Предел Ландауэра

«Информация физична». – Рольф Ландауэр

Глава 1: Холодное пятно

День 1 из 847

Обсерватория ALMA, пустыня Атакама, Чили. 3:17 ночи.

Проксима Центавра умирала неправильно.

Маргарита Сельцер смотрела на спектрограмму уже сорок минут, и с каждой минутой понимала всё отчётливее: либо она сходит с ума, либо Вселенная решила пошутить. Учитывая её возраст и количество выпитого за жизнь кофе, первый вариант выглядел статистически вероятнее.

Она откинулась на спинку кресла – старого, продавленного, с пятном от соуса на подлокотнике, которое появилось здесь ещё при Пиночете и пережило три ремонта – и потёрла переносицу. За окном операторской не было ничего, кроме темноты. Атакама ночью – это отсутствие, пустота, вычтенная из мира. Ни огней, ни движения, ни влаги в воздухе. Только шестьдесят шесть антенн радиоинтерферометра, раскинувшихся на плато Чахнантор, как цветы механического сада, и звёзды.

Звёзды, которые вели себя не так, как должны.

Сельцер снова повернулась к монитору. Данные никуда не делись. Кривая охлаждения Проксимы – красного карлика в четырёх световых годах от Солнца – демонстрировала отклонение от модели, которое не имело права существовать. Звезда теряла тепло быстрее, чем позволяла термодинамика.

– Дерьмо, – сказала она вслух, и это прозвучало почти как молитва.

Шестьдесят семь лет. Сорок три года в астрофизике. Двадцать два года на этой должности. Она видела пульсары, гамма-всплески, гравитационные волны. Она была в команде, которая получила первое изображение чёрной дыры. Она пережила три неудачных брака, два инфаркта коллег и один военный переворот.

Но она никогда не видела, чтобы красный карлик нарушал второе начало термодинамики.

Маргарита встала – колени хрустнули, напоминая о возрасте – и подошла к кофеварке. Машина была итальянская, древняя, с медными деталями и привычкой плеваться паром в самый неподходящий момент. Сельцер любила её, как можно любить только неодушевлённые предметы, которые достаточно долго делили с тобой одиночество.

Пока кофе варился, она смотрела в окно. Антенны ALMA стояли неподвижно, направленные в разные точки неба. Каждая – двенадцать метров в диаметре, каждая – ухо, прислушивающееся к шёпоту Вселенной. Обычно этот шёпот был предсказуем. Космический микроволновый фон, излучение далёких квазаров, тепловой шум межзвёздной пыли – всё укладывалось в модели, всё подчинялось законам.

Кроме этого.

Кофеварка фыркнула и выдала порцию эспрессо – густого, чёрного, с пенкой цвета старого янтаря. Сельцер взяла чашку и вернулась к терминалу.

Данные поступали с наблюдений последних трёх недель. Рутинная программа мониторинга близких звёзд – скучная работа, которую она взяла на себя, потому что молодые аспиранты считали её ниже своего достоинства. Красные карлики не делали ничего интересного. Они просто горели – миллиарды лет, тихо, стабильно, предсказуемо.

Проксима Центавра горела уже около пяти миллиардов лет. По расчётам, ей оставалось ещё четыре триллиона – время, которое человеческий мозг не способен осмыслить. Красные карлики не взрывались, не коллапсировали, не преподносили сюрпризов. Они были скучными.

Они не должны были охлаждаться на 0,003% быстрее термодинамического предела.

Маргарита отпила кофе – горький, обжигающий, правильный – и начала проверку.

Первое: калибровка инструментов. Она подняла логи за последний месяц. Всё в пределах нормы. Антенны прошли плановую диагностику две недели назад, приёмники работали штатно, корреляционный процессор не выдавал ошибок. Данные были чистыми.

Второе: атмосферные помехи. Атакама – лучшее место на Земле для радиоастрономии именно потому, что здесь почти нет атмосферы в привычном смысле. Влажность близка к нулю, турбулентность минимальна. Но даже здесь бывали аномалии. Она проверила метеоданные: ясно, сухо, ветер четыре метра в секунду. Идеальные условия.

Третье: солнечная активность. Вспышки на Солнце могли искажать сигналы. Она открыла архив космической погоды – ничего существенного. Последняя крупная вспышка была три месяца назад.

