new Краткая история почти всего на свете · 2020. 2. 15. ·...
TRANSCRIPT
-
Annotation
«Краткая история почти всего на свете» Билла Брайсона — самаянеобычная энциклопедия из всех существующих! И это первая книга,которой была присуждена престижная европейская премия за вклад вразвитиемировойнаукиимениРенеДекарта.
По признанию автора, он старался написать «простую книгу осложныхвещахипоказатьвсемумиру,чтонаука—этоинтересно!».
КнигаужесталабестселлеромвВеликобританиииАмерике.Толькоза2005годбылопроданоболеемиллионаэкземпляров«Краткойистории».Врядеевропейскихстранидетречьотом,чтобызаменитьстарыенадоевшиеучебникитрудомБиллаБрайсона.
В книге Брайсона умещается вся Вселенная от момента своегозарождения до сегодняшнего дня, поднимаются самые актуальные иживотрепещущиевопросы:вероятностьстолкновенияЗемлисметеоритоми последствия подобной катастрофы, темпы развития человечества и егопотенциал, природа человека и характер планеты, на которой онживет, атакжеисториивеликихисамыхневероятныхнаучныхоткрытий.
Предисловиенаучногоредактораперевода
ОтавтораВведениеI
123
II
4567
III
-
89101112
IV
131415
V
1617181920212223242526
VI
27282930
notes123456789
-
101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748
-
495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687
-
888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126
-
127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165
-
166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204
-
205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243
-
244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282
-
283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321
-
322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360
-
361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399
-
400401402403404405406407408409410411412413414415
Физик Лео Силард как-то сказал своему другуХансу Бете, что думает начать вести дневник.«Публиковать его не собираюсь, буду всего лишьзаписывать факты для сведения Всевышнего». —«Думаешь, Всевышний не знает фактов?» — спросилБете.«Да,—ответилСилард,—фактыОнзнает,нонезнаетэтойихинтерпретации».
ХансХристианфонБайер.
Укрощениеатома
-
ПредисловиенаучногоредакторапереводаКнига, которую вы держите в руках, призвана изменить ваше
представление о науке как о неоправданно сложной и скучной сферечеловеческой деятельности. Многие просто не догадываются о том, чтонаукаможетбытьувлекательной—годыобучениявшколеубедилиихвобратном.Итакойэффектхарактереннетолькодляроссийскогосреднегообразования. О сходных проблемах рассказывает по своему опыту ибританецБиллБрайсон.Видимо,этообщаяпроблемамассовойшколысеестандартными программами и скучными учебниками, которые бессильныпривитьинтерескнауке.
А вот у Брайсона это получилось. В чем секрет его успеха?Преждевсего,это,конечно,представлениенаукичерезхарактерыисудьбылюдей,черезихжизненныеколлизии,дружбуивражду,надеждыиразочарования,взлетыипадения.Длямассовой культуры (а популяризациянауки—этомассоваякультура)эксцентричныйученый—этотипичныйперсонаживтоже время неповторимый в своей индивидуальности, когда речь идет ореальной исторической фигуре. Творческая личность всегда держитвниманиепубликивнапряжении.И,пользуясьэтим,Брайсонподбрасываетчитателю научные знания и их взаимосвязи почти так же, как вплетаетуликивроманмастердетектива.
Другойсекреткниги—простотаиясностьизложения.Автор с первыхже страниц признается в том, что он— дилетант в
науке.Простовкакой-томоментунегопоявилосьжеланиеивозможностьпотратить три года, чтобы в меру сил разобраться с современныминаучными представлениями. Казалось бы, в этом нет ничего особенного.Но статус профессионального журналиста дал Брайсону два важныхпреимущества: он имел доступ к лучшим специалистам в каждойинтересующей его области и обладал опытом написания легкого длявосприятиятекста.
В отличие от многих других научно-популярных книг, где авторпоследовательноизлагаеттвердоустановленныефакты,Брайсонвыступаетскорее в роли гида, ведущего экскурсию по науке. Книга насыщенаувлекательными подробностями — от неожиданных фактов доисторическиханекдотов—иневероятноширокапоохвату.Вэтомтретийсекрет ее успеха. Здесь вы действительно найдете почти все: БольшойВзрыв и происхождение человека, историю открытия динозавров и
-
массовое отравление свинцом, взвешивание Земли и глубоководныепогружения.Обовсемэтомнаписаноярко,доступнои,чтонемаловажно,кратко. Да-да, кратко, а объем книги — это лишь отражение большогочислазатронутыхвнейвопросов.
По многим темам, уместившимся у Брайсона всего на несколькихстраницах,написаныцелыетома.Ивэтомчетвертыйсекретуспехакниги— она содержит множество ссылок на работы коллег-популяризаторов иможет служить путеводителем в огромном объеме научно-популярнойлитературы. К сожалению, многие из упоминаемых авторов и книгнедоступнычитателюнарусскомязыке—такчтобудемсчитать,чтоэтопутеводительдляроссийскихиздателей.
Конечно,встольмасштабномпроектенеудалосьобойтисьибезряданеточностей. Сам автор упоминает, что благодаря любезному участиюконсультантов он исправил в тексте не одну сотню ошибок, и он сам незнает, сколько ещеихосталосьна страницахкниги.Именнопоэтомуприподготовке русского издания мы постарались проверить и уточнитьприводимыефактыицифры.
В некоторых случаях, когда ошибки были очевидны (например, вчисловых значениях), они исправлены прямо в тексте. В более сложныхситуациях даются ссылки на примечания в конце книги (обозначеныцифрами).Такжевнекоторыхпримечанияхдаютсяоговорки,когдаавторвугоду краткости и ясности излишне упрощает существующие научныепредставления. Впрочем, не следует ожидать от увлекательной обзорнойэкскурсиидоскональногоиточногоизучениякаждогоэкспоната.
Далеконе всепримечания связаны с ошибками.Наука внаше времяразвивается очень быстро. За неполных 3 года, прошедших с моментавыхода книги на английском языке, ряд утверждений успел устареть.Например,Плутонв2006годуутратилстатуспланеты,аавстралиецРобертЭванс, которому посвящена третья глава книги, уступил лидерство врейтингелюбителей-первооткрывателейсверхновыхзвездшотландцуТомуБоулсу.
Наконец, еще один тип примечаний связан с персоналиями, которыеупоминаютсянастраницахкниги.Аименвнейоченьмного.Преждевсего,это, конечно, ученые. Билл Брайсон считает своим долгом устранятьисторическиенесправедливостииуказыватьистинныхпервооткрывателейили авторов идей в тех случаях, когда в общественном сознании научноедостижение связано с другими именами. В большинстве случаев всенеобходимыесведенияобученыхсодержатсянастраницахкниги,иподборэтихсведений—частьзамыслаавтора.
