Макс Тегмарк - Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта

Если намного более тяжелая твердая сфера Дайсона нужна здесь, в Солнечной системе, то, чтобы выдерживать силу притяжения Солнца, понадобятся ультрапрочные материалы, способные не плавиться и не изгибаться при нагрузках в тысячи раз больших, чем в фундаменте небоскребов. Чтобы выдержать долгосрочное использование, сфера Дайсона должна быть динамической и интеллектуальной, всегда готовой точно подстроить свое положение и форму в ответ на разные возмущения или открыть нужный пролет, пропуская коварный астероид или комету, угрожающие что-нибудь разрушить. Для борьбы с такими нежелательными гостями можно также использовать системы типа “обнаружить и отклонить” – отклонив, их можно будет разрушить, а затем применить составляющее их вещество с большей пользой.

Для нынешнего человечества жизнь на сфере Дайсона или внутри нее была бы в лучшем случае непривычной, а в худшем – невозможной, но это не должно удерживать будущие биологические или небиологические формы жизни от стремления к этому. При вращении на орбите гравитации практически не будет, и если вы захотите прогуляться по стационарному ее варианту, не сваливаясь, вы сможете сделать это только на внешней поверхности противоположной Солнцу, и сила притяжения там будет в десять тысяч раз слабее той, к которой вы привыкли. У вас не будет никакого магнитного поля (если только вы не создадите его сами), которое защищало бы вас от опасных частиц, летящих от Солнца. Но есть и хорошие новости: на сфере Дайсона, расположенной на нынешней земной орбите, у нас будет в 500 миллионов раз больше места, чем сейчас.

Рис. 6.1

Пара вращающихся в противоположных направлениях цилиндров О’Нила обеспечивает людям комфортное обитание с силой гравитации как на Земле. Надо только держать плоскости вращения ориентированными строго на Солнце. Искусственная гравитация создается во вращающихся цилиндрах центробежной силой, а поворачивающиеся зеркала направляют солнечные лучи так, чтобы день и ночь чередовались по обычному 24-часовому циклу. Малые цилиндры в кольцах предназначены для сельского хозяйства. Изображение предоставлено Риком Гвидиче (NASA).

Если мы хотим иметь более привычные и похожие на земные места обитания, то нам есть на что надеяться: построить их значительно легче, чем сферу Дайсона. Например, на рис. 6.1, 6.2 показан проект цилиндрических станций, спроектированных американским физиком Герардом О’Нилом, на которых будет искусственное гравитационное поле, защита от космических лучей, 24-часовой световой цикл, искусственная земная атмосфера и земная экосистема. Такие станции могут свободно вращаться на орбите внутри сферы Дайсона, или их модифицированные варианты могут быть прикреплены к ней снаружи.

Рис. 6.2

Один из цилиндров О’Нила с предыдущего рисунка, вид изнутри. При диаметре в 6,4 км и скорости вращения 1 оборот каждые 2 минуты центробежная сила на внутренней поверхности цилиндра окажется равной силе тяжести на Земле. Солнце сейчас у вас прямо за спиной, но кажется, что оно сверху, потому что его лучи идут от расположенного за пределами цилиндра зеркала. На ночь зеркало поворачивается так, что солнечные лучи не попадают внутрь цилиндра. Герметически закрывающиеся входы и выходы не дают атмосфере просочиться наружу. Изображение предоставлено Риком Гвидиче (NASA).

Табл. 6.1.

Эффективность превращения вещества в энергию в сопоставлении с теоретическим пределом в E = mc 2. Как объясняется в основном тексте, получение 90 % всей энергии возможно при испарении черной дыры, но это слишком медленный процесс, чтобы был шанс воспользоваться им на практике, а любое ускорение его ведет к существенному снижению эффективности.

Хотя сферы Дайсона по современным стандартам высокопроизводительны в энергетическом отношении, они ни в чем не выходят за пределы, определенные законами физики. Эйнштейн учил нас, что если мы можем превратить массу в энергию со 100-процентной эффективностью [38] Если вы работаете в энергетике, то вам привычнее другое определение эффективности, при котором за меру эффективности принимается отношение полезной энергии ко всему полученному ее количеству. , то имеющаяся масса m на входе даст нам на выходе энергию Е , количество которой будет определяться формулой: