Биржевые прогнозы, эксперименты на коллайдере, бесконечные переписки по смс и в фэйсбуке — наша планета тонет в битах информации и вычислениях. К чему это приведет и как поможет нам в поиске инопланетных цивилизаций? Астрофизик Грегори Лафлин — автор статьи, опубликованной в журнале Nautilus, — ищет ответы на эти вопросы, а T&P перевели из его текста самое главное.

Человечество постепенно переходит от манипуляции с материей к манипуляции с битами. И если так будет продолжаться дальше, мы изменим не только нашу повседневную жизнь, но и весь облик планеты — для постороннего наблюдателя она будет обладать всеми характеристиками огромной вычислительной машины. Но если это происходит с нами, то не могло ли такое случиться и с другими цивилизациями среди звезд?

Биосфера Земли, если ее рассматривать как единое целое, представляет собой глобальную автономную инфраструктуру для копирования цифровой информации, закодированной в последовательностях ДНК. При каждом делении клетки копируется около миллиарда пар азотистых оснований, что эквивалентно примерно 10 битам операций. И если взять эмпирическое правило, что масса клетки составляет примерно один нанограмм, а суммарный годовой оборот биомассы оценить в 1 000 000 000 000 000 000 граммов, то получится, что объем биологических вычислений на Земле составляет 3 000 000 000 000 000 000 000 000 000 00 битов операций в секунду. Это близко к объему «искусственных» вычислений, которые мы проводим за год.

Сегодня на вычисления расходуется уже почти 1% от общего количества мировой энергии, а дата-центры потребляют около 2% мирового производства электричества. И по мере распространения разнообразных телефонов, датчиков и прочих вычислительных устройств, эти цифра будут только расти.

Внеземные цивилизации, бросив взгляд в нашу сторону, скорее всего, увидят не наши радио-сигналы или ТВ-шоу, а некие свидетельства интенсивных вычислений

Есть один редко обсуждаемый, но важный и затрагивающий наш растущий аппетит к вычислениям вопрос — как искать инопланетную жизнь? Внеземные цивилизации, бросив взгляд в нашу сторону, скорее всего, увидят не наши радио-сигналы или ТВ-шоу, а некие свидетельства интенсивных вычислений, которые идут в тонкой пленке земной поверхности, в то время как остальная, внутренняя, масса планеты абсолютно инертна.

Дата-центры всего мира проводят порядка 3×10 в 29-й степени битов операций в год и потребляют энергию, эквивалентную солнечному свету, поглощенному участком земли примерно в половину острова Родос — миллионной части земной поверхности. Если мы продолжим наращивать вычисляющие ресурсы с современной скоростью, а эффективность вычислений не изменится, то объем искусственных вычислений догонит биологические примерно за 20 лет. В результате скорее всего изменится внешний вид самой поверхности, что будет заметно и с весьма больших расстояний.

Грубо говоря, могут появиться такие разумные виды, которые увидят в телескоп Землю, покрытую полностью не лесами и лугами, а черными панелями солнечных батарей. Конечно, предположение, что эффективность вычислений останется неизменной, неверно. На самом деле, количество энергии на каждый бит операции уменьшается в два раза каждые пять лет. Но даже несмотря на такой резкий рост эффективности вычислений, затраты энергии на них через 50 лет вырастут уже в миллион раз.

При поиске других цивилизаций среди звезд полезно не забывать про эти неуемные вычисления. Мы уже почти достигли порога, на котором объем искусственных вычислений сравнялся с их биологическими аналогами. Если инопланетяне опередили нас на этом пути на несколько десятилетий или веков, это неизбежно должно оставить четкую тепловую «подпись» от вычислений.

Более того, вычислительная нагрузка даже может достигнуть той отметки, когда количество необходимой для нее энергии превысит возможности родительской звезды. И неизбежный результат такого события уже имеет имя — сфера Дайсона.

Компьютеры — сферы Дайсона, излучающие в инфракрасном спектре, должны быть видны из любой точки галактики — таким образом, оставляя более очевидное свидетельство внеземной жизни, чем различные излучения средств коммуникаций. И если такие явления существуют, они уже могут быть найдены в рамках проекта Wise Mission, который проводится NASA и предполагает инфракрасный обзор всего неба в четырех различных полосах.

Его первые данные показывают, что галактический диск изобилует потенциальными сферами Дайсона. Проблема, однако, заключается в сложности их однозначной идентификации — экстраординарные результаты требуют экстраординарных доказательств. Но одновременно существует множество более привычных объектов, таких как красные гиганты или окутанные пылью протозвезды, которые выглядят примерно так же, как должны были бы выглядеть сферы Дайсона.