Издательский дом ООО "Гейм Лэнд"ЖУРНАЛ ХАКЕР #97, ЯНВАРЬ 2007 г.

Похороны XXI

Юрий Свидиненко

Хакер, номер #097, стр. 050

(metamorph@yandex.ru)

Апокалипсические картины будущего, нарисованные учеными

Обычно не знаешь, что принесет с собой завтра. А может, и не надо? Иногда бывает вредно знать будущее, да и неприятно, особенно если там случается что-то плохое. Но есть такие моменты, когда правду о будущем знать просто необходимо. Особенно, если эта правда связана с дальнейшим развитием цивилизации. В этой статье я расскажу о части той неприятной правды, которой нам, людям, необходимо располагать для того, чтобы выжить в будущем.

Страшные сказки

Человечество любит хоронить себя. Это модно, интересно и, что самое главное, дает поводы задуматься о бренности бытия и заодно заново переоценить все прелести жизни. Вспомни, какие чувства у тебя были после просмотра фильма «Послезавтра»? Вряд ли ты думал, что именно такое может однажды произойти с нами всеми. Хотя наверняка ты знал, что такое глобальное потепление и что его пока никак не остановить.

Раньше, лет двести назад, когда в каждой церкви жил Бог, а ночью приходил сатана и собирал души, не было хуже участи для человечества, чем Страшный Суд. Теперь же черт существует исключительно в виде ругательства, да и то не самого крепкого, а Страшный Суд покажется наилучшим выходом из всех опасностей, поджидающих человечество на скользкой дороге будущего.

Щекотание нервов в похоронных темах, которыми пичкают фильмы, книги и компьютерные игры, веселит только тогда, когда все заканчивается хорошо. Плохих концовок никто не любит, и поэтому, посмотрев то же «Послезавтра», ты преисполняешься оптимизмом, не представляя, что, может быть, через каких-то пятьдесят лет наши дети на собственной шкуре ощутят глобальное потепление. Или падение астероида. Или еще что-то похуже.

Раньше все козни исходили от дьявола и в трудной ситуации проще всего было сотворить крест и жить спокойно дальше, ожидая неизбежного Армагеддона и Страшного Суда. Теперь же сами орудия защиты от козней природы и космоса норовят укусить людей. Но обо всем по порядку.

Природа наступает

Не зря наши предки поклонялись природе и боялись ее. Эти страхи, отчасти усиленные наукой, остались и по сей день. Это несложно объяснить – древние люди не знали, что такое метеориты, и только поэтому их не боялись. Зато боялись безвредного грома и сверканий молнии. Однако с приходом Галилея и его последователей люди узнали, что в космосе есть большие каменюки, которые если упадут на нашу планету, то будет плохо. Настолько плохо, что динозавры от этих каменюк уже вымерли. Конечно, теория вероятности говорит в нашу пользу: как можно бояться события, случающегося раз в несколько тысяч лет? Тем не менее, небесного расписания никто точно не знает.

Или глобальное потепление – без науки мы бы никогда о нем не узнали (до начала нехилого затопления, естественно). Теперь же благодаря климатологам нам ясно, что мир будущего будет отличаться. По прогнозам ученых, уже в ближайшие годы уровень мирового океана поднимется на 1,5 метра. Но это сегодняшний прогноз. А что будет, если процесс таяния ледников пойдет лавинообразно? Наихудший сценарий для нас может свестись к повышению уровня мирового океана на 100 метров. Подобную картину очень трудно представить в реальности. Поэтому, чтобы можно было оценить последствия возможной катастрофы, учеными был проведен расчет на топографической карте земной поверхности. Самое печальное, что наиболее сильно в таком случае, как ни парадоксально, пострадает территория России.

Почти вся Западно-Сибирская равнина скроется под водой. Черное, Каспийское и Аральское моря соединятся и разольются. Будут залиты самые плодородные земли Кубани и Ставрополья. Под водой окажется и вторая столица - Санкт-Петербург.

