Мир Семи Ев обречён? Генерал Мороз против

Космической фантастики мало. Хорошей космической фантастики еще меньше. Поэтому я был безумно рад, когда вышел перевод романа Нила Стивенсона «Семиевие». Залпом прочитал начало и тут-же впал в глубокое уныние. Нет, не по причине технических ляпов, которые в романе есть. Их там немного и удовольствия они не портят. По причине более эмоциональной – автор, ничтоже сумнявшись, в самом начале романа взрывает Луну.

Дальше будут спойлеры – это не аннотация, а размышления на полях прочитанной книги. Для тех, кто не читал и не собирается читать, вкратце перескажу сюжет: Неизвестный фактор — агент Х, вызывает взрыв Луны, которая раскололась на семь обломков, получивших название Семи Сестер, и на множество осколков поменьше. Сталкиваясь, эти крупные обломки рассыплются на несчетное количество фрагментов и превратятся сначала в Белые Небеса – то есть в видимое с Земли широкое кольцо из обломков, на манер кольца Сатурна, а потом в Каменный Ливень – метеоритный дождь, который полностью уничтожит жизнь на Земле.

Нет, не за счет разрушений, причиненных бомбардировкой – они, хоть и велики, но от них вполне можно защититься. Каменный Ливень разогреет воздух – весь, по всему миру, градусов до двухсот. Что дальше? “Злаки чахнут, реки сохнут, звери дохнут, рыбы дохнут, кобры, зубры, динозавры, не сказав ни слова, дохнут, мрут амебы, жабы, крабы, даже люди – уж с чего бы им, казалось бы, туда же?” Продлится этот пир духа, по авторским прикидкам, от пяти до десяти тысяч лет.

Теперь понятно, что меня расстроило? Автор подробно описывает уничтожение человечества, из которого выжили, спасшись на орбите, ровно СЕМЬ женщин.

— Вы как хотите, — сказал я, — а я не согласный. Из любой ситуации – должен быть рациональный выход, позволяющий спастись всем. Ну, ладно – не всем, потери неизбежны, но как минимум – большей части человечества. И у меня есть план. (У меня всегда есть план. Нет. У меня всегда есть три плана!).

Итак, как я собираюсь спасти человечество?

Для начала рассмотрим физику расколотой луны.

Для начала отбросьте представление тела диаметром в 3 474 км как твердого. Да, это я про Луну. Нет, я не уверяю что Луна жидкая. Подобные тела, с их размерами, являются псевдожидкими – прочность составляющих Луну пород настолько меньше чем действующие на неё нагрузки, что их поведение на макроуровне не отличается от поведения капли жидкости.

С учетом того, что даже ударная волна будет проходить через Луну в районе минуты, мне очень сложно представить сценарий, в котором Луна раскололась на семь частей. Поэтому отнесем это на воздействие неизвестной силы – агента Х, как и описано в романе.

Обратите внимания, что несмотря на то, что энергии было передано достаточно, чтобы расколоть Луну на крупные куски, её было недостаточно для того, чтобы вышибить эти куски с общей орбиты. Орбита Луны — похожа на Лас-Вегас. Всё, что случается в Лас-Вегасе – остается в Лас-Вегасе. Всё что происходит на орбите Луны – остаётся на орбите Луны.

Что было дальше? Через несколько десятков минут куски Луны были отцеререны. В смысле – стали подобными Церере – приобрели шарообразную форму. Более-менее шарообразную – возможны неровности, отличия по цвету пород. Этим и объясняются индивидуальные имена фрагментов в начале романе.

И эти шары, вращаясь вокруг общего центра тяжести, начали сталкиваться.
Но, не ждите упругих столкновений типа: один полуторотысячекилометровый булыган зафитилит в другой тысячедвухсоткилометровый, расколет его на два куска и отскочит в сторону. Нет. На бытовом уровне можно представить, что фрагменты Луны ведут себя как куски пластилина – они будут слипаться, сталкиваясь. Поскольку эти столкновения неупругие, скорости фрагментов будут падать, передавая энергию в нагрев.

