ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ
Уровни развития КЦ. В 1960 г. известный английский ученый Дж.
Бернал сформулировал основные направления, вокруг которых
концентрируются перспективные научные исследования: 1) энергетика; 2)
ЭВМ; 3) биология. Прошедшие годы не внесли поправок в этот список, и это
не удивительно, потому что речь идет о наиболее фундаментальных
проблемах, от решения которых еще на долгие годы будет во многом
зависеть судьба нашей цивилизации. Воспользуемся этими тремя критериями,
чтобы построить пространство возможных состояний КЦ в последовательном
переходе между которыми и состоит процесс ее технологической эволюции.
Рис. 1. Пространство состояний КЦ
На рис. 1 показано так называемое пространство состояний КЦ. Здесь
по осям координат отложены уровни j трех критериев, которые в
совокупности определяют общий уровень развития цивилизации. С помощью
этих критериев охарактеризованы соответственно источники энергии
(критерий S1), системы обработки информации и управления (S2),
самоорганизация разумной жизни (S3). Чем выше уровень j, тем более
эффективно используются энергетические и материальные ресурсы, тем выше
устойчивость цивилизации по отношению к внешним воздействиям различной
природы, тем более сбалансированный характер носит взаимодействие
цивилизации с окружающей средой. Число уровней j, каждый из которых
соответствует более высокой ступени развития КЦ, ограничим четырьмя.
Начальный уровень j=1 соответствует состоянию нашей земной цивилизации
на стадии вступления в космическую эру, т. е. примерно 25 лет назад.
В основу построения пространства состояний КЦ положены две идеи.
Во-первых, это идея универсальности физических, химических,
биологических, социальных и других законов, действующих повсюду во
Вселенной. Благодаря этой универсальности выводам, полученным на основе
обобщения опыта и знаний, накопленных нашей цивилизацией, можно придать
всеобщий характер. Во-вторых, это общенаучный подход к анализу проблемы
внеземного разума, необходимость которого неоднократно подчеркивали А.
Д. Урсул, В. В. Казютинский и другие исследователи этой проблемы.
Отличительные особенности пространства состояний КЦ, схематически
показанного на рис. 1, состоят в следующем. Во-первых, эти состояния
образуют иерархическую последовательность уровней. Во-вторых, эти
состояния взаимосвязаны и описываются единой системой критериев.
В-третьих, при определении каждого последовательного уровня развития в
целях повышения достоверности прогноза учитывается возможность решения
рассматриваемых научно-технических проблем различными конкретными
способами.
Пользуясь схемой, показанной на рис. 1, процесс технологической
эволюции можно описать с помощью траекторий в пространстве состояний КЦ.
Рассмотрим наиболее общие особенности последовательных этапов эволюции
кц.
Этапы эволюции.
Уровень 1. По критерию S1 первый, начальный уровень эволюции
примерно соответствует состоянию земной цивилизации, когда в качестве
первичных энергоносителей используются главным образом природные виды
топлива (нефть, газ, уголь). Потребление энергии в мире составляет в
настоящее время около 250 ЭДж в год (1 экзаджоуль = 1 ЭДж = 1018 Дж), а
к 2020 г. Согласно оценкам достигнет (1-—2)*103 ЭДж в год3. Однако и
такой прирост обеспечит величину энергопотребления в расчете на душу
населения не больше четверти соответствующего показателя для развитых
стран в настоящее время.
С другой стороны, часть солнечной энергии, рассеиваемой в атмосфере
Земли, составляет 2*105 ЭДж в год, что всего лишь на два порядка
превосходит прогнозируемое на 2020 г. производство энергии. Дальнейший
рост производства энергии может привести к необратимым воздействиям на
климат планеты, а потому скорее всего недопустим.
К этому следует добавить, что традиционные ресурсы нефти, например,
составляют на нашей планете величину, эквивалентную всего 7*103 ЭДж;
угля — в несколько раз больше4. Все эти причины делают неизбежным
переход с 1-го на 2-й уровень эволюции по критерию энергообеспечения.
