Карл Саган
Наука в поисках Бога

На обложке СНИМОК КОМЕТЫ NEAT, сделанный обсерваторией в префектуре Гумма, Япония. Каждый сине-зелено-красный росчерк – это спектральный след звезды.

Переводчик Мария Десятова

Научный редактор Владимир Сурдин

Редактор Антон Никольский

Руководитель проекта А. Тарасова

Дизайн обложки Ю. Буга

Компьютерная верстка М. Поташкин

Корректоры О. Сметанникова, М. Миловидова

© Democritus Properties, LLC, 2006

All right reserved including the rights of reproduction in whole or in part in any form.

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2018

Все права защищены. Произведение предназначено исключительно для частного использования. Никакая часть электронного экземпляра данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для публичного или коллективного использования без письменного разрешения владельца авторских прав. За нарушение авторских прав законодательством предусмотрена выплата компенсации правообладателя в размере до 5 млн. рублей (ст. 49 ЗОАП), а также уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 6 лет (ст. 146 УК РФ).

* * *

Ультраглубокое поле Хаббла (Hubble Ultra-Deep Field)

В 2004 г. космический телескоп «Хаббл» в течение 11 дней снимал небольшой участок звездного неба (по размерам равный одной десятой полной Луны), в результате чего было получено это изображение приблизительно 10 000 галактик. Свет от самых дальних из них шел до объектива «Хаббла» почти 13 млрд лет. Каждая галактика содержит множество миллиардов звезд, а каждая звезда может оказаться центром звездной системы из десятка планет.

Наука приоткрывает занавес над крошечным кусочком ночного неба и обнаруживает там 10 000 галактик. Сколько же историй, сколько способов существования во Вселенной скрыто на этом клочке пустого, как нам раньше казалось, неба?

От редактора

Карл Саган был ученым, но некоторыми своими качествами напоминал мне ветхозаветных пророков. Упираясь в стену – стену наукообразной абракадабры, мистифицирующей науку и скрывающей от нас ее сокровища, или стену вокруг наших душ, не позволяющую с открытым сердцем принимать научные откровения, – упираясь в какую-нибудь из этих древних бесконечно высоких стен, он, словно библейский Иисус Навин, бросал все свои силы на то, чтобы разрушить их.

Ребенком в Бруклине он читал на иврите молитву «Шма» из «Второзакония» на храмовых службах: «И люби Господа Бога твоего всем сердцем твоим, и всей душою твоей, и всем существом твоим». Он знал ее наизусть, и, возможно, именно она побудила его задуматься: «Что такое любовь без понимания? Есть ли у нас, людей, большее могущество, чем способность ставить перед собой вопросы и познавать?»

Чем больше Карл узнавал о природе, о безграничности Вселенной и невероятных временных масштабах космической эволюции, тем больше это его воодушевляло.

Еще одна ветхозаветная черта: он не мог жить раздвоенной жизнью, используя в лаборатории одно мировоззрение, а другое, противоположное, оставляя для празднования субботы. К идее Бога он относился предельно серьезно, и ей пришлось пройти строгие испытания.

Почему, думал он, описанный в Библии вечный и всеведущий Создатель с уверенностью обосновывает столько фундаментальных заблуждений по поводу Творения? Почему Бог Священного Писания знает об окружающем мире гораздо меньше, чем мы, новоселы, которые только начали изучать Вселенную? Он не мог заставить себя закрыть глаза на библейский образ плоской Земли 6000 лет от роду и особенно плачевным находил представление о том, что человека создали отдельно от всех остальных живых существ. Наше родство со всеми прочими формами жизни подкрепляется бесчисленным множеством четких и убедительных доказательств. Для Карла теория Дарвина, согласно которой жизнь развивалась путем естественного отбора в течение долгих геологических эпох, была не просто более научной, нежели Книга Бытия, она дарила и более глубокие, более полноценные духовные переживания.

Карл полагал, что раз мы так мало знаем о природе, то о Боге мы знаем и того меньше. Мы только-только начинаем осознавать величие космоса и сложных законов, управляющих эволюцией триллионов (а может, и бесконечного числа) миров. В свете этих новых представлений Бог, сотворивший наш мир, выглядит безнадежно мелким и устаревшим, склонным к чисто человеческим заблуждениям и тщеславию.

Карл утверждал это не на пустом месте. Он изучал мировые религии, как ныне существующие, так и отжившие, с той же жаждой знаний, которую проявлял в научной области. Его завораживала их поэтичность и богатая история. Дискутируя с представителями духовенства, он, случалось, умудрялся превзойти их в цитировании священных текстов. Иногда из этих дискуссий рождалась долгая дружба и совместная деятельность в области защиты жизни на Земле.

Однако он никак не мог понять, зачем отделять науку, которая представляет собой всего лишь способ поиска истины, от того, что мы считаем священным, то есть от истин, внушающих любовь и благоговение.

Он спорил не с Богом, а с теми, кто считает, будто познание священного уже завершено. Присущая науке неизменная революционная убежденность в том, что поиски истины не заканчиваются никогда, казалась ему единственно приемлемым в своей скромности подходом, достойным познаваемой Вселенной. Научная методология с ее постоянной работой над ошибками, позволяющей нам сохранять честность вопреки хронической склонности проецировать, заблуждаться, обманывать себя и других, представлялась Карлу верхом духовной дисциплины. Если вы ищете священное знание, а не просто утоляете свои страхи, у вас вырабатывается скептический подход.

Идею применения научного метода к глубоко философским вопросам часто порицают как сциентистскую. Это порицание исходит от тех, кто считает, что религиозную веру следует оградить от посягательств научной критики, что вера (убежденность без доказательств) – это достаточный способ познания. Карл понимал их чувства, но сам утверждал вслед за Бертраном Расселом, что «необходимо не только желание верить, но и желание познать, то есть совершенно противоположное»[1]. И во всем, даже принимая собственную печальную участь, – он угас от воспаления легких 20 декабря 1996 г., перенеся до этого три пересадки костного мозга, – Карл не хотел просто верить, он хотел знать.

Стена, разделившая религию и науку, была воздвигнута всего каких-нибудь пять столетий назад. До этого они были едины. И только когда ряд верующих, пожелавших «проникнуть в замыслы Господа», осознал, что для этого нет более могущественного средства, чем наука, понадобилось возвести стену. Эти люди – к их числу принадлежали Галилей, Кеплер, Ньютон, а много позже и Дарвин – начали формулировать и совершенствовать научный метод. Наука взмыла к звездам, а традиционной религии, которая предпочла отрицать новые откровения, оставалось только огородиться стеной.

Наука открыла нам путь во Вселенную. И тем не менее наши представления об окружающем мире остаются по-детски узкими и незрелыми. Мы страдаем духовно-культурным параличом, мы не способны взглянуть в лицо бесконечности, смириться со своим периферийным положением и найти свое подлинное место в структуре природы. Мы обращаемся со своей планетой так, словно нам есть куда податься. Само занятие наукой – это уже проблеск здравомыслия. Однако нам недостаточно принимать эти представления умом, пока мы цепляемся за духовную идеологию, которая не только оторвана от природы, но и во многом презирает все природное и естественное. Карл считал, что мы можем сохранить искусно сплетенную ткань жизни, лишь пропуская научные открытия через сердце.

И он это делал. «Каждый из нас драгоценен в масштабах Космоса. Если человек не согласен с вами, пусть он живет. Среди ста миллиардов галактик вы не найдете другого такого», – писал он в своей книге «Космос»[2]. Он годами лоббировал в НАСА идею развернуть «Вояджер-2» к Земле и сделать снимок нашей планеты, когда он будет пролетать недалеко от Нептуна. Чтобы потом мы, разглядывая это изображение, увидели наш дом таким, каков на самом деле, – крохотной «голубой точкой» в бескрайнем космическом просторе. Он мечтал достичь духовного понимания нашего истинного положения в мире. Словно древний пророк, он хотел вывести нас из плена, чтобы мы по собственному почину взялись оберегать свой дом.

Карл хотел, чтобы мы считали себя не неудачным слепком разочаровавшегося Создателя, а звездной материей, сотворенной из атомов, выкованных в огненных горнилах далеких звезд. Для него мы представляли собой «звездное вещество, размышляющее о звездах; упорядоченные системы из десяти миллиардов миллиардов атомов, изучающие эволюцию атомов, прослеживающие долгий путь, который, по крайней мере здесь, привел к появлению сознания». Для него наука была отчасти «осведомленным поклонением». Ни один этап на пути к просвещению нельзя объявить священным, только сам поиск.

