Переживут ли наши потомки разрушение Вселенной?
Через миллиарды лет Вселенная перестанет существовать. Но есть и хорошая новость: у нас много времени, чтобы к этому подготовиться и, возможно, даже выяснить, как обмануть космическую смерть. Вот несколько возможных способов, с помощью которых наши потомки могли бы пережить космологический апокалипсис. И, если вы там, в будущем, это читаете, не благодарите.
Вселенная, подобно организмам, ее населяющим, смертная сущность. Рожденная в Большом Взрыве, она однажды встретит свою судьбу в подобном катаклизме, будь то Большое Сжатие или Большой Отскок, ну или классическая тепловая смерть, вечный и глубокий хлад. В любом случае жизнь будет обречена.
Если, конечно, наши талантливые потомки не обнаружат способ обойти ограничения космоса — или, если точнее, изменить правила космологической игры.
В подвале Вселенной
Наши прапраправнуки, в далеком будущем, могут покинуть нашу текущую Вселенную, мигрировав в естественный или искусственно созданный «подвал Вселенной». Цивилизация будущего могла бы связать новую вселенную со старой с помощью червоточины и использовать ее в качестве жилого пространства, для вычислений — или побега из старого, разваливающегося мира.
Физик-теоретик Ли Смолин из Института Периметра и стэнфордский струнный теоретик Леонард Сасскинд полагают, что вселенные порождают другие вселенные в ходе естественного эволюционного процесса, известного как космологический естественный отбор (cosmological natural selection, КЕО). Они допускают, что космос не случайно оказался идеальным для развития и процветания разумной жизни — наша вселенная сложилась таким образом.
Смолин предполагает, что детские вселенные воспроизводятся через черные дыры, и наша Вселенная является не чем иным, как именно таким генератором черных дыр. Создание детских вселенных с помощью черных дыр, таким образом, является «полезной функцией» вселенной. Аналогичным образом, теория Сасскинда подключает черные дыры, но он добавляет природу «инфляции», силы, которая приводит к быстрому расширению вселенной в самом начале.
Учитывая, что вселенные могут естественным образом выливаться из сингулярностей черных дыр, некоторые теоретики допускают, что можно создать собственную вселенную «в подвале». Процесс искусственного создания вселенных впервые предложили физики-теоретики Эдвард Фахри и Алан Гут в 1987 году. Малкольм Браун так описал их предложение в New York Times:
«Гут уподобляет вселенную, в которой мы живем, двумерной поверхности сферы, которая, благодаря своему внушительному размеру, кажется нам почти идеально плоской. Существуют обстоятельства, говорит он, при которых на этой поверхности может развиться «аневризма», область пространства и времени, которые набухают подобно опухоли, постепенно перерастая в новую вселенную».
Гипотетическому наблюдателю внутри опухоли условия будут напоминать те, что были во время Большого Взрыва, из которого, похоже, выросла наша собственная Вселенная. Но для наблюдателей в нашей собственной вселенной, говорит доктор Гут, эта аневризма будет похожа на черную дыру — сверхмассивный объект, мощную гравитацию которого не может преодолеть даже свет. Через некоторое время черная дыра испарится, не оставив ни следа, ни намека от места, в котором родилась новая вселенная.
Как только опухоль отделится от родной вселенной, новая вселенная будет существовать в совершенно отдельном пространственно-временном континууме. Любая связь между двумя вселенными будет невозможна.
В статье в NYT Гут отмечал следующее: «Такое достижение, очевидно, далеко за пределами возможностей наших технологий, но некоторые продвинутые цивилизации в далеком будущем могли бы… что ж, об этом мы никогда не узнаем. Мы знаем только, что наша вселенная могла начаться в чьем-то подвале».
В 2000 году философ Ник Бостром и космолог Милан Чиркович изложили в работе, что продвинутая цивилизация могла бы не только использовать этот тип вселенской инженерии — но и могла бы напрямую передавать информацию в свою младенческую вселенную. Эта информация могла бы включать и загруженное создание, тем самым представляя дразнящие возможности для бессмертия.
Превосходство
И если вы не думаете, что я схожу с ума, а начинаете мне понемногу верить, вам не покажется бредом и то, что мы могли бы послать свой разум сквозь черную дыру — предварительно загрузив его на компьютер.
