© Александр Потупа (Alexander Potupa)
Открытие Вселенной — прошлое, настоящее, будущее, Юнацтва, Минск, 1991 (Discovery of the Universe — Past, Present, Future)

ЧАСТЬ  III: КОНТАКТ

Глава 10:  ЖИЗНЬ И РАЗУМ — ЧТО ИСКАТЬ?

Шутить с мечтой опасно:                                                                                                                  разбитая мечта может составить несчастье жизни.

Д. И. Писарев

 


ТЯЖКИЙ КРЕСТ УНИКАЛЬНОСТИ

Переходя к самой, пожалуй, интригующей проблеме наших дней — проблеме Контакта, необходимо хотя бы ненадолго остановиться на глубоких особенностях ее постановки. Это, кроме всего прочего, даст хорошую возможность еще раз окинуть взглядом историю космологии с высоты птичьего (или лучше — космического) полета.

Когда мы говорим о таких явлениях, как разум в космических масштабах, реально имеется в виду земная цивилизация — в той степени, в какой ее можно отнести к проявлениям разума. Других примеров у нас попросту нет, в экспериментальном плане земной разум пока уникальное явление. И на основании этого единственного опыта мы хотим представить себе нечто совершенно иное и описать принципы Контакта с этим иным.

Уникальность любого объекта или явления — своеобразное проклятие для науки, здесь та ее естественная граница, тонкая черта, которая отделяет собственно науку от метафизических спекуляций.

Историю развития взглядов на строение Вселенной можно представить цепочкой преодолений всевозможных уникальностей и связанных с ними «центризмов».

Первобытный человек резко выделял из окружающего мира доступный ему охотничий ареал со всем его живым и неживым населением. Представить себе совокупность таких ареалов в единстве как нечто подобное знакомой ему области он сумел очень не скоро — потребовались десятки тысяч лет. Но лишь в таком сопоставлении человек стал характеризовать свой ареал какими-то определенными свойствами. Из этих сравнений и вырастали первые картины мира, где уникальностью обладали уже огромные территории.

Земля и Небо выделились как две особые уникальности. На небе совершенно уникальные роли играли Солнце и Луна. Уже на пороге древних цивилизаций среди неподвижных звезд удалось выделить планеты, и каждой из них пришлось приписывать свой неповторимый характер.

Весь земной мир представлялся чем-то единственным и неповторимым, да и с чем его было сравнивать? Отсюда и следовала вполне естественная геоцентрическая точка зрения.

Колоссальный переворот в мышлении, вызванный системой Кузанца-Коперника, в первую очередь был связан с ликвидацией уникальности Земли. В рамках этой системы — особенно после внедрения телескопа — впервые появился конкретный материал для сравнения колыбели человечества с другими небесными телами, представлявшимися ранее чем-то вроде небольших фонарей на небосводе. Благодаря Великим географическим открытиям почти одновременно утратила свою уникальность и область земной суши, ограниченная Евразией и северной частью Африканского материка.

Постепенно стало ясно, что Земля родственна другим планетам, а Солнце представляет собой одно из многих миллиардов самосветящихся небесных тел. Уникальным объектом выглядит на небе Млечный Путь — и несколько веков длилось построение правильной модели Галактики. Лишь в первых десятилетиях нашего века выяснилось, что мы живем в гигантском дискообразном звездном скоплении и его можно изучать в сравнении с миллиардами аналогичных объектов.

Хотя и двести лет назад никто не верил в уникальность нашей планетной системы, ее изучение до сих пор сильно затруднено отсутствием в сфере прямого наблюдения других таких же систем*. Из-за этого, в частности, страдает планетная космогония — экспериментальный набор девяти наблюдаемых планет слишком узок. Представьте себе, что мы до сих пор имели бы дело всего с десятком наблюдаемых звезд — разве удалось бы построить на этой основе столь детальную теорию звездной эволюции...

*Сейчас есть веские основания считать, что у некоторых звезд (например, у звезды Барнарда, Лаланда 21185, 61 Лебедя А) имеются планетные системы — во всяком случае, некие темные спутники с массами планетного порядка. Надо надеяться, что внеатмосферные телескопы большой разрешающей силы на орбитальных станциях и на Луне в недалеком будущем помогут выяснить природу этих спутников.

Прямое исследование строения других планет Солнечной системы, начавшееся благодаря космическим полетам, оказало огромное влияние на фундаментальную геологию, до недавних пор ограниченную опять-таки уникальным объектом. То, что мы сейчас с немалой долей уверенности строим модели планетных структур для ближайших соседей Земли, дает огромные надежды на создание целостной картины геологической эволюции, начиная с самых ранних ее этапов.

Короче говоря, для научной классификации очень важно, чтобы исследуемый объект было с чем сопоставить, чтобы вовремя нашелся подходящий набор аналогичных объектов, куда его можно отнести. В астрономии нередко приходилось ожидать такого набора столетиями и даже тысячелетиями.

Разумеется, преодоление всяческих уникальностей тесно связано с эволюцией типов мышления. Религиозное мышление постепенно сократило число уникальностей до минимума, наука же попыталась ликвидировать их вообще.

Во многих случаях наука успешно борется с уникальностью — открываются новые, иногда неожиданные, а иногда задолго предсказанные возможности эксперимента, и аналоги непременно обнаруживаются. Так Солнце потеряло характер единственного в своем роде светила, а электроны — уникального класса элементарных частиц. Трудно сомневаться, например, в том, что в весьма недалеком будущем семейство наблюдаемых черных дыр станет значительно обширней, не ограничиваясь тремя отчасти сомнительными членами. Не за горами и то время, когда внеземные обсерватории дадут нам четкую информацию о планетных системах ближайших звезд.

Но есть проблемы, где сама постановка задачи на разрушение уникальности не совсем ясна или заведомо необычайно сложна.

Наглядный тому пример — космология, задача об эволюции Вселенной в целом.

Для ученых 19 века Вселенная выглядела как нечто, целиком заполняющее пространство и вечное во времени, не дающее возможности посмотреть на себя со стороны, а, следовательно, и с чем-нибудь сопоставить. Допустимо было, разумеется, представлять себе огромный ящик, более или менее равномерно заполненный газом звезд или звездных скоплений. Но ящик — предмет в пространстве, у него есть ограничивающие стенки. Эти стенки в случае Вселенной приходилось раздвигать до бесконечности, и картина полностью теряла наглядность.

Современная модель расширяющейся Вселенной дает определенную надежду на корректную аналогию. Речь идет о черных дырах.

То, что характерное время внутренней эволюции дыр с массой в несколько М?  порядка 10^-5 с, не беда. При начальной плотности космологического масштаба это время тоже станет порядка времени жизни Вселенной. Не страшно и то, что внутри черные дыры сжимаются. Можно перейти к анализу белой дыры, испытывающей ту же эволюцию, но в противоположной временной последовательности. Тогда при достаточно долгом расширении ситуацию внутри белой дыры нельзя было бы отличить от того, что наблюдается во Вселенной.

Самое любопытное в этой картине, что наблюдатель, попавший внутрь черной дыры (или появившийся в процессе расширения белой дыры), может и не подозревать, что за пределами его Вселенной есть еще множество подобных миров, по современным представлениям, у него нет способов передать наружу информацию о себе или узнать что-то о своих собратьях по разуму за пределами собственной дыры.

Разумеется, аналогия между Вселенной и дырами создает немало надежд для космологии, но пока неясно, является ли она решающей и не придется ли искать что-нибудь более адекватное. Выражаясь философским языком, пока речь идет о подобии части и целого, всегда сохраняется доля убежденности, что целое может продемонстрировать ряд качеств, не свойственных частям. Будущая теория планковской области (квантовая модель гравитации или что-то в этом роде) несомненно изменит ситуацию, возможно, мы сумеем всерьез описать некоторый набор Вселенных, одна из которых реализуется наблюдаемым образом*. Во всяком случае, было бы приятно нарушить уникальность самого представительного из известных объектов.

* Лишь в этом случае мы могли, например, считать набор фундаментальных констант (планковскую тройку и параметры элементарных частиц) характерным свойством нашей Вселенной. В настоящее время утверждение такого рода — простая тавтология, ведь Вселенную не с чем сравнивать. Делая же его всерьез, мы обязательно должны предполагать существование каких-то миров, где реализуются иные фундаментальные наборы, быть может, связанные с нашим неизвестной эволюционной цепочкой.

Мы немного остановились здесь на проблеме космологической уникальности не только потому, что она интересна сама по себе. Она позволяет еще и почувствовать необходимость аналогии между системой и некоторыми ее подсистемами, когда для первой нет подходящего класса.

Фактически этот метод приходится довольно часто применять, обсуждая гипотезы о внеземных цивилизациях (ВЦ) — тоже весьма типичную проблему, где «уникальность надо разрушить». Средства Контакта, а также различия между цивилизациями мы вынуждены в той или иной степени моделировать, опираясь на опыт земных путешествий и земной этнографии, как, впрочем, и на весь наш опыт, ограниченный масштабами небольшой планеты.

