Ежесекундно Солнце теряет 4600 т
вещества, преобразующегося по формуле Эйнштейна в электромагнитное
излучение различных длин волн и нейтрино. Много это или мало? Как-никак
такова масса довольно солидного товарного поезда.
Это ничтожно мало по сравнению с массой Солнца (1,989 х 1030
кг). Не надо бояться, что Солнце, постепенно «облегчаясь» (также за
счет испускания солнечного ветра), начнет слабее притягивать Землю,
из-за чего Земля перейдет на более высокую орбиту, год станет длиннее, а
климат – холоднее. Наоборот, нам со временем может стать очень жарко!
Точнее, не нам, а нашим очень-очень отдаленным потомкам в
оптимистическом предположении, что они у нас будут. Мы помним, что
Солнце эволюционирует поперек главной последовательности диаграммы
Герцшпрунга – Рессела, а не вдоль нее. Следовательно, светимость Солнца
понемногу возрастает, хотя температура поверхности может слегка
уменьшиться за счет некоторого, пока еще незначительного «разбухания»
нашего светила. Некоторые ученые делают вывод, что первые температурные
неприятности проявятся уже через 100 млн. лет.
Но главная неприятность ждет Землю, когда
весь водород в зоне энерговыделения «выгорит» и в центральных областях
Солнца останется лишь гелий. Поскольку сила тяжести уже не будет
компенсирована давлением горячего газа, внутренние области Солнца начнут
сжиматься, а их температура увеличится. С Солнцем начнет происходить то
же самое, что уже произошло с миллиардами других звезд: оно начнет
пытаться подстроить свою структуру к изменившимся условиям. Наконец
температура в центре Солнца превысит 100 млн К, и тогда начнется – пока
еще вяло, но с повышением температуры все активнее – тройная гелиевая
реакция.
Напомню: суть ее в том, что два ядра гелия
сливаются, образуя ядро радиоактивного (и, следовательно,
неустойчивого) изотопа бериллия-8. Почти наверняка новообразованное ядро
тут же и распадется. Но может случиться так, что оно поглотит еще одну
альфа-частицу, превратится в ядро устойчивого углерода-12 и выделит при
этом 7,3 МэВ. Вроде бы и немного, гораздо меньше, чем при реакциях
превращения водорода в гелий, но последствия возгорания тройной гелиевой
реакции для звезды колоссальны.
Заурядная звезда главной
последовательности превращается в красный гигант. Ее светимость
увеличивается минимум в сотню раз, тогда как температура поверхности
падает – за счет чудовищного «разбухания». Процесс этот далеко не
мгновенный, он длится сотни тысяч, если не миллионы, лет. Взглянем на
рис. 95. Эта диаграмма Герцшпрунга – Рессела построена для звезд
шарового скопления М3, имеющих практически одинаковый и весьма почтенный
возраст. На ней видно, как звезды левой части главной
последовательности, в ядрах которых уже выгорел водород, постепенно переходят в область красных гигантов. Никаких «скачков» – лишь плавная эволюция.
Но результат все равно один. Для ближних
планет он окажется крайне плачевен. Превратившись в красный гигант,
Солнце будет иметь радиус, примерно равный радиусу орбиты Венеры.
Разумеется, Венера, не говоря уже о Меркурии, будет испарена. Испарится и
Земля, да и на Марсе, пожалуй, станет жарковато. Более-менее сносные
условия для жизни белковых тел могут возникнуть лишь на спутниках
Юпитера.
Радовать может лишь то, что это случится
еще нескоро, никак не раньше, чем через 5 млрд лет. Может быть, это
произойдет через 7 или 8 млрд лет – конкретный срок зависит от того,
какая из существующих моделей Солнца более справедлива. Солнце – звезда
среднего возраста, ей еще светить и светить в «штатном» режиме. Но
печальный финал все равно неизбежен.
