Paul Davies: Az utolsó három perc

8. FEJEZET

Élet a lassuló világban


1972-ben a Római Klub A növekedés határai címmel komor előrejelzést tett közzé az emberiség jövőjére vonatkozóan. Számos küszöbön álló katasztrófát soroltak föl, ezek egyike szerint a világ fosszilis tüzelőanyag-készletei röpke néhány évtizeden belül kimerülnek. Az emberek megriadtak, az olaj ára magasba szökött és divatos téma lett az alternatív energiaforrások kutatása. Most a 90-es évek közepén járunk és egyelőre nyoma sincs annak, hogy a fosszilis tüzelőanyag- készletek a kimerülés határán járnának. Így aztán a riadalom helyét a nyugalmas megelégedettség vette át. Sajnos az egyszerű matematikai számítások mindennek ellenére azt mutatják, hogy egy véges erőforrást nem lehet soha nem csökkenő, véges tempóban az örökkévalóságig kiaknázni. Előbb vagy utóbb egészen biztosan beköszönt az energiaválság. Hasonló végkövetkeztetésre kell jutnunk a Föld népességét illetően is: az nem növekedhet minden határon túl.

      Egyes jeremiások úgy gondolják, hogy a ránk váró energia- és túlnépesedési válság miatt egyszer és mindenkorra búcsút mondhatunk az emberiség létezésének. Nincs szükség azonban arra, hogy párhuzamot vonjunk a fosszilis tüzelőanyag-készletek kimerülése és a Homo sapiens kipusztulása között. Elképesztő bőségű energiaforrások vesznek körül bennünket, feltéve, hogy megvan bennünk az akarat és a képesség a kiaknázásukra. Legfigyelemreméltóbb a napfény, amely több energiát kínál, mint amennyi az emberiség egész szükséglete. Nehezebb problémának látszik az emberiség szaporodásának visszafogása, még mielőtt világméretű éhínség tizedelné meg sorainkat. Ehhez sokkal inkább társadalmi, gazdasági és politikai eredményekre van szükség, semmint tudományosakra. Mindenesetre, ha le tudjuk győzni a fosszilis üzemanyagok kimerülése miatt fellépő hiányt, és ha katasztrofális konfliktusok nélkül stabilizálni tudjuk a népességet, és ha az ökológiai és a kisbolygók becsapódásából származó katasztrófákat korlátozni tudjuk, akkor azt hiszem, hogy az emberiség sorsa felvirágozhat. Nincs olyan természeti törvény, amely lehetetlenné tenné fajunk örök életét.

      Az előző fejezetekben bemutattam, hogyan fog emberi ésszel felfoghatatlanul hosszú idő alatt a lassú fizikai folyamatok következtében megváltozni a Világegyetem szerkezete, méghozzá általában a degeneráció irányába. Az emberiség (az ember definíciójától függően) legfeljebb ötmillió éve jelent meg a Világegyetem történelmének a színpadán, míg a civilizáció (úgyahogy) alig néhány ezer éves. A Föld még két vagy három milliárd éven keresztül marad lakható, természetesen korlátozott számú lakosság részére. Ez az időtartam olyan óriási, hogy felülmúlja a képzeletet. Oly hatalmasnak tűnhet, hogy gyakorlatilag végtelennek tekinthető. Ugyanakkor láttuk, hogy még az egymilliárd év sem több egy villanásnál a nagyléptékű csillagászati és kozmológiai változások időskálájához képest. A Földhöz hasonló, az életnek otthont adó helyek milliárdszor milliárd évekig létezhetnek, bárhol a Tejútrendszerben.

      Természetesen elképzelhetjük az utódainkat, akiknek ilyen elképesztően hosszú idő áll rendelkezésükre ahhoz, hogy fejlesszék űrkutatásukat, és sok egyéb technikai csodát is megvalósítsanak. Elég idő áll a rendelkezésükre, hogy elhagyják a Földet, még mielőtt a Nap, pecsenyévé süti őket. Lehetőségük lesz arra, hogy keressenek egy másik lakható bolygót, majd ha kell, megint újabbat, és így tovább. A világűr felé történő terjeszkedés közben a népesség lélekszáma ugyancsak nő. Megnyugtató-e vajon az a tudat, hogy a huszadik század túléléséért folytatott harcunk végső soron nem hiábavaló?

      A 2. fejezetben megemlítettem, hogy Bertrand Russell a termodinamika második főtételének következményei fölött érzett búskomorságában, tisztában lévén azzal a ténnyel, hogy a Naprendszer mindenképpen elpusztul, gyötrelmes gondolatait vetette papírra az emberi létezés kilátástalanságáról. Russell világosan érezte, hogy kozmikus lakóhelyünk nyilvánvalóan elkerülhetetlen pusztulása valami módon céltalanná, sőt, abszurddá teszi az emberi életet. Ez a nézete természetesen hozzájárult ateizmusához is. Vajon jobban érezte volna magát Russell, ha tudta volna, hogy a fekete lyukak gravitációs energiája sokszorosan túléli a Napot, és kitart még évbilliókkal a Naprendszer teljes szétesését követően is? Valószínűleg nem. Minden bizonnyal nem az időtartam tényleges hossza számít, hanem az a gondolat, hogy a Világegyetem előbb vagy utóbb lakhatatlanná válik. Ez a perspektíva sok emberben azt az érzést kelti, hogy létezésünk céltalan.

      A 7. fejezet végén a Világegyetem távoli jövőjéről olvasható leírás alapján feltételezhető, hogy ennél ellenségesebb és kevésbé egyhangú környezet aligha képzelhető el. Nem szabad azonban sovinisztának vagy pesszimistának lennünk. Az emberi lényeknek kétségkívül roppant keményen kellene küzdeniük, ha életben akarnának maradni egy elektronok és pozitronok híg leveséből álló Világegyetemben, a lényeges kérdés azonban egészen bizonyosan nem az, hogy a mi fajunk maga halhatatlan- e, hanem az, hogy késői leszármazottaink képesek lesznek-e a túlélésre. Márpedig késői leszármazottaink valószínűleg nem a mai értelemben vett emberi lények lesznek.