Другие страны также не останутся не тронутыми. Так, например, будут затоплены почти все плодородные земли Китая. Такие государства, как Бангладеш, Нидерланды, Дания, прекратят свое существование, став подводными царствами. При этом сама береговая линия Западной, Северной и Южной Европы изменится незначительно. Множество островов Карибского бассейна и Индонезии также окажутся под водой. Территория Австралии разделится почти пополам своеобразным заливом, напоминающим по форме эллипс. В Южной Америке будет затоплена вся дельта реки Амазонки, со всеми ее лесами. Лишится плодородных полей, плантаций и своей столицы Аргентина. В Северной Америке последствия тоже будут, но в меньшей степени.

Пострадают в основном южные штаты США. В частности, будет полностью затоплен курортный полуостров Флорида. Меньше всех же достанется Африканскому континенту и Антарктиде, которые практически ничего из своих земель не потеряют.

Как ты знаешь из фильма «Послезавтра», глобальное потепление вовсе не означает потепление, равномерное во времени и в пространстве. Такое потепление происходит только, если усреднить температуру по всем географическим локациям и всем сезонам. Так, например, в какой-либо местности может увеличиться средняя летняя температура и уменьшиться средняя зимняя, то есть климат станет более континентальным.

Согласно одной из гипотез, как раз проиллюстрированной в фильме, глобальное потепление приведет к остановке или серьезному ослаблению Гольфстрима. Это вызовет существенное падение средней температуры в Европе (при этом в других регионах температура повысится, но не обязательно во всех), так как Гольфстрим прогревает континент за счет приноса теплой воды из тропиков.

Естественно, за 3 дня холода не упадут на нас «вдруг», а процесс этот, видимо, растянется на несколько лет, что в геологическом отношении является довольно быстрым изменением.

Думаю, тебе не надо объяснять, что мы не будем сидеть сложа руки. Кое-что против потепления мы можем сделать уже сегодня. И это не только ограничение выбросов СО2 по Киотскому протоколу, но и активное вмешательство в глобальный климат планеты.

Так, ученые-астрономы из Университета Аризоны предложили экзотический способ борьбы с глобальным потеплением — разворачивание гигантского космического зонтика.

Реализация этого плана заняла бы 25 лет и обошлась бы в $100 миллиардов за каждый год работы такой «противопотеплительной» системы. Но, с другой стороны, потери мировой экономики из-за неблагоприятных эффектов глобального потепления с настоящего времени по 2050 год (при условии, что никакие меры не будут приняты) составят $7 триллионов, это не говоря уже о том, что могут пострадать люди и даже некоторые города.

Ученые предлагают просто затенить Землю при помощи 20 триллионов спутников весом 1 грамм и диаметром примерно 0,6 метра (как серебристый воздушный шарик), которые будут выведены на высоту порядка 1,5 миллиона километров в точку Лагранжа L1. Они сформируют облако цилиндрической формы с осью, лежащей на линии «Солнце — Земля». Диаметр облака составит около 7 тысяч километров, а длина — примерно 14 тысяч километров. Свет Солнца, проходящий сквозь облако, будет частично отклоняться в сторону, так что освещенность земной поверхности упадет на пару процентов, чего должно хватить для компенсации глобального потепления. Проект настолько популярен среди американских ученых, что удостоился слушания в Национальной академии наук США (PNAS).

Другой способ защиты от глобального потепления - постройка из подходящей пластмассы вогнутой (рассеивающей) линзы Френеля (с поперечником в 1 тысячу километров, но толщиной только несколько миллиметров) и помещение ее в точке Лагранжа L1 между Землей и Солнцем. Для поддержания формы Мегалинзу нужно будет вращать. Этот проект обойдется всего в $20 миллиардов. Эта линза немного (всего на 0,5-1%) уменьшила бы количество солнечного света, доходящего до нашей планеты, и охладила бы нас достаточно для того, чтобы возместить растущие выбросы парниковых газов земной промышленностью.

Еще одну не менее страшную опасность можно ожидать от Солнца. Наша любимая звезда, благодаря которой все мы существуем, может иногда устраивать «праздники» и «фейерверки», которые в состоянии обернуться глобальным катаклизмом. Периодические взрывы на Солнце и так вызывают помехи в радиоэлектронной аппаратуре связи и постоянно досаждают космонавтам, которые получают большие дозы радиации. Самое неприятное, что последствия от, на первый взгляд, невинного солнечного протуберанца могут быть катастрофическими.

