Когда мы полетим к звездам?

 
Современная наука отрицает возможность межзвездных и межгалактических перелетов на световых и сверхсветовых скоростях. В статье представлена научно обоснованная точка зрения на вопросы возможности, целесообразности и актуальности дальних космических экспедиций с учетом условий цивилизации технологического типа.
Александр Викторович Багров,3 доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН, Москва, Россия, ведущий инженер АО «НПО Лавочкина», Москва, Россия
 
 


English

When shall we fly to the stars?

Contemporary science rejects the possibility of interstellar and intergalactic flights at the light and superlight velocities. The article presents a scientifically grounded point of view concerning the possibility, expedience and relevance of deep space expeditions, taking into account the conditions of technological civilization.
Alexander V. BAGROV, Dr. Sci. (Physics and Mathematics), Leading Research Scientist, the Institute of Astronomy of the RAS, Leading Engineer, Lavochkin Association, Moscow, Russia, abagrov@inasan.ru
 

Бесконечность звездного неба всегда манила людские взоры. Не так давно – меньше 500 лет назад – стало ясно, что у каждой звезды могут быть такие же обитаемые миры, как у нашего Солнца. После чудес эпохи Великих географических открытий мечты об этих новых мирах кружат головы нетерпеливым романтикам, а писатели-фантасты рисуют эти миры такими яркими красками, что кажется, остался только один нерешенный вопрос: когда же мы полетим к звездам?

Для того чтобы ответить на него, нужно понять, что могут дать человечеству полеты к звездам и какую цену придется за них заплатить.

Начну с того, что межзвездные полеты – это задача объединенного человечества. Наша земная цивилизация еще не достигла планетарного уровня. Человечество состоит из нескольких сосуществующих цивилизаций одного типа (технологического), являющихся исторически возникшими объединениями представителей одинаковых существ, обладающих разумом. Эти цивилизации существуют в форме отдельных государств или их союзов, объединенных общностью территории, этноса, языка, культуры и экономическими связями, которые конкурируют между собой за сохранение своего суверенитета и в погоне за ресурсами, которых уже не хватает на всех. Обычно в природе прессинг со стороны конкурентов приводил к экспансии за пределы территории этого прессинга, к поиску новых территорий обитания. Сейчас уже вся планета заселена, включая территории с далеко не самыми благоприятными условиями жизни, и места для экспансии не осталось.

Конкуренция между однотипными цивилизациями не только стимулирует прогресс в развитии этих цивилизаций, но также провоцирует каждую из них к созданию средств защиты от прямого насилия со стороны конкурентов, в том числе приводящих к созданию силового превосходства над конкурентами. На создание средств самозащиты расходуется значительный человеческий и экономический потенциал соперников. Гонка вооружений ведет также к истощению ресурсов планеты, которое может в недалеком будущем замедлить развитие разумной жизни на Земле.

Формирование единой цивилизации планетного масштаба снимет с человечества непроизводительные затраты, связанные с отстаиванием государственных интересов, но не отменит проблемы истощаемых ресурсов и отсутствия неосвоенных территорий

Интеграция мировой экономики и прогресс в развитии дружеских отношений между странами должны неизбежно привести к объединению всех конкурирующих сегодня цивилизаций и к появлению единой цивилизации планетного масштаба. Это снимет с человечества непроизводительные затраты, связанные с отстаиванием государственных интересов, но не снизит прессинга истощаемых ресурсов и отсутствия неосвоенных территорий на родной планете.

Поэтому в умах людей давно сформировалось убеждение, что будущее земного человечества — в освоении ресурсов космоса.

В начале космической эры условия, враждебные земным формам жизни, воспринимались как незначительные по сравнению с труднейшей задачей преодоления земного притяжения

В эпоху Великих географических открытий — в последнюю эпоху активной экспансии человечества на неосвоенные территории — люди переселялись в новые места, в которых, однако, были привычные для людей условия жизни. На новых территориях был тот же воздух, та же вода, практически то же сочетание растительного и животного мира. Поэтому осваивать их можно было даже с применением крайне примитивной техники.

