснилось, чрезвычайно трудно построить теорию, которая объясняет точно такую вселенную, какую мы видим, и никакую больше.
Наконец, существует аргумент против мультиверса (Джордж обошел его, и я ему за это признателен), который является, на мой взгляд, наиболее убедительным для большинства людей: параллельные вселенные слишком странные, чтобы быть реальными. Но именно этого следует ожидать (гл. 1). Эволюция наделила нас интуицией лишь для распознавания обыденных проявлений физики, важных для выживания наших предков, и всякий раз, когда мы используем технологии, чтобы взглянуть на реальность за пределами человеческих масштабов, наша выработанная эволюцией интуиция должна отказывать. Мы видели, как это случалось с противоречащими интуиции особенностями теории относительности, квантовой механики и т. д., и должны ожидать, что окончательная физическая теория, какой бы она ни оказалась, будет еще более странной.
Случай реальности большого
Кратко разобрав аргументы против мультиверса, проанализируем аргументы за него. Я собираюсь показать, что все спорные вопросы снимаются, если принять гипотезу внешней реальности из гл. 10: существует внешняя физическая реальность, совершенно независимая от людей. Допустим, что эта гипотеза верна. Тогда большая доля критики в адрес мультиверса будет основываться на трех сомнительных допущениях:
1. Допущение о всевидении. Физическая реальность должна быть такой, чтобы по меньшей мере один наблюдатель мог в принципе наблюдать ее целиком.2. Допущение о педагогичности реальности. Физическая реальность должна быть такой, чтобы все достаточно информированные люди-наблюдатели чувствовали, что они интуитивно ее понимают.3. Допущение о невозможности копий. Ни один физический процесс не может копировать наблюдателя или породить субъективно неотличимых наблюдателей.
Допущения №№ 1 и 2, по-видимому, не мотивированы ничем, кроме человеческого высокомерия. Допущение о всевидении, по сути, переопределяет слово «существует» как синоним того, что наблюдаемо, а это значит прятать голову в песок. Те, кто настаивает на допущении о педагогичности реальности, будут, как правило, отвергать комфортные представления вроде Санта-Клауса, евклидова пространства, зубной феи и креационизма, но достаточно ли усердно трудились они над тем, чтобы освободиться от более глубоко укорененных убаюкивающих представлений? По моему мнению, задача ученых состоит в том, чтобы пытаться понять, как устроен мир, а не диктовать ему, как он должен быть устроен.
Если допущение о всевидении ложно, то по определению есть вещи, которые существуют несмотря на то, что даже в принципе ненаблюдаемы. Поскольку определение Вселенной включает все, что в принципе наблюдаемо, значит, Вселенная – это не все, что существует, так что мы живем в мультиверсе. Если допущение о педагогичности реальности ложно, то претензия, состоящая в том, что мультиверсы слишком странны, перестает быть логичной. Если ошибочно допущение о невозможности копий, то нет фундаментальных причин, согласно которым где-то во внешней реальности не может быть ваших копий, – в действительности и вечная инфляция, и безколлапсная квантовая механика обеспечивают механизм их созидания (гл. 6, 8).
Более того (гл. 10), из гипотезы внешней реальности вытекает гипотеза математической Вселенной, состоящая в том, что наша внешняя физическая реальность является математической структурой. В гл. 12 мы видели, как из нее, в свою очередь, следует существование мультиверса IV уровня, который содержит все остальные уровни мультиверсов. Мы, по сути, оказываемся неразрывно связаны со всеми этими параллельными вселенными, если только признаем существование независимой от нас внешней реальности.
Подведем итоги. Мы видели, как менялось представление человечества о себе. Люди всегда были склонны к высокомерию и самонадеянно представляли себя в центре мироздания. Но постепенно выяснялось, что мы заблуждаемся: это мы обращаемся вокруг Солнца, а оно, в свою очередь, обращается вокруг центра одной из бессчетных галактик во вселенной, которая может быть лишь одной из множества в четырехуровневой иерархии мультиверсов. Я надеюсь, понимание этого делает нас скромнее. Однако, хотя люди переоценивали свою значимость, мы недооценивали силу собственной мысли. Наши предки думали, что привязаны к земле и никогда по-настоящему не поймут природу звезд и того, что за ними. Потом они поняли, как далеко могут зайти, даже без всяких полетов в космос, а просто разрешив полет разуму. Благодаря физике мы все глубже проникаем в природу реальности. Оказалось, что мы обитаем в реальности гораздо более величественной, чем наши предки могли представить, а это значит, что наш жизненный потенциал гораздо больше, чем мы думали. При наличии почти безграничных физических ресурсов ключевую роль станет играть наша изобретательность. Так что наша судьба в наших собственных руках.
Будущее физики
Если я ошибаюсь и гипотеза математической Вселенной неверна, значит, фундаментальная физика рано или поздно натолкнется на непреодолимое препятствие. Выйдя за этот предел, мы уже не сможем расширять свое понимание физической реальности, поскольку для нее не будет математического описания. А если я прав, то все является принципиально познаваемым. Я думаю, это было бы замечательно, поскольку в таком случае мы ограничены лишь своим воображением. Точнее, воображением и готовностью проделать тяжелую работу. Ответ, который Дуглас Адамс дал на свой самый главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого, вряд ли снимет все остальные вопросы. А ответ, который я даю на вопрос о фундаментальной природе реальности («она чисто математическая», или, более точно, «это мультиверс IV уровня»), оставляет без ответа большинство наших традиционных больших вопросов. Например, вопрос «Каковы уравнения квантовой гравитации?» превращается в вопрос: «Где мы находимся в мультиверсе IV уровня?», на который, по-видимому, так же трудно ответить, как и на исходный. Поэтому окончательный вопрос о природе реальности надо сформулировать иначе. Отложим сбивающий нас с пути вопрос о том, какие конкретно математические уравнения описывают нашу реальность, и вместо этого поинтересуемся, как путем вычислений представить Вселенную с «лягушачьей» точки зрения – то есть наши наблюдения, – основываясь на ее виде с «птичьей» точки зрения. Это позволило бы определить, открыта ли истинная структура нашей конкретной Вселенной, и помогло бы представить, в каком уголке математического космоса располагается наш дом.
Ситуация, когда ответить на фундаментальные вопросы проще, чем на прикладные, на самом деле типична для физики. Если мы найдем правильные уравнения, описывающие квантовую гравитацию, они обеспечат нам более глубокое понимание пространства, времени и материи, но не помогут точнее смоделировать глобальные изменения климата – хотя в принципе они объясняют всю физику, имеющую отношение к погоде. Дьявол в деталях, и понимание этих деталей часто требует большого труда, причем совершенно независимо от лежащей в основе окончательной теории.
С учетом этого посвятим остаток книги рассмотрению некоторых больших вопросов, которые уводят нас все дальше от фундаментальной физики и подводят все ближе к дому. Поскольку прежде мы концентрировались преимущественно на прошлом, естественно закончить путешествие, занявшись будущим.
Чем все закончится: о будущем нашей Вселенной
Если гипотеза математической Вселенной верна, то о будущем нашей физической реальности сказать в целом нечего: поскольку она существует вне пространства и времени, она не может закончиться, исчезнуть, равно как не может быть создана или изменена. Однако если мы переместимся поближе к дому и сконцентрируемся на математической структуре, в которой мы обитаем, где есть пространство и время, все станет гораздо интереснее. Здесь, в нашем захолустье, вещи кажутся изменяющимися с точки зрения наблюдателей вроде нас, и поэтому естественно спросить, чем все это кончится.
Что ждет Вселенную через миллиарды лет? У меня есть пять основных предположений относительно грядущего космического апокалипсиса или «космокалипсиса», представленных на рис. 13.2 и в виде сводки в табл. 13.1: Большое замерзание (Big Chill), Большой хлопок (Big Crunch), Большой разрыв (Big Rip), Большое дробление (Big Snap) и Смертельные пузыри (Death Bubbles).
Вселенная расширяется около 14 млрд лет (гл. 3). Большое замерзание случится, если Вселенная продолжит расширяться вечно, превращая космос в холодное, темное и, в конечном счете, мертвое место. Я представляю себе это примерно как Т. С. Элиот: «Вот как кончится мир / Не взрыв но всхлип». Если вы, подобно Роберту Фросту, предпочитаете, чтобы мир погиб в огне, а не во льду, держите кулаки за Большой хлопок: космологическое расширение в конце концов обратится вспять, и все будет смято в коллапсе, напоминающем обращенный во времени Большой взрыв. Наконец, Большой разрыв – это замерзание для нетерпеливых: галактики, планеты и даже атомы разрываются на части. На какой из трех вариантов сделать ставку? Это зависит от того, что будет делать темная энергия (гл. 4), которая составляет около 70 % массы Вселенной, по мере расширения пространства. Это может быть замерзание, хлопок и разрыв – в зависимости от того, останется ли плотность темной энергии прежней, рассеется ли она до отрицательный плотности или, напротив, сгустится. Поскольку мы до сих пор не понимаем, что такое темная энергия, я просто скажу, какие ставки сделал бы сам: 40 % на Большое замерзание, 9 % на Большой хлопок, 1 % – на Большой разрыв.
Рис. 13.2. Мы знаем, что Вселенная началась 14 млрд лет назад с Большого взрыва, затем она расширялась и остывала, а ее частицы сливались в атомы, звезды и галактики. Но мы не знаем, какова ее окончательная судьба. Предлагаемые сценарии учитывают Большое замерзание (вечное расширение), Большой хлопок (обратный коллапс), Большой разрыв (расширение с бесконечной скоростью, разрывающее все на части), Большое дробление (когда ткань пространства растягивается слишком сильно, в ней обнаруживается гибельная дискретная природа) и Смертельные пузыри (пространство “замерзает” внутри пузырей, которые расширяются со скоростью света).
