Аннотация: Я тут немного перекомпоновал уже написанный материал. Прошу прощения за временные пропуски в тексте.
Часть первая. Мечты иногда сбываются...
Глава первая. Звёзды удивительны и недоступны...
С тех пор, как стало известно, что звёзды, светящие с неба - не маленькие фонарики, а огромные огненные шары вроде нашего Солнца, у людей появилась мечта о полётах к иным мирам.
Но в начале XX века по этим мечтам был нанесён сокрушительный удар.
Оказалось, что скорость перемещения в пространстве имеет предел. Она не может превышать скорость света в вакууме. Триста тысяч километров в секунду...
Казалось бы, огромная цифра.
Да, конечно - но только не для космоса.
От Луны до Земли свет идёт чуть больше секунды. От Солнца до Земли - чуть больше восьми минут. Вроде бы совсем немного. Но ведь это - лишь ближайшие астрономические объекты.
Уже от Плутона до Земли свет идёт примерно пять с половиной часов. И то - когда эти две планеты максимально приближены друг к другу. А в другие моменты времени - гораздо дольше.
Но всё это ещё в пределах Солнечной системы. Расстояние до звёзд - это совсем другие масштабы...
Из звёзд к нам ближе всех находится Проксима Центавра - на расстоянии чуть больше четырёх световых лет. Сириус - восемь с половиной световых лет. Эпсилон Эридана - десять с половиной световых лет.
Это относительно крупные звёзды, вокруг которых вполне могут оказаться планеты. Есть ещё всякая "мелочь": звезда Барнарда, Вольф 359, Лаланд 21185 и т.д. Они расположены к нам ближе, чем Сириус, но настолько малы, что даже не видны на звёздном небе невооружённым глазом. Вряд ли около них можно найти заслуживающие внимание планеты...
Всё это самые ближайшие звёзды. Остальные - дальше. Подавляющее большинство - гораздо дальше.
Так что полёт к звёздам в самом лучшем случае должен был бы занять годы. Иногда - десятки лет. А в большинстве случаев - сотни и даже тысячи лет.
И как это должно выглядеть? Садишься в звездолёт и знаешь, что сам до цели долететь не успеешь. А всю оставшуюся жизнь проведёшь на этом постылом звёздолёте! А дети твои на звездолёте родятся и на звездолёте же умрут. И только внуки или правнуки долетят до цели.
И ещё неизвестно, стоит ли цель того, чтобы до неё с такими муками добирались.
М-да, безрадостное будущее рисовали физики для тех, кто всё-таки решится заняться изучением далёких звёзд...
* * *
На самом деле эти полёты должны были длиться ещё дольше. Гораздо дольше...
Ещё в самом начале XXI века российский учёный Иван Корзников в свой статье "Реальности межзвездных полетов" пришёл к выводу, что с учётом сопротивления межзвёздной среды реальная скорость звездолёта не должна превышать одного процента от скорости света. Так что даже до ближайшей звезды - Проксима Центавра - звездолёт должен лететь целых четыреста лет! Что уж тогда говорить об остальных звёздах?
Правда, потом у такой позиции появились и критики. Дело в том, что в своих выкладках Корзников неявно предполагал, что звездолёты будут строиться из известных в то время материалов. Ну... или незначительно превосходящих их по свойствам.
Но в середине XXI века материаловедение совершило резкий скачок. Были изготовлены материалы с совершенно невиданными доселе свойствами. Например, "мезоультраль" - невероятно прочный сплав, существенно превышающий по твёрдости алмаз и по тугоплавкости - вольфрам. И не было никаких оснований думать, что эта динамичная часть прикладной науки вдруг по какой-то причине замедлит своё развитие.
А значит, "коэффициент Корзникова" можно будет увеличить. В два, три, четыре раза... А, может быть, и раз в десять-двадцать. В общем, это была очень сложная проблема - но она не выглядела принципиально неразрешимой.
В отличие от проблем, называемых физиками "релятивистскими".
* * *
Дело в том, что если бы даже пространство между звёздами было абсолютно пустым, звездолёт всё равно не мог бы лететь со скоростью света. Скорость эта оставалась бы для него недостижимым пределом. Причина простая: чем быстрее летит космический аппарат, тем больше требуется энергии для его дальнейшего разгона. Так говорит нам теория относительности.
Да, чисто теоретически можно было бы разогнать звездолёт до скорости света. Но для этого понадобилось бы использовать бесконечное количество энергии. А откуда его взять, это бесконечное количество? И к чему прикладывать? Ведь ни одно техническое устройство такого издевательства не выдержит!
Рассуждаем дальше: если для разгона звездолёта до скорости света требуется бесконечное количество энергии, то сколько её требуется для того, чтобы эту скорость превзойти?
