Научная фантастика — жанр, литературы, кинематографа и видеоигр, ставший закономерным результатом многих тысячелетий эволюции человека, человеческой цивилизации. И, очевидно, появление фантастики также было бы невозможно без многих веков научного прогресса. Если всё же попробовать проследить истоки этого процесса, то я бы сказал, что одним из первых шагов на пути к развитию науки вполне можно считать появление такого феномена как речь. Ведь именно появление речи очень сильно способствовало накоплению знаний древними людьми, а также последующей передаче этих знаний: ведь иногда иногда можно объяснить словами что и как нужно делать, вместо того чтобы просто показывать (как это обычно и происходит у животных). Но даже в случаях, когда всё же проще показать, у человека всё ещё остаётся ультимативное комбо из «показать и рассказать», которое у тех же животных отсутствует.
Сказать точно когда именно человек научился говорить довольно трудно, но есть предположения, что способностью к речи мог обладать уже гейдельбергский человек — один из предков Homo Sapiens. По крайней мере анатомически он к этому уже был способен. Но зато с относительной уверенностью можно сказать когда появился ещё один элемент, способствовавший научному прогрессу. Я говорю про письменность. Одна из самых ранних систем письменности — клинопись, возникла на юге Месопотамии, у шумеров, около 5 тыс. лет назад. Первоначально она использовалась, конечно, совсем не для написания научных трудов о технических свойствах первого колеса или создания поэм, а для учёта собранного урожая или поголовья скота. Но со временем система письма развивалась, её цели и задачи менялись, и со временем появились как художественные произведения: «Одиссея», «Илиада» или «Эпос о Гильгамеше», так и философские трактаты вроде «Метафизики» Аристотеля (IV в. до н. э.), «Государства» Платона (IV в. до н. э.) и многих других.
Homo Heidelbergensis — промежуточная ветвь между Homo Erectus и Homo Sapiens
Благодаря возникновению и развитию письменности, людям стало проще сохранять и передавать знания: теперь это можно было делать не только устно, но и через глиняные таблички, папирусы, бумагу и любые другие удобные средства записи. Так что во многом я без шуток считаю изобретение письменности одним из величайших изобретений человечества. Не будь её, развитие науки происходило бы не в пример медленнее: ведь если бы научные открытия нельзя было записать, то о них могло бы узнать гораздо меньше людей (скорее всего только друзья учёного). Без письменности не существовало бы литературы, где научная фантастика как жанр и возник. И именно благодаря существованию письменности мы можем читать художественные произведения и научные труды людей, живших несколько сотен или даже тысяч лет назад. Да без неё я бы даже не смог написать этот блог (хотя тут, возможно, стоит поблагодарить ещё и изобретателей компьютера и интернета).
Интересный факт
Многие из существующих сегодня систем письменности и алфавитов, таких например как еврейский, арабский, армянский, грузинский, деванагари, греческий алфавит и его «потомки» — латиница и кириллица произошли от финикийского письма.
Финикийское письмо
To the moon and back
Полагаю, что ни для кого не секрет, что появление такого жанра как «научная фантастика» произошло в XIX веке и связано, в основном, с произведениями таких столпов жанра, как Жюль Верн и Герберт Уэллс. Но, что если я скажу, что это не совсем так? Нет, НФ как жанр действительно возник в позапрошлом веке, однако если копнуть поглубже, то можно обнаружить, что его элементы встречались и в более ранних произведениях. И я сейчас говорю даже не о «Франкенштейне» Мэри Шелли, и не об Эдгаре Аллане По, который отправил героя своего произведения «Необыкновенное приключение некоего Ганса Пфааля» на Луну за тридцать лет до того как это сделал Жюль Верн (самому Жюлю на тот момент было всего семь лет). Ведь о путешествии на Луну почти за двести лет до Верна и По (в 1650 году) написал французский философ и писатель Сирано де Бержерак в своём произведении «Иной свет, или государства и империи Луны». Но и до него были, например, роман «Человек на Луне» (1638) английского епископа Фрэнсиса Годвина, и «Повесть о старике Такэтори» (конец IX — начале X века). А самым ранним художественным произведением о путешествии на Луну считается «Правдивая история», написанная во II веке н. э. Лукианом Самосатским. Она же, по совместительству, считается и первым написанным научно-фантастическим произведением. Однако даже до всех них своего рода «космические» путешествия существовали как минимум в мифах о Плеядах или о Чанъэ. Поскольку в каком-то роде мифы для древних и первобытных людей как раз таки и исполняли роль этакой научной фантастики, да и в целом заменяли им науку. В наше время поиском ответов на разные неизвестные вопросы занимается наука, но в древности, когда люди тоже были любопытны, а науки не существовало, они обычно сами придумывали себе ответы — так и появлялись мифы. Это, по сути, делает их этакой «протонаучной» фантастикой. А это значит, что истоки научной фантастики можно было найти уже чуть ли не в первобытные времена. К тому же можно заметить, что уже тогда космос в мифах иногда фигурировал, хоть, конечно, люди тех времён никакого понятия о космосе (в современном значении слова) совсем не имели.
Но к XIX веку, конечно же, о космосе люди знали гораздо больше, чем во времена Лукиана Самосатского, хотя это совсем не означает, что в научной фантастике той эпохи он был частым «гостем»: писатели-фантасты тогда скорее предпочитали писать о делах земных и космос им был не так уж и сильно интересен. Можно сказать, что самым крупным (хоть и не единственным) произведением про космос за всё столетие было уже упомянутое «С Земли на Луну прямым путём за 97 часов 20 минут» (он же «Из пушки на Луну», он же «От Земли до Луны») Жюля Верна.
Больше космической фантастики стало появляться уже только в начале XX века. В то время было совершено несколько астрономических открытий и уже потихоньку разрабатывались ракетные двигатели — естественно это была благодатная почва для появления художественных произведений про космос. Наибольшее развитие научная фантастика (в том числе и про космос) получила в первой половине XX века в США. Этому во многом поспособствовало появление в 1926 году, такого журнала, посвящённого фантастике, как «Amazing Stories» Хьюго Гернсбека, который стал первым фантастическим журналом в США. Тогда же зарождается и начинает становиться популярным приключенческий поджанр научной фантастики — «космоопера». Появляются такие произведения в этом жанре, как «Марсианский цикл» Эдгара Райса Берроуза, цикл «Межзвёздный патруль» Эдмонда Гамильтона или цикл Эдварда Элмера «Дока» Смита про Космического жаворонка, а так же комиксы про Бака Роджерса (1928) и Флэша Гордона (1934).