-
Однаконередковтекстеупоминаютсямненияилицитатысуказаниемимени научного журналиста или ученого-популяризатора без каких-либопояснений. Многие из них хорошо известны любителям науки ванглоязычных странах, а если даже и неизвестны, то информацию оченьпросто получить вИнтернете.При выходе из англоязычного культурногопространства возникает необходимость пояснить статус этих авторов. Втакихслучаяхнамидаетсяпримечаниесуказаниемспециализации,местаработыиосновныхдостиженийупомянутогоэксперта.
И,наконец,последниймомент,которыйнадоиметьввидупричтениикниги Билла Брайсона, — она написана англичанином. Поэтому его впервую очередь интересует наука, сделанная в Великобритании (made inUK)или, немногошире, в англоязычноммире—вСШАи вАвстралии.Достижениявечныхсоперниковфранцузовтрадиционнодаютсясослегкаироничным подтекстом, а на долю других стран приходятся лишьотдельные имена. Например, из российских ученых подробно говоритсятолькооМенделееве.
Но не стоит обижаться на эту невольную предвзятость. Возможно,отчастиблагодаряей,атакжемногочисленнымссылкамнаработыдругихнаучных писателей Брайсон получил в 2004 году премию «Авентис»,присуждаемую Лондонским Королевским обществом и Британскойнациональнойакадемиейнаук залучшуюнаучно-популярнуюкнигу года.Аужеблагодаряэтойпремиикнигаполучиламеждународнуюизвестность,достиглатиражаболее300тысячэкземпляровибылавитогепереведенанарусский язык. И теперь у вас есть замечательная возможность провестинескольковечеровзаувлекательнымипознавательнымчтением.
АлександрСергеевМосква,2006
-
ОтавтораСейчас,вначале2003года,ядержупередсобойнесколькостраничек
доброжелательных и тактичных замечаний Иана Таттерсолла изАмериканскогомузеяестественнойистории.Он,средипрочего,отмечает,что Перигё — не винодельческий район, что, несмотря наизобретательность моего решения, как-то не принято выделять курсивомклассификационныеподразделениявышеуровняродаивида,чтояупорноискажаюнаписаниеОлоргезайли(места,гдеяпобывалсовсемнедавно),идалее в том же духе касательно двух глав, относящихся к сфере егоинтересов—первобытномучеловеку.
Ктознает,сколькоещеавторскихляповвыплыветнаэтихстраницах.Ноблагодаря,вчастности,докторуТаттерсоллуивсем,когоясобираюсьздесьотметить,ихбудетнамногосотенменьше.Янемогуприступитькповествованию, не поблагодарив должным образом тех, кто помог мненаписать эту книгу. Особенно я обязан тем, кто с неизменнымвеликодушиемилюбезностьюпроявлялипоистине героическое терпение,отвечая на один бесконечно повторявшийся простой вопрос: «Прошупрощения,нонеобъяснителивыэтоещераз?».
В Англии на мои вопросы отвечали Дэвид Кэплин из Имперскогоколледжа в Лондоне; Ричард Форти, Лен Эллис и Кейти Уэй из Музеяестественной истории; Мартин Рафф из Университетского колледжа вЛондоне; РозалиндХардинг изИнститута биологической антропологии вОксфорде;докторЛоренсСмаджи,ранееработавшийвинститутеУэллком,иКитБлэкмориз«Тайме».
В Соединенных Штатах: Иан Таттерсолл из Американского музеяестественнойисториивНью-Йорке;ДжонТорстенсен,МэриК.ХадсониДэвид Бланчфлауэр из Дартмутского колледжа в Гановере, штат Нью-Гэмпшир; доктор Уильям Эбду и доктор Брайен Марш из медицинскогоцентра Дартмут-Хичкок в Ливане, штат Нью-Гэмпшир; Рэй Андерсон иБрайен Витцке из Департамента естественных ресурсов Айовы, Айова-Сити; Майк Вурхис из университета штата Небраска и паркавулканических окаменелостей близ Орчарда, штат Небраска; ЧакОффенбур-геризуниверситетаБуэнаВисты,Сторм-Лейк,штатАйова;КенРэнкорт, руководитель научных исследований обсерватории МаунтВашингтон, Горхэм, штат Нью-Гэмпшир; Пол Досс, геологЙеллоустонского национального парка, и его жена Хейди, также
-
сотрудница национального парка; Фрэнк Асаро из Калифорнийскогоуниверситета в Беркли;ОливерПейн иЛиннЭддисон изНациональногогеографического общества;ДжеймсО.Фарлоу из университетаИндиана-Пэрдью; Роджер Л. Ларсон, профессор морской геофизики университетаРод-Айленда; Джефф Гуинн из газеты «Стар-Телеграм» в Форт-Уорте;Джерри Кастен из Далласа, штат Техас, и сотрудники ИсторическогообществаАйовывДе-Мойне.
В Австралии: его преподобие Роберт Эванс из Хейзелбрука, штатНовый Южный Уэльс; доктор Джилл Кейни из Австралийского бюрометеорологии; Алан Торн и Виктория Беннет из Австралийскогонационального университета в Канберре; Луиза Бурке и Джон Хоули изКанберры; ЭнниМилн из «Сидней морнинг геральд»; Иан Новак, ранееработавшийвГеологическомобществеЗападнойАвстралии;ТомасX.Ричиз Музея штата Виктория; Тим Флэннери, директор Музея ЮжнойАвстралии в Аделаиде; Натали Папуорт и Алан Макфадьен изКоролевского Тасманского ботанического сада; Хобарт и оказавшие мнебольшую помощь сотрудники библиотеки штата НовыйЮжный Уэльс вСиднее.
Крометого,СьюСьюпервиль,заведующаяинформационнымцентромМузея Новой Зеландии в Веллингтоне; доктор Эмма Мбуа, доктор КоэнМаесиДжилланиНгаллаизКенийскогонациональногомузеявНайроби.
ЯтакжевомногомоченьобязанПатрикуДжонсонСмитуДжеральдуХоварду, Марианне Велманс, Элисон Таллет, Джиллиан Сомерскейлс,Ларри Финлею, Стиву Рабину, Джеду Маттсу, Кэрол Хитон, ЧарльзуЭллиоту, Дэвиду Брайсону Фелисити Брайсон, Дэну Маклину НикуСазерну,ДжеральдуЭнегельбретсенуПатрикуГаллахеруЛарриЭшмидуинеобычайно приветливому персоналу библиотеки Хоу в Гановере, штатНью-Гэмпшир.
И, как всегда, я выражаю глубочайшую благодарность моей дорогойтерпеливойнесравненнойженеСинтии.
-
ВведениеДобро пожаловать. И поздравляю. Я счастлив, что вам это удалось.
Знаю,чтопопастьсюдабылонелегко.Вообще-тояполагаю,чтоэтобылонесколькотруднее,чемвыможетеподумать.
