Нереальная реальность – 3
Книга третья. Будущее
Андрей Владимирович Кананин

© Андрей Владимирович Кананин, 2022

ISBN 978-5-4474-7194-1

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Глава 1. Искусственный интеллект

Главная особенность современного мира – значительное ускорение научно-технического прогресса.

Я нисколько не сомневаюсь, что дальнейшее развитие технологий уже скоро приведёт к появлению организмов, уровень интеллекта которых будет значительно выше человеческого.

По всей видимости, мы находимся где-то возле предела совершенствования своей биологической основы. В то же время, возможности искусственных носителей практически ничем не ограничены.

Гордон Мурсформулировал интересную закономерность в развитии компьютеров. Он подметил, что объём компьютерной памяти каждые два года удваивается. ¹

По прошествии времени закон Мура доказал свою состоятельность. Правда, он имеет одно базовое ограничение. Поскольку размер элементов микросхемы конечен, то нельзя уменьшать его до бесконечности.Поэтому достаточно скоро возможности электронной техники, основанной на кремнии, достигнут своего предела. Но на смену ей должен прийти квантовый компьютер.

Учёные постепенно продвигаются к решению этой грандиозной задачи. Пока что в научных экспериментах, связанных с созданием квантового компьютера, задействовано слишком малое число частиц. Это связано с проблемой неустойчивости любой квантовой системы.

Суть в том, что большое количество частиц трудно полностью изолировать от окружающей среды. А, проникая в неё, частицы только что составлявшие единый квантовый процессор, начинают запутываться с «чужими» квантами.

Соответственно, информация утекает из базовой квантовой системы и устойчивые связи разрушаются. Таким образом, столкновение с единственной молекулой воздуха становится причиной поломки квантового компьютера.

К сожалению, любое внешнее воздействие легко нарушает квантовое равновесие. А без него не создать работоспособную вычислительную машину нового поколения. Поэтому необходимо придумать каким образом полностью изолировать атомы от окружающей среды.

В действующих моделях запутаны всего лишь несколько квантов. В по-настоящему мощном квантовом компьютере должны синхронно вибрировать миллионы, а лучше, миллиарды атомов.

Принцип работы компьютера легко может понять даже неспециалист. Он сводится к трём элементарным логическим операциям: . И, Или, Нет

Обычный кремниевый компьютер производит расчёты в двоичной системе счисления. Операции производятся исключительно с нулями и единицами и считаются в битах. Бит – это единица информации, соответствующая выбору одной из двух альтернатив. В принципе, это достаточно примитивный механизм.

Совсем другое дело квантовый компьютер. Он может оперировать квантовыми битами, или кубитами, которые способны принимать промежуточные значения, между нулем и единицей.

Самой амбициозной представляется задача сконструировать квантовый компьютер, который бы производил вычисления на минимально возможном материальном носителе – отдельном атоме.

Известно, что атом вращается. Если условно считать атом, вращающийся по часовой стрелке, нулём, а против часовой – единицей, то перевернув его, ноль сменится на единицу и наоборот. То есть, будет произведено определённое действие. На этой основе можно создать вычислительную машину.

Сложность в том, что в квантовом мире главенствуют силы неопределённости, частицы находятся в нескольких местах одновременно, поэтому, в некотором смысле, атом вращается и по часовой стрелке, и против неё, и в обоих направлениях сразу. Его состояние описывается произвольной суммой нулей и единиц.

Разумеется, информации здесь содержится значительно больше, чем один бит. Поэтому, квантовый компьютер способен оперировать кубитами информации, говоря по-другому – множеством степеней свободы.

Кубиты напрямую связаны квантовым запутыванием, поэтому каждая операция с одним из них, одновременно затронет все прочие. Состояние неопределённости обеспечит квантовому компьютеру огромную вычислительную мощность.

Потенциал квантового компьютера ошеломляет. По сравнению с обычным, скорость его вычислений возрастёт на порядки. Это станет возможным благодаря квантовому параллелизму, то есть параллельной обработке огромного количества входящих данных. Фактически вычисления производит мощная квантовая сеть за счёт состояния Суперпозиции.

Кроме того, квантово-механическая логика отлична от классической. В ней присутствуют дополнительные способы математических операций, например, извлечение корня квадратного из . Это резко повышает потенциал возможностей подобного устройства. И, Или, Нет

За разумное время квантовый компьютер способен произвести расчёты, на которые современной электронике необходимы миллиарды лет. С его помощью можно решить множество научных и технологических задач, пока что не подвластных учёным. А главное – можно попробовать создать искусственный интеллект. Всё указывает на то, что квантовый компьютер способен сделать это.

Способность быстро рассчитывать сложнейшие задачи очень востребована не только в математике, физике, биологии, химии, но и в гуманитарных науках – экономике, статистике. Компьютеры становятся незаменимыми в медицине. Но есть важнейшая загвоздка.

Успехи машин связаны с задачами, которые всегда можно разбить на составные части. Не важно, что таких частей может быть огромное количество. Это компенсируется скоростью вычислений. Суть в том, что самое сверхсложное решение при ближайшем рассмотрении оказывается не более чем множеством простейших математических действий с числами. Но здесь возникает глобальная проблема: как выразить такими операциями, например, чувство юмора или способность к состраданию?

Главным критерием определения искусственного интеллекта считается тест Тьюринга, разработанный учёным ещё в 1950 году. Смысл теста заключается в том, что если человек в беседе с человеком и с машиной не сможет определить, где человек, а где машина, то можно утверждать, что искусственный интеллект создан. ²

Модернизированный вариант теста таков.

Эксперт общается с неизвестным собеседником. Он не видит его и не слышит. «Разговор» происходит с помощью какой-либо независимой изолированной системы, например, клавишной клавиатуры на которой набирается текст вопросов и ответов. Эксперт может задавать испытуемому любые вопросы, вести разговор на любые темы.

Если по окончанию беседы эксперт не сможет определить, кто был его собеседником – человек или машина, а на самом деле общение происходило с машиной, то она прошла тест Тьюринга.

Но означает ли это, что она разумна?

Логично предположить, что если машина способна свободно рассуждать на любую предложенную тему, то она мыслит. Но не всё так однозначно.

Во-первых, есть способы обмануть эксперта. Любой текст – это лишь набор определённых символов. Если машина будет обладать очень детальной инструкцией о том, какой набор символов следует отправить эксперту в ответ на любой вариант набора символов, поступивших от эксперта, то она пройдёт тест Тьюринга, абсолютно не понимая сути происходящего.

Правда, не совсем понятно, можно ли придумать универсальную инструкцию для ответа на эмоционально окрашенные вопросы. Ведь у машины можно попросить совета по житейской ситуации, поговорить с ней о неразделённой любви, литературных героях, рассказать «тонкий» анекдот и иным способом заставить её проявить интеллектуальную гибкость. «Искусственность» искусственного интеллекта при ответе на такие вопросы чрезвычайно сложно скрыть.

Другое дело, если машина будет специально пытаться выглядеть человеком, не прибегая к подсказкам. Даже если ей «всего лишь» удастся обмануть эксперта и заставить поверить, что она – человек, это уже будет значительным шагом на пути к искусственному интеллекту.

Ведь чтобы ввести подготовленного эксперта в заблуждение, машина должна будет неплохо разбираться в людской психологии и достаточно глубоко понимать, что такое быть человеком, а это уже совсем не мало. Но, конечно, это не мышление в обычном понимании, а очень достоверное подражание мышлению.

Между явлением и его имитацией – огромная разница. Бездушному механизму перехитрить грамотного эксперта чрезвычайно сложно. Например, можно придумать какую-нибудь интеллектуальную ловушку.

Вот пример. Представьте, что если в рамках теста Тьюринга вам разрешили задать всего один вопрос, каким бы он был?

Кибернетик Дуглас Хофштадтер задал бы испытуемому такой: «Если в рамках теста Тьюринга вам разрешили задать всего один вопрос, каким бы он был?». Очень интересно услышать рассуждения машины на этот счёт. ³

Пожалуй, всё говорит за то, что машина, строго устроенная по принципу Тьюринга – это тот же автомат, состоящий из логических элементов и управляемый простыми законами. Но это явно не искусственный интеллект. Никакие модели и математические конструкции не приведут к автоматическому появлению сознания. Автомат не способен к чувствам, переживаниям, внутреннему монологу с самим собой.

Более перспективным представляется проект создания полноценной модели мозга.

Мозг – материальная структура, поэтому никаких принципиальных научных ограничений по созданию его точной копии на подходящей материальной основе, нет. Просто это невероятно трудная задача. Но она не противоречит логике естественнонаучного подхода и фундаментальным законам природы.

Насколько скорость обработки информации в мозге соотносится с возможностями компьютера?

По расчётам, для правдоподобного моделирования мозга необходим компьютер со скоростью 100 000 000 000 000 000 операций в секунду. Кстати, это примерно соответствует возможностям уже существующих самых мощных вычислительных машин. Как же тогда добиться решающего технологического прорыва?

Есть два способа решения задачи.

Во-первых, можно с помощью компьютера сымитировать работу миллиардов нейронов. Здесь всё зависит от будущей мощности суперЭВМ. Задача колоссальная по своему масштабу, но принципиально реализуемая при необходимом уровне технологий. Скорее всего, квантовый компьютер способен её решить.