Четвёртое: локальные источники помех. Военные радары, спутники связи, чей-нибудь забытый телефон в кармане куртки. Она запустила анализ радиочастотного окружения – всё чисто.

Маргарита допила кофе и поставила чашку на стол. Чашка была с трещиной – старая, как и всё здесь, как и она сама.

Пятое: программная ошибка. Она открыла исходный код модуля обработки, который писала сама двенадцать лет назад. Прочитала его заново, строчка за строчкой. Ничего. Алгоритм был прост и надёжен – не гениален, но функционален. Как она сама, подумала Маргарита и невесело усмехнулась.

Она откинулась в кресле и посмотрела на потолок. Потолок был белый, со следами протечки в углу – администрация обещала починить крышу уже третий год. Маргарита любила этот потолок. Он напоминал ей, что даже в храме науки всё держится на честном слове и упрямстве.

Проблема была в том, что данные не лгали.

Проксима Центавра – ближайшая к Солнцу звезда, если не считать само Солнце – излучала меньше энергии, чем должна была. Не намного. Отклонение было крошечным, почти на грани погрешности измерений. Но оно было стабильным. Три недели подряд, каждую ночь, одна и та же картина.

Звезда охлаждалась. И охлаждалась быстрее, чем позволяли законы физики.

Маргарита встала и подошла к окну. За стеклом – ничего. Темнота Атакамы была абсолютной, как внутренность гроба. Она любила эту темноту. В городах звёзды тонули в световом мусоре, как жемчуг в помойной яме. Здесь они горели так, как горели для первых людей – ярко, холодно, безразлично.

Где-то там, в четырёх световых годах, Проксима делала невозможное.

Она вернулась к терминалу и открыла архив наблюдений. Если аномалия была реальной, она должна была иметь начало. Всё имеет начало – это единственный физический закон, который никогда её не подводил.

Данные за последний год загрузились быстро. Сельцер запустила регрессионный анализ, сравнивая текущую кривую охлаждения с историческими данными. Ждала, пока алгоритм отработает, и смотрела на бегущую полоску прогресса. В юности она ненавидела ждать. В шестьдесят семь научилась находить в этом своеобразный покой.

Результат появился на экране, и Маргарита почувствовала, как что-то холодное касается затылка.

Аномалия началась не постепенно. Она появилась резко – скачком, одномоментно. Дата была точной: 4,2 года назад, плюс-минус несколько дней. До этого – стандартная кривая охлаждения красного карлика, предсказуемая, как восход солнца. После – отклонение, стабильное и необъяснимое.

Четыре и две десятых года.

Маргарита закрыла глаза. Цифра звенела в голове, как колокол в пустой церкви.

Четыре и две десятых световых года – расстояние от Солнца до Проксимы Центавра.

Это означало одно: что бы ни случилось с Проксимой, это случилось восемь с половиной лет назад. Свет – или, в данном случае, радиоволны – шёл до Земли четыре с лишним года. И начал поступать ровно тогда, когда должен был, если событие произошло в момент T-8,4 года.

Она не сразу поняла, почему это важно. Потом поняла – и села, потому что ноги вдруг стали ватными.

Если бы аномалия была локальной – ошибкой измерений, атмосферной помехой, сбоем оборудования – она бы проявлялась хаотично, с переменной интенсивностью, с флуктуациями. Но аномалия была стабильной. Она началась точно в тот момент, когда свет от Проксимы, испущенный 8,4 года назад, достиг Земли.

Это не могло быть совпадением.

Маргарита посмотрела на экран. Данные мерцали зелёным, как светляки над болотом. Внезапно она почувствовала себя очень старой и очень маленькой – такой же маленькой, как была в детстве, когда отец впервые показал ей звёзды через самодельный телескоп в саду под Саратовом. «Видишь, Рита? – сказал он тогда. – Каждая звезда – это солнце. А вокруг каждого солнца, может быть, кто-то смотрит на нас».

Она верила ему шестьдесят лет. Искала шестьдесят лет. Строила карьеру, чтобы иметь доступ к инструментам. Терпела скуку, чтобы однажды найти не-скуку. Ждала.

И вот – это.

Только это не было приветствием. Это не было сигналом в привычном смысле. Это было… что-то другое. Что-то, чего она пока не понимала.