Такое мировоззрение в том числе и заставляло его вступать в конфронтацию с коллегами, круша стены, заслоняющие от большинства из нас научные взгляды и ценности. Другой его страх заключался в том, что мы не сумеем сохранить даже тот ограниченный уровень демократии, которого достигли. Наше общество опирается на науку и высокие технологии, но лишь незначительное меньшинство обладает хотя бы поверхностным представлением об их устройстве и функционировании. Как мы можем выступать ответственными гражданами демократического общества и принимать грамотные решения в свете неизбежных препятствий, создаваемых этими новообретенными силами?

Мечта о критически мыслящем обществе, воспринявшем науку как образ мышления, побуждала Карла выступать там, где ученых встретишь не часто, – в детских садах, на церемониях принятия гражданства, в колледже для темнокожих на сегрегированном Юге в 1962 г., на мирных демонстрациях гражданского неповиновения, на передаче «Сегодня вечером» (Tonight). И все это без отрыва от первопроходческой, поразительно продуктивной, новаторски смелой междисциплинарной научной работы.

Приглашение выступить на Гиффордских лекциях по естественной теологии в Университете Глазго в 1985 г. он принял с особым воодушевлением. Еще бы, ведь это ставило его в один ряд с выдающимися учеными и философами последнего столетия: Джеймсом Фрейзером, Артуром Эддингтоном, Вернером Гейзенбергом, Нильсом Бором, Альфредом Нортом Уайтхедом, Альбертом Швейцером, Ханной Арендт.

Карл рассматривал эти лекции как возможность подробно изложить свое понимание взаимоотношений религии и науки и рассказать о собственных попытках постижения природы священного. В лекциях он затронул в том числе и темы, о которых уже писал, однако в результате мы получаем исчерпывающее авторитетное мнение (хотя он на каждом шагу подчеркивает, что это всего лишь его личный взгляд) по этим бесконечно интересным вопросам.

Перед каждой Гиффордской лекцией Карла представлял кто-нибудь из выдающихся представителей университета – и с удивлением отмечал, что с каждым разом приходится подыскивать аудитории все большего размера, чтобы вместить увеличивающийся поток слушателей. Я старалась редактировать как можно бережнее, чтобы ненароком не исказить смысл сказанного Карлом, но позволила себе смелость убрать и эти вступительные реплики, и сотню с лишним вставок «Смех в зале», присутствовавших в расшифровке аудиозаписи.

Оговорю заранее, что любые недостатки этой книги – моя вина, а не Карла. Хотя даже по неотредактированной расшифровке видно, насколько свободно и гладко – почти как по-писаному – изъясняется докладчик, все же сборник лекций – это не то же самое, что книга. Тем более что Карл, лауреат Пулитцеровской премии, каждую свою публикацию прочесывал предварительно раз по двадцать – двадцать пять, выискивая ошибки и стилистические неточности.

Смех на лекциях звучал часто, но случалась и звенящая тишина, которая воцаряется, когда и лектор, и аудитория захвачены высказанной идеей. По длинным диалогам с некоторыми слушателями после лекции видно, как Карл подходил к разбору вопросов. Я присутствовала на каждом его выступлении, и даже сейчас, 20 лет спустя, помню его потрясающую способность сочетать свою принципиальную, кристально четкую позицию с уважением и чуткостью к тем, кто его взглядов не разделяет.

Американский психолог и философ Уильям Джеймс читал Гиффордские лекции в первые годы XX в. Впоследствии он издал на их основе книгу «Многообразие религиозного опыта»[3], которая переиздается и по сей день. Восхищаясь выведенным Джеймсом определением религии как «ощущения, что во Вселенной нам уютно», Карл процитировал его в заключительной главе «Голубой точки»[4] – своего представления о будущем человека в космосе. Название книги, которую вы держите в руках, – дань уважения блестящей традиции Гиффордских лекций. В эту аллюзию на книгу Джеймса я вкладывала идею, что наука открывает путь к тем уровням сознания, которые иначе оставались бы нам недоступны; что в противоположность культурной предвзятости единственное, в чем наука нам отказывает, – это в обмане. Надеюсь, это заглавие отдает должное и той широте поиска и глубине мысли, которыми отличались неразделимые для Карла жизнь и работа. Многообразие его научного опыта являло собой образец уникальности, скромности, уживчивости, чуда, любви, отваги, открытости, сочувствия и уважения к памяти.

В том же ящике, где нашлись расшифровки этих лекций, лежала папка заметок для книги, которую нам уже не довелось написать. Ее рабочее название было «Этос», мы задумывали обобщить в ней духовные перспективы, которые открывает научное знание. У нас скопилась целая картотека заметок и ссылок по теме. Среди них нашлась и выписанная Карлом цитата из Готфрида Вильгельма Лейбница (1646–1716), гения математики и философии, независимо от Ньютона разработавшего принципы дифференциального и интегрального исчисления. Лейбниц утверждал в своем знаменитом отрывке из «Начал природы и благодати»[5], что Бог должен быть стеной, отсекающей все дальнейшие вопросы:

«Почему существует нечто, а не ничто, ибо ничто более просто и более легко, чем нечто? ‹…› Такое достаточное основание существования универсума… в свою очередь не нуждалось бы в другом основании… есть необходимое существо, само в себе носящее основание своего бытия; в противном случае нет никакого другого достаточного основания, на котором можно было бы остановиться».

И прямо под напечатанной цитатой были от руки приписаны слова – послание от Карла Лейбницу и нам: «Не останавливайтесь».

Энн Друян

Итака, Нью-Йорк, 21 марта 2006 г.

От автора

В этих лекциях я бы хотел, как и предписано Гиффордским трестом, рассказать о своих взглядах на то, что, по крайней мере прежде, называлось естественной теологией, которая, насколько я понимаю, описывает мир, не прибегая к божественному откровению. Это очень обширная тема, поэтому мне неизбежно придется выбирать, какие ее грани осветить в лекциях. Подчеркну, что все, о чем я буду рассказывать, представляет собой исключительно мои личные взгляды на эту пограничную область между наукой и религией. На данную тему написано море литературы, более 10 млн страниц, или примерно 1011 бит информации. Это по самым минимальным прикидкам. И тем не менее никто не возьмется утверждать, что прочитал пусть крохотную часть этого массива или хотя бы репрезентативную выборку. Поэтому подступаться к этой теме можно лишь в надежде, что большую часть написанного читать не обязательно. Я сознаю всю ограниченность, всю узость и недостаток глубины моих собственных познаний в обеих областях, так что надеюсь на вашу снисходительность. К счастью, после каждой лекции отводилось время для ответов на вопросы аудитории, позволявшие выявить самые грубые мои ошибки, и я получал искреннее удовольствие от живого общения со слушателями.

Даже если бы в этой области были возможны какие-то однозначные исчерпывающие заявления, вы их от меня не услышите. Моя задача гораздо скромнее. Я надеюсь всего-навсего разобраться в собственном понимании этой темы, в надежде, что это послужит для остальных стимулом двинуться дальше, возможно учтя мои ошибки (хочется верить, что их будет немного, но все же они неизбежны), и тогда мы обретем новое знание.

Карл Саган

Глазго, Шотландия, 14 октября 1985 г.

Лекция первая
Природа и чудо. Прогулка в небеса

Истинно благочестивому приходится старательно лавировать между пропастью безбожия и болотом суеверия.

плутарх

Разумеется, избегать следует обеих крайностей, вот только что они собой представляют? Что есть безбожие? Не в самом ли стремлении обогнуть «пропасть безбожия» кроется предмет нашей сегодняшней беседы? Что понимать под суеверием? Чужую религию, как гласит одно расхожее выражение? Или же есть какие-то стандарты, позволяющие выявить суеверие?

Я бы сказал, что суеверие характеризуется не тем, что пытается выдать себя за область знаний, а методом поиска истины. И еще я бы предложил не усложнять: суеверие – это всего лишь вера без доказательства. А вот вопросом, что считать доказательством в этом интересном предмете, я и попытаюсь заняться и к природе доказательства и необходимости скептического мышления в богословских изысканиях еще вернусь. Слово «религия» происходит от латинского «связывать», соединять разрозненное, разорванное. Это очень интересная идея. И в плане поиска глубочайших взаимосвязей между разрозненными, казалось бы, явлениями, цели у религии и науки, на мой взгляд, совпадают или очень близки. Однако мы рассматриваем вопрос надежности истин, на которые претендуют эти две области, а также методологии.

