Насколько же велико наше возможное космическое обеспечение? Уточним: каков верхний предел, за которым физические законы окончательно закрывают для нас возможность использования космической материи? Наше космическое обеспечение, разумеется, умопомрачительно велико, — но насколько велико в точности? В табл. 6.2 приведены некоторые ключевые данные. Наша планета мертва на 99,999999 % — в том смысле, что такова доля ее вещества, не входящего в состав биосферы и не делающего ничего полезного для жизни, кроме поддержания гравитационного и магнитного полей. Это соотношение открывает нам возможность однажды воспользоваться для поддержания жизни в сто миллионов раз бóльшим количеством вещества. Если нам каким-то образом удастся оптимизировать использование вещества у себя в Солнечной системе (включая само Солнце), то мы улучшим это соотношение еще в миллион раз. Расселившись по Галактике, мы увеличим свои ресурсы еще в триллион раз.
Возможно, вы думаете, что мы можем наращивать свои ресурсы неограниченно, употребляя для этого одну галактику за другой, если только будем достаточно терпеливы. Но современная космология не предлагает нам такой возможности! Да, сама по себе Вселенная, может быть, и бесконечна, и содержит бесконечно много галактик, звезд и планет — в самом деле, именно это и предполагает простейшая версия
Таблица 6.2.
Приблизительное количество вещества, на использование которого будущая жизнь может надеяться.
Нас ограничивает скорость света: один световой год (то есть около десяти триллионов километров) за год. На рис. 6.6 показана та часть пространства, откуда свет смог дойти до нас за прошедшие 13,8 миллиардов лет со времени нашего Большого взрыва, — эта сферическая область известна под названием «наша наблюдаемая Вселенная», или просто «наша Вселенная». Даже если вообще пространство бесконечно, наша Вселенная — конечна, насчитывая «всего» 1078 атомов. Более того, 98 % этой Вселенной открыты нам по принципу «смотри, но не трогай», в том смысле, что, видя их, мы не доберемся туда к ним, даже потратив вечность на путешествие со скоростью света. Почему это так? В конце концов, тот факт, что мы не видим остальных частей Вселенной, есть следствие ее ограниченного возраста — она не бесконечно стара, и свету просто не хватило времени, чтобы добраться до нас! Так разве же мы не сможем достичь как угодно удаленной галактики, если нам просто не надо будет думать о том, сколько времени продлится наше путешествие?
Первое препятствие — наша Вселенная постоянно расширяется, из-за чего расселение по далеким галактикам будет напоминать игру в салки. Второе препятствие состоит в том, что это расширение постоянно ускоряется — в этом повинна загадочная темная энергия, на долю которой приходится 70 % всей материи во Вселенной. Чтобы понять, к каким проблемам это может приводить, представьте себе, что вы выходите на железнодорожную платформу и видите, как ваш поезд медленно набирает ход, но дверь нужного вам вагона пока еще заманчиво открыта. Если вы достаточно проворны и безрассудны, сможете ли вы его догнать? Поскольку поезд, очевидно, может двигаться значительно быстрее, чем вы можете бежать, то ответ на вопрос определяется тем, насколько далеко нужная вам дверь была в момент вашего появления на платформе. Если только дистанция между вами превышала некоторое критическое значение, догнать свой вагон вы никогда не сможете. Подобную ситуацию мы встречаем, пытаясь добраться до далекой галактики, удаляющейся от нас с ускорением: даже путешествуя со скоростью света, мы не сможем догнать те галактики, которые сейчас удалены от нас более чем на 17 миллиардов световых лет, — а это более 98 % галактик в нашей Вселенной.
Рис. 6.6
Наша Вселенная, то есть та часть пространства, ограниченная сферой, откуда свет мог добраться до нас за 13,8 миллиардов лет после Большого взрыва. Изображение, полученное с помощью орбитальной обсерватории Planck, показывает, какой она была в младенчестве, в возрасте всего 400 тысяч лет: тогда она состояла из плазмы, примерно такой же горячей, как поверхность Солнца. Пространство, по-видимому, простирается и за этими пределами, а новое вещество каждый год появляется в поле зрения.
Рис. 6.7
Брэдли Аллан Фиске , Брэдли Аллен Фиске
Биографии и Мемуары / Публицистика / Военная история / Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Исторические приключения / Военное дело: прочее / Образование и наука / Документальное