Начатьстого,чтодлявашегоприсутствияздесьсегоднянужнобыло,чтобы триллионы непрестанно перемещающихся атомов каким-тозамысловатым и необычайно строго определенным образом собралисьвместе, породив вас. Их расположение настолько индивидуально испецифично,чтоникогдараньшеневозникалоибудетсуществоватьлишьединожды,вэтотраз.Втечениемногихдальнейшихлет(мынадеемся)этикрошечные частицы будут безропотно участвовать в миллиардахсвоевременных совместных действий, необходимых для того, чтобысохранитьвасневредимымидатьвозможностьиспытатьввысшейстепениприятное,нообычнонедооцениваемоесостояние,известноекакжизнь.
Зачематомамтакутруждатьсебя—небольшаязагадка.Бытьвами—не такое уж благодарное занятие на атомном уровне. При всей ихпреданности и заботе вашим атомам вообще-то на вас наплевать — всущности, они даже не знают о вашем существовании. Даже недогадываются, что они сами находятся здесь. Они же, в конце концов,безмозглые частицы и сами по себе не наделены жизнью. (Довольнозанятно представить, что если выприметесь пинцетом расщипывать себяначасти,атомзаатомом,тополучитсякучамелкойатомнойпыли,причемни одна пылинка никогда не была живой, но все вместе когда-то быливами.) Однако почему-то на протяжении вашей жизни они будутнеукоснительно подчиняться единственному импульсу: сохранять вастакими,какесть.
Аплохаяновостьзаключаетсявтом,чтоатомынепостоянныивремяих преданности нам быстротечно—поистине быстротечно. Даже долгаячеловеческаяжизньдостигаетвсеголишьоколо650тысчасов.Икогдаэтаскромная веха вдруг появляется перед глазами или маячит где-топоблизости, ваши атомы по неизвестным причинам прекращают служитьвам, молча демонтируют свои конструкции и расходятся по другимпредметам.Асвамивсё.
Ивсеже выможетерадоваться, чтонашепоявлениена свет вообщеслучается. Вообще-то говоря, во Вселенной, насколько мы можемутверждать, такого больше нет. Это весьма странно, потому что атомы,
-
которыетакохотносбиваютсявкучу,создаваяживыесуществанаЗемле,точнотакиеже,чтоотказываютсяделатьэтовдругихместах.Чтобытамнибыло еще,нона уровнехимиижизньна удивлениеобыденнаяштука:углерод,водород,кислородиазот,немногокальция,примесьсеры,редкиепылинкидругихсамыхобычныхэлементов—ничеготакого,чегонельзянайти в любой простой аптеке, — и это все, что нужно. Единственнаяособенность составляющих вас атомов заключается в том, что онисоставляютвас.Это,конечно,иестьчудожизни.
Но независимо от того, порождают атомы жизнь в других уголкахВселеннойилинет,онисоздаютмножестводругихвещей;безнихнебылобы воды, или воздуха, или горных пород, не было бы звезд и планет,далеких газовых облаков и завихряющихся туманностей и любых другихвещей,составляющихВселенную,такуюпривычноматериальную.Атомынастолькомногочисленныинепреложны,чтомылегкоупускаемиз виду,что вообще-то в их существовании нет необходимости. Нет закона,требующего, чтобы Вселенная наполнялась малыми частицами материи,или порождала свет и тяготение, или обладала другими физическимисвойствами, от которых зависит наше существование. Вообще-то нетникакой необходимости в существовании Вселенной. Долгое время ее небыло.Небылоатомов,идлянихнебылоВселенной,покоторойонибысвободноплавали.Небылоничего—нигдесовсемничего.
Так что, слава богу, что есть атомы.Но то обстоятельство, что у васесть атомы и что они охотно собираются именно таким образом, лишьотчасти объясняет, как вы тут появились.Для того чтобыоказаться здесьтеперь,вXXIвеке,живымиктомужедостаточносообразительным,чтобыэтоосознать,вамтакженадобылостатьрезультатомнеобычайнойчередыбиологическихвезений.ВыживаниенаЗемле—удивительнохитроедело.Из миллиардов и миллиардов живых видов, существовавших с началавремен, большинства— как предполагают, 99,99%— больше здесь нет.Каквидите,жизньнаЗемленетолькокоротка,ноипугающешатка.Втомисостоиткурьезностьнашегосуществования,чтомыобитаемнапланете,котораяоченьхорошоподдерживаетжизнь,ноещелучшеееистребляет.
БиологическийвидсохраняетсянаЗемлевсреднемвсеголишьоколо4 млн лет, так что если вы хотите оставаться здесь миллиарды лет, тодолжныбытьтакимиженепостоянными,каксоставляющиевасатомы.Выдолжныбытьготовыменятьвсебелюбыехарактеристики:облик,размер,цвет, видовую принадлежность — словом, все — и делать этонеоднократно. Конечно, сказать куда легче, чем сделать, ведь процессизменений идет наугад. Чтобы из «крошечной капельки первичного
-
бульона» (как говорится в песенке Гилберта и Салливена[1]) статьсообразительным прямоходящим современным человеком, вампотребовалосьсноваиснованапротяжениичрезвычайнодолгоговременииточнововремяраззаразомменятьсвоичертыиособенности.
Так что в разные периоды за последние 3,8 млрд лет вы сначалатерпеть не могли кислорода, а потом души в нем не чаяли, отращивалиплавникииконечности,щеголяликрыльями,откладывалияйца,мелькаливвоздухераздвоеннымязычком,былигладкими,былипушистыми,жилиподземлей,жилинадеревьях,былибольшими,каколень,ималенькими,какмышь, и принимали образ миллионов других созданий. Малейшееотклонениеотлюбогоизэтихзигзаговэволюции—итеперьвы,возможно,слизывалибыводорослисостенпещеры,или,какморж,нежилисьбыгде-нибудьнакаменистомберегу,или,выдуваявоздухизотверстиявзатылке,нырялибынашестьдесятфутов,чтобынабратьполныйротобитающихнадневкусныхчервей.
Вам повезло не только в том, что с незапамятных времен выпринадлежите благоприятствуемой эволюционной линии, но вам также ввысшей степени — можно сказать, чудесным образом — повезло ссобственнойродословной.Задумайтесьнадтем,чтоза3,8млрдлет,периоддольшевременисуществования земныхгор,рекиокеанов,вседоодноговаши предки с обеих сторон были достаточно привлекательны, чтобынайтисебепару,достаточноздоровы,чтобыдатьпотомство,идостаточновознаграждены судьбой и обстоятельствами, чтобы прожить для этого
-
достаточно долго. Никто из имевших к вам отношение предков не былраздавлен,проглочен,неутонул,неумерсголодунезавязвгрязи,небылне ко времени ранен или каким-либо иным образом не отклонился отпродиктованного жизнью влечения передать частичку генетическогоматериала нужному партнеру в нужный момент, дабы сохранитьединственно возможную последовательность наследуемых сочетаний,которые могли иметь поразительным, хотя и недолговечным конечнымрезультатом—вас.
