YNBnotes

Часть 3. Заключение «Размышлений о Вселенной и поисках внеземной жизни» Часть 1, Часть 2.

Если в безатмосферную планету земного типа врезается с большой скоростью метеорит, но происходит сильный взрыв.

Большая скорость этого метеорита не будет «погашена» атмосферой и сохранил скорость в километры в секунду. (Например, для Земли минимальная скорость встречи с любым объектом, пришедшим из «бесконечности» составляет 11,2 км/секунду, это вторая космическая скорость.) То же касается ударных событий с участием очень массивных метеорных тел, для которых атмосфера, например, Земли не является существенным препятствием. «Сильный» - это значит, что энерговыделение на единицу массы метеорита больше, чем у химических взрывчатых веществ. Это, в общем-то, простое явление, тем не менее, требует длительного и вдумчивого изучения, чем долго занимались и астрономы и геологи и математики и физики. Большое разнообразие следов от ударов (астроблем) и уцелевших на Земле от эрозии кратеров, лунных кратеров и цирков потребовало неординарных подходов, так как условия удара и последующей эволюции ударной структуры были самыми разнообразными. От банального размыва водой и разрушения ледниками, ветром и погребения в принесённом материале на Земле, до заливки лавой и попытки уничтожении последующей метеоритной бомбардировкой на Луне.

Исследование самого процесса удара и взрыва поставили много вопросов. Также как и весьма разнообразный вид ударных структур. Например, почему у некоторых кратеров есть «центральная горка»? Например, у цирка Альфонс на Луне есть, а у других таких же кратеров, центральных горок не наблюдается. Или почему кратер, вроде кратера Рис в ФРГ или Море Восточное на Луне, такой «горки» нет, но есть несколько кольцевых валов (мультиринговая структура»)?

Я внимательно прочитал в общем-то довольно старую книжку Хряниной «Метеоритные кратеры на Земле», где обсуждаются эти вопросы [1].

Классика не стареет и в этой книжке есть множество интересных и полезных сведений. Наводить особую критику на эту книжку не буду, хотя она этого вполне заслуживает, там много написано неправильно, но её написал геолог, наверное, геолог практик, физические неточности и неправильности тут простительны! Откуда геологу знать, что в физическом уравнении размерность левой и правой части должны быть одинаковыми? И десять землекопов не равны десяти лопатам! Этот недочёт, скорее, вина рецензентов и корректоров, чем автора. Кроме того, слишком мал объём фактуры и самой книжки, можно было бы такую интересную тему и осветить более широко. Она и обложки более качественной заслужила! Но там, есть важные утверждения, с которыми я бы хотел поспорить! Первое из них касается роли отражённой ударной волны в «доработке» структуры «первичного кратера», образованного взрывом.

При метеоритном ударе в твёрдых породах он мгновенно плавится и испаряется. Происходит взрыв, от него во все стороны распространяется волна сжатия. Если она идёт быстрее скорости звука в породе, то это будет ударная волна, которая всегда движется быстрее сейсмических и звуковых волн в любой данной среде. Ударная волна это довольно своеобразное, особенное, нетривиальное явление! Это не просто волна сжатия, как, например, звук в газе с постепенным нарастанием и спадом давления! [2]

На фронте такой волны среда скачком сжимается, при этом происходит её нагрев, иногда очень сильный, в геологических породах могут происходить, и происходят фазовые переходы в минералах, разрушение пород. За фронтом ударной волны давление падает очень быстро, но среда в любом случае остаётся нагретой сильнее, чем до прохода волны. На дробление, фазовые переходы, которые не могут произойти мгновенно, разогрев необратимо уходит энергия ударной волны. Ударная волна слабеет, вырождается в звуковую, в теле планеты это уже будут сейсмические волны разных типов, затухание которых намного слабее, так как они деформируют породу намного слабее и медленнее, эта деформация обратима и диссипация энергии намного меньше.

Таким образом, ослабление ударной волны, распространяющейся в твёрдой породе, будет происходить быстрее, чем по закону обратных квадратов, что существенно! А в геологической структуре планеты, с её неоднородным строением, процесс диссипации энергии, переносимой ударной волной, наверное, тоже ускорится? Это приводит к тому, что эффекты, связанные именно с ударной волной, перестанут проявляться намного ближе к месту удара, чем следует из закона обратных квадратов. Это важно для понимания эволюции ударного кратера сразу после взрыва.

В книжке Хряниной есть серия рисунков, на которых кровля начальной полости взрыва «раскрывается», рвётся и разлетается в стороны, на краях кратера ложится складкой, которую геологи называют «лежачая синклиналь». А ударная волна, в виде полусферы, уходит вниз и в стороны, потом внизу отражается от чего-то, для неё существенного, и возвращается вверх в виде расширяющегося полушария. Ударяя под днище кратера, она тут же выбрасывает вверх устилающую его породу, включая расплавленную взрывом. Эта порода затем падает на кратер и его окрестности. Этот сценарий, наверное, как-то объясняет строение тех кратеров, которые мы видим на Луне и детально изучаем на нашей родной планете. Но вот до какой степени он верный, тут могут быть вопросы. Например, за какое время ударная волна возвращается, какие приключения с ней происходят на пути «туда, вниз, и обратно? В книге А. С. Компанейца приведены некоторые интересные сведения о движении и повадках ударных волн.

Перво-наперво, такие волны не подчиняются принципу суперпозиции. Например, ударная волна от воздушного ядерного взрыва достигает поверхности земли, отражается и, вместе с продолжающей «бежать» к поверхности, идущей сверху волны, формирует «головную ударную волну» цилиндрической формы, которая расширяется уже от наземного эпицентра взрыва. А не от точки взрыва в атмосфере. Далее, по поверхности Земли и над нею бежит только цилиндрическая ударная волна. Следует ожидать, что та же история приключится при отражении идущей вниз от точки взрыва метеорита волны в толще земли, с нюансами, так как воздух однородный, а геологические формации сильно неоднородны!

