Бегство через высшие измерения
«Космический всхлип» и, вправду, печальная участь, которая ждет нас, если средняя плотность Вселенной слишком низка. А теперь предположим, что средняя плотность больше критической величины. Это означает, что процесс расширения сменится сжатием через десятки миллиардов лет, в итоге Вселенную уже не ждет ни лед, ни пламень.
В этом сценарии материи во Вселенной достаточно, а поскольку сила гравитационного притяжения в ней настолько велика, чтобы остановить расширение, то Вселенная постепенно выйдет из коллапса, далекие галактики вновь начнут сближаться. Для света звезд будет характерно «синее смещение» вместо красного, что указывает на быстрое приближение звезд друг к другу. Температура вновь поднимется до астрономических пределов. В конце концов жара станет настолько сильной, что вся материя обратится в газ.
Разумные существа увидят, как выкипят океаны их планеты и как атмосфера превратится в пылающую печь. Когда их планеты начнут распадаться, разумным существам останется только улететь в космос на гигантских ракетах. Но и космическое прибежище может оказаться негостеприимным. Температуры в конце концов поднимутся выше точки стабильности атомов, электроны начнут отрываться от ядер, возникнет плазма (как на нашем Солнце). В этот момент разумным существам могут потребоваться гигантские щиты вокруг их кораблей, и в дальнейшем им придется тратить всю имеющуюся энергию на то, чтобы не дать щитам распасться от нестерпимого тепла.
При дальнейшем повышении температуры начнут разделяться протоны и нейтроны в ядре. А потом и протоны с нейтронами распадутся на кварки. Как и черная дыра, Большое сжатие пожирает все. От него ничто не скроется. Невозможно поверить, что самая обычная материя, а тем более разумная жизнь выживет, несмотря на все эти расколы и разрывы.
Однако один возможный путь к бегству все же существует. В условиях катаклизма, когда коллапсирует все пространство-время, единственный способ спастись от Большого сжатия — покинуть пространство и время, бежать через гиперпространство. Этот способ не настолько надуман, как может показаться. Компьютерные вычисления, проведенные с применением теорий Калуцы-Клейна и суперструн, показали, что через несколько минут после сотворения четырехмерная Вселенная расширилась за счет шестимерной. Таким образом, у четырех-и шестимерных вселенных общая судьба.
При условии, что базовый сценарий верен, шестимерная Вселенная, парная нашей, может расширяться по мере коллапсирования нашей четырехмерной Вселенной. За несколько минут до того, как Вселенная полностью сожмется, разумные существа могут догадаться, что шестимерная Вселенная открывается, и найти способ воспользоваться этим фактом.
Сегодня межпространственные путешествия невозможны, потому что парная Вселенная сжата до планковских масштабов. Но на последних стадиях коллапса парная Вселенная может открыться и вновь сделать возможными пространственные путешествия. Если парная Вселенная расширится достаточно, тогда в нее могут ускользнуть материя и энергия, в итоге бегство станет возможным для любых разумных существ, достаточно сообразительных, чтобы рассчитать динамику пространства-времени.
Ныне покойный физик из Колумбийского университета Джералд Фейнберг так рассуждал о бегстве от сжимающейся Вселенной в другие измерения:
В настоящее время это не более чем научная фантастика. Но если число измерений действительно больше, чем нам известно, если есть четырехмерное пространство вдобавок к тому, в котором мы живем, тогда, я думаю, весьма вероятно, что существует какое-то физическое явление, обеспечивающее связь между ними. Можно предположить, что если интеллектуальные ресурсы во Вселенной сохранятся, то за время гораздо меньшее, чем миллиарды лет до Большого сжатия, удастся выяснить, правомерна ли эта догадка, и если да, как воспользоваться ею[159].
Колонизация Вселенной
Почти все ученые, занимавшиеся вопросами гибели Вселенной, — от Бертрана Рассела до современных космологов — полагали, что разумная жизнь окажется почти беспомощной перед лицом неизбежной, окончательной агонии Вселенной.
Даже теория о том, что разумные существа могут туннелировать через гиперпространство и избежать Большого сжатия, подразумевает, что эти существа останутся пассивными жертвами вплоть до последних минут коллапса.
