Наиболее опасным является вариант, при котором значительное открытие совершится совершенно внезапно в ходе обычного эксперимента, как уже неоднократно бывало в истории науки, и проявится в виде непредвиденных последствий.
Высказывались опасения, что опыты по созданию микроскопических чёрных дыр на ускорителях, конденсации нейтронов и другие эксперименты с элементарными частицами могут привести или к коллапсу земного вещества или к колоссальному взрыву, который мгновенно истребит жизнь на Земле. Основной парадокс здесь в том, что безопасность любых экспериментов обосновывается тем, что мы знаем, что получится в результате, а цель эксперимента — в том, чтобы узнать что-то новое. Иначе говоря, если мы ничего нового не узнаем, то какой смысл ставить физические эксперименты, а если мы можем узнать что-то новое, то это может быть опасно. Может быть, молчание вселенной объясняется тем, что все цивилизации рано или поздно осуществляют некий эксперимент по «извлечению энергии из вакуума», а в результате их планеты разрушаются. Опасность экспериментов прямо связана с возможностью наличия неизвестных нам фундаментальных физических законов. Вопрос этот трудно решить вероятностным образом. В XX веке уже было несколько открытий фундаментальных законов, и некоторые привели к созданию новых опасных видов оружия — хотя к концу XIX века картина мира казалась завершённой. Назову только открытия радиоактивности, квантовой механики, теории относительности, а в последнее время — тёмной материи и тёмной энергии.
Кроме того, есть ряд экспериментальных данных и непроверенных теорий, которые имеют разную степень достоверности — но многие из них предполагают физические эффекты, которые могут быть опасны. Например, иногда мелькают сообщения о трансмутации химических элементов без радиоактивности — но разве это не способ наработать плутоний для атомной бомбы? Или, если такая трансмутация возможна, то не приведёт ли она к цепной реакции трансмутации по всей Земле?
Считается, что современные эксперименты на ускорителях не дотягивают на многие порядки до энергий, которые возникают в результате естественных столкновений космических лучей, происходящих в атмосфере Земли. Однако в книге Джона Лесли приводится оценка, что если энергия ускорителей будет расти с нынешней скоростью, то опасные уровни энергии будут достигнуты к 2100 году. Он показывает, что в течение всего ХХ века каждые 10 лет энергия, достигаемая на ускорителях, возрастала в 10 раз. И хотя сейчас обычные ускорители подошли к своему физическому пределу по размерам, есть принципиально другой способ достигать тех же энергий на установках размером с рабочий стол — речь идёт о разгоне частиц в ударной волне импульсного лазера. В то же время программа СОИ предполагала создание импульсных лазеров колоссальной силы, запитывавшихся от ядерных взрывов.
Риски, связанные с физическими экспериментами, вполне осознаются научным сообществом, и европейский ядерный центр ЦЕРН недавно опубликовал доклад с обоснованием безопасности нового коллайдера1, в котором отвергаются риски, связанные с возникновением на новом ускорителе «Большой Адронный Коллайдер», LHC ( вступил в строй в 2008 году) микроскопических чёрных дыр, магнитных монополей и страйнджлетов. Тем не менее, есть ряд учёных и общественных деятелей, которые активно борются с LHC, критикуя предлагаемые меры безопасности и их теоретические основания2. Например, активно используемая аналогия с природными процессами (столкновение космических лучей с земной атмосферой) не точно соответствует тому, что будет происходить в LHC, например, потому что скорость частиц, образующихся при столкновении в атмосфере, по закону сохранения импульса, остаётся близкой к скорости света, а импульс при столкновении встречных пучков в LHC нейтрализуется, и скорость может быть нулевой. Это имело бы решающее значение для дальнейшего поведения микроскопических чёрных дыр, так как в первом случае они пролетели бы Землю насквозь за доли секунды, а во втором — задержались бы в её веществе на большее время, смогли бы увеличить массу и задержаться ещё больше.
Даже если принять те границы безопасности (вероятность катастрофы P < 2*10 —8 ), которые предлагают сторонники продолжения экспериментов, и применить к ним стандартную при анализе рисков процедуру оценки ценности, то, как показывает Адриан Кент в своей статье «Критический обзор оценок рисков глобальных катастроф» [Kent 2004], получатся неприемлемые по стандартам других отраслей результаты - а именно, этот риск будет эквивалентен гибели от 120 до 60 000 человек.
Дж. Лесли даёт подробный анализ различных теоретически возможных опасных экспериментов. К их числу относятся:
Переход вакуума в новое метастабильное состояние [Bostrom N., Tegmark 2005]. Есть гипотеза о том, что вакуум, будучи нулевым энергетическим уровнем всех физических полей, не является окончательным возможным таким уровнем. Точно так же уровень воды горного озера не является настоящим уровнем моря, хотя вода в озере может быть широкой и гладкой. И достаточно сильный всплеск волн в таком озере может привести к разрушению окружающих озеро барьеров, что приведёт к излиянию вод озера на уровень моря. Точно также, возможно, что достаточно высокоэнергетичный физический эксперимент может создать область вакуума с новыми свойствами, которая начнёт неограниченно расширяться. (Существование тёмной энергии, которая ускоряет расширение вселенной, косвенно подтверждает то, что наш вакуум — не истинный.) Возникновение нашей вселенной, собственно, и было переходом вакуума из одного состояния в другое1.