Пятнадцать лет назад физик Сет Ллойд заявил, что черные дыры являются самыми плотными и наиболее эффективными вычислительными устройствами, которые могли бы существовать в нашей Вселенной. Его «окончательный ноутбук» включает килограмм сжатого вещества, усохшего до размеров совершенно незначительной черной дыры. Благодаря излучению Хокинга, этот вычислительный движок смог бы проработать всего долю секунды (10^-19 секунд, если точно), но за это время произвел бы 10^32 операций на 10^16 битах.
Вооружившись этой идеей и тем, что напророчили Смолин и Сасскинд, футуролог и системный теоретик Джон Смарт додумал возможность существования зачаточных вселенных, искусственных или природных, в рамках парадокса Ферми — вопроса о том, почему мы до сих пор не встретили следов внеземных цивилизаций, которых в космосе должно быть пруд пруди. Он говорит, что можно допустить, что вся развитая внеземная жизнь отказалась от своей родной вселенной в пользу чего-то более интересного в Великом За. Смарт называет это гипотезой Превосходства.
«Чем больше мы изучаем историю Вселенной, тем больше становится похоже, что каждый крупный переход, от галактик к планетам с жизнью, эукариотам, прокариотам, людям, городам, а теперь и к разумным компьютерам, происходит в процессе, который я называю STEM-компрессией производства информации», — рассказал Смарт ресурсу io9.
Под «STEM-компрессией» Смарт имеет в виду процесс, в ходе которого в каждой новой системе почти всегда одновременно более плотные и эффективные пользователи пространства (S), времени (T), энергии (E) и материи (M). Это, в свою очередь, приводит к тому, что информация, комплексность и интеллект развиваются в ускоренном темпе. Со временем мы упаковываем все больше и больше всякого в меньшее пространство, одновременно с этим эффективнее используя информацию. В результате интеллект всегда стремится к внутреннему пространству, которое всегда двух типов: физическое внутреннее пространство и виртуальное внутреннее пространство.
«Наша судьба — это плотность и дематериализация», — говорит Смарт.
Все это возвращает нас к вопросу о наших долгосрочных перспективах выживания. Велика вероятность, что наши далекие потомки будут существовать в качестве цифровых существ, конденсата загруженного сознания или продуктов совершенно новых сознаний и типов сознания. Смарт отчасти прав: они будут дематериализованы и «бессмертны», в отличие от биологических существ.
А что с будущим самой человеческой цивилизации?
«Если наши общества будут становиться плотнее и информационно насыщеннее, — говорит Смарт, — и если их центральные накопители знаний, если не физические тела, будут все больше походить на то, что физики называют «компьютрониум» (самую плотную и самую эффективную вычислительную материю), тогда гипотеза превосходства может очертить наше будущее, а вопрос о том, что происходит с информацией в черных дырах, может быть важным для нашего долгосрочного выживания».
Таким образом, мы могли бы отправить виртуальные копии себя через черную дыру, если «информационная теория черных дыр» является верной. Голографический принцип также наводит на мысли на тему того, как это могло бы произойти. Но Смарт считает, что остается еще много вопросов.
«Если все цивилизации во вселенной в конце концов отправятся в черные дыры, когда наша вселенная умрет, будем ли мы в этом процессе информационными «семенами» или же сознательными сущностями?». Он обеспокоен, что оцифрованное сознание может закончить существование в качестве бесполезного куска данных, вечно плавающих в космологическом эфире.
«Черные дыры могли бы быть максимально плотными носителями информации и универсальным транспортом для интеллекта, — всерьез считает Смарт. — Если да, то транспортом куда? В множественную вселенную, где мы встретим мириады других цивилизаций и сравним, чему научились? В другую вселенную, чтобы перезапустить наш жизненный цикл?».
Изменить правила игры
Если наше далекое потомство не найдет «аварийный люк», будь то черная дыра или новая вселенная, возможно, им попадется другое, еще более радикальное решение. Другой вариант — изменить правила космологической игры — изменить саму ткань Вселенной. В конце концов, интеллект может оказаться самой мощной силой во Вселенной.