Маргарита встала и начала ходить по комнате. Привычка, оставшаяся с молодости – думать в движении. Коллеги смеялись: «Сельцер, ты протрёшь пол до подвала». Она не обращала внимания. Мысли шли лучше, когда ноги двигались.

Итак. Проксима охлаждается быстрее термодинамического предела. Аномалия началась ровно тогда, когда свет с места события достиг Земли. Значит, аномалия реальна и локализована на Проксиме.

Но красные карлики не нарушают термодинамику. Это базовый принцип. Энтропия замкнутой системы не уменьшается – точка. Звезда не может охлаждаться быстрее, чем позволяет скорость излучения энергии в пространство. Это как сказать, что вода течёт вверх, или время идёт назад, или…

Она остановилась.

Или кто-то забирает энергию.

Мысль была абсурдной. Маргарита знала это. Она провела в науке достаточно, чтобы понимать: простые объяснения всегда предпочтительнее сложных. Бритва Оккама и всё такое. Если данные противоречат законам физики, значит, что-то не так с данными, а не с законами.

Но она проверила данные. Дважды. Трижды. Данные были в порядке.

Она вернулась к терминалу и открыла новое окно. Расчёты заняли несколько минут – она писала формулы от руки, на листке бумаги, как делала всю жизнь, потому что так думалось лучше. Мощность излучения Проксимы, наблюдаемый дефицит, временной масштаб.

Результат выглядел как ошибка. Она пересчитала. Потом ещё раз.

Проксима Центавра теряла энергию, эквивалентную примерно 10^18 ватт. Это было ничтожно по звёздным меркам – Проксима излучала в тысячи раз больше. Но это было гигантской величиной по любым другим меркам. Энергопотребление всей человеческой цивилизации составляло около 10^13 ватт. Разница в пять порядков.

Кто-то – или что-то – забирал у Проксимы в сто тысяч раз больше энергии, чем потребляло всё человечество.

Маргарита почувствовала боль – резкую, острую, где-то в левом подреберье. Она машинально потёрла бок. Боль не прошла, но притупилась, спряталась глубже. Наверное, слишком много кофе на пустой желудок. Или возраст. В шестьдесят семь всё болит, и не всегда понятно почему.

Она проигнорировала боль. Сейчас были дела поважнее.

Итак. Гипотеза. Безумная, абсурдная, невозможная гипотеза. Но единственная, которая объясняла данные.

У Проксимы Центавра кто-то есть. И этот кто-то использует звезду как источник энергии в масштабах, превышающих всё, что человечество когда-либо могло вообразить.

Нет. Не источник энергии. Она перечитала свои записи. Звезда не теряла массу – по крайней мере, не в детектируемых количествах. Спектр не менялся. Химический состав фотосферы оставался стабильным. Если бы кто-то извлекал материю из Проксимы, это было бы видно.

Значит, не энергия. Что-то другое.

Маргарита снова встала и подошла к окну. Ночь была на исходе – на востоке, за горами, небо начинало сереть. Скоро рассвет. Она не спала всю ночь, но усталости не чувствовала. Только странное возбуждение – как в молодости, когда каждая задача казалась началом великого открытия.

Она думала.

Если извлекают не энергию, то что? Что ещё есть у звезды, кроме массы и энергии?

Ответ пришёл сам – очевидный, как пощёчина.

Информация.

Она засмеялась. Смех был хриплым, неприятным – она давно разучилась смеяться по-настоящему. Информация. Конечно. Рольф Ландауэр, физик из IBM, доказал это ещё в шестидесятых: стирание одного бита информации неизбежно производит тепло. Минимум kT ln 2 – около 10^-21 джоуля при комнатной температуре. Крошечная величина, но неустранимая. Физический закон, такой же фундаментальный, как закон сохранения энергии.

Принцип Ландауэра имел следствие, которое мало кто обсуждал всерьёз: любые вычисления производят отходы. Обработка информации генерирует энтропию. Если вы хотите считать – по-настоящему много считать, в масштабах, о которых человечество только мечтало – вам нужно куда-то девать тепло.

И лучшего места, чем звезда, не существует.

Маргарита снова села за терминал. Пальцы дрожали – от возбуждения или от кофеина, она не знала. Она открыла калькулятор и начала считать.