В книге рассказывается о том, как это произошло,— в частности, отом, какмысовсемизничего сталичем-то,потомчастичка этогочего-тосталанами,атакжеотом,чтобыломеждуэтимипосле.Разумеется,надоохватитьуймувещей,потомукнигаиназывается«Краткаяисторияпочтивсего на свете», хотя, по правде говоря, она далеко не обо всем.Да и немогла быть. Но если повезет, ближе к концу, может быть, появитсяощущение,чтообовсем.
Отправным пунктом для меня послужил, каким бы он ни был,школьный учебник естествознания, который был у меня в четвертом илипятом классе. Книжка была стандартным учебником 1950 года —потрепанным, нелюбимым, увесистым, но ближе к началу там былаиллюстрация, которая меня просто очаровала: схема, изображавшаявнутренностьЗемли,каконавыгляделабы,есливырезатьбольшимножомиаккуратновынутькусок,составляющийпримерночетвертьцелого.
Трудноповерить,чтораньшеяникогданевиделтакойиллюстрации,но, очевидно, не видел, потому что отчетливо помню, что был поражен.Откровенно говоря, полагаю, что первоначальный интерес был вызвансобственным воображением. Я представил, как вереницы ничего неподозревавших,мчавшихсянавостокпоамериканскимравниннымштатамводителейвалятсяскраянеожиданновозникшегообрывавысотой6,5тыскм, протянувшегося от середины Америки до Северного полюса. Нопостепенномое внимание переключилось на научную сторону рисунка идоменядошло,чтоЗемлясостоитизотдельныхслоев,заканчивающихсявцентрераскаленнымдобелашаромизжелезаиникеля,такимжегорячим,если верить надписи, как поверхностьСолнца.Помню, что с удивлениемподумал:«Откудаонизнают?»
Вправильностиэтихсведенийянесомневалсянинаминуту—явсеещесклонендоверятьмнениямученых,такжекакядоверяютому,чтомнеговорят врачи, водопроводчики и другие обладатели сокровенных,недоступных простым смертным знаний, — но до меня, хоть убей, недоходило,какимобразомчеловеческийумсмогдознаться,каквыглядити
-
изчегосостоитто,чторазмещаетсявтысячахкилометровподнами,чегоневиделниодинглаз,куданемогпроникнутьникакойрентгеновскийлуч.Для меня это было просто чудом. С той поры я придерживаюсь этогосвоегопредставленияонауке.
В тот вечер я забрал книгу домойи, забыв об ужине, с нетерпениемраскрылее—видно,поэтомуматьпотрогаламойлобиспросила,здоровлия,—ипринялсячитатьспервойстраницы.
Скажувам,книгаоказаласьничутьнезахватывающей.Даженесовсемвразумительной. Прежде всего, она не содержала ответов ни на один извопросов, которые возбудил рисунок в нормальном пытливом уме. Какполучилось, что в середине нашей планеты оказалось Солнце и откудаузнали,насколькотамгорячо?Иеслитамвнутривсегорит,почемуземляунасподногаминегорячанаощупь?
Ипочемуостальноевнутреннеепространствонеплавится—аможетбыть,плавится?Икогдаядровконцеконцоввыгорит,нерухнетличастьЗемли в пустоту, оставляя огромную дыру на поверхности? И откуда обэтомзнают!Каквсеэтовыяснили!
Ноавторстраннымобразомумалчивалобэтихчастностях—вобщем,умалчивал обо всем, кроме антиклиналей, синклиналей, аксиальныхразломовипрочеговтомжедухе.Словноонхотелсохранитьвтайневсеинтересные вещи, сделав их не постижимыми здравым рассудком. Сгодами я стал подозревать, что это вовсе не чья-то личная прихоть.Казалось, среди авторов учебников существовал широкий таинственныйсговор, дабы изложение ими своего предмета даже на самуюмалость неприблизилось к области интересного и всегда оставалось не более чемвроде дальнего телефонного вызова, поступившего от чего-тодействительноувлекательного.
Теперь-тоязнаю,что,ксчастью,естьмножествонаучныхписателей,из-под пера которых выходят самые доступные, самые захватывающиепроизведения. Только на одной букве алфавита их сразу трое: ТимотиФеррис, Ричард Форти, Тим Флэннери (не говоря уж о ныне покойномбожественном РичардеФейнмане),— но, к сожалению, никто из них ненаписал учебника, которым бы мне довелось пользоваться. Все моиучебники были написаны мужами (всегда мужами), придерживавшимисязанятногомнения,чтовсестановитсяясным,есливыраженоформулой,илюбопытногозаблуждения,чтоамериканскиедетиподостоинствуоценят,если главы будут заканчиваться вопросами, над которыми можно будетпоразмышлятьвсвободноевремя.Такчтоявыроссубеждением,чтонаука—ввысшейстепениунылаявещь,хотяиподозревал,чтотакнедолжно
-
быть.Янеслишкомзадумывалсянадвсемэтиминепредполагал,чтомогусамчем-товэтомделепомочь.Такпродолжалосьдовольнодолгоевремя.
Потом,многопозднее—думаю,около4или5леттомуназад,—вовремя долгого полета через Атлантику, когда я бездумно глядел виллюминаторназалитыйлуннымсветомокеан,менявдруг—иэтобылодовольно неприятно — осенило, что не знаю простых вещей оединственной планете, на которой собираюсь прожить всю жизнь.Например, я не имел представления о том, почему океаны соленые, аВеликиеозеранет.Нималейшегопредставления.Янезнал,становятсялиокеаны со временем солонее или нет и стоит ли мне вообще проявлятьбеспокойство по этому поводу. (Весьма рад вам сообщить, что до конца1970-х годов ученые тоже не знали ответов на эти вопросы. Простопредпочиталинеговоритьобэтомвовсеуслышанье.)
Соленостьокеана,разумеется,представлялалишькрошечнуючастицумоегоневежества.Янезнал,чтотакоепротоничтотакоепротеин,немоготличитькваркотквазара,непонимал,какгеологимогли,взглянувнаслоипородывканьоне,определитьеевозраст—вообщеничегонезнал.Мноюисподволь овладело необычное желание немного разобраться в этихвопросахипреждевсегопонять,какудалосьдовсегоэтогодокопаться.Какученые все это вычисляют, определяют, расшифровывают — этооставалось для меня поражающей воображение загадкой. Откуда онизнают,скольковеситЗемляилискольколетгорнымпородам,ичтовообщенаходится там, глубоко в центре? Откуда знают, как и когда начиналасьВселеннаяикаконатогдавыглядела?Откудазнают,чтопроисходитвнутриатома?И,кольнатопошло—апоздравомразмышленииэто,возможно,самоеглавное,—какполучается,чтоученые,которые,какчастокажется,знают почти все, не могут предсказать землетрясение или даже сказать,стоитлибратьссобойзонтик,отправляясьвсредунабега?