Насколько известно, вплоть до создания относительно простых органических соединений космос ведет себя довольно понятным и широкораспространенным образом. Но путь от органических молекул до цивилизации, способной к космическим полетам, пока уникален, ничто, кроме истории Земли, не подтверждает естественность этого пути. Хуже того, он может оказаться фантастически маловероятным, и в целой Галактике не найдется планеты или другого тела, где сложились бы условия успешной работы биологического и социокультурного реакторов, сколь-нибудь близкие к земным. Иными словами, наша уникальность может на многие века и куда более крупные эпохи стать экспериментальным фактом. И независимо от этого ее придется преодолевать — здесь, видимо, заключен наиболее драматический и интригующий момент проблемы.

Чтобы представить себе партнера по Контакту, необходимо проварьировать огромное число данных и создать общую модель цивилизаций, к одной из которых принадлежим мы. Фактически же речь идет о таком развитии космогонии, которое включило бы в себя фазы биологической, социальной и культурной эволюции. Только так можно вывести более или менее правдоподобный спектр допустимых цивилизаций. Лишь восприняв свою цивилизацию как один из многих вариантов эволюции, мы сумеем сколь-нибудь объективно оценить собственное состояние и критически подойти к своим явно или неявно формируемым стратегическим целям. Между тем мы стоим на пороге автоэволюции, на красной черте воздействия на окружающую среду. Поэтому теоретическое и общемировоззренческое преодоление уникальности в плане проблемы Контакта становится, пожалуй, одной из актуальнейших задач. Разговор о внеземных цивилизациях, видимо, уже вышел из стадии утешительных взлетов воображения — сегодня речь идет о глобальной практической потребности человечества как в Контакте, так и в понимании своего места в эволюции Вселенной.

Именно под этим углом мы и попытаемся его повести.
 

ИГРА В ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Когда начинают искать нечто ранее неизвестное, чье существование основано на более или менее зыбкой аналогии, первое желание — дать хорошие определения искомому. Мы хотим распространить такие явления, как жизнь, разум, цивилизация до общекосмического масштаба, и поиск достаточно емких определений выглядит неизбежным предварительным этапом.

Трудности такого дела проявляются сразу, как и во всех ситуациях, где приходится разрезать эволюционные цепочки. Ни на одном существе в какое-то мгновение не вспыхивает бирка — «я живое» или «я разумное». Разделение всегда носит условный характер и зависит от того, какие функции выделяет тот, кто занимается разделением. Иными словами, огромную роль играет соотношение между определяемой и определяющей системой — последняя тоже развивается и на ином своем уровне способна по-новому оценивать предмет исследований.

Характернейшая черта живого организма — его открытость в окружающую среду, наличие интенсивного метаболизма. Организм получает из среды энергию и химические вещества, необходимые для поддержания своих функций, и в переработанном виде отдает их среде. Благодаря этому он представляет собой непрерывный процесс регенерации определенной структуры в некотором ограниченном объеме. Важной формой регенерации является репродукция — организм в целом способен синтезировать себе подобный, как правило, с крайне незначительными изменениями.

Наиболее существенной особенностью таких процессов является их запрограммированность в структуре самого организма. Элементы структуры кодируют допустимый уровень энергетического и химического взаимодействия со средой, «правила внутреннего распорядка» для химических и энергетических потоков и, конечно, общий ход регенерации. В сущности, именно наличие такого устойчивого регулирования и позволяет живым организмам выделиться в особый класс природных процессов — они умеют не только хранить информацию, но и использовать ее для собственного выживания. Закрепленное регулирование отношений со средой обеспечивает им активность — совокупность реакций на изменение условий.

В земных условиях мы знаем, что такие функции свойственны белково-нуклеиновым комплексам, и необходимая информация записана на молекулярном уровне. Даже самые простые организмы в информационном отношении представляют собой сложнейший компьютер, обслуживающий маленькую фабрику молекулярного синтеза.
Понятно, что работа этой фабрики во многом обусловлена физико-химическими параметрами нашей планеты, и в иной ситуации можно столкнуться с непривычными молекулярными комплексами и даже с чем-то отличным от известной нам молекулярной основы, но, тем не менее, вполне живым. Это налагает особую ответственность на исследователей внеземных форм жизни.

Развитие информационных систем регуляции можно считать главной эволюционной линией. Их усложнение и превращение в мощную иерархическую структуру определило успешное закрепление многоклеточных организмов вплоть до высших животных. Где-то здесь возник очень сложный рубеж вступления в фазу разума.

Вероятно, основным признаком этой фазы можно считать вынесение части программы поведения биологического индивида во внешнюю по отношению к нему среду. Эксперимент, поставленный природой над существами с максимальной нервной регуляцией, оказался удачным в том отношении, что возникла и стала развиваться особая система внебиологической наследственности — культурные структуры, которые обеспечили серьезные видовые преимущества.

Превращая этот признак в функциональное определение, следует оговорить несколько моментов.

Казавшаяся еще не так давно едва ли не очевидной идея, согласно которой «труд превратил обезьяну в человека», на самом деле немногое объясняет. Само по себе применение и даже изготовление орудий, усиливающих физические данные биологического существа, не является свидетельством разума — оно зафиксировано на многих, подчас далеких от человека уровнях. Тот или иной элемент внешнего мира должен стать не просто продолжением руки, но и продолжением мозга, стать своеобразным кодовым знаком. Именно поэтому разум сформировался не v архантропа и палеоантропа, неплохо управлявшихся с орудиями труда и охоты, а гораздо позже — у человека, сумевшего превратить эти предметы в информационную систему. Именно поэтому мы связываем выраженное проявление разума с такими формами активности, как язык, наскальная живопись, спланированные жилища и захоронения, ритуальные изделия, именно носителя столь обширной культуры определяем как Homo sapiens — человека разумного. И второй момент. Разум социален по своей природе. Факты таковы, что, несмотря на большой объем мозга, он не проявляется у человеческих детенышей, оказавшихся среди животных и благополучно развивавшихся там в физиологическом плане. Суть в том, что в среде их обитания как раз и не было внешних знаковых систем, типичных для человеческих коллективов. Биологическую наследственную информацию человек может передать только прямым потомкам, тогда как знаковую — всем тем, кто способен ее воспринять.

Частично внешнее кодирование может осуществляться поведенческими реакциями других членов сообщества — жестами и звуковыми сигналами. Зачатки такого кодирования (а, следовательно, и языка) наблюдаются у животных, но им несвойственно именно создание устойчивой системы искусственно выделенных предметов.

Ясно, что характер информационной реорганизации внешней среды сильнейшим образом зависит от природы разумных существ. То, что земная эволюция шла сквозь создание особой сферы управляемой практики в виде твердых предметов и сооружений, вряд ли общий космический закон. Можно, например, пофантазировать на тему высокоразвитых существ, которые с самого начала с помощью мощного химизма (или в каком-то телепатическом варианте) добились заметных успехов в регуляции животного и растительного мира и именно так осуществили внешнюю информационную запись. Отсюда мог бы открыться путь нетехнологической социальной эволюции.

Между прочим, для Земли очень характерен этап такого рода, пожалуй, один из величайших шагов в становлении человеческого разума. Речь идет о земледелии и скотоводстве, которые можно рассматривать как регуляцию растительного и животного мира, но с помощью элементарной техносферы, а не врожденных особых органов чувств. Овладение новой практикой позволило вести внешнюю запись информации гораздо более обширными массивами.

Таким образом, с внешней точки зрения мы можем воспринять проявление разума как по наличию культурных структур (то есть признаков информационной организации среды, в которую погружены живые существа), так и по наличию выраженной иерархии на верхних этажах биосферы (то есть планомерного управления жизнедеятельностью ряда видов животных и растений одним видом-лидером, осуществляющим широкую культивацию своей пищевой сферы). Последнее связано, по-видимому, с довольно высоким развитием разума.

И, наконец, цивилизации. Здесь мы встречаем высокий уровень социальной организации с развитой иерархией. В систему регуляции втягиваются уже крупные человеческие сообщества. Информационная экспансия в окружающую среду включает теперь и запись правил социальной организации, которая во многом основана на технотронном влиянии. Последнее усиливается по мере усложнения общества и в конце концов определяет то, что мы называем технологически развитой цивилизацией. Выделяется обособленный чисто информационный слой реальности (письменность, культовые постройки). Рано или поздно транспортные и сигнальные возможности такого организма выходят за рамки своей планеты, а энергетика, достигшая планетарных масштабов, становится угрожающим фактором...

Для биологических организмов нашего типа (при том же соотношении, скажем, механических и химических возможностей) надо ожидать развития весьма схожей цивилизации, где технические средства будут достаточно масштабны и сравнительно легко позволят нам правильно их воспринять. Но это будет немалым везением — даже небольшая видовая разбежка на уровне индивидов может привести к очень сильным отличиям в путях социальной эволюции. В первую очередь это касается темпа развития и структуры техносферы. Между тем именно в ней запечатаны основные культурные слои — внешние, так сказать, проявления разума. Но культурные слои — это и характер целенаправленной организации растительного и животного мира и, наконец, самого человеческого общества. Вероятно, некоторые внеземные цивилизации могут добиться колоссальных успехов именно в последнем направлении, игнорируя в силу ряда своих биосоциальных особенностей технотронные методы. Не исключено, что их сигнальные средства могут вообще не ориентироваться на межзвездный Контакт. С другой стороны, глядя сквозь систему земных технических насадок, усиливающих органы чувств, мы пока не слишком хорошо понимаем, какого уровня могут достичь чисто биологические приемники и передатчики.