Уровень 2. На этой ступени развития основную роль начинает играть
ядерная и термоядерная энергетика, а для использования в двигательных
установках транспортных и других средств осваивается технология
переработки угля, органических отходов, сланцев и т. п. в синтетическое
моторное топливо. Это существенно расширит энергетические возможности
нашей цивилизации. Мировые запасы разведанных запасов урана эквивалентны
5*104 ЭДж, а нефтеносных сланцев 104 ЭДж.
Разведанные запасы лития, который в дейтерий-тритие-вых
термоядерных реакторах служит сырьем для получения трития, эквивалентны
3*106 ЭДж. Освоение энергетического цикла дейтерий—дейтерий сделает
доступными в качестве первичного сырья практически неиссякаемые запасы
Мирового океана.
Существенному упрощению энергетических проблем будет способствовать
создание водородной энергетики. Оптимальное топливо — свободный водород
— предполагается получать на ядерных и термоядерных электростанциях, а
также за счет использования энергии излучения Солнца путем электролиза
или термокаталитических реакций.
Заметный вклад в энергосистему планеты способно внести сооружение
на геостационарной орбите сети космических электростанций, преобразующих
энергию солнечного излучения в целях ее передачи на Землю для
промышленного использования в виде хорошо сфокусированного луча в СВЧ
или в лазерном диапазоне. Другое направление промышленного освоения
околопланетного пространства — это вынос в космос высокотехнологических
или экологически вредных производственных процессов. Производство новых
материалов на орбитальных заводах разовьется в эффективную отрасль
космической индустрии.
Наиболее характерные особенности уровня j = 2 по критерию S2
(системы обработки информации и управления) — это резкое возрастание
потоков информации, передаваемых через искусственные спутники Земли,
разработка новых типов сервисного обслуживания (проведение
телеконференций, создание систем объемного цветного телевидения с
непосредственным приемом на бытовые приемники, широкое использование
телевидения в народном образовании, в медицине и т. д.).
На базе дальнейшего совершенствования ЭВМ будут созданы
многоотраслевые информационные библиотеки и в конечном счете глобальный
банк научно-технической информации. Широкое распространение получат
методы машинного проектирования, подключение через космические средства
связи к единой сети ЭВМ. Все это позволит резко повысить эффективность
научных исследований.
Помимо решения технической задачи — создания ЭВМ следующих
поколений, — для все более широкого и эффективного внедрения
автоматизированных систем управления и проектирования потребуется
разработка системы принципиально новых программ и в конечном счете
решение проблемы эвристического программирования. По определению
известного венгерского математика Д. Пойа, цель эвристики состоит в том,
чтобы исследовать методы и правила, как делать открытия и изобретения.
Эвристическое программирование направлено на разработку методов решения
задач творческого характера. На этом этапе логично говорить об
искусственном интеллекте (ИИ).
К этой проблеме существуют разные подходы. Так, согласно точке
зрения академика Н. Н. Моисеева, ИИ — это совокупность
электронно-вычислительных средств и математического обеспечения,
позволяющая определить наилучший способ достижения той или иной
конкретной цели. Выбор цели и критериев решения задачи остается
исключительной прерогативой человека, а назначение ИИ — интенсификация
деятельности человеческого интеллекта5. Согласно другой точке зрения (Н.
Винер), возможно значительно более широкое понимание проблемы ИИ в
целом.
Основная задача цивилизации по критерию S3 (самоорганизация
разумной жизни) на уровне j = 2 состоит в том, чтобы, не меняя
существующей биологической организации человека, резко улучшить условия
его жизни, практически ликвидировать наследственные и приобретаемые
заболевания (сердечно-сосудистые болезни, рак, болезни обмена веществ,
психические заболевания и др.). Решение этих задач станет возможным
благодаря новым успехам молекулярной биологии, генетики, биохимии,
биофизики, дальнейший прогресс которых должен привести к новому
качественному скачку — созданию общей теоретической биологии.
Теоретическая биология послужит научным фундаментом для нового
прогресса и в другом важном направлении — при решении проблемы пищевых
ресурсов планеты. Одно из перспективных направлений решения этой
проблемы состоит в использовании генетической селекции. Уже в настоящее
время в этом направлении получены значительные успехи. Выведены новые
сорта пшеницы, кукурузы, свеклы и других культур, обладающие ценным
набором генов. Большую роль в решении пищевой проблемы сыграет
промышленное производство белков, витаминов, антибиотиков и других
нужных народному хозяйству и здравоохранению веществ с помощью
микроорганизмов. В качестве сырья можно будет использовать, например,
нефтепродукты.
