Kaip ilgai žmonių civilizacija išliks? Didžiausios ilgalaikės problemos, su kuriomis žmonija neišvengiamai susidurs, ir (ne)beprotiški būdai to išvengti (Video)

4 problema: išgyventi žvaigždžių pabaigą

Žvaigždžių formavimasis Visatoje jau pasiekė aukščiausią tašką ir per ateinančias kelias dešimtis milijardų metų pasieksime „žvaigždės viršūnę“. 

Ryškioms ir trumpaamžėms žvaigždėms išdegus, mes liksime su nejudančia, bet ilgaamže raudonųjų nykštukių žvaigždžių populiacija. Jos gali spindėti trilijonus metų. Tačiau žvaigždžių formavimasis sumažės, o po 10–100 trilijonų metų net raudonosios nykštukės baigs savo egzistenciją ir užges. Kad išgyventų, gyvybei reikės kitų energijos šaltinių nei žvaigždžių šviesa.

Tiesą sakant, yra daug galimybių: sintezė, naudojanti rudųjų nykštukių ir dujinių planetų vandenilį, medžiagos išmetimas į juodųjų skylių akrecinius diskus ir išlaisvintos energijos surinkimas arba netgi tiesioginis juodosios skylės išnaudojimas energijos surinkimui.

Dar 1969 m. matematikas ir fizikas Rogeris Penrose'as pasiūlė metodą, kaip tai būtų galima padaryti, kuris ir buvo pavadintas „Penrose'o procesu“. 

Šiuo metodu galėtų pasinaudoti pažengusios civilizacijos, kurios kauptų energiją, gamindamos „juodųjų skylių bombas“. Pamatinę „Penrose'o proceso“ fiziką pagrindžia ir tyrimai.

Skamba gerai, tačiau bet kokiu atveju tai pareikalaus didelio masto inžinerijos. O kaip normali (tradicinė) atominė energija? 

Dalijimosi galia baigsis, kai neatsiras naujų radioizotopų, susidarančių susiliejant neutroninėms žvaigždėms ir formuojantis supernovoms, kurios jau seniai bus praeityje. Geoterminė energija taip pat neįmanoma, nes planetų viduje esantys izotopai nyks ir planetos atvės.

„Gyvybė“ taip pat gali prisitaikyti prie žemos temperatūros ir egzotiškos aplinkos. Dirbtinis intelektas ir silicio pagrindo organizmai tikriausiai klestėtų aplinkoje, kurioje temperatūra yra arti absoliutaus nulio.

Gali būti, kad užgęstant žvaigždėms anglies pagrindu sukurta gyvybė ir intelektas atsitrauktų į patogius virtualius pasaulius, daug didesnius ir sudėtingesnius nei kada nors buvo išorinė Visata.

5 problema: išgyventi galaktikų pabaigą

Atsitiktiniai žvaigždžių judesiai ilgainiui priverčia galaktikas ištirpti: karts nuo karto žvaigždės prasilenkia viena su kita ir atsitiktinai keičia greitį. Kartais tai suteikia žvaigždei pabėgimo iš galaktikos greitį ir ji išnyksta didžiulėje tuštumoje, palikdama likusią galaktikos dalį šiek tiek labiau kondensuotą. Galiausiai – maždaug po 100 milijonų trilijonų metų – visa galaktika išsisklaido arba krenta į juodąją skylę. Planetos aplink žvaigždes taip pat bus išsisklaidžiusios.

Kad tai išgyventų, protingos būtybės turi nukreipti žvaigždes į ilgalaikes ir stabilias orbitas.

Tai atrodo fiziškai įmanoma! Bent jau dabartinėje epochoje (tik labai teoriškai) žvaigždes būtų galima nustumti panaudojus savotiškus atšvaitus, kad jų spinduliuotė veiktų kaip labai silpni raketų varikliai, priversdami valdyti greitį ir trajektorijas, žvaigždėms skriejant vienai pro kitą. 

Tai kažkas panašaus į tai, ką mes, žmonės, naudojome kaip gravitacijos priemones, kad nukreiptume ir paspartintume „Voyager“ zondus, bet žvaigždžių atveju mastelis būtų nepalyginimai didesnis. 

Kai žvaigždės keistų savo orbitas, jos galėtų būti panaudotos kontroliuoti vienai kitos judėjimą. Iš esmės kalbame apie didžiausią kada nors sumanytą biliardo žaidimą.

Bet kuriuo atveju yra akivaizdu, jog reikėtų didelių struktūrų aplink kiekvieną žvaigždę ir didžiulio planavimo į priekį, bet bendras reikiamos medžiagos kiekis yra maždaug didelis asteroidas vienai Saulės sistemai, o šio proceso fizika yra gana paprasta. Problema yra daugiau susijusi su tokių projektų koordinavimu milijardo metų laikotarpiui. Ateityje tai gali būti kasdieninis planavimas žmonijai, kuri jau bus susitvarkiusi su praeities (mums - šios dienos ir ateities) problemomis.

6 problema: išgyventi materijos pabaigą

Mums žinoma medžiaga yra sudaryta iš atomų, kurie sudaryti iš protonų, neutronų ir elektronų. Paprastai laikoma, kad protonai ir elektronai yra visiškai stabilūs (neutronus stabilizuoja protonai; jie patys suyra, o pusinis skilimo laikas yra kelios minutės).

Tačiau daugelis fizikinių teorijų numato, kad protonai iš tikrųjų nėra tokie stabilūs ir jų skilimo laikas yra nepaprastai ilgas. Protonų skilimas iki šiol niekada nebuvo pastebėtas, nepaisant kai kurių didvyriškų tyrimų pastangų. Tačiau tai tik parodo, kad, jei taip vyksta, prireiks trilijonų metų.

Šis skilimas reikš mums žinomos materijos pabaigą. Žvaigždės ir planetos pamažu virs radiacine spinduliuote, taip pat laisvais elektronais ir pozitronais, nesugebančiais sudaryti tinkamų gyventi sistemų. Paskutinės šaltos juodosios nykštukinės žvaigždės pamažu virstų helio ir vandenilio kristalais, kurie tyliai išgaruos tyloje. Liktų tik radiacija bei juodosios skylės ir šiaip tuščioje Visatoje.

Ar galime tai apeiti? Kaip sako puikusis kompiuteris Isaaco Asimovo meistriškoje apysakoje „Paskutinis klausimas“: „DAR NEPAKANKa DUOMENŲ PRASMINGAM ATSAKYMUI“.