Последняя рекордная по мощности вспышка на Солнце была отмечена 4 ноября 2003 года. Непосредственно измерить ее мощность не удалось — датчики орбитальных телескопов зашкалили на 11 минут, не выдержав такой интенсивности. А позднее на основании косвенных данных она была классифицирована как вспышка Х28, однако многие ученые заявляли, что речь идет о вспышке класса Х40 или даже более мощной. После изучения собранной информации исследователи все-таки пришли к выводу, что речь скорее всего идет о вспышке класса Х40. Для того чтобы ты мог представить себе, сколько это в цифрах: энергия, высвободившаяся во вспышке Х40, соответствует примерно 10 тысячам миллиардов баррелей нефти, что достаточно для снабжения всего человечества энергией в течение 340 тысяч лет при сохранении текущего уровня ее потребления.

Происходящие в последние годы процессы на Солнце вызывают растущее беспокойство среди ученых, так как совершенно непонятно, почему вспышки такой мощности стали наблюдаться даже в годы относительного минимума солнечной активности.

Известный голландский астрофизик, Нобелевский лауреат доктор Ван дер Меер заявил даже, что до взрыва Солнца осталось лет 6 (но мы-то знаем, что курят голландцы, поэтому переживать пока рано).

В последние годы внимание ученых привлекает также растущая яркость Солнца, которую трудно объяснить, исходя из текущих моделей светила.

Вспышка 4 ноября 2003 года произошла на самом краю солнечного диска, и основной удар пришелся не на Землю. Однако везение не может длиться вечно и в любой момент Земля может подвергнуться сокрушительному удару космической стихии. В этом случае вероятные новые всплески солнечной активности могут привести к мощным геомагнитным бурям на Земле. И, как следствие, возможен временный выход из строя практически всего радиокоммуникационного оборудования и электроники. Описывать возможные при этом перспективы дальнейшей жизни не буду – сам понимаешь, что такое сегодня человечеству остаться без связи, компьютеров и электроники буквально за несколько минут.

Самое интересное, что от этой опасности пока нет никакой защиты. Во-первых, неизвестно, когда произойдет солнечная вспышка, а во-вторых, от нее никак не укрыть нашу Землю. Разве что в далеком будущем появится какая-то возможность экранировать всю планету от электромагнитных полей целиком.

Проще дело обстоит с небесными каменюками. 99% из них картографированы и их орбиты рассчитаны на много лет вперед. Благодаря развитию технологий и увеличенному правительством США финансированию астрономам удалось усовершенствовать методы наблюдения до такой степени, что на сегодняшний день фиксируется около 1200 астероидов из числа тех, которые проходят вблизи Земли и имеют диаметр около 1 километра. А к 2008 году астрономы будут видеть их все. А на то, чтобы высчитать, опасен ли тот или иной астероид для Земли, требуется несколько дней.

Но все же опасность есть, так как Земля уже пережила несколько крупных «попаданий» в нее небесных тел. После одного из них вымерли динозавры. Еще одно человечество испытало совсем недавно – Тунгусский метеорит, который, как было установлено позже, оказался большой кометой. Если бы Тунгусский метеорит попал в какой-либо город, то, скорее всего, на карте его пришлось бы закрашивать. Так что, несмотря на то что падения особо крупных небесных тел на Землю - редкость, последствия от такой «редкости» могут унести жизни многих людей.

Как же защититься от этой опасности? Кроме «астероидного патруля», ученые придумывают разные сценарии отклонения опасных объектов от их орбиты. Но сработают ли варианты «спасения мира», представленные в таких фильмах, как Armageddon и Deep Impact, неизвестно, потому как полностью проверить их на практике, по понятным причинам, невозможно.

Но помимо ядерного удара ученые имеют другие разработки на случай астероидной угрозы, многие из которых вообще неизвестны широкой общественности. Так, например, предлагается присоединить к астероиду гигантский солнечный парус, который изменит его траекторию, или уничтожить астероид при помощи гигантского параболического зеркала, концентрирующего лучи Солнца. Но в настоящее время и в ближайшие несколько лет человечество не способно реально предотвратить столкновение.

Зато в будущем планируется осуществить еще один действительно сумасшедший проект, который может защитить нас от «космических убийц». Инженеры из американской компании SpaceWorks Engineering (SEI) предложили следующую идею: рой роботов, подлетая к астероиду, всверливается в него, сдвигая с опасной для нашей планеты траектории. Предварительную работу над проектом они уже закончили, получив под это дело грант от Института перспективных концепций Аэрокосмического агентства США.