Большее, чем бесконечность?!!
Абсурд!!!
То-то и оно...
Вот вам и первая причина, почему нельзя превзойти скорость света. Назовём её энергетической.
Но есть и вторая причина. Геометрическая. Как можно получить большую скорость? Только складывая две меньшие скорости! Значит, если сложить 250 тысяч километров в секунду и 100 тысяч километров в секунду, получится 350 тысяч километров в секунду? Гораздо больше, чем скорость света?
Ничего подобного! В соответствии с преобразованиями Лоренца (одна из релятивистских формул), результат будет гораздо меньше! Примерно 280 тысяч километров в секунду! Да, до скорости света тут ещё далеко...
Но есть и третья причина - логическая. Самая "убойная".
Релятивистская теория говорит, что любое движение быстрее скорости света приведёт к нарушению причинно-следственных связей. А они - один из фундаментальных принципов Вселенной! И нарушаться никак не должны!
Да - как ни уменьшай значение "факторов Корзникова", быстрее света не полетишь!
Грустно...
* * *
Проблему чрезмерной длительности космических полётов можно разделить на две части:
1) долго ждать тому, кто отправил звездолёт.
2) долго лететь тому, кто находится внутри звездолёта.
В первом случае неудобства не такие уж серьёзные. Отправил звездолёт - и жди! Никто ведь не мешает в это время другими делами заниматься! А не дождался - значит, не судьба...
А вот трудности самих космонавтов гораздо серьёзнее. Слишком долго лететь - это значит фактически загубить всю оставшуюся жизнь! Причём ради того, что, скорее всего, своими глазами и не увидишь...
Первое же решение, которое приходит в голову - усыпить космонавтов. Можно всех, но лучше - почти всех. Или, говоря точнее, разделить весь полёт на длинные вахты - по месяцу или даже вообще по году. Каждый участник полёта при этом будет одну вахту бодрствовать, а потом какое-то количество вахт спать. Сколько? А сколько получится! Может быть, десять.. Может быть - сто... Совсем хорошо - тысячу (если людей на корабле хватит).
Вот, например, полёт к ближайшей звезде - Проксиме Центавра. Если лететь не торопясь, со скоростью в один процент от световой, то полёт займёт четыреста лет. Разделим его на годовые вахты. Получится четыреста вахт. Если каждый человек дежурит всего один раз за перелёт и в вахте 10 человек, то получается 4000 человек экипажа.
Вроде бы многовато. Но если человек дежурит не один раз, а, например, четыре, получается всего 1000 человек. Для звездолёта вроде бы нормально.
Вахты, кстати, лучше устроить с небольшим "перехлёстом" - где-то в месяц. За это время старая вахта спокойно передаст свои дела новой. На численности экипажа это не особенно скажется. Ну, будет 1100 человек вместо тысячи - всё равно пустяк.
Так что человек долетит до Проксимы Центавра, потратив всего четыре года личного времени. Причём сам долетит. Лично.
Красота!
Если покажется, что четыре года жизни - это слишком много, численность экипажа можно увеличить (ведь звездолёт должен быть большой - что ему, маленькому, делать в чужом и враждебном мире?). Если, например, людей будет в четыре раза больше, то вахты можно сделать ещё реже. И человек потратит на полёт всего один год жизни. Вообще пустяк.
Увеличивая соответствующим образом экипаж звездолёта, можно обеспечить полёт и к более дальним звёздам.
Но ничего не даётся даром. С описанным способом преодоления межзвёздного пространства связаны три серьёзные проблемы.
* * *
Первая (и самая очевидная) проблема - как погружать людей в очень крепкий сон. Немыслимо крепкий. Такой крепкий, чтобы во время этого сна полностью прекращались все процессы старения.
А иначе вся эта затея не имела смысла. Если старение во время сна не прекращается, человек, заснувший после смены, не сможет проснуться через сто лет, чтобы заступить на следующую смену. А просто умрёт во сне через несколько десятков лет. И ничего при этом не выиграет. Наоборот, проиграет, так как фактически проспит всю свою жизнь.
Так что человечеству требовалось изобрести не просто очень крепкий сон. Требуемое для полёта состояние - и не сон уже, а что-то принципиально другое. Для него и названия специальные придумали. Анабиоз. Или стазис. Кому как нравится.
При этом было очень важно, чтобы процессы "усыпления" и "пробуждения" не наносили серьёзного вреда здоровью. Ну, тут-то всё понятно...
Дело за малым - этот самый анабиоз изобрести.
Но вот как раз тут возникли проблемы...