А учитывая тот факт, что под местом взрыва может быть целая «пачка» геологических пластов самых разных пород, следует ожидать, что отражённых волн будет немало, и пока они не затухнут до обычных сейсмических, энергия первичной волны будет делится между ними и рассеиваться! Таким образом, та волна, которая отразилась внизу под местом взрыва, ослабнет очень существенно, если вообще уцелеет, как таковая. И большАя часть её энергии будет действовать уже в виде обычных сейсмических волн, сила которых, кстати, у кратера будет на порядки больше, чем в эпицентре самых мощных «обычных» землетрясений. Они-то и могут существенно изменить рельеф поверхности как у самого кратер, так и сказаться на строении более глубокой подстилающей кратер среды.

Далее, сжатая силой взрыва порода под кратером, подобно сжатой пружине, тоже вызовет некоторую «отдачу» и она тоже будет способствовать выбросу из первичного кратера породы и расплава. Понятно, что этот эффект будет внешне такой же, как и от «отразившейся» от чего-то в глубине, под кратером, ударной волны. Но это ещё не всё! Вспомним о той волне, которая ушла в стороны от эпицентра взрыва. Она тоже будет сдвигать породу в сторону распространения. И вот этот «раздув», описанный Хряниной, хорошо виден на кратерах размером километров десять на Море Дождей в районе цирка Платон на Луне. Утром, когда Солнце ещё низко, видно, что кратер вполне «классического», ударного вида стоит на некотором «пьедестале» и вся структура похожа на вулкан. Такой же подъём рельефа, как пишет Хрянина, есть и у Аризонского кратера. (На Луне автор самостоятельно нашёл десяток-другой уже известных вулканов. Они красивые и похожи на ударные структуры, но у них есть по краю очень пологого «конуса» самой горы резкий склон, который вулкан оконтуривает. Граница растекания лавы чёткая. Это сразу выдаёт его вулканическое происхождение.)

Так вот, на Луне кратеры небольшого размера образовались сравнительно недавно. Где-то за последний миллиард лет в безводной и не расплавленной породе, это сравнительно молодые кратеры. Имеют форму полусферы. Более старые кратеры на Море Ясности, с плоским и как-бы «смятым» днищем, как пишет Койпер (в рекомендациях не нуждается!) образовались в полузатвердевшей породе. Сюда же он причисляет и кратер Тимохарис. Кратеры, повторно залитые лавой, с ровным днищем, часто побитым более поздними, гораздо меньшими кратерами, мы называем «цирками». Классический такой цирк – это Платон!

Не удержусь и упомяну удобный для наблюдения с Земли Птолемей, который много раз фотографировал в различных условиях освещения. Он после первой «заливки», которая, возможно, произошла сразу после образования или вскоре после него («триггерный вулканизм», спровоцирован ударом?) и затвердевания, получил добрый десяток более поздних ударов. Потом всё днище цирка и эти кратеры были повторно залиты лавой. Залитые кратеры «проглядывают» утром и вечером, они заметно искажают ровную поверхность затвердевшей лавы и хорошо видны. А уж после этой второй «заливки» там появился только один кратер большого размера с кучей меньших, так как к тому времени бомбардирующее вещество почти исчерпалось в нашем районе Солнечной Системы. То есть, и на Луне, пока она была вулканически активна, история ударных структур не завершалась сразу после удара астероида или кометы. Сам район цирка Птолемей побит разломами и этот цирк получился слегка шестиугольным! Подобный эффект для земных ударных структур описан в книге Хряниной.

А теперь временно вернёмся на Землю и посмотрим на «мультиринговые» структуры, у которых есть, кроме «настоящего» вала по контуру, ещё несколько менее выраженных «колец» внутри и снаружи основного. Что это может быть? А может быть это отражением глубинных свойств коры планеты под местом удара!

Экспериментальный кратер «Прерия Флет», описанный у Хряниной, был образован наземным химическим взрывом в обводнённых грунтах, скорее всего, в пойме реки.

Он имел диаметр меньше 90 метров и многокольцевую структуру! Такую же структуру имеет кратер Рис диаметром 25 км. по основному «кольцу», по валу. И Море Восточное на Луне диаметром 700 километров. А вот Аризонский, диаметром 1,2 км., кратер не имеет даже центральной горки!

Что же роднит «мультиринги»? А роднит их то, что под поверхностью планеты в месте события есть слои, могущие проявить свойства жидкости сразу после удара! Прерия Флейт имел обводнённый песок, который после взрыва на какое-то время стал лабильным, Рис наверняка имел тоже водичку под поверхностью, если уж там во время удара мелкое море плескалось! А Море Восточное при ударе столь глубоко пробило твёрдую кору Луны, что добрался удар и до расплавленной породы! Кстати, в полнолуние мультиринги Луны видны и они большие. А значит, очень старые! В то время под твёрдой корой вполне мог быть расплав.