Так что же – нашим далеким потомкам
придется переселиться на Ганимед или как-то (допустим, используя
притяжение управляемых астероидов) оттащить Землю на более дальнюю
орбиту? Или же они, памятуя об относительной недолговечности красных
гигантов, вообще отправят Землю в далекое путешествие к другой звезде,
помоложе, как это сделало человечество в романе Ф. Карсака «Бегство
Земли»? Тут возникает ряд сомнений. Рис. 95. Диаграмма Герцшпрунга – Рессела для шарового скопления М3
Во-первых,
с такой проблемой могут столкнуться не наши потомки, а потомки совсем
других земных существ, если человек окажется настолько глуп, что
уничтожит тем или иным путем сам себя. Но это пока лишь оговорка.
Существеннее другое: все меры по выживанию землян, какие мы можем
предложить сейчас, наверняка будут выглядеть в глазах наших (или не
наших?) потомков не менее смешными, чем выглядит в наших глазах
путешествие на Луну на воздушном шаре или гребной звездолет-трирема. Мы
не в состоянии предвидеть, куда качнутся технологии через двадцать лет,
так что же мы можем сказать о знаниях и технологиях, которые могут
возникнуть через миллиарды лет? Абсолютно ничего.
Но предположим, что и спустя многие
миллионы лет на Земле будет существовать именно человеческая, а не
какая-нибудь иная цивилизация. Сделаем и другое предположение: человек
не превратится в этакого космического бога, способного творить миры,
путешествовать по Вселенной на сколь угодно большое расстояние за
приемлемое время и изменять по своей прихоти законы природы. Конечно,
человечество станет более могущественным, но и только. Что тогда?
Тогда ему придется столкнуться с
факторами, управлять которыми он окажется не в силах. Даже оставаясь еще
в пределах главной последовательности, Солнце будет понемногу
увеличивать свою светимость. Есть основания полагать, что прошло уже три
четверти периода существования биосферы Земли и что через миллиард лет
наша планета будет иссушена и стерилизована. Конечно, нельзя
недооценивать способности жизни приспосабливаться к медленно меняющимся
условиям и даже в какой-то степени регулировать их, создавая приемлемую
среду обитания, – однако даже бактерии гибнут на горячей сковородке, а
из вареного яйца еще никто не вывел цыпленка. В биосфере могут возникать
стабилизирующие обратные связи, но лишь до поры до времени. Однажды
глубина отрицательных обратных связей окажется уже недостаточной, и
тогда система рухнет. Нам сейчас не особо интересно, случится ли это
через миллиард лет или, допустим, через два миллиарда. Важно, что это
вообще случится, и притом неотвратимо.
Само собой, это произойдет лишь в том
случае, если жизнь на Земле не погибнет раньше в результате
какого-нибудь космического катаклизма. Трудно даже представить себе
катаклизм столь грандиозных масштабов, что в его итоге погибнут даже
бактерии в глубинных горных породах и на океаническом дне. Вероятно,
речь может идти лишь о таких принципиально случайных событиях, как
пролет Солнца вблизи сверхновой (явление чрезвычайно редкое), близкий
гамма-всплеск (еще более редкое) или столкновение Земли с космическим
телом размером с Луну, в крайнем случае с Цереру, явившимся из облака
Оорта. Правда, за последние 4,5 млрд лет таких неприятностей с Землей не
случалось, и можно утверждать наверняка, что вероятность их в будущем
крайне мала, однако ее нельзя считать равной нулю. Впрочем, и тогда
трудно вообразить себе гибель всего живого на Земле, если только наша
планета сохранится как единое тело. Способность некоторых бактерий к
выживанию в редкостно неблагоприятных условиях широко известна. И если в
результате катаклизма на планете исчезнет высшая жизнь, то у низших
организмов появится еще один шанс начать все заново.
То же можно сказать о сценарии
самоуничтожения человечества в результате войн, угасания его вследствие
вырождения и т. п. Даже если одномоментно будут пущены в ход все
существующие запасы средств массового уничтожения, жизни множества видов
простейших это не повредит. Когда утверждают, что человек может
уничтожить «все живое на Земле», то человеку явно льстят. Его могущество
пока не столь велико, да никто и не ставит целью стерилизацию земной
литосферы на несколько километров вглубь. Так что как минимум простейшая
прокариотная – а может быть, и эукариотная – жизнь сохранится на Земле в
любом случае. Успеет ли она вновь развиться до появления разумных
существ до того, как поджарится, – это, как говорится, уже не наши
проблемы.