Успехи теоретической биологии приведут на уровне j = 2 к решению
еще одной фундаментальной проблемы — созданию теории мозга. Это задача
высокой сложности. Ее решение откроет практические пути максимальной
мобилизации ресурсов человеческого мозга, исключающие принесение ему
вреда. Приведем один пример. Нормальная емкость человеческой памяти не
превышает 1015 бит, а ее потенциальные возможности, по оценкам
кибернетика Джона Неймана, достигают 1020 бит. Определение путей
использования этих резервов, интенсификация творческих способностей
человека значительно повысит эффективность решения задач, стоящих перед
цивилизацией.
Анализируя проблемы, решение которых станет возможным на уровне j =
2, необходимо отметить одну общую особенность: решение перечисленных
задач в полном объеме может стать реальностью только в соответствующих
социальных условиях, предполагающих ликвидацию антагонистических
классовых противоречий.
Уровень 3. Основная характеристика этапа — перевод основной части
промышленности на безотходное производство, полное использование
вторичных ресурсов, резкое снижение величины энергии, мигрирующей в
системе, разработка комплексов экологически сбалансированных
технологических процессов. На этом этапе среда и цивилизация должны
взаимно оптимальным образом приспособиться друг к другу — такую задачу
ставил в свое время академик В. И. Вернадский.
Не следует понимать дело таким образом, что время решения задачи
третьего этапа — создание экологически сбалансированной энергетики —
наступит лишь после выхода на уровень j = 2. Различия между вторым и
третьим этапами состоят главным образом в том, где находится центр
тяжести работ по проблемам энергоресурсов.
На этом этапе своего развития цивилизация осваивает комплексные
энергопроизводственные и агроэнергетические циклы, обеспечивающие хорошо
сбалансированное экологическое равновесие между нею и окружающей средой.
Сюда относится, например, химическая биоэнергетика, задача которой
состоит в разложении воды на водород и кислород под действием света
Известно, что под действием света ферментные системы некоторых бактерий
успешно разлагают воду, однако КПД этого процесса невелик. Овладение
этой реакцией откроет возможности резкого повышения урожайности
сельскохозяйственных культур — до 150 т сухого вещества с гектара, т. е.
в 10 раз больше современного уровня, — и одновременно получения в
больших количествах свободного водорода. По оценкам академика
Н. Н. Семенова6, этот метод способен обеспечить производство энергии
до 50 Вт/м2.
В промышленности на этом этапе развиваются технологические
процессы, основанные на согласовании, фазировке энергопроизводственных
циклов. В качестве конкретного примера таких процессов укажем на
возможность использования химических реакций с выборочным возбуждением
нужных энергетических уровней атомов и молекул.
На этапе j = 3 еще более важное значение приобретают рассмотренные
выше вопросы искусственного интеллекта, эвристического программирования,
развития техники ЭВМ. Обобщение исследований, выполненных на предыдущем
этапе, приводит к возникновению единой теории самоорганизующихся систем,
наиболее важным объектом которой оказывается сама цивилизация.
Отличительная особенность третьего этапа развития цивилизации по
критерию управления состоит в переходе к целенаправленному и
планомерному конструированию экологического оптимума в масштабах всей
планеты.
Переход к уровню j = 3 по критерию S3 характеризуется решением
фундаментальных связанных между собой комплексных проблем: направленное
управление генетическим кодом, биоэлектронные кибернетические системы.
Первое из этих направлений — генная инженерия, или генотехника, — может
иметь своим объектом микрофлору, а затем растительный и животный мир.
Методы генотехники уже в настоящее время находят применение в
селекции микроорганизмов в интересах резкого повышения эффективности
микробиологической промышленности. Следующий этап — перестройка генной
структуры полезных растений. При этом могут быть решены такие задачи,
как получение сортов растений, способных к связыванию азота,
качественная перестройка растительного белка и приближение его по
свойствам к белку животному, получение растений, обеспечивающих
эффективное разложение воды на водород и кислород и т. д. Именно на этой
основе станет возможным широкое развитие биоэнергетических и
агропромышленных комплексов7.