Во-вторых, можно методом последовательного анализа установить местоположение каждого нейрона в мозге. Для этого мозг разрезается на пластины толщиной примерно в 150 атомов. Затем тончайшие пластины сканируются электронным микроскопом. Полученные данные анализируются с целью восстановления трёхмерных связей каждого нейрона. Таким образом можно постепенно создать полную и точную карту мозга.

Подобный эксперимент уже осуществляется на мозге мушки дрозофилы. На расшифровку данных уйдет не менее 20 лет. Понятно, что применительно к мозгу человека задача на порядок труднее, но тоже технологически решаемая тем же квантовым компьютером.

Главная проблема в том, что деятельность мозга характеризуется совсем не скоростью вычисления, всё намного сложнее. Даже наличие полной модели мозга и карты его нейронной структуры не означает решение задачи.

Мозг – активная система. Связи между нейронами всё время меняются на протяжении жизни индивидуума. Разум – очень личностный параметр. Мозг человека отбирает и хранит лишь значимую информацию. Компьютер же сохраняет все введённые данные.

Мозг совершенно не похож на большой цифровой компьютер. Структура компьютера кардинально отличается от структуры мозга. ЭВМ – это процессор, операционная система и обширный набор разных программ.

В мозге нет ничего подобного. Он содержит огромное многообразие постоянно обновляющихся связей между нейронами, это сложная структура, способная к самообучению. В мозге нет готовых правил и программ. Нейронная система познает новое самостоятельно, в том числе методом проб и ошибок. Когда принимается правильное решение, нейронные структуры укрепляются, электрические связи между ними усиливаются.

Мнение о том, что мозг работает, как компьютерное устройство, только более сложное, в корне ошибочно. Я насчитал, как минимум, семь принципиальных отличий:

1.Мозг в отличие от ЭВМ – это гибкая структура. Если вынуть из центрального процессора компьютера всего один транзистор, то перестанет работать вся машина. Удаление тысячи нейронов не окажет существенного воздействия на работу мозга. Их функции успешно восполнят оставшиеся нейроны. Есть множество примеров, когда значительно повреждённый мозг, продолжал нормально функционировать.

2.Компьютеры всегда создаются при участии внешней силы. Взаимодействие между составляющими ЭВМ частями носит исключительно информационный характер.

Человек формируется на основе самоорганизации. Именно поэтому в мозге появляются оценочные функции, ощущения и, как их следствие – сознание.

3.Мы понимаем, где рождается компьютерная «мысль». В центральном процессоре. Человек мыслит принципиально иначе, этот процесс распределён практически по всему объёму мозга, а его различные зоны работают в строгой последовательности, как будто всё время рождая переживания.

4.Компьютер плохо решает дедуктивные задачи. Он анализирует ситуацию, следуя принципу «от общего к частному». В таком раскладе все незнакомые объекты выстраиваются в иерархическом порядке.

Мозг работает принципиально по-другому. Незнакомый объект мгновенно ассоциируется с известным прообразом. Собака неизвестной породы распознается человеком именно как собака, а не как непонятное животное.

5.ЭВМ вычисляет почти со скоростью света. Мозг работает на удивление медленно. Скорость движения нервных импульсов составляет около 100 метров в секунду.

6.Компьютер – сверхмощный индивидуальный вычислитель. В отличие от него, мозг функционирует как параллельный процессор. Десятки миллиардов нейронов работают одновременно. Каждый из них производит очень незначительное вычисление, но при этом связан с тысячами других нейронов. Эффект параллельного вычисления с низкой скоростью намного выше, чем у отдельного сверхбыстрого ЭВМ.

7.Мозг однозначно не является простым цифровым устройством. Нейроны только похожи на транзисторы, но не более того. В компьютере транзисторы открываются и закрываются, что соответствует единице или нулю. Принцип функционирования нейронов аналогичен (сработал – не сработал), однако, они способны передавать не только дискретные, но и непрерывные сигналы. То есть, нейронная система – это не аналоговое устройство.

Обобщая сказанное, можно утверждать, что мозг качественно отличается от компьютера своей способностью к пониманию.

В свою очередь, понимание возникает при сравнении новой информации с имеющимся субъективным опытом. Это означает, что понимание имеет глубинный жизненный смысл, в некотором роде является способностью приспосабливаться к изменениям и адекватно реагировать на них.

Биологические существа, в том числе животные, хорошо понимают связь между внешними факторами, собственным поведением и предполагаемыми результатами своих действий. Человек интуитивно осознаёт, что такое «хорошо» и что такое «плохо», но, при необходимости, способен сделать «плохо», чтобы стало «хорошо».

Именно поэтому робота крайне сложно научить решать две задачи, которые люди выполняют без проблем.

Первая – распознавание образов.

Робот способен видеть намного лучше человека. Можно настроить его видеть инфракрасное или рентгеновское излучение. Но что толку, если у робота не получается одним взглядом разумно оценить суть происходящего.

Войдя в комнату, вы мгновенно установите, что на стуле за письменным столом сидит ваш старый друг и читает мою книгу. Вы за секунду способны здраво понять обстановку, ваш мозг умеет быстро распознавать образы.

Робот же, войдя в комнату, разложит всё изображение на множество цветных точек и начнёт их последовательную обработку, совершенно не отделяя существенное от несущественного. Даже при огромной скорости вычисления, ему понадобится определённое время, иногда часы в зависимости от сложности ситуации, чтобы в итоге сопоставить набор линий и геометрических фигур на картинке с конкретными предметами и людьми, находящимися в комнате.

Для компьютера нет принципиальной разницы между старым другом (человеком) и моей книгой (предметом), для корректных выводов ему надо обязательно просчитать кто есть кто и что есть что. В этом смысле машина удивительно глупа, поскольку тратит огромное время и ресурсы на распознавание очевидных истин.

Вторая задача – действие в соответствии со здравым смыслом.

Человек прекрасно понимает, что такое адекватность. Никто не вкладывает информацию об этом в нашу память, мы убеждаемся во многих истинах, исходя из собственного опыта и знаний.

Вы совершенно уверены в том, что неразумно тушить костёр пачками денег, если рядом стоит ведро с водой. Это отвечает здравому смыслу. Никому из людей для того, чтобы прийти к такому выводу, не нужно анализировать информацию о плотности бумаги, молекулярном составе воды, обладать экономическими знаниями о деньгах, как универсальном товаре, и иметь прочие исходные данные для долгих и нудных вычислений, которые вынужден будет произвести робот, чтобы принять правильное решение о том, чем именно погасить огонь.

При этом нет ни логического обоснования, ни программного кода, запрещающего тушить костёр большим количеством плотно упакованной разрисованной бумаги с изображением цифр. Поэтому бездушная машина обязана досконально просчитать данный вариант, не взирая на абсурдность задачи.

Очень важным является вопрос о том, способны ли роботы в принципе испытывать эмоции. Смогут ли они когда-нибудь по-настоящему искренне плакать, смеяться над шутками, испытывать переживания, слушая музыку и читая книги?

Сама природа мышления предполагает наличие эмоций. Такие человеческие черты, как любовь, ревность, страх появились в ходе эволюции миллионы лет назад. Благодаря эмоциям наши предки получили дополнительные возможности для воспроизводства и защиты от внешнего мира.

Нас окружает очень много опасностей и сравнительно мало полезных и приятных вещей. Эмоции позволяют разделить полезное и вредное. Очевидно, что без них очень сложно осуществить правильный выбор. Эмоции формируют нашу шкалу ценностей: одно красиво, но дорого для вас; другое дёшево, но вам не нужно; а кое-что вообще бесплатно, но очень вредно. Нам постоянно приходится выбирать, в том числе, руководствуясь собственными чувствами. Без эмоций всё будет иметь одинаковую значимость.

Без эмоций невозможно адекватно оценить обстановку, особенно в критической ситуации. Робот не в состоянии понять, что при пожаре необходимо в первую очередь спасать детей и женщин, а не столь же «равноценных» мужчин. Ему практически невозможно объяснить смысл слова «абсурд».

Может ли робот переживать внутренний опыт? В принципе ничего не мешает задать такой вопрос искусственному интеллекту напрямую. Но насколько адекватен будет ответ?

Даже если робот сообщит исследователям, что он обладает интеллектом, это очень сложно объективно проверить. Дело в том, что поведение искусственного интеллекта может быть основано на принципиально других глубинных принципах. Не будет ли это «машинным» жизненным опытом, непонятным нам?

Следующий принципиальный вопрос – если структура электронного мозга будет идентична органической, то будет ли робот обладать сознанием?

Существует точка зрения, что в компьютер невозможно вложить субъективные особенности сознания и психики. В качестве базовой информации можно попробовать поместить в ЭВМ определённые объективные показатели работы мозга и протекающих в нём процессов. И на этой основе попытаться запустить имитацию функционирования мозга на платформе электронного носителя. Тогда собственное «Я» робота начнёт формироваться в результате активизации электронного мозга по тому же принципу и механизму, как это происходит в живом организме.