      A Homo sapiensnek, azaz értelmes embernek nevezett faj a biológiai törzsfejlődés eredményeképpen jelent meg a Földön. Saját tevékenységünk azonban hamarosan módosította az evolúció folyamatát. A természetes kiválogatódás irányításával beavatkoztunk ebbe a folyamatba. Egyre valószínűbbnek látszik a különféle mutációk mesterséges előállításának a lehetősége. Nemsokára képesek leszünk arra, hogy meghatározott fizikai és szellemi tulajdonságokkal rendelkező emberi lényeket tervezzünk és állítsunk elő közvetlen génmanipulációval. Ezek a biotechnológiai lehetőségek a technikai civilizáció néhány évtizede során születtek. Képzeljük el, mi mindent érhet el a tudomány és a műszaki gyakorlat évezredek vagy évmilliók alatt.

      Csak néhány évtizede képes az emberiség elhagyni bolygónkat és bejárni a világűrt. Az elkövetkező évmilliárdok során leszármazottaink elterjedhetnek a Földön kívül, az egész Naprendszerben, majd később a Tejútrendszer más csillagai környezetében. Sokan gyakran - tévesen - azt hiszik, hogy egy ilyen vállalkozás az örökkévalóságig tart. Ez azonban nem így van. A gyarmatosítás valószínűleg bolygóról bolygóra ugorva fog végbemenni. A gyarmatosítók egy néhány fényév távolságban lévő, megfelelőnek látszó bolygó kedvéért elhagyják a Földet. Ha a fényét megközelítő sebességgel tudnak haladni, akkor az utazás csupán néhány évig tart. Még ha leszármazottaink soha nem érnek el nagyobb sebességet, mint a fénysebesség 1 százaléka ami meglehetősen mérsékelt célkitűzés -, az utazás akkor is csak néhány évszázadig tart. Ismét további néhány évszázadot vesz igénybe a végleges megtelepedés a kiválasztott bolygón, ami után az eredeti gyarmatosítók leszármazottai arra gondolhatnak, hogy ők is elindítsák gyarmatosító expedíciójukat egy még távolabbi, megfelelőnek tűnő bolygó irányába. További néhány száz év múltán ezt az újabb bolygót is gyarmatosítják, és így tovább. Ugyanezzel a stratégiával hódították meg a polinézek is a Csendes-óceán középső részének szigetvilágát.

      A fény körülbelül százezer év alatt szeli keresztül a Tejútrendszert. Ha a fénysebesség 1 százalékával haladunk, akkor ugyanez az utazás tízmillió évig tart. Ha útközben százezer bolygót gyarmatosítunk és mindegyiken két évszázadot vesz igénybe a megtelepedés, akkor ez mindössze megháromszorozza a Tejútrendszer gyarmatosításához szükséges időt. Csillagászati vagy akár geológiai léptékkel mérve azonban a harminc millió év igazán nem hosszú idő. A Nap körülbelül kétszáz millió év alatt kerüli meg egyszer a Tejútrendszer középpontját, az élet a Földön legalább tizenhétszer ennyi ideje létezik. A Nap öregedése csak három-négy milliárd év múlva kezdi a Földet veszélyeztetni. Harminc millió év alatt tehát szinte alig valami változik meg. Arra a következtetésre juthatunk tehát, hogy leszármazottaink annak az időnek a törtrésze alatt gyarmatosíthatják a Tejútrendszert, mint amennyi időre a technikai civilizáció kialakulásához a Földön szükség volt.[1]

      Milyenek lesznek ezek a gyarmatosító leszármazottaink? Ha szabadon engedjük a fantáziánkat, feltételezhetjük, hogy a gyarmatosítók génjeit mesterségesen át fogják alakítani, hogy könnyebben alkalmazkodjanak a célbolygó fizikai viszonyaihoz. Vegyünk egy egyszerű példát! Ha egy a Földhöz hasonló bolygót fedeznénk fel az Epszilon Eridani körül, és megállapítanánk hogy légköre mindössze 10 százalék oxigént tartalmaz, akkor a gyarmatosítók szervezetét úgy lehet átalakítani, hogy több vörös vértestjük legyen. Ha a célbolygó felszíni gravitációs gyorsulása nagyobb a földinél, akkor robusztusabb testfelépítést és erősebb csontokat írhatunk elő a gyarmatosítók számára. És így tovább.

      Az utazás igényeinek kielégítése nem jelenthet gondot, és még akkor is megvalósítható, ha évszázadokat vesz igénybe. Az űrhajó óriási, önfenntartó bárkaként építhető meg, a tökéletesen zárt környezeti rendszer űrutazók generációinak tud életteret biztosítani. Megoldható az utazás úgy is, hogy az utasokat mélyhűtik az út időtartamára. Még ennél is jobb gondolatnak látszik az, hogy csak egy kis űrhajót kellene odaküldeni, viszonylag kis létszámú személyzettel, de a rakományban magukkal kellene vinniük néhány millió megtermékenyített petesejtet. Ezeket a megérkezés után ki lehetne kelteni, miáltal megoldódnának azok a szervezési és szociológiai problémák, amelyek a nagy létszámú felnőtt legénység hosszú időtartamú űrrepülésén elkerülhetetlenül fellépnek.

      Ha tovább spekulálunk, mi mindenre elég a korlátlanul hosszú idő, az is eszünkbe juthat, hogy a gyarmatosítók testi felépítésének és gondolkodásmódjának nem kell feltétlenül emberszabásúnak lennie. Ha a lényeket biotechnológiai módszerekkel olyanra formálják, hogy a legváltozatosabb igényeknek eleget tudjanak tenni, akkor minden egyes expedícióhoz az adott feladat elvégzéséhez legmegfelelőbb tulajdonságokkal rendelkező egyedeket lehet felhasználni.