Говоря о разработке биоэлектронных систем, следует отметить, что
они найдут применение в первую очередь в целях протезирования различных
органов человека. Уже в настоящее время широко известны работы по
созданию искусственного сердца, биоэлектронных конечностей, органов
слуха и зрения и т. п. Принципиальная возможность прямого общения
человека с ЭВМ позволяет поставить в перспективе задачи разработки новых
высокоэффективных методов обучения, резкого повышения творческих
возможностей личности, использующей в режиме диалога память ЭВМ и
заложенные в ней программы и т. д. Использование терминалов и
персональных компьютеров в состоянии сделать эти возможности широко
доступными.
Несомненно, наиболее трудная задача, которую цивилизация может
решить на уровне j = 3, — это сохранение личности. Вспомним: диалектика
живого состоит в том, что биосфера бессмертна, индивидуум смертен.
Однако личность по самому своему смыслу — динамическая категория.
Поэтому задачу ее сохранения следует понимать не как консервацию на
неопределенно-долгий срок какого-то ее стационарного состояния — даже
такого приятного, как вечная молодость, — а как поддержание
непрерывности и преемственности процесса развития этой личности. Важно
при этом обеспечить самой личности право свободного выбора этой
непрерывности и преемственности.
Уровень 4. Четвертая, высшая ступень технологической эволюции
цивилизации связана с весьма отдаленными перспективами освоения таких
источников энергии, как аннигиляция вещества и антивещества,
сверхплотные состояния материи, сверхтяжелые атомные ядра, мюонный и
кварковый катализ и т. п. Объединим все эти пока во многом не ясные нам
возможности общим термином «параэнергетика».
Каждая из перечисленных возможностей носит в настоящее время,
разумеется, весьма гипотетический характер, это дает нам право
воздержаться от их сколько-нибудь обстоятельного разбора. Но поскольку
таких принципиально новых гипотетических возможностей довольно много,
можно считать, что «математическое ожидание» решения проблемы
параэнергетики тем или иным конкретным способом существенно больше нуля.
Помимо достижений параэнергетики, на уровне j = 4 можно также
ожидать решения задачи репликации — полностью автоматизированного и
малоэнергоемкого воспроизводства любых материальных объектов. Становится
реальным решение и другой задачи — геотехнологии, т. е. искусственного
восстановления минеральных ресурсов, которая была поставлена еще В. И.
Вернадским. Для описания этих достижений энергетики и технологии на
уровне j = 4 введем термин «экоэнергетика».
Высший, четвертый этап развития КЦ по критерию управления
характеризуется резким повышением эффективности научных исследований
прежде всего за счет радикального изменения роли ЭВМ. Имеются, в
частности, в виду машинные методы получения качественно новой
информации. Для обозначения этих особенностей научных исследований
используем термин «когерентность». Когерентные методы получения новой
информации с помощью ЭВМ смогут опираться на совершенную электронную
технику будущего, методы эвристического программирования, машинный
эксперимент и т. п.
Предпосылки для такого принципиально нового подхода к решению
фундаментальных проблем имеются уже в настоящее время. Сошлемся в
качестве примера на Государственный реестр открытий СССР, в котором под
№ 55 зарегистрировано открытие нового явления — возникновение в плазме,
находящейся в магнитном поле, высокотемпературного электропроводного
Т-слоя. Это открытие коллектива советских ученых во главе с академиками
А. Н. Тихоновым и А. А. Самарским было сделано путем вычислительного
эксперимента, осуществленного с помощью ЭВМ.
Перейдем к характеристике уровня j = 4 по критерию самоорганизации
разумной жизни. Решение проблемы сохранения и творческого обогащения
личности, мобилизация ресурсов интеллекта за счет взаимодействия
человека с ЭВМ подводят к постановке вопроса о качественно новом этапе в
развитии разумной жизни — переходе к возникновению единого планетарного
разума. Несомненно, во всем выполненном анализе это наиболее
гипотетическая проблема. И все же предпосылки для ее постановки имеются.
