Если Вселенная изобилует инопланетянами… Где все? - Уэбб Стивен - Страница 34

«Галактика», которую моделировали Безсуднов и Снарский, представляла собой квадратную сетку с десятью тысячами ячеек на каждой стороне — всего сто миллионов ячеек — и система эволюционировала в течение 320 000 тиков часов. Каждый раз, когда они запускали симуляцию, они использовали несколько иную комбинацию переменных n, T0 и Tb, поскольку эти три числа явно будут определять поведение системы. Конечно, мы не имеем ни малейшего представления о том, какими могут быть эти три числа на самом деле — но легко запустить симуляцию и посмотреть, что происходит в разных случаях.

Оказывается, что если бонусного времени нет (другими словами, если Tb = 0), то объем Галактики, занимаемый цивилизациями, прямо пропорционален вероятности рождения n и кубу естественной продолжительности жизни T0. В этом случае, для значений переменных, рассмотренных Безсудновым и Снарским, контакт между цивилизациями крайне маловероятен: даже если ВЦ существуют, их пути не пересекутся. Ситуация меняется, если бонусное время Tb не равно нулю. Малые значения Tb не имеют большого значения, но на некотором пороговом уровне у цивилизаций достаточно времени, чтобы развиться в большой кластер, который заполнит Галактику. Вывод, сделанный Безсудновым и Снарским, заключается в том, что, если фактические значения n, T0 и Tb находятся в нужном диапазоне, нам просто нужно подождать: прямо сейчас происходит процесс, в котором цивилизации расширяются по всей Галактике.

Если есть желание покритиковать модель стимулирования бонусом, легко выявить слабые места. Например, в этой модели сначала умирают более молодые колонии; не так ли вероятно, или даже более вероятно, что цивилизация будет умирать «изнутри наружу»? Включите это правило перехода в модель, и результаты изменятся, потому что у колоний будет больше времени, чтобы воспользоваться выгодой от контакта. Кроме того, модель стимулирования бонусом нереалистична в том, что выгоды от контакта предполагаются распространяющимися по существу мгновенно по взаимодействующим цивилизациям: даже если цивилизации, разбросанные по большим объемам Галактики, способны поддерживать культурную однородность, необходимую для того, чтобы выгода была универсальной, такое распространение нарушило бы специальную теорию относительности. Поэтому модель слишком упрощена, чтобы служить убедительным аргументом в пользу того, что к нам движется расширяющаяся волна колонизации — но, по справедливости говоря, это не совсем то, к чему стремились Безсуднов и Снарский. Скорее, они хотели показать, как можно основываться на подходе Лэндиса и использовать клеточные автоматы для исследования конкретного сценария. Сербские астрономы Бранислав Вукотич и Милан Чиркович разработали гораздо более сложные клеточные автоматы,[139] основанные на знаниях, учитывающих знания, полученные астробиологами в последние годы. «Решение Лэндиса», согласно которому Земля оказывается неисследованной пустотой, занимает один угол их гораздо большего ландшафта параметров.

Прелесть клеточных автоматов в их простоте. Если вы достаточно компетентны в работе с компьютером, то несложно настроить модель и наблюдать за ее эволюцией. Если у вас есть идея о том, как возникают и впоследствии развиваются внеземные цивилизации, почему бы не попытаться описать их подходящими правилами перехода? Вы можете смоделировать их развитие, наблюдать за их судьбой и, возможно, прийти к новому решению парадокса Ферми. Однако предлагаемые этим подходом решения пока, на мой взгляд, неубедительны.

Решение 15: Предел световой клетки

Певца можно посадить в клетку, но не песню. Гарри Белафонте

Модели галактической колонизации, основанные на диффузии (например, предложение Ньюмана-Сагана), перколяции (предложение Лэндиса) или клеточных автоматах (Безсуднов и Снарский), делают утверждения о миграционном поведении видов, которые, как предполагается, остаются верными в течение временных масштабов, измеряемых сотнями тысяч или даже миллионами лет. Колин МакИннес разработал модель миграции,[140] которая должна оставаться верной лишь в течение нескольких тысячелетий, чтобы объяснить отсутствие внеземных посетителей здесь, на Земле. Это довольно мрачное разрешение парадокса Ферми; к сожалению, если учесть поведение человеческого вида, оно кажется довольно правдоподобным.