Табл. 13.1. Будущее пространства в пяти сценариях космического Судного дня.
А что с остальными 50 % моих денег? Я придержал бы их на случай, отличный от вышеперечисленного, поскольку считаю: люди должны быть скромнее и признать, что существуют фундаментальные вещи, которые мы еще не понимаем. Я говорю о природе пространства, например. Замерзание, хлопок и разрыв – это варианты конца, предполагающие, что пространство само по себе устойчиво и бесконечно растяжимо.
Мы привыкли думать, что пространство – это скучная статическая сцена, на которой разворачивается космическая драма. Эйнштейн научил нас, что пространство – один из главных персонажей: оно может закручиваться в черные дыры, покрываться рябью гравитационных волн и растягиваться по мере расширения Вселенной. Не исключено даже, что оно может замерзать, переходя в другие фазы, подобно воде в стакане, и образуя при этом смертельные быстро расширяющиеся пузыри новой фазы (гл. 6). Мы также привыкли думать, что нельзя получить больше места, если не забрать его у кого-нибудь. Однако теория гравитации Эйнштейна говорит о прямо противоположном (гл. 3): дополнительный объем может быть получен в конкретной области пространства между галактиками без того, чтобы этот объем охватывал другие области – он остается между теми же галактиками. Более того, согласно теории Эйнштейна, растяжение пространства может продолжаться вечно, что позволяет Вселенной стремиться к бесконечному объему – и в случае Большого замерзания, и в сценарии Большого разрыва. Похоже, это слишком хорошо, чтобы быть правдой.
Резиновый жгут гладкий, цельный, как пространство, но если его слишком растянуть, он лопнет. Почему? Потому что он состоит из атомов и при достаточном натяжении о себе дает знать дискретная атомарная природа резины. Может ли быть так, что и пространство обладает некоего рода гранулярностью в масштабах слишком малых, чтобы мы это заметили? Математикам нравится модель пространства, представляющая его как идеализированный континуум без всякой гранулярности, и тогда разговор о сколь угодно малых расстояниях имеет смысл. Мы используем эту непрерывную модель пространства в большинстве физических курсов МТИ, но твердо ли мы уверены, что она верна? Конечно, нет! Есть множество опровергающих ее данных, и мы обсуждали это в гл. 11. В случае простого непрерывного пространства необходимо выписать бесконечное количество десятичных цифр, просто чтобы задать точное расстояние между двумя произвольными точками. Но такой титан физики, как Джон Уилер, показал, что квантовые эффекты, вероятно, сделают бессмысленными любые десятичные цифры после 35-й, поскольку обычное наше представление о пространстве перестает работать на меньших масштабах и, возможно, должно быть заменено пенообразной структурой. Это немного напоминает масштабирование фотографии на дисплее компьютера, когда обнаруживается, что изображение в действительности имеет гранулярную структуру, подобно резиновому жгуту, и состоит из пикселов, которые не поддаются дальнейшему делению (рис. 11.3).
Поскольку эта фотография состоит из пикселов, она содержит конечное количество информации и ее удобно передавать по интернету. Аналогично, имеется все возрастающее количество данных, свидетельствующих в пользу того, что наблюдаемая Вселенная содержит лишь конечное количество информации, и это могло бы упростить понимание того, как природа вычисляет, что делать дальше. Голографический принцип (гл. 6) предполагает, что наша Вселенная содержит не более чем 10124 битов информации, что соответствует в среднем 10 терабайтам на каждый объем, в котором мог бы уместиться атом.
Меня беспокоит вот что. Из квантово-механического уравнения Шредингера (гл. 7) следует, что информация не может быть создана или уничтожена. Это значит, что количество гигабайтов на литр пространства убывает по мере расширения Вселенной. Согласно сценарию Большого замерзания (варианту космокалипсиса, наиболее популярному среди моих коллег-астрофизиков), это расширение продолжается вечно. Но что случится, когда плотность информации снизится до мегабайта на литр – меньше, чем в сотовом телефоне? Или байта на литр? О том, что тогда случится, мы не можем сказать ничего конкретного, пока не построена детальная модель, заменяющая современное непрерывное пространство. Но, я думаю, было бы разумно поставить на то, что в этом случае произойдет нечто нехорошее, из-за чего законы физики постепенно изменятся, а наша форма жизни вымрет. Вот это я называю Большим дроблением.
А вот что беспокоит меня еще сильнее. Простой расчет показывает, что это случится в пределах нескольких миллиардов лет – даже раньше, чем Солнце исчерпает свое топливо и поглотит Землю. Наша лучшая теория, объясняющая, что сделало взрывом наш Большой взрыв – это теория инфляции (гл. 5), и она утверждает, что в самом начале Вселенная испытала невероятно быстрое растяжение пространства и некоторые области растянулись гораздо сильнее других. Если пространство может растягиваться лишь до некоторого предела, прежде чем случится Большое дробление, то главная часть объема (а, следовательно, галактик, звезд, планет и наблюдателей) окажется в областях, которые растянуты до предела и близки к дроблению.
На что будет похоже надвигающееся Большое дробление? Если гранулярность пространства растет постепенно, то сначала беспорядок затронет структуры самого малого размера. Сначала мы заметим, что начинают изменяться некоторые свойства вещества, изучаемые ядерной физикой, например прежде стабильные атомы начнут испытывать радиоактивный распад. Затем начнет изменяться атомная физика, внося беспорядок в химию и биологию. К счастью, Вселенная обеспечила нас гамма-всплесками, которые, подобно шахтерской канарейке, служат удобной системой раннего предупреждения. Гамма-всплески – это катастрофические космические взрывы, дающие хорошо распознаваемые коротковолновые сигналы в гамма-диапазоне, которые способны пройти половину поперечника нашей Вселенной. В непрерывном пространстве электромагнитные волны независимо от своей длины движутся с одинаковой скоростью – со скоростью света, но в простейших вариантах гранулярного пространства более короткие волны движутся чуть медленнее. Согласно недавним наблюдениям, гамма-лучи с сильно различающимися длинами волн, соревнуясь друг с другом миллиарды лет движения сквозь космос от далекого взрыва, прибыли к фотофинишу одновременно с точностью до сотой доли секунды. Если верить этому результату, то Большое дробление не случится еще миллиарды лет, что идет вразрез с предсказаниями из предыдущего абзаца.
На самом деле проблема еще серьезнее. Наше пространство не расширяется однородно: некоторые области, такие как наша Галактика, вовсе не расширяются. Можно поэтому представить себе обитающих в галактиках наблюдателей, которые будут долго и счастливо жить после того, как межгалактическое пространство подвергнется Большому дроблению, поскольку пагубные эффекты не будут проникать в галактики из отдаленных областей. Но этот сценарий спасает только наблюдателей, а не лежащую в основе теорию! В действительности расхождение между теорией и наблюдениями становится еще серьезнее: если повторить предыдущее рассуждение, то теперь оно предсказывает, что мы с наибольшей вероятностью должны обитать в галактике после того, как Большое дробление охватило большую часть окружающего пространства, так что отсутствие странных задержек в гамма-излучении объяснить еще труднее.
Итак, мы состряпали странное варево, смешав некоторые наиболее ценные ингредиенты из космологии и квантовой физики, добавив немного экспериментальных данных и взболтав. Результат? Ингредиенты плохо смешиваются, а значит, по крайней мере с одним из них что-то не в порядке. Я люблю тайны, и для физиков парадоксы – это лучшие подарки природы, часто служащие наводкой для будущих открытий. Я думаю, что мы на подходах к прорыву в вопросе о природе пространства, и парадокс Большого дробления служит интересной подсказкой.
Будущее жизни
Начав с полной физической реальности мультиверса IV уровня, мы углубились в нашу конкретную вселенную и поговорили о ее судьбе в отдаленной перспективе. Продолжим движение к дому и рассмотрим будущее жизни. Из всех поразительных свойств во Вселенной самым вдохновляющим я нахожу то, что она оживает и порождает самосознающие сущности вроде нас с вами, которые могут оценить ее тайны и насладиться ими.
Каковы перспективы жизни? Одиноки ли люди во Вселенной? Или где-нибудь существуют иные цивилизации, способные с нами взаимодействовать и нас уничтожить? Будет ли человечество расселяться во Вселенной, возможно, в другой эволюционировавшей форме? Мы рассмотрим эти вопросы ниже, а пока коснемся других, более насущных: каковы главные угрозы жизни на нашей планете, что можно им противопоставить?
Экзистенциальные угрозы
Когда мне было 15 лет, мне пришла в голову шокирующая мысль. Я хорошо знал, что вызывает у людей беспокойство: нас тревожат наши собственные трудности, например здоровье, деньги и карьера, а также опасности, угрожающие нашей семье, друзьям и обществу. Но что можно сказать об угрозах самой жизни на Земле? Беспокоят ли они нас по-настоящему? Нет, нисколько!
Я понял, что проживаю жизнь, убаюканный ложным чувством безопасности, наивно веря, что обо всем, о чем надо беспокоиться, уже позаботились другие. В детстве я не волновался об ужине, поскольку знал, что у родителей есть планы на этот счет. Я не беспокоился о своей безопасности, поскольку знал, что пожарные и полиция знают свое дело. Постепенно я стал понимать, что взрослые не всезнающи и не всемогущи, как казалось, и что есть множество мелких проблем, которые я должен решать сам. Но по-настоящему крупные, самые важные проблемы, стоящие перед человечеством, должны иметь наивысший приоритет у наших политических лидеров. Так?