Таким образом, можно нарисовать следующую картину события: Ударная волна от взрыва в теле планеты идёт вниз. Там она и погибает, перед этим приобретая форму цилиндра, то есть, основной удар идёт уже не вниз, а в стороны! Этот «цилиндр» ускоряет породу, приподнимая поверхность в месте взрыва в виде «бублика». Если в месте удара нет лабильных слоёв в глубине, то этим дело и кончается, имеем «чашу на пьедестале»! А вот если есть нечто жидкое на уровне работы этой цилиндрической волны, то поднятая в виде «бублика» поверхность, которая вполне может быть и «подброшена», падает обратно, создавая волны в полужидкой среде. При этом такая волна может иметь амплитуду в десятки и сотни метров, это вам не обычное землетрясение! От места падения «бублика» идут вторичные поверхностные волны. В сторону кратера идёт сходящаяся волна, образуя внутренние «кольца» или «центральную горку», выброс вещества вверх, и наружу. Вторая волна уходит в стороны, наружу основного вала кратера. В месте своего резкого торможения она создаёт тоже кольца в виде «застывших волн на воде». А там, где «бублик «взлетел» и упал очень сильно, будет побита порода вблизи поверхности. Отсюда и «зона дробления» в виде «шляпы» у Аризонского кратера, Соболевского кратера, где поверхностные породы были достаточно хрупкими.

Само собой разумеется, что нет одного точно такого же сценария для разных ударов. Всегда и ударяющее тело и поверхность рознятся, но мультиринги, вполне могут быть индикатором подповерхностных лабильных пород.

А вот вопрос с «центральными горками» вряд ли может быть полностью решён одним «сценарием»! Эти горки бывают очень разными, (обычно их вообще нет в ударных структурах на той же Луне). В частности, рядом с цирком Альфонс есть другой кратер меньшего размера. Так у Альфонса горка маленькая, похожа на древний земной вулкан, а у того кратера она занимает чуть ли не всё днище и имеет как-бы «обдутый сверху» вид «яйцо в гнезде». Советую взглянуть на «Интерактивную карту Луны». Там есть много интересного и поучительного! Бывают на Луне «горки» и не в центре ударной структуры или на днище старого цирка вдруг, ни к селу ни к городу виден побитый кратерами большой участок явно континентальной коры. Откуда он там взялся? На спутнике Сатурна Мимас с явно ледяной корой тоже классический кратер с центральной горкой. Горки в земных кратерах тоже могут иметь разный вид и строение. Природа в как-бы самых простых своих процессах тоже продолжает нам задавать вопросы!

Литература.

1. Хрянина Л. П. Метеоритные кратеры на Земле. «Недра». Москва, 1987 г.

2. Компанеец А. С. Законы физической статистики. Ударные волны. Сверхплотное вещество. «Наука», Москва, 1976 г.

28 января 2023года. Маяки Бондаренко.

Для возникновения жизни на Земле и появления технически развитой цивилизации понадобилось примерно четыре с половиной миллиарда лет. Астрофизики утверждают, и эти утверждения хорошо обоснованы, что наше Солнце постепенно, из-за исчерпания ядерного горючего, водорода в центре светила, увеличивает свою мощность излучения, уменьшая температуру поверхности и увеличивая свой размер. Это в ближайший миллиард лет должно сделать Землю непригодной к жизни. Процесс этот закончится через пару-тройку миллиардов лет превращением Солнца в Красный гигант, который, сбросив свою протяжённую атмосферу в виде планетарной туманности, превратится затем в Белый карлик. До наших дней Солнце, по геологическим данным, спокойно горело три-четыре миллиарда лет, давая время жизни на Земле возникнуть и стать развитой технически.

Таким образом, звёзды спектрального класса Солнца имеют, по видимому, достаточное время спокойного «горения», с постоянной температурой планет в своей системе. (В детали пока вдаваться не будем!) Более массивные и горячие звёзды Главной Последовательности тоже горят спокойно, но время выгорания водорода в них меньше. У более холодных звёзд с меньшей массой время, которое звезда может обеспечить стабильную температуру на своих планетах, очень сильно увеличивается.

Однако, если звезда маломассивная, маленькая, холодная, то есть два нюанса: Первая особенность таких звёзд, это более высокая плотность, чем у Солнца. Вторая особенность даёт тот же эффект, что и первая. Низкая температура недр приводит к неполной ионизации тяжёлых элементов и снижает прозрачность горячей плазмы, из которой состоит звезда. Поэтому перенос генерируемой в центре звезды энергии излучением затруднён и в дело включается конвекция. Звезда, в отличие от Солнца и более горячих звёзд, начинает хорошо «перемешиваться». Смешивая горячую, электропроводную плазму и «вмороженные» в неё «запутанные» магнитные поля. А магнитные поля имеют собственную энергию, которая растёт при этом процессе!

С одной стороны, это вроде и хорошо, в центр звезды поступает свежее вещество, богатое водородом и поэтому звезда должна гореть дольше, а с учётом меньшей светимости, звёзды меньшей, чем у Солнца массы должны гореть намного, очень намного, дольше. Но вынос на поверхность с конвективными ячейками сгенерированных в недрах звезды магнитных полей приводит к сильным и частым вспышкам, чем грешит и наше родное Солнышко, но в терпимой степени. Энергия магнитных полей при вспышках переходит в тепло, свет, рентген и УФ, в энергию космических лучей, радиоизлучения и «звёздного ветра»! И если в результате вспышки яркость звезды растёт в разы, а то и раз в сто, то это уже совсем другое дело, чем вспышки на Солнце! Такое поведение Красных карликов и атмосферу с планет будет постоянно «сдувать»! Поэтому звёзды типа Красных карликов и являются малоподходящими для зарождения и развития жизни на их планетах. Тем более, что для должного обогрева эти потенциально населённые планеты должны находиться раз в сто ближе к такой «адской звёздочке», чем Земля находится от Солнца. А на таком расстоянии приливные силы гарантировано остановят собственное вращение планет и будут они повёрнуты е звезде одной стороной.

Этот экскурс в звёздную астрофизику показывает, что существует некий интервал начальной массы звёзд, который определяет температуру поверхности и срок жизни звезды, с одной стороны, достаточный для зарождения жизни, её развития до технологической цивилизации. А с другой, делающий возможной само существование планет, населённых живыми и разумными организмами у такой звезды.

