Брайан Грин - До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной

Далее, чтобы питать свои раздумья, Мыслитель должен извлекать энергию из окружающей среды. А поскольку теплота сама по себе есть форма энергии, количество энергии, которую вбирает в себя Мыслитель, должно быть по крайней мере не меньше количества тепла, которое он должен сбрасывать. Входящая энергия обладает более высоким качеством (и может быть без труда использована Мыслителем), чем исходящая теплота (которая представляет собой отходы и потому будет рассеиваться), но Мыслитель не может сбрасывать больше, чем поглощает. Так что расчет Дайсона определяет минимальное количество высококачественной энергии, которое Мыслителю необходимо получить из окружающей среды, и таким образом дает количественную оценку проблемы: по мере того как звезды выгорают, планетные системы разрушаются, галактики рассыпаются, вещество распадается, а Вселенная расширяется и остывает, Мыслитель столкнется со все более сложной задачей собирания концентрированной высококачественной низкоэнтропийной энергии, необходимой ему для дальнейших раздумий. Ресурсов будет становиться меньше, и Мыслителю нужно будет выработать эффективную стратегию использования ресурсов и избавления от отходов — подробный план поглощения низкоэнтропийной энергии и сбрасывания высокоэнтропийной теплоты. Попробуем, вслед за Дайсоном, предложить такой план.

В качестве первого шага сделаем разумное предположение о том, что скорость внутренних процессов Мыслителя, какими бы они ни были, растет с температурой самого Мыслителя35. При более высоких температурах частицы движутся быстрее, так что Мыслитель думает стремительнее, поглощает энергию живее и отходы накапливает тоже быстрее. При более низких температурах все процессы замедляются. Столкнувшись с тем, что Вселенная расширяется, остывает и постепенно сходит на нет, Мыслитель, жаждущий думать как можно дольше, вынужден будет сосредоточиться на сохранении и предпочесть долгое медленное горение быстрой интенсивной вспышке. Поэтому мы посоветовали бы Мыслителю брать пример со Вселенной: с течением времени Мыслитель должен будет непрерывно понижать свою температуру, замедлять мышление и снижать скорость, с которой он потребляет все убывающий запас высококачественной энергии Вселенной.

Поскольку Мыслитель только мыслит, а больше ничего не делает, перспектива мыслить медленнее представляется не особенно симпатичной. Утешим Мыслителя. «Вы думаете об этом совершенно неверно, — скажем мы Мыслителю. — Поскольку все ваши внутренние процессы замедлятся одинаково, ваши субъективные переживания совершенно не изменятся. Вы не заметите никаких перемен в своем мышлении. Возможно, вы заметите, что различные процессы вокруг, кажется, начинают идти быстрее, но ваши мысли, в вашем восприятии, будут работать с обычной живостью». Мыслитель с облегчением соглашается следовать этой стратегии, но высказывает одно сомнение: «Если я последую этому совету, смогу ли я думать новые мысли вечно?»

Это и есть центральный вопрос, поэтому мы ожидали, что Мыслитель его задаст. И мы готовы к этому. Математика показывает, что как у автомобиля потребление горючего в расчете на расстояние становится тем лучше, чем медленнее он едет, так и у Мыслителя потребление энергии в расчете на мысль становится тем лучше, чем медленнее он думает. То есть мышление Мыслителя при более низких температурах становится все более эффективным. По этой причине Мыслитель может на самом деле думать бесконечное число мыслей и при этом нуждаться лишь в конечном количестве энергии (примерно как сумма бесконечного ряда, такого как 1 + ½ + ¼ +…, может равняться конечному числу, в данном случае двум). Мы радостно сообщаем Мыслителю результат: «Следуя нашему плану, вы не только сможете мыслить вечно, вы сможете делать это с минимальными затратами энергии!»36

Обрадовавшись, счастливый Мыслитель уже собирается претворить план в действие. Но тут нас ждет неожиданная засада. У математики есть еще одно досадное следствие, о котором мы до сих пор не вспоминали. Примерно как остывшая чашка кофе выделяет в окружающий мир меньше тепла, чем горячая, так и Мыслитель: чем холоднее он становится, тем менее способен высвобождать лишнее тепло, которое вырабатывают его раздумья. «Вы почти ничего не знаете обо мне, — напоминает нам Мыслитель: так что вы, пожалуй, будьте поосторожнее, прежде чем распространять слухи о моих проблемах со сбросом теплоты». Замечание принято. Но в этом-то на самом деле и заключается прелесть расчета. Для рассуждений достаточно предположить, что Мыслитель подчиняется известным законам физики и состоит из элементарных частиц, таких как электроны. Так что анализ носит совершенно общий характер. Нам не нужно ничего знать о подробностях физиологии или об устройстве Мыслителя, чтобы прийти к выводу: в какой-то момент с понижением температуры Мыслителя скорость, с которой он может сбрасывать энтропию, станет меньше скорости, с которой он эту энтропию производит. Поняв это, нам остается лишь сообщить новость Мыслителю: «Хотя думать при все более низких температурах необходимо как для увеличения продолжительности процесса мышления, так и для того, чтобы нужное для этого количество энергии оставалось конечным, наступит момент, когда ваша энтропия будет накапливаться быстрее, чем вы можете от нее избавляться. И после этого, если вы попытаетесь мыслить и дальше, вы сгорите в собственных своих мыслях»37.

Прежде чем удрученный Мыслитель успевает до конца продумать сказанное, один из членов нашей команды предлагает выход: гибернация. Мыслителю нужно периодически прекращать думать — выключать сознание и засыпать, — останавливая на время генерацию энтропии, но продолжая сбрасывать вовне накопленные тепловые отходы. Если перерыв в размышлениях будет достаточно длинным, то при пробуждении окажется, что Мыслитель уже избавился от всех отходов и выгорание ему пока не грозит. А поскольку в промежутке Мыслитель не будет думать, то после пробуждения он даже не заметит паузы. Ободренные этим решением, которое первым предложил Дайсон в своей основополагающей статье, мы уверяем Мыслителя, что в таком ритме мысль может продолжаться вечно.

Но так ли это на самом деле?

Особенно важны для этой стратегии два открытия, сделанных после публикации статьи Дайсона. Одно из них проясняет связь между актом мышления и производством энтропии, что слегка меняет интерпретацию результата. Второе учитывает ускоренное расширение пространства, которое потенциально способно полностью зарубить наш вывод, поместив мысль точно в перекрестие энтропийного прицела.