Иезуитский философ, богослов и ученый Пьер Тейяр де Шарден считал, что человечество — больше, чем просто сумма его частей, и что наш вид в будущем ждет нечто потрясающее. Правда, исходя из своих христианских побуждений, Тейяр не был согласен с научной классификацией человека по его физическим характеристикам, тем самым смещая нас в один небольшой вид в общем порядке приматов.
Тейяр заметил, что практически все нечеловеческие животные демонстрируют удивительную способность адаптироваться к своему окружению, в то время как люди научились делать инструменты, отделенные от них самих. С созданием письменности, библиотек и мощных инструментов связи, человечество осуществило гигантские скачки, которые позволили ему преодолеть физические ограничения. Человечество, считал Тейяр, находилось в процессе становления единым организмом с единой нервной системой, которая все больше укрепляла позиции на этой планете. Он вывел концепцию биосферы на шаг вперед, сформулировав понятие «ноосферы». Тейяр не видел причин, по которым люди не могли бы пойти еще дальше, вдохновляя философов, футурологов и ученых, последовавших за ним.
И действительно, Земля недавно вступила в новую геологическую эпоху, которую окрестили «антропоценом». Ученые, наконец, признали, что человеческий интеллект является сам по себе силой природы — меняющей планету, как в худшую, так и в лучшую сторону. В будущем, нет никаких оснований сомневаться, интеллект продолжит оказывать влияние на среду, будь то планета или целое звездное скопление.
В ‘The Age of Spiritual Machines’ футуролог Рэй Курцвейл рассуждает о том, что характеристики Вселенной могут быть не фиксированы и что интеллект в конечном счете пронзит вселенную и решит судьбу космоса. Он пишет:
«Итак, закончит ли вселенная в большом сжатии или в бесконечном расширении мертвых звезд, или каким-нибудь другим путем? На мой взгляд, основная проблема — это не масса вселенной, возможное существование антиграции или так называемая эйнштейнова космологическая постоянная. Скорее, судьба вселенной — вот решение, которое нужно будет принять и подойти к нему с умом, когда наступит нужное время».
Интеллект, предсказывает Курцвейл, в конце концов окажется мощнее любой из «безличных» и больших сил мироздания.
Эгоистичный биокосм
Комплексный теоретик Джеймс Гарднер решил довести эту идею до крайности, утверждая, что дружелюбную к жизни природу вселенной можно объяснить предсказуемым итогом природных процессов, включая жизнь и разум.
Согласно его теории «эгоистичного биокосма», «развитие жизни и еще более упорядоченных форм интеллекта неизбежно связано с физическим рождением, эволюцией и репродукцией космоса». Короче говоря, интеллект существует во Вселенной не случайно; скорее это умышленная и целенаправленная сила природы.
«Мы и другие живые существа являемся частью пока не открытого трансгалактического сообщества жизни и разума, рассеянного по миллиардам галактик и бесчисленным парсекам, которые в совокупности исполняют миссию по-настоящему космического значения. Опираясь на видение биокосма, мы разделяем общую судьбу с этим сообществом — помогаем сформировать будущее вселенной и трансформировать ее из коллекции безжизненных атомов в огромный трансцендентный разум».
Теория Гарднера интересна тем, что применяет сильный антропный принцип — философскую идею того, что законы космоса делают жизнь не только возможной, но и неизбежной — таким образом, что сама жизнь становится ответственной за присутствие самой вселенной.
Курцвейл и Гарднер сходятся в том, что развитый интеллект будет распространяться по космосу и преобразовывать вещество в более пригодную для использования форму. Но если Курцвейл признает, что интеллект может и не выйти за пределы локальных галактических ограничений, Гарднер полагает, что однажды разумная жизнь найдет способ разветвиться по «миллиардам галактик».
Вечно раскладывающаяся Вселенная
Парадокс Ферми может говорить совсем о другом. Возможно, запущен так называемый Великий Фильтр, который исключает продвижение разумной жизни за пределы определенной стадии развития. И вы могли бы сказать, что законы Вселенной, в своем нынешнем состоянии, на самом деле мешают развитию жизни до футуристических космических держав, способных править вселенную.
К сожалению, будет справедливым вопрос: а не слишком ли рано наша цивилизация появилась в истории Вселенной, чтобы воспользоваться возможностью исправить ее?