Так вот роботы, над которыми работают в SEI, представляют собой космические корабли и называются MADMEN (Modular Asteroid Deflection Mission Ejector Node), причем эта аббревиатура дословно переводится как «сумасшедшие».

MADMEN — это корабль весом в 1 тонну и высотой 11 метров. В космос его выводит ракета-носитель, которая потом отделяется, а робот самостоятельно садится на поверхность объекта. Там он начинает сверлить скалу и, забурившись, благодаря ядерной установке и используя электромагнитное ускорение, начинает медленно, но верно толкать астероид с частотой 1 толчок в минуту или около того. Понятно, что какими бы сильными эти толчки ни были, одного такого робота мало, поэтому пихать объект в заданном направлении должно сразу несколько кораблей. Это означает, что автономные машины должны сотрудничать друг с другом, координируя свои действия.

Более того, «Сумасшедшие» должны высадиться по всей поверхности астероида со всех его сторон, поскольку объект летит не как самолет, а кувырком. На вопрос, сколько роботов потребуется для выполнения поставленной задачи, однозначного ответа нет и быть не может. Возможно, понадобится несколько тысяч, а может быть — не больше четырех. Все зависит от времени до предполагаемого столкновения, размера астероида и тому подобного.

Конечно, этот проект, несмотря на «сумасшедшее» название модулей, более чем здравый, но для его реализации требуется совершенствование аэрокосмических технологий.

Жаль только, что для защиты от солнечных взрывов толком никто ничего не придумал, и для адекватного противостояния им требуется немыслимое развитие науки и технологии.

Технохаракири

Как ни странно, но наука, призванная служить нам защитой от разрушительных сил природы, может оказаться надгробным камнем цивилизации. И угроза исходит не от мирного атома или глобальной войны, а от самых современных и модных технологий, стихийное развитие которых может привести к серьезным последствиям. Эти новые отрасли в науке – нанотехнологии, биотехнологии и генетика и физика частиц.

Среди этих страстей самая реальная и страшная угроза – неконтролируемое развитие нанотехнологий. Нанотехнологии обещают всем нам не только безоблачное будущее, но и эру тотального контроля над организмом и физической перестройки человека. Но если нанороботам вдруг захочется разобрать все вокруг на молекулы, собирая из них попутно свои копии, то уже через 2 года от планеты Земля останется только большой рой нанороботов.

Основная опасность в таком случае исходит от нанороботов-репликаторов. Самореплицирующийся робот - это такая структура, которая может производить собственные копии. В будущем, видимо, от репликаторов никуда не денешься – без них молекулярное производство ограничится только микроскопическими продуктами.

Фундаментом концепции самореплицирующихся роботов является теория фон Неймана, разработанная им еще в 1940 году. Природа использует машины-репликаторы повсеместно – как в клеточной машинерии, так и при репликации живых организмов. Не мне тебе рассказывать, что компьютерные вирусы и есть первые способные к репликации структуры. Поэтому нет причин полагать, что самовоспроизводящиеся структуры создать невозможно.

Для того чтобы понять, как репликаторы могут из нескольких роботов микронных размеров превратиться в орбитальные комплексы, необходимо обратиться к простой математике. По модели фон Неймана можно сделать ряд интересных выводов о самореплицирующихся структурах. Если представить себе подобный репликатор как «конструктор», то при изготовлении третьего репликатора двумя другими репликаторами процесс репликации будет вдвое быстрее. Далее, увеличивая количество репликаторов и специализируя их, получим сложную систему, репликация которой будет осуществляться гораздо быстрее, чем в системе из обычных репликаторов.

Эрик Дрекслер в «Машинах Создания» описал систему репликаторов, вышедшую из-под контроля. Он назвал эту техногенную катастрофу «серой слизью». Представьте себе, что алмазоидные нанороботы из-за ошибки в программе разбирают все вокруг себя на атомы, из которых они тут же собирают собственные копии.

«Серой слизи» испугался даже сам принц Чарльз. После нашумевшего технотриллера «Жертва» Майкла Крайтона, где подробно описан такой сценарий развития событий, он даже попытался наложить вето на развитие нанотехнологий в Великобритании. Из-за этого страна в последние годы заметно отстала в этом плане от США, Китая, Японии и Европы.