Установление множественных эффективных связей человек — машина,
коллектив — машина, человек — машина — человек и т. д., с одной стороны,
обеспечивает наиболее полное раскрытие индивидуальных творческих
потенций личности и ее максимальное самовыражение. Но с другой стороны,
те же процессы равнозначны диффузии, размыванию границ, которые
первоначально отделяли личность от других индивидуумов и от
коллективного интеллекта. Следствием этого процесса оказывается резкое
усиление основной творческой и преобразующей функции цивилизации.
Обозначим эту предельно высокую в рамках данной модели форму
самоорганизации разумной жизни термином «нообионт»— от греческих слов
«ноос» (разум) и «биос» (жизнь).
Диалектику перехода к этой фазе существования разума можно мыслить
как крайнюю степень раскрытия творческих потенций индивидуума, которая
становится возможной только путем укрепления и усложнения межличностных
связей. Неоднократно рассматривался вопрос об информационном взрыве и
информационном кризисе как об одном из отрицательных следствий
научно-технической революции уже сегодня. Переход разума в состояние
нообионта обеспечивает наиболее эффективное устранение нежелательных
последствий этого кризиса и создает предпосылки для дальнейшего движения
разума вперед.
Мысли о бессмертии разума, о неизбежности его превращения в самую
могущественную силу Вселенной неоднократно высказывал К. Э. Циолковский.
Однако-в его время не было кибернетики, молекулярной биологии, биохимии,
биофизики, биотехники, микроэлектроники. Поэтому К. Э. Циолковский не
мог найти своим идеям адекватной формы. В наши дни такая возможность
существует.
Успехи современной науки сделали реальной перспективу генетического
совершенствования. Однако, рассматривая эту перспективу при анализе
конкретных путей перехода КЦ к нообионту, необходимо предостеречь от
некоторых ошибок в понимании этого вопроса.
Не так давно известный шведский астрофизик X. Альвен предложил
своеобразный утопический вариант «цивилизации удовольствия», основанный
на том, что каждый человек посредством специальной микроэлектронной и
биоэлектронной аппаратуры, так называемых нейрототалей и минитоталей,
подсоединяется к гигантскому компьютерному мозгу. Этот мозг обеспечивает
человеку жизнь, насыщенную стандартизированными удовольствиями, но
одновременно полностью лишает его творческой инициативы.
Сходную точку зрения развивает американский кибернетик Дж.
Маккарти, по словам которого, вживление в мозг миниатюрного компьютера
«ознаменует новый эволюционный скачок в развитии человеческого вида».
Латиноамериканский физиолог X. Дельгадо осуществил на животных успешные
опыты такого рода. По его словам, основная проблема состоит теперь в
том, чтобы решить, «какого человека мы собираемся конструировать». Еще
дальше идет американский генетик М. Барнет, который ставит цель
коренной переделки человека как биологического вида.
Технические возможности — методы генотехники, вживление в мозг
миниатюрных компьютеров и электродов, обеспечивающих прямую связь с ЭВМ,
биохимическое воздействие — существуют. Другой вопрос — в каких целях
эти возможности могут быть использованы. На западе раздается немало
призывов о создании «контролируемого психоцивилизационного общества», о
выведении пород «оргмэнов» или «паралюдей» — расы мутантов, во всем
послушных своим господам. Нет необходимости разъяснять советскому
читателю, что основная цель этих человеконенавистнических «теорий» —
сохранение на вечные времена капиталистической системы. По существу, это
те же самые идеи, которыми руководствовались главари фашистского рейха,
мечтой которых было превратить весь мир в гигантский концентрационный
лагерь, но только облеченные в современные научные одежды.
Достаточно также очевидно, что подобные «идеи» противоречат
основным законам эволюции КЦ. Между социобиологическими и
биократическими идеями некоторых западных ученых и идеей нообионта
существует одно принципиальное различие. Основное направление
«психоцивилизационной революции» — унификация человеческих индивидуумов,
подавление их творческого разнообразия. Основная цель перехода к
состоянию нообионта прямо противоположна — это максимальное раскрытие и
обогащение индивидуального творческого потенциала личности, наиболее
полная мобилизация его возможностей в интересах цивилизации. Поэтому
«контролируемое психоцивилизационное общество» означает снижение
разнообразия и творческого потенциала социума, а нообионт — его
максимальное повышение. Другой вопрос, что для достижения этих
диаметрально противоположных целей может быть использован сходный
арсенал биологических, химических и технологических средств.