Постепенно субъективный мир искусственного интеллекта расцветёт эмоциями, переживаниями и ощущениями. Произойдёт превращение объективно протекающих нейродинамических процессов в субъективный мир личности. Разумеется, такой сценарий по умолчанию предполагает, что появление сознания на базе искусственного электронного носителя возможно в принципе. В противном случае, вообще нет смысла рассуждать о проблеме.

Есть два базовых подхода к перспективе создания разумных роботов.

Первый заключается в том, чтобы попытаться запрограммировать все возможные правила, присущие интеллекту. Задача состоит в создании носителя, на котором были бы заложены все принципы разумности.

Второй подход предполагает возможность запрограммировать имитацию мышления в логике здравого смысла. Сложность в том, что для этого необходимо чрезмерно много строк кода. Но их итоговое число не бесконечно. Поэтому, при достижении необходимых вычислительных мощностей квантовый компьютер, видимо, способен справиться с задачей.

Ведущие мировые специалисты уверены, что искусственный интеллект должен иметь много блоков памяти, организованных по сетевому принципу.

Для появления проблесков разума очень важно уметь предвидеть ситуацию и сравнивать свои прогнозы с текущими изменениями в окружающем мире.

Есть мнение, что, например, творчество основывается на использовании механизмов предвидения. Отдельно должны формироваться воспоминания, архивироваться прообразы для дальнейшего ассоциативного узнавания незнакомых объектов. Имеющиеся знания, основанные на аналогиях, будут использоваться для решения новых задач.

Важно научить робота корректировать свои действия, выдвигать гипотезы, отсекая те, которые не подтверждаются наблюдениями и опытом. Современные компьютеры пока не способны качественно решить ни одну из этих задач. Тем не менее, я верю, что нам удастся создать мыслящие машины.

Когда я высказываю эту свою убеждённость, мне всегда задают вполне справедливый вопрос – а не получится ли так, что искусственный интеллект уничтожит нас, своих создателей? Не буду кривить душой, такие риски есть. Не могу не обозначить их в этой главе.

Машина может стать врагом при определённых обстоятельствах.

1.Контроль над искусственным интеллектом установит человек, либо группа лиц с корыстными личными целями. Для их выполнения искусственному интеллекту может быть поставлена задача уничтожения людей, либо их качественная «переделка».

2.В определённый момент времени искусственный интеллект будет контролировать все стратегические сферы жизнеобеспечения на планете для пользы человечества. Но в программе случится сбой, что повлечёт катастрофические последствия. Искусственный интеллект сломается и начнёт неумышленно совершать действия, которые приведут к непоправимым последствиям для жизни на Земле.

3.Искусственному интеллекту для решения какой-либо сверхсложной задачи могут потребоваться все земные ресурсы. Жизнь на планете для людей станет невозможной.

4.Люди по каким-то причинам будут постоянно стремиться подчинить себе искусственный интеллект, бороться с ним, мешать его работе. В такой ситуации наиболее простым решением станет уничтожение человечества.

5.Искусственный интеллект примет ошибочное решение, ведущее к уничтожению людей «для их же блага». Например, переместит всех в «рай» или в вечно «счастливый» виртуальный мир.

6.Искусственный интеллект решит провести опасный физический эксперимент и допустит ошибку в расчётах, что вызовет необратимые последствия для жизни.

7.Внутри дружественного искусственного интеллекта появится враг, конкурент и уничтожит его, а затем и людей.

Из сказанного выше видно, что не исключен вариант, когда homo sapiens не впишется в те кардинальные изменения, которые будут происходить в мире.

Люди могут стать тормозами прогресса.

Когда искусственный интеллект обретёт сверхчеловеческое сознание, прогресс, управляемый столь мощным разумом, станет невероятно быстрым. Достаточно скоро наступит событие, которое Вернор Виндж назвал технологической сингулярностью. ⁴

В этот день мы перестанем быть самыми разумными существами на Земле. В мире воцарится новая реальность, очень далёкая от привычной нам. Это будет критическая точка развития цивилизации. Если человечество не сможет её преодолеть, то наш вид просто исчезнет с лица Земли.

Вероятно, уже в недалёком будущем нам придётся жить в одном мире с искусственными разумными существами. Мы находимся на пороге перемен, сопоставимых с появлением человека на Земле.

Как только искусственный интеллект достигнет уровня самосовершенствования, его дальнейшее развитие пойдёт очень быстро. По своим умственным возможностям он начнёт превосходить человека в миллионы раз.

Любопытно, что могущественный искусственный интеллект способен скрывать свое господство. Иначе говоря, может быть, он уже тайно управляет нами.

Глава 2. Постчеловеческое будущее

Многие тысячелетия назад, практически с начала верхнего палеолита, темп эволюции человека резко замедлился. Люди практически не менялись, менялись технологии. Похоже, что в XXI веке впервые кардинально изменится сам человек.

За последние 100 лет развитие нашей цивилизации неимоверно ускорилось. Десятки веков основным транспортным средством у людей была лошадь. И всего лишь за один век мы последовательно поменяли коня на автомобиль, поезд, самолёт. Человек даже слетал в космос.

Со времени рождения многих ныне живущих людей случилось столько же технологических прорывов, как за всю предыдущую историю. Буквально на памяти одного поколения произошли гигантские изменения в физике, биологии, астрономии. Однако, за те же 100 лет человечество пережило две мировые войны и множество техногенных катастроф. Поэтому, с одной стороны, прогресс не может не радовать, с другой – должен насторожить.

Не приближаемся ли мы к некой точке, когда ситуация просто выйдет из-под нашего контроля?

А, может быть, гибель нашей цивилизации – это объективный, неизбежный итог определённой стадии эволюции живого?

Многие считают человека венцом творения. Однако, если оценить этот самоуверенный вывод с точки зрения космологии, то он представляется весьма спорным.

От появления первой жизни до появления жизни разумной прошло около четырёх миллиардов лет. За это время Солнце не прожило даже половины своей жизни, не говоря уже о нашей Галактике и, тем более, о Вселенной в целом.

Для продолжения эволюции осталось не меньше времени, чем уже прошло. Его вполне достаточно для реализации самых фантастичных сценариев постчеловеческой истории. Даже если эволюция нашего вида продолжится естественным путем, будущие формы разумной жизни могут отличаться от нас так же, как мы от бактерий. При этом, есть все основания думать, что постчеловеческая эволюция будет достаточно быстрой. Особенно, если её будут осознанно направлять не органические, а искусственные существа.

Homo sapiens ещё до конца не выполнил свою эволюционную роль. Но человеческая цивилизация в современном виде практически наверняка неизбежно исчезнет. Причем самым естественным образом. Однако, это не означает, что жизнь на Земле прекратится. Просто она станет совершенно другой.

Следующим поколением разумных существ неизбежно станут мыслящие машины. Может быть, это произойдет не завтра, но совершенно точно через несколько сот лет. Очень скоро то, что сегодня кажется научной фантастикой, станет научным фактом.

Прорыв, скорее всего, будет связан с развитием нанотехнологий.

В последние годы это слово стало общеупотребительным. Однако, мало кто понимает, о чём реально идёт речь. Отсюда дилетантское, часто даже в научных кругах, повсеместное спекулирование этим термином применительно к так называемым «инновациям», «прорывным проектам», «прогрессивным научным методам» и тому подобная глупость, не имеющая ни малейшего отношения к сути проблемы.

На самом деле под нанотехнологией подразумевается вполне конкретная инженерная деятельность. А именно – оперирование материей на атомном уровне.

Отсюда приставка «нано», обозначающая сверхмикроскопический масштаб. Упрощённо говоря, нанотехнологии представляют собой молекулярное производство.

Сборка материальных объектов производится ассемблерами – нанороботами, способными манипулировать атомами. Именно это и есть настоящая нанотехнология, а не создание микрочипа руками человека или аппарата.

Любой прибор, даже самый сверхсложный, может быть создан без единой погрешности на фундаментальном атомном уровне. Он никогда не сломается, случайно не откажет в критической ситуации, он будет совершенным по показателям надёжности, прочности, по соотношению массы и энергетических затрат для его эксплуатации, с идеальными электромагнитными свойствами.

Ассемблер способен по заданной программе собрать атом за атомом любой материальный объект. Например, атомную электростанцию. Или человеческий мозг.

Разумеется, таких технологических возможностей сегодня нет, поэтому никакими нанотехнологиями человечество пока что не располагает. Но их создание – одна из главнейших задач науки и вопрос времени.

И здесь обязательно нужно помнить об одном важном нюансе. Главная особенность ассемблера – это возможность создать собственную копию в кратчайший срок. Это принципиальный момент.

Один наноробот не способен за разумное время создать очень сложный объект, будь то человеческий орган или промышленный завод. Другое дело, если за работу возьмутся миллиарды идентичных самовоспроизводящихся ассемблеров. Такому постоянно размножающемуся в геометрической прогрессии «коллективу» не составит труда за несколько минут сделать копию Эйфелевой башни, тираннозавра или Марса с абсолютной детализацией. Или полностью починить изношенный человеческий организм. Более того – оживить уже умерший.