Без притока внешней энергии – ничто фрагменты Луны в кольцо не растащит. Если энергии в самом начале не хватило, чтоб куски разлетелись, то больше её в этой системе не станет. Просто потому, что там ей неоткуда взяться. Расколотые куски Луны, которые движутся по орбите Луны, с общим центром тяжести, неизбежно слипнутся вновь.

Поправка от читателей: antihydrogen и Hellsy22: Может сложиться ситуация, в которой несколько сблизившихся осколков сыграют роль гравитационной катапульты для третьего. По такому механизму, например, звезды из шаровых скоплений «испаряются» — три звезды сближаются, две образуют тесную систему, выделившаяся энергия передается третьей, которая приобретает большую скорость. Так что фрагмент Луны, при определенном везении (или нашем невезении) сможет покинуть общую орбиту.

Значит ли это, что описанное в романе невозможно? Отнюдь. Столкновения столь огромных масс, как эти фрагменты Луны, неизбежно вызовет и разлет небольших осколков лунной породы. Поскольку совокупная поверхность мелких обломков много больше чем у равного им по массе фрагмента Луны, они будут отражать солнечный свет. На небе словно вспыхнет миллионы ярких звезд. Потом это и назовут Белыми Небесами. Что будет дальше? Часть этих осколков, попав в поле земного притяжения, выпадет на Землю каменным дождем.

События в романе развиваются по модели каскада (синдрома, эффекта) Кесслера. Так называют гипотетическое развитие событий на околоземной орбите, когда космический мусор, появившийся в результате многочисленных запусков искусственных спутников, приводит к полной непригодности ближнего космоса для практического использования.

Отличительной особенностью этого сценария, заключается в эффекте домино, когда столкновение двух достаточно крупных объектов приводит к появлению большого количества осколков, которые, в свою очередь, сталкивается со следующими орбитальными объектами, что приводит к появлению еще большего числа новых обломков… и так далее. Ну вы поняли.

Этим в романе объясняется отсрочка на два года, которые прошли после разрушения Луны, но до начала каменного ливня. Это фантастическое допущение тоже целиком на совести автора – каскад Кесслера возможен только в случае искусственного расположения спутников на орбите – чтоб они хаотично не сталкивались задолго до наступления часа Х. В сценарии с естественным разрушения Луны, ожидать двухгодовой паузы до начала бомбардировки Земли не стоит – кривая графика числа упавших болидов, на мой взгляд, должна подчиняться законам распределения Гаусса – то есть представлять собой достаточно пологую колокообразную кривую, с пиком в районе двух лет.

Почему я так подробно описал разрушение Луны? Чтоб объяснить, что на Землю выпадет доля от доли Луны. Крохотная часть процента.

— Но позвольте, — скажет внимательный читатель, — Ученые из романа, используя похожие рассуждения, пришли к точно такому же выводу. Кинетическая энергия, выделившаяся во время каменного ливня, вскипятит речку Припять, ровно, как и все остальные реки и озёра на Земле.

— Совершенно верно. Вскипятит. Но речь идет о масштабе катастрофы. Землю ожидает не сверхъестественно сильный каменный ливень, а всего лишь выдающийся метеоритный дождь.

— А в чем разница? Если учесть, что мощности даже метеоритного дождя достаточно чтоб полностью уничтожить биосферу Земли?