За рубежом NASA совместно с несколькими исследовательскими лабораториями провело исследования, которые показали, что репликатор можно построить! При этом он будет не сложнее, чем процессор Pentium IV! Но та же команда доказала, что построить систему репликаторов, разрушающих все на своем пути, достаточно трудно – ее надо специально спроектировать. По ошибке никакая репликативная система не сможет привести к катастрофе - чтобы переработать все живое на Земле в серую массу, нужен злой гений, который запрограммирует нанороботов именно на это.

Другой аспект высоких технологий – быстрыми темпами развивающиеся сегодня генная инженерия и биотехнологии.

Уже сейчас есть живые организмы, созданные искусственно. Эта так называемая «жизнь 2.0» находится пока только в пробирках, но никто не может утверждать наверняка, что когда-нибудь игры генетиков не вызовут непоправимые мутации в человеческом генофонде.

Ученые уже могут выращивать бактерии кишечной палочки, сверкающие, как новогодняя елка, а другие, биологи, и вовсе наделили эту бактерию элементарной цифровой бинарной памятью. Они соединили в бактерии 2 новых гена, активирующихся в противофазе. В зависимости от химических компонентов на входе эти бактерии «переключаются» между двумя устойчивыми состояниями, словно триггер на транзисторах.

Правда, пока ни та, ни другая работа ни на шаг не приблизила ученых к созданию, допустим, светящейся бактерии кишечной палочки, которую можно было бы по желанию включать и выключать, как лампочку. Поэтому генетики и молекулярные биологи активно трудятся над созданием механизма, инфраструктуры или, если угодно, науки, которая позволила бы систематизировать такие работы. Тогда уже можно будет проектировать живые системы, которые ведут себя предсказуемым (и заказанным по желанию) образом и используют взаимозаменяемые детали из стандартного набора кирпичиков жизни.

Физики-ядерщики уже обрадовали нас в начале прошлого века радиоактивными элементами и позднее атомной энергией. Сегодня же идет речь об овладении субатомными энергиями и, как ни странно, связанными с ними звездными мощностями, которыми располагают черные дыры.

Для ученых не секрет, что в Европе строится Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider - LHC) или Большой адронный ускоритель на встречных пучках - амбициознейший проект по созданию гигантского ускорителя частиц, с помощью которого будут проводиться фундаментальные эксперименты, связанные со сверхпроводимостью, высокими энергиями и пр. Достроить монстра обещают к 2008 году, и к этому же году некоторые отдельные ученые приурочили конец света.

В LHC будет осуществляться разгон частиц до сверхвысоких скоростей и, соответственно, сверхвысоких энергий столкновений. Создавая такие условия и изучая происходящие при них процессы, ученые надеются получить сведения о фундаментальных законах физики частиц. Строительство Большого адронного коллайдера - международное предприятие, в котором принимает участие и Российская Федерация.

Строящийся на границе Франции и Швейцарии, к востоку от Женевы, у подножья Юрских гор, Большой адронный коллайдер будет представлять собой кольцевой ускоритель заряженных частиц на встречных пучках с кольцом длиной 26,65 км. Как гласит уведомление на сайте проекта LHC, «все указывает на то, что при энергиях в районе 1 ТэВ (тераэлектронвольт) речь идет о новой физике, и именно там скрываются ответы на некоторые самые фундаментальные вопросы нашего времени».

Все колоссальные энергии LHC вполне подходят для проведения одного исключительной важности эксперимента. Речь идет о подтверждении теории, согласно которой при тераэлектронвольтных энергиях и в условиях соответствующей гравитации происходит образование черных дыр.

Так вот касательно вопроса их опасности: упомянутый в предыдущей статье Стивен Хокинг, автор чуть ли ни всех ныне существующих концепций черных дыр, сделал ключевое для понимания физики этих объектов открытие - черные дыры неизбежно испаряются со временем. Даже самые крупные из них, медленно, за миллиарды лет. А вот мелкие исчезают моментально, за 10-17 секунд, и, соответственно, у них просто нет времени на то, чтобы втянуть в себя хоть сколько-нибудь существенный объем материи. Зато, испаряясь, они оставят после себя некое излучение, которое можно будет обнаружить с помощью сверхчувствительной аппаратуры LHC.