Проблема определений значительно расширяется и делается менее ясной, когда мы пытаемся выйти за те границы, которых достигла пока земная эволюция.

Серьезный барьер может быть связан с принципиальным усложнением самой цивилизации. Одно из очевидных проявлений этого в наших условиях — создание мощных компьютеров, принимающих на себя все более заметные функции управления. Уже сейчас мы понимаем, что такие объекты вот-вот придется рассматривать как вполне разумные системы. Новизна ситуации в том, что теперь мозг будет продолжаться на внешние объекты, эквивалентные биологическому мозгу по информационным характеристикам и, возможно, превосходящие его. Здесь должна пролегать черта качественно нового уровня развития социальных организмов. И, конечно, совсем новая ситуация возникнет при планомерной реконструкции разумных биологических существ, связанных, например, с резким усилением функций мозга. Не исключено, что следующий крупный шаг эволюции будет обусловлен перезаписью части внешней информации на сильно реконструированные и более емкие индивидуальные (или коллективные) системы нервных клеток (биологических или искусственных). Во всяком случае, такой вариант выглядит крайне целесообразным в экологическом отношении, позволяя гораздо экономичней и эффективней кодировать культурные структуры.

Активность цивилизаций, достигших такого уровня, может во многих отношениях восприниматься нами неверно и вообще не улавливаться до поры до времени. Например, они могут не иметь целей типа крупной космической экспансии, не нуждаясь в колонизации иных миров. И проникнуть в их «загадочную сущность» мы никак не сумеем, не достигнув эквивалентной стадии.

Итак, проблема определения того, что хотелось бы отыскать во Вселенной, свелась к разыгрыванию земной эволюционной цепочки в достаточно обобщенном виде. Достаточность в данном случае означает не более чем надежду на соответствие с будущими наблюдениями, только они покажут, разумен ли принятый здесь уровень обобщения.

Теперь обратимся к конкретным данным и вытекающим из них оценкам.

ОРГАНИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ

Неплохо было бы выяснить, где собственно проходит черта уникальности того явления, которое мы называем земной жизнью. Видимо, Вселенная в очень многих своих областях генерирует достаточное обилие основных атомов, необходимых для появления органических структур. Но вот насколько далеко по пути к этим структурам заходит молекулярная эволюция?

До сравнительно недавних пор считалось как-то само собой разумеющимся, что сколь-нибудь крупные молекулы могут образоваться лишь в планетных конденсациях. Поэтому планеты казались единственными подходящими кандидатами на роль хороших органохимических реакторов, а, следовательно, совершенно необходимым звеном в цепочке, ведущей к жизни.

Между тем еще в 1834 году шведский химик Йене Якоб Берцелиус (1779—1848) установил, что на метеоритах присутствуют органические вещества. Идея о том, что соответствующие молекулы могут образовываться в космическом пространстве, более столетия оттеснялась весьма простым соображением о заражении метеоритов органикой уже после попадания в земную атмосферу.

Ситуация стала резко меняться после того, как чистота опытов значительно возросла, и в связи с космогонической проблемой обострился интерес к метеоритному составу. Поскольку исходный материал протопланетных облаков земной группы, видимо, очень близок к углистым хондритам, а метеориты этого состава включают около 5 % по массе органических веществ*, стало принципиально важно выяснить, насколько эти включения естественны. Пожалуй, решающим оказался анализ метеорита Мерчисон, упавшего в Австралии в 1969 году. На нем обнаружили 18 аминокислот, причем 12 из них не встречаются в белках, характерных для земной жизни. Этими 12 аминокислотами в пределах земной атмосферы метеорит Мерчисон заразиться не мог, что и заставило поверить в их космическое происхождение.

*В том числе ароматические и алифатические углеводороды, азотистые основания, сахара и аминокислоты.

Понимание того, что Вселенная может быть в весьма высокой степени насыщена органикой, достигалось двумя путями. Знаменитые опыты Гарольда Юри и Стенли Миллера, проведенные в Чикагском университете в 1953 году, показали, что искровые разряды в атмосфере из водорода, аммиака, метана и водяного пара стимулируют образование ряда сложных молекул, включая строительные элементы белка — аминокислоты. В 60—70-х годах Е. Андерс, М. Стадьер и Р. Хаяцу, моделируя ситуацию протопланетного облака, обнаружили, что радикал СО в водородно-аммиачной атмосфере дает в присутствии железоникелевых, магнетитных и силикатных катализаторов нечто весьма похожее на метеоритную органику. Предварительный вывод из лабораторных экспериментов состоит в том, что, видимо, при достаточной концентрации стартовых соединений — простейших молекул, содержащих водородные, кислородные, азотные и углеродные атомы,— подвод энергии в форме ультрафиолетового излучения, γ-лучей и даже более жесткой радиации обеспечивает заметный выход так называемых биологических мономеров — в первую очередь аминокислот и азотистых оснований. Это тот материал, из которого впоследствии могут полимеризоваться белки и нуклеиновые кислоты, соответственно.

Второй путь связан с прямыми астрономическими наблюдениями тех или иных спектральных линий конкретных космических молекул. Здесь удалось добиться весьма впечатляющих успехов. После регистрации в 1974 году радиолиний синильной кислоты (HCN) и метилциана (CH₃CN) в спектре кометы Когуотека метеориты перестали быть единственными вне-планетными носителями органики в Солнечной системе.

Но сложные молекулярные соединения нашлись и в, казалось бы, заведомо безжизненной межзвездной среде. Первым был обнаружен формальдегид (Н₂СО). Это произошло в 1969 году, а уже через год-другой высококачественные приемники миллиметрового излучения обеспечили целый поток открытий. Среди почти полусотни молекулярных соединений, наряду с 12 простейшими неорганическими молекулами и радикалами (H₂, Н₂О, NH₃, ОН, H₂S и т. д.), было обнаружено более 30 органических молекул. Среди них не только элементарные двух-трехатомные углеродосодержащие структуры, но и углеводороды, спирты, альдегиды, 3 кислоты (муравьиная, синильная и изоциановая), амиды кислот, амины, нитрилы и эфиры. Самая тяжелая из обнаруженных космоорганических молекул — цианоктатетраин (HC₈CN) включает 11 атомов.

Все эти сложные соединения были найдены в газо-пылевых облаках, так или иначе связанных с процессом звездообразования. Это важнейшее обстоятельство указывает на то, что вступление в органическую фазу могло произойти задолго до завершения звездной и планетной конденсации. Разумеется, сформировавшаяся в относительно холодной среде достаточно сложная космическая органика могла частично или полностью погибнуть в результате разогрева. Но ее восстановление «своим ходом» в условиях обилия энергетических источников молодых планет или вследствие перезаражения метеоритами весьма вероятно. Во всяком случае, она присутствует в околозвездных газо-пылевых оболочках при температурах до 1000 К. В этом плане любопытно, что хотя бы часть органических полезных ископаемых может оказаться в некотором смысле старше Земли.

Пожалуй, самыми интересными объектами оказались так называемые черные или молекулярные облака. Во-первых, они являются самыми массивными из наблюдаемых галактических объектов (М Á 1000 М?). Предполагают, что в них сосредоточено не менее 1 % массы Галактики. Во-вторых, они содержат практически все зарегистрированные типы космоорганических молекул. Концентрация таких молекул относительно всего состава черного облака достигает 10^-8—10^-7, то есть суммарная масса его органики (М ~ 10²⁸—10²⁹ г) превышает массу планеты типа Земля. А во всей Галактике черные облака могут содержать не менее 30М? органики. Если согласиться с довольно правдоподобной и общепринятой оценкой массы органики в Солнечной системе 10²³ г и смело предположить, что в среднем вблизи всех остальных 10¹¹ звезд Галактики ее примерно столько же, то получатся вполне сопоставимые результаты. Однако, скорее всего, перевес будет на стороне черных облаков.

Эта весьма эффектная, хотя и грубая оценка показывает, что органохимический спектр Вселенной вовсе не локализован по крайне малым окрестностям особо удачливых планет. В подходящих температурных условиях нет никаких препятствий для образования органических молекул в чрезвычайно разреженной (средняя концентрация 100—10000 атомов водорода в кубическом сантиметре) среде*. Однако плотность черных облаков, видимо, возрастает в их центральных областях, где и должны концентрироваться органические соединения. В формировании этих соединений важную каталитическую роль играют пылинки, на поверхности которых синтез органики должен идти особенно охотно.

*Еще меньше концентрация (порядка 10 атомов в 1 см³) в так называемых диффузных облаках, где, тем не менее, обнаружен формальдегид.

Очень важна также радиационная защита, естественно выстраиваемая пылью внешних областей черного облака. Дело в том, что жесткое космическое излучение долгое время рассматривалось как решающий теоретический аргумент против сколь-нибудь заметного накопления органики в газо-пылевой среде. Видимо, черные облака успешно справляются с этой трудностью.