Сюда же надо приписать сомнительную возможность существования потенциально населённых планет в двойных системах, где орбиты планет могут быть нестабильными. Мала вероятность существования пригодных для зарождения жизни планет и у очень старых звёзд малой массы. У тех, которые возникли в молодой ещё Галактике в самом начале процесса звездообразования. (Массивные звёзды той славной эпохи уже давно «сгорели» до Белых карликов и других компактных объектов.) У таких звёзд «первого поколения» невозможно или маловероятно наличие планет земного типа, с твёрдой поверхностью. Так как в ту эпоху был только водород и гелий, а более тяжёлых элементов ещё не было или было мало. На планете из смеси водорода и гелия твёрдая поверхность не получится. А «газовые» планеты типа Юпитера и Сатурна из-за постоянного перемешивания и нагрева вещества в глубинах до высоких температур, для жизни тоже мало подходящие!

Звёзды с малым количеством тяжёлых элементов, «субкарлики» составляют большую часть населения сферической подсистемы Галактики. Звёзды следующих поколений, звёзды диска Галактики уже возникли из вещества, имеющего близкий к Солнцу химсостав.

Большое разнообразие «переменных звёзд», так или иначе меняющих свою яркость в больших пределах, тоже накладывает свой отпечаток на статистику звёзд, способных породить и поддерживать длительное время жизнь на планетах. Эти, в общем-то общеизвестные факты нам нужны как для увеличения багажа собственных знаний, так и для понимания того, какие звёзды следует наблюдать для поисков около них внеземных цивилизаций.

Найти жизнь у далёких звёзд можно и астрономическими наблюдениями, а вот для прямого контакта нужно бы туда слетать! Мы уже понимаем, как можно добраться к другим звёздам и на каком транспорте. Есть простой и интересный метод расчёта межзвёздных экспедиций, который можно использовать даже без калькулятора. (Для вдохновения можно скачать и прочитать книгу «Пасынки Вселенной» или «Звёздные дневники Йона Тихого».) А здесь давайте научимся считать!

1) «Керосин»» Большой-большой корабль разгоняется химическими двигателями и активным пертурбационным манёвром у Солнца и у звезды назначения так же тормозится. Примем скорость такого корабля 60 км/сек. Это дольно разумная цифра, уточнять её нет смысла! Тогда делим 300 000, скорость света, на 60, получаем 5 000. В это число раз увеличиваем расстояние до пункта прибытия в световых годах. Пример: Проксима, ближайшая к нам звезда, Красный карлик, вспыхивает, планеты вроде есть. 4,5 световых года умножаем на 5 000. Добираться туда «керосином», сущий пустяк, 22 тысячи лет! «Пасынки Вселенной» вполне успеют стать актуальными! (До Туманности Андромеды так лететь всего миллиардов десять лет, но она же сама летит к нашей Галактике, а это сильно благоприятствует успеху такой экспедиции! Кстати, за время полёта там звезда типа Солнца успеет сконденсироваться из межзвёздного газа и «сгореть» до Белого карлика.)

2) Пусть ядерный двигатель позволит увеличить скорость в сто раз, до 6 000 км/сек. По порядку величины это уже близко к техническому пределу таких двигателей с учётом Формулы Циолковского. Для двигателей на распаде урана или термоядерном синтезе гелия из дейтерия эта скорость, понятно, не будет отличаться даже на порядок. Сжигая вместо дейтерия обычный водород, можно получить немного большую скорость. Но техника такой реакции, которой природа миллиарды лет греет Солнце, на Земле пока-что не освоена. Как это сделать, не совсем ясно!)

3) С ядерным двигателем до Проксимы добираться всего двести двадцать лет, тоже далековато! Даже для исследовательских целей. Пока туда-сюда, даже если обратно по радио передавать информацию, эти сведения могут оказаться просто никому не нужными! (Отсюда, кстати, проистекает моя уверенность, что учитывая мелкотемье или откровенную глупость всяких «контактов» пилотов НЛО с землянами, они не могут прилетать к нам издалека, даже не на ядерной, а на фотонной тяге полёт будет длительным, а ресурсы для такой экспедиции нужны просто астрономические!)

Но вот если мы решили заселить окрестности Проксимы, то смысл туда отправится есть! Техника у нас при подготовке такой экспедиции будет явно лучше, надёжнее и более продвинута, чем сейчас, с ней мы и регулярно вспыхивающую звёздочку сможем использовать для создания очага жизни, раз уже двести лет вообще беззвёздного существования выдержим! Она же должна гореть в таком режиме сотни МИЛЛИАРДОВ лет, в сотни раз дольше, чем нам светит жить у нашего Солнца! Долетим и устроим там промежуточную базу! А там и к более дальним звёздам можно будет отправляться!

Если люди это сделают, то у звезды, заведомо почти непригодной для возникновения собственной жизни, появится очаг высокоразвитой цивилизации! Например, на базе тех безжизненных планет, которые вокруг Проксимы наверняка присутствуют. И законный вопрос: А где у нас гарантия, что «Кто-то» намного раньше нас не проделал этот фокус с Проксимой или даже какой-то более горячей звездой чем Солнце, которой всего-то сроку жечь водород отведено какой-нибудь жалкий миллиард лет. И из «своей» жизни там ещё только сине-зелёные водоросли возникли, а рыбы и динозавры не успеют возникнуть никогда? Эти рассуждения приводят нас к мысли, что если мы додумались до них, то и другие разумные существа тоже могли это сделать! А раз так, то любая звезда (а жизненный путь звёзд мы уже довольно хорошо изучили, набрав огромную статистику) может слать нам радиосигналы. Любая звезда, способная спокойно или хотя-бы стабильно гореть хотя бы сотню миллионов лет, может служить базой для жизни, причём, заведомо высокотехнологичной. И прослушивать радиосигналы от таких звёзд, наверное, имеет такой смысл, как и от солнцеподобных.