      A gyarmatosítóknak nem feltétlenül kell élő szervezeteknek lenniük, legalábbis a meghatározás szokásos értelmezése szerint. Már ma is lehetőség van arra, hogy szilícium alapú mikroáramköröket építsünk be emberi lényekbe. E technológia továbbfejlesztése következtében átfedések jöhetnek létre a szerves és a mesterséges alkotóelemek között, melyek mindegyike akár fiziológiai, akár szellemi funkciók ellátására képes lesz. Lehetséges lesz például az emberi lények számára olyan "becsatolható" memóriákat készíteni, amelyek a számítógépek esetében már ma is rendelkezésre álló külső memóriákhoz hasonló funkciójúak. Ugyanakkor viszont hamarosan kiderülhet, hogy némely számítási feladat elvégzésére előnyösebb szerves anyago alkalmazni, mint szilárdtest-agyú gépeket. Tulajdonképpen még az is lehetővé fog válni, hogy a számítógépek egyes alkatrészeit biológiai úton "termesszük". Még valószínűbb, hogy számos feladat elvégzésére a digitális számítógépek helyett neuronhálózatokat fognak alkalmazni. Ezeket a neuronhálózatokat az emberi intelligencia kutatására és gazdaságos működésének előrejelzésére már jelenleg is használják. Ésszerűnek látszik, hogy a szerves neuronhálózatokat agyszövet-darabokból tenyésszék ki, ahelyett, hogy teljes egészében mesterségesen állítanák elő azokat. Lehetségesnek látszik a szerves és a mesterséges hálózatok szimbiotikus együttélésének a megvalósítása. A nanotechnológia kifejlesztésével az élő és az élettelen, a természetes és a mesterséges, az agy és a számítógép közötti különbség egyre inkább elmosódik.

      Jelenleg az efféle fejtegetések még a tudományos fantasztikum birodalmába tartoznak. De vajon valamikor majd tudományos tényekké válhatnak-e? Végül is az, hogy valamit el tudunk képzelni, még nem jelenti azt, hogy feltétlenül meg is tudjuk valósítani. Alkalmazhatjuk azonban a technológiai folyamatokra is ugyanazt az alapelvet, amelyet a természeti folyamatokra vonatkozóan korábban már kimondtunk: ha elég hosszú idő áll rendelkezésünkre, akkor minden, ami megvalósulhat, az meg is fog valósulni. Ha az emberek vagy kései leszármazottaik elegendő indíttatást fognak érezni (a feltételben benne van egy nagyon nyomatékos "ha"!), akkor a műszaki alkotások lehetőségeinek csak a fizika törvényei szabnak határt. Az emberiség genetikai átalakítása olyan léptékű kihívás, amely a tudósok egyetlen generációját meghátrálásra késztetheti, azonban elérhető célnak látszik, ha generációk százai, ezrei vagy milliói végzik el a munkát.

      Legyünk optimisták és bízzunk abban, hogy mindent túlélünk és korlátok nélkül folytatódhat a tudományos és műszaki fejlődés. Milyen következményei lehetnek ennek a ténynek a Világegyetem kutatására vonatkozóan? Az adott feladatok elvégzésére tervezett lények új lehetőségeket tárnak a tudományos kutatás elé, mert így például el tudjuk küldeni követeinket a legbarátságtalanabb helyszínekre is, ahol azok ma még elképzelhetetlen feladatokat is végre tudnak hajtani. Bár ezek a lények az emberiség által megindított műszaki fejlődés végtermékei lesznek, ők maguk mégsem tekinthetők embereknek.

      Kell-e vajon valamilyen aggodalmat éreznünk ezen hátborzongató lények sorsa miatt? Sok ember visszataszítónak találja azt a kilátást, hogy az embereket ilyen szörnyekkel helyettesítsük. Ha a túlélés azt követeli meg, hogy az emberi lények átadják a helyüket a biotechnológiai úton előállított szerves robotoknak, akkor talán inkább a kipusztulást választjuk. Ha mindennek ellenére nyomaszt bennünket az emberiség kipusztulásának a valószínűsége, akkor feltehetjük egész pontosan is a kérdést: mi az, amit az emberi lényekből feltétlenül megőrzendőnek tartunk? Egészen biztosan nem a fizikai megjelenésünket. Zavarna-e vajon valakit is, hogy ha mondjuk az egymillió év múlva élő leszármazottainknak nem lennének lábujjaik? Vagy esetleg ha rövidebbek lennének a lábaik, viszont nagyobb a fejük és az agyuk? Végül is külső megjelenésünk éppen eleget változott az elmúlt néhány évszázad alatt is, sőt, a ma élő különféle népcsoportok között is jelentős különbségek vannak.

      Ha választanom kellene, valószínűleg inkább azokat a dolgokat őrizném meg, amelyeket az emberi szellem alkotásainak tartunk, kultúránkat, erkölcsi értékrendünket, jellegzetes lelki alkatunkat, amely művészi, tudományos és szellemi alkotásainkban testesül meg. Ezek minden bizonnyal érdemesek arra, hogy megőrizzük őket és fennmaradjanak. Ha át tudjuk adni leszármazottainknak azt, ami a fizikai megjelenéstől függetlenül emberré tesz bennünket, akkor ezzel legnagyobbrészt elértük az általunk fontosnak tartott dolgok fennmaradását.