Но настоящий расцвет или же «золотой век» фантастики происходит в 1930–1950-е годы (опять же в США). И связывают его с деятельностью Джона Кэмпбелла и журнала «Astounding Stories of Super-Science», в котором он был редактором. Журнал, основанный в 1930 году, стал, после прихода Кэмпбелла на должность редактора в 1937 году, настоящим кладезем будущих звёзд научной фантастики. Ведь в нём, например, публиковался каждый из «большой тройки» фантастов: Хайнлайн-Азимов-Кларк, и уже одно это многое говорит о его влиятельности и значимости. Причём Хайнлайн и Кларк там так и вообще дебютировали как писатели. А ещё именно Кэмпбелл помог Азимову сформулировать его знаменитые «три закона робототехники». Одним словом, Джон Кэмпбелл для фантастики — это нечто.
Немножечко об освоении Солнечной системы
Ну, а что же происходило в реальности, пока в научной фантастике «космические корабли бороздили просторы Вселенной»? Реальность, конечно, за фантастикой не поспевала, однако всё же и мечты человечества о полёте в космос тоже стали реальностью. 4 октября 1957 года произошёл запуск первого в мире искусственного спутника Земли, 12 апреля 1961 года на околоземную орбиту наконец-то отправился человек, а в июле 1969 года человечество наконец-то добралось до Луны (гигантский скачок для человечества произошёл 21 июля 1969 года). К тому же началось и более активное изучение Солнечной системы: где-то с начала 1960-х СССР и США стали отправлять космические аппараты для изучения соседних с Землёй планет: Венеры и Марса (Венера-1, Маринер-1, Маринер-4, Марс-3 и т. д.), а в 1977 году для изучения дальних уголков Солнечной системы были отправлены космические аппараты Вояджер-1 и Вояджер-2 (в прошлом Маринер-11 и Маринер-12) — они и до сих пор там где-то летают. Казалось, до колонизации космоса было рукой подать, однако…
Снимок Земли, сделанный Вояджером-1 в 1990 году, с расстояния примерно 6 млрд. километров
Однако сейчас, спустя более чем полвека, у человечества не только колонизации Солнечной системы не произошло, мы даже на Луну больше не летаем. И причин тому имеется на самом деле довольно много, но самая очевидная — полёты в космос всё ещё довольно дорогое удовольствие. А ещё космос — довольно опасное место: там нет воздуха (и никто не услышит твой крик), очень низкие температуры и полно всякого (зачастую вредного для жизни) космического излучения. Без специальной защиты, человек в космосе замёрзнет, задохнётся или очень сильно облучится. Возможно даже всё сразу. При колонизации планет от всего этого «добра», хорошо было бы как-то защищаться. В идеале для этого на планете должна быть достаточно плотная атмосфера (лучше, конечно, азотно-кислородная), а ещё лучше, чтобы в придачу к ней ещё и достаточно мощная магнитосфера была (которая задерживала бы вредное излучение). Однако же если взглянуть на планеты Солнечной системы…
То окажется, что в Солнечной системе все подходящие условия для жизни человека (что логично) есть только на Земле. Ведь например у самой первой планеты Солнечной системы, Меркурия, атмосферы практически нет и очень слабое магнитное поле. Хотя, даже если не обращать на это внимание, то с его колонизацией всё равно возникнет куча проблем, ведь до Меркурия очень сложно добраться. Это настолько сложно, что единственные два аппарата, которые пока что это сделали — Маринер-10 и Мессенджер (и то им пришлось совершать кучу гравитационных манёвров).
Вторая планета от Солнца, Венера, магнитного поля совсем не имеет, зато у неё есть очень плотная атмосфера, которая могла бы хорошо защитить от всякого нехорошего космического излучения. Правда есть несколько «но»: её атмосфера состоит на 96 процентов из углекислого газа, а ещё атмосферное давление на Венере в 92 раза выше, чем на Земле и температура на поверхности свыше 400 градусов по Цельсию. При таких условиях обычное нахождение на ней человека уже представляется невозможным, не говоря уже о колонизации.
Интересный факт
Венера и Меркурий единственные в Солнечной системе планеты у которых нет спутников. Но существует теория, что когда-то давно спутником Венеры как раз-таки Меркурий и был.
Забавно ещё и то, что Венера по размерам сопоставима с Землёй, а Меркурий не сильно больше Луны, что делает их практически «близнецами» пары Земля — Луна.
Поэтому первые две планеты Солнечной системы как цели для колонизации практически не рассматриваются. А значит, из планет земной группы, остаётся, по сути, только Марс и Луна (хоть номинально это и не планета). Землю, по понятным причинам, в расчёт не берём. Хоть, конечно, на Луне как и на Меркурии, тоже нет атмосферы и магнитосферы, но до неё всё-таки не в пример проще добраться. К тому же Луна находится по соседству с магнитным полем Земли, что совсем немного уменьшает одну из проблем. Слегка получше дела с атмосферой (хоть и ненамного) обстоят на Марсе. Несмотря на сильную разре́женность, на планете она всё-таки есть. И как и на Венере состоит, в основном, из углекислого газа, а значит для дыхания непригодна. Вкупе с довольно слабой магнитосферой это всё делает Марс не то чтобы самой привлекательной планетой для постоянного проживания, но зато лететь до него относительно недолго и из планет земной группы (за исключением Земли) он имеет наиболее «привлекательные» условия для колонизации.
Из-за наличия атмосферы, закаты на Марсе можно даже сравнить с земными
Ещё у Марса есть два спутника — Фобос и Деймос, но фактически своими размерами они не дотягивают до планеты (они даже меньше Луны). По сути это просто два здоровенных булыжника, которые крутятся по орбите, так что колонизировать их особенно незачем (разве что вы Маленький Принц).
Слева Фобос, справа Деймос.
Но существуют другие, так называемые Внешние планеты Солнечной системы. Но как объекты колонизации их не рассматривают по многим причинам: например они очень далеко и добираться до них долго. Полёт только до Юпитера может занять полтора-два года (и это только в одну сторону). А если вдруг какая-нибудь нештатная ситуация произойдёт (например ИИ корабля выйдет из строя)? Да и в целом, человечество до Марса-то ещё не добралось, какой уж там Юпитер?