— Достаточно-то оно, конечно, достаточно… Но есть один нюанс. Впрочем, о нём чуть позже. Пока остановимся на том, что герои романа ошиблись в оценке мощности дождя. Почему я это столь ответственно заявляю? Потому что я знаю больше их – я дочитал роман до конца. На поверхности планеты выжило две группы людей. Оценки нагрева поверхности — были ошибочны. Океаны даже не выкипели до конца:

Он пошел по пляжу, собирая плавник. Кэт-три почему-то привлек тур, и она присела рядом с ним в ожидании остальных. Было слышно, как Сонар-Таможня что-то щебечет, бегая кругами вокруг спутников. Вскоре к ее голосу присоединилось их дыхание и шаги. Их история делится на три периода – три Потопа. Первый Потоп – это камень и пламя, он загнал их в самые глубокие впадины, вода в которых не испарилась, даже когда весь океан высох. (с)

То есть катастрофа, описанная в романе, даже при всей кажущейся апокалиптичности, оставляет организованным группам людей возможность выжить. Почему же ученые, описанные в романе так ошиблись? Подобные вещи, на нашем этапе развития науки, очень зависят от личности учёного – какие данные он закладывает в расчет, какие сценарии считает вероятными, а какие – допустимыми. Поэтому провести расчеты подобной сложности в одиночку – сложно. Только работа в коллективе, с возможностью сверять свою точку зрения с коллегами, позволяет добиться точности в расчетах.

— Так почему героев романа не поправило научное сообщество? Почему, при разности подходов, возобладало мнение что выживание на поверхности невозможно?

— По дилемме заключенного. Прогноз — «МЫ ВСЕ УМРЕМ» был выгоден организованным группам лиц, что собирались выживать в убежищах сами. Если ты строишь убежище, способное вместить тысячи человек, широкая огласка приведет к тому, что к тебе припрётся миллион человек, возьмет штурмом убежище, выкинув тебя на жару. И не забывайте про ограничение ресурсов – если всё население начнет собирать запасы, чтоб выживать в шахтах, запасов не хватит.

С точки зрения собственного выживания – оптимальной стратегией будет: поддерживать в окружающих фатализм «Ничего нельзя поделать, помолимся и примем таблетки с ядом», активно собирая ресурсы и копая собственный бункер. Так что большинство думающих людей, в описанной в романе ситуации предпочли именно так и поступить – при обсуждении разных сценариев разрушения Луны – они поддерживали самый худший.

А вся описанная в романе бурная деятельность по спасению нескольких тысяч избранных представителей человечества на орбите – не более чем шумовая трескотня, призванная отвлечь человечество от реальных работ по спасению «элиты» общества. Отправленные на орбиту люди – спаслись и развились чудом, вопреки обстоятельствам. (Это не моё предположение, это прямо прописано в тексте романа.)

На самом деле, конечно, рытье бункера – далеко не самая оптимальная стратегия. (Особенно для «элиты» – но эту тему я предпочту разобрать в другой раз.) Выживание малой группы людей – крайне сложно по биологическим и техническим причинам. (Можете почитать про трагичную судьбу поселений викингов в Гренландии.) По сути — это лотерея. При этом наличие соседей – способных помочь — сильно повышает шансы на выживание. Понимали ли это ученые и политики из романа? Уверен, что да. Но – их лидер — человек или группа лиц — заботясь о собственном выживании, приняли неоптимальное решение и остальные двигались в колее их замысла.

Теперь – когда мы детально разобрали происходящее в романе, можно приступить к третьему пункту нашей спасательной инструкции, к пункту «С» — «Спасение».

Для того, чтоб человечество на Земле смогло выжить, нужно утилизировать дополнительную энергию, поступающую в атмосферу от каменного дождя. И поможет нам в этом – наш старый, добрый знакомый: Генерал Мороз.

Историкам известны множество случаев, когда контратаки Генерала остужали феерическую самоуверенность нападающих на Россию орд. В последний раз Генерал спас человечество в шестидесятых, когда ученые объяснили политикам что даже победив в ядерном конфликте, они не получат «более лучшего мира, чем довоенный», что подарило всем нам более полувека сравнительно мирной жизни. Поможет Мороз и в случае разрушения Луны.

Как? Следим за руками.

