- -
- 100%
- +
Илл. 5 г. Следующее изменение масштаба. Теперь орбиты всех планет заключены в рамке на одном конце высокой эллиптической кометной орбиты.
Илл. 6. Облако Оорта
Схематическое изображение обширного сферического облака, состоящего примерно из триллиона комет, слабо связанных между собой притяжением Солнца (в центре). Облако было названо в честь голландского астронома Яна Оорта, который выдвинул гипотезу о существовании облака в 1950 г.
Здесь мы видим изображенное художником облако Оорта целиком. Масштаб – 100 000 а. е., у облака видна внешняя граница. Все планеты и известные нам кометы затмил огненный солнечный шар. И вот этот масштаб наконец дает возможность показать некоторые из соседних звезд. Итак, наш дом – крохотная и незначительная частица огромной совокупности миров, многие из которых намного меньше нашего, но есть и значительно превышающие его размерами. В общем и целом таких миров в солнечном семействе насчитывается, как я уже говорил, порядка триллиона, то есть 10¹² – единицы с двенадцатью нулями, и один из этого триллиона миров – наша Земля. И наша звезда, разумеется, тоже лишь одна из огромного множества.
На следующем рисунке Томас Райт перескакивает через пару ступеней в градации, и мы видим сразу несколько систем с розетками кометных орбит. Он определенно понимал, что небо заполнено звездными системами, более или менее схожими с нашей, и в своей книге 1750 г. выразил это понимание так же наглядно, как и на рисунке, которым, кстати, впервые заявил, что видимые нами в ночном небе звезды – это часть звездного скопления, сейчас известного как галактика Млечный Путь, обладающего некой формой и неким центром.
Наша галактика состоит из огромного числа звезд. Оно не так велико, как число кометных ядер в окрестностях Солнца, однако и скромным его не назовешь. Это около 400 млрд звезд, одна из которых – Солнце.
Илл. 7. Райт. Другие системы
Райт вообразил нашу Солнечную систему одной из бесчисленного множества аналогичных систем Млечного Пути, каждая из которых, возможно, состоит из звезды, окруженной собственной свитой планет и комет.
Илл. 8. Звездное скопление Плеяды
В ярком свете звезд скопления видны разреженные остатки межзвездного облака, из которого они сформировались. Размер скопления, различимого невооруженным глазом в созвездии Телец, – около 15 световых лет в поперечнике.
Перед нами Плеяды – скопление молодых звезд, родившихся совсем недавно и потому еще не сбросивших пелену межзвездного газа и пыли.
А это одна из многочисленных туманностей – огромных газо-пылевых облаков. На переднем плане – не оставляющая у зрителя сомнений в сути снимка россыпь звезд, а за ней – пылающее красным облако межзвездного водорода. Темнота – это не отсутствие звезд, это заслоняющая звезды темная материя. Именно там, в плотной концентрации темного межзвездного вещества и зарождаются новые звезды и, как теперь выясняется, новые планетные системы.
Илл. 9. Туманность Ориона
Огромное облако светящегося межзвездного газа и светонепроницаемой пыли, в котором рождаются десятки новых звезд. Туманность удалена от нас на 1500 световых лет, ее размер – около 40 световых лет в поперечнике. Если посмотреть на созвездие Орион зимней ночью, эта звездная колыбель будет видна как расплывчатая центральная «звезда» на его мече.
Илл. 10. Туманность Эскимос
10 000 лет назад это газо-пылевое гало было частью центральной звезды. Стареющая звезда чередой вспышек вытеснила свои внешние слои в космос, формируя так называемую планетарную туманность. Аналогичная участь уготована со временем всем обычным звездам вроде Солнца.
Это фотография гибнущей звезды. В ходе своей эволюции, выбрасывая внешние слои вещества в межзвездное пространство, она окутала себя чем-то вроде кокона из расширяющегося газа, в основном водорода. Со звездами такое случается время от времени, возможно периодически, и это чревато серьезными проблемами для всех окружающих эту звезду планет. Для звезды, ненамного превышающей массой Солнце, такая перспектива вполне в порядке вещей.