Для самовоспроизводящегося наноробота нет преград. Все повреждения исправляются на клеточном уровне. Миллиард ассемблеров могут заниматься восстановлением кровеносной системы. Другой миллиард – запуском работы органов и так далее. У реальных нанотехнологий грандиозные возможности. Их создание может стать главным проектом человечества. Именно поэтому крайне важно не дискредитировать тему.

Для того, чтобы рассказанные мною фантастические возможности стали реальностью, надо сделать «всего» одну вещь. Необходимо создать первый ассемблер. Дальше он всё сделает сам.

До появления первого ассемблера никакой отдачи от вложений в нанотехнологии не будет и не может быть в принципе. Зато, когда первый наноробот будет создан, человечество автоматически перескочит несколько ступеней собственной эволюции. По прогнозам профильных учёных это должно случится уже в XXI веке.

Наноробот – это невообразимо новый тип орудия, продвигающий человечество на следующий этап эволюционного развития быстрее и эффективнее, чем даже первая поднятая с земли палка древним приматом.

Наш предок сделал ключевой шаг над обладанием силами природы. Ассемблер – это власть над атомами, из которых состоит всё сущее, это контроль над самой основой Мироздания.

На первом этапе нанобиотехнологии повсеместно проникнут в сферу медицины. Больному, а тем более умирающему человеку, сложно будет отказаться от элементов собственной «киборгизации», если это сохранит ему жизнь и здоровье. Постепенно у многих людей тело будет существенно трансформировано и роботизировано. Тогда на Земле появится первый наночеловек.

Более приспособленный вид сменит менее приспособленный. Это закон эволюции.

Конечно, никто не сможет заставить человека стать наночеловеком. Даже сегодня вы сами вправе решать, соглашаться или нет на хирургическое вмешательство в ваш организм. Ведь это тоже «противоестественное» вторжение в естественные биологические процессы. Однако, мало кто откажется от операции ради спасения собственной жизни.

Наночеловек не появится в одночасье. Восхождение наших потомков по эволюционной лестнице будет поэтапным. Но неизбежным. У нас просто не будет иной альтернативы, кроме той, чтобы самосовершенствоваться, постепенно становясь нанолюдьми.

Наша эволюционная судьба – быть заменёнными более высокоразвитыми искусственными существами. Но и мы, люди, вполне можем адаптироваться к новому миру.

Если уйдем от свойственной нам неприязни чужого, непонятного, нового, если не будем препятствовать естественному развитию разума, если будем воспринимать нанолюдей как собственных детей. Тогда и они отдадут дань должного уважения и понимания своим предкам и создателям. В противном случае они просто перевернут страницу эволюционной книги, в которой присутствовали такие примитивные и злобные предки, как люди.

Мир нанолюдей кажется нам непривычным и необычным, а оттого немного страшным и противоестественным. Однако, это не более, чем предрассудки. Мотоциклист в шлеме тоже вряд ли бы вызвал позитивные эмоции у древнего египтянина. Но он не монстр, а продукт прогресса социума.

Поэтому самой большой глупостью будет вступить в конфликт с нанолюдьми. И не потому что мы неизбежно проиграем. Просто нельзя в принципе воевать с собственными детьми.

Нет никаких объективных причин, чтобы нанолюди были изначально недоброжелательно настроены к своим органическим родителям. Здесь очень важно лишить права голоса разнообразных мракобесов и «духовно-нравственных» авторитетов, которые могут не просто встать на пути прогресса, но и спровоцировать конфликт с нанолюдьми, что неизбежно приведёт к окончательному исчезновению homo sapiens как вида.

Для наночеловека бессмысленны насилие, войны, захват территорий, армии и бюрократический государственный аппарат. Его невозможно уничтожить, поскольку он всегда способен создать свои резервные копии и разместить их в самых разнообразных и защищённых местах. Ему не нужно чужое «жизненное пространство». Так как его виртуальное неотличимо от реального, то в любой момент времени он может «захватить» хоть вершину Эвереста, хоть кратер на Луне. Причём одновременно рядом с ним может находиться хоть миллион таких же «независимых захватчиков». Поэтому нанолюди по своей природе будут неагрессивны. Разумеется, это не означает, что они не способны дать отпор.

Нам сложно интуитивно понять подобную дружелюбность. Люди постоянно нацелены на борьбу «за что-то». Для наночеловека такого приоритета просто нет.

Ему не страшны изменения в окружающей среде, не нужно жилище, транспорт и средства коммуникаций в нашем понимании. Наночеловеку нет необходимости перемещать тело, вполне достаточно перемещать информацию. Любую проблему он способен решить дистанционно. Все коммуникативные каналы являются естественными характеристиками его тела. Любая информация будет передаваться непосредственно в мозг и никакой разницы между виртуальным и реальным изображением не будет.

Наночеловеку несвойственная жизнь в замкнутом сообществе – семейном, клановом, идеологическом или территориальном. Смысла обосабливаться нет. Наночеловечество по определению будет единым. Разделение на «своих» и «чужих» исчезнет. Все будут равны интеллектуально и физически. При этом значимость каждого члена общества существенно вырастет. Каждый сможет непосредственно участвовать в управлении, в выработке необходимых согласованных решений.

Из сказанного создаётся впечатление, что наночеловек будет кардинально отличаться от человека современного. Это не так, поскольку у них будет одно общее качество, самое главное общее сходство – способность мыслить. То есть, прекрасная база для совместного сотрудничества и дальнейшего самосовершенствования.

Любая личность – уникальна. А именно уникальные знания и информация – само ценное, что только может быть для развитого интеллекта. И это одинаково важно и для естественного и для искусственного разума.

Мостик между ними может быть проложен в области уникальности субъективного опыта. Нанолюди будут вполне дружелюбны к тем биологическим индивидуумам, мирно сосуществующим рядом с ними, которые, по каким-то причинам не захотят становиться нанолюдьми. Сверхразвитым нанолюдям нет смысла уничтожать наш вид. В конце концов, они ведь сами когда-то были органическими существами.

Если заглянуть в отдалённое будущее, то все нанолюди неизбежно сольются в единую наноцивилизацию. Это будет общепланетарное объединение. Только не надо думать, что все индивидуальные существа буквально «вольются» в некоего мега-монстра – планету-организм.

С точки зрения отдельного наночеловека это объединение будет выглядеть так, что именно он стал Сверхразумом, которому доступны все энергетические и информационные ресурсы наноцивилизации. Аналогичные ощущения будут испытывать все другие индивидуумы. Но субъективная персональность не исчезнет никогда.

Глава 3. Цивилизация ящеров

Контуры будущей земной цивилизации сегодня просматриваются достаточно отчётливо. Но не менее интересно представить себе ситуацию, при которой эволюция разума в прошлом пошла бы по иному пути.

По-видимому, жизнь на Земле изначально достаточно благосклонно настроена на появление разумных существ. Но это не означает предопределённость появления именно человека, как обладателя сознания. Разумеется, есть весьма существенные причины того, что на передний план в эволюционном развитии выдвинулись млекопитающие, а среди них – обезьяны. Однако, можно предположить, что первыми кандидатами на разумность были совсем другие существа. Более того – не исключено, что они даже реально жили.

В прошлом Земли почти наверняка не было индустриальной цивилизации. Хоть какие-то следы её деятельности мы бы обнаружили даже спустя десятки миллионов лет. А вот то, что до человека на планете не было разумных существ, ведущих примитивную совместную жизнедеятельность и обменивающихся сложными сигналами, однозначно утверждать нельзя.

Эволюция могла развиваться совсем по-другому, если бы не массовые вымирания некоторых видов. Несмотря на то, что причины гибели доисторических животных стопроцентно точно не установлены, один факт известен практически наверняка – вымирания часто происходили из-за случайных, внешних по отношению к земной эволюции причин. Если бы не весьма специфические явления космического масштаба, сегодня властвовать на нашей планете могла совсем другая разумная раса. Практически наверняка массовые вымирания затронули очень перспективные виды со сложным поведением и довольно большим мозгом.

Факты говорят за то, что природа несколько раз пыталась организовать на Земле разумную жизнь. На наше счастье, попытки оказались неудачными. Хотя 70 млн. лет назад инопланетный наблюдатель мог смело сделать ставку на то, что в будущем на Земле возникнет цивилизация ящеров.

Главной жертвой внешнего фактора – космического катаклизма – стали динозавры.

Эти существа были достаточно развитыми уже 100 млн. лет назад. То есть тогда, когда наши прямые предки крысоподобного вида были примитивными эволюционными аутсайдерами.

В то время шансы стать мыслящими существами у динозавров были на порядок выше, чем у млекопитающих. Нет никаких оснований думать, что до падения астероида в мезозойский период, развитие жизни на Земле шло каким-то неправильным путем. Наоборот, всё наше понимание теории эволюции говорит за то, что природа развивалась естественно и динамично. А если это так, то разум должен был возникнуть совсем в другой черепной коробке.

Мы знаем, что эволюционные процессы способствуют увеличению головного мозга. Если это распространяется на млекопитающих, то аналогично должно быть применимо к рептилиям.

В те давние время у природы были куда более подходящие кандидаты на разум, чем предки приматов. Разумеется, это непроверяемое предположение, но вполне научная гипотеза.