Атмосферу Земли — можно условно представить, как бассейн, в который ведут две трубы – по одной из которых энергия солнца втекает в бассейн в течении светового дня, — тогда как из второй трубы вода вытекает – так атмосфера теряет тепло, излучая его в космическое пространство. Днем воды втекает больше, чем вытекает, что повышает уровень бассейна, который опускается только ночью, когда притока нет.

Каменный дождь – в этой метафоре, это водопад воды из третьей трубы, который переполнит бассейн. Поднявшаяся вода смывает газеты и прочий мусор с бортика бассейна, который тонет и засоряет водосток, нарушив отток воды. Почему так? В реалистичной модели катастрофы, за высокую температуру поверхности Земли в течении пяти тысяч лет, отвечает не постоянно падающие метеориты, а «засорившаяся труба водостока» — парниковый эффект, возникший после испарения океанов на пике бомбардировки, и который, затруднив излучение тепла в космос, превратил Землю в копию Венеры. Каменный ливень к тому времени давно утих.

По условиям задачи мы не можем остановить приток тепла от каменного дождя. А что можем сделать, чтоб избежать переполнения бассейна? Заранее понизить уровень воды. Распылить, за несколько месяцев до каменного дождя в атмосфере и окружающем Землю космическом пространстве мелкодисперсную пыль, чтоб та отражала и рассеивала солнечный свет. Так мы вызовем эффект «Ядерной зимы» — полностью выморозив поверхность. Этим мы убьём множеств зайцев – мы сократим атмосферу, которая будет меньше нагревать пролетающие сквозь неё метеориты, мы уменьшим ущерб от цунами, которые будут тормозиться многометровым слоем льда. И главное — мы «запасём» холод, который поможет биосфере пережить пик повышения температуры на максиму каменного дождя и остановим парниковый эффект, так что пять тысяч лет непрекращающейся жары нам не грозит.

Как это спасет биосферу? Элементарно. Живым организмам проще перенести понижение привычной температуры на 70 градусов, чем повышение. В минус пятьдесят можно выжить – а в плюс 90 я, простите, сварюсь за пару часов.

Пыль на орбите Земли и в атмосфере, конечно, не будет летать вечно. Так что её придется распылять заново, подбирая количество, чтоб удержать температурный режим Земли в норме, компенсируя приток тепла от каменного дождя сокращением потока тепла от солнца.
Если вы сомневаетесь в сопоставимости мощности потоков тепла – от Солнца и от каменного дождя, то просто выйдите на улицу ранним утром. Посмотрите, с какой скоростью Солнце нагревает поверхность Земли. Как температура в солнечную погоду растет до 10 градусов в час. И как быстро остывает поверхность земли вечером — как только солнце село.

Этого достаточно, чтоб понять насколько температура Земли зависит от подпитки солнечной энергией. Представьте, на секунду, что Земля остановила своё вращение. На экваторе, через несколько часов температура воздуха перевалит за сотню градусов — только за счет солнца. (Другая сторона так же быстро вымерзнет)

В книге через несколько часов после начала каменного дождя находиться на поверхности без теплоотражающего костюма стало опасно для жизни. Точно так-же, как в примере с остановившей вращение Землей. Так что компенсировать нужно не огромное количество энергии, а приток тепла примерно равный потоку тепла от Солнца — и это на самом пике бомбардировки.

Поэтому я считаю свой план спасения – реалистичным. Разработав его, я вернул себе душевное спокойствие – даже если Луна завтра расколется на семь частей, у человечества есть хорошие шансы на выживание. Что не может не радовать.

Р.S.: Полуторатысячекилометровый – определенно, самое длинное слово, использованное на Гиктаймс. Букв даже больше, чем у «Наполеононенавистничества» — самого длинного слова в русскоязычной литературе. Рекорд сохранится до тех пор, пока кто-то не использует слово «Тетрагидропиранилциклопентилтетрагидропиридопиридиновые».