Если кто-то использовал Проксиму как термодинамическую свалку для вычислительных отходов, сколько вычислений это позволяло производить?

Дефицит энергии: 10^18 ватт. Предел Ландауэра при температуре фотосферы Проксимы (около 3000 К): примерно 3×10^-20 джоуля на бит. Значит…

Она записала результат и долго смотрела на него.

3×10^37 операций в секунду.

Для сравнения: вся вычислительная мощность человечества – все компьютеры, серверы, телефоны, часы – составляла около 10^21 операций в секунду. Разница в шестнадцать порядков. Кто-то считал в десять квадриллионов раз больше, чем всё человечество вместе взятое.

И это была только одна звезда.

Боль в боку вернулась – сильнее, настойчивее. Маргарита поморщилась. Нужно будет сходить к врачу. После. Когда она разберётся с этим.

Если разберётся.

Она откинулась в кресле и посмотрела в потолок. Пятно от протечки казалось похожим на карту неизвестного континента. Маргарита вспомнила, как в детстве искала в облаках знакомые формы – лошадей, замки, лица. Сейчас она искала формы в данных, и находила нечто, что отказывалось быть формой.

Итак. Рабочая гипотеза. Кто-то использует Проксиму Центавра как место сброса энтропии от вычислений. Это объясняет аномальное охлаждение: звезда отдаёт тепло быстрее, чем должна, потому что в неё сливают термодинамические отходы.

Но кто? И зачем?

На первый вопрос у неё не было ответа. На второй – только догадки.

Зачем нужна такая вычислительная мощность? Что можно делать с 10^37 операций в секунду?

Моделировать климат? Предсказывать погоду на тысячу лет вперёд? Смешно. Это задачи для 10^20, максимум 10^25 операций. Даже полное моделирование человеческого мозга – если верить оценкам нейробиологов – требовало не более 10^18. А тут – на девятнадцать порядков больше.

Что можно делать с такой мощностью?

Моделировать галактику. Атом за атомом. Квант за квантом.

Или – и эта мысль была холоднее, чем ночь Атакамы – хранить информацию. Всю информацию. Каждую мысль, каждое воспоминание, каждый нейрон каждого существа, которое когда-либо думало.

Маргарита встала. Ноги подкосились, и она схватилась за край стола. Голова кружилась – то ли от усталости, то ли от мысли, которая была слишком большой для одной головы.

Нужен воздух.

Она накинула куртку – ночи в Атакаме холодные, даже летом – и вышла на балкон. Металлические перила обожгли ладони холодом. Ветер пах пылью и ничем больше – в пустыне нет запахов живого.

Небо было огромным.

Маргарита запрокинула голову и смотрела. Млечный Путь тянулся через зенит – не бледная полоска, как в городах, а широкая река света, молоко богини, пролитое на чёрный бархат. Каждая звезда горела отдельно, ясно, точно. Она знала их имена – многие, по крайней мере. Сириус, Канопус, Альфа Центавра. Там, в созвездии Центавра, невидимая невооружённым глазом, пряталась Проксима.

И рядом с ней – или вокруг неё – кто-то считал.

Она попыталась представить это. Не смогла. Человеческий мозг не предназначен для масштабов космоса. Мы выросли в саванне, среди львов и антилоп, и наша интуиция заточена под расстояния в несколько километров и времена в несколько десятилетий. Миллиарды километров, миллиарды лет – это просто слова, числа, абстракции.

Но сейчас абстракция смотрела на неё с неба.

Маргарита достала из кармана пачку сигарет. Она не курила двадцать лет – бросила после первого предупреждения врача, когда ей было сорок семь. Пачка лежала в ящике стола «на всякий случай», и случай, видимо, наступил.

Зажигалка щёлкнула. Огонёк был тёплым, живым – единственное тёплое и живое в этой пустыне, кроме неё самой. Дым обжёг горло, и она закашлялась. Отвыкла. Но продолжала курить, глядя на звёзды.

– Какая теперь разница, – сказала она вслух.

Голос звучал хрипло, чужим. Она не разговаривала с собой обычно. Но сейчас хотелось – чтобы убедиться, что она ещё здесь, что это не сон, не галлюцинация умирающего мозга.

Хотя последнее было бы проще.

