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.
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.
•
Вечная инфляция – одни части вселенной гибнут, другие продолжают расширяться.
•
Большое сжатие – гравитационные силы сжимают 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.
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.
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.
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.
27. Максимально распространиться во все стороны вселенной со световой скоростью, чтобы попасть в ее регионы с другими законами, либо узнать, есть ли у нее границы.
28. Использование для построения компьютеров очень медленные процессы, например, взаимодействие сверх-удаленных друг от друга частиц на расстоянии триллионов световых лет одна от другой. Например, это могут быть уцелевшие электроны и фотоны. С точки зрения первых мгновений большого взрыва в нашей вселенной тоже ничего не происходит.
29. Исследование и использование свойств физического вакуума.
30. Использование взаимодействия вселенных для вычислений. То есть отдельные вселенные, их взаимодействие, создание и гибель используются для вычислений. См.
Dark flow как пример такого взаимодействия.
32. Альтернативные теории реальности могут предлагать и альтернативные способы избежания гибели вселенной. См, например, голографическая вселенная, теория струн, теория бран, а также идея о вселенной как о квантовом компьютере.
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.