Ну, а основная причина это то, что дальние планеты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), как объекты колонизации никто не рассматривает, потому что это даже и не совсем планеты. Юпитер и Сатурн — это газовые гиганты, а Уран и Нептун — ледяные гиганты. Условия на том же Юпитере такие, что человек там просто не выживет (если его, конечно, зовут не Дейв Боумен). К тому же Юпитер по составу своей атмосферы, по сути, является протозвездой, которая не «зажглась» только лишь потому, что ей просто недостаёт плотности.
У вашей протозвезды недостаточно плотная атмосфера? Тогда мы идём к вам!
Вместо непосредственно газовых и ледяных гигантов, как объект возможной колонизации обычно рассматривают их спутники. По крайней мере те из них, которые не являются просто кусками льда или камня: ведь далеко не у всех из них есть атмосфера или хотя бы магнитное поле. А на некоторых могут быть даже очень экстремальные условия: например на Ио (спутнике Юпитера) очень высокая вулканическая активность, а выбросы из вулканов могут подниматься на высоту до 500 километров — на такой планете жить было бы сложновато. Однако какие-нибудь Ганимед, Каллисто или Титан, чисто теоретически, вполне могли бы подойти для условной колонизации.
В общем колонизировать планету — дело непростое: на многих планетах либо нет магнитного поля, либо атмосферы. А если атмосфера и есть, то она скорее всего непригодна для дыхания. Поэтому первое, что стоить сделать на таких планетах — это построить базу, лучше всего под куполом, или как вариант — под землёй: она будет задерживать часть вредного космического излучения. А ещё можно провести терраформирование планеты, чтобы её условия больше напоминали земные. Или найти экзопланету земного типа. На сегодняшний день таких найдено уже десятка три. Хотя я уже захожу в область совсем фантастики, потому что все они находятся очень далеко и с нашими технологиями мы добирались бы до них целую вечность.
Но раз уж я зашёл в область фантастики, то почему тогда не поговорить о ещё одном варианте, где можно построить обиталище прямо в космосе?
О сферах, цилиндрах и кольцах
Кажется с тех самых пор как человечество вышло из пещер и научилось строить жилища, их стало интересовать, где бы ещё можно было построить поселение. Дом на деревьях? Почему бы и нет. Построить город практически на воде? Венеция: Подержи моё пиво! Или может быть построить дома прямо над водой? Всегда можно поставить их на сваях — заодно и от наводнений защитит. Возвести домá в пустыне или в тундре? Не вопрос! Другими словами, люди, расселяясь по земному шару, научились строить дома буквально почти везде. А там где строить у них не получалось (под водой например), на помощь приходил фольклор. В нём не было проблемой существование и подводных поселений: должны же ведь где-то жить Посейдон, Рюдзин или какой-нибудь Морской царь? Или Ктулху.
Существовали в фольклоре разных стран также и «небесные» города: например Вимана, Олимп или Асгард. А позже воздушные города появлялись у Аристофана в его пьесе «Птицы», и у Свифта в «Путешествиях Гулливера», и в сказке «Джек и бобовый стебель». А уж с приходом кинематографа, и особенно видеоигр, разных летающих городов появилось немеряно.
Поэтому пожалуй не так удивительно, что когда люди лучше изучили космос, они захотели строить жилища и там. Первый пример такого космического поселения был описан в повести американского писателя Эдварда Хейла «Кирпичная луна» (1869). В ней шла речь, о том как группа энтузиастов решила построить сферу из кирпича и отправить её на околоземную орбиту, и совершенно случайно запустила её с пассажирами на борту.
Шесть фатальных дюймов, на которые опустились кружала, запустили луну в точности как Джордж себе это и представлял, хоть и несвоевременно. Однако она соскользнула, а не покатилась, и спустя мгновение вместе со всеми нашими друзьями улетела в небо!
«Они взлетели!» — воскликнул Галибуртон.
«Она взлетела!» — воскликнул я в тот же миг. И в едином порыве мы устремили взгляд в небо.
Но, конечно, её там не было.«Кирпичная луна»
Но всё в порядке — обошлось без жертв.
Оркатт, и Бреннан, и все остальные пережили свой лихой полёт сквозь эфир и теперь обитали на поверхности собственного маленького мира, удерживаемые его собственным притяжением и подчиняющиеся его собственным законам!«Кирпичная луна»
Луна, как понятно из названия, была сделана из кирпича, диаметром 200 футов (60,96 м), с орбитой на высоте около 4000 миль (примерно 6437 километров). Её население составляло 37 человек и все они жили внутри луны (которая была построена полой), а на поверхности занимались фермерством: выращивали овощи и злаки, и разводили кур (часть из которых улетела с ними).
Полноценным космическим обиталищем кирпичную луну, конечно едва ли можно считать: всё-таки она обращалась на довольно низкой орбите, но это, что называется было только начало, поскольку с дальнейшим изучением космоса предлагались всё новые и новые варианты космических обиталищ.
Не раз в своих произведениях упоминал различные космические поселения советский и российский учёный Константин Эдуардович Циолковский. Например, в своей повести «На Луне» (1893) он перенёс двух героев вместе с домом, собственно, на Луну (ну чем не лунная база?). Космические поселения он также описывал в повести «Вне Земли» (1920), а в своём фантастическом очерке «Грёзы о Земле и небе» (1895), описал вариант космического жилища с земной гравитацией, расположенного в поясе астероидов.
Доброта, предупредительность и нежная заботливость обо мне туземцев делали мое пребывание у них положительно приятным. Однажды, на кольце, они предложили мне воспользоваться не только земной обстановкой, которой я и ранее у них пользовался, когда хотел, но и земной тяжестью.
Огромный пустой металлический шар, полный воздуха, света и растений, возобновлявших испорченную моим дыханием атмосферу и кормивших меня превкусными и разнообразными плодами (неизвестными вам — земным жителям), служил мне всегда, когда я желал отдохнуть в обыкновенных, привычных условиях. В этом шаре не было тяжести, по которой я соскучился, не было верху и низу; тут вы не нуждались в мягких диванах, перинах, подушках и кроватях; не нуждались в вешалках, полках. Но взамен этого были легкие приспособления для укрепления вещей на их местах. Это тонкие нити с крючками, державшие предметы, где им нужно быть, мешавшие им расползаться без всякого порядка; горшки с растениями были у окон, и свет солнца живил их, заставляя без отдыха приносить плоды, заменявшие с успехом самые питательные вещества Земли.