Она думала о своей жизни. Шестьдесят семь лет. Три брака – все неудачные, все закончились не криками, а тишиной, которая хуже криков. Детей не было – не сложилось, а потом стало поздно. Карьера – да, карьера была. Публикации, гранты, конференции. Имя в списках авторов, которые никто не читает. Уважение коллег, которое измеряется приглашениями на банкеты, где подают невкусную еду.

И одна мечта. Одна глупая, детская, несбыточная мечта, которую она носила в себе шестьдесят лет, как беременная носит ребёнка, который никогда не родится.

Найти их. Узнать, что мы не одни.

Теперь она знала. И это было не радостно и не страшно – это было просто странно. Как узнать, что Бог существует, но ему нет до тебя дела. Как узнать, что родители, которых ты искал всю жизнь, живы, но не помнят твоего имени.

Мы не одни. Но те, кто рядом, – не рядом. Они не машут нам, не посылают сигналов, не приглашают в гости. Они просто… используют. Используют звёзды как свалки для отходов. Как человек использует реку – сбрасывает мусор и не думает о рыбах.

Маргарита докурила сигарету и затушила её о перила. Окурок упал в темноту. Она не услышала, как он приземлился.

Ей нужно было проверить. Ещё раз. Ещё сто раз. Нужно было поднять архивы других обсерваторий, связаться с коллегами в Европе и Америке, перепроверить каждую цифру, каждый коэффициент. Нужно было написать статью – осторожную, взвешенную, с тысячей оговорок. Нужно было быть учёным, а не мечтателем.

Но сейчас, в эту минуту, она позволила себе просто стоять и смотреть.

Млечный Путь выгибался над ней, как позвоночник чудовища. Сотни миллиардов звёзд. И если Проксима – не единственная… если другие красные карлики тоже охлаждаются быстрее, чем должны…

Тогда это не случайность. Не аномалия. Не ошибка.

Тогда это система.

Тогда весь Млечный Путь – не просто галактика.

Тогда он – инфраструктура.

Маргарита почувствовала, как колени слабеют. Она схватилась за перила обеими руками. Металл был холодным и твёрдым – единственное, что связывало её с реальностью.

Нет. Она тряхнула головой. Рано. Слишком рано для выводов. Один красный карлик ничего не доказывает. Это может быть ошибкой – её собственной ошибкой, или ошибкой природы, или чем-то, чего она не учла. Нужны данные по другим звёздам. Нужна статистика. Нужна наука, а не фантазии.

Но где-то глубоко внутри, в той части мозга, которая отвечала за интуицию и предчувствия, она уже знала.

Это не природа. Это сделано.

Она вернулась в операторскую. Экраны мерцали в темноте, как глаза механических животных. За окном небо начинало светлеть – рассвет подкрадывался к Атакаме, как охотник к добыче.

Маргарита села за терминал и открыла архивы спектральных наблюдений. Проксима была не единственным красным карликом в окрестностях Солнца. Были ещё Барнарда, Вольф 359, Лаланд 21185, десятки других. Все в радиусе двадцати световых лет. Все – потенциальные узлы той же системы.

Если система существовала.

Она начала анализ. Данные загружались медленно – серверы были старыми, как и всё здесь. Маргарита ждала, глядя на бегущую полоску прогресса. За окном небо становилось розовым, потом жёлтым, потом белым. Солнце вставало над пустыней, и звёзды гасли одна за другой, как свечи на ветру.

Первый результат появился через час. Звезда Барнарда – красный карлик в шести световых годах – показывала аналогичное отклонение. Охлаждение на 0,002% быстрее термодинамического предела. Аномалия началась 5,9 года назад.

Расстояние до звезды Барнарда: 5,96 световых лет.

Маргарита почувствовала, как волосы на затылке встают дыбом. Она не была суеверной. Она не верила в знаки, судьбу, божественное провидение. Но совпадение было слишком точным, чтобы быть случайным.

Второй результат: Вольф 359, красный карлик в 7,9 световых годах. Отклонение: 0,001%. Начало аномалии: 7,8 года назад.

Третий: Росс 154, 9,7 световых лет. Отклонение: 0,003%. Начало: 9,6 года назад.

Паттерн был очевиден. Аномалии начинались в разное время, но всегда – ровно тогда, когда свет от начала события достигал Земли. Как будто кто-то включал свет в комнатах одну за другой, и наблюдатель видел это по мере того, как световые волны добирались до него.