      Természetesen mindaz csak puszta feltételezés, hogy létre tudunk hozni olyan emberszerű lényeket, amelyek képesek a túlélésre és el tudnak terjedni a Világegyetemben. Minden más tényezőtől függetlenül, természetesen az is előfordulhat, hogy az emberiség egyszerűen elveszíti azt a belső késztetést, amely egy ilyen horderejű vállalkozás végrehajtásához elengedhetetlen. Nem zárható ki az a lehetőség sem, hogy valamilyen gazdasági, környezeti vagy egyéb katasztrófa következtében kipusztulunk, még mielőtt valóban elhagynánk a bolygónkat. Előfordulhat, hogy a Földön kívüli lények már egy lépéssel előttünk járnak és a lakható bolygók többségét már gyarmatosították (bár a Földe például nyilvánvalóan - ezidáig legalábbis - nem). Akár a mi utódainknak, akár valamilyen Földön kívüli faj képviselőinek jut osztályrészül az a feladat, hogy népesítsék be a Világegyetemet, és műszaki tudásukkal vonják befolyásuk alá, a lehetőség mindenképpen lenyűgöző. Csábító feltenni a kérdést, hogy vajon hogyan fog ez a szuperfaj megbirkózni a Világegyetem lassú degenerációjával.

      A 7. fejezetben láttuk, hogy a Világegyetem fizikai leépüléséhez vezető folyamatok roppant lassúak. Ennek köszönhetően olyan elképesztően hosszú idő áll rendelkezésünkre, hogy értelmetlennek tűnik a Földön jelenleg tapasztalható fejlődési irányokat extrapolálva megjósolni, hogy milyenek lesznek a nagyon távoli jövő műszaki lehetőségei. Ki tudna elképzelni egy egybillió éves technikai civilizációt? Úgy tűnhet, hogy egy ilyen társadalom gyakorlatilag tetszése szerint mindent megvalósíthat. Mindamellett, bármilyen fejlett legyen is egy technológia, a fizika alapvető törvényei által felállított korlátokat nem hághatja át. Ha például helytállónak bizonyul a relativitáselméletnek az a következménye, mely szerint anyagi test nem lépheti át a fény sebességét, akkor ez még az egybillió éves civilizációnak sem fog sikerülni. Komolyabb problémát jelent, hogy ha minden érdemleges tevékenység legalább némi energia felhasználásával jár, akkor a Világegyetemben rendelkezésre álló szabad energiaforrások folyamatos kiaknázása végső soron az egész technikai civilizációt fenyegető, súlyos helyzetet fog teremteni, bármily fejlett legyen is az illető civilizáció.

      Az alapvető fizikai elveket az értelmes lények legáltalánosabb definíciójára alkalmazva, megvizsgálhatjuk, hogy jelent-e a távoli jövőben a túlélés szempontjából valamilyen alapvető akadályt a Világegyetem fokozatos leépülése. Ha valamely lény ki akarja vívni magának az "értelmes" minősítést, akkor legalapvetőbb követelményként képesnek kell lennie az információ valamiféle feldolgozására. A gondolkodás és a tapasztalatszerzés egyaránt olyan tevékenység, amely információ-feldolgozással jár. Milyen követelményeket támaszthat ez a Világegyetem fizikai állapotára vonatkozóan?

      Az információ-feldolgozás jellegzetes tulajdonsága, hogy energia-felhasználással jár. Ez az oka annak, hogy a szövegszerkesztő számítógépet, amelyen ennek a könyvnek a kéziratát írom, be kell kapcsolni az elektromos hálózatba. Azt, hogy egy bit információ feldolgozásához mennyi energiára van szükség, termodinamikai megfontolások alapján becsülhetjük meg. Az energiafogyasztás akkor a legkisebb, ha az információ- feldolgozó berendezés a környezetével közel azonos hőmérsékleten dolgozik. Az emberi agy és a legtöbb számítógép nagyon kis hatásfokkal dolgozik, és óriási mennyiségű fölös energiát pazarolnak el hő formájában. Az agy például a test teljes hőtermelésének jelentős hányadát adja, sok számítógépbe pedig speciális hűtőrendszert kell beépíteni, nehogy az alkatrészek megolvadjanak. A hulladékhő eredetét egészen azokig a logikai alapműveletekig követhetjük, amelyeken az információ- feldolgozás alapul és amelyekkel szükségszerűen együtt jár az információ egy részének elvesztése. Ha például a számítógépünk elvégzi az 1+2=3 összeadást, akkor a két byte bemenő információ (1 és 2) helyett egyetlen byte-nyi kijövő információt (3) kaptunk. A számítógép, mihelyt elvégzi a műveletet, elveszíti a bemenő információt és csak az eredményt tartja meg, vagyis a két byte helyett csak egyet. A gyakorlatban ugyanis, megakadályozandó azt, hogy adattárolói megteljenek, a gépnek folyamatosan ki kell dobnia az ilyen fölöslegessé vált információkat. A törlés folyamata definíció szerint irreverzibilis, ezért az entrópia növekedése kíséri. Úgy tűnik tehát, hogy nagyon alapvető okok miatt az információ összegyűjtése és feldolgozása elkerülhetetlenül és visszafordíthatatlanul megcsapolja a rendelkezésünkre álló energiaforrásokat és megnöveli a Világegyetem entrópiáját.

      Freeman Dyson szemügyre vette azokat a korlátokat, amelyekkel az értelmes lények közössége óhatatlanul szembekerül, amiatt, hogy a Világegyetem folyamatosan hűl a hőhalál irányába. Az értelmes lényekről feltételezte, hogy folyamatosan energiát kénytelenek fogyasztani, ha másért nem, akkor azért, hogy gondolkodni tudjanak. Az első kényszer az, hogy a lények hőmérsékletének magasabbnak kell lennie a környezetük hőmérsékleténél, mert ellenkező esetben a hulladékhő nem tudja elhagyni a testüket. Másrészt, a fizika törvényei korlátozzák, hogy valamely fizikai rendszer milyen sebességgel tud energiát kisugározni a környezetébe. Nyilvánvaló, hogy a lény nem tu tartósan működni, ha gyorsabb tempóban termeli a hulladékhőt, mint ahogy meg tud szabadulni tőle. Ezek a feltételek alacsonyabb határt szabnak arra, hogy milyen tempóban tudják a lények az energiát felhasználni. Alapvető követelmény tehát, hogy léteznie kell a szabad energia valamilyen forrásának, amely fedezni tudja ezt az élénk hőkiáramlást. Dyson arra következtetésre jut, hogy a Világegyetem távoli jövőjében minden ilyen forrás szükségképpen kimerül, ezért végső soron minden értelmes lénynek előbb vagy utóbb szembe kell néznie az energiaválsággal.