В XX веке думали, что состояния анабиоза легче всего достигнуть путём глубокой заморозки. Но оказалось, что это гораздо сложнее, чем кажется. Обычная заморозка просто убивала человека, а "необычная"... Кто знал, что это такое, эта "необычная" заморозка?
Но совершенствование заморозки - это был хоть какой-то, но путь. Что-то принципиально иное учёные предложить не могли - как ни старались...
В общем, к началу последней трети XXI века технологии анабиоза, полностью пригодной для медзвёздных полётов, человечество не имело. А ведь наличие такой технологии - лищь одна из упомянутых выше проблем. Кстати говоря, самая лёгкая...
* * *
Что анабиоз? Чисто технические трудности! Никто не сомневался, что вот-вот - и эта проблема будет окончательно решена.
А вот другая проблема гораздо серьёзнее. "Посменное дежурство" космонавтов имеет смысл только при полёте к достаточно близким звёздам. В пределах сотни световых лет.
Потому что чем больше расстояние до звезды, тем большее количество раз придётся дежурить каждому космонавту. А если это расстояние слишком большое, то общее время дежурств станет сопоставимо с длительностью человеческой жизни.
Можно, конечно, попробовать оптимизировать некоторые параметры. Численность смен уменьшить, количество космонавтов увеличить... Но всё это может дать только ограниченный эффект.
В самом деле, как ни уменьшай численность смены, меньше двух дежурных не сделаешь. Один человек просто не выдержит многолетнего одиночества и в конце концов сойдёт с ума. А звездолёт под контролем безумного космонавта - это такой кошмар, про который даже и думать не хочется...
Ладно, пусть будет два... Теперь можно долететь до звёзд на расстоянии пятисот световых лет. Всё равно мало...
Можно, конечно, увеличивать численность экипажа. Может показаться, что уж тут-то никаких принципиальных ограничений нет.
Ничего подобного! Есть, и ещё какие!
* * *
Дело в том, что не каждый человек может полететь в космос. Тут требуется определённый отбор, причём как минимум по четырём направлениям: здоровье, уровень интеллекта, образование, социально-психологический уровень.
Эти свойства особенно важны для членов экипажа, несущих вахту. То есть можно, конечно, набрать в экипаж людей, не вполне пригодных по четырём указанным параметрам - но вахту им лучше не доверять.
Так что если звездолётов будет много, а численность их экипажей очень большой, то человечество просто не сможет эти экипажи укомплектовать.
В первую очередь потому, что образованных людей на Земле не так и много. Слишком много неблагополучных стран, где их почти нет...
В этих же странах (вот совпадение!) часто возникают проблемы и с другими названными параметрами.
Как ни странно, даже с уровнем интеллекта. Да, все народы имеют одинаковый врождённый интеллектуальный потенциал (с этим глупо спорить). Но, во-первых, про свой высокий уровень надо знать. Что толку с того, что какой-нибудь нищий афганский крестьянин от рождения - великий физик? Он-то сам об этом не догадывается!
Во-вторых, интеллект надо развивать. Что бы там ни говорили, РЕАЛЬНЫЙ уровень интеллекта (в отличие от врождённого) очень сильно зависит от того, насколько активно этим самым интеллектом пользуются. Тут как с мускулами: не даёшь им достаточной нагрузки - постепенно превращаешься в хилятика.
Только не надо думать, что все эти проблемы относятся только к проблемным и малоразвитым странам. У среднеразвитых стран типичен другой изъян - сильное социальное расслоение. То есть верхушка развита и образованна, а большинство тех, кто внизу, получают образование по минимуму. У высокоразвитых стран - другая напасть. Получить образование там не очень сложно, да вот желание на это есть далеко не у всех. И так неплохо прожить можно - причём совершенно не напрягаясь.
В общем, подавляющее большинство людей нельзя ставить на космические вахты. Ни под каким видом!
* * *
Казалось бы, всего-то и делов: обеспечить свободное развитие для наиболее достойной части человечества. Это же такая важная и благородная задача... А теперь вот и появляется серьёзная причина для её реализации...
Но не всё так просто... Социально-политические вопросы только поначалу кажутся ясными и очевидными ... А на практике почему-то оказывается, что чисто технические проблемы решить гораздо легче...
Так что рассуждений много, а вывод прост: численность экипажа звездолёта нельзя чрезмерно увеличивать. Десять тысяч - это, пожалуй, максимум (если, конечно, человечество не захочет вдруг дружно сесть на звездолёты и полететь искать себе новое место обитания).
Подставляем эту цифру в ранее проведённые расчёты - и получаем, что с помощью разного рода ухищрений человечество может достигнуть звёзд, находящихся на расстоянии примерно пяти тысяч световых лет. А расстояние до центра Галактики - 26 тысяч световых лет. Да, как-то всё равно маловато...