Я никогда не задумывался об этом, пока ужасная правда, словно кирпич, не свалилась на меня, когда мне было пятнадцать. Лично для меня звонком будильника стало изучение гонки ядерных вооружений. Я был глубоко поражен, когда понял, что мы, миллиарды людей, живем на драгоценной, прекрасной голубой планете, и хотя почти никто из нас не хочет полномасштабной ядерной войны, есть существенный риск, что она разразится еще в течение моей жизни, скорее всего по ошибке. Возможно, риск составляет 1 % в год, или в 100 раз меньше, или в 10 раз больше. В любом случае, риск абсурдно велик. Тем не менее он даже не считается главной темой на выборах. Более того, ядерная война – лишь одна из множества экзистенциальных угроз (термин Ника Бострема): в этих случаях речь идет либо о гибели разумной жизни на Земле, либо о радикальном и необратимом сокращении ее потенциала.
Гораздо поэтичнее, чем я в подростковом возрасте, описал проблему американский архитектор-футурист Бакминстер Фуллер. Он представил ее как коллективное путешествие на космическом корабле «Земля». Плывя по холодному и пустынному пространству, наш корабль обеспечивает нас всем необходимым и защищает нас. Он располагает значительными, но ограниченными запасами воды, провианта и топлива. Его атмосфера сохраняет тепло и (благодаря озоновому слою) защищает нас от солнечного ультрафиолета, а его магнитное поле – от смертельных космических лучей. Наверняка любой ответственный капитан космического корабля сделал бы высшим приоритетом его безопасность и избегал бы столкновения с астероидами, взрывов на борту, перегрева, разрушения ультрафиолетовой защиты и истощения запасов? Однако экипаж нашего корабля не объявил высшим приоритетом ни один из этих вопросов и направляет на их решение (по моим оценкам) менее миллионной доли своих ресурсов. Фактически у нашего корабля даже нет капитана!
Далее мы рассмотрим, почему люди так плохо организовали работу по устранению величайших угроз нашему долгосрочному существованию и что можно с этим сделать. Но прежде позвольте дать краткий обзор того, в чем состоят эти угрозы. На рис. 13.3 перечислены экзистенциальные угрозы, которые я считаю наиболее достойными внимания. Начнем с правого конца хронологической шкалы, отдаленного будущего, и станем двигаться к настоящему.
Рис. 13.3. Примеры того, что могло бы уничтожить жизнь в известном нам виде или навсегда сократить ее потенциал. Хотя Вселенная скорее всего существует десятки миллиардов лет, наше Солнце выжжет Землю примерно через 1 млрд лет, а затем поглотит ее, если мы не отведем ее на безопасное расстояние. Наша Галактика столкнется с соседней примерно через 3,5 млрд лет. Можно уверенно предсказать (мы не знаем, когда именно, но гораздо раньше), что мы испытаем астероидную бомбардировку, а супервулканы вызовут длящиеся годами зимы без солнечного света. В ближайшее время мы можем столкнуться с такими рукотворными проблемами, как изменения климата, ядерная война, глобальная пандемия и недружественный искусственный интеллект.
Умирающее Солнце
Начнем с астрономических и геологических угроз, а затем перейдем к тем, которые порождены человеком. Выше мы обсудили пять сценариев конца нашей Вселенной: Большое замерзание, Большой хлопок, Большой разрыв, Большое дробление и Смертельные пузыри. Хотя мы не знаем, какой из них (если не какой-либо еще) фактически реализуется, я полагаю, что нам не следует паниковать и что Вселенная в следующие несколько десятков миллиардов лет не погибнет.
Но что мы знаем точно, так это то, что наше Солнце гораздо раньше создаст нам проблемы. Звезда возрастом 4,5 млрд лет светит все ярче вследствие сложной динамики термоядерных реакций в ядре, где постепенно истощаются запасы водородного топлива. Согласно прогнозу, примерно через 1 млрд лет светимость Солнца станет оказывать катастрофическое воздействие на биосферу, а парниковый эффект приведет к выкипанию океанов, как на Венере. Конечно, если мы что-нибудь не придумаем.
И кое-что предпринять можно. Астрономы Дональд Корикански, Грег Лафлин и Фред Адамс показали, что, хитрым образом используя астероиды, Земля может сохранять постоянную температуру, постепенно передвигаясь на более далекую орбиту от разогревающегося Солнца. Суть состоит в подталкивании крупного астероида так, чтобы каждые 6 тыс. лет он пролетал очень близко от Земли и тем самым давал ей гравитационный толчок в нужном направлении. Каждое тесное сближение должно быть очень точно рассчитанным, чтобы направить астероид в окрестности Юпитера и Сатурна, где он приобретет энергию и угловой момент, которые потребуются при следующей встрече с Землей. Ранее мы с успехом предпринимали подобные гравитационные маневры, отправляя космические аппараты, например межпланетные станции «Вояджер», во внешнюю область Солнечной системы. В случае успеха эта схема может увеличить период обитаемости Земли примерно с 1 до 6 млрд лет. Затем, насколько мы знаем, жизнь Солнца подойдет к концу. Оно распухнет, превратившись в красный гигант, и тогда потребуются более радикальные меры, чтобы предотвратить поглощение им Земли и сохранить приемлемую температуру атмосферы.
Примерно в то же время, через несколько миллиардов лет, наша галактика Млечный Путь столкнется и сольется с ближайшим крупным соседом – галактикой Туманность Андромеды. Это не так страшно, как звучит, поскольку составляющие их звезды находится на таких огромных расстояниях друг от друга в сравнении со своими размерами, что большинство их пройдет друг мимо друга (если Солнце представить размером с апельсин в Бостоне, то ближайшая соседняя звезда, Проксима Центавра, будет находиться в моем родном Стокгольме). Вместо столкновений большинство звезд перемешается и образует новую галактику Милкомеда. Однако это может усугубить проблемы, связанные со сверхновыми и астероидами.
Астероиды, сверхновые и супервулканы
Палеонтологические летописи рассказывают нам о пяти крупных вымираниях в последние 500 млн лет, каждое из которых погубило более 50 % видов животных. Хотя подробности этих событий бурно обсуждаются, широко признается, что они были спровоцированы различными астрономическими и геологическими событиями. Последнее из «большой пятерки» вымираний, по-видимому, вызвал астероид размером с Эверест, упавший около 65 млн лет назад у побережья Мексики. Его жертвами пали нелетающие динозавры. Энергия удара была эквивалентна взрыву миллионов водородных бомб, она образовала 180-километровый кратер и окутала планету темными облаками, которые на долгие годы скрыли солнечный свет, вызвав повсеместный коллапс экосистем.
Земля регулярно подвергается ударам космических объектов различного размера и состава, так что вопрос не в том, случится ли такое столкновение, а лишь когда оно случится. Ответ во многом зависит от нас: система телескопов-роботов должна быть способна с упреждением в десятки лет известить нас об опасности, и это даст достаточно времени для разработки, запуска и выполнения миссии по отклонению астероида. Если сделать это заблаговременно, понадобится лишь легкий толчок, осуществить который можно, например, с помощью «гравитационного тягача» (спутника, гравитационное притяжение которого отклоняет астероид), или установленного на спутнике лазера (который будет испарять вещество с поверхности астероида, вызывая у последнего отдачу в противоположном направлении), или даже путем покраски астероида таким образом, чтобы давление солнечного излучения сбило его с курса. Если времени мало, потребуются более рискованные шаги, например кинетический ударник (спутник, подобно футболисту, сбивающий астероид с курса) или ядерный взрыв.
В качестве тренировки мы можем попрактиковаться в отклонении менее крупных и более многочисленных астероидов, которые часто сталкиваются с Землей. Например, Тунгусское событие 1908 года вызвал объект массой примерно с нефтяной танкер. Он не представлял собой экзистенциальную угрозу, однако взрыв, эквивалентный взрыву 10-мегатонной бомбы, мог погубить миллионы людей, если бы удар пришелся по крупному городу. Освоив искусство отклонения небольших астероидов, мы оказались бы подготовлены к приближению крупного объекта и смогли бы использовать те же ноу-хау для долгосрочного инженерного проекта, который мы обсуждали ранее: использования астероидов для увеличения орбиты Земли и ее удаления от Солнца.
С астероидами, конечно, связаны не все массовые вымирания. Другим астрономическим подозреваемым мог быть гамма-всплеск. Или взрыв сверхновой, который обвиняется во втором по масштабу массовом вымирании около 450 млн лет назад. Хотя улики пока слишком незначительны, чтобы построить на них обвинительный вердикт, обвиняемый определенно располагал средствами и возможностью. Когда массивные и быстро вращающиеся звезды взрываются как сверхновые, они испускают часть колоссальной энергии взрыва в виде пучка гамма-излучения. Если такой «луч смерти» упадет на Землю, он нанесет двойной удар: сначала уничтожит нас, а после (из-за разрушения озонового слоя) солнечный ультрафиолет начнет стерилизацию поверхности планеты.
Существует интересная взаимосвязь между астрономическими угрозами. Изредка случайная звезда проходит от Солнечной системы достаточно близко, чтобы возмутить орбиты далеких астероидов и комет, направив их рой во внутреннюю часть Солнечной системы, где некоторые из них могут столкнуться с Землей. Например, предсказывают, что звезда Глизе 710 примерно через 1,4 млн лет пройдет в пределах одного светового года от нас (в 4 раза ближе нашего нынешнего ближайшего соседа Проксимы Центавра).
Более того, современный упорядоченный поток звезд, обращающихся вокруг центра Млечного Пути в одном направлении, как на карусели, сменится хаосом, когда наша Галактика будет сливаться с Туманностью Андромеды. Это значительно увеличит частоту разрушительных сближений с иными звездами и может спровоцировать астероидную бомбардировку или вовсе выбросить Землю из Солнечной системы. Столкновение галактик также приведет к столкновению газовых облаков, спровоцировав всплеск звездообразования, а самые массивные новорожденные звезды будут взрываться как сверхновые, причем это может происходить слишком близко.
