Философия оптимизма

Мне бы не хотелось сколько-нибудь подробно останавливаться на проблеме внеземных цивилизаций. И не только потому, что эта проблема трактуется достаточно обстоятельно в книге И. С. Шкловского «Вселенная. Жизнь. Разум», на которую я неоднократно ссылался в главе о космических исследованиях и только что в этой главе. Есть и другая причина. В прогнозах на 2000 г. основной пафос состоит в связи научно-технических перспектив с выбором оптимальных экономических планов, с оптимальной структурой вложений в экономику, культуру и науку, а также в известной достоверности этих прогнозов. Атомный век — это десятилетия, для которых допустимо не только говорить о возможных сдвигах в технике и экономике, но и сопоставлять вероятности тех или иных сдвигов, находить наиболее вероятные сдвиги и для них — оптимальные экономические структуры. Прогноз послеатомной цивилизации имеет в этих рамках только одну цель: показать, что в пределах атомного века подготавливается новая ступень научно-технического прогресса, которая сейчас не может рассматриваться со стороны выбора экономически оптимальной реализации.

Поэтому понятие послеатомной цивилизации включает сдвиги, которые не определены ни по характеру и направлению, ни хронологически. Даже начало послеатомной цивилизации не может быть приурочено к первым десятилетиям или к середине XXI в. Мы можем только предположить (оперируя уже не десятилетиями, а полустолетиями), что, после того, как управляемые термоядерные реакции дадут человечеству практически неограниченные энергетические ресурсы, основной задачей станет миниатюризация источников применяемой энергии; и здесь сверхъемкие аккумуляторы будут играть для физики элементарных частиц роль звена практического применения, аналогичную роли деления урана для ядерной физики или роли электромагнитной индукции для классической электродинамики.

Этот путь использования физики элементарных частиц для аккумуляции энергии — создание очень малых по размерам приборов, в которых аннигиляционная энергия превращается в электрическую, тепловую, механическую или химическую и создает на миллиметровых, а затем и еще меньших уровнях мощные электромагнитные поля, высокие напряжения, температуры, давления, скорости эндотермических химических реакций. Такая высокоэнергетическая миниатюризация может идти и дальше, к микронным, а также субмикронным масштабам. Она радикально меняет технологию. В свое время электрификация позволила сращивать вал электродвигателя с валом рабочего инструмента (со сверлами, резцами и т. д.). Это сделало ненужными сложные механические трансмиссии.

В наше время (в широких масштабах — в прогнозируемый период, охватывающий конец столетия) квантовая электроника позволяет доводить энергию переменного электромагнитного поля непосредственно до объекта технологического воздействия, и в растущем ряде операций это делает ненужным превращение электрической энергии в механическую с помощью электродвигателя или в тепловую с помощью электрической печи. Непосредственное воздействие фотонов может происходить даже на молекулярном уровне.

Но генерирование энергии пока не миниатюризуется. Она концентрируется в лазерах, но при этом требуются электрические передачи, питающие первичные источники излучения, концентрируемого лазером. При использовании аннигиляционной энергии сам источник питания миниатюризуется. Мы можем сосредоточить в приборе величиной в несколько кубических миллиметров энергию порядка десятков тысяч киловатт-часов, не подводя к этому прибору проводов или оптических передатчиков энергии.

В природе мы встречаем два рода процессов, о которых уже шла речь в главе об информации. Первые процессы — выоокоэнергетические. Они характеризуются поглощением и выделением больших количеств энергии при сравнительно небольших приращениях энтропии и негэнтропии. Таковы подъем и падение воды при ее кругообороте, накопление, энергии в хлорофилле и выделение при сгорании топлива, а также все другие процессы, использующие энергию Солнца в макроскопических масштабах. Классическая энергетика представляет собой использование этих процессов. К ним, с некоторыми оговорками, можно присоединить и освобождение ядерной энергии, хотя этот процесс сопровождается гораздо большим изменением энтропии и, кроме того, не связан с Солнцем.

Другого рода процессы можно назвать высокоэнтропийными. Они состоят в значительных изменениях энтропии и соответственно негэнтропии при очень небольших преобразованиях и передачах энергии. Пример таких процессов, принадлежащий Дж. Томсону, уже приводился в главе об информации — раскладка в определенном порядке колоды карт, требующая меньше энергии, чем ее выделяется при сгорании одной молекулы парафина.