К сожалению, пока в них не обнаружено следов аминокислот, однако соответствующий синтез во внутренних областях вряд ли слишком маловероятен. Например, в Стрельце В2 есть метанимин (CH₂NH), и он мог бы синтезироваться с муравьиной кислотой (НСООН) в глицин — аминоуксусную кислоту. Но концентрация этой аминокислоты вдоль луча зрения может лежать ниже достигнутого порога регистрации. Вполне вероятен там и синтез некоторых азотистых оснований нуклеиновых кислот.
Хотя на метеоритах найдены ароматические полимеры (они-то и составляют до 90 % органики углистых хондритов), пока ничего нельзя сказать о полимеризации таких соединений, как нуклеиновые кислоты и белки.

Нетрудно, разумеется, придумать условия для преодоления этого барьера (локальные источники энергии, повышенная концентрация катализаторов и т. д.), и вряд ли эти условия будут слишком искусственны. Но вряд ли они будут сильно отличаться от тех условий, которые привели к появлению протобионтов в первый миллиард лет эволюции Земли. Отличия результатов синтеза могут заключаться в ином аминокислотном составе белков (не наши 20!) или несколько иной структуре ДНК, что, конечно, даст отличный от земного генетический код, и совсем уже труднопредсказуемые последствия для верхних ветвей эволюции. Любопытно было бы помечтать о разумных существах, способных развиться в столь необычных условиях.

Но это слишком далеко идущая экстраполяция. В своем научно-фантастическом романе «Черное облако» Фрэд Хойл выдвинул идею как раз такого рода, причем за много лет до открытия реальной органики в черных облаках.

Нас пока будут интересовать более ограниченные выводы.

Видимо, органические молекулы и биомономеры — довольно распространенное космическое явление. Можно полагать, что дальнейшие этапы усложнения структуры успешно протекают в более специфических и соответственно более редких условиях. По современным представлениям все этапы от формирования биополимеров до технически развитых цивилизаций в первую очередь связываются с наличием подходящей планеты.

Считая образцом такой планеты Землю, мы можем попытаться оценить распространенность подобных объектов в Галактике.

ПОДХОДЯЩИЕ ПЛАНЕТЫ — ЖИЗНЬ

Связывая дальнейшие пути эволюции с приповерхностным слоем планет, нужно найти какую-то разумную модель, где, во-первых, планеты — типичное явление, во-вторых, у некоторых из них условия на поверхности по крайней мере не разрушительны для известных типов биологических структур. Наконец, неплохо, чтобы эта модель допускала развитую жизнь на Земле и хоть в какой-то степени объясняла факт ее отсутствия на других планетах Солнечной системы.

Тем самым мы, конечно, резко сужаем горизонт поиска — фактически дело ограничивается существами, очень близкими к нам по биологической конституции. Зато мы хотя бы знаем, о какой конституции идет речь.

Весьма подробный анализ в этом направлении был проделан в 1970 году сотрудником исследовательской фирмы Рэнд Корпорэйшн Стефеном Доулом, и, насколько мне известно, его оценки пока принципиально не улучшались. По сути метод Доула приводит к отбору планет, которые по ряду основных параметров подошли бы для жизни человека, если бы последнему вздумалось заняться космической колонизацией в межзвездных масштабах. Оценку предприятия такого масштаба придется отложить до конца следующей главы — к сожалению, ее решение вовсе не сводится к наличию или отсутствию подходящих планет. Здесь же мы будем во многих отношениях следовать методу Доула.

Формулу для среднего числа подходящих планет* можно представить в простом виде:
N_HP = N_SP_HP,
где Ns — общее число звезд, несущих планетные системы, Р_HP — вероятность того, что хотя бы одна из планет такой звезды имеет условия, близкие к земным.

*Доул называет их habitable planets, что следует понимать как «пригодные для жизни планеты» (а не в более привычном переводе прилагательного: «обитаемые»). Мы кратко называем их подходящие.

Первый множитель можно оценить, определяя количество звезд в спектральном интервале от F5 до К5. Основой этого выбора служит тот факт, что у звезд, начиная с F5, резко меняется темп вращения по сравнению с более горячими классами. Это обычно трактуется как передача основной доли момента количества движения планетам, то есть косвенное свидетельство наличия последних. Далее, только у звезд класса F4 и более поздних время пребывания на главной последовательности превышает 4 млрд. лет, то есть минимальный срок для эволюционной цепочки прокариоты — человек по земным масштабам. Для более поздних классов М и К, то есть звезд, обладающих малыми массами (М < 0,63М?) и светимостями (L < 0,145L?), проблема заключена в малости радиуса экозоны, то есть области, где освещенности хватает для поддержания нормального температурного режима. В такой малой зоне даже химически богатая планета быстро потеряет собственное вращение из-за приливного трения, что поведет к крайне жестким температурным условиям на ее поверхности. Видимо, этот фактор ограничивает реальную ситуацию даже звездами класса KI (М ~ 0,73М_?  и L~ 0,252L_?).

Процент подходящих звезд, таким образом, заключен в интервале 1—1,5, то есть 10—15 звезд из каждой тысячи могут служить кандидатами для центрального светила над чьими-то разумными головами.

Доул включил в начальный состав все звезды в интервале масс 0,35—1,43 М?  (то есть от F2 до M1) и получил гораздо более оптимистический результат — 10—12 %, хотя расхождение на порядок, как мы убедимся позднее, не играет решающей роли. Звезды с «плохими жилищными условиями» все равно вылетают из расчетов.

Второй множитель в формуле отражает принципиальную близость параметров планеты к земным. Во-первых, планета должна принадлежать экосфере своего солнца. Освещенность, создаваемая светилом, должна быть не слишком велика и не слишком мала для поддержания, скажем, годовых колебаний температуры от 0° до 30° С. Это ведет к ограничениям на расстояние от планеты до звезды и на величину наклона оси вращения. Расчеты Доула дают средний размер экозоны для Солнечной системы от 0,725 до 1,24 астрономических единицы, что неплохо объясняет отсутствие жизни земного типа на Венере (0,723 а.е.) и Марсе (1,524 а.е.), пребывающих в среднем вне экозоны. Наклон оси, по-видимому, не должен превышать 80°, а эксцентриситет орбиты — 0,2, что связано с предельными температурными границами.

Во-вторых, сама планета должна иметь умеренную массу и скорость вращения.

При очень большой массе планеты трудности в развитии жизни проявляются как на микро-, так и на макроуровне. Например, может удержаться первичная атмосфера, что приведет к избытку водорода и его соединений в виде метана и аммиака. Консервация такой атмосферы вряд ли позволит развиться земным формам жизни. Кроме того, большая сила тяжести оказала бы отрицательное влияние на многоклеточные организмы (попади они туда хотя бы просто на туристскую прогулку), ограничивая их размеры и подвижность. Слишком малая масса способствовала бы быстрому испарению любой атмосферы, подавлению внутреннего энерговыделения планеты и значительному радиационному фону на поверхности из-за отсутствия атмосферной защиты.

Слишком быстрое вращение привело бы и к большому колебанию веса между экватором и полюсами — вплоть до отрыва вещества из экваториальной зоны. Поверхность могла бы резко отличаться по форме от земного сфероида. Напротив, очень медленное вращение приводит к огромному суточному перепаду температур за счет дневного перегрева и ночного переохлаждения.

В-третьих, планета должна иметь возраст хотя бы не менее 3 млрд. лет.

Рассчитывая все факторы на основе данных о звездах и строении Солнечной системы, Доул получает, что порядка 3,7 % подходящих звезд (классы F2-K1) должны иметь и подходящие планеты. Звезды К2 и более поздних классов автоматически выпали из его картины (P_HP для них обратились в нуль). Что же касается классов F4 — F2, они дают не слишком большой вклад. Их исключение (если считать, что планетных систем у них вообще нет) приводит к концентрации подходящих планетных систем 3,83^.10^-2 пс^-3, то есть к 613 млн. миров земного типа в Галактике, вместо 645 млн., полученных Доулом.

При столь грубых оценках разницы, в общем, нет. И 600 миллионов похожих на Землю планет воодушевляющее число. Среднее расстояние между такими планетами должно быть порядка 7,6 пс ~ 25 световых лет. Приятно думать, что уже в сфере радиусом 100 световых лет вокруг Солнца заключено с полсотни обитаемых или хотя бы пригодных для колонизации миров. В целом мы видим, что простая гипотеза о пригодности примерно 1 % из 150 млрд. звезд Галактики и наличия у каждой из таких звезд хотя бы одной подходящей планеты дает фактически близкую оценку в 1,5 млрд. таких планет в Галактике. При более скромном подходе (одна подходящая планета на 10³ звезд) получается 150 млн. Видимо, интервал 100 млн.—1 млрд., куда попадает и оценка Доула, вполне приемлем на современном уровне знаний.