МакИннес размышляет о вероятных характеристиках молодой цивилизации, которая только что обрела технологическую способность для успешной межзвездной миграции. Он утверждает, что если у вида есть стремление и мотивация для разработки необходимых технологий, то этот вид, вероятно, будет высококонкурентным, поскольку ему пришлось бы превзойти другие виды во время своего раннего эволюционного развития. Если вид осознает, что он может заниматься межзвездными путешествиями в больших и экономичных масштабах и при этом эксплуатировать новые материальные ресурсы, он не будет сдерживаться. Действительно, любая подгруппа этого вида обнаружит, что может получить конкурентное преимущество, колонизируя космос и приобретая новые ресурсы: начнется гонка за тем, чтобы выйти туда и воспользоваться возможностями. Богатство, активность и население будут продолжать расти, и вид испытает волну экономической экспансии. Какое-то время виду будет как никогда хорошо. Они вряд ли остановятся.

Процесс колонизации, предположительно, будет происходить звезда за звездой, но для целей модели мы можем думать о нем как о сферической волне расширения, с центром сферы, являющимся родной звездой. Теперь, общая численность населения вида будет увеличиваться, но давайте предположим, что вид пожелает поддерживать население внутри колонизированной сферы на постоянной плотности: в конце концов, средняя плотность населения будет ограничена несущей способностью их среды обитания. Предположим тогда, что население растет ежегодными темпами всего лишь 1% — скромно, но, возможно, не неразумно. Вводя такой темп роста населения, мы посеяли семена катастрофы. Рост будет экспоненциальным, и, как было сказано ранее, от экспоненты не убежать.

МакИннес показывает, что для поддержания постоянной средней плотности населения скорость миграции должна увеличиваться линейно с радиальным расстоянием от родной звезды. Но в какой-то момент эта скорость миграции станет равной скорости света. За этим радиусом становится невозможным поддерживать постоянную плотность населения. Стивен Бакстер называет этот радиус[141] «световой клеткой». Что происходит согласно этой модели, так это то, что сфера колонизации увеличивается все быстрее и быстрее, пока не достигнет предела световой клетки; после этого времени эта все еще молодая и энергичная цивилизация обнаруживает, что не может расселять жителей достаточно быстро, чтобы поддерживать постоянную среднюю плотность населения. Плотность населения неустойчиво возрастает на внешнем краю сферы, как раз внутри предела световой клетки, и несущая способность окружающей среды превышается. Пределы ресурсов превышены. Цивилизация коллапсирует. Это неизбежно — если население растет ежегодными темпами всего лишь 1%.

Можно подумать, что если темп роста населения составляет всего 1%, то световая клетка должна находиться на большом расстоянии от родной звезды. Если бы световая клетка находилась, скажем, на расстоянии 50 000 световых лет, то у вида было бы много «пространства для маневра»; они могли бы колонизировать значительную часть Галактики. Но если вы так думаете, то это потому, что у вас нет интуитивного ощущения силы экспоненциального роста; мало у кого из нас оно есть. Темп роста в 1% в год подразумевает предел световой клетки всего в 300 световых лет. Более того, цивилизация достигнет предела световой клетки всего за несколько тысяч лет — мгновение ока в космических масштабах. (Если максимальная скорость расширения меньше скорости света, то границы клетки сужаются: максимальная скорость 0,05c дает предел клетки всего в 15 световых лет. В пределах 15 световых лет от Земли находится всего около 50 звезд, и большинство из них были бы непригодны для колонизации. В этой картине колонизация едва ли кажется стоящей того.)