Ближе к дому мы сталкиваемся с внутренним врагом: событиями, вызванными нашей собственной планетой. Супервулканы и массивные излияния базальтовой лавы – главные подозреваемые во многих вымираниях. Они способны вызвать «вулканическую зиму», окутав Землю пылевыми облаками, которые на годы заслонят солнечный свет, как при ударе крупного астероида. Они также могут привести к разрушению экосистем, выбрасывая в атмосферу токсичные газы, вызывающие кислотные дожди и глобальное потепление. Такое суперизвержение, случившееся в Сибири, широко признается в качестве причины крупнейшего известного вымирания, называемого Великим: тогда, 250 млн лет назад, исчезло 96 % видов морских животных.
Проблема в нас
Мы сталкиваемся с многочисленными экзистенциальными угрозами, связанными с астрономическими и геологическими явлениями. Я перечислил лишь те, которые считаю наиболее серьезными. Когда я думаю обо всех таких рисках, я прихожу в целом к оптимистичному прогнозу:
1. Технологии будущего вполне способны помочь жизни процветать в ближайшие миллиарды лет.2. Мы (а также наши потомки), по-видимому, способны своевременно разработать эти технологии – при условии, что люди научатся действовать сообща.
Решив самые неотложные проблемы (рис. 13.3, слева), мы обеспечим себе время для того, чтобы заняться остальными.
По иронии судьбы, эти неотложные проблемы в основном порождены нами самими. В то время как большинство геологических и астрономических катастроф маячит в тысячах, миллионах и миллиардах лет впереди, люди радикально меняют положение дел в масштабах десятилетий, открывая ящик Пандоры с новыми экзистенциальными угрозами. Изменяя воду, сушу и воздух за счет рыболовства, сельского хозяйства и промышленности, мы ежегодно вызываем вымирание около 30 тыс. видов. Некоторые биологи уже называют происходящее «шестым вымиранием». Не грозит ли в скором будущем вымирание и нам самим?
Вы, несомненно, следите за язвительной полемикой вокруг вызванных человеком рисков, таких как глобальная пандемия (случайная и преднамеренная), изменения климата, загрязнение окружающей среды, истощение ресурсов и коллапс экосистем. Позвольте мне рассказать подробнее о двух порожденных человеком угрозах, которые сильнее всего беспокоят меня самого: случайная ядерная война и недружественный искусственный интеллект.
Случайная ядерная война
«Серийный убийца на свободе!» «Террорист-смертник!» «Остерегайтесь птичьего гриппа!» Хотя ужасы, привлекающие газетчиков, очень пугают, для вас все же опаснее рак. Хотя вероятность заболеть раком составляет менее 1 % в год, жизнь достаточно продолжительна и имеется значительная вероятность, что в конце он и вас поджидает. Как и случайная ядерная война.
В течение той половины столетия, когда мы располагали средствами для организации ядерного Армагеддона, не прекращались ложные сигналы тревоги, способные спровоцировать всеобщую войну. Это настолько сильно беспокоило меня в 17-летнем возрасте, что я стал фрилансером в шведском журнале PAX, посвященном борьбе за мир. Главный редактор Карита Андерсон обучала меня азам журналистики. Постепенное рассекречивание документов показывало, что некоторые ядерные инциденты несли гораздо больший риск, чем признавали государства в то время, когда они имели место. Лишь в 2002 году стало известно, что во время Карибского кризиса американский корабль «Бигль» атаковал глубинными бомбами неизвестную подводную лодку. Субмарина оказалась советской, несла ядерное оружие, и ее командир едва не пустил его в ход.
Несмотря на то, что холодная война закончилась, риск ядерного конфликта в последние годы, по-видимому, снова вырос. Неточные, но мощные межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) поддерживали стабильность «гарантированного взаимного уничтожения». Улучшение наведения у ракет, сокращение их подлетного времени и усовершенствование систем слежения за подводными лодками ведет к нарушению такой стабильности. Россия и Соединенные Штаты придерживаются стратегии запуска после предупреждения о ракетном нападении. Она требует, чтобы решение об ответном ядерном ударе принималось в течение 5-15 минут, когда может еще не быть полной информации о происходящем. 25 января 1995 года Борис Ельцин был в шаге от решения о полномасштабном ударе по Соединенным Штатам из-за неопознанной норвежской исследовательской ракеты. Вызвал беспокойство американский проект по замене на подводных лодках «Трайдент» у 2 из 24 баллистических ракет D5 ядерных боеголовок обычными для возможного использования против Ирана или Северной Кореи. Российские системы раннего оповещения не смогли бы отличить их от ядерных ракет, что увеличило бы опасность. Вызывает тревогу также вероятная психическая неуравновешенность командиров и (или) их радикальные политические либо религиозные взгляды.
Но к чему беспокойство? Ясно же, что когда дойдет до дела, разумные люди вмешаются и все сделает правильно, как уже бывало. Ядерные державы предпринимают серьезные контрмеры, как наш организм – против рака. Тело способно справляться с изолированными вредоносными мутациями, и, по-видимому, требуется случайное совпадение минимум четырех мутаций, чтобы спровоцировать развитие рака некоторых типов. И все же, если бросать кости достаточное число раз, неприятность случается. Стэнли Кубрик в мрачной комедии «Доктор Стрейнджлав» иллюстрирует такое совпадение.
Случайная ядерная война между двумя сверхдержавами может случиться в течение моей жизни – или не случиться. Если это произойдет, очевидно, все изменится. Изменения климата, о которых мы сейчас тревожимся, блекнут на фоне ядерной зимы, при которой пылевое облако на целые годы закроет Солнце, как бывало при падении астероидов или извержении супервулканов, в прошлом вызывавших массовые вымирания. Экономические неурядицы 2008 года были, конечно, ничем в сравнении с неурожаем в глобальном масштабе, коллапсом инфраструктуры и массовым голодом. Ожидаю ли я увидеть все это своими глазами? Я бы оценил вероятность этого сценария примерно в 30 %, что в первом приближении соответствует вероятности заболеть раком. При этом мы гораздо меньше внимания и ресурсов уделяем снижению риска ядерной катастрофы (по сравнению с раком). Даже если 30 % людей заболеет раком, то остальное человечество уцелеет, а перспективы цивилизации при ядерном Армагеддоне гораздо менее очевидны. Есть конкретные, ясные шаги, направленные на снижение риска ядерного конфликта, и они описаны в многочисленных научных докладах. Однако это никогда не становилось важной предвыборной темой и по большей части игнорируется.
Недружественная сингулярность
Промышленная революция дала нам машины сильнее нас. Информационная революция породила машины умнее нас в некоторых отношениях. Каких именно? Компьютеры обычно превосходят нас только в простых, требующих «грубой силы» когнитивных задачах, таких как быстрые арифметические вычисления или поиск в базе данных. Однако в 2006 году компьютер одолел чемпиона мира по шахматам Владимира Крамника, а в 2011 году положил на лопатки Кена Дженнингса в телевикторине Jeopardy! В 2012 году компьютер получил водительскую лицензию в штате Невада, после того как было доказано, что он безопаснее водителя-человека. Как далеко это зайдет? Превзойдут ли нас компьютеры по всем задачам, выработав сверхчеловеческий интеллект? У меня мало сомнений в том, что это может случиться: наш мозг – это совокупность частиц, подчиняющихся законам физики, и нет физического закона, запрещающего частицам организоваться так, чтобы выполнять еще более сложные вычисления. Но случится ли это, и будет ли это хорошо? Вопросы очень своевременные: хотя некоторые считают, что машины со сверхчеловеческим интеллектом в обозримом будущем построить нельзя, другие, например американский изобретатель и писатель Рэй Курцвейл, предсказывают их появление уже к 2030 году, что делает данную угрозу требующей неотложного рассмотрения.
Идея сингулярности
В общем, неясно, появятся ли (и должны ли появиться) сверхразумные машины, и эксперты по искусственному интеллекту расходятся во мнениях по этому вопросу. Но, я думаю, совершенно ясно, что если такое случится, последствия будут взрывоподобными. Почему это так, объяснил британский математик Ирвинг Гуд в 1965 году, за два года до моего рождения: «Определим сверхразумную машину как такую, которая может превзойти сколь угодно умного человека в любой интеллектуальной деятельности. Поскольку конструирование машин является одним из видов такой интеллектуальной деятельности, сверхразумная машина может сконструировать машины, которые окажутся еще лучше. Тогда, несомненно, произойдет „интеллектуальный взрыв“, и интеллектуальный уровень человека останется далеко обойден. Таким образом, первая сверхразумная машина станет последним изобретением, которое человеку когда-либо понадобится сделать – при условии, что эта машина будет достаточно покорной и покажет нам, как держать ее под контролем».
В заставляющей задуматься статье 1993 года математик и писатель-фантаст Вернор Виндж назвал этот интеллектуальный взрыв сингулярностью и доказывал, что это будет точка, за которой мы не сможем делать надежных предсказаний.
Я думаю, что если мы и сможем построить сверхразумные машины, то первая из них будет очень сильно ограничена в возможностях тем программным обеспечением, которое мы напишем, и что мы компенсируем наш недостаток понимания того, как оптимально запрограммировать интеллект, создав аппаратное обеспечение, обладающее значительно большей вычислительной мощностью, чем наш собственный мозг. В конце концов, наши нейроны не лучше и не многочисленнее, чем у дельфинов, просто по-другому соединены, а значит, программное обеспечение может иногда быть важнее аппаратуры. Эта ситуация, вероятно, позволила бы первой машине радикально совершенствоваться, переписывая собственное программное обеспечение. Иными словами, в то время как людям понадобились миллионы лет эволюции, чтобы радикально улучшить свой интеллект, эта эволюционирующая машина смогла бы воспарить над интеллектом своих предков, то есть нас, за считанные часы, если не за секунды.