Я не знаю лучшего способа задействовать религиозное восприятие, ощутить религиозный благоговейный трепет, чем посмотреть в небо ясной ночью. Очень сложно, как мне представляется, осознать, кто мы, не поняв, «где» мы и «когда» мы. Наверное каждому из нас, независимо от культурной принадлежности, доводилось хотя бы однажды, обратив взор к небу, испытать удивление и трепет. И в науке, и в религии эти ощущения отражены повсеместно. Томас Карлейль считал удивление почвой для поклонения божественному. «Космическое религиозное чувство – сильнейший и благороднейший мотив научного поиска», – утверждал Альберт Эйнштейн. А там, где сходятся во мнении Карлейль и Эйнштейн, есть призрачная вероятность отыскать истину.

На следующем развороте перед вами два изображения Вселенной. По вполне очевидным причинам вы обращаете внимание не на пустоту, а на какие-то объекты. Зачем мне утомлять вас демонстрацией темной пустоты из кадра в кадр? Однако на самом деле Вселенная большей частью состоит именно из пустоты – объекты скорее исключение, а пустота – правило. Темнота повсеместна, свет – редкость. Между светом и тьмой я без колебаний выберу свет (особенно в иллюстрированной книге). Однако нам нужно помнить, что Вселенная – это почти полная непроницаемая темнота, а редкие источники света, звезды, нам неподвластны: мы не способны ни контролировать их, ни создавать. И прежде чем пускаться в изыскания, стоит задуматься как о фактическом, так и о метафорическом смысле преобладании этой темноты.

Илл. 1. Туманность Орел

Звездная колыбель, удаленная от нас примерно на 6500 световых лет. Сквозь брешь в темной оболочке космической пыли мы видим скопление сияющих новорожденных звезд. В их насыщенном голубом свете, наполняющем полость в облаке размером около 20 световых лет в поперечнике, рисуются волокна и столпы из газа и пыли.

Илл. 2. Крабовидная туманность

Это остатки той же взорвавшейся звезды, сверхновой, которую наблюдали китайские астрономы и индейцы анасази в созвездии Телец в 1054 г. Они зафиксировали внезапное появление яркой новой звезды, которая затем медленно померкла и пропала из вида. Волокна – это разворачивающиеся в пространстве продукты взрыва, обогащенные образовавшимися при взрыве тяжелыми химическими элементами.

Илл. 3. Солнце и планеты

Слева направо, по порядку и с соблюдением относительных размеров: Солнце, четыре планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), четыре газовых гиганта (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и Плутон.

Этот рисунок приведен для сравнения. Художник изобразил планеты, соблюдая масштаб относительно их размеров (расстояниях между ними даны не в масштабе). Глядя на рисунок, мы видим четыре крупных небесных тела помимо Солнца, а остальное выглядит мелким мусором. Мы живем на третьей «соринке» от Солнца, крошечном железно-каменном шаре с тонким налетом органики, едва заметную долю которой составляем мы.

Следующий рисунок сделан Томасом Райтом из Дарема, который в 1750 г. выпустил выдающийся труд под вполне соответствующем названием «Оригинальная теория, или Новая гипотеза о Вселенной». Райт был, кроме прочего, архитектором и чертежником, поэтому на его рисунке Солнечная система и Вселенная за ее пределами впервые представлены в масштабе. Вот Солнце, а вот расстояние до орбиты Меркурия, соотносимое с размерами Солнца. Затем изображены Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн (другие планеты в то время еще не были открыты), а затем – восхитительная попытка – Солнечная система из тех же шести планет, собранных в точку, и розетки орбит открытых к тому времени комет. Дальше ныне известной орбиты Плутона Райт не заглядывал. А затем он изобразил на огромном отдалении ближайшую известную тогда звезду, Сириус, которую он уже не решился окружить розеткой кометных орбит. Однако сходство между нашей системой и другими звездными системами прослеживалось четко.

Илл. 4. Солнечная система и Сириус из книги Райта

На верхней полосе изображены в масштабе Солнце (слева) и орбита Меркурия (справа). На средней полосе вся Солнечная система с орбитой Сатурна (S) и несколькими эллиптическими кометными орбитами (слева) и система яркой звезды Сириус (справа). На нижней полосе слева направо обозначены орбиты Сатурна, Юпитера, Марса, Земли, Венеры, Меркурия – и Солнца.

Далее перед нами четыре современные попытки изобразить то же самое. На рис. 5а – Земля и остальные внутренние планеты на своих орбитах. Каждая из крошечных белых точек – мельчайшая частица облака небесных тел под названием астероиды. За ними проходит орбита Юпитера. На отрезке шкалы вверху представлено расстояние от Земли до Солнца, называемое астрономической единицей (а. е.). Это наш первый пример – дальше их будет еще много – высокомерного гео- и антропоцентризма, которым, похоже, заражены все попытки человека взглянуть на космос. Брать за единицу измерения Вселенной расстояние от Земли до Солнца – чисто человеческая условность. Но поскольку в астрономии это уже давно устоявшаяся единица, я буду использовать ее и в дальнейшем.

На рис. 5б предыдущая картинка втиснута в квадрат по центру. Масштаб здесь уменьшен до 10 а. е., поэтому орбиты внутренних планет, включая Землю, уже неразличимы. Однако можно разглядеть орбиты планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона.

На рис. 5в мы видим дальнейшее уменьшение масштаба, до 100 а. е., и теперь уже предыдущая картинка оказывается в маленьком квадрате, через который проходит сильно вытянутая эксцентрическая орбита кометы, и комет таких много.

Очередное уменьшение масштаба на порядок – изображение 5 г. Светлое серое кольцо – внутренняя граница облака Оорта, скопления примерно триллиона комет (кометных ядер), окружающего Солнце и простирающегося далеко в межзвездное пространство.

Илл. 5. Масштабы Солнечной системы

Илл. 5 а. Орбиты внутренних планет – Меркурия, Венеры, Земли и Марса, пояс астероидов и орбита Юпитера.

Илл. 5 б. Масштаб уменьшается в десять раз, позволяя захватить более широкие орбиты всех газовых гигантов – Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также эллиптическую орбиту Плутона.

Илл. 5 в. С очередным уменьшением масштаба кометная орбита помещается в крошечную центральную рамку, и мы видим внутреннюю границу кометного облака Оорта.

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.

Тогда же был брошен вызов еще одной аристотелевской догме. Заключалась она в том, что, кроме хрустальных сфер, на которых закреплены планеты, в небесах ничто не движется и не меняется. В 1572 г. в созвездии Кассиопеи произошел взрыв сверхновой – прежде невидимая звезда вдруг засияла так ярко, что ее стало возможно разглядеть невооруженным глазом. И ее заметил датский астроном Тихо Браге. Если небеса неизменны, откуда вдруг возникла звезда? Внезапно, то есть за неделю или меньше, из невидимки превратилась в легко различимую, чтобы потом несколько месяцев сиять в одной и той же точке и лишь затем угаснуть. Так не должно быть.

Через каких-нибудь несколько лет в 1577 г. случилось пришествие кометы, и Тихо Браге, десятилетия спустя после Коперника, организовал наблюдение за этой кометой в разных странах мира. Задача заключалась в том, чтобы разобраться: летит комета здесь, в земной атмосфере, как утверждал Аристотель, или высоко вверху среди планет. Причислять кометы к метеорологическим явлениям Аристотеля отчасти побуждало то самое убеждение в неизменности небес.

Браге исходил из того, что комету, летящую вблизи Земли, два удаленных друг от друга наблюдателя должны увидеть на разном звездном фоне. Это явление называется параллакс, и его легко можно увидеть, поочередно глядя на палец вытянутой руки сперва одним глазом, затем другим. Палец будет смещаться то в одну сторону, то в другую.

Соответственно, если комета находится очень далеко, рассуждал Браге, двум наблюдателям, смотрящим с разных точек, она явится почти в одном и том же месте небосклона. Насколько далеко она находится, можно вычислить по смещению между крайними точками – то есть по величине параллакса. И Браге определил, что она явно где-то дальше Луны, то есть среди планет, а не здесь, внизу, где вершится погода. Еще одно неприятное открытие для канонизированного Аристотелева учения.