На самом деле, было бы интересно проиграть космогоническую ситуацию для звезд классов F5 — К1 на ЭВМ и на достаточно обширном статистическом материале оценить вероятность эволюционного появления подходящей планеты в каждом классе и в среднем по всем указанным классам. Если бы средняя частота появления подходящей планеты во всех классах оказалась бы действительно на уровне 0,1*, то оценка не менее 100 млн. квазиземных планет стала бы куда более реалистической.

* Интуитивно ясно, что эта средняя частота заведомо меньше единицы — даже в игре с космогонией Солнечной системы далеко не всегда появляются подходящие планеты, то есть эволюция протосолнечного облака не обязательно ведет к появлению чего-то подобного нашей замечательной Земле.


Обилие космической органики и благоприятные (по определению) условия подходящих планет делают вполне правдоподобной гипотезу, что вероятность появления жизни на каждой такой планете Р_l = 1. Однако речь идет о самых ее примитивных формах — фактически считается предельно вероятным переход от фазы органических мономеров, скажем, к простейшей безъядерной клетке. Основой этой гипотезы служит попросту отсутствие очевидных факторов, которые в условиях подходящей планеты воспрепятствовали бы полимеризации, образованию мембран или формированию кода.
С гораздо большей натяжкой приходится говорить о переходе к эукариотам и тем более многоклеточным организмам. К сожалению, мы пока не знаем достаточно надежных методов моделирования соответствующих процессов, и какая-то разумно спроектированная игра на ЭВМ, позволяющая оценить средний процент биомассы, переходящей в высшие формы, оказала бы серьезную помощь в обсуждении проблемы. Во всяком случае, кажется вполне правдоподобным, что встретить на подходящей планете примитивнейшие формы жизни типа прокариотов намного вероятней, чем сложные организмы. Поэтому мы можем скрыть свое незнание соответствующего перехода за фактором порядка 0,1, считая таким образом, что примерно на 10 млн. планет жизнь представлена более или менее сложными животными или растительными формами.

Но все эти неопределенности меркнут перед тем, что возникает при попытке оценить такие факторы, как вероятность появления разума Р_i, и технологической цивилизации Р_с.

ПОДХОДЯЩИЕ ПЛАНЕТЫ — РАЗУМ И ЦИВИЛИЗАЦИЯ

На знаменитом советско-американском симпозиуме по проблеме CETI*, проходившем в сентябре 1971 года в Бюраканской астрофизической обсерватории АН Армянской ССР, около половины времени было уделено обсуждению формулы для оценки числа контактных цивилизаций в Галактике. Эта формула, предложенная Ф. Дрейком из Корнеллского университета, выглядит так:
N = R^*f_pn_ef_ef_if_cL,
где R^*— средняя скорость образования звезд в Галактике за все время ее существования, — f_p доля звезд с планетными системами, n_e — среднее число экологически подходящих планет в такой системе, f_e, f_i и f_c — соответственно доли планет, где развилась жизнь, разум и контактные цивилизации (то есть достигшие высокого технологического уровня, допускающего связь с собратьями по разуму), L — средняя продолжительность жизни такой цивилизации.

*Communication Extra-Terristrial Intelligence — связь с внеземным разумом (или с внеземными цивилизациями).

Результирующая оценка, следствие многих бурных дискуссий, оказалась весьма оптимистической. Для факторов f_p и n_e были приняты единичные уровни, а для произведения f_ef_if_c »10^-2. Наиболее надежный фактор R* нетрудно оценить по астрофизическим данным, принимая, что за 15 млрд. лет в Галактике образовалось 150 млрд. звезд, то есть R* ~ 10 звезд/год.

Таким образом, все свелось к очень трудной оценке L. Принимая, что хотя бы 1 % цивилизаций способен справиться с трудностями своего развития (то есть просуществовать порядка космогонического интервала в 10⁹ лет), была получена крайне эффектная оценка L ~ 10⁷ лет и N ~ 10^-1 L ~ 10⁶. Миллион развитых технологических цивилизаций в Галактике — это слишком хорошо, чтобы быть похожим на правду!

Результаты анкеты, распространенной Оргкомитетом Бюраканского симпозиума среди более широкого круга ученых, дали нечто совсем иное — после усреднения всех ответов получилось что-то порядка 10 таких цивилизаций. Ряд факторов в формуле Дрейка (и особенно L) получили гораздо более скромную оценку. Индивидуальный опрос ученых приводил в среднем к заключению о нескольких сотнях высокоразвитых цивилизаций, и, во всяком случае, верхняя граница этой величины была порядка 20 тысяч.

Колебания результатов, от десятка до миллиона, в общем-то, неплохо отражают недоопределенность проблемы, отсутствие необходимых данных. Но не будем забывать, что мы сознательно взялись за скользкую задачу преодоления уникальности, отталкиваясь от единственного примера, и попробуем как-то продолжить обсуждение.

Не следует удивляться некоторому расхождению результатов, отмеченных выше, с тем, что рассматривалось в предыдущем разделе. «Бюраканцы» не ограничивались постановкой задачи на выделение чего-то очень близкого к земному. Формулу Дрейка можно представить в виде, очень похожем на тот, с которым мы уже имели дело:
N_cont = N_Gal^.P_HP^.P_lP_iP_c^.L/T_Gal = N_c^. L/T_Gal

Здесь просто выделен множитель L/T_Gal (за счет разбиения R = N_Gal/T_Gal), характеризующий средний процент цивилизаций доступных Контакту в каждый момент существования Галактики. P_HP можно оценить и единицей, если иметь в виду любые — знакомые и незнакомые формы жизни.

На данном этапе нас интересует N_c — число технологически развитых цивилизаций, которые когда-либо существовали в Галактике, причем пока будем ограничиваться более или менее похожими на Землю случаями. Следовательно, отталкиваясь от полученной в предыдущем разделе оценки числа планет с развитой жизнью — 10 млн., попробуем оценить N_c, то есть факторы P_i и P_c.

Строго говоря, следовало бы разбить промежуток от довольно простых форм жизни до человека на отдельные участки и оценивать каждый из переходов. Видимо, путь, связанный с мутациями, ведущими к развитию мозга, довольно естественен. Во всяком случае, такие мутации положительно закрепляются, ибо способствуют выживанию вида. Поэтому практически единственное, что следовало бы оценить, — это частота мутаций, способствующих усилению функций мозга при не слишком сильном отрицательном воздействии на иные функции организма. Наверняка условия для них создаются заметно реже, чем, скажем, в случае перехода от элементарных эукариотов к многоклеточным, зато темп закрепления в первом случае, конечно, выше. Здесь опять-таки придется спрятать наше незнание многих обстоятельств за более или менее правдоподобным фактором 0,1.

К P_c относятся похожие замечания. Мы знаем немало земных сообществ, которые так и не перешли в стадию технологических цивилизаций. При всем том, например, охотники неплохо уравновесились в лесах и саваннах, и у нас нет особых оснований считать, что такие племена не могли бы просуществовать сколь угодно долго, не меняя своего уклада, разумеется, в условиях изоляции. Однако в самом разуме содержится взрывчатка — при подходящих условиях охотники способны сильно нарушить экологическое равновесие, перенаселив свой ареал. У животных в такой ситуации срабатывает обычный механизм экологического регулирования — их численность резко падает. Разум же способен использовать иной путь, увеличивая давление на окружающую среду и извлекая из нее избыточный продукт. Речь идет о земледелии и скотоводстве — способах хозяйствования, почти неизбежно приводящих к цивилизации в областях с достаточно высокой плотностью населения.

Переход иерархического общества в фазу технологической цивилизации отнюдь не выглядит неизбежным. Подавляющее большинство крупнейших государств на протяжении исторических сроков так и не вышли в эту фазу. Примером тому служат все цивилизации древнего мира. И опять-таки пока не видно естественных границ для относительно нормального и сколь угодно длительного существования дотехнологических обществ. Если переход в фазу земледельческих цивилизаций независимо произошел в добром десятке областей нашей планеты, то технологическая фаза имеет ясно очерченную исходную локализацию — в Западной Европе. Государства, обросшие гигантскими колониальными империями, которые по древневосточному и античному образцу должны были бы рухнуть от собственного гигантизма, уступая дорогу новым социальным организмам того же типа, нашли вроде бы непредусмотренный выход и успешно преодолели многие кризисные моменты за счет всемерного развития научно-технической сферы.

Если использовать для перехода охотничьих обществ в стадию государственных образований вероятностный фактор 0,1 и такой же степенью малости оценить переход на уровень технологических цивилизаций, получим для P_c ~ 0,01*. Таким образом, для числа планет несущих технологические цивилизации имеем весьма скромную оценку  N_c ~10^6.10^-1.10^-2 = 10³.

 

*На самом деле гипотезу, согласно которой в среднем примерно 1 из 10 охотничьих обществ самостоятельно переходит в земледельческую фазу, а десятая часть земледельческих обществ в фазу технологическую, нелегко проверить даже в истории Земли и тем более применить в масштабе Галактики. Так что результирующий фактор 0,01 следует рассматривать как крайне грубую оценку.