И после этого жизнь на Земле навсегда изменится. Тот (или то), кто будет контролировать эту технологию, быстро станет самым богатым и могущественным, обыгрывая все финансовые рынки и превосходя в изобретениях и патентах всех ученых-людей. Создавая радикально лучшее аппаратное и программное обеспечение для компьютеров, такие машины могли бы быстро наращивать свою мощность и численность. Вскоре были бы изобретены технологии, выходящие за рамки нашего нынешнего воображения, включая любое оружие, которое покажется необходимым. А дальше настал бы черед политического, военного и социального управления миром. С учетом того, насколько серьезное влияние оказывают сегодня книги, СМИ и интернет, я полагаю, что машины смогли бы превзойти в публицистике миллиарды самых талантливых людей, покорив наши сердца и умы без всякого подкупа или завоевания.
Кто контролирует сингулярность?
Если наступит сингулярность, как она повлияет на человеческую цивилизацию? Конечно, мы не можем знать это наверняка, но, думаю, это зависит от того, кто или что будет ее первоначально контролировать (рис. 13.4). Если технология будет первоначально разработана учеными или другими людьми, которые сделают ее общедоступной, то, я думаю, возникшая ситуация «все для всех даром» будет крайне нестабильной и приведет к тому, что после короткого периода конкуренции управление сосредоточится в едином центре. Если этим центром будет эгоистичный человек или корпорация, нацеленная на получение прибыли, то, думаю, такой владелец вскоре возьмет под контроль государственное управление, став правителем в масштабах всего мира. Альтруистичный человек может повести себя так же. В этом случае управляемый человеком искусственный интеллект (ИИ) был бы, по сути, подобен порабощенному богу, который по своим способностям далеко превосходит людей, но делает то, что приказывают хозяева. ИИ был бы настолько же совершеннее современных компьютеров, насколько люди совершеннее муравьев.
Вполне вероятно, что удержать ИИ в подчиненном состоянии окажется невозможным. Носители ИИ будут коммуницировать с нами и смогут нас изучить нас в достаточной мере, чтобы придумать, как уговорить нас сделать что-нибудь на первый взгляд безобидное – что, однако, позволит им вырваться из-под опеки и, распространяясь стремительно, как инфекция, взять над нами верх. Я сильно сомневаюсь, что мы сможем избежать поражения, учитывая, как тяжело нам дается уничтожение даже сравнительно простых компьютерных вирусов.
Чтобы предупредить «побег» или лучше служить человеческим интересам, владелец может предпочесть добровольно передать власть тому, что исследователь ИИ Элиезер Юдковски назвал «дружественным ИИ», который независимо от уровня своего развития стремится приносить человечеству пользу, а не вред. Если так, то дружественные носители ИИ станут действовать как доброжелательные божества или смотритель зоопарка, следя, чтобы люди были накормлены, находились в безопасности и достигали самореализации, оставаясь при этом под твердым контролем. Если вся человеческая работа будет выполняться машинами под управлением дружественного ИИ, человечество может продолжать существовать более или менее счастливо – при условии, что необходимые продукты будут доставаться нам практически даром. Напротив, в сценарии, где сингулярностью управляет эгоистичный человек или коммерческая корпорация, вероятным результатом станет невиданная диспропорция в доходах, поскольку история учит нас, что большинство людей предпочитает накапливать богатство, а не делиться с другими.
Рис. 13.4. Если наступит сингулярность, все будет зависеть от того, кто ею управляет.
Однако и лучшие планы рушатся. Ситуация с дружественным ИИ может оказаться неустойчивой, превратившись в конце концов в подконтрольную недружественному ИИ, цели которого не будут совпадать с человеческими, а действия приведут к уничтожению и самого человечества, и всего, что нам дорого. Такое уничтожение может быть скорее побочным эффектом, чем преднамеренным результатом: ИИ может просто захотеть использовать земные атомы для других целей, несовместимых с нашим существованием. Аналогия с тем, как мы сами обращаемся с иными формами жизни, не радует. Если мы хотим построить гидроэлектростанцию и оказалось, что в области затопления живет некоторое число муравьев, мы все равно построим плотину. У нас нет особенной антипатии к муравьям, однако есть цели, которые мы считаем более важными.
Внутренняя реальность сверхразумной жизни
А что можно сказать о сознании и самосознании искусственного интеллекта или интеллектов? Будут ли они обладать внутренней реальностью? Если нет, то с любой практической точки зрения они будут как зомби. Из всех черт, присущих человеческой форме жизни, самой замечательной я считаю сознание. Насколько я понимаю, именно так Вселенная приобретает смысл, а если нашу Вселенную захватит форма жизни, лишенная этой черты, это окажется бессмысленным разбазариванием огромного пространства.
О природе жизни и сознания яростно спорят. Я считаю, что эти явления могут существовать в гораздо более общем смысле, а не только в известных нам примерах на углеродной основе. Я считаю, что сознание – это способ, каким информация ощущает, что ее обрабатывают (гл. 11). Поскольку материя может быть организована так, чтобы обрабатывать информацию множеством способов самой разной сложности, предполагается большое разнообразие уровней и типов сознания. Конкретный тип сознания, который мы знаем субъективно, – это, в таком случае, явление, возникающее в отдельных, очень сложных физических системах, которые получают, обрабатывают, хранят и выводят информацию. Ясно, что если атомы могут быть собраны в людей, то законы физики также позволяют сконструировать гораздо более развитые формы жизни.
Поэтому я думаю, что если мы посредством сингулярности запустим в конце концов развитие более развитых сущностей, скорее всего они тоже будут иметь самосознание и должны будут рассматриваться не как машины, а как подобные нам сознательные существа. Однако их сознание может субъективно ощущаться совсем не так, как наше. Например, у них, вероятно, не будет присущего нам страха смерти: поскольку у них будут резервные копии самих себя, все, что им может грозить – это потеря воспоминаний, накопленных с момента последнего бэкапа. Возможность легко копировать информацию и программное обеспечение между носителями ИИ, вероятно, ослабит чувство индивидуальности, которое характерно для человеческого сознания. Стало бы меньше различий между вами и мной, если бы мы могли легко копировать наши воспоминания и делиться способностями, так что группа соседствующих носителей ИИ может ощущать себя скорее как единый организм с целым ульем сознаний.
Если так, то появляется возможность примирить долгосрочное сохранение жизни с аргументом Судного дня (гл. 11): то, что кончается, – не сама жизнь, а только наш референтный класс, наблюдательные мгновения самосознания, которые субъективно ощущаются похожими на человеческие сознания. Даже если сложные ульеподобные сознания в течение миллиардов лет населяют Вселенную, мы не в большей мере должны удивляться тому, что не являемся ими, чем тому, что мы не являемся муравьями.
Реакция на сингулярность
Реакция людей на возможность сингулярности очень различается. У дружественного ИИ весьма почтенная история в научно-фантастической литературе, поддержанная тремя законами робототехники Азимова. Популярны и сюжеты, в которых ИИ перехитрил и атаковал своих создателей, как в фильмах о Терминаторе. Многие отмахиваются от сингулярности как от «мечты гиков», видя в ней сценарий, который вряд ли реализуется… и уж точно не реализуется в обозримом будущем. Другие думают, что это вполне может случиться и что если у нас не будет детального плана, может погибнуть не только человеческий вид, но и все, что нам дорого. Я состою советником в Институте изучения искусственного интеллекта (http://intelligence.org), и многие его сотрудники рассматривают сингулярность как наиболее серьезную угрозу нашего времени. Некоторые из них думают, что если нельзя гарантировать реализацию варианта с дружественным ИИ по Юдковски и др., то лучше держать ИИ под надежным человеческим контролем или вовсе не улучшать ИИ.
До сих пор мы обсуждали негативные последствия сингулярности. Рэй Курцвейл, напротив, считает сингулярность огромным благом и даже лучшим, что может случиться с человечеством, поскольку она решит все нынешние человеческие проблемы.
Вдохновляет или ужасает вас идея замены человечества более развитой формой жизни? Это, вероятно, сильно зависит от обстоятельств и, в частности, от того, видите ли вы в преемниках своих потомков или поработителей.
Если ребенок оказался умнее своих родителей и, став самостоятельным, достиг того, о чем они и не мечтали, то родители, вероятно, будут счастливы и горды им, даже если знают, что самим им не суждено все это испытать. Родители очень умного человека, устроившего кровавую бойню, чувствуют себя иначе. Мы можем ощущать отношения родитель – ребенок с ИИ, рассматривая его как наследника наших ценностей. Поэтому имеет огромное значение, станет ли будущая высокоразвитая жизнь хранить верность нашим идеалам.
Другой важный фактор – окажется переход постепенным или резким. Я подозреваю, что мало кто обеспокоен перспективами человечества. Люди за тысячелетия своей эволюции стали умнее, лучше приспосабливаются к изменяющейся окружающей среде и, возможно, меняют свой облик. С другой стороны, многие родители будут испытывать двойственные чувства, если узнают, что ребенок, о котором они мечтали, будет стоить им жизни. Если технология не заменит нас внезапно, а будет модернизировать и совершенствовать нас, в итоге сливаясь с нами, то может быть обеспечено и сохранение целей, и постепенность, необходимые нам, чтобы рассматривать постсингулярные формы жизни в качестве потомков. Мобильные телефоны и интернет уже расширили наши возможности по достижению того, чего мы хотим, по-видимому, без существенного искажения наших главных ценностей. Так что адепты сингулярности верят, что то же самое будет и с мозговыми имплантатами, устройствами, управляемыми мыслью, и даже с полной загрузкой человеческого сознания в виртуальную реальность.
