Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса

Поскольку развитие прогрессивной цивилизации происходит экспоненциально, обильная выработка лишнего тепла могла бы опасно повысить температуру атмосферы нашей планеты и нам пришлось бы столкнуться с климатическими проблемами. Рост колоний бактерий в чашке Петри также происходит экспоненциально до тех пор, пока они не съедят все запасы пищи и буквально не утонут в собственных отходах. Подобным образом, поскольку космические полеты будут еще в течение нескольких столетий непомерно дорогостоящим предприятием, а терраформинг близлежащих планет будет представлять собой гигантскую экономическую и научную проблему (если будет возможен вообще), развивающаяся цивилизация типа I потенциально может задохнуться в собственном лишнем тепле или же может миниатюризировать и рационализировать обработку информации.

Чтобы увидеть всю эффективность подобной миниатюризации, рассмотрим человеческий мозг, в котором содержится около 100 млрд нейронов (что приблизительно равняется количеству галактик в видимой Вселенной) и который практически не выделяет тепла. Вообще-то, если бы компьютерному инженеру пришлось конструировать компьютер, способный производить вычисления со скоростью в квадриллионы байт в секунду – задача, которую мозг выполняет без всякого напряжения, – то такой компьютер, вероятно, занимал бы несколько кварталов, а для его охлаждения потребовалась бы целое водохранилище. А наш мозг может размышлять над тончайшими материями, и при этом мы совершенно не потеем.

Наш мозг способен на такие вещи благодаря своей молекулярной и клеточной структуре. Прежде всего это вовсе не компьютер (в смысле обычной машины Тьюринга с входной и выходной лентами данных и центральным процессором). В мозгу нет операционной системы, нет центрального процессора, который мы обычно ассоциируем с компьютерами. Вместо этого мозг представляет собой высокопроизводительную сеть нейронов, самообучающуюся машину, в которой модели памяти и мышления распространены по всему мозгу, а не сосредоточены в центральном процессоре. Мозг не может даже совершать быстрые сложные вычисления, поскольку электрические сообщения, отправляемые нейтронами, являются химическими по своей природе. Но мозг более чем компенсирует свою медленную работу тем, что способен на параллельную обработку данных и может фантастически быстро принимать новые задачи.

Для усовершенствования малой производительности электронных компьютеров и создания нового поколения миниатюризированных компьютеров ученые пытаются применить оригинальные идеи, многие из которых были позаимствованы у природы. Уже сегодня ученые в Принстоне могут производить вычисления на молекулах ДНК (при этом ДНК рассматривается как часть компьютерной ленты, основанной не на двоичных единицах и нулях, а на четырех нуклеиновых кислотах А, Т, С, G). При помощи этого компьютера им удалось решить задачу коммивояжера и нескольких городов (то есть вычислить кратчайший маршрут, проходящий через N городов). Так, в лабораториях были созданы молекулярные транзисторы и даже сконструированы первые примитивные квантовые компьютеры (которые могут производить вычисления на отдельных атомах). С учетом достижений в нанотехнологии весьма вероятно, что представители прогрессивной цивилизации окажутся способны найти намного более эффективные пути развития, нежели создание огромных количеств лишнего тепла, которое поставит под угрозу само их существование.

Типы от А до Z

Саган предложил еще один способ классификации высокоразвитых цивилизаций. Его идея заключается в применении критерия информационного содержания необходимого любой цивилизации, размышляющей о побеге из Вселенной. К примеру, к цивилизациям типа А относятся те, которые обрабатывают 106 бит информации. Такой тип представляет примитивные цивилизации, в которых еще нет письменности, но уже существует разговорный язык. Для того чтобы наглядно представить, сколько информации содержится в цивилизациях типа А, Саган воспользовался примером игры в «двадцать вопросов», в которой вы должны определить загаданный предмет, задав не более двадцати вопросов, ответами на которые могут служить лишь «да» или «нет». Одна из стратегий – задавать вопросы, делящие мир на две обширные части. Например: «Это живое?» Задав двадцать подобных вопросов, мы поделим мир на 220 (или приблизительно 106) частей, что и представит суммарное содержание информации в цивилизации типа А.

После открытия письменности суммарное содержание информации резко возрастает. Физик Филип Моррисон из Массачусетского технологического института оценивает суммарное письменное наследие древних греков приблизительно в 109 бит, что соответствует цивилизации типа С по классификации Сагана.