Таких сценариев несколько. Мы пройдём по всем, в порядке наступления, от самого быстрого к самому неизбежному. И начнём с того, который, возможно, уже запущен, но мы об этом ещё не знаем.

Прежде чем мы начнём, нужно сделать важную оговорку. Читатель, привыкший к строгой науке, может нахмуриться: некоторые из сценариев, которые мы будем обсуждать, не имеют ни экспериментального подтверждения, ни экспериментального опровержения. Они находятся в той области теоретической физики, где математика работает, а природа пока молчит. Мы не знаем, является ли тёмная энергия фантомной. Мы не знаем, существует ли излучение Хокинга в том виде, в каком его предсказал Стивен Хокинг. Мы никогда не пробовали добывать энергию процессом Пенроуза.

Всё это — гипотезы. Но гипотезы, которые не противоречат ни одному известному закону физики, которые вытекают из лучших теорий, которые у нас есть, и которые пока не удалось опровергнуть ни одним экспериментом.

И ещё одна оговорка. Мы не будем обсуждать технологии. Не потому, что они не важны, а потому, что в масштабах, о которых пойдёт речь, любая технология, не противоречащая законам физики, считается достаточной. Мы предполагаем, что если задача не запрещена физикой, то цивилизация, достигшая соответствующего уровня по шкале Кардашева, решит её.

Разрывающий белый полярный лис

Итак, первый по хронологии сценарий. Самый быстрый из всех.

Представьте, что вы надуваете воздушный шарик. Сначала медленно, потом всё быстрее. Резина натягивается, истончается, и в какой-то момент — лопается.

А теперь представьте, что шарик — это не резина, а само пространство-время. Что надувают его не ваши лёгкие, а тёмная энергия. И что лопается не поверхность, а всё. Галактики, звёзды, планеты, атомы, кварки. Сама ткань реальности рвётся на лоскуты, и ни одна сила во Вселенной не может это остановить, потому что сила, которая рвёт, — это свойство самого пространства.

Это самый спекулятивный из рассматриваемых сценариев. Даже сама возможность Большого разрыва в последнее время ставится под сомнение, но наука не стоит на месте, и ситуация с Большим разрывом может снова измениться. Мы поможем спастись цивилизации, используя подтверждённые и не запрещённые физические гипотезы.

Эволюция Вселенной с параметром уравнения состояния тёмной энергии w<−1 неизбежно ведёт к космологической катастрофе — Большому разрыву (Big Rip). По современным оценкам w=−1.0±0.03. Поверим учёным и добавим драматизма: w=−1.03, и до конца времён остаётся 370 млрд лет. Немного времени есть, выпьем кофе и займёмся спасением.

Этап первый.

Цивилизация собирает материю во вращающуюся чёрную дыру (ЧД Керра). Откладывать начало сбора не стоит: гравитационно связанные структуры последовательно теряют способность оставаться связанными с внешними объектами.

Но если не терять времени на перекуры и начинать с самых дальних участков, то примерно через 100 млрд лет будет собрана масса порядка 10^14M⊙ (не забудем её раскрутить как следует). Дальнейший сбор из-за космологического разбегания уже не улучшит этот результат заметно.

«Они собрали чёрную мегадыру! Зачем? А, они залезут внутрь». Нет. Как ни парадоксально, одна из причин, почему цивилизация собрала мегадыру, заключается в том, что ей нужен самый лучший в доступной Вселенной холодильник.

Рассмотрим наше чудовище пристальнее: оно вращается так, что вместо Шварцшильда будем говорить о Керре. Радиус горизонта событий — 15,6 св. лет, температура излучения Хокинга порядка 10^(−23) К. Время испарения чёрной дыры такой массы составляет 10^109 лет, что на много порядков превышает время до Большого разрыва, поэтому испарением можно пренебречь (Большой разрыв придёт гораздо раньше). Накопленная энергия около 10^61 Дж, но использовать, применяя процесс Пенроуза, можно будет только 29% от этого значения.

Этап второй.

У нас в распоряжении остается всего лишь около 270 млрд лет. Настало время строить самый большой компьютер в истории Вселенной. Чтобы гравитационное замедление времени не слишком сокращало и без того ограниченные годы, строим подальше от горизонта событий — на орбите в 150 св. лет, например. Из остатков массы цивилизация строит вокруг чёрной мегадыры мегавычислители и переносит сознания представителей на цифровой носитель (меганосители, чтобы все уместились). Это, конечно, спекулятивно, и, возможно, не все захотят терять возможность физически хватать Машку за ляжку, но для дальнейшего сценария это необходимо.

А зачем необходимо? Коротко: цивилизация ускоряет процесс мышления и растягивает субъективное время. Если цивилизация в цифровом виде не займётся призыванием Слаанеш, а будет находить способы все больше ускорить вычисления, то довольно быстро достигнет физических ограничений по обработке информации. Первое — квантовое — предел Марголуса–Левитана (предел скорости обработки информации, зависящий от доступной энергии); второе — термодинамическое — предел Ландауэра (физический закон, который определяет минимальное количество энергии, необходимое для изменения или уничтожения одного бита информации). Благодаря сверхнизкой температуре горизонта, около 10^(−23) К предел Ландауэра допускает до 10^106 необратимых операций при полном использовании доступной энергии вращения дыры. Однако более строгий квантовый предел Марголуса–Левитана для доступной мощности снижает реальное число до ∼10^94 операций за все время.

Чтобы понять, насколько сильно можно «растянуть» субъективное время, сравним наш мегавычислитель с вычислительной мощностью человеческого мозга. Возьмём среднюю и наиболее распространённую оценку 10^15 операций в секунду и количество цифровых сущностей 10^18 (допустим, что цивилизация успела заселить всю местную группу галактик). Тогда на каждую цифровую сущность придётся 10^57 операций в секунду. Ускорение относительно биологического мозга — в 10^42 раз. Проще говоря, за секунду реального времени цифровые ребята (девчата тоже) будут проживать примерно 3×10^34 лет. Таких секунд до Большого разрыва у них будет примерно 10^18. И это ещё цивилизация не слилась в единый хайвмайнд…

Можете, конечно, сказать, что 10^52 лет — это не бесконечность и Большой разрыв в конце их настигнет, повысит температуру излучения Хокинга, холодильник "испортится", время ускорится, муравейник закроется... Но помимо опробования всех извращений, погружения в гедонизм, всплытия обратно, создания симуляций жизни в симуляциях жизни в периоде, у цивилизации будет ещё одна задачка — научиться создавать локальные области с новой метрикой пространства. Если квантовая гравитация будет им по силам, то они создадут область пространства с ложным вакуумом, которая после инфляции перейдёт в состояние с w>−1. Протолкнут в кротовую нору свой ковчег, обёрнутый в защитный кокон из экзотической геометрии. Переживут в новой Вселенной фазы инфляции и Большого взрыва. Убедятся, что не сильно накосячили с базовыми физическими константами, и даже, возможно, снова обзаведутся биологическими телами. Так как у этой Вселенной w>−1, то Большого разрыва не будет. Зато наших беглецов может поджидать следующий белый полярный лис.