Источник
26 способов пережить смерть Вселенной
Понимание возможности пережить «смерть Вселенной» в первую очередь необходимо нам для того, чтобы не отчаиваться в нашей нынешней борьбе за продление жизни и бессмертие. Точно так же, как и понимание того, что превращение Солнца в красный гигант тоже не конец, так как земная разумная жизнь сможет улететь к другим звездам. Различные физические теории говорят о конечности существования вселенной.
Уже сейчас наша вселенная не молода. Звезды возникают со скоростью в 5 процентов от максимальной, которая была достигнута несколько миллиардов лет назад. Очевидно, что вселенная перестанет быть такой, какой мы ее видим сейчас, уже относительно скоро в космологическом масштабе, а именно, через несколько десятков миллиардов лет (а может и раньше). Звезды солнечного типа станут очень редки, а планеты земного типа перестанут возникать вовсе из-за переизбытка тяжелых металлов. Останутся только тусклые красные карлики и черные дыры. Вселенная стареет у нас на глазах.
Есть несколько моделей конца вселенной:
• Большой разрыв – ускоряющееся расширение вселенной разрывает все на части.
• Плоская вселенная и тепловая смерть
• Разрушение фальшивого вакуума – мгновенная гибель
• Вечная инфляция – одни части вселенной гибнут, другие продолжают расширяться.
• Большое сжатие – гравитационные силы сживают вселенную в новую сингулярность
Выбор между ними зависит от геометрии вселенной, которая определяется уравнениями общей теории относительности и, в первую очередь, от поведения неизвестного нам пока параметра – тёмной энергии. То есть вселенная может или снова сжаться в точку, или начать неограниченно расширяться с возрастающей скоростью, или стать плоской и холодной. Кроме того, есть такой сценарий, как фазовый переход фальшивого вакуума, который может произойти в любой момент – то есть это такая внезапная смерть вселенной.
Большой разрыв – Big Rip – может наступить раньше всех этих сценариев, так как мы видим сейчас по наблюдениям удаленных сверхновых, что вселенная уже ускоренно расширяется за счет темной энергии. Это может произойти уже через несколько десятков миллиардов лет, а может быть и еще быстрее. И этот сценарий пока имеет наибольшие экспериментальные подтверждения. То есть, наиболее вероятен наиболее быстрый конец вселенной, в ходе которого энергия расширения будет экспоненциально нарастать, галактики отделяться друг от друга, за 3 месяца до конца Землю оторвет от Солнца (правда, к тому времени ни Земли, ни Солнца уже не будет по естественным причинам), а в последние мгновения и ее порвет на части.
Второй по вероятности – это плоский сценарий, где вселенная может неограниченно долго, но в ней не останется ни частиц, ни черных дыр. Этот сценарий даёт возможность гораздо более длительного существования цивилизации, обычно речь идет о триллионах лет, когда будут догорать последние звезды. Сценарий вечной инфляции мало отличим по своим последствиям для локального наблюдателя, так как при нем тоже может произойти большой разрыв или плоский сценарий. Будущая сверхцивилизация, в которую, возможно, разовьётся наша земная цивилизация, будет наделена колоссальными вычислительными и энергетическими ресурсами и если она преодолеет угрозы собственному существованию от самой себя, то она могла бы существовать практически вечно, осваивая одну галактику за другой – если бы не угроза конца вселенной.
Есть несколько возможных способов пережить гибель вселенной.
Основная идея их в том, что вселенная не гибнет целиком – то есть речь не идет об исчезновении некого физического процесса навсегда. Где-то и когда-то возникнет новая вселенная, просто потому что в природе заложен механизм создания вселенных из ничто, и этот механизм не может исчерпаться. Более того, вероятно, что новые вселенные будут связаны теми или иными причинными связями с нашей вселенной.
Возможные способы пережить смерть вселенной:
1. Переход, бегство в параллельную вселенную. У Грега Игена в романе «Диаспора» во второй его половине подробно рассмотрена эта тема. Существование параллельных вселенных возможно как в виде непересекающихся плоскостей в пространстве больше, чем 3 размерности, так и в виде квантового мультиверса.
