SETI: Поиск Внеземного Разума

В какой мере все сказанное выше справедливо для других цивилизаций? Нас интересуют прежде всего планетные цивилизации как возможные колыбели разумной жизни во Вселенной. Величина энергии, которую получает от своей звезды планета, находящаяся в ее «зоне жизни», не может изменяться в очень широких пределах. Поэтому для любой планетной цивилизации расход энергии должен быть ограничен (вероятно, величиной порядка 10¹⁴ ÷ 10¹⁷ Вт). Численность населения также ограничена допустимой плотностью при заданной площади планеты и величиной энергопотребления надушу населения. Следовательно, развивающаяся цивилизация (особенно, если она вступит в экспоненциальную фазу) должна столкнуться со сходными проблемами. Если она вовремя осознает эти проблемы, сумеет найти пути их решения, сумеет выработать соответствующие регулирующие механизмы, то, вероятно, ей удастся стабилизировать численность населения своей планеты, ограничить на ней рост производства, энергопотребление и, тем самым, избежать катаклизмов, о которых говорилось выше. Такая стабилизация совершенно необязательно означает застой, мы вернемся к этому вопросу позднее (в следующих параграфах). А сейчас отметим, что в этом случае дальнейшее экстенсивное развитие (если бы оно было необходимо!), в принципе, можно было бы обеспечить за счет освоения окружающего космического пространства. Надежда на возможность длительного экстенсивного развития часто связывается именно с выходом цивилизаций в Космос. Насколько основательна такая надежда? К обсуждению этого вопроса мы теперь и переходим.

5.3. Экспансия в Космос?

Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе вес околосолнечное пространство.

К. Э. Циолковский

5.3.1. Техническая экспансия.

Идея расселения человечества в космическом пространстве неоднократно высказывалась и подробно разрабатывалась К. Э. Циолковским. Этой теме посвящены его книги «Грезы о Земле и небе», «Вне Земли», многочисленные статьи и заметки (см., например, сборник: Циолковский К. Э. Жизнь в межзвездной среде. — М.: Наука, 1964). Идеи Циолковского, применительно к внеземным цивилизациям, были развиты в 1960-х годах известным американским физиком Ф. Дайсоном. Процесс освоения околозвездного пространства, по мысли Дайсона, в конечном итоге, должен привести к созданию искусственной биосферы вокруг звезды (сфера Дайсона). «Следует ожидать, — писал он, — что в пределах нескольких тысяч лет после вступления в стадию технического развития любой мыслящий вид займет искусственную биосферу, полностью окружающую его материнскую звезду». Мы подробно обсуждали детали сооружения такой биосферы в § 1.12. Создание сферы Дайсона в огромной мере увеличит ресурсы цивилизации и даст ей возможность в течение многих столетий развивать производительные силы по экспоненте, как это происходит сейчас на Земле.

Для определенности рассмотрим цивилизацию, обитающую около звезды солнечного типа. Тогда полное количество энергии, которую перехватывает и может использовать для своих нужд цивилизация, соорудившая сферу Дайсона, будет порядка 10²⁶ Вт. Следовательно, цивилизация может экспоненциально наращивать производство энергии, по крайней мере, до тех пор, пока оно не достигнет этой величины. Если прирост производства энергии составляет 1 % в год (т. е. в 3 раза меньше, чем сейчас на Земле), и освоение околозвездного пространства началось после того, как энергетика КЦ достигла первого теплового предела Е₁

= 10¹⁴ Вт, то экспоненциальный рост может продолжаться примерно в течение 2800 лет. Далее, если принять, что родительская планета по размеру равна нашей Земле, а радиус сферы Дайсона составляет 1 а. е. (150 млн км), то ее поверхность будет в 5,5 • 10⁸ раз больше поверхности планеты. Следовательно, при одинаковой плотности населения она позволит расселить в 5,5 • 10⁸ раз больше населения, чем на родительской планете. При экспоненциальном росте с тем же годовым приростом в 1% наполнение сферы Дайсона (до уровня плотности населения на планете) потребует 2000 лет. Но если цивилизация научится регулировать естественный прирост населения и установит его на уровне 0,72% в год, то полное предельное заселение сферы Дайсона будет достигнуто через 2800 лет, т. е.  одновременно с достижением энергетического предела.