Читать книгу "Будущее разума - Митио Каку"

После того как сеть будет создана, можно представить себе, что Галактика наполнится потоками разумных существ, и в любой момент в самой отдаленной ее точке можно будет увидеть толпы прибывающих и отбывающих. Любая лазерная станция в этой сети будет выглядеть, как большой вокзал.

Как бы фантастично ни выглядела сегодня подобная картина, фундаментальная физика этой концепции уже достаточно хорошо проработана. Мы уже сегодня можем поместить в лазерный луч огромное количество информации, переслать ее через тысячи километров, а затем расшифровать. Так что основная проблема здесь не в теоретической физике, а в чисто технических инженерных препятствиях. Вероятно, только в следующем веке мы научимся отправлять полный коннектом человека по лазерному лучу, достаточно мощному, чтобы достичь других планет. На то, чтобы отправить человеческое сознание к звездам, потребуется, возможно, еще лет сто.

Чтобы посмотреть, насколько это все реально, полезно проделать несколько простых вычислений, что называется, «на салфетке». Первая проблема состоит в том, что фотоны в тонком лазерном пучке, хоть и кажутся идеально одинаковыми, движутся все же по чуть расходящимся траекториям. (В детстве я светил фонариком на Луну и гадал, доходит ли до нее мой свет. Правильный ответ: да, доходит. До 90 % первоначального луча поглощает атмосфера, а что-то из оставшегося и правда доходит до Луны. Но настоящая проблема в том, что световое пятно от фонарика на Луне имеет несколько километров в поперечнике. Все дело в принципе неопределенности: даже лазерный луч должен медленно расходиться. Поскольку вы не можете знать, где в точности расположен лазерный луч, он, по законам квантовой физики, должен медленно расходиться со временем.)

Но передавать по лучу наши коннектомы на Луну особого смысла не имеет. Проще остаться на Земле и управлять лунным суррогатом по радио; задержка прохождения команды составит около секунды. Ощутимая польза от этой технологии будет при управлении суррогатами на дальних планетах, так как радиосообщение будет идти до суррогата от нескольких минут до нескольких часов. Чтобы отдать суррогату серию радиокоманд, когда после каждой команды, прежде чем отправлять следующую, нужно получить ответ, придется потратить, может быть, не один день.

Если мы захотим отправить лазерный луч на одну из дальних планет, нам сначала придется установить на Луне — далеко за пределами атмосферы, чтобы сигнал не поглощался воздухом, — батарею лазеров. Лазерный луч, отправленный на одну из планет Солнечной системы с Луны, прибудет на место через несколько минут или часов. Если он доставит туда коннектом, то управлять суррогатом можно будет непосредственно на месте, без всяких задержек.

Организовать в Солнечной системе сеть лазерных станций станет возможно, вероятно, к концу века. Но, если мы задумаемся об отправке коннектомов к звездам, проблем прибавится. Нам, наверное, придется ставить передающие станции на астероидах и дополнительные станции по пути, чтобы усилить сигнал, очистить его от помех и переслать на следующую станцию. Потенциально для этого можно было бы использовать кометы, уходящие далеко от Солнца в направлении соседних звезд. К примеру, на расстоянии около светового года от Земли (т. е. на расстоянии, составляющем четверть расстояния до ближайшей звезды) располагается облако Оорта[20]. Это сферическая оболочка из миллиардов комет, многие из которых неподвижно висят в пустом пространстве. Вероятно, аналогичное кометное облако окружает и звездную систему в созвездии Центавра, нашем ближайшем соседе. Считая, что это облако находится от своей звезды тоже на расстоянии светового года, получим, что уже половина расстояния до ближайшей звезды содержит стационарные кометы, на которых можно построить промежуточные лазерные передающие станции.

Еще одна проблема — объем информации, которую необходимо передать по лазерному лучу. По мнению доктора Себастьяна Сеунга, полное количество информации в одном коннектоме составляет приблизительно 1 зеттабайт (1020). Это примерно соответствует всей информации, содержащейся на сегодняшний день во Всемирной паутине. А теперь представьте себе батарею лазеров, выстреливающих в пространство лучи с этакой горой информации. Оптическое волокно способно пропускать терабайты (1011) информации в секунду. За следующие 100 лет развитие техники хранения информации, сжатия данных и объединения лазерных лучей в пучок приведет, вероятно, к увеличению эффективности передачи данных в миллион раз. Это означает, что на передачу информации, содержащейся в мозге человека, будет уходить несколько часов.

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.