Такчтоярешилпосвятитьчастьсвоейжизни—какоказалось,3года—чтениюкнигижурналовипоискуангельскитерпеливыхспециалистов,готовыхотвечатьнауймунеобычайноглупыхвопросов.Яхотелвыяснить,действительнолинельзяпонятьиподостоинствуоценить—подивиться,даженасладитьсячудесамиидостиженияминаукинауровне,неслишкомизобилующем техническими подробностями и не требующем глубокихзнаний,ноинесовсемнаповерхностном.
Таковыбылимойзамыселимоянадежда,идляэтогобылазадумананастоящая книга. Во всяком случае, нам придется освоить значительныйобъемсведенийв значительноболеекороткийсрок,чемотпущенныенам650тысчасов,такчтоначнем.
-
IЗАТЕРЯННЫЕВКОСМОСЕ
Всеониводнойплоскости.Всевращаютсяводномнаправлении… Понимаете, это совершенно. Этовеликолепно.Этопочтисверхъестественно.
Астроном Джеффри Мэрси о Солнечнойсистеме
-
1КАКСОЗДАТЬВСЕЛЕННУЮ
Как бы вы ни старались, вы никогда не сможете постичь, насколькомал,насколькопространственноничтоженпротон.Онпростокрайнемал.
Протон—безмерномалаячастьатома,которыйисам-топредставляетсобой нечто весьма несущественных размеров.Протоны настолькомалы,чтокрошечнаяточканадбуквой«i»содержитихоколо50000000000000000 штук, что значительно больше числа секунд, составляющихполмиллионалет.Такчтопротоныисключительномикроскопичны,еслинесказатьсильнее.
Теперь представьте, что вам удалось (хотя, конечно, у вас это неполучится) сжать один из протонов до одной миллиардной его обычногоразмера, так, чтобы рядом с ним обычный протон казался громадным.Упакуйте в это крошечное-крошечное пространство примерно столовуюложкувещества.Отлично.ВыготовыположитьначалоВселенной.
Я, разумеется, полагаю, что вы желаете создать инфляционнуюВселенную.ЕсливместонеевыпредпочитаетесоздатьболеестаромоднуюВселенную стандартного Большого Взрыва, то вам понадобятсядополнительныематериалы.Всущности,вамнужнобудетсобратьвсе,чтоестьвмире,—вседопоследнейпылинкиичастицыматерииотсюдаидокраямироздания,—ивтиснутьвсеэтовобластьстольбесконечномалую,чтоонавообщенеимеетразмеров.Этоназываетсясингулярностью.
В обоих случаях готовьтесь к действительно большому взрыву.Наблюдать это зрелище вы, очевидно, пожелаете из какого-нибудьбезопасногоместа.Ксожалению,отойтинекуда,потомучтозапределамисингулярности нет никакого где.Начав расширяться, Вселенная не будетзаполнять окружающую пустоту. Единственное пространство, котороесуществует,—этото,котороесоздаетонасамапомерерасширения.
Оченьестественно,нонеправильнопредставлятьсебесингулярностьчем-товродебеременнойточки, висящейв темнойбезграничнойпустоте.Но нет никакой пустоты, нет темноты. У сингулярности нет никакого«вокруг».Нетпространства,котороеможнобылобызанять,нетникакогоместа, гдебыонанаходилась.Мыдаженеможем задать вопрос, скольковременионатамнаходится—толионатолькочтовнезапновозникла,какудачная мысль, то ли была там вечно, спокойно выжидая подходящегомомента. Времени не существует. У нее нет прошлого, из которого
-
предстоитвыйти.Ивоттак,изничегоначинаетсянашаВселенная.Однимослепительнымимпульсом, в триумфальноемгновение, столь
стремительно, что не выразить словами, сингулярность расширяется иобретает космические масштабы, занимая не поддающееся воображениюпространство.Перваясекундажизни (секунда,котороймногиекосмологипосвящаютжизнь,изучаявсеболеекороткиееемгновения)производитнасвет тяготение и другие силы, которые правят в физике. Менее чем заминуту Вселенная достигает в поперечнике миллиона миллиардовкилометровипродолжаетстремительнорасти.Вэтотмоменточеньжарко,10 млрд градусов, этого достаточно, чтобы протекали ядерные реакции,которыепорождаютсамыелегкиеэлементы—главнымобразомводородигелийскрошечнойдобавкойлития(примерноодинатомна100млн).За3минутыформируется 98% всейматерии, которая существует сейчас илибудет когдалибо существовать. Мы получили Вселенную. Место судивительными и вдохновляющими перспективами, к тому же оченькрасивое. И все сделано за время, которое уходит на приготовлениесэндвича.
Когда это случилось — вопрос дискуссионный. Космологи давноспорят, произошло ли сотворение мира 10 млрд лет назад, вдвое раньшеилижегде-томеждуэтимимоментами.Общеемнение,похоже,склоняетсяк величине 13,7 млрд лет, но, как мы увидим дальше, такие вещи дообидноготрудноизмерить.Посуществу,все,чтоможносказать,этото,чтовкакой-тонеопределеннойточкевоченьдалекомпрошломпонеизвестнымпричинамимелместомомент,обозначаемыйвнаукекакt=0.Снеговсеиначалось.Конечно,мыещеоченьмногогонезнаемичастодумаем,будтознаемто,чегонасамомделенезнаем,илидолгоевремятакдумали.Дажесама идея Большого Взрыва возникла совсем недавно. Она подробнообсуждается с 1920-х годов, когда бельгийский аббат и ученый ЖоржЛеметр впервые предложил ее в качестве рабочей гипотезы, но по-настоящемуактивноонанеприменяласьвкосмологиидосередины1960-хгодов, когда двое молодых радиоастрономов случайно сделалиудивительноеоткрытие2.
ИхзвалиАрноПензиасиРобертВильсон.В1965годуонипыталисьиспользовать большую коммуникационную антенну, в Холмделе, штатНью-Джерси,принадлежавшуюЛабораториямБелла,ноработузатруднялнепрерывный фоновый шум — постоянное шипение, делавшееневозможным проведение экспериментов. Шум был постоянный иоднородный.Онприходилизлюбойточкинеба,деньиночь,влюбоевремя
-
года.Целый годмолодые астрономы делали все возможное, чтобы найтиисточник шума и устранить его. Они протестировали каждуюэлектрическую цепь. Они перебрали аппаратуру, проверили контуры,перекрутили провода, зачистили контакты. Они забрались на тарелкуантенныизаклеилилентойкаждыйшов,каждуюзаклепку.Онивернулисьтуда сметламиижесткимищеткамии тщательно вычистили, какписалипозднее в научной статье, «белое диэлектрическое вещество», которое вобиходеназываютптичьимпометом.Ничтонепомогало.