В космосе все условия враждебны земным формам жизни. Нигде в окружающем Землю космосе нет подходящей для земных форм жизни атмосферы (с привычным содержанием газов), нет жидкой воды, нет тел с подходящей температурой, но есть то, от чего мы счастливо избавлены на своей Земле, - губительная радиация. В начале космической эры все эти трудности воспринимались с долей пренебрежения - такими мелкими они казались по сравнению с труднейшей задачей преодоления земного притяжения.

В начале космической эры некоторые надежды на обнаружение новых территорий для расширения ареала человечества связывались с Марсом и Венерой, на которых надеялись встретить обстановку, похожую на земную. Сейчас эти надежды рухнули. Стало ясно, что в готовом виде плацдармов для экспансии человечества в Солнечной системе нет.

Последние открытия астрономов вновь оживили надежды на существование в космосе «земель обетованных». У других звезд обнаружены планетные системы, подобные планетной системе возле нашего Солнца. Уже открыты тысячи планет, и поток открытий продолжается. Поэтому тешит воображение мысль - а что, если на каких-то из этих планет имеются условия, благоприятные для земных форм жизни? Значит, нужно готовиться к колонизации этих планет!

Прежде чем отправляться к этим мирам, нужно детально изучить их. Но как это сделать?

Космонавтика подсказывает нам первый путь: послать к ним исследовательские космические корабли. Помимо этого, опыт наших собственных коммуникаций подсказывает, что можно попытаться установить связь с обитателями этих миров - если, конечно, они есть и смогли достичь в своем развитии нашего уровня или даже превысить его.

Попробуем разобраться в том, насколько целесообразен первый путь и насколько реален второй.

Единственным смыслом межзвездных полетов в настоящее время является получение новых знаний о космосе. Эти новые знания могут быть получены разными способами и поэтому, при наличии альтернатив, выбор должен делаться в пользу наиболее эффективного из них. Межзвездные полеты, если их проводить на «досветовых» скоростях, будут занимать годы, столетия и тысячелетия. Вновь получаемое знание должно оправдывать затраты на осуществление исследовательских миссий и на ожидание от них результатов. Те миссии, которые будут отправлены в межзвездные дали, должны принести знания, востребованные будущими поколениями. Прежде чем посылать такие миссии, нужно попытаться представить себе уровень развития нашей цивилизации на момент получения результатов миссии и потребность в ее результатах.

Простые экстраполяции текущих тенденций эволюции техники чаще всего бывают ошибочными: нет никаких гарантий того, что направленная к другим звездам миссия добудет нужное человечеству знание прежде, чем развитие техники опередит миссию на многие годы

Технологический характер земной цивилизации приводит к очень ненадежным предсказаниям путей ее развития. Простые экстраполяции текущих тенденций эволюции техники, даже на несколько десятилетий в будущее, чаще всего бывают ошибочными. Поэтому нет никаких гарантий того, что направленная к другим звездам миссия добудет нужное человечеству знание прежде, чем развитие техники опередит миссию на многие годы. Если мы сегодня подготовим автоматический зонд и отправим его к достаточно близкой звезде, например на расстоянии 10 световых лет, и придадим этому зонду пока что фантастическую скорость 1000 км/с , то наш зонд достигнет цели только через три тысячи лет. Даже если за это время зонд сохранит свою работоспособность, выполнит поставленные перед ним задачи и передаст на Землю полученные результаты, а мы их получим и расшифруем, то будет ли для нас в них смысл? Сохранят ли свою актуальность вопросы, поставленные три тысячи лет назад? Скорее всего, нет. С тем же успехом мы могли бы размышлять над присланными сегодня ответами на вопросы, заданные тысячи лет назад неторопливому в ответах оракулу египетскими фараонами. Ведь все, что фараоны могли узнать из ответов на свои вопросы, человечество давно узнало и без помощи «космических» оракулов.

Человечество не стоит на месте, оно постоянно развивает свои технологии, причем опираясь только на свои силы. Поэтому нетрудно предположить, что через сотню лет после запуска межзвездного зонда люди изобретут ракету, которая достигнет скорости 100 тысяч км/с. Очевидно, что новая ракета, посланная к той же цели, что и первая, достигнет ее тогда, когда первый зонд еще не успеет выбраться за пределы Солнечной системы. Выходит, первый зонд можно было бы и не посылать? Может быть, разумнее поберечь средства и силы до того дня, когда техника позволит достичь сверхсветовых скоростей, и уж тогда действовать наверняка?