Эти рассуждения могут быть важны в том случае, если летать можно только по пространству-времени ОТО на звездолёте, который мы немного понимаем, как сделать или можем физически рассчитать. О «фотонных» ракетах речь вести, наверное, пока не стоит. Хотя бы потому, что не видно хорошего, дешёвого, безопасного способа производства антивещества, которое только и может быть «топливом» для такой ракеты. В рамках известных современной физике процессов такого способа вроде неизвестно. Также не ясно, как с ним обращаться, как из известного нам вещества сделать на его базе двигатель с приемлемыми характеристиками. Как защититься в полёте от той же межзвёздной пыли и газа, которые упрощать субсветовую навигацию уж точно не будут, а любая встречная песчинка при столкновении с кораблём даст взрыв, сравнимый с маленьким атомным взрывом!

Если же есть простой, дешёвый, без больших затрат энергии способ быстрого перемещения в обход этого континуума, то отпадает надобность в поиске радиосигналов от братцев по разуму. Им будет намного проще послать письмо через какую-нибудь «нуль-почту», чем отправлять идущий сотни и тысячи лет радиосигнал, а потом столько же времени ждать ответа. То, что Космос пока-что «молчит», как раз и указывает на то, (скажем осторожно!) что может быть какой-то способ более быстрой коммуникации, чем радио или лазерная связь. Или связь, использующая другие виды излучения, ограниченные по скорости скоростью света.

Подводя итоги, сделаем вывод: Если для большинства инозвёздных цивилизаций типично стремление к заселению всего доступного пространства, то жизнь может быть почти у всех нормальных звёзд главной последовательности. Даже тех, которые непригодны для зарождения жизни. Если надеяться на радиосвязь, то имеет смысл прослушивать все боле-менее «спокойные» звёзды.

Если мы не принимаем от них радиосигналов, то это наводит на подозрение, что есть более быстрый способ коммуникации, чем радио и, возможно, более быстрое «перемещение», чем скорость света. Кавычки на «перемещении» стоят вот почему: То, что мы называем «НЛО» движется в атмосфере Земли не так, как твёрдое тело в газе. Эти объекты (если это объекты!) не создают в воздухе ударных волн при сверхзвуковой скорости! Так двигаться, да ещё и с резкими изменениями направления, может, например, солнечный зайчик, который не является материальным объектом и которому законы газовой динамики не писаны!

Так может и законы ОТО писаны не для всех вещей, которые можно увидеть или потрогать руками! Разумеется, это не означает, что ОТО «не верна»! Верна! Как абсолютно верна геометрическая оптика, согласно которой инженер Гарин свой «Гиперболоид» сделать просто не мог! Но в те времена, когда А. Беляев писал эту книгу и даже раньше наличные технологии вполне позволяли сделать лазер. Он, кстати, законы геометрической оптики и законы излучения нагретых тел не отменяет! А просто «обходит».

Бондаренко Ю. Н семнадцатое января 2023 года.

Вселенная, как её понимаем мы сейчас, является всем, что нас окружает. Она имеет «абсолютный» характер в том смысле, что кроме неё ничего нет. Здесь описан процесс её возникновения и структуры относительно возникновения и развития жизни. В том числе, разумной жизни, как этот вопрос видится в настоящее время. В этом очерке многие моменты опущены для краткости изложения.

Длительные исследования Вселенной, в основном, астрономические, астрофизические, астрохимические и физические позволили довольно надёжно установить её строение. Мы, с помощью своих современных наблюдательных приборов, можем наблюдать объекты на расстояниях примерно двадцати миллиардов световых лет. Причём, чем дальше от нас наблюдаемые астрономические объекты, тем сильнее идущие от них электромагнитные волны «растянуты», что обычно интерпретируется, как всё более быстрое удаление этих объектов при увеличении расстояния до них. Предполагается, что это расширение самого пространства Вселенной. На границе видимой Вселенной скорость удаления объектов стремится к скорости света.

Мысленное «обращение» этого «расширения пространства» во времени приводит к однозначному выводу, что примерно двадцать миллиардов лет всё вещество и другие разновидности материи Вселенной были сконцентрированы в очень небольшом объёме. Возможно, даже «в точке» и Вселенная в ту эпоху имела очень высокую, даже бесконечную плотность, при которой не действовали известные нам физические законы. Это состояние называется «сингулярностью». Таким образом, делается вывод, что современная эпоха нашей Вселенной началась при её расширении из этой сингулярности около двадцати миллиардов лет назад. При расширении возникло трёхмерное пространство и одномерное, однонаправленное время. Расширяясь, вещество, первоначально состоящее из элементарных частиц, превращалось в водородно-гелиевую плазму с незначительными примесями самых лёгких химических элементов.

В эту эпоху газ ещё был очень горячий. Вещество было ионизировано, но при расширении и охлаждении газа электроны и ядра атомов стали рекомбинировать, возникли атомы и молекулы, а излучение, «краснея» при расширении, почти перестало взаимодействовать с атомами и молекулами. Вселенная, заполненная остывающим газом, стала прозрачной для электромагнитного излучения. Оно продолжало «краснеть», длины волн его увеличивались и в нашу эпоху оно воспринимается нашими радиотелескопами уже как радиоизлучение с температурой не 5000 градусов, как было в эпоху «разделения», а всего 2,7 градусов Кельвина. Таким образом, гипотеза расширения Вселенной получила серьёзное подтверждение сразу с двух направлений. Третье доказательство эволюции Вселенной состоит в том, что «молодые», образовавшиеся недавно звёзды имеют в своём составе гораздо больше тяжёлых элементов, чем те, которые образовались в раннюю эпоху. На этом вопросе мы остановимся подробнее!