Развитие науки наносило один удар за другим по человеческому тщеславию. В их числе, например, открытие, что Земля гораздо старше, чем предполагалось. Человеческая история насчитывает лишь несколько тысячелетий, и возраст мира многим представлялся сравнимым с возрастом человечества. Не было представления об эволюции, об огромных пластах времени. А затем, с накоплением геологических и палеонтологических данных, стало крайне затруднительно объяснять, как появились те или иные геологические формы или ископаемые останки ныне не существующих растений и животных, если возраст Земли исчисляется лишь несколькими тысячелетиями, которые отмерила ей наша проекция. Эта битва не утихла до сих пор. В Соединенных Штатах, в частности, есть так называемые креационисты, самые радикальные из которых утверждают, что Земля существует меньше 10 000 лет. Чем меньше возраст Земли, тем больше относительная роль человека в ее истории. Если Земля появилась, как нам доподлинно известно, 4,5 млрд лет назад, а человеческий вид – максимум несколько миллионов лет назад, возможно меньше, то по геологическим меркам мы присутствуем здесь лишь мгновение, меньше одной тысячной от истории Земли, а значит, во времени, как и в пространстве, нас разжаловали из главных персонажей в эпизодические.

Неменьшим разочарованием обернулось и открытие эволюции как таковой, поскольку прежде можно было надеяться, что человек отделен от остальной природы, что нам отведена особая роль, не такая, как, например, петуниям. Но труды Дарвина дали нам понять, что в эволюционном отношении мы, скорее всего, состоим в родстве со всеми остальными животными и растениями планеты. И многих людей такая идея по-прежнему оскорбляет до глубины души.

У этого оскорбления – тут я могу только предполагать – глубокие психологические корни. Отчасти, как мне представляется, оно проистекает из нежелания признать наиболее инстинктивные аспекты человеческой природы. Но я считаю, что признать их необходимо, если мы хотим выжить. Закрывать на них глаза, воображать на текущем этапе все человечество рациональными деятелями в нашу ядерную эпоху крайне опасно. Мне кажется, что неловкость, которую испытывают некоторые рядом с обезьяньей клеткой в зоопарке, – тревожный знак.

Затем, в начале XX в., был нанесен очередной оскорбительный удар – на этот раз связанный со специальной теорией относительности. Один из ключевых пунктов которой заключается в том, что не существует привилегированных систем отсчета, что мы не выделяемся ни положением, ни состоянием движения. Ни нашу скорость, ни ускорение нельзя считать абсолютом, и именно в случае отсутствия особой системы отсчета у нас появляется возможность познать Вселенную.

При этом у нас имеются все основания считать особенным свое положение во времени. Вселенная изменилась – сейчас она совсем не такая, как в первую микросекунду после Большого взрыва. Поэтому никто не утверждает, будто в нашей эпохе нет ничего особенного с точки зрения эволюции самой Вселенной, но в том, что касается положения, скорости, ускорения, мы ничем особенным не выделяемся. К этому выводу пришел молодой человек, протестовавший против привилегий в социальной сфере. Если почитать автобиографические труды Эйнштейна, думаю, не останется сомнений в том, что его протест связан с отрицанием привилегий в фундаментальной физике.

Что ж, если нам не досталось особого положения, скорости, ускорения и раз уж происхождением мы не отличаемся от других растений и животных, может, мы хотя бы разумом превосходим всех остальных обитателей Вселенной, может быть, в этом наша уникальность. Так что теперь предметом битвы – коперниканской битвы, ведущейся в несколько завуалированной форме, стал вопрос о внеземном разуме. Это ни в коем случае не означает, что такой разум обязательно существует. Вполне может быть, что озарение Коперника – принцип заурядности, назовем его так, – подтвердился во всем, кроме внеземной жизни, и мы действительно уникальны. К этому я еще вернусь, но мне кажется, что и этот спор имеет отношение к незаконченной коперниканской революции.

Существует еще одно поле боя, на котором идет атака на коперникову проницательность. Почвой для него служит один из классических доводов в пользу существования бога, то есть бога по западному канону, а именно телеологический.

Заключается данный довод в следующем: представьте, что вам, совершенно ничего не понимающему в часовых механизмах, попадаются изящно сработанные карманные часы. Вы открываете крышку, слышите мерное тиканье, видите все эти шестеренки, рычажки, полированную латунь и все прочее, явно не природного происхождения. А значит, существование такого сложного механизма, само существование часов предполагает существование часовщика. Теперь возьмем какой-нибудь организм – попроще, например бактерию. И вот мы смотрим на нее и видим гораздо более сложную механику, чем в карманных часах. У бактерии намного больше движущихся частей, ее устройство требует владения гораздо более обширным набором сведений, чем может содержать инструкция по изготовлению карманных часов. И тем не менее бактерий в мире полно. Они повсюду, их количество огромно. Разве возможно, что это существо, гораздо более сложное, чем часы, возникло случайным образом из какого-то столкновения атомов? Не будет ли вернее предположить, что у этих «часов» тоже имеется «часовщик»? Это один из примеров телеологического довода, который можно подвести под любую составляющую природы. Кроме, пожалуй, полного хаоса.

Дарвин, однако, с помощью теории естественного отбора показал, что есть и другой путь, когда грандиозный порядок выстраивается из менее упорядоченного природного мира без посредничества Часовщика с большой буквы. Это путь естественного отбора.

Согласно концепции естественного отбора, существует наследуемый генетический материал, в котором случаются спонтанные изменения. Эти изменения выражаются во внешнем виде и функциях организма, при этом сами организмы воспроизводятся в гораздо большем количестве, чем способна прокормить окружающая среда. В результате среди различных «экспериментальных образцов» природы происходит отбор по репродуктивному успеху тех организмов, которые, по чистой случайности, оказываются лучше приспособлены к тому, чтобы оставить потомство.

Так вот, один из существенных для этой концепции факторов – необходимость достаточного количества времени. Если Вселенная существует считанные тысячелетия, дарвиновская эволюция – абсурд. Времени не хватит. Если же Земле несколько тысяч миллионов лет, то срок получается огромный, и можно по крайней мере увидеть в этом процессе – что и делает вся современная биология – источник всей сложности и красоты органического мира.

Телеологический аргумент применяется и к другим областям окружающего мира. Приведу два примера. Первый – представления Исаака Ньютона о порядке внутри Солнечной системы, второй – весьма любопытный, хотя и ошибочный, на мой взгляд, подход к законам природы, выдвинутый недавно и называемый антропным принципом.

Одна из многочисленных выдающихся заслуг Ньютона заключается в том, что из нескольких простых и отнюдь не произвольных законов природы он с высокой точностью вывел траектории движения планет Солнечной системы. К методу Ньютона ученые прибегают по сей день. Именно ньютоновская физика повсеместно используется в моей области, в отправке космических кораблей к этим самым планетам, о чем, возможно, вы хотите сказать, думал Ньютон, хотя на самом деле он даже и не мечтал об этом. Однако он предвидел, по крайней мере, запуск физических тел на орбиту Земли.

Ньютон обнаружил, что у Солнечной системы имеется отчетливая плоскость орбит. Первым это предположил еще Коперник, однако Ньютон подробно показал, как она устроена. Планеты обращаются по своим орбитам вокруг Солнца, и все они движутся вблизи плоскости эклиптики, называемой также зодиакальной (поскольку она проходит через зодиакальные созвездия). Поэтому планеты, Солнце и Луна перемещаются по созвездиям зодиака. «Почему все такое упорядоченное? – спрашивал Ньютон. – Почему все планеты в одной плоскости? Почему все они обращаются вокруг Солнца в одном направлении?» Ведь нет такого, чтобы Меркурий двигался в одну сторону, а Венера в другую. Направление движения у всех планет одно. И, насколько ему было в то время известно, вращаются они тоже в одну сторону. Планеты отличались поразительным постоянством, тогда как известные во времена Ньютона кометы двигались хаотически. Их орбиты пролегали под всеми мыслимыми углами к плоскости эклиптики. Какие-то обращались вокруг Солнца в прямом направлении, какие-то в обратном, ретроградном. И с наклонением у них творился такой же беспорядок.

Ньютон полагал, что распределение кометных орбит – это природное состояние и планеты двигались бы точно так же, если бы не стороннее вмешательство. Он считал, что изначальные условия для планет задал Господь, заставив их все двигаться вокруг Солнца в одном направлении, в одной плоскости и с сопоставимым направлением вращения.