Однако физики Джон Барроу из Университета Суссекса и Фрэнк Типлер из Тулейнского университета в своей книге «Антропный космологический принцип» (The Anthropic Cosmological Principle) отступили от общепринятых взглядов и пришли к прямо противоположному выводу: разумная жизнь через миллиарды лет эволюции сыграет активную роль в последние моменты жизни нашей Вселенной. Эти ученые придерживаются весьма неортодоксального взгляда, согласно которому техника и технология будут экспоненциально развиваться и впредь, на протяжении миллиардов лет, постоянно набирая ускорение пропорционально уровню развития, на котором находятся. Чем больше звездных систем колонизируют разумные существа, тем больше звездных систем они могут колонизировать. Барроу и Типлер утверждают, что через несколько миллиардов лет разумные существа полностью колонизируют обширные области видимой Вселенной. Однако авторы теории консервативны: они не считают, что разумные существа овладеют искусством путешествий через гиперпространство. Они лишь полагают, что ракеты разумных существ будут двигаться со скоростями, близкими к световым.
Этот сценарий заслуживает серьезного отношения по нескольким причинам. Во-первых, ракетам, передвигающимся со скоростями, близкими к световым (приводимым в движение, допустим, фотонными двигателями, в которых используется сила лучей больших лазеров), могут понадобиться сотни лет, чтобы достичь далеких звездных систем. Тем не менее Барроу и Типлер верят, что разумные существа будут процветать на протяжении миллиардов лет, а этого времени достаточно, чтобы колонизировать и свою, и соседние галактики даже с помощью ракет, имеющих скорости ниже световой.
Не имея в виду путешествия в гиперпространстве, Барроу и Типлер утверждают, что разумные существа запустят в галактику со скоростями, близкими к световым, миллионы маленьких «зондов фон Неймана», чтобы найти звездные системы, пригодные для колонизации. Выдающийся математик Джон фон Нейман, разработавший первый электронный компьютер в Принстонском университете во время Второй мировой войны, вывел строгое доказательство тому, что роботы или автоматы можно наделить способностью программировать, чинить и даже создавать углеродные копии самих себя. Барроу и Типлер полагают, что зонды фон Неймана смогут функционировать в целом независимо от их создателей. Эти маленькие зонды будут существенно отличаться от очередного поколения зондов «Викинг» и «Пионер» — пассивных, перепрограммируемых машин, подчиняющихся приказам своих хозяев-людей. Зонды фон Неймана будут подобны «Астрочикену» Дайсона, только гораздо мощнее и умнее. Эти зонды смогут проникать в новые солнечные системы, высаживаться на планетах, вести поиск полезных химических веществ и металлов. Они смогут даже создавать небольшие промышленные комплексы для производства многочисленных роботов, копий этих зондов. С таких плацдармов к новым звездным системам будет запущено еще больше зондов фон Неймана.
Поскольку зонды самопрограммируемые, им не понадобятся инструкции с родной планеты, они смогут исследовать миллионы звездных систем совершенно автономно, лишь время от времени сообщая на Землю о своих находках. С помощью миллионов таких зондов фон Неймана, создающих миллионы собственных копий, «питающихся» химическими веществами планет и «переваривающих» эти вещества, разумная цивилизация сумеет сократить время на исследование не самых интересных для нее звездных систем. (Барроу и Типлер даже высказали предположение, что зонды фон Неймана, запущенные далекими цивилизациями, уже побывали в нашей Солнечной системе. Возможно, таинственные монолиты в фильме «Космическая одиссея 2001 года» — зонды фон Неймана.)
К примеру, в «Звездном пути» исследование Федерацией Других звездных систем показано довольно примитивно.
Процесс исследования всецело зависит от навыков людей на небольшом количестве космических кораблей. Снятый по такому сценарию сериал представляет интерес для зрителей, однако показанный в нем метод звездных исследований совершенно неэффективен, поскольку многие планетарные системы, скорее всего, непригодны для жизни. Экспедиции зондов фон Неймана не настолько увлекательны, как приключения капитана Кирка, капитана Пикара и их экипажей, но более пригодны для галактических исследований.
Барроу и Типлер приняли второе допущение, важное с точки зрения их доводов: расширение Вселенной в конце концов замедлится и через десятки миллиардов лет начнется процесс, обратный ему. На этапе сжатия Вселенной расстояния между галактиками будут сокращаться, облегчая разумным существам задачу колонизации галактик. По мере ускорения сжатия Вселенной, темпы колонизации соседних галактик также ускорятся, и так будет продолжаться вплоть до полной колонизации всей Вселенной.
Несмотря на то что Барроу и Типлер полагают, что разумная жизнь распространится по всей Вселенной, они не в состоянии объяснить, каким образом какие-либо формы этой жизни сумеют выдержать невероятно высокую температуру и давление в результате окончательного коллапса Вселенной. Ученые признают, что температура на этапе сжатия будет настолько высока, что превратит в пар любое живое существо, но полагают, что роботы окажутся достаточно термостойкими, чтобы пережить последние моменты коллапса.