Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Может ли выжить разумная жизнь






    Учитывая трудновообразимые условия в конце Большого Охлаж-
    дения, ученые ведут жаркие споры о том, сможет ли выжить какая-
    либо форма разумной жизни. Поначалу кажется совершенно бес-
    смысленным говорить о разумной жизни на пятом этапе, во время
    которого температуры приблизятся к абсолютному нулю. Однако
    все же физики с большим воодушевлением обсуждают возможность
    выживания разумной жизни.

    Споры крутятся вокруг двух ключевых вопросов. Первый из них
    таков: смогут ли разумные существа управлять своими машинами,
    когда температуры приближаются к абсолютному нулю? Согласно
    законам термодинамики, поскольку энергия перетекает от более вы-
    сокой температуры к более низкой, это движение можно использо-
    вать для осуществления полезной механической работы. Например,
    механическая работа может быть получена при помощи теплового
    двигателя, соединяющего две области с различной температурой.
    Чем больше разность температур, тем выше эффективность двигате-
    ля. На этом были основаны машины, которые обеспечивали промыш-
    ленную революцию, — такие, как паровой двигатель и локомотив. На
    первый взгляд кажется невозможным получить какую-либо работу из


    теплового двигателя на пятом этапе развития вселенной, поскольку
    температуры везде будут одинаковы.

    Второй вопрос заключается в следующем: сможет ли форма ра-
    зумной жизни отправлять и получать информацию? Согласно теории
    информации, минимальная единица информации, которую можно
    отправить и получить, пропорциональна температуре. По мере того
    как температура приблизится к абсолютному нулю, способность
    обрабатывать информацию также будет серьезно повреждена. Биты
    информации, которые можно передавать, будут становиться все
    меньше и меньше по мере того, как вселенная остывает.

    Физик Фриман Дайсон и другие ученые произвели пересмотр фи-
    зики разумной жизни, пытающейся выжить в условиях погибающей
    вселенной. Эти ученые задаются вопросом, могут ли быть найдены
    оригинальные способы выживания для разумных форм даже в усло-
    виях снижения температур почти до абсолютного нуля.

    Когда по всей вселенной начнет падать температура, поначалу
    существа могут попытаться снизить температуру своих тел при по-
    мощи генной инженерии. Этот путь намного более эффективен, чем
    сокращение потребления энергии. Но в конце концов температура
    тела достигнет точки замерзания воды. Тут уже разумные создания
    могут покинуть свои хрупкие тела из плоти и крови и перейти в ро-
    ботизированные тела. Механические тела могут намного лучше пло-
    ти противостоять низким температурам. Но машины также должны
    повиноваться законам теории информации и термодинамики, что
    сделает жизнь чрезвычайно трудной и для роботов.

    Даже если разумные существа оставят свои роботизированные
    тела и трансформируются, перейдя в область чистого сознания, все
    же остается проблема обработки информации. По мере того как
    температура будет опускаться все ниже и ниже, единственным путем
    выживания будет «мыслить» медленнее. Дайсон делает вывод, что
    развитая форма жизни все еще будет способна мыслить в течение
    неограниченного количества времени путем растягивания времени,
    необходимого для обработки информации, а также экономить энер-
    гию, замедляя жизненные процессы. Хотя физическое время, необ-
    ходимое для процессов мышления и обработки информации, может
    растягиваться на миллиардылет, «субъективное время», с точки зре-
    ния разумных существ, останется неизменным. Они так и не заметят


    разницы. Они будут все еще способны мыслить глубоко, но будут за-
    трачивать на этот процесс неизмеримо большее количество времени.
    3аключение, которое делает Дайсон, звучит странно, но оптимистич-
    но: таким образом формы разумной жизни смогут обрабатывать ин-
    формацию и «мыслить» на протяжении неограниченного времени.
    На обдумывание одной-единственной мысли могут потребоваться
    триллионы лет, однако по отношению к «субъективному времени»
    процесс мышления будет проходить нормально.