Вывод, прямо скажем, не самый убедительный. Необыкновенная прозорливость Ньютона проявилась во множестве областей, но в этом вопросе она его подвела.

В общих чертах решение этой проблемы наметили – независимо друг от друга, насколько нам известно, – Иммануил Кант и Пьер-Симон, маркиз де Лаплас.

И Ньютон, и Лаплас, и Кант жили уже после изобретения телескопа и, соответственно, открытия у Сатурна системы потрясающих колец, часть которых вы видите на этом снимке. Это плоскость, состоящая из мелких частиц. Убедительно продемонстрировать, что она действительно состоит из частиц и это не монолит, первым удалось шотландскому физику Джеймсу Клерку Максвеллу.

Вот кольца Сатурна с меньшего расстояния. Мы видим огромное число этих колец и разрыв между ними – так называемую щель Кассини.

Илл. 15. Сатурн, снятый общим планом

Газовый гигант Сатурн отбрасывает тень на свой невероятный пояс из вращающихся колец. Самый заметный разрыв между кольцами называется щелью Кассини – в честь франко-итальянского астронома XVII в. Джованни Доменико Кассини, сделавшего ряд важных открытий в Солнечной системе. Теперь его дело продолжает носящий то же имя космический аппарат – от него и получено это изображение.

Илл. 16. Крупный план колец Сатурна

На этом снимке, сделанном аппаратом «Кассини» в контровом свете, Солнце подсвечивает кольца Сатурна сзади, выявляя тонкую спиральную структуру многочисленных колец.

На крупном плане мы видим концентрические кольца. Теперь мы знаем, что таких колец многие сотни, все они лежат в одной плоскости, и еще мы знаем – а Кант и Лаплас лишь догадывались, – что они состоят из глыб и пылевых частиц. Кстати, соотношение между толщиной и шириной колец Сатурна меньше, чем у листа бумаги.

Кроме того, Канту были известны небесные объекты, называвшиеся тогда туманностями. В то время еще не удалось установить, где они находятся – внутри Млечного Пути или за его пределами, но теперь мы, конечно, знаем, что за пределами в большинстве своем. Часть туманностей тоже представляет собой плоские системы, состоящие, как выяснилось, из звезд.

И вот Кант и Лаплас, явно ссылаясь на кольца Сатурна, а Кант еще и упоминая эллиптическую туманность, предположили, что Солнечная система произошла из такого вот плоского диска, в котором из сгустившихся частиц образовались планеты. Но если это так, то диск вообще-то вращается. И все сгустившееся внутри него будет вращаться в том же направлении. И если задуматься, станет очевидно, что и направление вращения вокруг своей оси у тел, которые формируются из собирающихся вместе частиц, тоже будет общим.

Кант и Лаплас предложили модель так называемой солнечной туманности, или аккреционного диска, выступившего прародителем планет, поэтому нетрудно понять, почему планеты находятся в одной плоскости, движутся в одном направлении и вращаются одинаково.

Более того, теперь мы знаем, что беспорядочная ориентация комет не была такой изначально: скорее всего, они тоже зарождались в солнечной туманности, обращались вокруг Солнца в одном направлении, были выброшены из нее в ходе гравитационного взаимодействия с основными планетами, а потом их орбиты расстроились в результате гравитационного возмущения, вызываемого звездами.

Таким образом, Ньютон ошибся дважды: а) полагая, что хаотичное распределение кометных орбит присуще системе изначально, и б) не допуская, что упорядоченность в движении планет могла возникнуть естественным путем, без божественного вмешательства, из чего он и делал вывод о существовании Создателя.

Что ж, если даже Ньютона удалось ввести в заблуждение, тут есть о чем задуматься. Это значит, что и мы, заведомо уступающие этому интеллектуальному гиганту, не застрахованы от такой же ошибки.

А сейчас я хотел бы подкрепить сказанное выше о солнечной туманности еще тремя изображениями.

Это попытка проиллюстрировать описанное ранее. Изначально беспорядочное межзвездное облако вращается, сжимаясь за счет гравитации, то есть стягивается за счет собственного тяготения. В силу сохранения углового момента оно сплющивается в диск. Нужно иметь в виду, что центробежная сила не противодействует сжатию по оси вращения, но препятствует сжатию в плоскости вращения. Поэтому в конечном результате получается диск. В ходе процессов, на которых мы сейчас задерживаться не будем (хотя в их понимании за последние десятилетия удалось существенно продвинуться), возникает гравитационная неустойчивость, в которой образуется большое количество тел, которые затем объединяются в результате столкновений, соответственно уменьшаясь в количестве.

Илл. 17. Солнечная туманность

Хаотичное облако межзвездного газа и пыли стягивается под воздействием собственного тяготения (А). Основная масса оказывается в центре и поджигает Солнце, однако остаточное вращение не дает облаку стянуться в точку, в результате образуется плоский вращающийся диск (B). Составляющие диск частицы сгущаются в более крупные тела, и самые крупные из них прокладывают себе дорожки среди остатков (C). В результате столкновений частицы вырастают в размерах и уменьшаются в количестве (D), формируя в конечном итоге Солнечную систему в ее нынешнем виде (Е).

Очевидно, что при наличии огромного числа тел с пересекающимися орбитами они неизбежно будут сталкиваться, постепенно уменьшаясь в количестве. Таким образом, мы имеем дело с подобием естественного отбора путем столкновений – эволюционным принципом применительно к астрономии, в результате которого у нас остается меньшее число тел, которые при этом движутся по непересекающимся орбитам. Именно так в конечном итоге и выглядит показанная здесь система планет.

А это еще одна попытка изобразить раннюю стадию образования нашей Солнечной системы – россыпь мелких тел (несколько километров в поперечнике), из которой формировались планеты. Эту гипотезу подтверждают недавние открытия ряда уплощенных дисков вокруг ближайших звезд.

Илл. 18. Планетезимали

На этом этапе формирования планетной системы сталкивающиеся небесные тела размером с астероид обращаются вокруг центральной звезды.

Илл. 19. Бета Живописца

На этом снимке 1997 г. запечатлены в условных цветах края осколочного диска, окружающего звезду Бета Живописца, которая примерно за 20 лет до этого предоставила нам первое свидетельство формирования планет вокруг звезды за пределами нашей Солнечной системы. Телескоп блокирует прямой свет звезды, позволяя различить более слабый свет, отраженный от диска. Разрыв в диске означает, что там идет процесс образования планет. Аналогичные диски вращаются вокруг большинства молодых звезд.

Здесь вы видите диск вокруг звезды Бета Живописца из созвездия в южном полушарии неба. И у Веги, одной из ярчайших звезд северного неба, тоже имеется плоский диск из пыли и, возможно, некоторого количества газа. Многие полагают, что он находится на последней стадии сжатия туманности, что планеты там уже образовались и, если вернуться к наблюдениям через каких-нибудь несколько десятков миллионов лет, мы обнаружим там вместо диска полностью сформированную планетную систему.

А теперь я хотел бы перейти к так называемому антропному принципу. У любого, кто изучает историю, возникает почти непреодолимое искушение задаться вопросом: а что если бы все пошло иначе? Если бы Георг III был милым и добрым? Простор для вопросов огромен, этот не претендует на глубину, но вы понимаете, о чем я. В мировой истории найдется немало случайных, на первый взгляд, событий, которые вполне могли бы обернуться по-другому, и тогда сама история сложилась бы иначе. Скажем (не знаю, так ли это на самом деле), мать Наполеона чихнула, отец Наполеона сказал «будьте здоровы», так они и познакомились – соответственно, в этом повороте мировой истории повинна крошечная частица пыли. Можно вообразить и другие, более значимые развилки. Вполне естественный предмет для размышления.

Итак, вот мы. Живые, обладаем некоторым скромным разумом, а вокруг нас – Вселенная, явно допускающая эволюцию жизни и разума. Утверждение банальное и, думаю, максимально для данной темы безопасное: Вселенная согласуется с эволюцией жизни, по крайней мере здесь. Однако интересно, что кое в чем Вселенная очень тонко настроена, и если бы все было чуть иначе, будь слегка иными законы природы и некоторые константы, определяющие действие этих законов, то сама Вселенная, возможно, оказалась бы несовместима с жизнью.

Например, мы знаем, что галактики разбегаются друг от друга (так называемое расширение Вселенной). Темп этого расширения можно измерить (он меняется со временем). Мы можем даже провести обратную экстраполяцию и выяснить, когда галактики находились в такой непосредственной близости друг к другу, что буквально соприкасались. И это будет если не начало Вселенной, то по крайней мере аномальное или единичное событие, от которого можно вести отсчет. Результаты у разных вычислений варьируются, однако приблизительный срок составляет около 14 млрд лет.

