Митио Каку - Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение
Для того чтобы повелевать десятым измерением, мы должны либо вступить в контакт с имеющейся в галактике разумной жизнью, представители которой уже научились управлять энергией астрономического уровня, либо еще несколько тысяч лет приобретать это умение самостоятельно. К примеру, наши нынешние ускорители частиц могут придать частице энергию, превышающую 1 ТэВ (эта энергия возникает, если электрон ускоряется в поле с разностью потенциалов 1 ТэВ). Крупнейший на данный момент ускоритель находится в Женеве, Швейцария, им управляет консорциум 14 европейских стран. Но и его энергия незначительна по сравнению с необходимой для изучения гиперпространства – 1019 млрд эВ, что в квадрильон раз больше, чем энергия, которую мог бы обеспечивать сверхпроводящий суперколлайдер.
Квадрильон, единица с пятнадцатью нулями после нее, может показаться невообразимо большим числом. Для исследования этой невероятной энергии требуется ускоритель длиной миллиарды миль или же принципиально иная технология. Даже если мы потратим валовой национальный продукт всех стран мира и построим сверхмощный ускоритель частиц, мы и тогда не сумеем получить энергию, близкую к необходимой. Прежде всего потому, что управление энергией такого уровня – невыполнимая задача.
Однако необходимое количество энергии уже не покажется нам абсурдно огромным, если мы поймем, что технология развивается экспоненциально – этот факт нам трудно охватить разумом. Для того чтобы понять, насколько стремителен экспоненциальный рост, представьте себе бактерию, которая делится надвое каждые 30 минут. Если ее развитию ничто не препятствует, тогда всего через несколько недель единственная бактерия породит колонию, масса которой сопоставима с массой планеты Земля.
Люди живут на этой планете около 2 млн лет, однако быстрое и неуклонное движение к современной цивилизации в последние 200 лет стало возможным благодаря экспоненциальному росту научных знаний, т. е. темпы роста пропорциональны объему уже накопленных знаний. Чем больше мы знаем, тем быстрее можем узнать еще больше. Так, за период, прошедший после окончания Второй мировой войны, мы накопили больше знаний, чем за все 2 млн лет эволюции на этой планете. По сути дела, количество знаний, которыми располагают наши ученые, удваивается примерно каждые 10–20 лет.
Таким образом, важно иметь возможность проанализировать историю нашего развития. Чтобы оценить экспоненциальный рост техники и технологии, проанализируем эволюцию человечества, сосредоточив внимание на энергии, доступной среднестатистическому человеку. Это поможет нам в соответствующей исторической перспективе рассмотреть энергию, необходимую для исследований десятимерной теории.
Развитие цивилизации по экспоненциальному закону
Сегодня мы, не задумываясь, отправляемся на воскресную прогулку за город в автомобиле с двигателем мощностью 200 лошадиных сил. Но на протяжении почти всей эволюции человечества в распоряжении среднестатистического человека находилось гораздо меньше энергии.
В давние времена основным источником энергии была сила наших рук, составляющая примерно одну восьмую лошадиной. Люди странствовали по земле небольшими группами, охотились и собирали пищу во многом так же, как стайные животные, пользуясь одной только энергией своих мышц. Ситуация с энергией начала меняться лишь в последние 100 000 лет. С изобретением ручных инструментов люди получили возможность усилить мощность собственных конечностей. Копья прибавили силы рукам, дубинки – кулакам, ножи – челюстям. В этот период энергия, вырабатываемая человеком, удвоилась, составив примерно четверть от лошадиной.
По прошествии примерно 10 000 лет энергия, вырабатываемая человеком, снова увеличилась в два раза. Основной причиной этих перемен стал, вероятно, конец ледникового периода, который затормозил развитие человечества на тысячи лет.
Человеческое общество, на протяжении сотен тысяч лет состоявшее из небольших групп охотников и собирателей, заметно изменилось с открытием земледелия вскоре после таяния ледников. Кочующие группы, которым больше было незачем преследовать добычу на равнинах и в лесах, образовывали небольшие поселения там, где урожай можно было собирать круглый год. После таяния ледникового щита стало возможным одомашнивание таких животных, как лошади и буйволы, и мощность энергии, доступной человеку, выросла примерно до одной лошадиной силы.