100 млн. лет назад жил главный претендент на появление в будущем интеллекта – стенонихозавр. Этот динозавр-хищник, ростом около полутора метров, весом примерно 50 килограмм, имел большую голову, сопоставимую по размерам с черепной коробкой человекообразных обезьян. Он ходил на двух ногах, имел длинные руки с хорошо развитым большим хватательным пальцем, сложные глаза в передней части черепа с перекрывающимся полем зрения. Вполне вероятно, что в отличие от большинства сородичей, он уже был теплокровным животным. Стенонихозавр имел все данные для успешного эволюционного старта на пути к разуму.

Многие ящеры обладали перспективными физиологическими данными, имели высокий уровень обмена веществ.

Первые динозавры были двуногими. У некоторых видов хорошо развились голеностопные суставы, бедренные кости и ножная мускулатура. Средняя скорость движения составляла 5—6 км/ч, но рептилии также могли быстро бегать. Это были весьма маневренные животные.

Ящеры имели широкие глазницы, гибкую шею. Строение носовой полости позволяло издавать сложные и разнообразные звуки.

Яйца у рептилий мелкие. Это свидетельствует о том, что молодое потомство достаточно длительное время жило под присмотром родителей. Найденные окаменелости говорят о стадном образе жизни многих динозавров. Для выращивания потомства они обустраивали огромные гнёзда.

Последние данные убедительно подтверждают версию, что у динозавров были перья. Изначально они не могли использовать их для полёта. Отсюда единственное логическое заключение – перья привлекали представителей противоположного пола. То есть, в каком-то смысле ящеры начали эволюционное продвижение в сторону семейный отношений.

Как мог бы выглядеть современный разумный ящер, если бы его развитие происходило в соответствии с известными законами эволюции?

Подобный рептилоид был бы ростом от 1.5 до 2-х метров, с пропорциональной головой, выпуклым лбом, очень большими жёлтыми глазами с вертикальными зрачками, тонкими губами. Он обладал бы очень ловкими руками с тремя пальцами-клешнями, серо-зелёной кожей, покрытой мелкой чешуёй. Это было бы теплокровное существо с «человеческим» четырёхкамерным сердцем и похожими внутренними органами. Речь рептилоида могла напоминать чириканье птиц.

Удивительно, но по внешним признакам рептилоид весьма напоминал бы человека. Но есть один весьма примечательный момент.

Вероятно, интеллект рептолоида был бы весьма жутким, в нашем понимании нравственности. Дело в том, что у рептилий, в отличие от млекопитающих, в головном мозге нет лимбической системы, которая непосредственно отвечает за эмоции. Цивилизация ящеров могла стать сообществом высокоразвитых разумных существ, но они не знали бы, что такое любовь, юмор, совесть, чувство сострадания.

Природа не виновата в том, что 66 млн. лет назад на наше счастье и к несчастью для динозавров, произошло падение на землю огромного астероида. Ящеры погибли, очистив для млекопитающих эволюционную нишу. Если бы у рептилий было больше времени, они вполне могли вытянуть счастливый билет. И, несомненно, они стали бы единственными хозяевами Земли.

Все специалисты однозначно уверены: сосуществование двух независимых разумных видов на планете невозможно. В случае продолжения эволюции рептилий, млекопитающие навсегда остались бы мелкими насекомоядными грызунами.

Нам с вами откровенно повезло.

Все факты говорят за то, что природа в качестве главных кандидатов для будущей разумной расы землян в первую очередь рассматривала именно динозавров.

Кстати, это интересное заключение необходимо учитывать при поиске внеземных цивилизаций. На единственно известном нам примере видно, что изначально ставка делалась на рептилий, а не на млекопитающих.

Глава 4. Воскрешение вымерших видов

Будут ли в будущем оживлены вымершие виды?

Возможно ли из сохранившихся образцов тканей выделить ДНК для полного восстановления животного?

Современная биология пока что не может решить столь сложную задачу. Но в будущем за её реализацию способен взяться супермощный искусственный интеллект.

Путём простого перебора данных из многих образцов ему, скорее всего, удастся не только полностью расшифровать геном любого вымершего вида, но и осуществить необходимую медико-биологическую реконструкцию.

Также для восстановления генома может быть применён метод «обратной эволюции» с использованием генотипов представителей существующих родственных видов. С помощью сопоставления генома множества потомков есть шанс вывести исходный генетический код.

Это возможное решение задачи, но проблема в том, что этим методом невозможно получить данные о тех вымерших видах, которые не оставили потомков. Их ДНК, видимо, исчезла навсегда.

Есть ещё одна принципиальная сложность.

Дело в том, что ДНК со временем деградирует. Период полураспада молекулы составляет всего 521 год. Поэтому, в образцах старше 1 500 000 лет она не сохраняется. Нити ДНК становятся слишком короткими для «скачивания» информации о последовательностях её нуклеотидов.

К тому же, образцы тканей, тысячелетиями хранившиеся в природных условиях, содержат весьма малую часть своего исходного генома. Проще говоря, они чрезмерно загрязнены посторонними вкраплениями.

Кроме того, получение полной расшифровки генома – лишь маленький шаг для решения всей задачи, так как это не более чем закодированная в ДНК информация. От неё до реального живого организма огромная дистанция. Но общее понимание, как её преодолеть, существует.

Во-первых, надо синтезировать ДНК.

Во-вторых, разделить её на нужные хромосомы. Далее свернуть их именно таким образом, как у конкретного живого организма.

Наконец, понадобится чистая яйцеклетка для помещения этих хромосом в её ядро. Только потом можно пытаться осуществить клонирование через суррогатное материнство.

Реальной видится задача воскрешения мамонта.

В теории замороженные клетки можно использовать для воссоздания организма путём его клонирования. Идеально было бы отыскать в вечной мерзлоте клетку с максимально сохранившимися хромосомами.

Учёным уже удалось практически целиком восстановить геном мамонта. Размер ДНК-последовательности составил три миллиарда пар оснований. Это огромный шаг на пути к клонированию. Кстати, выяснилось, что лучше всего молекулы ДНК сохранились не в тканях, а в шерсти животного.

Разработан достаточно детальный план дальнейшей работы. По мнению специалистов, для воспроизведения мамонта достаточно произвести «всего лишь» 400 000 изменений ДНК у азиатского слона. Сравнив их геномы и заменив в хромосомах нужные гены можно осуществить клонирование.

Конечно, самым интересным является вопрос – сможем ли мы когда-нибудь воскресить динозавров?

Современными биологическими методами – однозначно нет. Нужна какая-то новая прорывная технология. И некоторые намётки имеются.

Главная задача – получить работоспособную молекулу ДНК.

Внутри ископаемых динозавров были обнаружены остатки мягких тканей. Однако, в них были найдены только белки, но ни малейших следов ДНК. Поэтому, восстановление генома динозавра таким способом маловероятно.

Правда, есть принципиально иной подход к решению поставленной задачи. Он заключается в возможности прямой математической реконструкции генома «типичного» динозавра.

Современными потомками динозавров являются многие виды птиц и пресмыкающихся. Поэтому генетические особенности их вымерших предков продолжают и сейчас присутствовать внутри современных геномов.

Эти гены никуда не делись. Они просто выключены.

Если когда-нибудь их удастся «разбудить», то воскрешение динозавров станет не фантастической идеей, а вполне прикладной задачей для могущественной биологии будущего. Постепенно, ген за геном, белок за белком можно воссоздать организм.

Воскресить динозавров невозможно с помощью современной технологии. Но, теоретически это допустимо. И даже есть базовое понимание, в каком направлении двигаться. Наука не стоит на месте. Значит, рано или поздно эти рептилии могут обрести вторую жизнь на Земле.

Ещё более сложной, в первую очередь по этическим и юридическим соображениям, выглядит перспектива воскрешения неандертальцев. Последний из них умер в Европе много тысячелетий назад. Исследователи добились существенного прогресса в работе с его геномом. В принципе, он очень похож на наш, хотя и отличается в ряде ключевых деталей.

Проект воскрешения неандертальца примерно таков.

Вначале следует поделить геном человека на отдельные отрезки. Затем необходимо так их генетически изменить, чтобы каждый участок соответствовал геному неандертальца. Из получившихся изменённых отрезков может быть собран необходимый фрагмент молекулы ДНК. Такую операцию необходимо многократно повторить до момента получения полноценной клетки. Эту, фактически уже неандертальскую клетку, необходимо вернуть в зародышевое состояние. Завершающим этапом станет клонирование путём подсадки клетки в матку человекообразной обезьяны шимпанзе.

Таким образом, задача воссоздания ДНК неандертальца и её вживления в яйцеклетку хоть и грандиозно сложна, но теоретически допустима.

Разумеется, перед началом её конкретной реализации потребуется обширная дискуссия по этико-правовым аспектам проблемы.

Глава 5. Кто может заменить человека на Земле

Все позитивные сценарии развития земной цивилизации могут не реализоваться по причине её самоуничтожения. К сожалению, такой вариант развития событий совершенно не исключён.

С момента появления ядерного оружия, человечество уже несколько раз стояло на краю пропасти. А ведь в будущем неизбежно появятся куда более разрушительные технологии.