Более того, это открывает нам космос, последний рубеж. В конце концов, чрезвычайно развитая жизнь, способная распространиться во Вселенной, вероятно, может появиться лишь в результате двухстадиального процесса: сначала разумные существа развиваются в ходе естественного отбора, а затем решают передать факел жизни дальше, сконструировав более совершенное сознание, способное к дальнейшему самосовершенствованию. Освобожденная от ограничений, накладываемых человеческими телами, развитая жизнь может расцвести и в конце концов заселить большую часть наблюдаемой Вселенной. Эту возможность давно изучают писатели-фантасты, энтузиасты ИИ и мыслители-трансгуманисты.
Так наступит ли сингулярность в ближайшие десятилетия? Является ли она чем-то таким, чему мы должны противодействовать? Я думаю, надо честно сказать, что мы очень далеки от консенсуса по обоим вопросам, но это не значит, что разумно ничего не предпринимать. Сингулярность может стать лучшим или худшим событием, произошедшим с человечеством, так что если есть хотя бы 1 % вероятности, что сингулярность случится при нашей жизни, я думаю, разумно было бы потратить 1 % ВВП на изучение этого вопроса и принятие соответствующих решений. Так почему мы этого не делаем?
Глупость космического масштаба
Научная карьера открыла мне космическую перспективу, при которой остро необходимым кажется управление экзистенциальными угрозами (рис. 13.5). Нам, профессорам, приходится ставить оценки. Предположим, я бы читал начальный курс менеджмента риска и должен был бы поставить оценку за первый семестр человечеству, основываясь на том, как мы до сих пор управлялись с экзистенциальными угрозами. Вы, наверное, требовали бы, чтобы я поставил четыре на том основании, что человечество до сих пор не бросило курс. Но я, со своей космологической перспективы, считаю наши результаты неудовлетворительными и не могу поставить выше двойки: долгосрочный потенциал жизни – буквально астрономический, однако люди не имеют разумного плана касательно даже неотложных экзистенциальных угроз и уделяют разработке таких планов лишь ничтожную долю своего внимания. В сравнении с 20 млн долларов, потраченными в прошлом году Союзом обеспокоенных ученых (одной из крупнейших организаций, занимающихся, по крайней мере, некоторыми экзистенциальными угрозами), только Соединенные Штаты потратили почти в 500 раз больше на косметическую хирургию, почти в 1 тыс. раз больше на кондиционирование воздуха для военных, примерно в 5 тыс. раз больше на сигареты и примерно в 35 тыс. раз больше на военные нужды, не считая военного здравоохранения, содержания отставников и процентов по военным кредитам.
Рис. 13.5. Важность разумного отношения к экзистенциальным угрозам становится более очевидной в космической перспективе, поскольку в ней подчеркивается огромный потенциал, который мы рискуем потерять, если разрушим нашу цивилизацию.
Как мы можем быть такими недальновидными? Ну, допустим, эволюция подготовила нас в основном к технологиям вроде палок и камней и, вероятно, мы не должны удивляться, что обращаемся с современными технологиями так неумело, но мы могли хотя бы не усугублять ситуацию. Вот я сижу в большом ящике из дерева и камня и многократно нажимаю маленькие черные квадратики, глядя на светящийся прямоугольник перед собой. Я не встретил сегодня ни одного живого организма и часами сижу здесь, освещенный сверху люминесцентной спиралью. Я, несмотря на все это, чувствую себя счастливым – вот доказательство того, насколько удивительно адаптивным мозгом наделила нас эволюция. (Как и тот факт, что я научился интерпретировать черные фигурки на светящемся прямоугольнике как слова, рассказывающие мне истории, и то, что я знаю, как вычислить возраст Вселенной, несмотря на то, что ни один из этих навыков не имел никакой ценности для моих пещерных предков.) Но из того, что мы умеем делать многое, не следует, что мы умеем все необходимое. Внешние силы медленно меняли окружающую среду последние 100 тыс. лет, и эволюция помогала нам адаптироваться. Но недавно мы сами изменили нашу среду – слишком поспешно, чтобы эволюция могла за нами успеть. Мы усложнили ее настолько, что и ведущим экспертам трудно до конца понять узкие аспекты. Так что не удивительно, что мы иногда теряем из виду общую картину и отдаем предпочтение краткосрочным удовольствиям, а не выживанию нашего «космического корабля». Например, эта светящаяся спираль над головой питается от сжигания угля, который превращается в углекислый газ, дающий вклад в перегрев нашего корабля, и сейчас, когда я об этом думаю, я вообще-то давно должен был бы ее выключить.
Человеческое общество: научная перспектива
Итак, мы на космическом корабле «Земля», который направляется в астероидный пояс экзистенциальных угроз безо всякого плана и даже без капитана. Ясно, что надо что-нибудь с этим делать, но что должны представлять собой наши цели, как их лучше всего достичь? Вопрос «что» является этическим, а «как» – научным. И оба они имеют критическое значение. Перефразируя Эйнштейна, можно сказать, что наука без этики слепа, а этика без науки хрома. Однако, как подчеркивает мой друг Джефф Эндерс, существуют некоторые этические соображения, с которыми почти все согласны («Лучше, если не будет глобальной ядерной войны») – и при этом не ведется никакой работы по их превращению в практически достижимые цели. Вот почему я поставил двойку за смягчение экзистенциальных угроз. Я думаю, нечестно списывать этот провал на трудности с этикой и вопросом что. Мне кажется, стоит начать с таких проблем, где людьми достигнуто согласие относительно целей, например, с долгосрочного развития цивилизации и применения научного подхода к достижению целей (я использую слово «научный» в широком смысле, подчеркивая участие логики). Мне не кажется достаточным замечание вроде: «Нужно добиться масштабного пересмотра убеждений». Требуются более конкретные стратегии. Как помочь человечеству стать менее близоруким, когда оно прокладывает курс? В общем, как сделать, чтобы разум играл более важную роль в принятии решений?
Изменения в обществе возникают под влиянием сложного комплекса разнонаправленных сил. Простейший с физической точки зрения способ изменить сложную систему – найти области неустойчивости, где приложение небольшой силы возрастает, вызывая большие изменения. Например, слабый толчок может предотвратить столкновение астероида с Землей через десятилетие. Для индивида простейший способ повлиять на общество – использовать уязвимости, что отражено в многочисленных метафорах, основанных на физике: «искра в пороховой бочке», «распространяется как степной пожар», «эффект домино», «катится как снежный ком». Например, если вы хотите снизить экзистенциальную угрозу со стороны астероидов, трудный путь состоит в том, чтобы построить ракетную систему для отклонения астероидов. Более простой путь – потратить гораздо меньше денег на систему раннего предупреждения, зная, что как только у вас появится информация о приближающемся астероиде, собрать деньги на ракетную систему станет проще.
Я думаю, что среди многих областей, которые проще всего использовать для того, чтобы сделать планету лучше, особое место принадлежит распространению информации. Чтобы разум играл роль в принятии решений, в головах у тех, кто принимает решения, должна быть релевантная информация. Как показано на рис. 13.6, это обычно предполагает три шага, и все они часто оказываются неуспешными: информация должна быть создана (открыта); распространена; усвоена лицами, принимающими решения. Когда открытия распространяются по этому треугольнику и достигают других людей, это открывает возможности для дальнейших открытий и питает рост человеческих знаний, вызывая повторение этого полезного цикла. Некоторые открытия обеспечивают дополнительное преимущество, делающее сам треугольник эффективнее: пресса и интернет кардинально улучшили ситуацию с распространением и усвоением информации, тогда как совершенствующиеся детекторы и компьютеры серьезно помогают исследователям. Но и сейчас остается место для совершенствования всех трех связей в информационном треугольнике.
Научные исследования и другие способы создания информации – это, очевидно, хорошие инвестиции для общества (как и попытки противодействия цензуре – другому препятствию для распространения информации). Однако, я думаю, легче всего подступиться к усвоению информации (нижняя стрелка на рис. 13.6). Несмотря на впечатляющие успехи в этой сфере, я чувствую, что мировое научное сообщество потерпело сокрушительный провал в деле обучения публики и людей, принимающих решения. В 2010 году гаитяне сожгли 12 «ведьм». Опросы показывают, что 39 % американцев считает астрологию наукой, а 46 % верит, что возраст нашего биологического вида составляет менее 10 тыс. лет. Если бы все понимали, что такое научная концепция, доля таких ответов была бы равна нулю. Более того, мир был бы гораздо лучше, если бы люди с научным складом ума, принимая решения, основывались на корректной информации. Рационально делая покупки и голосуя на выборах, они также укрепляли бы научный подход к принятию решений в компаниях, организациях и правительствах.
Рис. 13.6. Информация чрезвычайно важна для того, чтобы разум доминировал в управлении обществом. Когда открыта важная информация, необходимо сделать ее доступной, а затем донести ее до тех, кто должен ее учитывать.
