Будущее разума

Каку Митио

Проблема не просто в количестве информации, которое можно переслать по лазерному лучу. В принципе, такой луч может нести в себе неограниченное количество информации. Узкими местами станут приемные и передающие станции на том и другом конце — они должны быть оборудованы ключами, позволяющими манипулировать информацией с невероятной скоростью. Быстродействия кремниевых транзисторов для работы с такими объемами данных может и не хватить. Вместо этого нам, возможно, придется использовать квантовые компьютеры, основой которых служат не кремниевые транзисторы, а отдельные атомы. В настоящее время квантовые компьютеры только зарождаются,

но к следующему столетию они могут стать уже достаточно мощными, чтобы справиться с зеттабайтами информации.

Свободно плавающие энергетические существа

Еще одно преимущество использования квантовых компьютеров для обработки гор информации, какими являются коннектомы, — это шанс на создание энергетических существ, способных свободно двигаться и плавать в воздухе. В научной фантастике и фэнтези описания подобных существ попадаются на каждом шагу. Эти существа представляли бы сознание в чистейшей форме. На первый взгляд, их существование нарушало бы законы природы: ведь свет всегда движется со скоростью света.

В последнее десятилетие, однако, несколько открытий физиков Гарвардского университета наделало много шума. Ученые объявили, что им удалось остановить луч света. Судя по всему, им удалось достичь невозможного: замедлить луч света до такой степени, что его можно было заключить в бутылку. Вообще, луч света в бутылке не настолько фантастичен, как кажется: чтобы убедиться в этом, достаточно повнимательнее взглянуть на стакан с водой. Луч света, входя в воду, замедляется и изменяет направление движения. Точно так же свет преломляется и при входе в стекло, что делает возможными телескопы и микроскопы. Причину этого следует искать в квантовой теории.

Представьте себе почтовую службу на перекладных, доставлявшую когда-то почту и курьеров. Каждая упряжка могла очень быстро пробежать от одной станции до другой. Узким местом были станции, где нужно было перепрягать лошадей и менять возницу; это значительно замедляло среднюю скорость движения почты. Точно так же и свет: в вакууме между атомами он по-прежнему движется со скоростью, составляющей примерно 300 000 км/с. Однако при столкновении с атомами свет задерживается; он ненадолго поглощается, а затем вновь излучается атомами, на что уходит какая-то доля секунды. Именно из-за этой небольшой задержки луч света, попадая в воду, в среднем слегка замедляется.

Гарвардские ученые использовали это явление. Они взяли контейнер с газом и охладили его почти до абсолютного нуля. При таких низких температурах атомы газа поглощали свет и удерживали его достаточно долго, прежде чем излучить вновь; чем ниже была температура, тем дольше газ удерживал свет и тем медленнее тот двигался. Таким образом им удалось, увеличивая время задержки, затормозить луч света до полной остановки. Вообще-то между атомами газа свет по-прежнему двигался со скоростью света, но вот между поглощением и излучением…

Это позволяет говорить о возможности, когда разумное существо, вместо того чтобы управлять суррогатом, предпочтет остаться в виде сгустка чистой энергии и двигаться свободно, почти как привидение.

Так что в будущем, когда лазерные лучи понесут наши коннектомы к звездам, в конечной точке они, возможно, будут преобразованы в облако газовых молекул и заключены в «бутылку». «Сосуд света» очень похож на квантовый компьютер. И там и там имеется набор атомов, колеблющихся

в унисон, т.е. колебания всех атомов проходят в фазе. Там и там могут проводиться сложные вычисления, намного превосходящие все, на что способен обычный компьютер. Поэтому если проблемы квантовых компьютеров удастся решить, то в результате мы получим и возможность манипулировать «сосудами света».

Быстрее света?

Таким образом, как мы видим, все это — чисто технические проблемы. Не существует закона природы, который запрещал бы путешествие по энергетическому лучу — в следующем столетии или позднее, как получится. Так что это, наверное, самый удобный способ посещения далеких планет и звездных систем. Вместо того чтобы оседлать световой луч, как мечтали когда-то поэты, мы сами превратимся в световой луч, чтобы преодолеть бездны пространства.

Чтобы по-настоящему почувствовать будущее, описанное в рассказе Азимова, нам придется задаться вопросом о том, можно ли на самом деле путешествовать между галактиками со скоростью, превышающей скорость света. В его рассказе существа невероятной мощи свободно летают между галактиками, разделенными миллионами световых лет.

Возможно ли это? Для ответа на этот вопрос нам придется раздвинуть границы современной квантовой физики. В конце концов, штуки, получившие известность как «кротовые норы», могут представлять собой короткие пути сквозь громадные просторы пространства и времени. А при проходе сквозь них существа, состоящие из чистой энергии, будут иметь явное преимущество перед материальными существами.

Эйнштейн в каком-то смысле напоминает дорожного полицейского, который категорически запрещает ездить быстрее скорости света — скорости, максимально возможной во Вселенной. При этом на дорогу от одного конца нашей Галактики до другого уйдет 100 000 лет, даже если вы полетите на световом луче. И если для путешественника пролетит мгновение, то на его родной планете действительно пройдет 100 000 лет. А в путешествиях между галактиками речь может идти о миллионах и миллиардах световых лет.

Но Эйнштейн сам оставил в своих работах небольшую лазейку. В 1915 г. он показал, что гравитация возникает в результате искривления пространства-времени. Гравитация — это не «тяга» загадочной невидимой силы, как думал когда-то Ньютон, а «толчок» со стороны самого пространства, изогнувшегося вокруг объекта. Этим он не только блестяще объяснил искажения света звезд при прохождении рядом с другими звездами и расширение Вселенной, но и оставил открытым вопрос о возможности растяжения ткани пространства-времени до ее разрыва.

В 1935 г. Эйнштейн вместе со своим учеником Натаном Розеном ввел в теорию возможность того, что два решения, соответствующие черным дырам, можно объединить «спина к спине», как сиамских близнецов, так что если вы упадете в одну черную дыру, то в принципе сможете выйти из другой. (Представьте две воронки, соединенные тонкими концами. Вода, стекающая в одну воронку, вытекает из другой.) Эта «кротовая нора» — ее еще называют мостом Эйнштейна–Розена — представляет собой возможность существования порталов, или ворот, между вселенными. Сам Эйнштейн отбросил возможность прохождения сквозь черную дыру, поскольку в процессе этого вас просто раздавит, но несколько позднейших открытий вновь подняли вопрос о возможности путешествия быстрее света сквозь кротовые норы.