А еще нам известно, что срок, требующийся для развития разума во Вселенной, – если мы уникальны и нескромно определяем в носители разума именно себя (потому что можно рассматривать и других приматов, дельфинов, китов и так далее) – около 14 млрд лет. Как это? Откуда это сходство в числах? Поставим вопрос иначе: если бы мы находились на более ранней или более поздней стадии расширения Вселенной, все обстояло бы по-другому? Будь мы на более ранней стадии развития Вселенной, согласно этой точке зрения, эволюционные процессы не успели бы дать плоды, разум еще не успел бы возникнуть, а значит, некому было бы приводить этот довод или дискутировать на эту тему. Таким образом, одно то, что мы это обсуждаем, свидетельствует, согласно данному аргументу, что Вселенная должна быть не моложе определенного возраста. То есть, если бы нам хватило ума опередить Эдвина Хаббла с этим доводом, мы могли бы сделать потрясающее открытие о расширении Вселенной, просто созерцая собственный пуп.

Я вижу в этом аргументе очень любопытный вывод. Рассмотрим еще один пример. Ньютоновское притяжение по закону обратных квадратов. Возьмем два гравитирующих тела, увеличим расстояние между ними вдвое, гравитационное притяжение составит четверть от прежнего. Увеличим расстояние в десять раз – гравитационное притяжение составит одну сотую, и так далее. Как выясняется, практически при любом отклонении от точного закона обратных квадратов орбиты планет будут так или иначе нестабильными. При законе обратных кубов, скажем, или еще более высоких обратных степенях планеты стремительно докрутятся по спирали до Солнца и погибнут.

Представьте себе прибор, меняющий закон всемирного тяготения (очень хотелось бы иметь такой прибор, но он не существует). На шкале можно выставить любой показатель степени, в том числе 2, как в нашей Вселенной. Меняя значения, мы убедимся, что в достаточно большом количестве случаев получившихся вселенных стабильные планетные орбиты невозможны. И даже крошечное отклонение от 2, например 2,0001, способно за долгий срок существования Вселенной привести к тому, что экспериментировать с подобными расчетами будет некому.

И тогда возникает вопрос: почему именно закон обратных квадратов? Как так получилось? Перед нами закон, применимый ко всему обозримому космосу. Далекие двойные галактики, вращающиеся друг вокруг друга, подчиняются именно этому закону – закону обратных квадратов. Почему не какому-то другому? Это случайность или закон обратных квадратов существует для того, чтобы существовали мы?

В той же ньютоновской формуле закона всемирного тяготения имеется гравитационная постоянная, обозначаемая как G. Как выясняется, если бы G была в десять раз больше (в системе СИ она составляет около 6,67 × 10–8) и равнялась 6,67 × 10–7, из всех звезд в небе остались бы одни голубые гиганты, которые расходуют свое термоядерное топливо так быстро, что для развития жизни на обращающихся вокруг них планетах просто не хватит времени (если, конечно, наша планета действительно эталон по части сроков развития жизни).

Если G будет в десять раз меньше, у нас останутся только красные карлики. Что плохого во Вселенной, состоящей из красных карликов? Да, они держатся долго, поскольку термоядерное топливо расходуют медленно, но свет они дают настолько слабый, что планеты смогут прогреться до температуры, скажем, жидкого состояния воды[9], только держась максимально близко к звезде. Однако, если поместить планеты слишком близко к звезде, в силу приливного воздействия звезды на планету та будет постоянно обращена к звезде только одной стороной, которая, соответственно, будет нагреваться, тогда как обратная сторона останется холодной, и жизнь на такой планете развиться не сможет. Не поразительно ли, что G имеет именно то значение, которое имеет? К этому я еще вернусь.

Или возьмем, например, устойчивость атома. У электрона, масса которого примерно в 1800 раз меньше массы протона, электрический заряд будет в точности такой же, как у протона. Один в один. Будь он чуть иным, атом утратил бы устойчивость. Откуда взялась эта идентичность электрических зарядов? Зачем она нужна? Чтобы 14 млрд лет спустя тут были мы, состоящие из атомов?

Если бы константа сильного ядерного взаимодействия была чуть меньше, устойчивость во всей Вселенной сохранял бы один водород, а все остальные атомы, без которых невозможна жизнь, не появились бы вовсе.

Или, скажем, если бы слегка отличались от существующих определенные ядерные резонансы у углерода и кислорода, в ядрах красных гигантов не создавались бы более тяжелые элементы, и во Вселенной снова остались бы только водород и гелий, и появление жизни снова оказалось бы невозможно. Почему все так благоприятствует возникновению жизни, если существует столько возможностей для совершенно иной картины Вселенной? (Нет, не ждите, что я сейчас отвечу на этот вопрос.)

В этом перечне доводов несложно отыскать скрытые постулаты телеологии. По сути, само словосочетание «антропный принцип» выдает по крайней мере эмоциональную, если не логическую подоплеку этого аргумента. Центральную позицию занимаем мы, люди, это мы «антропос». И именно поэтому я вижу здесь еще одно поле боя, несколько завуалированное, на котором разворачивается коперниканская революция в наше время. Дж. Барроу, один из авторов и пропагандистов антропного принципа, высказался без обиняков. Он утверждает, что Вселенная «создана с целью порождать и поддерживать существование наблюдателей», то есть нас.

Что на это сказать? Позволю себе в завершение несколько критических замечаний. Во-первых, по крайней мере часть пунктов этого аргумента грешит недостатком воображения. Возьмем довод про красных карликов, которые остались бы единственным типом звезд во Вселенной, будь гравитационная постоянная на порядок меньше. Действительно ли в таких условиях не может возникнуть жизнь по приведенным выше причинам? Как выясняется, это не так, и объяснений тут два. Вернемся к доводу про приливный захват. Да, для близко расположенной планеты и звезды конечный результат, скорее всего, будет тот же, что для Земли и Луны, то есть спутник будет делать один оборот за период обращения, всегда оставаясь повернутым к центральному телу одной и той же стороной. Поэтому мы всегда видим только «лунный лик», а не «лунный затылок». Но если взять, скажем, Меркурий и Солнце, перед нами будет приближенная к центральному телу планета с соотношением вращения и обращения не один к одному, а два к трем. В подобной ситуации возможны и другие соотношения, это не единственное. Более того, если мы говорим о планете, где имеется жизнь, мы предполагаем наличие атмосферы. А в атмосфере тепло переносится с освещенного полушария на неосвещенное, температура перераспределяется. Так что там не появятся только горячая и только холодная сторона. Все будет несколько умереннее.

А теперь посмотрим на более удаленные планеты, где жизнь вроде бы не может возникнуть из-за чрезмерного холода. В этом доводе упущен из вида так называемый парниковый эффект – задержка атмосферой инфракрасного теплового излучения планеты. Возьмем Нептун, расположенный в 30 а.е. от Солнца, а значит предположительно получающий почти в 1000 раз меньше солнечного света. Однако в атмосфере Нептуна есть обнаруживаемый с помощью радиоволн участок, где так же тепло, как в помещении, в котором я сейчас нахожусь. Как видим, довод выдвинут, но недостаточно подробно проработан и недостаточно пристально рассмотрен. И готов спорить, что так же будет обстоять дело с некоторыми другими представленными примерами.

Во-вторых, не исключено, что существует некий еще не открытый принцип, которые свяжет различные разрозненные вроде бы аспекты Вселенной, подобно тому как теория естественного отбора дала неожиданное решение проблемы, казалось бы не имевшей мыслимого решения.

И в-третьих, есть еще идея так называемой множественности миров или, точнее, множественности вселенных. И именно это я имел в виду, говоря в самом начале об истории. Если в каждое микромгновение Вселенная расщепляется на альтернативные версии, где все устроено иначе, и если в каждый момент одновременно существует огромный, гигантский, возможно, бесконечный спектр иных Вселенных со своими законами природы и другими константами, то наше существование не так уж примечательно. Есть множество других Вселенных, в которых никакой жизни нет. А мы по чистой случайности оказались в той, где жизнь имеется. Это примерно как получить выигрышную комбинацию карт в бридже. Шансы, что вам сдадут, скажем, 12 пик, до абсурдного ничтожны. Однако этот шанс ничем не хуже вероятности получить любой другой набор карт, и поэтому, если играть достаточно долго, рано или поздно в какой-нибудь Вселенной соберутся вместе именно наши законы природы.