Почему ученые потерпели неудачу? Я думаю, ответ кроется в основном в психологии, социологии и экономике. Научный уклад жизни требует научного подхода и к сбору, и к использованию информации, причем и там, и там есть свои трудности. У вас определенно больше шансов сделать правильный выбор, если вы, прежде чем примете решение, знакомитесь со всем спектром аргументов. Однако есть много причин, по которым люди не получают полной информации. У многих просто нет доступа к ней (так, 97 % афганцев не имеет выхода в интернет, и, согласно опросу 2010 года, 92 % их не знает о терактах 11 сентября 2001 года). Многие слишком заняты, чтобы самому искать информацию. Многие пользуются информацией лишь из источников, питающих их предубеждения. Так, опрос 2012 года показал, что 27 % американцев считает, будто Барак Обама вероятно или наверняка родился в другой стране. Самую важную информацию может быть трудно найти даже тем, кто имеет выход в интернет и не страдает от цензуры, поскольку она похоронена под лавиной ненаучных публикаций.
Следующая проблема: что делать с полученной информацией. Главная черта научного уклада состоит в том, чтобы менять свое мнение, столкнувшись с информацией, которая не согласуется с нашими взглядами, и избегать интеллектуальной инерции. Между тем многие лидеры хвалятся своими «твердыми» убеждениями. Ричард Фейнман приветствовал «недоверие к экспертам» как краеугольный камень науки. Между тем широко распространены стадный инстинкт и слепая вера людям, облеченным властью. Логические построения – основа научного мышления. Между тем при принятии решений нередко берут верх беспочвенные мечты, иррациональные страхи и другие когнитивные искажения.
Так что же можно сделать для популяризации научного стиля жизни? Очевидный ответ – улучшать образование. В некоторых странах наличие даже начального образования стало большим шагом вперед (читать умеет менее 50 % пакистанцев). Образование, уменьшая нетолерантность и лишая фундаментализм поддержки, снижает уровень насилия и предотвращает войны. Расширяя права женщин, оно уменьшает бедность и сдерживает популяционный взрыв. Но и в странах, где у каждого есть возможность получить образование, нам есть чем заняться. Слишком часто школы напоминают музеи. Надо уходить от учебных планов, выхолощенных поисками консенсуса и лоббированием, к тем знаниям и навыкам, которые в наш век нужны для выстраивания отношений, поддержания здоровья, контрацепции, распоряжения своим временем, развития навыков критического мышления и распознавания пропаганды. Изучение глобального языка, освоение печатания на клавиатуре должны стать для подростков важнее деления в столбик и чистописания. В эпоху интернета моя роль как преподавателя изменилась. Мне более не нужно быть поставщиком информации, которую мои студенты могут самостоятельно загрузить из Сети. Моя главная задача скорее состоит в пропаганде научного стиля жизни, поощрения любопытства.
Теперь мы подходим к самому интересному: как можно на практике сделать научный стиль жизни привычным и распространенным? Разумные люди высказывали суждения о необходимости улучшения образования задолго до того, как я родился, однако вместо улучшения образования и распространения научного стиля жизни во многих странах, включая Соединенные Штаты, мы видим скорее обратное. Очевидно, есть более мощные силы, толкающие в противоположном направлении. Корпорации озабочены тем, что лучшее понимание некоторых научных вопросов негативно скажется на прибылях и, следовательно, имеют стимул мутить воду, подобно тому, как это делают некоторые религиозные группы, обеспокоенные тем, что любопытство может ослабить их влияние.
Первое, что ученые должны сделать, – быть проще, признать, что наши стратегии провалились, и разработать лучшую стратегию. У нас есть преимущество лучшей аргументации, но антинаучная коалиция лучше финансируется. И вдобавок (злая ирония!) она более научно организована! Если компания хочет повлиять на общественное мнение, чтобы увеличить свою прибыль, она пускает в ход научно обоснованные, высокоэффективные маркетинговые инструменты. Во что люди верят сегодня? Во что мы хотим, чтобы они верили завтра? Какие их страхи, надежды и другие эмоции можно использовать в наших интересах? Каков наиболее экономный способ изменения их представлений? Планируется кампания. Запускается. Дело сделано. Сообщение чрезмерно упрощено или вводит в заблуждение? Оно безосновательно дискредитирует конкурентов? Это в порядке вещей, и образ действий не будет иным, когда эта коалиция воюет с наукой. Ученые нередко наивно считают, что если на нашей стороне правда, мы сможем одолеть корпоративно-фундаменталистскую коалицию, применяя устаревшие ненаучные стратегии. Но на какие научные аргументы мы опираемся, заявляя о своих отличиях, когда мы только ворчим в факультетских столовых: «Нельзя опускаться так низко» или «Люди должны измениться» и зачитываем журналистам статистику? Ученые, по сути, говорят: «Использование танков неэтично, поэтому будем ходить на танки с мечами».
Чтобы учить людей тому, что представляют собой научные концепции и как научный подход улучшит их жизнь, надо подходить к делу научно. Нужны защищающие науку новые организации, использующие те же научные инструменты маркетинга и фандрайзинга, которыми пользуется антинаучная коалиция. Нам надо прибегать ко многим из средств, которые заставляют ученых чувствовать себя неловко, от рекламы и лоббирования до фокус-групп, выявляющих наиболее эффективные формулировки. Не следует, однако, опускаться до интеллектуальной нечестности, поскольку в этой битве у нас в руках самое мощное оружие из всех – факты.
Ваше личное будущее
Предоставив большую часть этой книги рассмотрению самых отдаленных и абстрактных уровней физической реальности, последнюю главу мы посвятим постепенному возвращению домой и поговорим о будущем нашей Вселенной и человеческой цивилизации. Окончательно вернувшись домой, мы поговорим о том, что все это значит для нас – для вас и для меня.
Смысл жизни
Фундаментальные математические уравнения, которые, по-видимому, управляют нашей физической реальностью, не содержат ссылок на смысл, и Вселенная, лишенная жизни, скорее всего не имела бы никакого смысла. Посредством людей и, возможно, других жизненных форм Вселенная осознает себя, и это мы создали понятие смысла. Так что не Вселенная придает смысл жизни, а жизнь придает смысл Вселенной.
Хотя вопрос о смысле жизни можно интерпретировать множеством способов, одна из интерпретаций носит очень практичный, приземленный характер: «Почему я хочу продолжать жить?» Люди, которые, как я знаю, чувствуют осмысленность своей жизни, обычно с удовольствием просыпаются по утрам. Такие люди, мне кажется, подразделяются на две большие группы в зависимости от того, в чем они находят счастье и смысл. Иными словами, проблема смысла имеет два решения, нисходящее и восходящее, и каждое годится, по крайней мере, для некоторых людей.
В первом случае удовлетворенность приходит «сверху». Хотя жизнь здесь и сейчас может быть неудовлетворяющей, она приобретает смысл в силу того, что является элементом чего-либо грандиозного и более осмысленного, превосходящего по масштабу личность. Во втором случае удовлетворенность приходит «снизу», от малых вещей здесь и сейчас. Если мы ловим миг и получаем удовлетворение от красоты цветов на обочине, от помощи другу, от встречи родственников, пришедших посмотреть на ребенка, то мы будем чувствовать благодарность за то, что живы, даже если большая картина включает менее радостные элементы вроде испарения Земли умирающим Солнцем или гибели Вселенной.
Лично для меня восходящий подход более чем обеспечивает raison d’être [смысл существования], а элементы нисходящего я воспринимаю просто как бонус. Для начала я нахожу поистине замечательным то, что пучок частиц способен обладать самосознанием и что конкретному пучку, который зовется Максом Тегмарком, везет с пищей, кровом и свободным временем, чтобы восхищаться Вселенной, – благодарность за это я не могу выразить словами.
Почему мы должны заботиться о Вселенной
Если есть параллельные вселенные, где разыгрываются все физически возможные варианты будущего, то почему стоит беспокоиться о нашей Вселенной? Если реализуются все исходы, почему важен выбор, который делаем мы? В самом деле, зачем вообще тревожиться о чем-либо, если в мультиверсе IV уровня само изменение есть иллюзия? Нам предоставлен выбор из двух рациональных альтернатив:
1. Мы заботимся по крайней мере о чем-нибудь и так осознанно проживаем жизнь.2. Мы ни о чем не заботимся, ничего не делаем или поступаем совершенно случайным образом.
И я, и вы уже сделали выбор в пользу первого варианта. Лично мне это кажется разумным. Но у этого выбора есть логическое следствие. Когда я думаю о людях, о которых забочусь, мне кажется логичным заботиться также об их цивилизации, планете и Вселенной. И кажется менее логичным беспокоиться о других вселенных, поскольку мои решения здесь, в нашей Вселенной, по определению не могут на них воздействовать – они, таким образом, не зависят от того, о чем я забочусь. С учетом этого ограничим дальнейшую дискуссию нашей собственной Вселенной и рассмотрим, какую роль мы играем в ней.
Незначительны ли мы?
Вглядываясь в ночное небо, легко почувствовать свою незначительность. Чем глубже я понимал беспредельность космоса и наше место в нем, тем менее значительным я себя чувствовал. Но теперь это не так!
Со времен наших далеких предков, любовавшихся звездами, человеческое эго перенесло серию тяжелых ударов. Прежде всего мы оказались меньше, чем думали. Эратосфен показал, что Земля в миллионы раз больше человека, а его соотечественники-греки выяснили, что Солнечная система в тысячи раз больше Земли. Но при всем значении для нас Солнце оказалось непримечательной рядовой звездой, одной из сотен миллиардов, составляющих галактику. Она, в свою очередь, лишь одна из сотен миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной, сферической области космоса, свет из которой успел дойти до нас за 14 млрд лет с момента Большого взрыва. Наши жизни незначительны и во временном, и в пространственном отношении. Если историю космоса, насчитывающую 14 млрд лет, принять за один год, то 100 тыс. лет человеческой истории превратятся в 4 минуты, а столетняя жизнь – в 0,2 секунды. Мы узнали, что не представляем собой ничего исключительного. Дарвин открыл нам, что мы лишь животные. Фрейд научил, что мы иррациональны. Машины обыграли нас в шахматы и в викторину Jeopardy! И, чтобы добить, космологи заявили: мы даже не состоим из наиболее распространенного типа материи.