Если в homo sapiens злое начало победит доброе, наш вид погибнет. Но это не означает, что у природы нет запасных вариантов.

Например, нашими сменщиками могут стать дельфины. Видимо, эти млекопитающие являются самыми умными существами на Земле, не считая нас. Во всяком случае, они намного умнее, чем мы себе представляем.

Поведение дельфинов очень сложное.

Научные исследования установили наличие у них таких разумных признаков, как индивидуальный характер и осознание собственного «я». Они могут узнавать себя в зеркале, а также использовать его для разглядывания частей тела, невидимых глазами. Доказана способность дельфинов к прогнозу, то есть к оценке возможных последствий собственных действий.

Эти умные существа умеют и любят учиться. Обученные в неволе каким-либо «противоестественным» навыкам, дельфины успешно передавали полученные знания другим особям. Причем, что самое интересное, иногда делали это, видимо, ради «прикола». А отсюда уже недолгий путь до сложных эмоций типа чувства юмора.

Учёным удалось обучить дельфинов простейшему языку и наладить с ними коммуникацию. Они способны к взаимному сотрудничеству для решения сложных задач. Можно утверждать, что у дельфинов достаточно развитая социальная организация.

Ещё один интересный факт.

Дельфины – единственное млекопитающее на Земле, у которого нет фазы быстрого сна. Их сон уникальный, они спят только одним полушарием мозга. Второе в это время бодрствует, что позволяет дельфину постоянно всплывать на поверхность для очередного вдоха воздуха. Самое удивительное, что полушария спят поочередно, а сам дельфин находится в постоянном движении, второй глаз постоянно открыт на случай появления хищника. Эта особенность в определённых условиях может стать важным эволюционным преимуществом. Ведь фактически это существо, способное обходится без сна.

Дельфины резко поумнели примерно 47 млн. лет назад. Произошла какая-то мутация, причины которой пока непонятны учёным.

Ещё через 20 млн. лет мозг вновь значительно увеличился за короткий промежуток времени и по своим параметрам стал соответствовать современному человеческому. Почему с тех пор наблюдается своеобразная консервация сознания – непонятно.

Отношение массы мозга дельфина к массе его тела меньше, чем у человека, но больше, чем у нашего ближайшего генетического родственника – шимпанзе.

У дельфинов обширна область неокортекса мозга. Это принципиально, потому что подобное наблюдается лишь у людей. Именно неокортекс отвечает за высшую нервную деятельность, у других млекопитающих он практически не развит.

Конечно, значительный размер мозга может быть напрямую не связан с разумным поведением. Но ведь мы ничего не знаем о том, что может представлять собой «нечеловеческая личность». Одним словом, у дельфинов очень неплохие эволюционные перспективы.

Есть ещё более интересная альтернатива homo sapiens. Нашу эволюционную нишу потенциально способны занять социальные насекомые. В частности, муравьи.

Поведение муравьев настолько сложное, что возникает впечатление, будто их жизнедеятельность вполне сознательная. Но субъектом сознания является не отдельное насекомое, а вся колония. То есть, составляющие сообщество организмы не обладают индивидуальным мышлением, однако, в целом ведут вполне разумный образ жизни.

Муравьи способны к обучению, в том числе основанному на подражании. Они отличают своих от чужих, проявляют заботу о потомстве.

Отношения в колонии выстроены иерархически на базе принципа доминирования-подчинения. Зафиксированы случаи проведения внутри муравейников своеобразных спортивных турниров для выявления наиболее сильной особи. Территориальное поведение насекомых даже сложнее аналогичного у животных.

Понять язык насекомых очень сложно, но твёрдо установлено, что он у муравьев есть. Причём, способы обмена сигналами и общения весьма многообразны, включая использование жестов и поз.

Исследователи выяснили, что насекомые обладают фотографической памятью и могут помнить значительный массив разнообразной информации.

В принципе для настоящего прорыва и возникновения индивидуального сознания муравьям остаётся сделать лишь один-два эволюционных шага. Но, они замерли на одном уровне развития уже 50 млн. лет.

Главная причина, видимо, заключается в малом размере земных насекомых. Если бы они были большими, их эволюция могла пойти по другому пути.

И всё же трудно представить себе, как муравьи могут стать по-настоящему разумными. При возрастании размера головы она станет непропорционально тяжёлой. Очень массивным также станет панцирь, поскольку объём сферы возрастает пропорционально кубу радиуса.

Скорее всего, в своём эволюционном развитии насекомые достигли тупиковой точки. У них давно сложилась устоявшаяся и эффективная система коммуникаций и непонятно ряди чего необходимо её усложнять.

Однако, есть альтернативный сценарий.

Сообщества насекомых по существу представляют собой большой единый организм. Колонии муравьев не менее разумны, чем низшие млекопитающие. Их жизнедеятельность очень эффективна. У них нет разума, но есть вполне сознательная социальная активность, управляемая инстинктом.

Интересно, что общая муравьиная биомасса в масштабе Земли сопоставима с человеческой.

Учёные заметили, что в последнее время происходит что-то необычное. Сообщества насекомых перешли на новый уровень организации своих колоний.

Они стали объединяться в единые огромные униколонии, которые простираются на тысячи километров и объединяют миллиарды насекомых. Раньше считалось, что это невозможно в принципе.

Но факт остаётся фактом. Сегодня во всём мире таких униколоний насчитывается уже больше тридцати.

Они состоят из множества отдельных муравейников. Все насекомые общаются друг с другом, хотя и проживают в разных местах. Они не воюют между собой. Наоборот, представители разных муравейников тесно сотрудничают. То есть униколонии – это новая форма более высокой организации жизнедеятельности.

Униколонии одерживают победы над другими живыми существами. Одна из них фактически захватила остров Рождества, уничтожив растения, птиц и крабов.

Более значимое событие произошло в США. Униколония муравьёв победила людей.

Насекомые вторглись в «Биосферу-2» – научный эксперимент по созданию автономной экосистемы. Муравьи уничтожили всех других насекомых, в том числе одиннадцать видов своих собратьев, не входивших в состав униколонии. Затем они принялись за растения и окружающую среду, отравив воздух и воду кислотой. Люди вынуждены были завершить работу и покинуть территорию. Это первый пример того, когда на Земле коллективное существо захватывает острова и побеждает людей.

Поведение униколоний не вписывается в известные стандартные теории. Муравьи демонстрируют целесообразное поведение за счет интеграции в единое сообщество с внутренней системой коммуникаций. Это как бы сверхмозг одного сверхорганизма. Отдельного представителя униколонии можно рассматривать как часть составного организма, не способного к индивидуальному существованию.

Мы не можем достоверно спрогнозировать поведение живых существ, которым удалось совершить прорыв на более высокий уровень коллективного мышления. «Сознание» униколонии может принципиально отличаться от нашего.

Ведь это не синаптические связи между нейронами, а абсолютно новая форма интеллекта, необъяснимая с помощью привычных нам терминов.

Эволюционная биология не может точно предсказать каким путем пойдет дальнейшее развитие вида в таком случае. Но не исключено, что униколония может стать необходимой ступенью на пути возникновения совершенно своеобразного сознания. Логично допустить, что разумные создания совсем не обязаны походить на людей.

Выводы из сказанного такие.

Во-первых, на других планетах мог реализоваться сценарий с разумными насекомыми.

Во-вторых, нельзя исключать, что консервация муравьиного развития вызвана присутствием на планете альтернативы – человека.

Если альтернатива исчезнет, то дорога станет свободной. А если это исчезновение, доустим, оставит после себя радиационный след, то социальные насекомые смогут быстро мутировать до необходимых размеров.

Может быть, природа умышленно подготовила законсервированный запасной вариант для такого случая.

Глава 6. Судьба Вселенной

Общая продолжительность жизни на Земле, в том числе разумной, напрямую зависит от Солнца. С гибелью материнской звезды всё живое исчезнет на голубой планете.

Какое будущее ожидает Солнце? В свете вышесказанного это не просто любопытство.

Современный возраст нашей звезды составляет около 4.5 млрд. лет. В её центре температура достигает 16 млн. °C и именно там происходят ядерные реакции преобразования водорода в гелий. Пока что в гелий превратилась примерно половина солнечного запаса водорода. Каждую секунду 4.3 млн. тонн материи на Солнце преобразуется в энергию.

Наша звезда будет светить ещё 6 млрд. лет. Однако, уже через 2 млрд. лет водород в солнечном ядре практически закончится, и оно начнёт сжиматься. Температура возрастёт и станет достаточной для начала термоядерной реакции гелия и горения водорода в оболочке ядра, но недостаточной для преобразования гелия в более тяжёлые элементы.

Ядро потеряет источник энергии и больше не сможет удержать вес солнечной поверхности. Давление в центре Солнца начнёт увеличиваться, а температура расти. Звезда станет расширяться в красный гигант, за счёт избыточной энергии, выработанной вблизи ядра.

Этот этап жизни Солнца пройдёт относительно быстро. На пике фазы красного гиганта звезда будет в две тысячи раз ярче, чем сейчас.

Солнце невероятно разбухнет, практически до орбиты Земли, и поглотит Меркурий и Венеру. Оно станет ярче, больше, но холоднее, чем сейчас. Тогда жизнь на нашей планете безвозвратно исчезнет.