      Ezek után két lehetőség kínálkozik az értelem fennmaradásának meghosszabbítására. Az egyik az, hogy gondoskodni kell saját túlélésünkről, amilyen hosszú ideig csak lehet, a másik pedig az, hogy felgyorsítjuk a gondolkodás és a tapasztalatszerzés sebességét. Dyson ésszerű feltételezése szerint az élőlények szubjektív érzése az idő múlásáról attól függ, hogy az illető lény milyen sebességgel dolgozza fel az információt. Minél gyorsabb az általa használt információ-feldolgozó folyamat, annál több gondolatra és érzékelésre képes egységnyi idő alatt és ezért annál gyorsabbnak érzékeli az idő múlását. Ezt a feltételezést szórakoztató formában használja fel Robert Foreword: A sárkány tojása című tudományos fantasztikus novellájában, amely egy neutroncsillag felszínén élő értelmes lények társadalmának történetét meséli el. Ezek a lények nem kémiai, hanem nukleáris folyamatokat használnak fel létezésük biztosításához. Minthogy a magreakciók sok ezerszer gyorsabbak, mint a kémiai folyamatok, a neutronlények sokkal gyorsabban képesek az információ feldolgozására. Az emberi időskála egyetlen másodperce számukra sok évvel egyenértékű. A neutroncsillag társadalma még meglehetősen primitív, amikor először találkoznak az emberiség képviselőivel, gyorsabb információfeldolgozó-képességüknek köszönhetően azonban lemaradásukat pillanatok alatt behozzák, sőt, hamarosan le is hagyják az emberiséget.

      Sajnos a túlélés ezen stratégiájának van egy hátulütője is: minél gyorsabban dolgozzuk fel az információt, annál nagyobb ütemű az energia felhasználása és annál gyorsabban merülnek ki a rendelkezésre álló energiaforrások. Arra gondolhatunk, hogy ez elkerülhetetlenül a végső pusztulást jelenti leszármazottaink számára, függetlenül attól, hogy milyen fizikai formát ölthetnek. Ez azonban nincs szükségszerűen így. Dyson kimutatta, hogy létezhet egy bölcs kompromisszum, melynek követése esetén a közösség fokozatosan, szánt szándékkal lelassítja tevékenységének ütemét, úgy, hogy az megfeleljen a Világegyetem leépülési sebességének. Ezt esetleg úgy valósíthatják meg, hogy egyre hosszabb időszakokra hibernációba merülnek. Minden egyes nyugalmi fázisban lenne idő arra, hogy megszabaduljanak az előző aktív szakasz tevékenysége alatt felhalmozódott hőtől és összegyűjtsék a következő aktív szakaszban felhasználandó energiát.

      A fenti stratégiát alkalmazó lények által érzékelt szubjektív idő egyre kisebb és kisebb része lesz a ténylegesen eltelt időnek, mert a közösség pihenő időszaka egyre hosszabb lesz. De, amint nem győzöm hangsúlyozni, az örökkévalóság soká tart, és eközben két, egymással ellentétes korláttal kell megküzdenünk: a rendelkezésre álló források nagysága a nullához tart, az idő pedig a végtelen felé tart. Ezen korlátok egyszerű vizsgálata alapján Dyson kimutatta, hogy a teljes szubjektív idő akkor is végtelen lehet, ha a rendelkezésre álló források végesek. Egy elképesztő számítási eredményt is idéz: egy akkora létszámú közösség, mint ma az emberiség, szó szerint az örökkévalóságig képes létezni összesen 6x1030 joule energia felhasználásával, márpedig ez nem több, mint a Nap mindössze nyolc óra alatt kisugárzott energiája!

      Az igazi halhatatlanság azonban többet követel mint egyszerűen végtelen mennyiségű információ feldolgozását. Ha valamely lény agyának véges számú állapota van, akkor az csak véges számú, különböző dologra tud gondolni. Ha ez a lény végtelen ideig létezne, akkor ez azt jelentené, hogy ugyanazon gondolatai ismét és ismét előbukkannának.[2] Az ilyen létezés éppoly céltalannak tűnik, mint egy kihalt fajé. Ebből a halálos végből való meneküléshez arra van szükség, hogy a közösség egésze - vagy az egyetlen szuperlény - minden határon túl növelje méretét. Ez a nagyon távoli jövőben komoly kihívást jelent, mert az anyag gyorsabban fog elpárologni, mint ahogy az feldolgozható az agy anyagává. Talán egy reményét vesztett, de zseniális egyed képes lehet arra, hogy a tünékeny, de mindenütt jelen lévő kozmikus neutrínókat hasznosítsa szellemi tevékenységi köre tágításához.

      Dyson gondolatmenetének legnagyobb része, sőt, a távoli jövő tudatos lényeivel kapcsolatos minden spekuláció, hallgatólagosan feltételezi, hogy a lények szellemi folyamatai mindig visszavezethetők valamilyen digitális számítási folyamatra. A digitális számítógép természetesen egy véges számú állapottal dolgozó gép, ezért teljesítőképességének szigorú határai vannak. Léteznek azonban másfajta rendszerek is, az úgynevezett analóg számítógépek. Egyszerű példa erre a logarléc. A számításokat a léc helyzetének folytonos mozgatása útján végezzük el, így az idealizált esetben az eszköznek végtelenül sok állapota van. Ez azt jelenti, hogy az analóg számítógépek mentesek a digitális társaik bizonyos korlátaitól, amely utóbbiak csak véges mennyiségű információt képesek feldolgozni és tárolni. Ha az információt az analóg számítógép módjára akarjuk kódolni, mondjuk anyagi testek helyzetei közötti szögtávolságokkal, akkor számítógépünk kapacitása végtelennek tűnik. Ha tehát a szuperlény analóg számítógépként működik, akkor talán nem csak hogy végtelen számú gondolata lehet, hanem végtelen különböző gondolata is.