…
Приноровленный к тяжести шар они связали длинными и крепкими цепями с довольно значительной массой, немного, однако, превышающей массу самого шара, и всю эту систему заставили вращаться вокруг центра ее тяжести (так называемый в механике «свободный центр»; его положение совпадает с положением центра тяжести). Чтобы система не мешала движению колец, ее центру также сообщили движение в несколько метров, которого было достаточно, чтобы она поднялась над кольцом и плавала независимо, как спутник планеты.
При секундной скорости шара в 50 метров и при цепи длиной в 500 метров (около ½ версты) в нем развилась от центробежной силы тяжесть, равная земной.
Внезапно я почувствовал себя в родной области, но я отвык от нее и она меня ошеломила, смяла, сдавила, надела цепи, привязала, и через несколько минут я уже молил моих новых друзей устроить мне тяжесть полегче.К. Э. Циолковский
Существовал у него, правда только в виде чертежа, план космического поселения так называемого «города-бублика». В дальнейшем эту идею разовьёт словенский инженер из Австро-Венгрии — Герман Поточник. В 1928 году он, под псевдонимом Герман Нордунг, опубликовал работу под названием «Проблема преодоления космического пространства: Ракетный двигатель» («Das Problem der Befahrung des Weltraums. Der Raketen-Motor»), в которой он описал свой вариант космического поселения.
Это была космическая станция, состоящая из трёх модулей: электростанции, обсерватории и жилой части (тороида, «колеса», диаметром 30 метров), которая должна была располагаться на высоте 36000 км. Позже, в 1950-х годах, его идею разовьёт уже Вернер фон Браун, который предложит увеличенный вариант такого поселения, диаметром 250 футов (76,2 м). А некоторым конечным вариантом таких поселений можно считать так называемый «Стэнфордский тор», предложенный студентами Стэнфордского университета в 1975 году. Это уже был вариант настоящего космического «мегаполиса», диаметром около 1800 метров, способный вместить от 10000 до 140000 человек.
Вы могли видеть подобные сооружения в различных фильмах и играх.
Другим, пожалуй даже более известным, вариантом космических обиталищ является, так называемая «сфера Бернала». Она представляет из себя конструкцию диаметром 10 миль (примерно 16 километров), способную вместить от 20000 до 30000 жителей. Была предложена в 1929 году британским учёным Джоном Берналом.
Imagine a spherical shell ten miles or so in diameter, made of the lightest materials and mostly hollow; for this purpose the new molecular materials would be admirably suited. Owing to the absence of gravitation its construction would not be an engineering feat of any magnitude. The source of the material out of which this would be made would only be in small part drawn from the Earth; for the great bulk of the structure would be made out of the substance of one or more smaller asteroids, rings of Saturn or other planetary detritus.J.D. Bernal
Модификацией «сферы Бернала» стал «Остров-I», чей проект был предложен в 1976 году американским учёным Джерардом О’Нилом. Это была конструкция космического поселения, с диаметром всего лишь 1600 футов (487,67 м) и населением на 10000 жителей. Была им также предложена увеличенная версия «Острова-I» — Остров-II, диаметр которого должен был составлять уже 1800 метров. Но наиболее известным из предложенных О’Нилом проектов космических поселений является «Остров-III» (или как его ещё называют «цилиндр О’Нила»), с диаметром уже в 5 миль (примерно 8 километров). В будущем (в 2000 году) инженер НАСА Том Маккендри предложит даже ещё более крупную версию «Острова-III» (так называемый «цилиндр Маккендри»). Его диаметр должен был составлять 920 километров, а длина 4600 километров.
Концепция такого космического поселения (цилиндра О’Нила) впоследствии не раз использовалась в различных научно-фантастических произведениях.
Можно заметить, как все эти космические обиталища начинались с конструкций относительно небольших размеров, но со временем каждая следующая итерация становилась всё больше и больше. И, пожалуй, было делом времени, пока не появилась бы мегаструктура буквально космических масштабов. И об одной такой речь дальше и пойдёт.
Сферическая фантастика в вакууме
Но сначала отмотаем время немного назад. В 1930 году случилось, казалось бы, ничем не примечательное событие: у британского писателя-фантаста Олафа Стэплдона вышла книга «Последние и первые люди». В ней шла речь о вероятной дальнейшей истории цивилизации, и об эволюции человека в течение многих сотен миллионов лет в будущем. И полагаю, что если вы активно не интересовались историей фантастики (или, например, не проходили очень дотошно первый Deus Ex), то скорее всего вы не слышали ни об этом писателе, ни о его произведениях.
Собственно, первые, вторые, третьи и так далее, вплоть до последних людей — это разные ступени эволюции человеческого вида.
Через несколько лет, в 1937 году, у него вышла другая книга — «Создатель звёзд», в которой он пошёл ещё дальше, и попытался описать вероятную историю всей Вселенной. По масштабу «Создатель звёзд» настолько превосходил его роман 1930 года, что «Последние и первые люди» буквально даже являются частью «Создателя звёзд» (притом довольно небольшой). Оба этих романа оказали немалое влияние на многих писателей фантастов последующих десятилетий. Например, «уши» «Создателя звёзд» можно заметить у Артура Кларка в «Конце детства» или «Космической одиссее», или у Фрэнка Герберта в «Жертвенной Звезде» (да и много где ещё). Но, при этом, несмотря на влияние, оказанное на фантастику «золотого века», как он сам так и его произведения остаются неизвестными широкой публике (разве что вспомнят в какой-нибудь старой уже видеоигре).
Но куда как интереснее здесь не то влияние, которое он оказал на писателей-фантастов, а то влияние, которое он оказал на одного конкретного учёного (одна из работ которого на фантастов потом тоже повлияет_. Речь о Фримене Дайсоне и одной из самых известных мегаструктур в науке и научной фантастике — сфере Дайсона.