Для вопроса о происхождении жизни в нашей Вселенной её химический состав имеет очень важное значение. В силу того, что известная нам жизнь для своего возникновения требует наличия почти всех элементов Таблицы Менделеева. Эти элементы были наработаны в звёздах «первого поколения», в виде паров и пыли выброшены в пространство при их взрывах и потом вошли в состав формирующихся звёзд последующих поколений. Поскольку взрывавшиеся звёзды были большой массы, эволюция которых происходит относительно быстро, то уже звёзды, «родившиеся» через сотню миллионов лет после начала звездообразования, могли иметь около себя планеты земного типа, состоящие из более тяжёлых элементов, чем водород и гелий, способные породить жизнь и поддерживать её.

Кстати, звездообразование в галактиках различных типов происходит по-разному. Галактики, похожие на нашу или Туманность Андромеды, спиральные, имеют в своём составе много газа и пыли, и звёзды возникают в них даже сейчас, спустя многие миллиарды лет после возникновения самых галактик.

То же касается «иррегулярных» галактик, вроде Магеллановых облаков. Напротив, медленно вращающиеся эллиптические галактики газа и пыли почти не содержат, звездообразование в них давно закончилось и сейчас в них «догорают» жёлтые и красные звёзды небольших масс, сравнимых с массой Солнца. Таким образом, для возникновения жизни в нашу эпоху наиболее пригодны галактики спирального и «иррегулярного» типа, в которых существуют звёзды и планеты с большим содержанием тяжёлых элементов.

Учитывая тот факт, что Земля существует уже около пяти миллиардов лет, и только сейчас жизнь на ней достигла стадии разумной жизни, способной создавать технологии и «искусственную природу», а в перспективе и «искусственный разум», картина развития разумной жизни несколько проясняется. Можно предполагать, что разумная жизнь должна встречаться во Вселенной, как минимум, уже десять миллиардов лет назад, а может быть, даже раньше.

Несмотря на огромные расстояния между звёздами, распространение жизни путём межзвёздных полётов возможно даже на «керосине». Да, это потребует огромных затрат труда и средств, строительства огромных кораблей, затрат большого времени, но это возможно в принципе, а значит, может быть реализовано. Ускорить перелёты между звёздами можно в несколько раз, если использовать их тяготение, чтобы ускорить межзвёздные корабли.

А применение для межзвёздных полётов ядерной энергии дало бы возможность на два-три порядка сократить время колонизации всей нашей Галактики. Из одного центра её можно было бы заселить за несколько десятков миллионов лет. (Мы здесь не учитываем «фотонные ракеты», так как движение с околосветовыми скоростями создаёт, по-видимому, ряд почти непреодолимых технических проблем.)

Не исключено, что в нашей Вселенной есть возможность и неких «межпространственных переходов», которые позволяют перемещаться либо со скоростью света, либо даже мгновенно. А ведь Галактика, состоящая из сотен миллиардов звёзд, могла последние десять миллиардов лет заселяться не из одного центра, а из очень и очень многих, так как число пригодных для зарождения и развития жизни планетных систем в ней может составлять и миллионы! Это позволило бы её «заполнить жизнью» раз в двести быстрее!

В связи с этим возникает ряд вопросов, например:

1) «Вопрос Энрико Ферми.» «Куда же они все подевались?»

2) Происходит ли развитие жизни, то есть, возможна ли организация материи до уровней, выше человеческого, «машинного» и какие формы эти стадии могут принимать?

3) Является ли «экспансия» разумной или «послеразумной» жизни обычным явлением или такой экспансии нет?

4) Является ли развитие материи в биологической и социальной форме только «прогрессивным» или оно сменяется (навсегда или иногда) периодами регресса, упадка или вырождения?

5) В каких формах это развитие или регресс могут происходить? Одно или многовариантном?

6) Если разумная жизнь в каком-либо месте (например, на планете), сменяется «послеразумной», то что происходить с обычной жизнью (биосферой)?

Пока нам доступна для изучения только земная биосфера и земная цивилизация, ответ на эти вопросы неизбежно будет весьма неопределённым и «спекулятивным». В силу того, что сейчас мы не знаем и не можем знать вероятных путей и итогов развития жизни, не можем изучать их хотя бы отчасти, в общих чертах.

Следует учесть и ещё один момент: Наша Вселенная более-менее «однородна» в больших объёмах. Из этого следует, что физические законы, химический и физический состав какого-либо «звёздного рукава» той же Туманности Андромеды или удалённой на миллиард световых лет какой-либо другой спиральной галактики, в принципе, ничем не отличается от такового в Галактике нашей!

Поэтому, изучая свою Галактику, мы уже заведомо (в общих чертах) знаем, что делается в миллиардах других спиральных галактиках. Это делает межгалактические перелёты, если они не связаны с экспансией, просто ненужными! (Понятно, что это касается физики, химии далёких миров, но не форм жизни.)

То же касается, по большому счёту, и путешествий в нашей Галактике. Исследовав окрестности Солнечной Системы, можно уже дальше и не летать, а просто смотреть в хорошие телескопы, что там есть.

Но это наши сегодняшние соображения, которые неизбежно субъективны, профессионально и исторически ограничены, ведь есть же и чисто человеческие мотивы путешествовать, тот же туризм может служить примером!

