Галактические цивилизации могут быть невозможны. Вот почему

Чтобы цивилизации галактического масштаба могли существовать во Вселенной, им придется преодолеть два основных препятствия, связанных с физикой и биологией. Одно из них — это огромное расстояние между обществами. Другое — это биологическая продолжительность жизни. Астроном Адам Франк описывает трудности, связанные с каждой проблемой.

Мое новое тайное удовольствие — видеоигра «Star Wars Outlaws». Как и все истории «Звездных войн», она происходит в далекой-далекой галактике, где обитает огромная межзвездная цивилизация. И, как и все цивилизации, она является очагом политики и коммерции, дипломатии и войны, искусства и культуры. Научная фантастика полна подобных обществ галактического масштаба. «Звездный путь», «Дюна» и серия «Основание» Азимова — все они разворачиваются на фоне цивилизаций, охватывающих звезды.

Но возможно ли такое? Законы физики и динамика социальных соглашений (даже инопланетных) допускают существование галактических обществ? Как бы я их ни любил, боюсь, что ответ может быть «нет».

Две проблемы для цивилизаций галактического масштаба

Проблема для цивилизаций галактического масштаба сводится к двум числам. Первое — это время, необходимое для полета между звездами (мы будем называть это «временем пересечения»: T_c ). Учитывая T_c , мы вынуждены иметь дело с другим числом, которое является фундаментальной константой природы: скоростью света (обозначаемой буквой «c»).

Как учил нас Эйнштейн, скорость света представляет собой верхний предел скорости во Вселенной. Ничто не может двигаться быстрее c , что составляет около 300 000 километров в секунду. Хотя это может показаться довольно быстрым (так оно и есть), расстояния между звездами настолько велики, что свету все равно требуются столетия или тысячелетия, чтобы достичь звезд, кроме ближайших к нам. Это означает, что время, необходимое кораблю для преодоления определенных частей галактики, также должно измеряться в столетиях или тысячелетиях. Если ваш корабль движется медленнее скорости света, то ваше время пересечения (T_c) будет еще больше.

Вторая временная шкала, которую нам нужно рассмотреть, — это продолжительность жизни особи одного вида. Назовем это «временем поколений» T_g. Именно на этом временном отрезке проявляются политика и культура. Хотя могут существовать и более длительные тенденции, которые проявляются в цивилизациях, общества состоят из отдельных людей, которые являются движущими силами непосредственной динамики.

Так где же проблема? Ну, физика устанавливает пределы T_c, а биология — пределы T_g. На Земле нет позвоночных, живущих дольше нескольких столетий (самый долгоживущий пример — гренландская акула, которая может прожить почти 500 лет). Это означает, что высокотехнологичная цивилизация, состоящая из гренландских акул, все равно столкнется с проблемой, что время межзвездных путешествий намного превышает продолжительность жизни (т.е. T_g << T_c). Давайте на минуту задумаемся, что это означает для возможности существования галактической цивилизации и самого фундаментального вида деятельности — торговли.

Допустим, вы хотите подписать контракт, доставить товары и получить свои кредиты по межзвездному торговому маршруту протяженностью 500 световых лет. Каждый шаг переговоров требует сотрудничества между несколькими поколениями. Вы отправляете предложение, а затем должны ждать ответа 1000 лет.

На самом деле, это ваш пра-пра-правнук получает ответ, который затем делает встречное предложение и ждет еще 1000 лет, чтобы увидеть, будет ли принято предложение. После еще нескольких раундов этого вы, наконец, отправляете свой торговый корабль, который, даже если он летит почти со скоростью света, совершает круговой рейс за 1000 лет.

Теперь вы понимаете, о чем я говорю. Все, что делает общество единым структурированным целым, становится невозможным в масштабах галактики, если только члены этого общества не являются исключительно долгоживущими (и даже могут быть биофизические причины, по которым это невозможно для «думающих» существ).

Расстояния между звездами настолько огромны, что только группы очень близких звезд могли бы, возможно, сформировать свободные культурные союзы, т. е. общества. И даже у них будут свои проблемы из-за релятивистского замедления времени, которое происходит, когда люди, путешествующие со скоростью света, ощущают течение времени иначе, чем те, кто находится на планетах назначения.

Я не говорю, что галактические империи невозможны. Может быть, есть способ обойти ограничение скорости света (хотя релятивистское замедление времени может быть фактором в варп-двигателе/путешествиях через червоточины тоже). Или, может быть, вся разумная жизнь становится постбиологической и «живет» в масштабах времени, которые позволяют межзвездные перелеты.

Вы должны быть непредвзяты, когда думаете об этих вещах. Но вы не можете быть слишком непредвзятыми. Если вы действительно хотите серьезно задуматься о возможностях жизни за пределами Земли, вы не можете просто махнуть рукой на физику и науку, которая ограничивает биологические процессы.

Итак, существуют ли галактические цивилизации? Я в замешательстве, думая, что «нет», но все еще надеясь, что «да». Я цепляюсь за эту надежду, потому что очень хочу стать космическим пиратом (хорошим). А теперь вернемся к «Star Wars Outlaws»!