А вот еще более опасное и драматичное событие. Перед нами туманность Вуаль. Это остаток взорвавшейся сверхновой звезды, уничтожившей своим взрывом любую жизнь на всех обращавшихся вокруг нее планетах. Даже у обычных звезд вроде Солнца в недавней истории найдутся события, сулящие крупные неприятности обитателям ближайших планет.
Где-то через пять-шесть-семь миллиардов лет Солнце, превратившись в красный гигант, поглотит орбиты Меркурия, Венеры и, возможно, Земли. Земля очутится внутри Солнца, и нынешние наши проблемы покажутся пустяками. С другой стороны, поскольку до этого события еще около 5 млрд лет, можно пока не волноваться, однако это нужно иметь в виду. Здесь есть о чем задуматься теологам.
Илл. 11. Туманность Вуаль
Эти светящиеся волокна – часть расширяющихся остатков сверхновой, звезды, взорвавшейся около 5000 лет назад в созвездии Лебедь.
Илл. 12. Звездное облако Стрельца
Относительно густо заполненный старыми звездами участок в направлении к центру галактики Млечный Путь.
Количество звезд огромно. Особенно в центре Галактики по направлению к созвездию Стрелец – там небо рябит от «солнц», пары миллиардов звезд, в общей сложности составляющих галактику Млечный Путь. Насколько мы можем судить, обычная звезда мало чем отличается от нашего Солнца. Точнее, наше Солнце – довольно типичная звезда галактики Млечный Путь, ничем не выделяющаяся. Если отступить чуть подальше от Солнечной системы и включить его в эту картину, мы уже не определим, какое из этих «солнц» наше – вот это или, может, вон то, в правом верхнем углу.
Было бы неплохо получить фотографию Млечного Пути с подходящего расстояния, но фотоаппараты туда еще не отправлены, поэтому нам остается довольствоваться снимком галактики, похожей на нашу, точнее, ближайшей спиральной галактики, похожей на нашу, – M31 в созвездии Андромеда. И снова на переднем плане звезды Млечного Пути, сквозь которые виднеется M31 и две ее галактики-спутника.
Представьте, что это наша галактика. В центре – скопление звезд, настолько плотное, что отдельные и не различить. Мы видим спирали темного газа и пыли, в которых в основном и происходит формирование звезд. Если бы это был Млечный Путь, где нам искать Солнце? В самом центре, где находится все самое важное или, по крайней мере, хорошо освещенное? Вовсе нет. Мы помещаемся в галактическом захолустье, на самых выселках, где ничего не происходит. Мы располагаемся на довольно непримечательном и непритязательном участке великой галактики Млечный Путь. Но, разумеется, это не единственная галактика во Вселенной. Галактик много, очень и очень много.
Илл. 13. Галактика М31 в созвездии Андромеда
Эта крупная спиральная галактика находится всего в двух миллионах световых лет от нас, а значит, это ближайшая соседка нашего Млечного Пути. Сплющенный вращающийся диск из звезд и газо-пылевых облаков насчитывает около 200 000 световых лет в поперечнике и содержит несколько сотен миллиардов звездных систем.
Илл. 14. Скопление в Геркулесе
На этом изображении представлены в основном целые галактики, такие как наш Млечный Путь, каждую из которых составляют многие миллиарды звезд. Немалая часть галактик в скоплении Геркулеса взаимодействует между собой, сталкиваясь и сливаясь. Это густое скопление от нас примерно на расстоянии 650 млн световых лет.