Им было невдомек, что всего в 50 км от них, в Принстонскомуниверситете, группа ученых во главе с РобертомДикке билась над тем,как найти ту самую вещь, от которой они так усердно старалисьизбавиться. Принстонские исследователи разрабатывали идею,выдвинутуюв 1940-х годах астрофизикомГеоргиемГамовым, уроженцемРоссии: что если заглянуть достаточно глубоко в космос, то можнообнаружить некое фоновое космическое излучение, оставшееся отБольшого Взрыва. Гамов рассчитал, что к моменту, когда это излучениепересечет космические просторы и достигнет Земли, оно будетпредставлять собой микроволны3. Немного позднее он даже предложилинструмент, который мог бы их зарегистрировать: антенну компании«Белл»вХолмделе.Ксожалению,ниПензиас,ниВильсон,никто-либоизчленовпринстонскойгруппынечиталэтустатьюГамова.
Шум,которыйслышалиПензиасиВильсон,конечноже,былшумом,которыйтеоретическипредсказалГамов.ОниобнаружиликрайВселенной,или, по крайней мере, ее видимой части, на расстоянии более 100миллиардов триллионов километров. Они «видели» первые фотоны —древнейшийсветВселенной4,—хотя времяи расстояние превратилоих,как и предсказывал Гамов, в микроволны. В книге «РасширяющаясяВселенная» Алан Гут приводит аналогию, помогающую представить этооткрытие в перспективе. Если считать, что вы всматриваетесь в глубиныВселенной, глядя вниз с сотого этажа Эмпайр-Стейт билдинг (где сотыйэтаж соответствует нашему времени, а уровень улицы — моментуБольшого Взрыва), то во время открытия Вильсона и Пензиаса самыеотдаленныегалактикибылиобнаруженыврайонешестидесятыхэтажей,асамыедалекиеобъекты—квазары—где-товрайонедвадцатых.ОткрытиеПензиаса и Вильсона довело наше знакомство с видимой Вселенной довысотывполдюймаотполацокольногоэтажа.
Все ещене знаяопричинешума,ВильсонсПензиасомпозвониливПринстонДиккеиописалиемусвоюпроблему,надеясь,чтоонподскажет
-
решение. Дикке сразу понял, что обнаружили эти двое молодых людей.«Да,ребята,насобошли»,—сказалонсвоимколлегам,вешаятрубку.
ВскореAstrophysicalJournal5опубликовалдвестатьи:однуПензиасаиВильсона, описывавшую их опыт с регистрацией шипения, другую —группы Дикке, объяснявшую его природу. Хотя Пензиас и Вильсон неискали фоновое космическое излучение, не знали, что это такое, когдаобнаружилиего,авсвоейстатьенеобъяснилиегоприроду,в1978годуониполучили Нобелевскую премию в области физики. Принстонскимисследователямдосталосьлишьсочувствие.СогласноДеннисуОвербаю6,автору книги «Одинокие сердца в космосе», ни Пензиас, ни Вильсонполностью не понимали значения того, что открыли, пока не прочли обэтом в «Нью-Йорк тайме». Между прочим, помехи от космическогофоновогоизлучения—этото,чтовсемызнаемпоопыту.Настройтесвойтелевизор на любой канал, где нет трансляции, и около одного процентапрыгающихэлектростатическихпомех,которыевынаблюдаетенаэкране,будутсвязанысэтимидревнимиследамиБольшогоВзрыва.Вследующийраз,когдавыбудетежаловаться,чтонаэкраненичегонет,вспомните,чтовывсегдаимеетевозможностьнаблюдатьрождениеВселенной.
Хотя все называют это Большим Взрывом, многие книгипредостерегаютнасоттого,чтобыпредставлятьегокаквзрыввобычномсмысле. Это скорее было внезапное значительное расширениеколоссальныхмасштабов.Такчтожееговызвало?
Однаизточекзрениясостоитвтом,чтосингулярностьбылареликтомболеераннейсколлапсировавшейВселенной,чтонашаВселенная—всеголишь одна из вечного круговорота вселенных, расширяющихся исжимающихся, подобно пневматической камере кислородного аппарата.Другие объясняютБольшойВзрыв так называемым «ложным вакуумом»,«скалярным полем» или «вакуумной энергией»— неким свойством илисущностью, которая каким-то образом привнесла определеннуюнеустойчивостьвимевшееместонебытие.Кажется,чтополучитьнечтоизничегоневозможно,нофактсостоитвтом,чтокогда-тонебылоничего,атеперь налицо Вселенная, и это служит очевидным доказательствомподобнойвозможности.Бытьможет,нашаВселенная—всеголишьчастьмножества более крупных вселенных, располагающихся в разныхизмерениях, и Большие Взрывы происходят постоянно и повсюду. Или,возможно, пространство и время имели до БольшогоВзрыва совершенноиныеформы,слишкомчуждыенашемупониманию,ичтоБольшойВзрыв—этосвоегородапереходныйэтап,когдаВселеннаяизнепостижимойдля
-
насформыпереходитвформу,которуюмыпочтиможемпонять.«Всеэтоочень близко к религиозным вопросам», — говорил в 2001 годукорреспонденту«Нью-Йорктайме»космологАндрейЛинде7.
Теория Большого Взрыва — не о самом взрыве, а о том, чтопроизошло после взрыва. Причем в основном вскоре после взрыва.Произведя уйму расчетов и тщательных наблюдений на ускорителяхэлементарных частиц, ученые считают, что могут заглянуть во времяспустявсего10-43секундысмоментатворения,когдаВселеннаябылаещенастолькомала,чторазглядетьееможнобылотольковмикроскоп.Мынедолжны падать в обморок от каждого встречающегося нам необычногочисла,но,пожалуй,времяотвременистоитухватитьсязаодноизних,хотябы для того, чтобы напомнить об их непостижимых и потрясающихзначениях. Так, 10-43 — это0,0000000000000000000000000000000000000000001, или одна десятимиллионнотриллионнотриллионнотриллионнаясекунды*.
----*(Несколькословонаучнойнотации.Посколькуоченьбольшиечисла
тяжело писать и почти невозможно прочесть, ученые применяютсокращения, использующие степени десятки. В этих обозначениях,например,10000000000записываетсякак1010,а6500000превращаетсяв6,5х106.Принципоченьпрост—оноснованнасвойствеумножениянадесять:10х10(тоесть100)становится102;10х10х10(или1000)—103 и так далее до бесконечности. Маленький верхний индекс означаетчисло нулей, следующих за крупным основным числом. Обозначения сознаком «минус» имеют зеркальный смысл: число сверху указывает наколичество позиций справа от десятичной запятой (например, 10-4означает 0,0001). Хотя я приветствую это правило, меня по-прежнемупоражает,каккто-то,глядяназапись«1,4х109км3»,сразувидит,чтоэтоозначает1,4миллиардакубическихкилометров,ивнеменьшеймереудивляет,чтоонипредпочитаютпервоепоследнемувпечати(особенновкниге для широкой публики, откуда был взят этот пример). Исходя изтого, что многие читатели, как и я, не сильны в математике, я будупользоваться такими обозначениями умеренно, хотя иногда их неизбежать, особенно в главе, касающейся предметов космическогомасштаба.)