Или – и эта мысль была страшнее – как будто кто-то включил свет во всех комнатах одновременно, и наблюдатель видит это постепенно, по мере того как информация приходит.

Восемь лет назад. Что-то произошло восемь лет назад. Что-то большое. Что-то, что затронуло все красные карлики в радиусе двадцати световых лет.

Нет. Не все. Только некоторые.

Маргарита подняла список красных карликов в окрестностях Солнца и сравнила с результатами анализа. Из двадцати трёх звёзд, по которым были данные, аномалию показывали только три: Проксима, Барнарда, Вольф 359. Росс 154 оказался ложным срабатыванием – при более тщательном анализе отклонение не подтвердилось.

Три звезды. Три узла. Или – если продолжать метафору – три станции одной сети.

Она откинулась в кресле и закрыла глаза. Голова болела. Бок болел. Всё тело болело – от усталости, от напряжения, от чего-то, что она не хотела называть по имени.

Это было слишком. Слишком много для одной ночи, одного открытия, одного человека. Ей нужна была помощь – коллеги, команда, институт. Ей нужно было рассказать кому-то, разделить груз, убедиться, что она не сошла с ума.

Но сначала ей нужно было понять.

Она открыла глаза и снова посмотрела на данные. Три звезды. Проксима, Барнарда, Вольф 359. Что между ними общего, кроме типа и расстояния?

Она запустила поиск по параметрам. Возраст: похожий, от четырёх до восьми миллиардов лет. Масса: типичная для красных карликов, от 0,1 до 0,4 солнечной. Вращение: медленное. Активность: низкая.

Ничего необычного. Обычные звёзды. Скучные, стабильные, предсказуемые – как и должны быть красные карлики.

Кроме одного.

Маргарита замерла. На экране, в столбце «особые отметки», стояло слово, которое заставило её сердце пропустить удар.

«Планеты».

У Проксимы была планета. Проксима b – каменистый мир в зоне обитаемости, открытый в 2016 году. У Барнарда тоже была планета – суперземля, обнаруженная в 2018-м. Вольф 359 – три планеты, подтверждённые в 2019-м.

Все три звезды с аномалиями имели планетные системы. Все три – планеты в зоне обитаемости или рядом с ней.

Совпадение? Маргарита не верила в совпадения. Не такие.

Она подняла список остальных красных карликов и проверила: у большинства из них планеты либо не были обнаружены, либо находились слишком далеко от звезды. Корреляция была почти идеальной: аномалии – только там, где есть потенциально обитаемые миры.

Это не было случайностью. Это было выбором.

Кто-то – или что-то – выбирал звёзды с планетами. Выбирал и использовал. Для чего – она пока не знала. Но узор был налицо, и узор означал разум.

Маргарита встала и снова вышла на балкон. Солнце уже поднялось над горизонтом, заливая пустыню светом. Антенны ALMA блестели, как металлические цветы. Небо было безоблачным, бесконечно синим – таким синим, каким бывает только в местах, где почти нет воздуха.

Она смотрела на небо и думала о том, чего не видела. О трёх звёздах, которые кто-то превратил в часть машины. О вычислениях, масштаб которых превосходил воображение. О сети, которая, возможно, охватывала всю галактику – или несколько галактик, или всю Вселенную.

И о планетах рядом с этими звёздами. О мирах, которые могли быть обитаемы. О существах, которые, возможно, смотрели на свои небеса и задавали те же вопросы, что и она.

Или – и эта мысль была самой страшной – о существах, которые когда-то смотрели и спрашивали, а теперь уже нет.

Потому что стали частью машины.

Маргарита закрыла глаза. Ветер с гор касался лица – сухой, холодный, пахнущий камнем и временем. Она стояла на краю открытия, которое могло изменить всё. И понимала, что уже не сможет остановиться.

Нужно было связаться с кем-то. С кем-то, кто мог бы проверить её данные, подтвердить или опровергнуть. С кем-то, кто знал о нейтринной физике – потому что, если она права, нейтринный спектр должен был тоже показывать аномалии. Нейтрино – идеальный носитель информации: они почти не взаимодействуют с материей, проходят сквозь звёзды, как свет сквозь стекло.