Насколько их много, дает некоторое представление следующее фото. Мы смотрим из плоскости Млечного Пути в направлении скопления галактик в Геркулесе и видим еще большее их число за пределами Млечного Пути. (На самом деле галактик во Вселенной больше, чем звезд в Млечном Пути.) Как и на предыдущих изображениях, на переднем плане звезды, но в основном здесь представлены галактики – развернутые ребром спиральные, эллиптические и другие. За пределами Млечного Пути насчитывается по меньшей мере тысячи миллионов, а возможно, и сотни тысяч миллионов галактик, каждая из которых состоит приблизительно из такого же количества звезд, что и наша. Так что если все это перемножить, число получится внушительное, сейчас посчитаем: десять в степени… Единица с двадцатью тремя нолями – и Солнце лишь одна из этих звезд. Очень полезный подсчет для определения нашего места во Вселенной. И вот, на мой взгляд, это огромное число миров, огромные размеры Вселенной не учитывает, даже формально, ни одна религия, особенно западная.
Я не показываю вам изображения нашего собственного крохотного мирка, как не демонстрировал их в своей книге Томас Райт. Он писал: «На ваше замечание, что я не отобразил в своей схеме Вселенной свой собственный дом и так далеко умчался в бесконечность, что потерял из вида Землю, думаю, справедливо будет дать тот же ответ, который дал Аристотель Александру, разглядывавшему карту мира и поинтересовавшегося местоположением Македонии. Философ ответил царю, что искомый географический объект слишком мал и отсутствует на карте небезосновательно. Солнечная система, – продолжает Райт, – в сравнении даже с крохотной частью видимого мироздания занимает настолько незначительную часть известной Вселенной, что я не нахожу возможным указывать местоположение Земли на самом общем плане необъятного космоса».
Этот ракурс уточняет наше представление о своем месте в мире. Но разочаровываться, думаю, не стоит. Такова действительность, такова Вселенная, в которой мы живем.
Для многих религий характерны попытки создавать гигантские статуи богов – полагаю, чтобы человек чувствовал себя рядом с ними мизерным. Но если смысл действительно в этом, то пусть оставят свои жалкие поделки себе: чтобы осознать свою ничтожность, нам достаточно просто взглянуть на небо. Именно после этого многие приходят к выводу о неизбежности религиозного восприятия. Как утверждал поэт Эдуард Юнг в XVIII в., «неверующий астроном – безумец», из чего следует, что нам всем необходимо заявить о своей вере, иначе нас объявят безумными. Вот только о вере во что?
Мы познакомились с некоторыми сторонами огромной, сложной и прекрасной Вселенной. Никаких конкретных богословских выводов из проделанного нами упражнения не предполагается. Более того, постигая движущие силы Вселенной, эволюцию звезд, мы понимаем, что миры рождаются и умирают, у них есть срок жизни, как и у человека, а значит, если космос насыщен жизнью, то страданий и смерти в нем тоже предостаточно. Мы уже говорили, в частности, о звездах на последней стадии эволюции. Говорили о взрывах сверхновых. Бывают взрывы гораздо более масштабные. Бывают взрывы в ядрах галактик, так называемых квазарах. Бывают другие взрывы, возможно мелких квазаров. Собственно, и сам Млечный Путь пережил череду взрывов в области ядра – примерно в 30 000 световых лет от нас. И если, как я буду рассуждать ниже, жизнь и, возможно, даже разум в космосе не редкость, то массовое уничтожение, гибель целых планет тоже случается во Вселенной систематически и достаточно часто.