В этой связи представляется очень важным и перспективным путь прямого исследования наличия во Вселенной других проявлений жизни, кроме земной биосферы. Пока-что мы вынуждены довольствоваться весьма малыми крохами социального и научного опыта, доступного землянам, полученными при изучении собственной цивилизации. А ведь мы даже не знаем, насколько она является «типичной»! Для прояснения вопроса о путях развития жизни и, тем более, жизни разумной, крайне необходимо «накапливать статистику», что связано с прямыми наблюдениями внеземных форм жизни.

В первую очередь, очень важны наблюдения на Луне и планетах чего-то такого, что не может быть объяснено природными процессами и, соответственно, согласно «Критерию Шкловского», может интерпретироваться, как проявление внеземной жизни.

Такие наблюдения есть! Только по Луне «Каталог НАСА» включает около семисот случаев наблюдений странных явлений или объектов. Однако их интерпретация сильно затруднена слабой документированностью, большим разнообразием проявлений и даже прямыми подлогами, что делает интерпретацию явлений крайне ненадёжной.

Далее, предложенные Алексеем Архиповым из Харькова идеи «Лунной археологии» автор считает весьма и весьма перспективными. Особенно, с учётом того очевидного факта, что единственно полезное, что земляне могут добыть на Луне, это научная информация.

Луна в этом смысле перспективна потому, что она находится близко. Также и оставленные на ней технические следы посещений могут храниться в опознаваемом виде практически вечно из-за отсутствия атмосферы, жидкой воды и биологической жизни.

Кроме того, автором этой статьи обнаружены на Луне крайне непонятные детали поверхности и обращено внимание на весьма странные формы рельефа. Последние указывают на то, что часть поверхности Луны была изменена недавними процессами, которые нельзя свести ни к метеоритной бомбардировке ни к вулканизму или тектонике.

Также перспективны исследования археологии других планет с твёрдой поверхностью, в первую очередь, Марса и астероидов, «эруптивных» комет.

Следует заметить, что надежды некоторых учёных обнаружить жизнь в подлёдных океанах спутников Юпитера и других больших планет сильно отдают «научным авантюризмом». Это связано с тем, что в таких океанах отсутствуют источники энергии, способные поддерживать возникновение и тем более, длительную эволюцию живого вещества.

Для Земли таким источником является излучение Солнца, которое позволяет растениям путём фотосинтеза производить огромное количество первичного «топлива» в виде сахара и его «окислителя» кислорода. Именно на этой основе происходит развитие и эволюция практически всей жизни на Земле, которая, с физической точки зрения, представляет собой просто-напросто своеобразную «тепловую машину». Понятно, что для работы «тепловой машины» нужен, кроме источника неравновесной энергии «высокого уровня», ещё и «холодильник». Им служит небо над Землёй, холодная Вселенная, куда излучается в виде ИК излучения «отработанное, бросовое» тепло. (Именно поэтому, из-за отсутствия «холодного неба», внутри Земли, если бы она действительно была полой, при наличии «Солнца» любого вида, очень скоро стало бы так жарко, что никакая жизнь не могла бы там существовать!)

К сожалению, в подлёдных океанах спутников того же Юпитера таких источников энергии высокого уровня и «холодильников» не просматривается! «Своей» жизни там, конечно же, нет, что не исключает наличие «баз» инопланетной жизни со своими искусственными источниками энергии.

Приходится расставаться и с другими, явно глупыми надеждами. Ажиотаж недалёкого времени, когда все астрономы наперебой твердили, что у Красных Карликов, холодных, подслеповатых звёзд малой светимости солнечного типа могут быть обитаемые планеты, подошёл к концу.

Автору эта идея с самого начала казалась весьма сомнительной вот почему: Потенциально пригодная для жизни планета получит достаточно тепла только на расстоянии пары миллионов километров от такой звезды. Понятно, что планета вблизи звезды будет, как и Луна у Земли, заторможена приливными силами, отчего её атмосфера и гидросфера «вымерзнет» на теневой стороне.

Кроме того, у холодных звёзд вещество малопрозрачно, поэтому для переноса тепла к поверхности возникает мощная внутренняя конвекция, что приводит к сильному разогреву короны звезды, её мощному УФ и рентгеновскому излучению и частым и сильным вспышкам, которые увеличивают светимость звезды раз в сто! Там же всё сгорит!

Если атмосфера планеты будет достаточно плотной, этого может и не произойти, Но разогрев её верхних слоёв рентгеном от короны настолько усилит диссипацию газов, что очень скоро, по астрономическим меркам, от неё ничего не останется! А жить под чёрным небом и адским солнышком, которое время от времени усиливает яркость и выжигает поверхность, не каждому существу понравится, тем более, разумному! Сейчас, спустя пару лет, уже появились рассуждения сходного характера и у профессиональных астрономов, что весьма показательно.

Проводя до конца тезис об однородности Вселенной, можно прийти к выводу о том, что искать проявления внеземной жизни можно и на Земле, хоть у себя под кроватью! Действительно тот же Интернет пестрит сообщениями о том, что «кто-то» видел (слышал, ощущал) «что-то», что нельзя списать на деятельность людей, но вполне можно считать деятельностью каких-то других разумных или, как бы сказать помягче, и научным языком, квазиразумных сил.

Здесь проблема интерпретации тоже является ключевой. Разнообразие всей этой «мистики», крайне субъективный характер наблюдений, затрудняющий или даже делающий невозможной их проверку, да ещё отягощённый всякими архаическими интерпретациями, вроде религии, большое количество банальной лжи тоже не способствуют серьёзному изучению проблемы.