Пока мы не имеем примеров в природных явлениях, в которых скорость взаимодействия превышала бы скорость света. Возможно, что этого совсем не допускают свойства Вселенной. Тогда все рассказы писателей-фантастов о преодолении межзвездных пространств останутся простыми фантазиями. В лучшем случае придется рассчитывать на создание звездолетов, скорость которых будет расти, быть может, приближаясь к скорости света, но без надежды ее преодолеть. В этом случае технический прогресс может последовательно превращать в бессмысленные все миссии, отправленные ранее к другим звездам.

Рассмотрим теперь содержательную часть вопросов, которые можно заложить в программу автоматического зонда. Известно, что человечество задается только такими вопросами, в которых оно в состоянии разобраться само. Даже если эти вопросы относятся к архисложным проблемам мироздания. Сто лет назад никто не мог бы задаваться вопросом, существует ли бозон Хиггса . Чтобы поставить такой вопрос, нужно сначала разобраться в физике элементарных частиц и квантовой механике; этого уровня ученые достигли всего полвека назад. А поставив этот вопрос, они придумали, какой нужно поставить эксперимент, чтобы найти на него ответ. Был построен Большой адронный коллайдер, и на нем экспериментально было доказано существование бозона Хиггса, на что ушло менее 50 лет.

Такое же положение дел можно выявить со всеми проблемами, которые сегодня волнуют человечество. Нами движет не праздное любопытство, а поиск знаний, которые способны улучшить жизнь людей, которые оградят человечество от неведомых пока катаклизмов. В увеличении объема полезных знаний проявляется прогресс человеческого разума.

Собственное знание наука удваивает за единицы десятилетий. Этот период «удвоения» человеческого знания можно считать характерным временем, потребным для получения ответов на постоянно возникающие вопросы. В определенном смысле можно сказать, что вопросы, которые мы поставим перед межзвездным зондом, будут актуальными только в течение этого характерного времени. Если нет уверенности, что за этот промежуток времени мы получим с помощью зонда ответы на вопросы, то отправление зонда лишено смысла.

А что изменится, если когда-то посланный зонд долетит до места назначения и начнет выполнять задания, посылаемые ему по радио со скоростью света? Посылка такого зонда будет практически эквивалентна посылке зонда со световой скоростью. С точки зрения технических возможностей, нет принципиальных трудностей для разработки такого зонда, который по принятой команде сам создаст новейшие устройства и датчики и станет полным аналогом того, что является новейшим оборудованием, применяемым при исследованиях. Такой зонд реально сможет проводить исследования на самом высоком уровне и искать ответы на поставленные ему вопросы. Но и он окажется ненужным, если между запросом и получением ответа на него пройдут десятилетия.

Из этого рассуждения напрашивается вывод: если с помощью космического зонда, использующего самую совершенную технику, не удастся за 50 лет получить ответы на вопросы, ради которых посылается зонд, то он просто не нужен. Для человечества радиус изучаемой с помощью межзвездных зондов окрестности Солнца не превысит 50 световых лет (на таком расстоянии находится около 500 звезд).

Все накапливаемое знание необходимо для выживания человечества в изменяющемся мире, в частности в той тесной окрестности Солнечной системы, в которой живут люди. Любые изменения космической обстановки, которые могут настичь нас из глубин космоса, будут приближаться к нам с конечной скоростью. Поэтому никакие автоматические межзвездные экспедиции продолжительностью более столетия не могут представлять интереса для устойчивого развития нашей цивилизации.