Короче говоря, ожидается, что черные дыры в LHC будут возникать приблизительно каждую секунду, исчезая, как уже сказано, за такие короткие сроки, что никакой опасности представлять не будут даже в теории.

Но все же некоторые отдельные ученые уверены, что с помощью LHC можно не только уничтожить Землю, но и сколлапсировать всю солнечную систему! В любом случае мы об этом узнаем только через 2 года, когда в конце 2008-го LHC выйдет на номинальную мощность.

Жестокое далеко

Описанные учеными прогнозы на будущее в целом довольно пессимистичны. Если природа не сплетет нам яркий венок на могилу цивилизации астероидом или всемирным потопом, то мы сами ей в этом поможем – владение все более возрастающими мощностями и глубокими знаниями в один прекрасный день может обернуться фиаско.

Но если с технологиями дело обстоит просто – нужно просто перестать развивать науку, то от подарка судьбы в виде солнечного взрыва и поднятия уровня океанов не убежишь. А чтоб эффективней защищаться от природы, нам придется пользоваться наукой и технологиями, которые тоже не лыком шиты и в удобный момент могут надавать по зубам.

Если же еще представить себе развитие искусственного интеллекта или же явление к нам высокоразвитых космических цивилизаций, то картина вырисовывается совсем веселенькая. Впору изобретать машину времени и лететь назад, к предкам – к сатане с рогами и Страшному Суду, который, по сути дела, не такой страшный, как все открытые наукой и технологиями опасности нашего времени.

Но все же попытки взорвать астероиды предпринимаются. И одна из них – космическая миссия Deep Impact, ударник которой 4 июля 2005 года врезался в комету Tempel I на скорости 37 тысяч километров в час. Правда, ученые не ставили себе задачу отклонить его от орбиты – им необходимо было узнать химический состав этого небесного тела. NASA уже доказало возможность посадки корабля на астероид, когда аппарат NEAR мягко приземлился на космическую скалу с названием Эрос (Eros). И европейский корабль Rosetta должен в ноябре 2014 года высадить спускаемый модуль на комету Чурюмова-Герасименко. Так что если взять что-то помощнее, например термоядерную бомбу, и этим шандарахнуть по астероиду, то, может, и получится вовремя отклонить «космического убийцу».

Недавно группа ученых из Второго шанхайского медицинского университета сотворила более ста гибридных эмбрионов, соединив клетки человеческой кожи с яйцеклетками кроликов. Гибридам в течение нескольких дней позволили развиваться в лабораторных блюдцах, а потом уничтожили, чтобы получить из них эмбриональные стволовые клетки — законодательство Китая не позволяет выращивать эмбрионов для опытов больше 14 дней.

Кроличьи (коровьи и прочие) яйцеклетки с человеческими ядрами – это всего лишь эксперимент. Отчасти работы с такими химерами вызваны желанием избежать экспериментов на чисто человеческом материале, но в обычном человеческом восприятии это выглядит еще более аморальным. Возможно, когда-нибудь кто-нибудь и попытается имплантировать такую яйцеклетку в матку (скорее всего, все-таки животного), нарушив писаные законы и моральные нормы.

Идее контакта с внеземными цивилизациями посвящено множество книг и фильмов. Однако, что ждет человечество при встрече с иным разумом, неизвестно. Известно только одно – если к нам пожалуют инопланетные гости, то мощь их технологий и науки будет в несколько раз превышать нашу. Преодолеть межзвездные пространства можно только с помощью высокоразвитой технологии, науки и социального устройства, а это значит, что инопланетяне, которые смогут к нам прилететь, будут выше человечества по развитию на голову, если не на две. Поэтому было бы лучше нам первыми выйти в глубокий космос.

Недавно программой SETI на частоте 1420 был пойман сигнал SHGb02+14a, который является самым странным на сегодняшний день «голосом космоса». Вполне возможно, что это внеземная передача, но пока поймать сигнал вновь ученым не удается. Как говорит координатор проекта SETI, если инопланетяне посылают осмысленные сигналы в космос, то это будет ясно в течение следующих 20-ти лет. За это время ученые просканируют и расшифруют практически все сильные космические сигналы.

Содержание
ttfb: 8.0499649047852 ms