Со слов самого Дайсона:
Some science fiction writers have wrongly given me the credit for inventing the idea of an artificial biosphere. In fact, I took the idea from Olaf Stapledon, one of their own colleagues:
«Not only was every solar system now surrounded by a gauze of light traps, which focused the escaping solar energy for intellegent use, so that the whole galaxy was dimmed, but many stars that were not suited to be suns were disintegrated, and rifled of their prodigious stores of subatomic energy.»
This passage I found in a tattered copy of Stpledon’s Star Maker which I picked up in Paddington Station in London in 1945.Disturbing The Universe
Эту мегаструктуру Дайсон описал в статье «Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation», вышедшей в журнале «Science» в 1960 году. Он предположил, что достаточно развитой внеземной цивилизации (если таковая существует конечно) должно требоваться огромное количество энергии. И если посмотреть сколько производит и потребляет энергии даже наша, далеко не самая развитая человеческая цивилизация, то становится понятно, что технологически более развитой цивилизации понадобится ещё больше энергии для своих каждодневных нужд. И он предположил, что такая сфера — это как раз хороший способ получения большого количества энергии.
Схематическое изображение сферы Дайсона
О высоких материях и энергиях
Здесь стоит также упомянуть о классификации по уровню развития гипотетических инопланетных цивилизаций, предложенную в 1964 году советским учёным Николаем Кардашёвым, которую впоследствии назвали «шкалой Кардашёва». По ней предлагалось делить гипотетические инопланетные цивилизации на три типа:
- I тип — цивилизация, которая использует все доступные энергетические ресурсы, имеющиеся на своей планете
- II тип — цивилизация, которая использует всю энергию своей звезды
- III тип — цивилизация, которая использует энергию своей галактики
Николай Кардашёв
В дальнейшем эту шкалу не раз видоизменяли и дополняли, но одно оставалось неизменным: с ростом технологического развития цивилизации ей будет требоваться всё больше и больше энергии. Это даже можно заметить на примере нашей планеты: по всей Земле огромное количество электростанций производит огромное количество энергии: последние лет тридцать мировое потребление энергии год от года растёт (с некоторыми исключениями в виде просадок в 2009 и 2020 годах). Но при этом далеко не все на нашей планете производят этой самой энергии достаточно: целый континент — Африка (55 стран) потребляет энергии едва ли не меньше чем всего один регион — Ближний Восток (около 20 стран). А поскольку эти два региона частично пересекаются, то доля всей остальной Африки выходит ещё меньше. А ведь в современном мире энергия требуется буквально везде: от уличного освещения и работы светофоров до отправки ракет на орбиту. На сегодняшний день главные источники энергии у человечества — это нефть, газ и уголь. Ещё энергию человечество получает при помощи ГЭС, АЭС и ветрогенераторов при том ещё существуют солнечные батареи, ветрогенераторы, ГЭС, АЭС и солнечные электростанции. Так вот именно солнечная энергия является довольно перспективной. В теории.
Спектральная классификация звёзд
Наше Солнце — звезда класса G, хоть и не самая большая из звёзд (но и не самая маленькая), за секунду излучает столько энергии, сколько человечество не производит (и соответственно не потребляет) за год. Проблема в том, что далеко не вся излучаемая Солнцем энергия доходит до поверхности Земли: часть поглощается атмосферой. Ещё часть поглощается непосредственно поверхностью планеты и, например, растениями, которые используют солнечную энергию для фотосинтеза (так и живут). А ещё бывают пасмурные дни, а ночью солнце вообще не светит. Но если бы человечество научилось получать всю излучаемую солнцем энергию, то это было очень много дешёвой энергии (и по шкале Кардашёва мы бы продвинулись до цивилизации II типа). И вот сфера Дайсона как раз и позволила бы получать всю излучаемую звездой энергию. Да ещё на ней жить можно было бы (в теории): ведь её площадь была бы больше площади Земли в 550 миллионов раз.
Правда практически сразу же эта красивая теория начала рассыпаться: подсчёты показали, что конструкция в виде сферы окажется неустойчивой и разрушится при первом удобном случае, а Станислав Лем сомневался что жить на такой конструкции будет так уж весело. А если учесть сколько на постройку такой мегаструктуры уйдёт материалов, то, например, нашей цивилизации вряд ли светит построить что-то подобное в хоть сколько-нибудь обозримом будущем. Но условной более развитой инопланетной цивилизации такое вполне могло бы быть под силу. Поэтому одно из направлений программы поиска внеземных цивилизаций (SETI) это как раз-таки поиск таких мегаструктур (но пока что ничего такого, конечно же, не нашли).
Со временем стали появляться варианты того как можно было бы модифицировать сферу Дайсона, чтобы сделать её более устойчивой. Среди них были например «рой Дайсона» или «раковина Покровского» — вариантов на самом деле хватало. Стали появляться варианты и других мегаструктур, вроде мозга-матрёшки, диска Алдерсона или двигателя Шкадова. Но среди них всех одним из самых известных мегаструктур будет Мир-Кольцо.
Два кольца, два конца…
Первая книга цикла романов про «Мир-Кольцо» был написана Ларри Нивеном в 1970 году. При этом и сам «Мир-Кольцо», и его продолжения являются частью другого цикла — «Известный Космос», который начался в 1964 году с рассказа «Самое холодное место». И это даже не единственный эмм… подцикл в цикле «Известный космос»: есть ещё цикл произведений про Беовульфа Шеффера и цикл произведений произведений про Гила (Джила) Гамильтона — «Рука закона», цикл «Man-Kzin Wars» (большую часть которого даже не Нивен написал), цикл «Флот Миров» — в общем много их. Но поскольку циклы между собой сюжетно почти не пересекаются, то для знакомства, например, с тем же «Миром-Кольцом» совершенно необязательно читать другие произведения входящие в «Известный космос», пусть даже его один из его главных героев — Луис Ву появился в рассказе «Когда наступает прилив», вышедшем за два года до «Мира-Кольца».
Yo Dawg! Мы слышали ты любишь читать книжные циклы, поэтому мы засунули один цикл в другой цикл, чтоб ты мог читать цикл, пока читаешь цикл.