Пилотируемые экспедиции к другим звездам могут быть оправданы только как способ экспансии человечества в дальнем космосе. Перелет на межзвездные расстояния будет занимать очень продолжительное время - никак не меньше нескольких столетий. Переселенцы должны составлять очень большую группу, в которой будут представлены специалисты всех направлений науки и техники. Если вся предполагаемая колония землян будет размещаться на одном корабле, то этот корабль должен будет выполнять роль обитаемой планеты со всеми атрибутами Ноева ковчега. Переселенцам потребуется взять с собой образцы флоры и фауны родительской планеты, чтобы на новом месте создать привычные для себя условия жизни. Во время всего перелета обитатели межзвездного корабля должны будут вести обычную человеческую жизнь, для чего на борту необходимо создать все земные условия, включая природные ландшафты. Возможно, сменится несколько поколений звездоплавателей, прежде чем звездолет приблизится к звезде с подходящей для колонизации планетой (хотя не исключен вариант развития земной цивилизации, при котором будет достигнуто индивидуальное бессмертие). Фактически экспансия начнется в момент отлета корабля из Солнечной системы, так как корабль с экипажем будет сам по себе колонией человечества в открытом космосе.

Естественные ограничения на скорость передвижения между звездами и на скорость обмена информацией на межзвездных расстояниях сделают колонии космических переселенцев совершенно независимыми от материнской планеты

Природные ограничения на скорость передвижения между звездами и на скорость обмена информацией на межзвездных расстояниях сделают такие колонии совершенно независимыми от Земли. Ни колонисты не смогут рассчитывать на помощь родительской цивилизации в критических обстоятельствах, ни сама родительская планета не получит поддержки отпочковавшегося человечества даже при самой острой необходимости. Обмен информацией между материнской цивилизацией и кораблем-колонией на больших расстояниях станет настолько запаздывающим, что обе цивилизации продолжат свое развитие совершенно независимо друг от друга.

Все эти размышления относятся к оценке целесообразности получения знаний из глубин космоса. Они применимы и к другим, внеземным цивилизациям. И для этих гипотетических оплотов разума в космосе нет никакого смысла ни летать среди звезд, ни даже устанавливать обмен информацией с «братьями по разуму». Если одна цивилизация старше и мудрее другой, то она не сможет поделиться своими достижениями с младшей, как, скажем, мы не смогли бы поделиться своими знаниями в области ядерной физики с самыми образованными учеными Древнего Египта. Так что для младшей цивилизации знания, накопленные старшей, останутся тайной до тех пор, пока она сама не поднимется до уровня старшей. А для старшей цивилизации самые тесные контакты с младшей могут представлять лишь второстепенное значение.

Для примера: у нашей земной цивилизации есть определенный интерес в том, чтобы изучать примитивную «цивилизацию» пчелиного роя (и, быть может, ставить опыты над ней), но нет интереса в том, чтобы способствовать ее ускоренному развитию до уровня нашей технологической цивилизации.

Из этого следует простой вывод: бесполезно рассчитывать на контакт с внеземной цивилизацией и уж тем более надеяться на то, что ее представители обыскали весь космос и нашли нашу планету, а теперь «почти скрытно» наблюдают за нами. Все разговоры о пришельцах — не что иное, как крепко укоренившееся заблуждение . Рассказы о «контактах» с ними нисколько не отличаются от свидетельств древних греков о беседах людей с богами Олимпа.

Но что если человечеству когда-нибудь потребуется по какой-либо очень веской причине покинуть Землю и искать приюта в космических далях? Где его искать? Выше были сформулированы глубокие сомнения в том, что ради новых знаний будут посылаться зонды к другим звездам. Конечно, знания знаниям рознь. Некоторые знания можно получить только на месте. Никакое общее знание законов мироздания не позволит точно сказать, какие условия существуют на той или иной планете далекой от нас звезды. А нам нужно будет точно знать, какого размера эта планета, каков состав атмосферы на ней, каковы сила тяжести на ее поверхности и атмосферное давление, как далеко находится эта планета от своей звезды и как меняется ее температура в течение суток и в течение года, какие формы жизни развились на этой планете и не будут ли они опасны для людей. Без ответов на эти и многие другие конкретные вопросы не будет возможности решить, пригодна ли планета для переселения людей. Поэтому – и только тогда, когда необходимость переселения человечества на планету другого солнца станет абсолютно ясной, - автоматические зонды будут посланы к планетам-кандидатам на переселение . На ожидание результатов этих миссий уйдет много времени, возможно, не одно столетие.