ПОДХОДЯЩИЕ ПЛАНЕТЫ — ЦИВИЛИЗАЦИЯ И КОНТАКТ

До сих пор мы оценивали все факторы, полагая, что, скажем, жизнь или разум, однажды зародившись, могут неспешно просуществовать столько, сколько даст несущая их планета и центральное светило, то есть космогонический срок. Но развитая технологическая цивилизация может изменять свою зону обитания сопоставимо с космическими масштабами воздействия. В частности, окружающая среда может быть необратимо повреждена и погубить саму цивилизацию.

Очевидно, что цивилизация, способная осуществлять полеты в пределах своей планетной системы и посылать межзвездные сигналы, просто по энергетическим соображениям должна иметь оружие, способное уничтожить все сложные организмы на одной из планет. Очевидно также, что ее обширная технологическая деятельность искусственно меняет состояние приповерхностных слоев планеты, создавая не обязательно благоприятные экологические ситуации.

Короче говоря, теперь мы обязательно должны учесть фактор L/T_Gal. Оценить среднее время жизни технологической цивилизации можно только в рамкак какой-то модели нашего будущего — это уже та область, где мы не имеем вообще ни одного примера.

В знаменателе рассматриваемого выражения стоит огромное число — возраст Галактики. Скорее всего, T_Gal не должно превышать 5—10 млрд. лет, чтобы учтенные ранее звезды класса F5 не прикончили собственные цивилизации обычным завершением цикла.

Но главная проблема, конечно, в L. Отметим одно довольно очевидное обстоятельство. Если усложнение структур — естественный процесс во Вселенной и для него не существует каких-то неизвестных нам границ, то не видно причин, по которым социальные организмы в самом широком смысле этого понятия не могли бы развиваться миллионы и миллиарды лет. С этой точки зрения можно было бы принять
L/T ~ 1 (или из особой осторожности 0,1), получая очень приятную оценку перспектив Контакта.

К сожалению, проблема значительно тоньше. На самом деле в качестве L следовало бы выбирать вовсе не средний срок жизни развитых цивилизаций, а время их пребывания в контактной фазе — контактной относительно землян.

Это принципиальный момент, поскольку Контакт требует определенной близости уровня социокультурных структур, а, следовательно, и эволюционного возраста. Длительность контактной фазы оценить очень непросто, но она наверняка заметно меньше средних сроков жизни. По сути, мы совсем слабо представляем себе характер цивилизации, интенсивно развивающейся по технологическому пути, скажем, 1000 лет. Реальным пределом воображения может послужить та грань, за которой цивилизация начинает создавать искусственные биосоциальные организмы, вступая в фазу автоэволюции. Наука Земли уже подошла к этому рубежу, и на это потребовалось 2—3 столетия. Полагая, что на его преодоление и неузнаваемое изменение землян потребуется в 2—3 раза больше время, получим для L весьма скромную оценку порядка тысячелетия. Множитель L/T оказывается теперь крайне малым (~10^-7 ÷ 10^-6), и вероятность Контакта сильно падает.
 

ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Оценка времени жизни технологически развитой цивилизации все-таки интригует — она касается всех нас, и наша сегодняшняя жизнь зависит от того, насколько уверенно мы глядим в день завтрашний. Убежденность в том или ином будущем в немалой степени материализует это будущее.

Поэтому придется немного поупражняться в футурологии. Впрочем, это необходимо еще и потому, что мы хотим представить себе партнера по Контакту. Сейчас, как известно, мы находимся в фазе более или менее быстрого роста чего угодно — народонаселения и числа научных публикаций, энергопотребления и добычи полезных ископаемых. Ясно, что всеобщий рост возможен лишь в среде с неограниченными запасами и масштабами. На нашей конечной планете этот рост должен резко замедлиться или вообще прекратиться к началу очередного тысячелетия. Исчерпание ряда важнейших ресурсов на фоне колоссального перенаселения планеты заведомо не допускает в такое не слишком отдаленное будущее технологическую цивилизацию известного нам образца. Значит ли это, что срок жизни технологической цивилизации, быстро развивающейся за счет безудержной эксплуатации приповерхностных слоев планеты, ограничен несколькими столетиями (3 — 5?), после чего неизбежен застой, переход к примитивным формам хозяйства — в общем, горький плач над истощенными недрами матушки Земли?

Сразу же стоит подчеркнуть, что такой срок жизни технологической цивилизации нашего типа представляется вполне реалистическим. Другой вопрос: что ее сменит?

История жизни на Земле — в какой-то степени цепочка экологических катастроф. Некогда вулканизм испортил первичную атмосферу, и это стимулировало резкое усложнение органики. Насыщенный биобульон породил первые примитивные организмы — прокариоты. Они в свою очередь и вызвали, пожалуй, крупнейший в истории Земли экологический кризис, начисто ликвидировав за какой-то миллиард лет условия для химического зарождения жизни. Видимо, прокариоты здорово поработали в плане ликвидации первичного биобульона, и их дальнейшее безудержное развитие наверняка стало тормозиться недостатком питательной среды. Кроме того, они постепенно отравили атмосферу кислородом, сильнейшим окислителем, если угодно, ядом для не защищенных особым образом организмов. Но в деятельности прокариотов была и положительная сторона. Творение третичной атмосферы создало условия для появления более крупных и сложных клеток, способных к окислительному метаболизму. Эукариоты положили начало клеточной специализации, а потом и многоклеточным сложнофункционирующим организмам, способным жить исключительно в «отравленных» условиях.

Экологический кризис, детали которого еще не совсем ясны, пресек в конце мелового периода повсеместное царствие гигантских пресмыкающихся.

Несколько десятков тысячелетий назад появился наш вид — Homo sapiens. Его великолепная изобретательность в охотничьем промысле постепенно привела к сильному нарушению равновесия. Человек успешно подорвал собственную питательную базу, выбив на огромных территориях крупных животных. Расселение племен по всей поверхности суши, то есть простая экспансия, отодвинуло сроки катастрофы на сколько-то тысяч лет, но не устранило ее причин. В древнейших очагах заселения плотность разумных существ резко возрастала, а кормиться было нечем.

Около 10 тысяч лет назад в некоторых перенаселенных областях люди нашли неплохой выход из положения. Они стали сжигать леса и портить землю, выращивая злаки и, как теперь принято говорить, отрицательно влияя на экологический баланс. Истощение земель монокультурами, а позже и разведением скота привело ко многим неприятностям. Наглядные тому примеры — пустыня Сахара, некогда плодороднейшая область Африки, съеденные козами окрестности Средиземноморья...

Но существовал выход и из этой кризисной ситуации. В некоторых районах планеты были найдены приемы культивации, прежде всего — полив, многополье и элементарная селекция. Это требовало организованных усилий большого числа людей и вызвало к жизни особую форму социальных организмов — ранние цивилизации.

Как видно, экологические кризисы, связанные с экстенсивной охотой, а потом и с экстенсивным земледелением, привели не только к отрицательным последствиям. Земледельческие государства — цивилизации, высокоразвитые социальные структуры — важнейший результат этих кризисов. Письменностью, умением философствовать и многим другим мы обязаны этому результату.

Социальные структуры отмеченного типа — будем называть их цивилизациями класса А — тоже не справлялись со всеми проблемами и содержали в себе довольно определенные зародыши будущих кризисов. Однако понимать их как кризисы экологические можно лишь в том случае, если включать в понятие окружающей среды и социальные факторы, в частности, взаимодействие с другими аналогичными цивилизациями и внутренние напряжения.

Цивилизации класса А неплохо владели интенсивными методами сельскохозяйственных работ, но в отношении техники вели себя в основном сугубо экстенсивно. Во многом из-за этого быстро вспухающие гигантские империи Древнего Востока и античности неизменно приходили в упадок. Скажем, для поддержания внутреннего и внешнего равновесия в Древнем Египте эпохи Среднего царства явно требовался более высокий энергетический и транспортный потенциал. Кое-что в этом направлении действительно делалось, например, был изобретен колесный экипаж, но в целом технический уровень государства не соответствовал его масштабам. Не было, в частности, методов преобразования энергии из одной формы в другую, и мероприятия, требующие больших энергозатрат, проводились главным образом за счет совокупных мускульных усилий огромных коллективов рабов. «Машину» такого рода далеко не всегда удавалось удержать в повиновении. В столкновениях с внешним врагом, где результат во многом был предопределен численностью армий, имеющих примерно равное и примитивное вооружение, тоже нередко приходилось терпеть катастрофические поражения.

Поэтому уровень культуры цивилизации класса А, не претворенный в соответствующий уровень техники, не гарантировал ее устойчивости. Так пала под ударами варваров Римская империя, так Китай попал некогда под власть монгольских завоевателей.

Средний срок жизни цивилизаций А довольно велик, его можно оценить, скажем, в 1000 лет. К счастью, земная история не ограничилась калейдоскопом таких цивилизаций.

Во второй половине текущего тысячелетия в Европе сложились условия для интенсивного ведения технической политики, и где-то в 17—18-х веках ряд ее государств стал входить в иную фазу — технологических цивилизаций. Датировка эпох — непростое дело. Можно обозначить границу технологической эпохи изобретением самодвижущегося челнока ткацкого станка (Джон Кей, 1733 г.) или патентом Томаса Севери (1698 г.) на универсальную силовую установку, включающую паровой насос, наконец, паровым двигателем Джеймса Ватта (1765 г.), короче говоря, рубежом так называемой промышленной революции. Можно отступить чуть-чуть назад ко времени формирования науки. Но суть не в точной дате. В течение 19 века ряд европейских стран, а вслед за ними и некоторые государства других континентов преодолели основные барьеры древности — транспортный, энергетический и технологический, и их уже можно отнести к следующему классу: цивилизаций В. Интенсивная техника позволила выскочить из опасного социально-экологического тупика.