Этот взгляд определенно отличается от традиционных западных представлений о божестве, старательно заботящемся о благе разумных тварей. Современная астрономия предлагает совершенно иной вывод. На ум приходят строки из Теннисона: «Я находил Его в сиянье звезд, я зрил Его в Его полях цветущих». Пока все стандартно. «Не отыскал лишь на людских путях, – продолжает Теннисон. – Ну почему вокруг все таково, как будто этот мир был создан меньшим богом, не сумевшим скроить его таким, каким хотел?»[6]
Лично для меня первая строка: «Я находил Его в сиянье звезд» – не так однозначна. Все зависит от того, кто такой Он. Однако небеса явно дают нам понять, что конечность не только жизни, но и целых миров, целых галактик, по сути, несколько противоречит общепринятым западным (но не восточным) религиозным представлениям. И из этого следует еще более общий вывод. Идея бессмертного Творца. Бессмертный Творец, как отмечает Энн Друян, по определению жесток, поскольку Он, сам никогда не испытывавший страха смерти, создает бесчисленных тварей, которые этот страх испытывают. Почему Он так поступает? Если Он всеведущ, мог бы проявить милосердие и создать бессмертных, которым не грозит гибель. А он создает Вселенную, которая, по крайней мере частично, а может, и целиком, погибает. Во многих мифах боги больше всего тревожатся, как бы человек не открыл секрет бессмертия или, чего доброго, как в легенде о Вавилонском столпотворении, не попытался покорить небеса. В западной религии четко прослеживается императив, что человек должен оставаться ничтожным и смертным. Почему? Это как если бы богатые обрекали бедняков на бедность и требовали любить себя за это. Даже самый поверхностный взгляд на тот космос, каким он предстает на показанных мной изображениях, рождает и другие вопросы к традиционным религиям.
Приведу цитату из «Века разума» Томаса Пейна – англичанина, сыгравшего важную роль как во Французской революции, так и в американской Войне за независимость. «Откуда тогда, – спрашивает Пейн, – могло появиться такое однобокое и странное мнение, по которому всемогущий, обладающий миллионами миров, равно зависящих от его покровительства, должен оставить заботу о всех остальных и явиться умереть на нашей планете якобы из-за того, что мужчина и женщина съели яблоко? С другой стороны, следует ли нам предположить, что каждый из миров в бесконечном пространстве имел своих Еву, яблоко, змия и искупителя?»[7]
Пейн утверждает тем самым, что наша теология помещает в центр мироздания Землю и охватывает лишь крохотный участок космического пространства и, если отступить на шаг назад и посмотреть на космос шире, участок этот кажется весьма незначительным. И на мой взгляд, общая проблема большинства западных религий заключается в том, что и изображенный ими бог слишком незначителен. Это бог маленького мирка, а не бог галактики и уж тем более Вселенной.
Предвижу возражения: «Это потому что в эпоху создания первых иудейских, христианских, исламских священных писаний таких терминов просто не знали». Но проблема явно не в этом: богатый метафорический язык писаний вполне позволяет иносказательно изобразить и галактику, и Вселенную, но там ничего подобного нет. Там выведен бог одного крошечного мирка – проблема, которой теологи, с моей точки зрения, не уделяют достаточного внимания.
Я не предлагаю нам упиваться собственной ограниченностью. Но важно осознавать, сколького мы не знаем. Наше незнание огромно, наши знания ничтожны. Однако то, что нам все-таки удается осознать, открывает перед нами ошеломляющий космос, совсем не тот, что представал перед нашими набожными предками.
Свидетельствуют ли наши попытки постичь Вселенную об отсутствии смирения? Я лично считаю смирение единственным оправданным чувством в противостоянии со Вселенной, но это смирение не должно мешать нам познавать природу того, что так нас восхищает. И если мы ее познаем, любовь будет подпитываться истиной, а не строиться на невежестве или самообмане. Если Создатель существует, предпочтет ли Он – Она? Оно? – невежественного чурбана, поклоняющегося без всякого понимания? Или Ему приятнее, чтобы его приверженцы восхищались истинной Вселенной во всей ее сложности? Я бы сказал, что наука – по крайней мере отчасти – это осведомленное поклонение. Я глубоко убежден: если более или менее каноничный бог существует, то именно он наделил нас разумом и любознательностью. И было бы неблагодарностью с нашей стороны, отвергнув эти дары, подавлять свою страсть к исследованию Вселенной и самих себя. С другой стороны, если такого каноничного бога нет, то наш разум и любознательность – орудия, необходимые для выживания в крайне опасное время. И в том и в другом случае знание считается уделом науки, а должно бы считаться уделом и религии, и для человеческого рода это жизненно важно.
