Нил Тайсон - Добро пожаловать во Вселенную

Вселенной, наблюдаемого нами непосредственно.

127. dПринцип Коперника предполагает, что настоящий момент выбран случайно на протяжении всего существования того или иного интересующего нас процесса (существования нашего биологического вида, Берлинской стены и даже бродвейского спектакля). Это позволяет нам наложить статистические ограничения на то, сколько еще продлится этот процесс, формулируемые обычно в виде «на уровне достоверности 95 %». Разумеется, бывают случаи, когда настоящий момент явно не случаен, например, такая логика не дает возможности сделать вывод о долговечности брака в день свадьбы, ведь вас пригласили посмотреть на этот семейный союз в особое время — в день его создания.

128. Короткие вопросы о будущем Вселенной

128. аНЕТ. Единая теория, которая примирила бы ОТО с квантовой механикой, по-прежнему нам недоступна. Невежество в этом вопросе — одна из причин, почему мы не можем сказать, что происходит в черной дыре или что было до Большого взрыва.

Стоит упомянуть, что квантовая механика и специальная теория относительности прекрасно согласуются; первыми этого добились Поль Дирак и другие ученые в конце двадцатых — начале тридцатых годов прошлого века, а затем, уже в сороковые годы, Ричард Фейнман и его коллеги разработали полную теорию квантовой электродинамики.

128. b. НЕТ. Принцип Коперника гласит, что если выбрать случайный момент за весь период существования чего бы то ни было, можно на основании законов вероятности предсказать его долговечность. Программе по запуску

365

Решения человека в космос около 56 лет. Ее ожидаемая долговечность (на уровне

95 %) не превысит этой величины, умноженной на 39, если в настоящем моменте нет ничего особенного.

128. сИспарение сверхмассивных черных дыр. Даже самые легкие звезды сгорят примерно через 100 триллионов (1014) лет. Сверхмассивные черные дыры, обнаруженные в центрах галактик, в конце концов распадутся из-за излучения Хокинга, но на их полное испарение уйдет больше 1094 лет.

128. dБыстрее всего из всех мыслимых часов тикают световые часы, в которых луч света (самая быстрая вещь на свете) отражается туда-сюда на предельно коротком расстоянии. Чем короче это расстояние, тем быстрее тикают световые часы и тем короче длина волны светового луча, которая может поместиться в такие часы. Чем короче длина волны фотона, тем выше его энергия. Энергия эквивалентна массе согласно E = mc 2. Таким образом, чем короче такие часы, тем больше масса, связанная с этим фотоном. Когда размер часов становится меньше радиуса Шварцшильда для такой массы, часы коллапсируют в черную дыру, то есть такие часы не могут существовать. Поэтому и существует минимальный размер часов, а следовательно, и минимальный темп их тиканья, а значит — минимальное время, которое они могут измерить.

129. Управляемая панспермия

129. аМасса — это объем, умноженный на плотность: 4

M

r

4 (0.006 см)3

3

3

6

1 г / см 10−

= π ρ ≈ ×

×

≈

г.

3

Человек весит, скажем, килограммов 80, то есть в 8 1010 раз больше.

Естественно, отправить в космос яйцеклетку проще, чем человека! Более того, у нас уже есть технология, позволяющая заморозить и оживить яйцеклетку, 366

Решения а человек в дальнем космическом путешествии нуждается в полной системе жизнеобеспечения.

129. bТут все просто: при скорости в 1 % от скорости света на преодоление 1 светового года нужно 100 лет, так что на 40 световых лет уйдет 4000 лет. По сравнению с этим, временем на ускорение в начале и торможение в конце путешествия можно пренебречь.

129. сПоскольку на путешествие уйдет 4000 лет, а на создание технологически развитой цивилизации 10 000 лет, каждый шаг колонизации

Галактики занимает 14 000 лет. Галактика Млечный Путь имеет в поперечнике 100 000 световых лет, мы находимся в 25 000 световых лет от ее центра.

Так что нам нужно преодолеть расстояние максимум в 75 000 световых лет.

Если колонизация пойдет успешно, некоторые ракеты всегда будут двигаться в сторону края Галактики; 75 000 световых лет /40 световых лет на каждый этап даст примерно 2000 этапов колонизации. Если каждый этап занимает 14 000 лет, космические корабли достигнут самых удаленных уголков

Млечного Пути через 28 миллионов лет. Окажутся ли они при этом на всех пригодных для обитания планетах? Ответ — да: если каждая цивилизация разошлет по шесть миссий, общее количество миссий составит 62000, гораздо больше, чем общее число обитаемых планет. То есть к тому времени, когда корабли достигнут краев Млечного Пути, они, скорее всего, побывают на всех обитаемых планетах, а на некоторых и по несколько раз.

Обратите внимание, что 28 миллионов лет — это значительно меньше возраста Млечного Пути. Это даже меньше, чем время, прошедшее после вымирания динозавров 65 миллионов лет назад. Но по сравнению с эволюционным путем Homo sapiens это очень много. Наши далекие потомки, которые колонизируют внешние границы Млечного Пути через 28 миллионов лет, вероятно, внешне будут совсем на нас не похожи.

129. dОтвет, как рассказано в «Большом космическом путешествии»

(глава 24), прост и страшен. Согласно принципу Коперника, место, где мы

367

Решения находимся, скорее всего, ничем особенно не отличается от всех других мест, где могут быть разумные наблюдатели. Если вышеописанный сценарий, согласно которому разумный вид, как правило, в конце концов отправляется колонизировать галактику, правдив, почти все разумные наблюдатели —

космические колонисты. А поскольку мы живем на родной планете своего вида, это делает нас необычными, то есть у нас особое положение. Либо наше положение не особое и большинство разумных видов остается на своих родных планетах. То есть колонизация космоса в масштабах целой галактики — явление редкое.

Энрико Ферми участвовал в разработке ядерного вооружения. Несомненно, он отдавал себе отчет, что ядерная энергия не только способна обеспечить межзвездные перелеты и колонизацию, но и повышает вероятность, что цивилизация уничтожит сама себя, не успев покинуть родную планету.

А следовательно, если нас до сих пор не колонизировали инопланетяне, это может быть признаком, что цивилизации склонны уничтожать сами себя до того, как достигнут стадии космической колонизации.

129. еДо Луны около 400 000 километров. В одном световом годе около 1013 километров, поэтому отношение этих величин равно

13

40 св. лет×10 км / св. год

9

= 10.

5

4×10 км

Ближайшие экзопланеты, пригодные для обитания, находятся от нас в миллиард дальше Луны.

129. fОдин процент скорости света — это 3000 километров в секунду.