Уже сейчас, со ссылками на выводы астрономов, в средствах массой информации встречаются предсказания печального будущего Земли. То утверждается, что через несколько миллиардов лет наше Солнце израсходует свое ядерное горючее и погаснет, то обещают, что галактика Андромеды столкнется с нашей Галактикой и вселенский катаклизм станет неизбежным. Но на таких промежутках времени серьезно предсказывать судьбу человечества нельзя. Прогнозы чаще всего получаются ошибочными и на протяжении 100 лет. В ХХ веке случились события, которые даже в начале века никто не мог вообразить, - была создана атомная энергетика и начались комические полеты. Поэтому крайне трудно представить ситуацию настолько надежного предсказания будущего, что оно станет достаточным основанием для посылки межзвездных зондов…

Выше приведенные рассуждения основаны на современных представлениях о законах мироздания. Астрономическими наблюдениями охвачена уже вся Метагалактика, и из этих наблюдений однозначно следует, что вся Вселенная в любом своем месте состоит из одних и тех же атомов и везде действуют открытые на Земле физические законы . Одним из таких фундаментальных законов природы является многократно проверенное и доказанное экспериментами постоянство скорости света. Это природное ограничение делает звезды недостижимыми для нас.

Но с прогнозами все же следует быть осторожными. Всеобщность законов природы не означает их абсолютность. Даже законы механики, известные как законы Ньютона, безусловно, справедливы только в определенных пределах. При релятивистских скоростях в движении взаимодействующих тел приходится учитывать эффекты более общей теории относительности. Хотя сегодня нет ни малейших оснований сомневаться в ее справедливости, завтра, быть может, будут обнаружены новые проявления мировых законов, и тогда откроются перспективы для перемещения в пространстве (и даже за его пределы) со скоростями, превышающими скорость света. Тогда, на неведомых сегодня принципах, возможно, удастся создать сверхсветовые корабли, и мечты фантастов станут реальностью. Можно будет летать и к звездам, и к галактикам, и к другим вселенным. Но пока нам известны только неумолимые законы мироздания, по логике которых смысла в полетах к звездам нет ни для космонавтов, ни для роботов-автоматов.

 

Литература:

1. Багров А.В., Смирнов М.А. Каравеллы для звездоплавателей // Наука и человечество. 1992-1994. М.: Знание, 1994. С.258-266.

2. Бозон Хиггса [Электронный ресурс] // Википедия – свободная энциклопедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Бозон_Хиггса (Дата обращения: 15.05.2019).

3. Платов Ю.В., Соколов Б.А. История государственных исследований НЛО в СССР // Вестник Российской академии наук. 2000. Т. 70. № 6. С. 507–515.

4. Ian A. Crawford. A Comment on “The Far Future of Exoplanet Direct Characterization” – the Case for Interstellar Space Probes // Astrobiology. 2010. Vol. 10. No 8. P. 857. DOI: 10.1089/ast.2010.0499

5. Чернин А.Д. Звезды и физика. Изд. 2-е. М.: Едиториал УРСС, 2004. 173 c.

References

1. Bagrov A.V., Smirnov M.A. Karavelly dlya zvezdoplavateley, in: Nauka i chelovechestvo. 1992-1994. Moscow: Znanie, 1994, pp.258-266.

2. Bozon Khiggsa. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Bozon_Khiggsa (Retrieval date: 15.05.2019).

3. Platov Yu.V., Sokolov B.A. Istoriya gosudarstvennykh issledovaniy NLO v SSSR. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk, 2000, vol. 70, no. 6, pp. 507–515.

4. Ian A. Crawford. A Comment on “The Far Future of Exoplanet Direct Characterization” – the Case for Interstellar Space Probes, Astrobiology, 2010, vol. 10, no. 8, p. 857. DOI: 10.1089/ast.2010.0499

5. Chernin A.D. Zvezdy i fizika. 2nd ed. Moscow: Editorial URSS, 2004. 173 c.

 

© Багров А.В., 2019

История статьи:

Поступила в редакцию: 29.04.2019

Принята к публикации: 18.05.2019

Модератор: Гесс Л.А.

Конфликт интересов: отсутствует

Для цитирования:

Багров А.В. Когда мы полетим к звездам? // Воздушно-космическая сфера. 2019. №2. С. 50-55.

ранее опубликовано

все статьи и новости