      Sajnos nem tudjuk, hogy a Világegyetem analóg vagy digitális számítógépre hasonlít-e. A kvantummechanika szerint maga a Világegyetem is "kvantált" lehet, azaz minden tulajdonsága diszkrét ugrásokban változik, nem pedig folytonosan. Ez azonban puszta feltételezés. Nem értjük igazán az agy fizikai és szellemi tevékenysége közötti kapcsolatot sem. Lehetséges, hogy a gondolkodás és a tapasztalatszerzés nem egyszerűen az itt felvázolt kvantummechanikai gondolatokkal kapcsolatos.[3]

      Bármilyen is az elme természete, semmi kétségünk nem lehet afelől, hogy a távoli jövő élőlényeinek szembe kell nézniük a legeslegutolsó ökológiai válsággal: a kozmikus energiaforrások végérvényes kimerülésével. Mindamellett úgy tűnik, hogy ha ezt sikerül kiheverniük, akkor elérnek valamiféle halhatatlanságot. A Dyson által felvázolt képben tevékenységük egyre kisebb befolyással lesz az igényeik iránt hidegen közömbös Világegyetemre. Eonokat fognak tökéletesen inaktív állapotban tölteni, megőrizve memóriájukat, de semmivel sem gyarapítv ismereteiket, alig zavarva a haldokló kozmosz nyugodt feketeségét. Okos szervezéssel elérhetik, hogy még mindig végtelen számú gondolatuk és tapasztalatuk legyen. Lehetne-e ennél többet remélnünk?

      A kozmikus hőhalál elmélete volt korunk egyik megingathatatlan mítosza. Láttuk, hogyan fogta fel Russell és mások a Világegyetem látszólag elkerülhetetlen leépülését, amelyet a termodinamika második főtétele jósolt meg, és amely tápot adott az ateista és nihilista filozófiának és a kétségbeesésnek. Ma, amikor már jobban értjük a kozmológiát, valamivel árnyaltabb képet tudunk felrajzolni. Lehetséges, hogy a Világegyetem gépezete lejár, de a Világegyetem soha nem fogy el. A termodinamika második főtétele természetesen érvényes, de ez nem feltétlenül zárja ki a szellemi halhatatlanságot.

      Valójában a dolgok nem is állnak olyan rosszul, mint Dyson elképzelésében. Eddig feltételeztük, hogy a Világegyetem többé- kevésbé homogén marad, miközben tágul és hűl, ez azonban nem igaz. A gravitáció számos instabilitás forrása, így például a Világegyetem ma megfigyelhető számos, nagy léptékű egyenetlensége utat engedhet a távoli jövő sokkal bonyolultabb elrendeződéseinek. Felerősödhetnek például a tágulás sebességében a különböző irányokban esetleg meglévő kicsiny különbségek. Az óriás fekete lyukak kölcsönös tömegvonzása úrrá lehet a Világegyetem általános tágulásán, ezért ezek az objektumok nagy halmazokba verődhetnek. Ez a körülmény különös versenyfutást eredményezhet. Emlékezzünk vissza arra, hogy minél kisebb egy fekete lyuk, annál forróbb és annál gyorsabban párolog. Ha két fekete lyuk egyesül, a keletkező fekete lyuk nagyobb és ennélfogva hidegebb lesz, vagyis a párolgási folyamat tempója számottevően visszaesik. A Világegyetem távoli jövőjét illetően az a kulcskérdés, hogy lépést tud-e tartani a fekete lyukak egyesülése a párolgás ütemével. Ha igen, akkor mindig létezni fog a Világegyetemben néhány fekete lyuk, amelyek Hawking-sugárzásuk révén energiaforrásul szolgálhatnak a műszakilag erre alkalmas civilizációk számára, így ezáltal ezek el tudják kerülni a hibernációt. Don Page és Randall McKee, amerikai fizikusok számításai szerint e versenyfutás borotvaélen táncoló eredményt ad. A lehetőségek közt végül is az dönt, hogy pontosan milyen ütemben csökken a Világegyetem tágulási sebessége. Egyes modellekben mindenesetre a fekete lyukak egyesülése a győztes folyamat.

      Dyson a számításaiban annak a lehetőségét is elhanyagolja, hogy leszármazottaink saját örökkévalóságuk érdekében esetleg maguk is megpróbálják módosítani a Világegyetem nagy léptékű szervezettségét. John Barrow és Frank Tipler, amerikai asztrofizikusok végiggondolták, hogy miképpen tudja egy nagyon fejlett műszaki kultúrájú civilizáció kis mértékben módosítani a csillagok mozgását, annak érdekében, hogy egy számukra kedvezőbb gravitációs elrendeződést alakítson ki. Az atomfegyverek például felhasználhatók arra, hogy kismértékben megváltoztassák egy kisbolygó pályáját, amely mondjuk elegendő ahhoz, hogy egy nagybolygó közelében haladjon el, amely azután kilendíti a pályájáról, úgy, hogy pontosan a Napba csapódjon. Az ütközéskor a kisbolygó által a Napnak átadott impulzus csekély mértékben megváltoztatja a Nap keringési pályáját a Tejútrendszer középpontja körül. Bár a hatás nagyon csekély, ám felerősödik: minél távolabbra jut el a Nap, annál nagyobb lesz az eltérülés. Sok fényév megtétele után a Nap megközelít egy csillagot, de a találkozás módja a pálya eltolódásának köszönhetően kritikus mértékben módosul. A távoli üdvözlés helyett a találkozás oly közeli lesz, hogy a másik csillag drámai módon megváltoztatja a Nap Tejútrendszer középpontja körüli mozgását. Ha ehhez hasonlóan sok csillag pályáját sikerül befolyásolni, mesterséges csillaghalmazok terelhetők össze, a közösség javára. Minthogy a hatások felerősödnek és felgyülemlenek, nincs határa annak, hogy mekkora méretű rendszerek kezelhetőek úgy, hogy a megfelelő helyeken egy-egy aprócska beavatkozást végzünk el. Feltéve, hogy elég idő áll a rendelkezésükre - márpedig ha valamiben, akkor időben mindenféleképpen bővelkedni fognak leszármazottaink -, még egész galaxisok is átrendezhetőek.