Вместе с расслоением земледельческого общества появилось и разделение труда, постепенно в обществе произошли важные изменения: переход к рабовладельческому строю. Это означало, что один человек, рабовладелец, мог распоряжаться энергией сотен рабов. Этот внезапный рост энергии спровоцировал нечеловеческую жестокость и вместе с тем способствовал появлению первых настоящих городов, правители которых приказывали своим рабам управлять примитивными подъемниками, рычагами и блоками, воздвигая крепости и памятники для господ. Благодаря этому росту энергии в пустынях и лесах вырастали храмы, башни, пирамиды, огромные города.
С энергетической точки зрения на протяжении почти 99,99 % времени существования человечества на Земле технологический уровень нашего вида был всего на шаг впереди по отношению к животным. Лишь в последние несколько столетий людям стала доступна мощность, превышающая одну лошадиную силу.
Несомненные перемены пришли с началом промышленной революции. Открытие Ньютоном законов всемирного тяготения и движения позволило свести механику к ряду четко определенных уравнений. Таким образом, классическая теория силы тяготения Ньютона в каком-то смысле проложила путь для современной теории машин и механизмов. Благодаря этому в XIX в. стало возможным широкое распространение паровых двигателей; применение пара позволило среднестатистическому человеку управлять энергией мощностью десятки и сотни лошадиных сил. К примеру, появление железных дорог способствовало освоению целых материков, паровым судам обязана своим развитием современная международная торговля. Источником энергии и для того, и для другого служил пар, подогреваемый с помощью угля.
Человечеству понадобилось более 10 000 лет, чтобы создать современную цивилизацию не только на территории Европы. При наличии паровых, а позднее и работающих на жидком топливе двигателей в США в течение одного столетия прошла индустриализация. Таким образом, управление всего одной фундаментальной силой природы существенно увеличило энергию, доступную человеку, и необратимо изменило общество.
К концу XIX в. изучение Максвеллом силы электромагнитного взаимодействия вновь произвело революцию в использовании энергии. Электромагнитная сила сделала возможной электрификацию наших городов и домов, экспоненциально повысила универсальность и мощность наших машин. Паровые двигатели были заменены мощными генераторами.
В последние 50 лет открытие силы ядерного взаимодействия в миллион раз увеличило энергию, доступную одному человеку. Так как энергия химических реакций измеряется в электронвольтах, а энергия расщепления и слияния – в миллионах электронвольт, у нас появилась возможность пользоваться мощностью, увеличившейся в миллион раз.
Анализ исторического изменения потребностей человека в энергии наглядно свидетельствует о том, что на протяжении всего 0,01 % времени нашего существования мы пользуемся энергией, по уровню значительно превосходящей энергию, доступную животным. Тем не менее всего за несколько столетий мы сумели высвободить огромное количество энергии электромагнитного и ядерного взаимодействия. А теперь оставим в покое прошлое и поговорим о будущем, пользуясь теми же методами, чтобы понять, в какой момент мы сможем управлять суперсилой.
Цивилизации I, II и III типа
Футурология, или предсказание будущего на основании рациональных научных суждений, – рискованная наука. Кое-кто вообще считает ее не наукой, а чем-то вроде фокусов или колдовства. Футурология заслуженно пользуется этой сомнительной славой: все «научные» опросы о следующем десятилетии, проведенные с участием футурологов, угодили мимо цели. Примитивность футурологии как науки объясняется тем, что нам свойственно мыслить линейно, а знания развиваются экспоненциально. К примеру, опросы футурологов показали, что они берут известные достижения технологии и просто удваивают или утраивают их, предсказывая будущее. Опросы в 1920-х гг. показали, что футурологи предсказывали: через несколько десятилетий целый флот дирижаблей будет возить пассажиров через Атлантику.
Однако наука выбирает неожиданные пути развития. В краткосрочной перспективе, при экстраполяции на несколько лет, можно с уверенностью предсказывать, что наука будет неуклонно осуществлять количественные усовершенствования существующих технологий. Но при экстраполяции на несколько десятилетий мы видим, что определяющим фактором становятся качественные прорывы в новых сферах и открытие новых отраслей в неожиданных местах.