Большаячастьтого,чтомызнаем,илисчитаем,что знаем,опервыхмоментах Вселенной, вытекает из концепции, получившей название
-
инфляционнойтеории,котораявпервыебылапредложенанаобсуждениев1979 году специалистом по элементарным частицам младшим научнымсотрудником Стэнфордского университета Аланом Гутом, нынеработающим в Массачусетском технологическом институте. Ему былотогдатридцатьдвагода,и,пособственномупризнанию,онникогдараньшеничем подобным всерьез не занимался. Возможно, он никогда бы и невыдвинул свою замечательную теорию, если бы случайно не попал налекцию о Большом Взрыве, прочитанную никем иным, как РобертомДикке. Лекция пробудила у Гута интерес к космологии, в особенности квопросуорожденииВселенной.
Витогепоявиласьинфляционнаятеория,согласнокоторойВселеннаяпретерпела внезапное поражающее воображение расширение. Онараздувалась — фактически убегая от самой себя, удваиваясь в размерахкаждые10-34секунды.Весь эпизод, возможно,продолжалсянеболее10-30секунды — это одна миллионно миллионно миллионно милионномиллионная доля секунды, — но он превратил Вселенную, котораяуместиласьбыввашейруке,внечтопокрайнеймерев10ОООООООООООО ООО ООО ООО ООО раз большее. Теория инфляции объясняетпоявление во Вселенной ряби и завихрений, которые сделали наш миртаким,какмыегознаем.Безнихневозниклобысгустковматерии,азначитизвезд,ибылибытолькогазивечнаятьма.
Согласно теории Гута, за одну десятимиллионно триллионнотриллионно триллионную секунды возникла гравитация. Еще через одинсмехотворно короткий период времени к ней присоединилсяэлектромагнетизм, а также сильное и слабое ядерные взаимодействия—основные игрушки физиков. Мгновением позже к ним добавилисьскопленияэлементарныхчастиц—игрушкиэтихигрушек.Совершенноизничего вдруг возникли тучи фотонов, протонов, электронов, нейтронов имножестводругихчастицвколичествегде-тоот1079до1089каждоговида.ПримернотакэтоописываетобщепринятаятеорияБольшогоВзрыва.
Представитьсебетакиеогромныечисла,конечно,нельзя.Достаточнопросто знать, что в одношумноемгновение нас одарили такой огромнойВселенной—не меньше сотнимиллиардов световых лет в поперечнике,согласно теории, хотя, возможно, и намного большихразмеров вплоть добесконечности— и эта Вселенная идеально приспособлена для созданиязвезд,галактикидругихсложныхсистем.
Чтоудивительно,снашейточкизрения,такэтото,какудачновсеэтообернулосьдлянас.ЕслибыВселеннаяоказаласьнемногоиной—еслибы
-
гравитациябылачутьсильнееилислабее,еслибырасширениепротекалочутьмедленнееилибыстрее,—тогда,возможно,небылобыустойчивыхэлементов,изкоторыхмысвамисостоим,иземли,покотороймыходим.Окажисьгравитациянемногосильнее,иВселеннаяобрушиласьбывнутрьсебя,какплохопоставленнаяпалатка,недостигнувнадлежащихразмеров,плотности и состава. Но будь гравитация слабее, не возникло быконденсаций материи, и Вселенная навсегда осталась бы унылойрассеяннойпустотой.
Вэтомоднаизпричинтого,почемунекоторыеспециалистысчитают,что может быть множество других Больших Взрывов — возможно,триллионы и триллионы, — разбросанных по громаде вечности, а мысуществуем именно в этой конкретной Вселенной потому, что можемсуществовать только здесь.[8] Как однажды заметил Эдвард Трайон[9] изКолумбийскогоуниверситета:«Вответнавопрос,почемуэтопроизошло,япредлагаюскромноесоображение,чтонашаВселенная—простооднаизтаких, которые время от времени появляются». Гут к этому добавляет:«Хотя рождение Вселенной может быть крайне маловероятным, Трайонподчеркивал,чтониктонесчиталнеудавшихсяпопыток».
Британский Королевский астроном Мартин Рис считает, чтосуществует множество, возможно, бесконечное число вселенных— все сразными свойствами в различных сочетаниях, и что мы просто живем воднойизних,гдевещисочетаютсятакимобразом,которыйпозволяетнамсуществовать.Онпроводитаналогиюсоченьбольшиммагазиномодежды:«Если там широкий ассортимент, вас не удивит, что вы найдетеподходящий костюм. Если существует множество вселенных, каждая изкоторыхуправляется своимнаборомпараметров, то срединихбудетхотябы одна, в которой реализовался особый набор параметров, подходящийдляжизни.МынаходимсявтакойВселенной».
Рис утверждает, что имеется 6 величин, которые в основных чертахопределяют свойства нашей Вселенной, и, если любое из этих значенийхотя бы немного изменилось, дела пошли бы совсем не так, как теперь.Например, для существования Вселенной в том виде, как она есть,требуется, чтобы водород превращался в гелий строго определенным ивесьма неторопливым способом — а именно, чтобы при этом семьтысячныхдолеймассыпереходиливэнергию.Слегкаснизьтеэтозначение—скажем, с0,007до0,006,—ипревращениянепроизойдет:Вселеннаябудетсодержатьтольководородиничегобольше.Слегкаповысьтеего—до 0,008 — и реакции пошли бы так бурно, что водород уже давнозакончился бы. В обоих случаях малейшее изменение значений— и той
-
Вселенной,какуюмызнаемикакаянамнужна,простонебылобы.Следует сказать, что пока все идет как надо. Но в долгосрочной
перспективе гравитация может оказаться немного сильнее, чем надо;однажды она, возможно, остановит расширение Вселенной и заставит еесжиматься, пока снова не втиснет ее в сингулярность, чтобы, возможно,начатьвесьпроцессзаново.Сдругойстороны,гравитацияможетоказатьсяслишкомслабой,ивэтомслучаеВселеннаябудетрасширятьсявечно,покавсенеокажетсянастолькодалекодруготдруга,чтонеостанетсяникакойвозможности для взаимодействия материи, и Вселенная станет оченьпросторным, но инертным и безжизненным местом. Третья возможностьсостоит в том, что гравитация окажется идеально настроенной — укосмологовдляэтогоестьтермин«критическаяплотность»,вэтомслучаетяготение удержит Вселенную как раз в нужных размерах, чтобы датьвозможность сложившемуся порядку вещей продолжаться вечно.[10]Космологи в светлые моменты иногда называют это тонкой подстройкойпараметров—имеяввиду,чтовсе,дескать,правильно.(Длясведения:эти3возможныевселенныеизвестнысоответственнокакзакрытая,открытаяиплоская.)