Было бы ошибкой думать, что на пути к этой цели остались одни
только технические трудности. Напротив, речь идет о весьма отдаленной,
причем гипотетической перспективе. При этом важно подчеркнуть:
существует одно предварительное условие, без соблюдения которого сама
возможность повышения коллективного интеллектуального потенциала
цивилизации путем перехода к нообионту превращается в свою
противоположность. Это условие состоит в ликвидации на земном шаре
эксплуататорских классов.
Только после победы коммунизма во всемирном масштабе создаются
предпосылки для научно обоснованной практической постановки вопроса о
переходе цивилизации к более высоким ступеням эволюции по критерию
самоорганизации разумной жизни. При постановке этой проблемы необходимо
рассматривать ее комплексно, не только в техническом, но также и в
социальном, этическом и нравственном плане.
Общая сводка наиболее важных отличительных особенностей
последовательных уровней развития КЦ, рассмотренных в этом разделе, дана
в табл. 1.
| j |
S1 |
S2 |
S3 |
| 1 |
Химические источники энергии |
Широкое использование ЭВМ, отраслевые АСУ |
Исследования по генетике, молекулярной биологии, биохимии, биофизике, медицине, экологии |
| 2 |
Ядерная и термоядерная энергетика, индустриалиация космоса, водородная энергетика |
Глобальная система обработки информации и управления, эвристическое программирование, искусственный интеллект |
Ликвидация болезней, решение проблемы пищевых ресурсов, методы мобилизации ресурсов мозга |
| 3 |
Хемибиоэнергетика, энерго-производственные и агропромышленные комплексы |
Машинное конструирование экологического оптимума биосферы и ноосферы |
Направленное управление генетическим кодом, симбиоз человек — машина, сохранение личности, когерентная технология |
| 4 |
Параэнергетика, репликация, геотехнология, экоэнергетика |
Когерентные методы научных исследований, машинные методы получения качественно новой информации |
Постсоциальная стадия развития КЦ - нообионт |
Таблица 1. Уровни техноэволюции
Быть может, основной недостаток пространства состояний КЦ,
показанных в табл. 1 и на рис. 1, — его излишне антропоморфный характер.
Однако попытка заранее исключить антропоморфный подход сделала бы анализ
намного менее конкретным и резко ограничила бы его прогнозное
содержание. Следует также заметить, что с увеличением номера
иерархических состояний (j = 3, 4) неопределенность прогноза возрастает
и наиболее высокие уровни лишь смутно выступают сквозь туман нашего
сегодняшнего незнания. Однако в целом общие контуры пространства
возможных состояний КЦ указаны скорее всего верно.
Рассматривая пути технологической эволюции, логично поставить
вопрос, который иногда задают: возможна ли «нетехнологическая» эволюция
КЦ? Нет, невозможна, если понимать технологию как совокупность тех
средств, с помощью которых КЦ осуществляет свою творческую адаптирующую
функцию. Другой вопрос, что технология не всегда должна опираться на
машинное производство, как это имеет место на современном этапе развития
нашей земной цивилизации.
Закономерности техноэволюции. Возможные этапы, или уровни,
технологической эволюции (или просто техноэволюции) КЦ были показаны в
табл. 1. Переход от возможности такого развития к необходимости
определяется действием законов техноэволюции.
Конкретизируя выполненный ранее анализ общих особенностей и
движущих сил эволюции КЦ, сформулируем эти законы следующим образом:
1. Практическим выражением основной творческой функции КЦ служит
процесс ее технологической эволюции, состоящей в последовательном
переходе между все более высокими уровнями ее развития.
2. Процесс технологической эволюции КЦ сопровождается усложнением
ее внутренней структуры, увеличением потоков информации, используемых
для оптимального управления ее деятельностью, возникновением большого
числа новых каналов связи между структурными элементами цивилизации.
Из этих законов вытекает ряд важных следствий. Можно, во-первых,
утверждать, что основное направление техноэволюции состоит в переходе
между качественно различными состояниями, иными словами, этот процесс,
носит по преимуществу интенсивный характер. Во-вторых, эволюция КЦ,
условия возникновения и первоначальная структура которых могут, вообще
говоря, значительно различаться между собой, подчиняется единым
универсальным законам, Развитие каждой автономной КЦ можно представить
как движение вдоль траекторий в пространстве состояний на рис. 1.