На рубеже 20 века для цивилизаций класса В создалось опять-таки затруднительное положение, требующее рывка в техносфере. Этот рывок был сделан за счет перехода к интенсивному развитию науки. В техносферу хлынули открытия, которые принципиально нельзя было уловить в тысячах теоретически не оформленных опытов. Можно создать паровой двигатель задолго до построения термодинамики, но немыслимо изобрести лазер, не имея представления об атомной физике, или ядерный реактор — без изучения теории ядра.

Резкая интенсификация науки и темпов развития всей техносферы позволила решить многие проблемы, но и породила очередной экологический кризис, выход из которого, видимо, потребует появления новых цивилизаций класса С. С этой точки зрения срок жизни цивилизаций В вряд ли можно оценить выше, чем в 3—4 столетия. На что же можно надеяться в обход мрачных картин всеобщего упадка и разрушения культуры?

Надвигающийся экологический кризис имеет ряд особенностей, есть нечто выделяющее его из ряда предыдущих кризисов, устроенных человеком.

Главное, пожалуй, его глобальность. Охотничье племя могло разрушить баланс своего ареала, слишком успешно охотясь, и потом вымереть или перейти на сбор злаков. Но при этом практически не затрагивались соседние племена. Вырубка лесов первыми земледельцами, конечно же, затрагивала большие области. Но вот распыление по поверхности планеты полутора миллионов тонн ДДТ (во имя борьбы с вредителями, уничтожающими огромный процент урожая) привел к тому, что все земляне заражены этим пестицидом в несколько раз выше допустимой нормы. Выброс 195 ядовитых химических соединений в результате работы автомобильного транспорта отравляет атмосферу всей планеты. Например, концентрация свинца (антидетонатор в автомобильном топливе) в скелете современного человека чуть ли не в 100 раз превышает ту, которая характерна для древних охотников. Между тем свинцовое отравление вызывает тяжелые формы психической деградации. Выброс углекислого газа (с 2-процентным ежегодным приростом!) в связи со сжиганием огромного количества органического топлива грозит превратить Землю в превосходный парник. Пропуская солнечный свет, накопившийся в атмосфере, CO₂ может не выпустить тепловое излучение Земли, и температура ее поверхности повысится, что в свою очередь приведет к таянию полярных льдов и грандиозному наводнению. Заметную лепту в порчу биосферы вносят авиация и космонавтика — наряду с распылением тысяч тонн сверхактивной «химической пакости», непрерывно прожигается озоновый слой атмосферы, единственная защита от действия ультрафиолетового солнечного излучения. Недавно обнаруженная гигантская дыра в озоновом слое над южным полушарием — воистину грозное «знамение небесное». Проблема проблем — радиация, в особенности последствия испытаний ядерного оружия, неисправностей реакторной защиты и неаккуратного захоронения отходов. Последствием четвертьвековых ядерных испытаний на поверхности и в атмосфере стало примерно 8-кратное увеличение радиационного фона. Но еще опасней прямые локальные явления — выпадение радиоактивных осадков над далекими от места взрыва областями, в результате чего уровень радиации подскакивает в несколько раз (или — упаси Господи! — в несколько тысяч раз) и может вести к болезням типа лейкемии и вообще к непредсказуемым мутагенным последствиям. Взрыв на 4-м блоке Чернобыльской атомной станции — крупнейшая техническая катастрофа в человеческой истории — стал образом глобального техногенного самоубийства.

Количество вредных факторов влияния на биосферу значительно больше, чем здесь перечислено, и важно, что многие из них действуют не локально, а в масштабах всей планеты. Большинство этих факторов практически нельзя свести к нулю, не затормозив производство.

Разумеется, интенсивное развитие производства ведет к быстрому использованию природных ресурсов. К началу 21-го века некоторые из них будут практически исчерпаны.

Продолжается демографический взрыв. Успешно преодолев рубеж 5 млрд., человечество ринулось на покорение следующей вершины — 6 млрд., которая может быть достигнута уже в 90-х годах. А удвоение современного населения произойдет, видимо, в первой трети 21-го века.

На фоне всех этих опасных тенденций совсем кошмарно выглядит скромная величина 250 тысяч долларов — примерно столько средств ежесекундно уходит в мире на вооружение. Средства массового уничтожения, использование которых, вероятней всего, привело бы к исчезновению всех высших форм жизни на Земле,— опаснейшее последствие деятельности цивилизаций класса В. Чтобы отправиться на тот свет, человеку достаточно небольшой пули, даже не обязательно со смещенным центром тяжести. Современная технологическая цивилизация услужливо предоставляет каждому, включая грудных младенцев, нечто поэффектней, скажем, бомбу, начиненную несколькими тоннами тринитротолуола, или щепотку порошка, которой можно отравить большой город, а не то и полгосударства...

Что же можно сказать о цивилизации класса С, способной справиться с такими нестандартными проблемами?

Мы видели, что в истории Земли изменение окружающей среды само по себе не является вредным или полезным. Экологическая (и даже социально-экологическая) нестабильность служит важнейшей предпосылкой развития. Во всяком случае, я не отношусь к числу тех, кто с той или иной долей серьезности утверждает, что истинный «золотой век» человечество упустило, покинув уютную экологическую нишу первобытных охотников. Существование в эволюционном тупике — не жизнь по человеческим меркам. Другой вопрос — темп, в котором мы воздействуем на окружающую среду. Он, разумеется, должен быть не слишком высоким, чтобы люди успевали адаптироваться, но и не слишком низким, чтобы не произошло полного торможения.

Цивилизацию класса С, которая способна спланировать и осуществить оптимальный темп собственного развития во взаимодействии с окружающей средой, можно назвать автоэволюционной. Смысл названия в том, что на данном уровне должно вестись интенсивное регулирование эволюционного процесса в масштабах всей планеты, тогда как на предыдущих уровнях А и В цивилизации занимаются этим делом лишь экстенсивно.

Суть дела не просто в реализации программы полностью сбалансированной экологии. Я не уверен, что решения, обладающие абсолютной стабильностью, существуют вообще. В резко нелинейной экологической системе, вероятно, всегда есть типы малых возмущений, которые со временем нарастают и даже ведут к ее разрушению. Дело в том, чтобы, не допуская преждевременного взрыва, вовремя перейти в состояние с иными базисными элементами. Возможно, мы действительно подошли к границе радикального изменения окружающей среды и вынуждены будем приступить к какой-то трансформации себя как вида и соответственно учиться преобразовывать социальные организмы в самых разных масштабах.

Хотя производство с мощной фильтрацией и замкнутыми циклами может заметно снизить темпы отравления воздуха, перестройка атмосферы вряд ли полностью прекратится. В какой-то степени и нам придется к ней приспосабливаться, используя биологические средства. Вряд ли осуществима идиллия, где человек, наслаждающийся интеллектуальным и материальным изобилием, сумеет еще и разгуливать среди девственных райских кущ с тем же составом воздушного бассейна, который был в библейские времена.

На первом этапе перехода в класс С нашей цивилизации, бесспорно, придется прибегнуть к некоторым самоограничениям, очиститься от слишком опасных наследственных болезней. Можно без особых потерь отказаться от производства уймы бессмысленных вещей и даже от всей системы сверхизбыточного потребления, всемерно усиливая интеллектуальное развитие. Роскошь не сводится к десятку личных автомобилей или излишку жилплощади. В социальном плане гораздо опасней иные формы роскоши — государственные границы, миллионные армии, многомиллиардные военные бюджеты, яростные схватки по поводу национального величия и символов веры.

Преодолев хотя бы в необходимой степени эти барьеры, можно ставить серьезнейшие биотехнические задачи. Никто не уверен в том, что наш вид действительно вершина эволюции. Изменившиеся экологические условия могут потребовать формирования более разумного вида с более высокой адаптивностью в быстропеременных условиях, улучшенным метаболизмом, дополнительными органами чувств и т. п. При этом вполне вероятно использование идей симбиоза биологических и искусственных микроэлектронных элементов. Разумеется, появление нового вида (или видов?) должно привести и к неизвестным пока типам социальных организмов.

В сущности, здесь мы сталкиваемся с практическим пределом сколь-нибудь обоснованной экстраполяции. Вряд ли мы можем смоделировать интересы и цели системы, которая поэлементно и в целом значительно сложнее нас, то есть находится на более высоком эволюционном витке. Не исключено, что сотворение лучшего искусственного вида на биологическом (биокибернетическом?) и социальном уровне и есть высшая цель Homo sapiens. Заведомо не очевидно, какую роль он сам стал бы играть в цивилизациях класса С, но вовсе не обязательно, чтобы в духе «Франкенштейна» Homo «supersariens» непременно разделался со своим создателем. Скорее всего, создатели преобразуются сами. Появление нового варианта цивилизации — вопрос ближайших одного-двух столетий. Некоторые моменты этой точки зрения мы обсудим в последней главе книги.