      Ez a nagyszabású, kozmikus mérnöki munka versenyre kel azokkal a véletlenszerű, természetes folyamatokkal, amelyekben a 7. fejezetben leírt módon csillagok vagy galaxisok repülnek ki a gravitációsan kötött rendszerekből. Barrow és Tipler megállapította, hogy kisbolygókkal végzett beavatkozások segítségével 1022 év alatt lehetne átrendezni egy galaxist. Sajnos a természet a munka eredményét 1019 év alatt tudná tönkretenni, így a versenyfutás utcahossznyi előnnyel a természet javára dőlne el. Másrészt viszont utódaink esetleg a kisbolygóknál sokkal nagyobb égitesteket is ellenőrzésük alá tudnak vonni. Ugyanakkor a természetes szétszóródás üteme a rendszerhez tartozó égitestek pályamenti sebességétől függ. Ha egész galaxisokról van szó, akkor ez a sebesség a Világegyetem tágulásával arányosan csökken. A lassúbb sebességek a mesterséges beavatkozás sebességét is lelassítják, azonban a két mennyiség csökkenése nem ugyanolyan ütemű. Úgy tűnik, hogy idővel a természetes szétszóródás üteme kisebbé válhat annál, amilyen gyorsan lakói képesek átrendezni a Világegyetemet. Ez felveti azt a roppant érdekes lehetőséget, hogy az idő múlásával az értelmes lények egyre nagyobb mértékben ellenőrzésük alá tudják vonni az erőforrásokban egyre kevésbé dúskáló Világegyetemet. A folyamat mindaddig tart, amíg lényegében az egész természetet "technologizálják", a természetes és a mesterséges közötti különbség pedig eltűnik.

      Dyson elemzésének kulcsfontosságú feltételezése az, hogy a gondolkodás folyamata elkerülhetetlenül energiát fogyaszt. Az emberi gondolkodás esetében ez határozottan így van, sőt, egészen a közelmúltig azt is feltételezték, hogy az információ bármely formája feldolgozásáért meg kell fizetni a minimális termodinamikai árat. Meglepő módon ez nem egészen így van. Charles Bennett és Rolf Landauer, az IBM számítógépes szakemberei kimutatták, hogy elvben reverzíbilis számítások is lehetségesek. Ez azt jelenti, hogy bizonyos (de ma még teljes egészében hipotetikus) fizikai rendszerek energiafogyasztás nélkül is képesek információ-feldolgozásra. Elképzelhetünk tehát egy végtelen sok gondolatot tartalmazó, gondolkodó rendszert, amelynek semmiféle energiaforrásra nincs szüksége. Nem világos, hogy az információ összegyűjtésére, valamint feldolgozására egyaránt képes-e, mert bármely nem triviális információnak a környezetből történő megszerzése ilyen vagy olyan formában energia-felhasználással jár, ha másért nem, hát azért, mert szét kell válogatni az értékes jeleket a zajtól. Ezért ennek az igénytelen jószágnak nem lehetnek a környező vilá felfogására alkalmas érzékszervei. Emlékezhet viszont a Világegyetem egy korábbi állapotára, sőt, talán még álmodhat is.

      A haldokló Világegyetem látomása több, mint egy évszázadon keresztül gyötörte a tudósokat. Az a feltevés, mely szerint az entrópiabőség következtében fokozatosan leépülő Világegyetemben élünk, a tudománykultúra folklórjának részévé vált. Mennyire megalapozott azonban mindez? Bizonyosak lehetünk-e abban, hogy minden fizikai folyamat elkerülhetetlenül a rendezetlenség és a romlás felé visz bennünket?

      Mi a helyzet a biológiával kapcsolatban? Némi útbaigazítást adhat az a szélsőségesen védekező álláspont, amellyel néhány biológus a darwini evolúciót védelmezi. Hitem szerint reakcióik abból a kellemetlen ellentmondásból erednek, hogy egy egyértelműen alkotó jellegű folyamatot olyan fizikai erők vezérelnek, amelyek - feltételezéseink szerint - a dolgok legmélyén romboló jellegűek. A földi élet valószínűleg valamilyen ősi nyálkával vette kezdetét. Ma a bioszféra gazdag és bonyolult ökológiai rendszer, végtelenül bonyolult és rendkívül sokféle szervezetek finom kölcsönhatásainak hálózata. Bár a biológusok, talán attól való félelmükben, nehogy túlhangsúlyozzanak valamiféle isteni célokat, tagadják az evolúcióban mutatkozó szisztematikus fejlődés bármely bizonyítékát, az azonban tudósok és laikusok számára egyaránt nyilvánvaló: attól kezdve, hogy az élet megjelent a Földön, valami folyamatosan, többé-kevésbé azonos irányban haladt. A nehézséget ennek a fejlődésnek a pontos jellemzése jelenti. Pontosan mi is az, ami fejlődött?

      A túlélésre vonatkozó korábbi fejtegetéseink középponti kérdése az információ (vagy rend) és az entrópia közötti harc volt, melyből mindig az entrópia került ki győztesen. De vajon valóban az információ az a mennyiség, amellyel foglalkoznunk kell? Végül is, ha átrágjuk magunkat minden lehetséges gondolatunkon, az legalább olyan idegőrlő munka, mintha a telefonkönyvet olvasnánk végig. Ami valóban számít, az az érzékelés minősége, vagy általánosabban, az összegyűjtött és felhasznált információ minősége.