Рис. 2. Зависимость критерия S от номера уровня j
Третье следствие касается эволюции КЦ как динамического процесса.
Такой процесс подчиняется экспоненциальным законам роста. Однако в
реальных условиях необходимо учитывать такие факторы, как ограниченный
характер природных ресурсов, возможность нарушения экологического
равновесия вследствие производственной деятельности цивилизации и др. По
этим причинам вероятности эволюции КЦ вдоль разных траекторий различны,
иными словами, должны существовать правила отбора таких траекторий.
Четвертое следствие вытекает из второго закона тех-ноэволюции и
относится к кибернетическим управляющим структурам КЦ. На определенных
этапах эволюции эта управляющая структура может утрачивать соответствие
потребностям развития. Необходимость диалектического разрешения
противоречия, возникающего в этом случае, может придавать эволюции КЦ
драматический характер.
Приведем пример. По выражению Н. Винера, капиталистическая система
— образец антигомеостатичной управляющей структуры: возникшие в рамках
ее хозяйственного механизма возмущения со временем не затухают, а
обеспечение экологически сбалансированного развития, которое
представляет собой насущную необходимость для нашей цивилизации, на
основе капиталистического способа производства невозможно в принципе.
Поэтому для неограниченного развития цивилизации в рамках
капиталистической системы существует правило запрета.
Рис 3. Динамика технологической эволюции (1 — d = 5*10-2; 2 —
d=10-4; 3 — d — убывающая функция j; 4 — d — переменная величина)
Вернемся к третьему следствию. Величину критерия S, который
определяет развитие цивилизации, можно считать возрастающей функцией
параметра j (рис. 2). Поскольку динамические процессы роста обычно
описываются законами экспоненциального вида, удобно записать эту
функцию, например, в виде:
S=So*ej2-1,
где So — начальное значение критерия S (для простоты можно положить
So=1); e — основание натуральных логарифмов, т. е. е = 2,72.
С другой стороны, переменная величина S зависит от времени. В
простейшем случае эта зависимость также имеет экспоненциальный характер
S=So*edt,
где d — показатель степени, или инкремент.
Сравнивая эти две формулы, находим выражение для подсчета времени,
необходимого для выхода цивилизации на j-й уровень развития:
t=(j2-1)/d
Результаты расчетов по этой формуле показаны на рис. 3. Здесь
кривая 1 соответствует d = 5*10-2,т. е. где d — показатель степени, или
инкремент. Сравнивая эти две формулы, находим выражение для подсчета
времени, необходимого для выхода цивилизации на j-й уровень развития:
примерно современным темпам роста для земной цивилизации (см. табл. 1),
кривая 2 — 6*10-4, что соответствует значительно более медленному
развитию. Кривая 3 построена для случая, когда по мере развития КЦ темпы
эволюции быстро снижаются, а кривая 4 — случаю, когда инкремент меняется
с переходом на каждый следующий уровень развития.
Оценивая перспективы, следует заметить, что снижение темпов
интенсивного развития в условиях нарастающего загрязнения окружающей
среды и постепенного истощения невосстанавливаемых природных ресурсов
может привести к возникновению тяжелых кризисных ситуаций.
Об экстенсивном и интенсивном развитии КЦ. Говоря об эволюции
космических цивилизаций, нередко имеют в виду в первую очередь рост
чисто количественных показателей, главным образом энергопотребления.
Исходя из этого принципа, Н. С. Кардашев предлагает рассматривать
цивилизации I, II и III типа, которые вышли на уровень энергопотребления
в масштабе энергии: 1) получаемой планетой от своего солнца, 2)
излучаемой солнцем и 3) всеми звездами галактики (3*106, 1,3*1016 и
1,3*1027 ЭДж в год соответственно). По оценкам И. С. Шкловского, на
заключительном этапе такого развития скорость роста энергопотребления
достигает колоссальной величины — порядка 1021 ЭДж в год.