Лекция вторая
Мы проиграем в храбрости Копернику
Все мы вырастаем с ощущением некой личной связи со Вселенной. А еще у нас имеется естественная тяга проецировать собственное знание, особенно знание о себе самих, свои собственные ощущения, на окружающих. Это давно уже банальность и для психологии, и для психиатрии. То же самое происходит у нас и с восприятием окружающего мира. Антропологи и историки религии иногда называют это явление анимизмом и приписывают так называемым первобытным племенам (которые пока не дошли до оружия массового уничтожения). Предполагается, что у каждого дерева и ручья имеется свой дух в качестве движущего начала, или, как выразился первый ученый Фалес в одном из немногих дошедших до нас фрагментов сочинений, «все полно богов». Это естественное представление. Однако оно характерно не только для анимистов, которых на планете сейчас насчитывается не один миллион. К этому склонны в том числе и физики – кроме, пожалуй, случаев, когда природа сама противится такой точки зрения. Самое обычное дело, скажем, в молекулярно-кинетической теории воображать каждую из мельчайших молекул воздуха, сталкивающихся перед нашим носом, в виде, допустим, бильярдного шара. Строго говоря, это не совсем проекция, поскольку физики не приписывают затем молекуле свойства бильярдного шара, но тем не менее они тоже берут некое знакомое обыденное явление и проецируют на другую область. Молекулы или астероиды у физиков нередко именуются «ребятами». Молекулу или астероид гораздо проще представить, если уподобить чему-то привычному и знакомому. Я думаю, теперь видно, насколько мы до сих пор привержены этому древнему образу мыслей.
Однако бесконечно проецировать не получится, потому что рано или поздно упрешься в стенку. Например, в теории относительности или квантовой механике мы вступаем в область, совершенно чуждую нашему повседневному опыту, и законы природы вдруг оказываются на удивление непривычными. Наш повседневный опыт никак не предполагает, что в процессе моего перемещения в пространстве мои наручные часы слегка замедлят ход, мое тело сократится в длину по оси движения и увеличится моя масса. Тогда как для специальной теории относительности это непременное следствие, а со здравым смыслом оно не согласуется просто потому, что мы не привыкли путешествовать с околосветовыми скоростями. Когда-нибудь, может быть, у нас эта привычка появится, и тогда Лоренцевы преобразования[8] окажутся естественными, интуитивными. Но пока этого не случилось.
Существование космического предела скорости – скорости света, быстрее которой не может двигаться ни одно физическое тело, тоже кажется контринтуитивным, хотя его вполне можно доказать, как это сделал Эйнштейн, с помощью поразительно простого и незамысловатого анализа того, что мы подразумеваем под пространством, временем, синхронностью и так далее.
Или, скажем, если я сообщу, что моя рука может находиться вот в таком положении или вот в таком, но законы природы не позволяют ей занимать промежуточное, вы, исходя из жизненного опыта, скорее всего, сочтете это абсурдом. Однако на субатомном уровне происходит квантование и энергии, и положения в пространстве, и движения. Нам это кажется контринтуитивным, поскольку в обыденной жизни мы не проникаем на микроскопический уровень, где правят квантовые эффекты.
Таким образом, история науки, особенно физики, – это отчасти борьба между естественной тягой проецировать повседневный опыт на всю Вселенную и сопротивлением этой человеческой тяге со стороны Вселенной.
Кроме этой тяги, у человека имеется еще одна склонность – к психологическим или социальным проекциям на окружающий мир. В данном случае человек проецирует идею привилегированности. С тех пор как появилась цивилизация, в обществе существуют привилегированные классы. Одни сословия угнетают другие и стараются сохранить существующую иерархию власти. Дети привилегированного сословия растут с убеждением, что унаследуют это привилегированное положение, не прилагая для этого никаких специальных усилий. При рождении все мы считаем себя вселенной и не проводим границ между собой и окружающими. У маленьких детей это ощущение очень устойчиво. По мере взросления мы обнаруживаем, что существуют и другие относительно независимые люди и мы лишь одни из многих. И все же, по крайней мере в ряде социальных ситуаций, мы ставим себя во главу угла. Разумеется, прочие социальные группы эту точку зрения не разделяют. Однако учеными, особенно в древности, как правило, становились именно обладатели статуса и привилегий, поэтому они естественным образом проецировали свое отношение на всю Вселенную.