А теперь вопрос, который в какой-то момент возникал у каждого изнас:чтобудет,еслидобратьсядокраяВселеннойи,таксказать,высунутьголову за занавес? Где окажется голова, если она больше не будет воВселенной?Чтомы увидим за ее пределами?Ответ неутешительный: выникогда не доберетесь до края Вселенной. И не потому даже, чтодобиратьсятудаслишкомдолго—хотяэто,конечно,так,—апотому,чтоесли бы вы двигались все дальше и дальше по прямой линии, упрямо ибесконечнодолго,товсеравноникогданедостиглибывнешнейграницы.Вместо этого вы вернулись бы туда, откуда отправились (тут вы,повидимому,упалибыдухомиотказалисьотэтойзатеи).Объясняетсяэтотем, чтоВселенная изгибается особымобразом, которыйневозможно какследует представить, в соответствии с теорией относительностиЭйнштейна (онеймывсвоевремяпоговорим).Апокадостаточнознать,что мы вовсе не плаваем в каком-то огромном раздувающемся пузыре.Пространство изогнуто таким образом, что остается безграничным, ноконечным.[11] Строго говоря, неправильно даже утверждать, чтопространстворасширяется,потомучто,какотмечаетлауреатНобелевскойпремии физик Стивен Вайнберг,[12] «солнечные системы и галактики нерасширяются, и само пространство не расширяется». Галактики скорееразбегаются.Всеэто,похоже,бросаетвызовинтуиции.Или,какоднажды
-
замечательноотметилизвестныйбиологДж.Б.С.Холдейн:[13]«Вселеннаянетолькоболеенеобычна,чеммыпредполагаем;онанеобычнее,чеммыможемпредположить».
Для объяснения кривизны пространства обычно приводитсяследующая аналогия — попробовать представить жителя вселеннойплоскихповерхностей,которыйникогданевиделшара,ипопалнаЗемлю.Сколькобыоннибрелпоповерхностипланеты,онтакинеобнаружилбыкрая. В конце концов он вернулся бы к тому месту, откуда начал путь,окончательно сбитым с толку. Так вот, в отношении космоса мыоказываемсявтакомжеположении,какинашозадаченныйфлэтладец,[14]тольконасприводитвсмущениебольшеечислоизмерений.
Также,какиесуществуетместа,гдеможнонайтикрайВселенной,нетицентра,гдеможновстатьисказать:«Вототсюдавсеначалось.Вотсамыйцентр всего сущего». Мы все в центре всего этого. Хотя, вдействительности, мы не знаем этого наверняка; не можем доказатьматематически. Ученые просто исходят из того, что мы не можем бытьцентромВселенной—вытольковообразитесебе,чтобыэтоозначало,—ипотомуявлениядолжныбытьодинаковымидлявсехнаблюдателейвовсехместах.Ивсежеточномыэтогонезнаем.
ДлянасВселеннаяпростираетсянарасстояние, котороепокрылсветзамиллиарды лет со времени ее образования.Эта видимаяВселенная—Вселенная, которую мы знаем и о которой можем говорить, — имеет впоперечнике порядка миллиона миллионов миллионов миллионов(1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024) километров. Но согласнобольшинству теорий,Вселенная в целом—метавселенная, как ее иногданазывают—ещенамногопросторнее.Риссчитает,чточислосветовыхлетвобхватеэтойбольшей,незримойВселеннойвыражалосьбыне«десятьюнулями, даже не сотней нулей, а миллионами». Словом, пространствонамногобольше,чемвыможетепредставить,неутруждаясебяпопыткамидостичьчего-тоещеболеепотустороннего.
Долгое время теория Большого Взрыва имела один бросающийся вглаза пробел, беспокоивший множество людей, а именно, она не моглаобъяснить, как здесь оказались мы. Хотя 98 % существующей материисозданоБольшимВзрывом,этаматериясостоялаисключительноизлегкихгазов: гелия, водорода и лития, о чем мы уже упоминали. Ни однойчастицытяжелыхэлементов,такнеобходимыхдлянашегосуществования—углерода,азота,кислородаивсехостальных,—невозниклоизгазовогокотлатворения.Однако—ивэтомсостоитзатруднение,—чтобывыковать
-
эти тяжелые элементы, требуется тепло и энергия, сравнимые с самимБольшимВзрывом.
Но был всего лишь один Большой Взрыв, и он не произвел этиэлементы. Тогда откуда же они взялись? Интересно, что человеком,нашедшимответнаэтотвопрос,былкосмолог,которыйотдушипрезиралтеориюБольшогоВзрыва и само это название придумал в насмешку надней.
Вскоремыпоговоримонемподробнее,но,преждечеммывернемсяквопросу о том, как мы здесь оказались, хорошо бы несколько минутпоразмыслитьнадтем,гдевточностинаходитсяэто«здесь».
-
2ДОБРОПОЖАЛОВАТЬВСОЛНЕЧНУЮСИСТЕМУ
Внашидниастрономымогутделатьсамыепоразительныевещи.Еслибы кто-нибудь чиркнул на Луне спичкой, они могли бы разглядеть этувспышку. По самым незначительным пульсациям отдаленных звезд онимогут сделать выводы о размерах, свойствах и даже о потенциальнойобитаемостипланет,слишкомдалеких,чтобыихразглядеть,—настолькодалеких, что понадобилось бы полмиллиона лет, чтобы попасть туда намежпланетном корабле. Своими радиотелескопами они могут улавливатьизлучения настолько слабые, что общее количество энергии, полученнойиз-за пределов Солнечной системы, с тех пор как началисьрадионаблюдения (в 1951 году) на всех инструментах, взятых вместе,составляет, по словам Карла Сагана,[15] «меньше, чем энергия однойупавшейназемлюснежинки».
Словом, во Вселенной происходит не так уж много такого, чтоастрономынемоглибыприжеланииобнаружить.Темболееудивительно,чтодо1978годаниктонезамечал,чтоуПлутонаестьспутник.Летомтогогода молодой астроном Джеймс Кристи из обсерватории военно-морскихсил США воФлэгстаффе, штат Аризона, просматривая фотографическиеизображенияПлутона,вдругзаметилтамчто-тоеще—что-торазмазанное,неясное, но определенно иное, чем сам Плутон. Посоветовавшись сколлегой,РобертомХаррингтоном,онпришелквыводу,чтоэтоспутник.Ине какой-нибудь спутник. Относительно своей планеты он был самымбольшимспутникомвСолнечнойсистеме.
Вдействительности,этобылсвоегородаударпостатусуПлутонакакпланеты, статусу, который никогда не был особенно твердым. Посколькуместо, занимаемое спутником, и место, занимаемое Плутоном, раньшесчиталосьоднимцелым,теперьэтоозначало,чтоПлутоннамногоменьше,чемполагалипрежде,—дажеменьшеМеркурия.Малотого,вСолнечнойсистеме7спутников,включаянашуЛуну,превосходятПлутонпоразмеру.
Естественно, возникает вопрос, почему в нашей собственнойСолнечной системе так долго немогли найти этот спутник.Ответ связанотчасти с тем, куда астрономы нацеливают свои инструменты, отчасти с
-
тем, для каких целей они сконструирова