Я полагаю, мы наблюдаем по-прежнему почти неизведанную область физики, на которую проецируются все те же человеческие надежды и страхи, сопровождавшие всю историю полемики, связанной с коперниканской революцией.

В завершение еще два пункта. Первый: если истинна самая радикальная версия антропного принципа, а именно – Господь (будем называть вещи своими именами) создал Вселенную так, чтобы в ней рано или поздно появился человек, закономерен вопрос, что произойдет, если человечество себя уничтожит. Ведь тогда творение получится напрасным. Так что, если принимать радикальную версию, напрашивается вывод, что (а) Вселенная создана не всемогущим и всеведущим Господом, то есть Он был некомпетентным космическим инженером, либо, что (б) человечество не уничтожит само себя. Оба варианта, мне кажется, представляют интерес и познавательную ценность. Однако во втором ответвлении этой развилки кроется опасный фатализм.

А подытожить я хотел бы стихотворением Руперта Брука под названием «Небеса»[10]:

В полдневный час, ленивым летом,
овеянная влажным светом,
в струях с изгиба на изгиб,
блуждает сонно-сытых рыб
глубокомысленная стая,
надежды рыбьи обсуждая,
и вот значенье их речей:
«У нас прудок, река, ручей;
но что же дальше? Есть догадка,
что жизнь – не все; как было б гадко
в обратном случае! В грязи,
в воде есть тайные стези,
добро лежит в их основанье.
Мы верим: в жидком состоянье
предназначенье видит Тот,
Кто глубже нас и наших вод.
Мы знаем смутно, чуем глухо –
грядущее не вовсе cyxo!
«Из ила в ил!» – бормочет смерть;
но пусть грозит нам водоверть,
к иной готовимся мы встрече…
За гранью времени, далече,
иные воды разлились.
Там будет слизистее слизь,
влажнее влага, тина гуще…
Там проплывает Всемогущий,
с хвостом, с чешуйчатой душой,
благой, чудовищно-большой,
извечно царствавший над илом…
И под Божественным правилом
из нас малейшие найдут
желанный, ласковый приют…
О, глубь реки безмерно мирной!
Там, под водою, в мухе жирной
крючок зловещий не сокрыт…
Там тина золотом горит,
там – ил прекрасный, ил пречистый.
И в этой области струистой
ах, сколько райских червяков,
бессмертных мошек, мотыльков
какие плавают стрекозы!»
И там, куда все рыбьи грезы
устремлены сквозь влажный свет,
там, верят рыбы, суши нет…

Лекция третья
Органическая вселенная

В старые времена самые светлые умы человечества верили, что планеты крепятся к хрустальным сферам, которые и обеспечивают их суточное или более долгосрочное перемещение по небу. В ошибочности этих представлений мы убедились разными способами, в том числе благодаря теории Коперника, объясняющей наблюдаемое движение точнее и с меньшим числом домыслов. Но, кроме того, нас убедил в этом запуск во внешнюю Солнечную систему космических аппаратов с акустическими датчиками микрометеоритов – и отсутствие хрустального звона при прохождении ими орбит Марса, Юпитера, Сатурна. Мы получили непосредственное доказательство, что никаких хрустальных сфер не существует. У Коперника, разумеется, таких доказательств не было, однако и его окольный путь тоже оправдался. Как же двигались эти сферы, по мнению тех, кто верил в их существование? Самостоятельно? Вовсе нет. И в античности, и в Средневековье большей частью предполагалось, что их вращают боги или ангелы, периодически подкручивая.

Ньютоновская теория тяготения заменила ангелов несколько большей абстракцией – формулой GMm/r². И в ходе этой трансформации богов и ангелов сослали на задворки истории и на дальние узелки хитросплетений реальности. История науки за последние пять веков проделывала такое раз за разом, усиленно открещиваясь от божественного вмешательства во все дела земные. Прежде любое растение расцветало исключительно благодаря божественному вмешательству. Теперь мы кое-что знаем о фитогормонах и гелиотропизме и вряд ли сейчас кто-то считает, будто Господь лично дает указание цвести каждому конкретному цветку.

По мере развития науки Господь все больше и больше оказывается не у дел. Вселенная, конечно, велика, поэтому Он, Она или Оно может найти для себя много полезных занятий. Однако мы отчетливо видим, как на наших глазах возникает некий «бог пробелов», то есть на бога списывается все то, что мы сейчас не можем объяснить. Через какое-то время объяснение находится – и все, бог тут уже ни при чем. Богословам такой бог не нужен, вот он и перебирается на другую половину графика дежурств – научную.

Мы наблюдали такое неоднократно. И в результате бог – если существует бог в каноническом западном понимании, и я, разумеется, выражаюсь исключительно метафорически – бог превращается в «ленивого короля», как у французов. Привел в действие Вселенную, установил законы природы и удалился на покой или занялся другими делами. Это не так уж далеко от аристотелевских представлений о неподвижном перводвигателе, с той разницей, что неподвижных перводвигателей у Аристотеля было несколько десятков, и довод этот служил у него доказательством многобожия, о чем сегодня часто забывают.

Мне бы хотелось рассказать об одном из крупнейших пробелов, находящемся в стадии заполнения. (С уверенностью утверждать, что он уже заполнен, мы пока не можем.) Пробел этот связан с происхождением жизни.

В свое время бушевали – а кое-где бушуют и сейчас – яростные споры об эволюции жизни, о вопиющем предположении, будто человек состоит в близком родстве с другими животными, в первую очередь с низшими приматами, и что у нас имелся предок, которого мы не смогли бы отличить, встреть мы его на улице, от обезьяны человекообразной или даже не человекообразной. Много дебатов вызывала эволюционная теория, основным препятствием к интуитивному осознанию которой выступали временные рамки. Сроки возникновения и развития жизненных форм несоизмеримы с продолжительностью жизни отдельного человека, однако эти неспешные процессы, которые нельзя отследить за одну человеческую жизнь, главенствуют на нашей планете в течение 4 млрд лет.

Представить это можно, например, так: вообразите, что кто-то из ваших родителей – для конкретики пусть это будет отец – входит сюда к нам в зал обычным человеческим шагом. За ним шагает ваш дед. А за ним – прадед. Сколько времени понадобится, чтобы в открытых теперь дверях показался предок, передвигающийся на четвереньках? Ответ: неделя. За одну-единственную неделю эта вереница вытянет к нам того, который еще не научился прямохождению. От четвероногих предков нас отделяют считанные десятки миллионов лет, это ничтожный 1 % геологической истории Земли. Проградуировать то необозримо долгое время, которое потребовалось для развития природного мира во всей его сложности и великолепии, можно множеством разных способов, и это один из них.

Доказательства эволюции имеются повсюду, и я не буду сейчас на них задерживаться. Но кое-что просто напомню. Главная опора – это, конечно, палеонтологическая летопись. Здесь мы устанавливаем соответствие между геологическими слоями, возраст которых определяется независимо – с помощью радиоактивных и других методов датировки, и ископаемыми останками, окаменелостями вымерших живых организмов.

Если взять нетронутый разрез осадочной толщи, человеческие останки обнаружатся лишь в самых верхних слоях. Чем глубже, тем дальше во времени. И никто еще не находил человеческие останки ни в юре, ни в кембрии и ни в каком геологическом периоде, кроме самых поздних, охватывающих последние несколько миллионов лет. И наоборот, есть множество организмов, которые в течение необъятных периодов времени в изобилии водились и преобладали по всему миру, а затем вымерли – и в верхних осадочных слоях больше не появлялись. Трилобиты, например. Их тучные стада паслись на океанском дне, их было бесчисленное множество, однако начиная с пермского периода они пропадают. На самом деле основная масса когда-либо существовавших на Земле видов жизни сейчас относится к вымершим. Вымирание – правило. Выживание – исключение.

При рассмотрении окаменелостей становится ясно, что некоторые организмы обладают сильным анатомическим сходством. Другие от них отличаются. Филогенетическое эволюционное дерево создавалось в течение ста с лишним лет невероятным трудом, однако в последнее время у нас появилась возможность обращаться к хемофоссилиям – анализировать биохимический состав ныне живущих организмов – и даже делать первые шаги к исследованию биохимии вымерших организмов, поскольку часть их органической материи все же удается восстановить. И здесь прослеживается примечательное соответствие между тем, что говорят анатомы и молекулярные биологи. Так, у шимпанзе и человека поразительно схожа структура костной ткани. Потом выясняется, что не менее впечатляющим сходством обладают и их молекулы гемоглобина. Гемоглобин шимпанзе и человека отличается лишь на одну аминокислоту из составляющих его сотен.