2. Использование энергии сжимающейся вселенной для производства неограниченного количества вычислений. Эта идея есть у Типлера и называется Точке Омега. Типлер в книге «Физика бессмертия» (1994) рассматривает сценарий пульсирующей Вселенной. Он полагает, что сверхцивилизация может за конечное время покорить всю материю во вселенной, и к тому времени, когда вселенная начнёт сжиматься, цивилизация сможет подготовится к этому событию. Сжатие Вселенной по Типлеру будет происходить неравномерно, и в районе окончательного сжатия произойдёт бесконечно много осцилляций сжимающейся вселенной, которые дадут этой сверхцивилизации бесконечно много энергии и субъективного времени для вычислений. Это завершение физического времени, сопровождающееся одновременно экспоненциальным ростом интеллекта сверхцивилизации, Типлер называет «точкой Омега». Аналогичным образом можно использовать и энергию большого разрыва… Точно также можно использовать и энергию расширяющейся вселенной для бесконечного множества вычислений, если верна другая теория конца вселенной.
3. Использование черных дыр как вечных убежищ, так как время там течет по-другому. Возможно, черные дыры могут пережить Большой разрыв. То есть идея в том, чтобы прыгнуть в черную дыру, а потом как-то ее покинуть – ведь информация покидает черные дыры по мере их испарения. Об этом теория Хокинга. Или использовать черные дыры как транспорт в следующую вселенную.
4. Создание новой вселенной с заранее заданными свойствами, возможно, опять же с помощью черной дыры. Теория Ли Смолина об этом. Он говорит, что естественный отбор приводит к тому, что возникают такие вселенные, которые могут порождать еще больше вселенных, и вероятно, это происходит с помощью черных дыр, которые создают новые вселенные в своей точке сингулярности. Но на самом деле наша вселенная оптимизирована не только на создание черных дыр, но и на создание разумной жизни, и возможно, она уже была запрограммирована другой цивилизацией, которая жила в предыдущей вселенной, чтобы мы нашли ее следы? Или процессы естественного отбора в размножении вселенной требуют участия не только черных дыр, но и разума, и в этом случае шансы на то что, некий наш физический эксперимент пойдет наперекосяк и приведет к созданию черной дыры и-или новой вселенной многократно возрастают.
5. Использование информационных каналов между старой и новой вселенными. Если наша вселенная заменятся следующей, то как бы ни был брутален переход между ними, определенное количество информации должно передаваться, и это можно использовать. Особенно вероятно это в случае пульсирующей вселенной, но и при распаде фальшивого вакуума какое-то количество частиц попадает в новую вселенную.
6. Предотвращение гибели вселенной. Если мы полностью овладеем материей во вселенной, то мы сможем, возможно, управлять и ее судьбой, манипулируя большими массами материи.
7. Сверхсветовое путешествие в другую часть вселенной, которая пока не разрушается.
8. Использование некого варианта многомирного бессмертия, где нам достаточно наших копий в другой вселенной. Всегда найдутся другие вселенные, где есть разумные цивилизации, которые с достаточной точностью совпадают с нашей, но в которых смерть вселенной наступит позже. (Конечно, они могут знать дату смерти своей вселенной, и поэтому в этом будут отличаться от нас.) В любом случае, информация об отдельных личностях и базовых ценностях может полностью совпадать.
9. Путешествия во времени. Научится управлять течением времени и не зависеть от неизбежных событий во времени. Либо снова и снова отправляться в прошлое, чтобы избежать нависшей катастрофы.
10. Управление темной энергией и космологической инфляцией. Управляя ею, можно создавать новую материю, энергию и пространство.
11. Кротовые норы и другие формы искривления пространства. Использование их для перехода в перехода в другую вселенную либо как убежищ для переживания вселенной. Запускать новые параллельные вселенные как ответвления этой.
12. Уход на планковский уровень миниатюризации. Возможно, на этом уровне вселенная не разрушается и не создаётся.
13. Использование квантового мультиверса – всегда найдется такая ветвь мультиверса, которая не погибнет. А если научится переходить в уже разошедшиеся ветви квантового мультиверса, то можно обойти момент конца вселенной и попасть в новую вселенную.
14. Использование Больцмановских мозгов, то есть флюктуаций вакуума, в случае тепловой смерти вселенной – для производства вычислений и самосознания.