Все океаны выкипят, атмосфера улетучится, на поверхности станет нестерпимо жарко. Земля будет отброшена примерно на орбиту Марса, потому что из-за испарения звезды, уменьшится сила её гравитационного притяжения.

Когда в центре красного гиганта опять станет достаточно жарко, в ядре вновь начнётся цепочка термоядерных реакций. Гелий станет преобразовываться в углерод.

Этот процесс очень чувствителен к температуре. При дальнейшем её повышении произойдёт колоссальный выброс энергии – гелиевая вспышка.

После возгорания гелия, размер звезды начнёт уменьшаться, а температура увеличиваться. Начнется новая устойчивая эпоха жизни Солнца.

Через миллиард лет после исчерпания водорода, наша звезда превратится в белый карлик, чей размер будет примерно равен размеру Земли. Но его плотность будет огромной, в столь малом объёме будет содержаться вещество, масса которого составит половину современной массы Солнца.

Разумеется, жить в окрестностях такого «светила» невозможно.

Уверен, что в те дальние времена наши потомки достигнут достаточного технологического уровня, чтобы покинуть окрестности колыбели разума и найти новый дом в бескрайних просторах космоса. Но это не кардинальное решение задачи.

Проблема в том, что будущее всей нашей Вселенной также может быть катастрофическим. Происходящие в ней объективные процессы как будто противодействуют гармонии и самой жизни. Всё стремится к хаосу и пустоте небытия.

Радует, что в ближайшие 20 млрд. лет Вселенная практически не изменится. У разумной жизни достаточно времени, чтобы детально разобраться во всех сценариях возможной эволюции Космоса. А, может быть, и повлиять на неё.

Судьба планет, вращающихся вокруг звёзд типа Солнца, трагична. Через несколько миллиардов лет многие из них сгорят в пламени раздувшихся красных гигантов, а выжившие будут выброшены из своих систем в межзвёздное пространство.

Через 150 млрд. лет Млечный Путь останется практически единственным звёздным скоплением в «нашей» части космоса. При помощи астрономических инструментов можно будет наблюдать лишь тусклый свет нескольких тысяч близлежащих галактик, ещё спустя некоторое время их число сократится до 36. Остальные «сегодняшние» 100 миллиардов галактик «исчезнут» за пределы видимого нами горизонта Вселенной.

Космос станет весьма пустынным местом. Забавно, но астрофизики будущего вряд ли поймут, что Вселенная расширяется. Местная группа из 36 галактик не будет «разбегаться», потому что внутри неё более мощной окажется сила притяжения – гравитация. Со стороны эта Вселенная будет казаться стационарной и вечной. Но это лишь видимость.

А что произойдёт в будущем, удалённом от нас даже по космологическим меркам?

Для ответа на этот вопрос, нужно понимать, что судьба Вселенной принципиально зависит от средней плотности материи в ней.

Если она больше критической, то расширение галактик будет постепенно замедляться, затем вообще остановится и сменится всё более ускоряющимся сжатием.

Звёзды станут сходиться всё ближе. В конце концов они образуют сверхплотный горячий огненный шар, как в ранней Вселенной.

В процессе сжатия будет безвозвратно разрушена вся материя: галактики, звёзды, планеты и все химические элементы. Фаза сжатия и нагрева неизбежно вернёт наш мир к исходной точке сингулярности.

Итак, если силы гравитации возобладают над силами расширения, произойдёт неизбежный коллапс Вселенной, который будет происходить по такому сценарию.

Сжатие начнётся примерно через 50 млрд. лет, считая от наших дней. К тому времени космос остынет до 1.4 градусов Кельвина, размер Вселенной будет примерно в два раза больше теперешнего.

Через 20 млрд. лет после начала сжатия, Вселенная вернётся к современному состоянию. Только все, окружающие Млечный Путь галактики, станут не удаляться, а приближаться к нему.

Типичный наблюдатель на условной Земле не заметит никаких катастрофических изменений до тех пор, пока будущая Вселенная не станет размером в 20% от существующей. В эту эпоху начнётся слияние скоплений галактик.

Через некоторое время Вселенная по сути станет одним гигантским сверхскоплением звёздных систем, однако, галактики всё ещё будут оставаться пространственно независимыми друг от друга. Однако, за достаточно короткий, с космологической точки зрения, промежуток времени все оставшиеся звёзды сольются в единую гигантскую галактику. Вселенная станет в сто раз меньше, чем сейчас.

Температура фонового космического излучения достигнет 0° C. До глобальной катастрофы в этот момент останется всего 10 млн. лет.

Общее потепление космоса в последний раз вдохнёт жизнь в погибающий мир. В космосе будет очень тепло и комфортно. Не останется ледяных холодных планет. Везде будет жидкая вода и общие очень благоприятные условия для жизни. Последний расцвет закончится через 4 млн. лет.

Тогда температура космического фонового излучения повысится настолько, что жизнь сможет сохраниться лишь под поверхностью планет. Ночью станет ярче, чем днём.

Ещё через 3 млн. лет всё небо превратится в сплошное Солнце. В этот момент времени начнут разрушаться звёзды. Причём не из-за сжатия и взаимного столкновения, а как раз из-за возросшей температуры космического фонового излучения.

Дело в том, что изменится внутреннее строение звёзд. Их поверхности испаряться под давлением внешней высокой температуры. Это последний период, когда может уцелеть хоть какая-то подповерхностная жизнь.

Планеты начнут исчезать одновременно со звёздами. Учитывая разницу в их размерах, полное испарение планет произойдёт значительно раньше.

За 300 тыс. лет до Большого сжатия начнётся распад атомов на ядра и электроны. Плотность излучения превысит плотность вещества. До коллапса останется 10 тыс. лет.

За три минуты до катастрофы начнётся распад атомных ядер. Дольше всех будут «сопротивляться» наиболее прочные ядра железа. Но и они разрушатся за несколько секунд до конца. Останутся только свободные нейтроны и протоны. Наконец, они также распадутся на кварки. До момента Большого сжатия останется меньше секунды.

Законы физики перестанут действовать, фундаментальные взаимодействия объединятся, Вселенная сожмётся в точку сингулярности. Наш мир навсегда исчезнет.

Радует, что описанный сценарий – возможный, но наиболее маловероятный вариант эволюции Вселенной.

Современные научные данные говорят о том, что гравитация слишком слабая сила, чтобы остановить расширение галактик. Это означает, что плотность Вселенной меньше или почти равна известному в теории критическому значению. Следовательно, в космологической перспективе она будет расширяться, а не сжиматься.

И вот здесь принципиально важно другое знание – будет ли Вселенная расширяться вечно? И если будет, то как: всё быстрее и быстрее, либо наоборот с замедлением.

Ускоряющееся расширение Вселенной началось 5 млрд. лет назад. До этого времени оно замедлялось за счёт гравитационного сопротивления обычной и тёмной материи. Но как будет в будущем?

Мы совершенно ничего не знаем о свойствах тёмной энергии. Возможно, она неустойчива, следовательно, рано или поздно начнёт распадаться. Тогда Вселенная не будет вечно расширяться с ускорением.

Кроме того, мы до сих пор не уверены, распадаются ли протоны, из которых состоит всё обычное вещество. Время распада протона на более мелкие частицы в нашем понимании практически бесконечно. Современная физика предполагает, что он распадается на позитрон и нейтральный пион, который в дальнейшем распадается на фотоны. В любом случае, какой бы сценарий распада протона не сработал, в таком раскладе рано или поздно Вселенная полностью лишится привычной нам материи. Это будет совершенно другой мир.

Попробуем заглянуть в то сверхотдалённое будущее.

Через 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 лет.

В космосе останутся лишь очень тусклые звёзды. В ускоряющейся Вселенной все галактики, кроме нашего Сверхскопления, неизбежно удалятся за горизонт событий. Они станут невидимыми для нас навсегда, потому что их относительная скорость превысит скорость света. Это не противоречит теории относительности Эйнштейна, так как со всё возрастающей сверхсветовой скоростью будут удаляться не астрономические объекты, а расширяться само пространство.

За пределом горизонта событий невозможны никакие коммуникации. Наблюдатель в нашем Сверхскоплении галактик однажды обнаружит, что вся остальная Вселенная навечно исчезла вдали. Если, конечно, такой наблюдатель сохранится в какой-либо форме.

Мы знаем, что на конечном этапе своего существования звезда превращается в белый карлик. Энергия распадающихся внутри белого карлика протонов, пополняет его энергетические запасы. Но эта энергия мизерна.

Светимость белого карлика соответствует свечению нескольких электрических лампочек. Длина волны этого излучения равна нескольким сантиметрам. Глаз человека не способен уловить её. Будущая Вселенная будет очень тёмным миром.

Во внешнем уровне атмосферы белого карлика происходят очень интересные процессы. Этот поверхностный слой нагревается и всё время подпитывается энергией изнутри тлеющей звезды. Температура постоянная и составляет примерно 63 градуса Кельвина, то есть, как у жидкого азота. В атмосфере содержится много химических элементов, в том числе кислород и углерод. Следовательно, созданы все условия для химических реакций, есть стабильный и мощный источник энергии и огромное количество времени.