Мир-Кольцо представлял собой ленту из невероятно прочного материала шириной в миллион миль и длиной шестьсот миллионов миль, свёрнутую в кольцо радиусом в девяносто пять миллионов миль с солнцем в центре. Кольцо вращалось со скорость семьсот семьдесят миль в час — достаточно, чтобы создавать центробежную силу в один «же». Неизвестные строители Мира-Кольца выложили на его поверхности слои почвы, океанов и атмосферы, возведя вдоль каждого края стены, высотой в тысячу миль, удерживавшие внутри воздух. Вероятно, воздух всё равно просачивался за края, но не слишком быстро. Внутреннее кольцо из двадцати прямоугольных теневых квадратов, находившееся примерно там, где в Солнечной системе располагается орбита Меркурия, обеспечивало на Мире-Кольце суточный цикл продолжительностью в тридцать четыре часа.
Пригодная для жизни поверхность Мира-Кольца составляла шестьсот триллионов квадратных миль — в три миллиона раз больше поверхности Земли.«Строители Мира-Кольца»
Поскольку первая книга цикла, «Мир-Кольцо», стала достаточно успешной, Ларри Нивен, само собой, вернулся к продолжению. Почти через десять лет… Серьёзно, продолжение было выпущено в 1980 году. Третья же книга вышла ещё через шестнадцать лет — в 1996 году. В общем-то, уже тут можно заметить, насколько был заинтересован сам Нивен в написании этого цикла. Ходят слухи что третью книгу он написал чуть ли не из-под палки (из-за контрактных обязательств). И, собственно, даже сам Нивен, в предисловии ко второй книге, писал, что вернулся к продолжению Мира-Кольца, в основном, только из-за поклонников, которые донимали его насчёт неустойчивости Мира-Кольца. Этой самой неустойчивости почти вся вторая книга и посвящена (забавно, что в этом плане Мир-Кольцо недалеко ушёл от своего старшего «собрата» — сферы Дайсона).
Но книжный цикл был достаточно популярен, чтобы по его мотивам вышло множество сопутствующих продуктов: в 1984 году от компании Chaosium вышла настольная ролевая игра по Миру-Кольцу (вроде бы даже каноничная). А в 1993 и 1994 годах на DOS появились видеоигры: Ringworld: Revenge of the Patriarch и Return to Ringworld. События в играх не сильно связаны с сюжетом книг, к тому же там другие главные герои, и в целом каноничность всех происходящих в играх событий вызывает вопросы. Также в 2014–2015 годах выходила комикс-адаптация первой книги.
Влияние Мира-Кольца выражалось не только в появлении настолки и пары видеоигр по мотивам. Его влияние можно заметить также и в другом книжном цикле — «Культуре» Иэна М. Бэнкса. В нём рассказывается об инопланетном обществе под названием «Культура» (отсюда и название цикла). Очень многие жители Культуры проживают на так называемых Орбиталях, которые представляют из себя по сути уменьшенные версии Мира-Кольца.
Плита орбитали выглядела идеально плоской; в действительности она была слегка вогнута по вертикали, но так как внутренний диаметр готовой орбитали — когда были соединены все остальные плиты и убраны последние перегородки — составлял более трёх миллионов километров, то кривизна её поверхности была намного меньше, чем на выпуклой поверхности любой из заселённых планет.«Вспомни о Флебе»
Но сходством этих мегаструктур, всё сходство «Мира-Кольца» и ограничивается, сами произведения друг на друга практически не похожи: в отличие от цикла Нивена, цикл Бэнкса совсем не про кольцеобразные миры (они даже не во всех книгах присутствуют), к тому же Орбиталей много, а Мир-Кольцо — один.
Различные кольцеобразные миры появлялись не только в произведениях Бэнкса: например версия Мира-Кольца — так называемое кольцо Бишопа, была предложена в 1997 году Форрестом Бишопом. А ещё, помимо уже упомянутых выше игр по Миру-Кольцу, подобные мегаструктуры появлялись в таких играх как Stellaris или Star Ruler: само собой видеоигровая индустрия тоже не могла пройти мимо подобных фантастических объектов.
Вот примерно как-то так и проявлялось в популярной культуре последние лет сорок наследие Мира-Кольца. Придуманный Ларри Нивеном концепт в какой-то момент зажил своей жизнью, вдохновив некоторых людей при создании своих произведений…
Хм, подождите-ка… Я же ничего не забыл?
Ах да…
Конечно же Halo. Ведь, пожалуй, именно эта видеоигровая серия является второй (а для кого-то, возможно, и первой) после «Мира-Кольца» франшизой, которая популяризировала странные кольцеобразные миры. Хотя, по факту, Ореолы по размеру ближе к Орбиталям Бэнкса, чем к Миру-Кольцу.
— Кортана, произнёс капитан Киз, — что это?
Над небольшим проектором, установленным рядом с командирской кафедрой, возникла голограмма высотой в половину роста человека. Кортана — мощный корабельный искусственный интеллект — нахмурилась, активируя дальнобойные сенсоры системы. По дисплеям и её «телу» рябью побежали длинные строчки чисел. — Кольцо имеет десять тысяч километров в диаметре, — наконец провозгласила она. — Толщина края двадцать две целых три десятых километра. Спектроскопический анализ нечёток, но в конструкции, сэр, не используются известные нам материалы Ковенантов.Уильям Дитц. «Halo. Потоп»
По функционалу Ореолы правда отличаются как от Мира-Кольца, так и от Орбиталей, потому что эти Установки в первую очередь оружие, призванное уничтожить всю жизнь в Галактике. Но по правде говоря, думаю я, это тема для отдельного разговора.
Вместо эпилога
Вот как-то так и происходило взаимное влияние науки и научной фантастики друг на друга, а заодно и на массовую культуру, приводя к созданию культовых и любимых многими книг, фильмов и видеоигр. И меня очень восхищает мысль, что за работой одного человека могут стоять работы множества других талантливых людей и годы, десятилетия и даже столетия развития науки и культуры. А его работа, в свою очередь тоже может вдохновить кого-нибудь на создание интересного произведения или научного открытия. Всё это даже напоминает своеобразную эстафету, где каждый участник привносит что-то своё и в конце появляется идея с миллионом граней. Но только это не конец.
Читай также
Лучшие комментарии
Не никакого повода для шутки. Письменность по факту — одно из фундаментальных изобретений человечества.
Очень интересно и познавательно!