      Amennyire meg tudjuk mondani, a Világegyetem fejlődése egy többé-kevésbé részletek nélküli állapotból indult el. Az idő múlásával fokozatosan kialakult a fizikai rendszerek ma is me figyelhető gazdagsága és változatossága. A Világegyetem története eszerint nem más, mint a szerveződés egyre bonyolultabbá válásának története. Ez az állítás paradoxonnak tűnik. A történet elbeszélését annak leírásával kezdtem, hogy miképpen következik a termodinamika második főtételéből az, hogy a Világegyetem haldoklik és elkerülhetetlenül csúszik az alacsony entrópiájú kezdeti állapottól a maximális entrópiájú és nulla reményű végállapot felé. Akkor tehát jobbra vagy rosszabbra fordulnak a dolgok?

      Valójában a helyzet egyáltalán nem ellentmondásos, mivel a szervezett bonyolultság és az entrópia két különböző fogalom. Az entrópia, vagyis a rendezetlenség éppen az ellentettje az információnak, vagyis a rendezettségnek: minél több információt dolgozunk fel, azaz minél nagyobb rendezettséget hozunk létre, annál nagyobb entrópia-árat kell ezért fizetnünk - az egyik helyen létrehozott rend valahol másutt megnöveli a rendezetlenséget. Nincs mit tenni, ilyen a második főtétel, az entrópia mindig diadalt arat. A szervezettség és a bonyolultság azonban nem pusztán rendet és információt jelent. Az előbbi fogalmak a rend és az információ bizonyos típusaira vonatkoznak. Könynyen felismerjük az alapvető különbséget mondjuk egy baktérium és egy kristály között. Mindkettő rendezett struktúra, de más a rendezettség jellege. A kristályrács katonás fegyelmet tükröz, tökéletes szépségű, de alapvetően unalmas. Ezzel szemben a baktérium bonyolult rendszert alkotó szervezete bőséges izgalmakat kínál.

      Mindezek szubjektív ítéleteknek tűnnek, de matematikailag is alátámaszthatók. Az elmúlt években a kutatás teljesen új területe tárult fel, amely céljául tűzte ki az olyan fogalmak mennyiségi leírását, mint például a szervezett bonyolultság. A fizika fennálló törvényeivel párhuzamosan létre akarják hozni a szervezettség leírásának általános alapelveit. A téma művelése még gyerekcipőben jár, de máris próbára teszi sok, a renddel és a káosszal kapcsolatos hagyományos fogalmunkat.

      "A Világegyetem modellje" című könyvemben felvetettem, hogy esetleg a termodinamika második főtételével párhuzamosan a "növekvő bonyolultság" valamiféle törvénye kormányozza a Világegyetem működését. A két törvény nem összeegyeztethetetlen egymással. A gyakorlatban a fizikai rendszerek szervezettségének növekedése együtt jár az entrópia növekedésével. A biológiai evolúció esetében például valamely új és a korábbiaknál bonyolultabb szervezet csak egy sor fizikai és biológiai folyamat kudarca után jelenik meg (gondoljunk csak a sikertelen mutánsok születés előtti elpusztulására). Még egy hópihe is csak hulladékhő termelése árán keletkezhet, ami viszont növeli a Világegyetem entrópiáját. Amint azonban már elmagyaráztam, a mérleg nincs egyensúlyban, mert a szervezettség nem egyszerűen az entrópia ellentettje.

      Örömmel tapasztalom, hogy sok más kutató is hozzám hasonló végkövetkeztetésekre jut és mások is megpróbálkoznak a komplexitás "második főtételének" megfogalmazásával. Bár összhangban lenne a termodinamika második főtételével, a komplexitás törvénye mégis a Világegyetemben végbemenő változások alapvetően más megközelítését adná, mert egy fejlődő Világegyetemet írna le (melynek fogalmát a fentebb hivatkozott vizsgálatok bizonyos értelemben pontosan megadják) a szinte szerkezet nélküli kezdettől a rendkívül magas szervezettségű, bonyolult végállapotig.

      A Világegyetem végét illetően a növekvő komplexitás törvénye létezésének van egy kétségtelen előnye. Ha a szervezeti bonyolultság nem egyszerűen az entrópia ellentettje, akkor a Világegyetem korlátozott negatív entrópiatartalma nem szükségszerűen szab határt a komplexitás szintjének. A komplexitás növekedéséért fizetett entrópia-ár tisztán véletlenszerű lehet, nem pedig alapvető, mint az információ puszta rendezésének folyamatában. Ha ez így igaz, akkor leszármazottaink képesek lehetnek elérni a szervezeti bonyolultság egyre magasabb szintjeit, anélkül, hogy végérvényesen elpazarolnák egyre apadó erőforrásaikat. Bár előfordulhat, hogy valami korlátozza számukra a feldolgozható információ mennyiségét, ennek ellenére szellemi és fizikai tevékenységük sokrétűségének és minőségének nem lesznek korlátai.

      Ebben és az előző fejezetben megpróbáltam felvázolni egy örökké lassuló, de tartalékait soha véglegesen ki nem merítő Világegyetem képét, tudományos-fantasztikus regényekbe illő, bizarr lényekkel, amelyek úgy próbálják összekaparni a betevő energiafalatot, hogy közben az esélyek egyre inkább az ő kárukra tolódnak el, és amelyek arra kényszerülnek, hogy a termodinamika kíméletlen második főtétele ellen folytatott küzdelmükben próbára tegyék minden zsenialitásukat. A túlélésért folytatott elkeseredett, de nem szükségszerűen reménytelen harcuk egyes olvasókat felvillanyozhat, míg másokat elkeseríthet. Az én érzéseim meglehetősen vegyesek.

      Mindezek a spekulációk azon a feltételezésen alapulnak, hogy a Világegyetem tágulása örökké fog tartani. Láttuk azonban, hogy ez csak a kozmosz egyik lehetséges sorsa. Ha a tágulás üteme elegendően gyorsan csökken, akkor egy szép napon megáll a Világegyetem tágulása és megkezdődik a Nagy Reccs felé tartó összehúzódás. Milyenek lehetnek ebben az esetben a túlélés esélyei?