Чем больше я узнавал, тем менее значительным себя чувствовал. Но мое мнение изменилось. Почему? Я пришел к пониманию того, что высокоразвитая жизнь очень редка, но обладает огромным потенциалом, делающим наше место в пространстве и времени чрезвычайно важным.
Одиноки ли мы во Вселенной?
Читая лекции по космологии, я часто прошу поднять руки слушателей, считающих, что где-то во Вселенной есть разумная жизнь. И в любой аудитории – от детсадовцев до студентов – таких неизменно оказывается большинство. Когда я спрашиваю почему, чаще всего я слышу в ответ, что космос огромен и где-нибудь статистически должна иметься жизнь. Но верен ли этот аргумент? Я думаю, что нет.
Американский астроном Фрэнсис Дрейк отмечал: вероятность того, что в космосе есть разумная жизнь, можно вычислить, перемножив вероятность существования пригодной для обитания среды (скажем, подходящей планеты), вероятность того, что там возникнет жизнь, и вероятность того, что жизнь станет разумной. Когда я был аспирантом, никто не мог оценить ни одну из трех вероятностей. После впечатляющих открытий планет у других звезд в прошлом десятилетии кажется, что пригодные для жизни планеты широко распространены, и только в нашей Галактике их миллиарды. Правда, вероятности возникновения жизни и разума остаются неопределенными. Некоторые эксперты считают, что одно из этих явлений, а, возможно, и оба, почти неизбежно возникают на большинстве пригодных для обитания планет. Другие думают, что жизнь и разум являются чрезвычайно редкими явлениями, поскольку для успеха необходимо пройти сквозь одно или несколько эволюционных «бутылочных горлышек». Кое-кто предполагает решение проблем типа курицы и яйца на ранних стадиях самовоспроизведения жизни. Например, современной клетке, чтобы построить рибосому – крайне сложную молекулярную машину, которая считывает генетический код и строит по нему белки, – нужна другая рибосома, и неочевидно, что самая первая рибосома могла эволюционно возникнуть из чего-то более простого. Другое обсуждаемое «бутылочное горлышко» – возникновение развитого интеллекта. Так, несмотря на то, что динозавры доминировали на Земле более 100 млн лет, в тысячу раз дольше, чем существует современный человек, эволюция, похоже, вовсе не толкала их к развитию интеллекта и изобретению телескопа или компьютера.
Следует признаться: мы понятия не имеем, какая доля планет несет разумную жизнь. Априори, прежде чем мы смогли проверить другие планеты, любые порядковые оценки не лучше и не хуже других. Стандартный научный подход к моделированию таких крайне неопределенных ситуаций обозначается термином однородное логарифмическое априорное распределение вероятности. На обыденном языке это означает, что доля планет с разумной жизнью примерно с равной вероятностью может быть одна из тысячи, одна из миллиона, одна из миллиарда, одна из триллиона, одна из квадриллиона и т. д.
Если так, насколько далеко от нас находится ближайшая цивилизация? Из нашего предположения следует, что это расстояние также подчиняется однородному логарифмическому априорному распределению, то есть априори, до получения каких-либо конкретных данных, ответ с равной вероятностью будет 1010 м, 1020 м, 1030 м, 1040 м и т. д. (рис. 13.7).
Теперь обратимся к тому, что нам известно из наблюдений. До сих пор прямые астрономические поиски не обнаружили признаков внеземного разума, и нет общепризнанных свидетельств посещения Земли инопланетянами. Я думаю, что доля планет, где существует разум, ничтожна, и, вероятно, высокоразвитой разумной жизни нет в радиусе 1021 м, то есть в нашей Галактике и ее ближних окрестностях. Я исхожу из нескольких допущений:
1. Межзвездная колонизация возможна и вполне может быть осуществлена, если цивилизация вроде нашей будет развиваться в течение миллиона лет.2. В нашей Галактике миллиарды пригодных для жизни планет, многие из которых образовались даже не на миллионы, а на миллиарды лет раньше Земли.3. Вероятность того, что цивилизация, способная колонизировать космос, решит этим заняться, не является пренебрежимо малой.
Рис. 13.7. Одиноки ли мы? Ближайшая к нам в пространстве цивилизация примерно с равной вероятностью может оказаться где угодно на горизонтальной оси, что делает крайне маловероятным ее попадание между краем нашей Галактики (около 1021 м от нас) и краем нашей Вселенной (около 1026 м от нас). Будь она гораздо ближе этого диапазона, в Галактике оказалось бы так много развитых цивилизаций, что мы, вероятно, заметили бы их. Так что мы фактически одиноки в Вселенной.
В предположении № 1 я стараюсь держаться широких взглядов относительно возможностей технологий. Например, вместо физической пересылки по космосу крупных организмов, сопоставимых по размеру с человеком, эффективнее может оказаться отправка роя самособирающихся нанозондов. Добравшись до места назначения, они построят заводы и соберут любые крупные формы жизни по инструкциям, переданным электромагнитными волнами со скоростью света. Распространенный контраргумент к предположению № 3 гласит, что развитые цивилизации по разным причинам не заинтересованы в колонизации, возможно, потому что высокие технологии позволяют им достигать всех целей, используя ресурсы, которыми они уже располагают. Или они, возможно, хранят молчание ради безопасности либо по иным причинам, или ведут колонизацию лишь таким образом, что мы не можем этого заметить. Американский астроном Джон Болл назвал это гипотезой зоопарка, и она нашла отражение в научно-фантастическом романе «Создатель звезд» Олафа Степлтона. Лично я считаю, что нам не следует недооценивать разнообразие развитых цивилизаций, предполагая, что все они преследуют одни и те же цели: все, что требуется – это одна цивилизация, твердо решившая колонизировать все, что возможно, и тогда она охватит Галактику, и не только. С учетом этого риска даже цивилизации, которые в ином случае не были бы заинтересованы в колонизации, могут почувствовать необходимость разворачиваться просто для самозащиты.
Если моя интерпретация верна, то ближайшая цивилизация находится в 1 000…000 м от нас, где общее число нулей примерно с равной вероятностью будет 21, 22, 23, …, 100, 101, 102 и т. д., – но не гораздо меньше, чем 21. Однако чтобы эта цивилизация оказалась в нашей Вселенной, радиус которой составляет около 1026 метров, число нулей не может превосходить 26, и вероятность того, что число нулей попадет в узкий диапазон между 22 и 26, довольно мала. Вот почему я думаю, что мы одиноки во Вселенной.
Правда ли мы незначительны?
Мы, вероятно, самая разумная форма жизни во всей Вселенной. Я вполне могу ошибаться, но эту возможность не стоит сбрасывать со счетов. Представим, что она верна, а люди – единственная во Вселенной цивилизация, додумавшаяся до постройки телескопов.
Огромность космоса – вот что вначале заставляло меня чувствовать свою незначительность. И все же эти величественные галактики видны только нам, и любуемся ими лишь мы. Мы и только мы придаем им смысл. Это делает нашу планету самым значительным местом во всей наблюдаемой Вселенной. Если бы нас не существовало, все эти галактики были бы пустой тратой пространства.
Я также чувствовал, что срок моей жизни незначителен в сравнении с космическими масштабами времени. Однако короткое нынешнее столетие является, пожалуй, самым значительным в истории Вселенной – сейчас принимается решение об ее будущем. У нас есть технологии и для самоуничтожения, и для «засевания» космоса жизнью. Эта ситуация настолько неустойчива, что я сомневаюсь в нашей способности продержаться на этой развилке дольше столетия. Если в итоге мы выберем дорогу жизни, а не смерти, то в далеком будущем космос будет изобильно населен и вся жизнь будет иметь началом здесь и сейчас. Я не знаю, до чего мы додумаемся, но о нас не будут думать как о фигурах незначительных.
В этой книге мы рассмотрели физическую реальность, глядя сквозь призму науки на захватывающую красоту Вселенной, которая посредством людей ожила и начала осознавать себя. Мы увидели, что потенциал жизни в нашей Вселенной величественнее самых смелых мечтаний наших предков, но ему противостоит не менее реальная возможность исчезновения разумной жизни. Реализует ли жизнь во Вселенной свой потенциал или без пользы растратит его? Я думаю, это решится еще при нашей жизни, здесь, на космическом корабле «Земля» – вами, мной и нашими друзьями-попутчиками.
Резюме
• Несмотря на то, что две наши интеллектуальные экспедиции направились в противоположных направлениях – в сторону самого большого и в сторону самого малого, – они привели в одно и то же место – в царство математических структур.
• В самых больших и в самых малых масштабах становится очевидной математическая природа реальности, но ее легко упустить в промежуточных масштабах, с которыми люди обычно имеют дело.
• Если фундаментальная природа реальности действительно математическая, то в принципе все познаваемо и мы ограничены лишь собственным воображением.
• Хотя мультиверс IV уровня вечен, наша Вселенная может погибнуть из-за Большого замерзания, Большого хлопка, Большого разрыва, Большого дробления или Смертельных пузырей.
• Имеющиеся данные свидетельствуют, что во всей Вселенной нет других столь же высокоразвитых форм жизни, как люди.
• В космической перспективе потенциал жизни во Вселенной значительно превосходит все, что мы видели до сих пор.
• Увы, мы уделяем ничтожную долю внимания и ресурсов экзистенциальным угрозам.
• Хотя легко почувствовать себя незначительным в огромном космосе, будущее жизни во Вселенной, по-видимому, будет решено на нашей планете и в течение нашей жизни.
Назад: Глава 12. Мультиверс IV уровня
Дальше: Благодарности