Жаль только, что мы до сих пор не знаем,
единична ли наша цивилизация во Вселенной и стоит ли жалеть о неудаче
поставленного Природой эксперимента под названием «жизнь». Жалеть можем,
конечно, только мы. Если обитаемых миров во Вселенной великое
множество, то вряд ли кто-нибудь всплакнет о погибшей земной биоте; если
мы единственные – то тем более.
Будем все же оптимистами: предположим, что
человечество не самоубьется и не погибнет в каком-нибудь случайном
космическом катаклизме. Тогда в ближайшие 100 млн лет биосфера Земли
может столкнуться с дефицитом углекислого газа. Это противоречит
расхожим представлениям о постепенном нарастании концентрации СO2
в атмосфере и может вызвать удивление у тех, кто знает, что количество
углекислого газа, растворенного в морской воде, на два порядка превышает
его содержание в атмосфере. Да тут еще человек с его неуемным
стремлением жечь ископаемое топливо… Откуда взяться дефициту?
От разрушительного действия на горные
породы. В 1982 году Д. Лавлок и М. Витфилд опубликовали работу, в
которой показали, что в результате прогрессирующего (из-за нагрева
атмосферы) разрушения горных пород усилится поглощение углекислого газа,
и наступит момент, когда его атмосферная концентрация уже не будет
достаточной для фотосинтеза. Правда, алармистские взгляды Лавлока и
Витфилда были признаны большинством ученых чересчур пессимистичными: в
1992 году К. Кальдер и Д. Кастинг опубликовали работу, в которой учли
ряд дополнительных факторов и пришли к выводу о том, что биосфера
отрегулирует и этот процесс. Совсем иной поворот наступит, когда
способности регулирования будут исчерпаны.
Вот тогда-то и нагрянет то самое
глобальное потепление, которым почем зря пугают нас с телеэкранов.
Включится положительная обратная связь: повышение концентрации СO2
в атмосфере приведет к ее нагреву вследствие парникового эффекта, от
атмосферы нагреются океаны, а ведь растворимость газов в воде тем ниже,
чем выше температура. Так что растворенный в океанах углекислый газ
будет выделяться в атмосферу, еще больше усугубляя парниковый эффект;
в таких условиях процесс поглощения углекислоты горными породами не
сможет отвести излишек СO2 из атмосферы. Результат понятен: Земля вскоре станет «пуста и безвидна», наподобие Венеры.
Когда это случится? Через миллиард лет?
Больше? Меньше? Все зависит от действия множества мелких факторов,
учесть которые пока невозможно. Можно лишь утверждать, что это случится.
Для наших потомков все остальное по сути
зависит лишь от понимания, что такое человек и зачем он нужен.
Загадочная, но по-своему замечательная фраза «Нужны ли мы нам?» из книги
«Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких тут как нельзя
более уместна. Хотим ли мы, чтобы человечество не вымерло со временем,
как какой-нибудь несуразный индрикотерий, а устремилось в вечность,
преобразуя себя и Вселенную? Согласны ли мы с тезисом, что человечество с
его уже прошедшими тысячелетиями истории – пока всего лишь
новорожденный организм, если не эмбрион, и у него еще все впереди? А
если согласны и хотим, то чем мы готовы поступиться ради этого?
Боюсь, что немногим. Интерес большинства
людей к потомству не простирается далее внуков; человек «ан масс» не
склонен брать на себя ответственность за более отдаленных и к тому же
еще не рожденных потомков. Интерес к далекому будущему мало
распространен и сугубо академичен. Увы, увы. По мнению автора, концепция
«жить, чтобы жить» приличествует не человеку и даже не обезьяне, а
допотопному трилобиту – и рано или поздно приведет к тому же финалу, к
какому пришли трилобиты. Концепция «жить, чтобы лучше жить» уже более
продвинута, ею могли бы удовлетвориться австралопитеки. Казалось бы, в
голове современного человека должна сидеть как минимум концепция «жить,
чтобы потомки жили лучше, полнее и интереснее», – но чего нет, того нет.