На самом деле, если окинуть жизнь на Земле более общим взглядом, станет ясно, что все это – один вид жизни. Не множество разных, а именно один. В нем использовано около пятидесяти основополагающих биологических «кирпичиков» – органических молекул. (Кстати, «органический» здесь совершенно не обязательно подразумевает биологическое происхождение. Я имею в виду просто любые молекулы на основе углерода сложнее, чем CO и CO₂.)

Так вот, выясняется, что за некоторым тривиальным исключением все организмы на Земле в качестве катализатора, фермента, регулирующего скорость и направление реакций в биохимических процессах, используют определенную молекулу под названием «белок». Все организмы на Земле используют молекулу под названием «нуклеиновая кислота» для кодирования генетической информации и воспроизводства ее в потомстве. Все организмы на Земле используют один и тот же сборник кодов для перевода с языка нуклеиновой кислоты на язык белка. И хотя на вид у меня мало общего, скажем, с грибом-слизевиком, в основе своей мы с ним невероятно схожи. Так что не спешите судить по внешности. На молекулярном уровне все мы практически одинаковы.

Отсюда вытекает интересный вопрос насчет наших представлений о возможном диапазоне форм жизни где бы то ни было еще. Мы пленники единственного знакомого нам примера, и нам не хватает воображения представить себе хотя бы один альтернативный способ существования жизни, тогда как их могут быть тысячи или миллионы. Ведь знания в области фундаментальной теоретической химии никого не натолкнули на выводы о наличии и функции нуклеиновых кислот, при том что они окружают нас повсюду и мы сами из них состоим.

Как же так вышло, что из всего огромного разнообразия органических молекул для всей жизни на Земле определяющими стали именно эти несколько? На этот счет есть два основных предположения и целый ряд промежуточных. Первое предположение: на заре истории Земли эти молекулы по той или иной причине преобладали и создавались в избытке, поэтому жизнь просто воспользовалась тем, что имелось в наличии.

Другое вероятное предположение: у этих молекул имеются некие особые свойства, которые с жизнью не просто связаны, но имеют для нее решающее значение, поэтому биологические системы либо постепенно эти молекулы вырабатывали, либо концентрировали их, вытягивали из разбавленного раствора. Кроме того, как я уже сказал, имеется ряд промежуточных возможностей.

Было бы неверно отождествлять происхождение белков и нуклеиновых кислот с происхождением жизни. И тем не менее в лабораторных условиях нуклеиновым кислотам доводилось реплицироваться и даже реплицировать изменения в своей структуре с помощью подходящих структурных элементов из питательной среды. Да, для подобной реакции в лаборатории требуется фермент, однако этот фермент определяет скорость, а не направление химической реакции, поэтому он просто показывает, как будут развиваться события, если у нас хватит времени подождать. А для возникновения жизни времени явно было предостаточно, и к этому я еще вернусь.

Вполне понятно, что нынешняя наша действительность значительно отличается от той, какой она была во времена зарождения жизни. Сегодня у нас имеется высокоорганизованная форма жизни, развившаяся путем естественного отбора, который начинался в более давние времена с гораздо более простых форм. Эти «более простые формы» могли быть как неорганическими в большинстве своем, так и органическими – доподлинно неизвестно. Однако в происхождении жизни есть вопрос, представляющий несомненный интерес, – кто-то, возможно, даже скажет, принципиальный, – и это вопрос о том, откуда появились те самые молекулярные «кирпичики», которые имеются в настоящее время у всех живых существ.

К вопросу об органических молекулах мы и перейдем. На Земле они, безусловно, имеются, но, поскольку на Земле повсюду присутствует жизнь, чистота эксперимента нарушается. Нам неизвестно или по крайней мере неочевидно, какие из встречающихся на Земле органических молекул находятся здесь благодаря наличию жизни, а какие появились бы даже при ее отсутствии. Практически все окружающие нас органические молекулы имеют биологическое происхождение. Если мы хотим что-то узнать об органической химии на Земле до появления жизни, лучше поискать где-то в других местах.

Предположение о внеземной органической материи важно не только по этой причине, но и поскольку из него можно извлечь что-нибудь ценное, по крайней мере о вероятности внеземной жизни. Если больше нигде никаких признаков органических молекул не обнаружится или они окажутся крайне редки, можно прийти к выводу о чрезвычайной редкости внеземной жизни. Если же выяснится, что органики во Вселенной пруд пруди, то хотя бы эта предпосылка существования внеземной жизни будет выполнена. Так что это важный вопрос. С начала 1950-х гг. в его изучении сделаны значительные успехи, позволяющие нам если не прямо, то косвенно узнать что-то о своем происхождении.

В 1910 г. астроном Уильям Хёггинс напугал весь мир. Он-то просто занимался своим делом, астрономическими наблюдениями, но результаты его трудов (работа, о которой я говорю, велась в последней трети XIX в.) повергли в массовую панику Японию, Россию и немалую часть юга и среднего запада Соединенных Штатов. В Константинополе сотни тысяч людей вылезли на крыши в пижамах. Папа римский в своем послании осудил массовую истерию с запасанием кислородными баллонами в Риме. По всему миру шла волна самоубийств. И все из-за трудов Уильяма Хёггинса. Мало кто из ученых мог бы претендовать на подобный эффект, по крайней мере до изобретения ядерного оружия. Что же такое совершил Хёггинс? Дело в том, что он входил в число первых астрономов, занимавшихся спектральным анализом.

Илл. 20. Комета Махгольца

Раздутая атмосфера кометы – кома, вытягивается в противоположном Солнцу направлении, образуя разреженный хвост из пыли и ионизированного газа.

Перед нами кома кометы – облако пыли и газа, окружающее ледяное кометное ядро при вхождении во внутреннюю область Солнечной системы. С помощью спектроскопа Хёггинс раскладывал свет кометы на спектральные составляющие. Из того, какие частоты светового излучения оказываются преобладающими, можно сделать выводы о химическом составе кометы – к тому моменту, как Хёггинс переключился на них, спектральный анализ с успехом применялся к изучению небесных тел уже десятилетие или два. (Кроме прочего, Хёггинс сделал весомый вклад в изучение химического состава звезд.)

Спектрограммы взяты из публикации Хёггинса. На иллюстрациях представлены волновые диапазоны в видимой части спектра, воспринимаемые глазом. В самом низу – спектрограмма кометы 1868 г., названной кометой Брорзена. Над ней – развертка другой кометы 1868 г., Виннеке-2. А в самом верху – спектрограмма оливкового масла.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Сноски

1

Рассел Б. Искусство мыслить – М.: Идея-Пресс: Дом интеллектуальной книги, 1999.

Вернуться

2

Саган К. Космос. – М.: Альпина нон-фикшн, 2018.

Вернуться

3

Джеймс У. Многообразие религиозного опыта. – М.: Академический проект, 2017.

Вернуться

4

Саган К. Голубая точка. Космическое будущее человечества. – М.: Альпина нон-фикшн, 2017.

Вернуться

5

Лейбниц Г. Сочинения в четырех томах. Т. 1. – М.: Мысль, 1982.

Вернуться

6

Теннисон А. Королевские идиллии. – М.: Грантъ, 2001.

Вернуться

7

Пейн Т. Век разума. Американские просветители. Избранные произведения в 2 томах. – М.: Мысль, 1968.

Вернуться

8

Преобразования Лоренца описывают замедление времени и сокращение длины движущегося тела в любой системе отсчета в зависимости от относительной скорости. Эйнштейн в своей специальной теории относительности вывел преобразования Лоренца, исходя из принципа постоянства скорости света для всех наблюдателей. – Прим. сост.

Вернуться

9

Конечно, рассуждения о жидкой воде несколько антропоцентричны, но что с них взять. Забавно наблюдать в этих доводах, как существа, состоящие большей частью из жидкой воды, утверждают, что жидкая вода играет ключевую роль во Вселенной. Но не будем об этом. – Прим. сост.

Вернуться

10

Набоков В. Собрание сочинений русского периода в 5 томах. Т. 1. – М.: Симпозиум, 2004.

Вернуться