    Однако, если разумные существа будут думать медленнее, они, воз-
    можно, будут способны увидеть космические квантовые переходы,
    происходящие во вселенной. Обычно такие космические переходы,
    например создание дочерней вселенной или переход к другой кван-
    товой вселенной, происходят на протяжении триллионов лет, а пото-
    му говорить о них можно чисто теоретически. Однако на пятом этапе
    триллионы лет «субъективного времени» будут сжиматься и могут
    показаться этим существам всего лишь несколькими секундами. Они
    будут мыслить настолько медленно, что, возможно, увидят непрерыв-
    но происходящие причудливые квантовые события. Возможно, они
    будут регулярно видеть, как ниоткуда появляются пузырьки-вселен-
    ные или происходят квантовые скачки в другие вселенные.

    Однако недавнее открытие того, что вселенная ускоряется, заста-
    вило физиков пересмотреть работу Дайсона, и разгорелись новые
    споры, результатом которых стали совершенно противоположные
    выводы: разумной жизни грозит неминуемая гибель в ускоряющейся
    вселенной. Физики Лоренс Краусс и Гленн Старкман пришли к следу-
    ющему заключению: «Миллиарды лет назад вселенная была слишком
    горяча, чтобы в ней существовала жизнь. Спустя бесконечное количе-
    ство эр вселенная станет такой холодной и пустой, что жизнь, какой
    бы изобретательной на выдумки она ни была, исчезнет».

    В своей первоначальной работе Дайсон предположил, что темпе-
    ратура микроволнового излучения продолжит снижаться бесконеч-
    но, благодаря чему разумные существа смогут получать полезную
    работу из этих крошечных разностей температур. Однако Краусс и
    Старкман указывают на то, что если у вселенной есть космологиче-
    ская константа, то температуры не будут падать вечно, как предпо-
    ложил Дайсон, а в конце концов достигнут нижнего предела — тем-
    пературы Гиббонса-Хокинга (около 10~29 градусов Кельвина). Когда


    этот температурный предел будет достигнут, по всей вселенной
    установится одинаковая температура, а отсюда следует, что разумные
    существа не смогут получать полезную информацию путем исполь-
    зования разницы температур. Когда вся вселенная достигнет одно-
    родной температуры, всякая обработка информации прекратится.

    (В 1980-е годы было обнаружено, что определенные кванто-
    вые системы, такие, как броуновское движение в жидкости, могут
    служить основой компьютера вне зависимости от того, насколько
    холодно снаружи. Поэтому, даже когда температуры резко упадут,
    такие компьютеры смогут продолжать работать, используя все мень-
    шее и меньшее количество энергии. Для Дайсона это было хорошей
    новостью. Но была одна загвоздка. Система должна удовлетворять
    двум условиям: она должна находиться в равновесии с окружающей
    средой и никогда не должна отбрасывать информацию. Но если
    вселенная расширяется, то равновесие невозможно, поскольку из-
    лучение разрежается, а длина его волн растягивается. Ускоряющаяся
    вселенная меняется слишком быстро, чтобы система пришла в равно-
    весие. А второе условие, то есть требование того, чтобы система
    никогда не отбрасывала информацию, означает, что разумное суще-
    ство не должно никогда ничего забывать. В конечном счете разумное
    существо, будучи не в состоянии избавиться от старых воспомина-
    ний, может начать переживать их снова и снова. «Вечность стала бы
    скорее тюрьмой, а не бесконечно расширяющимся горизонтом для
    творчества и исследований. Это могло бы быть нирваной, но будет ли
    это жизнью?» — спрашивают Краусс и Старкман.)

    В целом, мы видим, что в случае, когда космологическая константа
    близка к нулю, разумная жизнь может «мыслить» бесконечно по
    мере остывания вселенной путем замедления жизненных процессов
    и замедленного мышления. Но в ускоряющейся вселенной, такой, как
    наша, подобный вариант развития событий невозможен. Согласно
    законам физики, вся разумная жизнь обречена на вымирание.

    Рассматривая вселенную в таких грандиозных временных мас-
    штабах, мы, таким образом, видим, что условия известной нам жизни
    являются всего лишь микроскопическим штрихом на гигантском
    гобелене истории. Существует лишь крошечный просвет, в котором
    температуры «как раз» таковы, чтобы жизнь была возможна, — не
    слишком низки и не слишком высоки.


     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.