Образование объектов, состоящих из гипотетической кварковой материи, способной присоединять к себе атомы обычного вещества. Поскольку в её образовании играют важную роль так называемые «странные кварки», то способная возникнуть в результате устойчивая материя называется «странной материей», а её частицы — стрейнджлетами (от англ. stranglets). Разработана идея установки, которая способна порождать и накапливать кусочки этой материи, а также использовать падение обычной материи на странную материю для получения энергии. К сожалению, авторы идеи ничего не говорят о том, что будет, если сгусток странной материи покинет ловушку и начнёт неограниченно поглощать вещество Земли.
Опасные геофизические эксперименты с глубоким бурением или проникновением сквозь кору, чреватые образованием сверхвулкана и дегазацией глубинных слоёв Земли.
Научное сообщество детально обсуждает риски образования микроскопических чёрных дыр, которые должны возникать при столкновении частиц на последних моделях ускорителей в ближайшем будущем [Giddings, Thomas 2002]. Образование микроскопической чёрной дыры, даже если она будет устойчива (а большинство учёных считают, что она распадётся за малые доли секунды благодаря излучению Хокинга, хотя есть и несогласные [Helfer 2003]), не должно привести к немедленному засасыванию в неё всего вещества Земли, так как размеры её будут около размеров атома, а вокруг неё будет микроскопический аккреционный диск, который будет дозировать поступление вещества. Но такая микро-чёрная дыра неизбежно упадёт в сторону центра Земли, проскочит его и начнёт совершать колебательные движения.
Возникновение магнитного монополя на LHC в ЦЕРН. Магнитный монополь может ускорять распад протонов, приводя к огромному выделению энергии, однако в отчёте ЦЕРН по безопасности предполагается, что даже если такой монополь возникнет, он быстро покинет Землю.
Инициирование нового Большого взрыва при экспериментах на ускорителях. (В определённом смысле этот процесс аналогичен распаду фальшивого вакуума. Ключевым для его запуска является достижение сверхвысокой плотности энергии в 10 76 грамм на куб. см. Однако само количество энергии, необходимое для инициации процесса, может быть небольшим, возможно, меньше энергии взрыва водородной бомбы.) Подробно этот риск рассматривает Лесли [Leslie 1996]. В связи с этим представляет интерес гипотеза, что при возникновении разных вселенных с разными свойствами наибольшую долю вселенных составляют те, которые способны порождать новые вселенные. (Изначально такая гипотеза была высказана в связи с предположением, что такой процесс происходит в чёрных дырах.) Однако поскольку наша вселенная ещё и «тонко настроена» на то, чтобы быть пригодной для существования разумной жизни, способной развивать технологию, можно предположить, что именно разумные цивилизации некоторым образом способствуют повторению условий, ведущих к новому большому взрыву, возможно, в ходе неудачных физических экспериментов.
Приведённый список наверняка не полон, так как он описывает только то, что мы знаем, тогда как в экспериментах мы сталкиваемся с тем, чего не знаем. Погодовая вероятность опасного физического эксперимента растёт с течением времени, так как всё более высокоэнергетичные установки вводятся в строй и изобретаются новые способы достижения высоких энергий, а также применения их к объектам, к которым они обычно не применяются в природе. Кроме того, растёт разнообразие возможных физических экспериментов, которые могут привести к глобальной катастрофе. Развитие технологий молекулярного производства и самовоспроизводящихся роботов позволит в будущем создавать гигантские установки в космосе, используя материал астероидов, по цене только первого робота-«семени», то есть практически бесплатно. Это позволит выйти на гораздо более высокие энергии экспериментов — и на новый уровень рисков.
Принципиальный подход к снижению рисков ускорителей — это намеренное приближение условий в них к природным условиям, например отказ от встречных пучков, и переход к стрельбе по мишеням, что гораздо больше будет напоминать попадание космических лучей в атмосферу.
Интересный вариант нового глобального риска предложен в статье «Поведение распада фальшивого вакуума в поздние промежутки времени: возможные последствия для космологии и метастабильных инфляционных состояний» [Krauss, Dent 2008], в русскоязычной прессе пересказанной под броскими заголовками вроде: «Астрономы разрушат Вселенную»1. В ней говорится, что скорость распада квантовых систем зависит от того, наблюдаются они или нет (проверенный факт), а затем это обобщается на проблему наблюдения устойчивости Вселенной как целого в связи с проблемой так называемой тёмной энергии. «Измерив плотность тёмной энергии, мы вернули её в начальное состояние, по сути, сбросив отсчёт времени. А в этом начальном состоянии вакуум распадается в соответствии с «быстрым» законом, и до критического перехода к «медленному» распаду ещё очень далеко. Короче говоря, мы, возможно, лишили Вселенную шансов на выживание, сделав более вероятным её скорый распад». Хотя вряд ли этот риск реален, сама идея такого риска иллюстрирует возможность того, что новый глобальный риск, связанный с физическими экспериментами, может придти с самой неожиданной стороны.
Поскольку всегда в экспериментах есть доля риска, стоило бы отложить их до момента создания развитого ИИ. Часть экспериментов имеет смысл проводить не на Земле, а далеко в космосе.
Овладение новыми источниками энергии заново поставит проблему перегрева Земли, особенно если эти источники энергии будут очень мощными и доступными для личного пользования. В этом случае для каждого пользователя польза от потребления будет перевешивать ущерб окружающей среде. Для реального перегрева планеты потребляемая мощность должна возрасти в сотни раз по сравнению с современной.