Такой процесс эволюции КЦ, который характеризуется прежде всего
ростом количественных показателей, называется экстенсивным. Альтернатива
экстенсивного развития КЦ состоит в ее интенсивной эволюции, которая
характеризуется в первую очередь качественными, а не количественными
изменениями (см. табл. 1). Воспользуемся третьим следствием из законов
техноэволю-ции, чтобы оценить относительную вероятность экстенсивной и
интенсивной эволюции цивилизации. Проанализируем вначале, с какими
трудностями сталкивается КЦ, взявшая на вооружение стратегию
неограниченной космической экспансии.
В настоящее время существует немало проектов сооружения в
космическом пространстве вокруг Земли и Солнца различных долговременных
орбитальных сооружений индустриального назначения — космических
солнечных электростанций, заводов по производству новых материалов,
космических поселений. Нет сомнений, что многие из этих проектов будут
реализованы с пользой для человечества. Иначе обстоит дело с овладением
значительной частью энергии излучения Солнца. Оставаясь на Земле,
человечество сможет использовать ничтожную часть этой энергии— не более
10-10—10-11, в противном случае неизбежны катастрофические для биосферы
изменения климата планеты.
Еще К. Э. Циолковский указал возможный способ поднять эту величину
— перейти к сооружению крупномасштабных космических поселений.
Обстоятельный анализ таких проектов на основе современных
научно-технических достижений выполнил недавно А. Т. Улубеков.
Рассматриваются возможности демонтажа существующих планет и сооружения
вместо них более удобных, строительства из вещества планет космических
городов и т. п. Все эти проекты предполагают перевод между различными
околосолнечными орбитами значительных масс вещества.
Рассмотрим в качестве типичного примера подобных транспортных
операций демонтаж спутника Юпитера Ио и строительство из его вещества
космических поселений в окрестности орбиты Земли. По оценкам,
энергоемкость соответствующих транспортных операций составит порядка
1030 Дж. Если использовать для этих транспортных операций наиболее
перспективные термоядерные двигатели, то необходимая величина расхода
термоядерного топлива составит около 1014 т. Напомним, что полные запасы
лития, который служит сырьем для получения трития в дейтерий-тритиевом
термоядерном реакторе, в океанах Земли составляют всего
2*1011 т.
Подобные оценки позволяют сделать вывод, что на стадии
техноэволюции реализация таких проектов, направленных на использование
более высокой доли энергии излучения Солнца, представляется
маловероятной. Интенсивный путь эволюции в условиях ограниченного
потребления энергии более эффективен. Допустим, однако, что какая-то
часть цивилизаций преодолела эти трудности и устремилась к ближайшим
звездам. На этом этапе возникает новая специфическая проблема —
сохранение целостности КЦ, пространственный масштаб которых порядка
межзвездных расстояний. Такая цивилизация в конечном счете неизбежно
утратит связность и фактически распадется на автономные, слабо
взаимодействующие системы. Поскольку это противоречит основному закону
эволюции КЦ, выбор подобной стратегии развития мало вероятен.
Существуют факторы, которые делают космизацию человеческой
деятельности неизбежной, — истощение природных ресурсов, нарастающее
загрязнение окружающей среды промышленными отходами, потребность в новых
источниках энергии, эффективность космической индустриализации. Однако
выход в космос и освоение цивилизацией уровня энергопотребления, скажем,
в масштабе энергии, получаемой Землей от Солнца, — это одно, а
неизбежность безграничного роста энергопотребления вплоть до звездных и
галактических масштабов — совсем другое. Необходимость развития
цивилизации в этом последнем направлении не вытекает из законов ее
эволюции.
Сказанное позволяет сделать вывод: вероятность существования КЦ
типа II и особенно III очень мала. Фактически единственное направление
технологической эволюции КЦ — это их интенсивное развитие, основанное в
первую очередь на периодических переходах к новым, все более эффективным
технологическим производственным процессам, обеспечивающим поддержание
равновесия с окружающей средой, и соответственно на периодической
организационной перестройке внутренней структуры цивилизации. Рост
количественных показателей, в первую очередь энергопотребления
происходит при этом только в той степени, в какой не нарушаются эти
основные условия эволюции.
Какова дальнейшая судьба КЦ, достигших высшей стадии развития
разумной жизни на пути интенсивной эволюции? Ответа на этот вопрос в
рамках модели технологической эволюции получить нельзя.