Инквизиция сожгла Джордано Бруно, посадила пожизненно Галилео Галилейя, Николая Коперника преследовала, Данте Алигьери тоже досталось как и Леонардо да Винчи. И это все не потому что католическая церковь скрывала заговор, а потому что все их работы шли в разрез с учением церкви и мешало зарабатывать власть, влияние и деньги.
Забавная теория заговора.
тема очень интересная, я ещё не дочитал, просто глаз зацепился за шестикилометровую высоту орбиты Фобоса — это звучит так потрясающе как концепт для научно-фантастического произведения! представьте спутник, до которого можно долететь с поверхности планеты на обычном самолёте, это же такой простор для всяких ухищрений, изобретений, сюжетов! жаль только, что автор перепутал метры с километрами и на самом деле Фобос вращается на высоте 6006 километров, а не метров, над поверхностью Марса :( честно, я даже на секунду поверил и представил себе, насколько это круто, но эти воображения разбились о жестокую реальность
Спасибо. Очень интересное чтиво. В подростковом возрасте обожал НФ, прочёл почти всех авторов (из старых, до 200-х), указанных в статье. Поздравляю с заслуженной двойной косарямбой!
Постоянно, после подобных статей про космос, научную фантастику, мегаструктуры и т.д. мне всегда хочется зайти поиграть в Стелларис, ибо эта игра — это, по сути, склад всех этих тем: колонизация других планет, миры-кольца, куча разновидностей сфер Дайсона, инопланетные цивилизации. Как человек, любящий всё, что связано с космосом, получаю постоянный кайф от неё.
Сама статья очень классная, всё с удовольствием прочитал. Зацепился только за фразу...
По факту, да, но, учитывая сегодняшний вновь возникший интерес к Луне, как мне кажется, «больше» не особо подходит. Всё таки, планы по возвращению на Луну есть (миссия «Артемида»), хоть и до них пока далековато, но тем не менее. Да и, опять же, куча миссий по запуску аппаратов от различных стран. В общем, как мне кажется, нынче это говорить не совсем правильно, но это исключительно моё мнение. И можно было бы ещё, наверное, чуть побольше рассказать про различные мегаструктуры и как они работают. Про космический лифт, космический фонтан и т.п. Но это уже личные мои хотелки.
В остальном, блог заслуженно достоин этих 2-ух косарей, желаю автору удачи и по больше таких познавательно-развлекательных текстов! (И очень жаль, что я заметил этот блог только сейчас T_T )
Попейте валерианы обыкновенной. Или феназепама. Что-то попахивает внеземным бредом с РенТВ и других подобных «достовернвх источников». Читайте правильную НФ, не читайте/не слушайте (главное — не смотрите!) бредни глупых идиотов.
P.S.: носить строго шапку из фольги! Большой брат следит за тобой!
чувак, я ни в чëм не уверен, никого ни в чëм не убеждал и не доказывал свою правоту, я просто высказал своë мнение, а ты до него докопался «да не может быть на орбите 6 километров никакого спутника, учите физику, молодой человек». камон, я знаю что в нашей реальности это невозможно, я просто высказал что это очень любопытный концепт для фантастики, тебя же, видимо, смутило слово «научная» и ты написал этот полубессмысленный ответ и попутно назвал меня невежественным в области астрономии, предположив о моëм незнании насчëт того что будет если Фобос окажется на высоте 6 километров над Марсом (ежу понятно, что он упадëт) и внезапно насчëт того что Фобос медленно падает на планету, а Деймос медленно улетает от неë — да, не все этот факт знают, но какое значение он имеет в контексте даже твоего коммента? повыпендриваться своим глубоким знанием темы?
я открыт к критике, если я высказываю что-то дискуссионное, то есть что-то о чëм реально можно поспорить. но да, я чсвшный пубертат, когда кто-то резко докапывается к высказыванию «спутник планеты на высоте 6км — прикольная идея для НФ». честно, вообще не вижу к чему тут можно докопаться, но ты сумел, браво.
Ох, чёрт, кажется я и правда затупил… Видимо от количества цифр, с которыми пришлось работать, случился «небольшой» Дубай. В любом случае спасибо — этот абзац я убрал, чтоб народ не путать.
Я не зря написал про феназепам. Хотя нет — зря. В данном случае необходимы препараты помощнее. Такие бредни я читал / слышал / смотрел в достаточном количестве, больше не требуется. Не зря подчеркнул: читайте правильную НФ (а не про вампиров и ведьм, и прочие бредовые писульки), не смотрите РенТВ, СТС, ТНТ и прочую бредятину. Жизнь слишком коротка, чтобы сжигать себе мозг продуктами жизнедеятельности паранормального сознания психопатов. Однако же если для вас это норма: пора обратиться к специалистам. Вылечат быстро, и про вампиров, и про ведьм забудете.
Уже не помню, упоминал ли я про космический фонтан, но про космический лифт я, хоть и немного, но упоминал в своём прошлом блоге, который изначально планировался частью этого блога, но я решил поделить их, чтобы его размер не выходил уж совсем огромным.
А про Луну, интерес, конечно же есть, и аппараты для её изучения мы отправляем, но лично не летаем уже много десятилетий.
всем душнилам привет, остальным соболезную
да, орбита Фобоса постепенно приближается к Марсу, а орбита Деймоса — отдаляется, об этом я осведомлён
научная фантастика на то и фантастика, чтобы описывать концепты, которые весьма и весьма трудно себе представить в реальности, зато дающие огромный простор для драматических сюжетов
до связи, если начнёшь бормотать о трактовках термина «научная фантастика» — Герберт Уэллс описывал машину времени, человека-невидимку и вторжение марсиан и всё ещё при этом считается научно-фантастическим автором. есть понятия «мягкая» и «твёрдая» НФ, есть область научного допущения, и если ты не воспринимаешь никакую НФ «научной» кроме «твёрдой», то опять же мне с тобой говорить не о чем.
Хмм, а чего заминусили-то?