15. Спрятаться в математической вселенной. Эта идея лежит в основе романа «Город перестановок» Грега Игена. То есть закодировать себя в виде числового ряда, развивающегося по определенному закону, и не зависящему от того, что именно в нем считается.
16. Изучить процесс возникновения вселенной из ничто и создать собственную вселенную с заданными свойствами либо возможностью коммуникации. Например, с помощью столкновения частиц в коллайдере. Возможно, мы уже в такой вселенной.
17. Создать ИИ с бесконечной способностью к самопгрейту и поручить решить ему эту задачу, или хотя бы задачу производства бесконечного количества вычислений до конца вселенной. Он сможет создавать виртуальные миры с бесконечно медленным ходом времени, то есть аналог точки Омега Типлера, но без использования энергии сжатия, а мб с помощью черной дыры или других способов организации вычислений.
18. Исследование и использование природы актуальности. Либо все возможные вселенные актуальны, либо источником актуальности является человеческое сознание. В последнем случае оно неразрушимо на базовом уровне, и должно предотвратить гибель вселенной, либо может быть использовано для этого.
19. Мы живем в симуляции и находим способ убедить ее хозяев ее не отключать.
20. Мы устанавливаем связь с параллельными вселенными с помощью передачи сигналов находящимся там цивилизациям и передаем наиболее существенную информацию о себе – например, генокод человека, культурный багаж и программу нашего ИИ. При этом связь может быть очень медленной, например, 1 бит в год с помощью слабых гравитационных волн.
21. Мы управляем фундаментальными физическими законами (калибровочные поля) и таким образом регулируем момент гибели вселенной.
22. Мы создаем особые элементарные частицы, способные пережить конец вселенной, и записываем свою информацию на них. Например, это могут быть некие тяжелые кварки и их комбинации, или микроскопические черные дыры.
23. В случае большой плоской вселенной возможны флюктуации энтропии, которые позволят производить вычисления внутри них. Эти флюктуации могут быть неограниченно большими и устойчивыми, в отличие от больцмановских мозгов, которые возникают лишь на время долей секунды в результате квантовой флюктуации вакуума, а не в результате статистической флюктуации. Например, в бесконечно пустой вселенной все равно будут иногда возникать звезды, за счет скопления достаточного количества пыли, и при них могут возникать обитаемые планеты. Главной здесь проблемой будет передача информации от одной флюктуации к другой, чтобы обеспечить непрерывность развития. Ведь флюктуации будут разделены такими гигантскими расстояниями, которые бесконечно больше размеров нынешней вселенной и не факт, что одна из них будет в световом конусе другой.
24. Использование гравитации и искривления пространства для построения вычислительных механизмов, не зависящих от материи.
25. Создание вечных вычислительных устройств, не потребляющих энергии. Неразрушающие обратимые вычисления. Вечные двигатели и источники новых частиц.
26. Изменение способа гибели. Некоторые способы гибели вселенной, например, распад фальшивого вакуума или возникновение новой вселенной (что по сути одно и то же, так как означает запуск процесса инфляции в некой точке и затем ее бесконечное раздувание) могут быть, возможно, вызваны искусственно, с помощью мощного коллайдера, и могут быть предпочтительнее тепловой смерти вселенной, если их энергию можно использовать для вычислений.
И я думаю, что этот список не полон, и сверхцивилизация найдет много новых решений. Более того, та лёгкость, с которой я предложил пятнадцать способов преодолеть смерть вселенной, потратив несколько дней на размышления, говорит о том, что будущий сверхинтеллект и сверхцивилизация могут найти сотни новых способов – и реализовать некоторые.
В 2010 году вышла статья «Стратегии выживания» Эубэнкса, в которой даётся математическая модель неограниченно долгого существования субъекта, будь то существо, компьютерная программа или цивилизация. Для этого у него есть две стратегии: либо саморепликация, либо непрерывное повышение свой адаптивности и способности предсказывать внешнюю среду. Для цивилизации это означает непрерывную космическую экспансию и повышение интеллекта. При этом путь экспансии даёт самые надёжные результаты, как мы можем заключить из наблюдений за живой природой и как следует из мат. модели Эубэнкса.
Источник