Тем не менее, необходимо помнить вполне разумные слова Артура Кларка о том, что «Всякая развитая технология выглядит, как волшебство». От себя хочется добавить, что «мусорная свалка» технологий и их последствий для несведущего уж точно будет похожа на волшебство!

Теперь рассмотрим сценарии развития жизни на Земле.

Первый сценарий, «одиночное развитие». Например: От первобытных амеб и сине-зелёных водорослей до человека, с его техносферой. И, в перспективе, возможным возникновением искусственного интеллекта, превосходящего человеческий, интеграции его с естественным. Экспансия в Солнечной системе и в Галактике. Развитие идёт автономно, нашей цивилизации никто не мешает.

Второй сценарий: Галактика плотно заселена. Человечество (как и сама жизнь на Земле) с самого начала живёт на «территории», занимаемой и, очевидно, контролируемой другими цивилизациями. Они могут быть самого разного «возраста», вида, уровня развития. Сразу напрашивается «Вопрос Ферми»! Хотим ли мы этого или не хотим, но ответить на него придётся. Если реализуется второй сценарий, то напрашивается вывод о том, что контакты нашей и внеземной жизни каким-то образом происходят! Всегда. И с самого начала, с появления жизни. Не обязательно в понятной и приемлемой для нас форме. Чем же они могут быть?

Если списать на такие контакты всю «мистику», (исключив из неё заведомо не происходившие случаи, вроде розыгрышей, болезней) то можно прийти к очень неутешительному выводу: Всякие «духи», «полтергейсты», «загробные сущности» и, конечно же, «инопланетяне» особым умом, мягко говоря, не блещут! Во-первых, никакого интереса к культурным достижениям человечества, к науке у них просто нет. Все «контакты» идут или на «животном» уровне или на «бытовом». Во вторых, они «бессвязные» и большей частью могут быть квалифицированы, как банальное хулиганство, хотя и с отягощающими обстоятельствами, вроде применения хулиганами «высоких технологий».

Далее! Тенденция развития информационных технологий на Земле явно входит в фазу единого информационного «организма» и перспективы развития здесь явно не исчерпаны. Напрашивается вывод о некоем «Мировом разуме», который воцарится на Земле в не очень далёком будущем. На базе того же «Интернета» с интеграцией в него всего, что думает и движется, но в какой форме это произойдёт пока-что неясно. Хотя бы потому, что, наряду с процессом унификации биосферы и её разумных проявлений, происходит и обратный процесс «индивидуализации», увеличения разнообразия.

Это даёт нам повод поговорить о «душе»! Будем трактовать этот термин расширенно, как некое свойство живого. Это свойство делает его способным целесообразно реагировать на воздействия окружающей среды и активно менять эту среду в своих интересах. В высших своих проявлениях это свойство позволяет живой системе (общественному человеку) строить абстрактные модели действительности и оперировать уже с ними. Создавая, например, литературу, искусство, науку.

В этой связи возникает вопрос: А есть ли у современного бытового компьютера своя «душа»? Да, нечто очень похожее есть, называется оно «операционной системой»! Так же, как и «душа» человека, ОС делает мёртвое «железо» способным взаимодействовать с другими носителями «душ»! С компьютерами, животными, людьми. Так же «душа» компьютера, как и человеческая, «идеальна» - она является свойством материи, но не ею самой. Понятно, что мозг человека и его организм, коммуникации с другими людьми происходят не в цифровой форме, но функции их и компьютера похожи и даже одинаковы.

Отметим крайне примечательную особенность ОС: Её можно бесконечно тиражировать! Даже после долгой работы компьютера, берём, вставляем в него флешку…. И имеем «образ диска»! Вставляем её в компьютер, купленный в магазине…. Возникает вопрос: можно ли этот номер, в какой-то форме и в какой-то мере проделать с живой системой, с тем же человеком?

(Тиражировать «железо», в данном случае, живой организм, мы уже немножко умеем.) Очередь за «душой»? А ведь, если прогресс вычислительной техники будет продолжаться, то на серверах, разбросанных по всему миру, появятся и «души» людей! И, раз их можно будет считывать, то и устанавливать, например, на синтетические организмы, наверное, тоже можно будет? Понятно, что процесс считывания и установки на живой организм (не обязательно человеческий), будет заметно отличаться от установки «Винды», да и возможен ли он в принципе? Автору не известен стопроцентный запрет на создание таких технологий. В форме, например, математической теоремы. Может это возможно сделать, а может и невозможно! Но, учитывая то, что лет пятьдесят мы даже слова «флешка» не знали, задуматься есть о чём.

Например, о том, что возможно склепать, если не «на коленке», то уж на заводе, - точно, Господа Бога, Мировой Разум или, что-то в этом роде. (Тот же Интернет уже имеет, по крайней мере, два атрибута традиционного монотеистического божества: Всеведение и вездесущность. Всемогущества пока нет! Может быть, это и хорошо?) Переписывать «в облако» «души» всех умерших уже людей (а почему только «души», почему только умерших почему только людей?). Тиражировать любые живые или квазиживые организмы в любом количестве и качестве и делать другие вещи, которые мы всегда считали сказочными. И это, кстати, наверняка обесценит некоторые наши сегодняшние ценности! Ведь если можно сто раз инсталлироваться с носителя, то и деинсталлироваться тоже не большая трагедия? А ведь мы говорим о десяти миллиардах лет, в течение которых во Вселенной могла развиваться жизнь.

Причём, следует заметить, что эти фантазии являются прямой экстраполяцией наших сегодняшних технологических возможностей. На следующие сто лет, примерно. Даже без всяких «катастроф», нас ждёт весьма и весьма интересное будущее! С чем Вас и поздравляю!

Ю. Н. Бондаренко, Маяки, 26 апреля 2019

Доработано четвёртого октября 2022 года.