Дм1оне (ака Господин ПэЖэ)вы просто не в курсе аргументации, полагаю) что вы знаете о вашей жизни? То, что рассказали в школе? То, что вам написали в газете, или на сайте, или показали по тв? Смею предположить, вы даже не вспомните своего предшественника в пятом поколении. Не так ли?) Так что вы можете обсуждать о прошлом социума в сколько-нибудь серьёзном временнОм промежутке, хотя бы лет тысячу как, если даже нынешнее положение вещей для вас является загадкой?) Не так ли?) А хотите открою секрет?) Вампиры и ведьмы существуют. Просто от сказочных они отличаются весьма разительно. Так, что обычному человеку и не придёт в голову называть их теми, кто они на самом деле есть. Просто по модулю вампиры/вурдалаки- те, кто потребляет кровь и тела других для продления собственной жизни, не так ли? Равно как и ведьмы- те, кто за чужой счёт ведёт свои игры в жизнь, зачстую с помощью тайных скрытых от обычных людей технологий. Стало понятнее немного? Уже появилась критика?)) Реальный мир гораздо страшнее сказок. И детям дома и в школах сказки рассказывают лишь затем, чтобы дать знания о вещах далеко как более опасных и далеко как менее сказочных. P.s. и ты до сих пор думаешь, что за тобой не следят?)
Дм1оне (ака Господин ПэЖэ)Слушай, себе феназепам порекомендуй. Ты либо не способен понять, что я говорю, что достаточно характеризует твои когнитивные способности, либо сознательно пытаешься налепить ярлык на меня, всё понимая о «предмете» диалога, что говорит уже о крайне неприятных вещах о твоей деятельности, равно как и о тебе (а особенно рекомендация «забыть про ведьм». Страшно стало, да?)) Ничего, скоро-скоро, уже прям сейчас). В обоих случаях серьёзно вести разговор с тобой для меня не имеет смысла- в первом по причине бесполезности, во-втором- по той же самой причине, но с иным подтекстом. Есть ещё третий вариант, в котором находится большинство людей тут- стандартный подход «так сказали/так научили, сам думать не буду, деньги платят и ладно». В случае данного варианта могу подискутировать на тему того, что ты в жизни не видел. В реальности с служителями и сектантами сталкивался и сталкиваюсь сплошь и рядом, и далеко не все они носят красные мантии и едят людей на обед, я бы сказал что крайне малая их часть, хотя опять же лично видел вполне обычные «заведения», где носят красные мантии и устраивают… В общем, что устраивают, не буду тут расписывать, сайт всё-таки для подростков, а не хроники полиции/милиции (ну раз уж гаи, то и полиции… Ты хоть понял, о чём я? Давай проверим. Заодно поймём, кто с кем разговаривает). И участники этого маскарада сволочи, лжецы, возможно убийцы, и в целом «не очень хорошие» персонажи. Но если встретить таких случайно на улице, вряд ли кто-то скажет, что они чем-то по внешнему виду отличаются от простых людей. Обычные люди, без опознавательных знаков. Что не мешает им устраивать дичь. Вот тебе две ссылки. Если ты не первые два варианта, то прочитаешь и начнёшь понимать, о чём говорю. Только в них пугалки для толпы. Система гораздо изощрённее, и в ней одно время, скажем так, участвовал, был сторонним наблюдателем с возможностью интеграции, и имел «счастье» воочию убедиться в том, о чём рассказываю и что на системе откровенно паразитируют вампиры и ведьмы. Вот тебе ещё один намёк: с термином «чёрные трансплантологи» знаком? Знаешь, как это работает, или только лишь слышал? А я знаю, как работает вышеупомянутый элемент, причём работает она без всякой мистики и «магии» (ты веришь в магию? развернулся и ушел.), холодно, зло и цинично. Очень зло. Основываясь только лишь на одной простой идее: что один человек может быть выше другого человека. Ни на чём более. Ни один человек меня не переубедит в том, что там работают обычные «люди», которых ещё и «справедливому суду» и бла-бла, а не вот почти-что сказочные (а сказочка то мрачная) «вурдалаки» и «ведьмы», место которым на кострах, а не в этом мире, скажем так. Всё, засим откланяюсь, не имею желания разговаривать с тем, кто думает, что адекватный человек смотрит всякую бредятину по рентв-стс. Телевидение уже лет десять как не смотрю. лишь случайно иногда натыкаюсь на «зомбоящик». А линки вот. Почитай. Причём вполне официальные источники. Это вершина айсберга. Почитаешь а там посмотрим, что скажешь, и прав ли я и диалог не имеет смысла
Дм1оне (ака Господин ПэЖэ)как неожиданно ты перешёл на «ты», хоть и не знакомился со мной. Душнилам? С каких пор разбираться в проблеме стало быть душнилой? Это у вас во дворе так принято называть профессионалов, полагаю) Видимо я просто рассказываю всё это не в том месте. Что же до «восприятия фантастики». Это ты меня так оскорбить попытался? Впрочем душнилой ты тоже попытался, полагаю. Из чего делаю вывод о том, что ты чсвшный пубертат, не много знающий, но думающий, что узнал уже всё и доказывающий всем свою точку зрения. Огорчу тебя. Нет, ты узнал не всё. В очередной раз убеждаюсь, что истинно изречение о том, что самый уверенный в своей правоте человек попросту не знает ничего, да и знать не хочет. За сим откланяюсь, не имею желания говорить далее в подобном тоне, а то так и до рукоприкладства недалеко, а зачем оно мне, только силы тратить на дичь.
Дм1оне (ака Господин ПэЖэ)Других рациональных объяснений фактам просто не найти. В том числе и тому, что ещё буквально пятьсот лет назад селяне потешались над мужами, говорившими о гелиоцентризме (знаком термин?)) вместо геоцентризма, а церковь так потешалась, что аж сжигала на кострах. Интересно, зачем? Не задумывались?
ametistРептилоиды не любят, когда о них корму начинают говорить правду XD
Дм1оне (ака Господин ПэЖэ)у вас слабое воображение) вы видимо плохо представляете, что произойдёт, если «спутник» а по русски говоря каменная глыба каким-либо образом окажется на высоте 6 тысяч метров, то есть 6 км над поверзхностью какой-либо планеты, в данном случае Марса (ну и да, видимо вы не в курсе, что когда-то это станет реальностью на самом деле, но совершенно по другим причинам. А именно потому, что, если не ошибаюсь, Фобос падает на Марс. Кстати, ещё и по этой причине псевдогениальная идея с колонизацей марса является дичью. Понимаете, почему? А Деймос удаляется, если ничего не перепутал). Представляйте ещё) Концепт-то потрясающий, но, у сожалению, последний, если говорить о фантастике научной, а не хогвардсах и прочих откровенных сказках.