Наше интеллектуальное отличие от человека древнего мира по большому
счету состоит лишь в том, что мы восприняли идею эволюции, тогда как
философы древности воображали, будто жизнь уныло движется по кругу.
Информированнее мы стали; мудрее – нет.
И точно так же не любим поступаться частным ради общего, личным ради общественного, сиюминутным ради завтрашнего.
Вопрос: когда человек полетит на Марс и другие планеты?
Контрвопрос: а что там делать?
Этот контрвопрос задают не миллионы –
миллиарды людей. Действительно, если не брать в расчет военные
программы, то практической отдачи в наличных деньгах программы полета к
другим планетам (и освоения их) не принесут. Не окупаются даже попытки
наладить космическое производство сверхчистых материалов на орбитальных
станциях. Лишь связные и навигационные спутники приносят ощутимую пользу
«в наличных». Воззрения неуемных оптимистов о неизбежности цветения
яблонь на Марсе в последние десятилетия как-то сами собой сошли на нет.
Даже если на Марсе найдутся редкие металлы и ювелирные алмазы (что вряд
ли), стоимость их транспортировки на Землю окажется чересчур высокой.
Выдумки фантастов о гигантских кораблях-рудовозах, бороздящих
Галактику, – они выдумки и есть. С точки зрения чистой экономики попытки
освоения планет пока бесперспективны, игра не стоит свеч.
Многие возразят: а как же новое знание?
Разве оно не стоит того, чтобы раскошелиться? Браво. Аплодирую. Беда
лишь в том, что подавляющее большинство жителей Земли предпочтет тратить
деньги на решение чисто земных проблем (которые не решаются, несмотря
на денежные вливания, но это уже другой разговор). Сможем ли мы смотреть
в глаза матери, чей ребенок должен умереть от голода? Наверное, нет. И в
результате деньги, которые могли бы пойти на космические программы,
будут истрачены на подкармливание тех, кто и без того сыт, а ребенок все
равно умрет.
Константин Эдуардович Циолковский полагал,
что главным стимулом к созданию «эфирных городов» и колонизации планет
станет грядущее перенаселение Земли, и космос окажется тем местом, куда
можно будет отводить человеческие излишки, создавая им вполне приемлемую
жизнь. По Циолковскому, «эфирный город» – это большой цилиндр на
околоземной или околосолнечной орбите, где сила тяжести обеспечивается
вращением цилиндра, энергетика – Солнцем, а продукты питания
выращиваются на месте. Заманчиво ли жить в таком цилиндре? Как-то не
очень. Ни пойти в лес или на речку, ни искупаться в море, ни увидеть
настоящее небо над головой, и что-нибудь вкусненькое – только когда
придет грузовоз с Земли. Полная автономность «эфирного города» возможна,
но это будет скудная автономность. Появись сейчас «эфирные города» –
надо думать, туда пожелали бы перебраться лишь люди из африканских
районов тотального недоедания, а прочие отвернулись бы, саркастически
усмехаясь: «Мазохистов нет». То же можно сказать о поселениях на Луне,
Марсе и т. д. Работать там вахтовым методом – пожалуйста, поселиться
навсегда – нет. Персонаж романа «Солярис» Лема утверждал, что людям не
нужна Вселенная как таковая – человек хочет расширить Землю до масштабов
Вселенной. Он был прав. Но до терраформирования планет путь куда более
долгий, чем до пилотируемого полета к ним. О сфере Дайсона – предельном
варианте «эфирного города» – и говорить не хочется. Конечно, было бы
заманчиво использовать всю энергию Солнца, излучаемую им в пространство, но как это сделать (и нужно ли делать) – ответа нет, и нескоро будет.