Возникновение в такой среде интересной химии очень вероятно. А в единственно известном нам примере, на Земле, интересная химия в итоге привела к биологической эволюции. Как бы фантастично это ни звучало, есть вполне обоснованные сценарии появления в будущем сложной жизни прямо внутри звёзд.

Свой жизненный цикл белый карлик завершает в виде ледяного шара из чистого водорода размером с астероид. Когда протоны окончательно распадутся, это приведёт к полному испарению звезды и превращению её в излучение.

Помимо белых карликов, часть вещества остывающей Вселенной будет сосредоточена в коричневых карликах. Их будет немного, однако примерно один раз в несколько сот миллиардов лет мёртвые звезды такого типа будут сталкиваться между собой. Некоторые из этих астрономических катастроф будущего могут привести к примечательным результатам.

При столкновении под прямым углом коричневые карлики образуют общий смешанный объект, который начнёт сжиматься и нагреваться, активизируя водородный синтез. В результате образуется новая маленькая красная звезда-долгожитель, которая может просуществовать триллионы лет. Например, в галактике, равной Млечному Пути, будет не менее ста таких звёзд.

Часть газа и пыли, оставшейся после столкновения коричневых карликов, может стать строительным материалом для планет. При этом по своему составу, эти планеты обладают всеми химическими элементами, достаточными для возникновения углеродной жизни. Подходящим будет и тёплый климат, достаточно стабильный в течение триллионов лет, что несоизмеримо больше по времени, чем понадобилось для зарождения жизни на Земле.

На многих из таких планет будет жидкая вода. Удивительно, но статистических шансов на появление разумной жизни в такой практически мёртвой Вселенной будет значительно больше, чем в современную эпоху. Причём в знакомой нам, белковой форме.

Более того, у гипотетических цивилизаций будущего будет огромный запас времени для решения проблемы энергетической смерти Вселенной, по сравнению с нами. А если современная жизнь уцелеет до той космологической эпохи, то сможет найти удобное пристанище в планетных системах маленьких красных звёзд.

Стоит сказать, что новые звёзды могут образоваться и после столкновений белых карликов. В результате возникнут весьма экзотические объекты.

Вместо привычного водорода внутри подобных звёзд будет происходить синтез гелия или даже углерода. Это будут чрезвычайно жаркие светила, в сотни и тысячи раз ярче Солнца. Однако, время их жизни явно недостаточно для появления сложной биологии на планетах-спутниках. Хотя, возможно, разовьются простейшие организмы типа бактерий. В дальнейшем они могут быть перенесены через панспермию в более благоприятную среду на подходящие спутники маленьких красных звёзд и там эволюционировать до более сложного уровня.

Иногда при столкновении белых карликов, будут взрываться сверхновые. Эти вспышки будут очень редко освещать будущий тёмный мир и продолжат по чуть-чуть насыщать его тяжёлыми элементами.

В случае распада протонов от звёзд и планет во Вселенной ничего не останется. Космос будет пронизывать излучение, состоящее из остатков протонов и нейтрино, а также небольшого числа электронов и позитронов. Наступит эпоха чёрных дыр.

 лет. Через 10  ¹⁰⁰

Эпоху распада успешно переживут самые загадочные объекты Вселенной – чёрные дыры. Всё предыдущее время они набирали массу, захватывая материю из окружающей среды. Поскольку даже свет не может преодолеть притяжение чёрной дыры, распад протона не окажет никакого влияния на эти объекты.

В начале эпохи чёрных дыр горизонт Вселенной будет находится в 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 раз дальше, чем сейчас.

С учётом этого факта, общее число чёрных дыр будет невероятно велико: сверхмассивных – около 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000; звёздных – около 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Это число сопоставимо с общим числом протонов во всей современной Вселенной.

Но даже чёрные дыры не существуют вечно. Из них происходит утечка излучения. Со временем они полностью потеряют свою массу. Испарятся.

Этот квантово-механический процесс известен как излучение Хокинга, состоящее из протонов и нейтрино с небольшой долей гравитонов. Смысл в том, что на протяжении колоссальных временных промежутков чёрная дыра очень медленно излучает тепло. Соответственно – теряет массу, потому что масса эквивалентна энергии.

Попробую объяснить суть происходящего.

В квантовой структуре пространства беспрерывно создаются пары частиц. Они живут очень короткий промежуток времени, а затем аннигилируют. Такие частицы называются виртуальными. Возле горизонта событий чёрной дыры действуют невероятно огромные приливные силы. Они способны мгновенно растащить возникшую из квантовой «пены» пару частиц так, чтобы те не успели аннигилировать. Одновременно приливные силы наделяют частицы энергией.

Превратившись из виртуальной в реальную, такая частица улетит в космос, унося с собой часть энергии чёрной дыры. Таким образом, в результате излучения Хокинга чёрная дыра испускает энергию и частицы. Несмотря на то, что процесс идет чудовищно медленно, рано или поздно чёрная дыра полностью испаряется.

Срок жизни чёрной дыры с массой Солнца составляет 10 лет. Чёрная дыра с массой галактического скопления полностью испарится за невообразимые 10лет. ⁶⁵ 107 

К тому моменту Вселенная станет очень пустынной территорией.

Типичное расстояние между соседними чёрными дырами составит10 световых лет. Представить себе такую дистанцию достаточно сложно. ⁴³

Для сравнения, сегодня размер всей видимой Вселенной с миллиардами галактик составляет «всего» 100 000 000 000 световых лет. Как видим, в будущем расстояние между соседними чёрными дырами будет на 30 порядков больше.

По мере испарения массы чёрной дыры, увеличивается её температура. Наконец, она становится необычайно яркой и взрывается в ослепительной вспышке. Выделяется огромное количество энергии, главным образом, в виде гамма-лучей.

При взрыве чёрной дыры происходит выброс в пространство достаточного количества известных нам элементарных частиц, включая электроны, позитроны, протоны и антипротоны. Их реакции приводят к простым химическим процессам. В результате возможно образование микрообъектов из водородного льда.

Редкие, мощные всплески умирающих чёрных дыр будут разделены непостижимо огромными промежутками пространства и времени. Гибель во вспышке самой последней чёрной дыры ознаменует собой конец Вселенной в нашем понимании физических законов.

Хотя, есть интересные альтернативы.

В частности, любая чёрная дыра характеризуется всего двумя свойствами: массой и зарядом. Как я уже говорил, все чёрные дыры будущего будут взаимодействовать со Вселенной исключительно через излучение Хокинга.

Если чёрная дыра приобретёт суммарный электрический заряд, то она сможет избежать полного испарения. Закон сохранения заряда запрещает превращение всей массы электрически заряженного объекта в излучение. Такие экстремальные чёрные дыры могут жить вечно. Но их масса-энергия будет чрезвычайно мала и равна электростатической энергии, получаемой от её заряда.

Кроме того, есть сценарий, при котором не все чёрные дыры исчезнут навсегда. Это произойдет, если наша Вселенная в точности плоская. В таком случае чёрные дыры в будущем будут сливаться и набирать массу быстрее, чем испаряться, испуская излучение Хокинга. Тогда они будут действительно существовать вечно без каких-либо ограничений.

В свою очередь, плоская Вселенная также будет расширяться вечно. Однако, со временем, процесс расширения замедлится. Это позволит объектам обширных областей пространства взаимодействовать, вступая в гравитационную связь.

Сверхскопления мёртвых галактик начнут притягиваться друг к другу. Под воздействием гигантских гравитационных сил сверхмассивные чёрные дыры начнут сваливаться к центру, набирая огромную массу. В итоге скорость их слияния и структурообразования станет быстрее, чем скорость разрушения из-за излучения Хокинга.

А теперь я задам вопрос на грани науки и фантастики.

Возможно ли развитие сложных структур в мире чёрных дыр? Могут ли они взаимодействовать подобно взаимодействию частиц в нашем материальном мире?

В принципе, на базе любых связанных объектов можно создать простые аналоговые и цифровые схемы. То есть, некий прообраз вычислительных машин.

При условии практически бесконечного количества времени (в данном случае – это именно так), такие простые «компьютеры», наверное, могут развиться в какие-то формы жизни, а, возможно, и разума.

Конечно, очень сложно представить вычислительную систему, включающую в себя совокупность чёрных дыр. Но, теоретически, она возможна. А, при определённой конфигурации, способна к функционированию в режиме логики.

Известно, что базовые элементы компьютера предельно просты. Объединив их большое количество, можно создать невероятно сложную вычислительную машину.

Конечно, в том далёком будущем привычная нам материальная жизнь на углеродной основе невозможна в принципе из-за распада протона. Но, как знать, может быть жизнь настолько «живуча», что для её возникновения и эволюции вполне достаточно лишь наличия фундаментальной базовой структуры.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Мур Гордон Эрл – американский химик, физик и предприниматель.

Вернуться

2

Тьюринг Алан Мэтисон – английский математик и логик.

Вернуться

3

Хофштадтер Дуглас Роберт – американский физик и информатик.

Вернуться

4

Виндж Вернор Стеффан – американский математик, писатель-фантаст.

Вернуться