Ограничив себя в предсказаниях, мы, в общем, не можем дать оценку срока жизни развитой цивилизации. Опыт истории учит, что экологические кризисы с участием человека или без него в основном преодолимы. Уроки истории — не слишком надежный аргумент, но непреодолимость очередного кризиса свидетельствовала бы о крайней неизобретательности природы. Мы предположили, что за ускользание от кризиса будет заплачена предельно большая цена — наш вид и созданные им типы цивилизации породят нечто принципиально новое и сами уйдут на второй план. Но думается, что самоистребление или сознательное отступление на нижние этажи культуры и производства менее вероятны и ничем не привлекательны. Срок жизни цивилизации класса С, способных к самоперестройке, нельзя ограничить чем-то, кроме космологических факторов. Любой социально-экологический кризис в принципе сможет пресечь их существование, причем вряд ли такие кризисы будут встречаться на их пути реже, чем на нашем. Но опять-таки вспомним об опыте истории и т. п. ...

Проблема Контакта может стать для цивилизаций класса С чем-то гораздо более важным — единственным объединяющим началом, источником ощущения собственной целостности. И пусть они окажутся удачливей нас в решении этой проблемы.

ЕЩЕ НЕМНОГО О ЦИВИЛИЗАЦИЯХ

Классификация, введенная в предыдущем разделе, не является, скорее всего, универсальной. Она построена по признаку преодоления экологических кризисов за счет перехода от экстенсивной к интенсивной стратегии в области добычи пищи, в техносфере и, наконец, в биосфере в целом. Такой подход представляется удобным для ограниченного прогнозирования. Ясно, что естественный предел любых футурологических концепций лежит не далее ближайшей смены уровня системной сложности человека и социальных организмов. Более далекий прогноз отнюдь не исключен, но уровень его достоверности, разумеется, резко падает. Цивилизации класса С могут отыскать и недоступные нашему воображению пути в будущее.
Возможны и иные по-своему удобные приемы классификации. Например, уровень цивилизации как космического фактора можно оценивать по размеру области уверенно освоенного пространства. Начальный уровень выберем в масштабе планеты, следующая характерная единица — расстояние до центрального светила, потом — размер планетной системы, среднее межзвездное расстояние, расстояние до центра Галактики и т. д. Таким методом допустимо оценивать цивилизацию по способности к транспортному или сигнальному Контакту. Схема отражает определенную гипотезу об эволюции транспортных и сигнальных средств. Скажем, заведомо ясно, что цивилизация, осуществляющая полеты в масштабах всей Галактики,— великий долгожитель.

Другой параметр, которым можно характеризовать цивилизацию,— энерговооруженность. На этой основе простую и часто обсуждаемую схему предложил советский астрофизик Н. С. Кардашев. Цивилизации, освоившие энергопроизводство планетарного масштаба, он отнес к I типу, в масштабе звезды — ко II, а галактики — к III типу.

Эта схема приятна уже в том отношении, что земная цивилизация стоит на пороге включения в нее. Реальная суммарная мощность энергетики составляет сейчас около 10¹³ Вт, что всего на 4 порядка ниже мощности, перехватываемой Землей от Солнца  (~ 2^.10¹⁷ Вт), и лишь на порядок отстает от средней мощности, выделенной за счет внутренних источников нашей планеты (~1,7^.10¹⁴ Вт). Отсюда, кстати, неплохо усматривается общая оценка надвигающегося экологического кризиса. 100-кратное увеличение мощности энергетических установок привело бы к увеличению потока до 10 Вт/м² и перегреву атмосферы на несколько градусов. Скорее всего, уже 10-кратное увеличение мощности является пределом, когда нужно решать проблему отвода излишнего тепла в космическое пространство. Ясно также, что при сохранении нынешнего уровня производства энергии на душу населения (около 2000 Вт/чел.) — энергии, практически целиком рассеиваемой в приповерхностном слое планеты,— рост населения имеет довольно ясный предел 40 — 50 млрд. человек.

Итак, по схеме Кардашева земная цивилизация близка к I типу. Видимо, только цивилизации II типа, умеющие «зажигать звезды», то есть производить мощности порядка 10²⁵ — 10²⁷ Вт могут рассчитывать на уверенный Контакт в масштабах Галактики — их деятельность, казалось бы, непременно будет замечена чьими-то астрономами. Сооружение объекта с такой колоссальной энергоемкостью по простым оценкам требует впечатляющих сроков в миллионы лет. Так что гипотеза о переходе цивилизации во II тип содержит в себе предположение о ее завидном долгожительстве.

III тип цивилизаций, владеющих мощностями уровня 10³⁶—10³⁷ Вт и способных в силу этого осуществлять межгалактический Контакт, должен в свою очередь иметь какие-то космологические сроки жизни в несколько миллиардов лет.

Наряду с транспортной и энергетической классификацией можно использовать и технологическую, скажем, по максимальному размеру создаваемых конструкций или еще удобней — по безразмерному отношению максимальных и минимальных размеров искусственных объектов. Это отношение на уровне первобытных людей заключалось в узком интервале 10—100. Цивилизации древности довели его до 10⁴—10⁵, сейчас оно, видимо, доходит до 10¹⁰. Можно полагать, что будущий прогресс в миниатюризации и в монтаже гигантских космических конструкций в условиях невесомости даст числа типа 10¹² и большие.

Самое важное — уметь использовать все методы оценки совместно. Прогресс в энергетике, транспорте и технологии взаимосвязан. Нельзя, например, рассчитывать на создание искусственной звезды, не имея мощных космических кораблей и не владея приемами монтажа миллионов сверхпрочных блоков.

Однако прогноз по параметрам типа размеров системы или ее мощности содержит и немало скользких мест. Мы всегда рискуем проскочить мимо качественно новых ситуаций — в первую очередь потому, что не можем предсказать новые конкретные открытия, влияющие на дальнейшее решение проблемы. Некоторые опасности такого рода мы обсудим в следующей главе.

СКОЛЬКО ИХ?

Как видно, все предыдущие оценки числа возможных партнеров по Контакту страдают огромной неопределенностью. В какой же степени они важны и что зависит от среднего числа предполагаемых цивилизаций?

Ответ прост: мы хотим понять будущую стратегию поиска.

Число цивилизаций, отнесенное к объему Галактики, дает их среднюю концентрацию, а по ней можно оценить и среднее расстояние между ними. Результаты приведены в таблице:

Предполагаемое число цивилизаций    10         10³        10⁶      10⁹
Среднее расстояние в парсеках         3000       640     64       6,4
и в световых годах                           9,7^.10³     2^.10³   200      20

Выводы предыдущих разделов близки к первой колонке Таблицы — скорее всего геоподобных цивилизаций порядка 10 и радиус их поиска порядка масштабов всей Галактики.

Оценка в 1 миллион цивилизаций, конечно, сокращает радиус поиска, но я не уверен, что реальная дистанция действительно уменьшается раз в 50, а мощности сигналов соответственно в 2500 раз.

Дело в том, что общая концентрация звезд повышается к центру Галактики, и оценки, основанные на равномерном распределении гипотетических цивилизаций по всему ее объему, вероятно, сглаживают наши будущие трудности. Не исключено, что самые развитые цивилизации будут сконцентрированы вблизи звезд второго поколения в наиболее старых областях Галактики — в шаровых скоплениях, в промежуточной составляющей. Во всяком случае, с нашего Солнечного захолустья, скорее всего, придется вести поиск на расстояниях порядка радиуса «орбиты Солнца», то есть 10000 пс.

Разумеется, нам может несказанно повезти, и ближайшая цивилизация окажется в пределах, скажем, 100 световых лет. Но сверхвезение — особая статья для любой стратегии, выходящая за ее рамки.

Поэтому, как ни удивительно, зону поиска придется, скорее всего, измерять тысячами парсеков независимо от нашего «пессимизма» (10—10³) или «оптимизма» (10⁶—10⁹).

Сильная неопределенность оценок имеет вполне естественные причины. В какой-то степени мы пытались определить вероятность успеха в поиске «неизвестно чего», и не столь уж многое зависит от результата — велика она оказалась или мала. Это демонстрирует слабость средств, с которыми мы пока решаем проблему. Но первые шаги в любом случае важны, в них, по крайней мере, кристаллизуется то, что предстоит сделать.

ВЦ, которые мы собираемся наблюдать во Вселенной, выводят науку на новый виток в общей теории эволюции, заставляют пристальней вглядеться в происхождение и перспективы земных биосоциальных структур. Теперь уже важно не ограничиваться констатацией земных эволюционных цепочек, но и искать причины, по которым именно они реализовались на нашей планете, разыгрывать варианты, которые могли бы возобладать при тех или иных изменениях стартовых условий. В этом направлении предстоит огромная теоретическая и экспериментальная работа, и в результате мы сможем как минимум изменить взгляд на собственную цивилизацию, а по большому счету — развить вполне реалистический подход к получению биосоциального спектра Вселенной.