Между тем вопрос перенаселения планеты,
похоже, со временем разрешится сам собой. При жизни Циолковского на
Земле жило всего-то 2 млрд человек. Несколько позднее был сделан
прогноз: к 2000 году на Земле будет жить 6–7 млрд человек, а после 2030
года наступит коллапс. Численность населения будет продолжать расти
примерно до 2050 года, после чего начнет уменьшаться вследствие
банального вымирания (голод, загрязнение среды). При этом пик
численности населения превысит 20 млрд человек.
Давно подсчитано: если превратить в
сельхозугодья практически всю площадь материков Земли, не занятую
промышленностью и жильем и подходящую по климатическим условиям, то
Земля будет способна прокормить 30–40 млрд человек. (Правда, тотально
сводить леса и осушать болота ради пашен – плохая идея.) Подсчитано
также, что ущерб для биосферы Земли не будет еще фатальным, если
численность землян не превысит 9 млрд человек.
Самое интересное: похоже, так оно и
произойдет. Численность человечества достигла 7 млрд лишь в конце 2011
года. Прирост населения в Китае уже практически нулевой, он снижается в
Индии и много где еще. Человеку, живущему в достатке и образованному
настолько, чтобы не заниматься тупой работой и не возводить в абсолют
религиозные предписания, уже не захочется бурно размножаться. Есть
основания надеяться, что к 2050 году население Земли стабилизируется на
отметке 9-10 млрд человек, после чего начнет медленно уменьшаться за
счет повсеместного снижения рождаемости. В Европе и России этот процесс
идет уже давно. Как бы в 2100 году не пришлось спешно принимать меры для
увеличения рождаемости в странах, ныне удручающих своей плодовитостью!
Все это ставит крест на «эфирных городах»
как местах обитания человеческих излишков. Излишков, похоже, не будет.
Это и хорошо, и плохо. Плохо – потому что нашей цивилизации грозит
«закукливание» на поверхности небольшого шарика Земли. Нет понятного
всем стимула – нет и космической экспансии. Правда, согласно доктрине
энерговитализма, человек создан Природой как тотальный преобразователь
всего и вся: ему непременно надо куда-нибудь проникать и что-нибудь
строить: здания, партии, общественные отношения, да хоть финансовые
пирамиды, – а если строить нечего, то он будет разрушать, это тоже
какая-никакая деятельность. Хочется возразить, поставив в пример
Обломова, но это ведь литературный герой, родившийся в воображении
писателя фантом, бог с ним. Забудем также о тех миллионах людей, которым
хочется «просто жить», – в нормальных условиях погоды они не делают.
Примем: человек есть преобразователь. Точка. Да, но разве нечего
преобразовывать на Земле? Правнукам хватит. И можно ведь утолить жажду
преобразования, не строя, а разрушая! После чего вновь появятся
возможность и желание построить что-нибудь.
Замкнутый круг. Вселенной в нем нет места.
Но как же быть с очень-очень нескорым, но
неизбежным превращением Солнца в красный гигант? А с принципиальной
возможностью «случайных», но гибельных космических катастроф?
Может быть, человек будущего – это
властелин Галактики, а может быть, и нет. Не исключено, что наши
отдаленные потомки сумеют справиться не только с неизбежной гибелью
Солнца, но и с также, по-видимому, неизбежным распадом протонов в очень
отдаленном будущем. Тогда у них (не протонов, а наших потомков) просто
не останется иного выхода, кроме как создать для своих нужд новую
вселенную с более приемлемыми физическими законами. Почему бы и нет?
Если мы ощущаем себя в какой-то степени демиургами лишь на Земле (да и
то раз за разом получаем от природы по носу), то у наших потомков может
быть (и по идее должен быть) совсем другой масштаб. Отсидеться не
получится – надо либо идти вперед, либо заранее смириться с мыслью о
неизбежном вымирании нашего биологического вида. Важно понять: Вселенной
мы в высшей степени безразличны. Но она не должна быть безразлична нам,
иначе когда-нибудь мы закономерно примкнем к ископаемым трилобитам, а
Вселенная смастерит вместо нас другой инструмент для своего познания и
преобразования. У нее для этого «под рукой» бездна времени и огромное
количество «экспериментальных площадок».
На этой «оптимистической» ноте позвольте и закончить книгу. Кто не задумался – я не виноват. |