Так, например, Аристотель убедительно – не сразу и опровергнешь – доказывал, что движутся небеса, а не Земля, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна, планеты, звезды восходят и заходят, совершая ежедневный оборот вокруг Земли. В остальном, помимо этого вращения, небеса считались незыблемыми. На Земле же, хоть и неподвижной, сосредоточивались все Вселенские метаморфозы.
Там, наверху, находилась совершенная, неизменная материя, особый род небесной материи. Здесь, внизу, существовало четыре вещества, четыре воображаемые стихии – земля, вода, огонь и воздух, и к ним добавлялась пятая, из которой состояли небеса. Так возникло слово «квинтэссенция» – «пятое вещество». Этот лингвистический артефакт, отражающий былое мировоззрение, по-прежнему присутствует в Большом Оксфордском словаре. Но там и не такое найдется.
И вот в XV в. Николай Коперник выступил с иной точкой зрения. Он заявил, что вращается Земля, а звезды, по сути, неподвижны. Кроме того он предположил, что очевидное движение планет на фоне более далеких звезд объясняется вращением планет и Земли не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца. То есть Землю развенчали. Помните еще один лингвистический артефакт – «Земля» как обозначение всего мира? И это представление восходит к докоперниковским временам, равно как и вполне естественно звучащие для нас выражения «солнце восходит» и «солнце заходит».
Коперник, кстати, считал свою идею настолько опасной, что не публиковал ее, пока не очутился на смертном одре, и даже тогда сочинение было издано с возмутительным предисловием Озиандера, опасавшегося обнародовать нечто настолько крамольное и радикальное. Озиандер писал: «На самом деле Коперник подобных убеждений не имеет. Это всего лишь вычислительный прием. И да не усмотрит здесь никто противоречия доктрине». Это был важный момент.
Взгляды Аристотеля средневековая церковь принимала целиком и полностью – немалую роль здесь сыграл Фома Аквинский, – поэтому во времена Коперника всерьез отрицать геоцентричность Вселенной означало наносить религиозное оскорбление. Понятно почему: если Коперник прав, то Земля будет разжалована из единственных и всеобъемлющих, станет одной из многих, рядовой.
А следом возникает еще более тревожное предположение: звезды – это далекие «солнца», вокруг них тоже обращаются планеты. И, в конце концов, все мы сами видим тысячи звезд невооруженным глазом. Земля внезапно теряет статус центра не только Солнечной системы, но и какой бы то ни было системы в принципе. Да, был период, когда мы претендовали на центральное положение в Млечном Пути. Если уж мы не являемся центром своей Солнечной системы, то, может, хотя бы сама система выступает центром галактики? Решительное опровержение мы получили только в 1920-х гг. – это чтобы понятно было, сколько времени понадобилось галактической астрономии на усвоение идей Коперника.
Можно было еще тешить себя надеждой, что хотя бы наша галактика центральна по отношению ко всем остальным галактикам – всем этим миллиардам остальных галактик. Но, согласно современным представлениям, центра у Вселенной не существует в принципе, по крайней мере в обычном трехмерном пространстве, поэтому центрального положения мы не занимаем нигде.
Так что тех, кто желал отвести нам некую центральную космическую роль, – хотя бы нашей планете, или хотя бы Солнечной системе, или хотя бы нашей галактике – раз за разом постигало разочарование. Вселенная не отвечает нашим честолюбивым ожиданиям. Последние пять веков мы только и слышим скрежет каблуков, которыми упираются до последнего те, кто не желает признавать обнаруженную учеными периферийность нашего положения. Католическая церковь угрожала Галилею пытками, если он и дальше будет упорствовать в своей ереси и утверждать, будто вращается Земля, а не Солнце и остальные небесные тела. Вопрос был нешуточный.