Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

Шарф Калеб

* * *

Все эти гипотетические миры, насколько нам известно, пока что представляют собой не более чем мысленные эксперименты, придуманные для наглядности. А теперь вернемся на реальную Землю. В истории науки и наших космологических изысканий есть одна интересная черта: великие озарения зачастую опираются на самые что ни на есть скучные научные мелочи. Это само по себе явно указывает нам на наше место в мироздании.

Многие фундаментальные открытия совершались лишь благодаря изучению крошечных деталей, мельчайших досадных отклонений, которые на первый взгляд казались чисто техническими, не имеющими никакого значения для внешнего мира, и лишь потом становится понятно, что это настоящее чудо. Огромные прорывы случались именно тогда, когда кому-то не давали покоя легкие неточности в движениях планет, то, что скорость света постоянна и это как-то странно, мельчайшие различия между подвидами живых существ и какие-то не вполне обычные ископаемые останки. Чтобы

решиться работать над такого рода задачами, нужна очень крепкая нервная система, поэтому они, как правило, издревле становятся уделом неповторимой когорты одержимых и дотошных зануд. Такая кропотливая рутинная работа зачастую доставляют им массу удовольствия – к вящей досаде и отчаянию коллег. Иногда населению в целом приходится потратить довольно много времени на то, чтобы понять, из-за чего, собственно, столько шума. Вот и переворот в мышлении, которым мы обязаны Копернику, можно считать отличным примером того, как скучнейшие мельчайшие подробности ложатся в основу настоящих революций, приводят к самым драматическим последствиям. Последний и главный труд Николая Коперника – великий трактат «De revolutionibus» – настолько перенасыщен техническими астрономическими подробностями, что читать его с интересом могли лишь самые образованные астрономы того времени. По сути дела, чудовищная сложность лишь уберегла трактат от дальнейшей критики со стороны церкви и государства. Как суховато выразился [200] физик и философ ХХ века Томас Кун, когда писал об истории открытий Коперника, «Если бы работа была несколько легче для понимания, она бы встретила отпор еще раньше». Что неудивительно, поскольку Коперник во многом стремился усовершенствовать основы существовавших моделей небесной механики, а не затеять красивый научный спор. В этом отношении он был похож на человека, одержимого подсчетом вагонов в товарных поездах, – с той лишь разницей, что стремился составить более точную таблицу положения планет на ночном небе. А переворот в самой структуре космологических преставлений вполне мог быть всего лишь побочным продуктом подобных стараний, хотя Коперник, конечно, представлял себе, к чему все это приведет. Прости, Николай, мы очень признательны тебе за труды, только как развлекательное чтение они не годятся.

200

Томас Кун пишет это в своей книге о коперниковой революции, она упоминается в сноске к главе 1 на с. 25. Кроме того, стоит заглянуть в тоже уже упоминавшуюся (см. сноску на с. 31) книгу Owen Gingerich. The Book Nobody Read». Джинджерич рассказывает о своих титанических трудах по розыску экземпляров первого издания «De revolutionibus» и подробно излагает, как этой книгой пользовались – а иногда и составляли примечания к ней – Галилей, Кеплер и прочие. Эта книга очень популярна, и те, кому оказался по силам ее насыщенный терминами язык, высоко ее ценят.

Более чем через полвека Иоганн Кеплер, столь же одержимый математикой, примерно по таким же мотивам не менее восьми лет трудился над расчетом орбит Марса и других планет. Он был полон решимости выявить «часовой механизм» движения планет и разобраться, что его регулирует, но при этом хотел всего-навсего избавиться от досадных противоречий, от того, что у планет меняется яркость и что в рамках существовавших астрономических моделей их положение в небе чуть-чуть отличается от расчетного.

И даже когда Галилей увидел наконец движение спутников вокруг Юпитера, бесчисленные звезды, составлявшие дымку Млечного Пути, светотень лунных пейзажей и полумесяц Венеры, для него все это были всего лишь очень конкретные детали мозаики, мелкие подсказки, позволявшие усовершенствовать недоработанную картину мироздания. Все эти люди потому и были гениальны, что могли делать экстраполяции на основании подобных деталей – гелиоцентрический космос, подлинная форма орбит, природа движения и сил.

Итак, понятно, насколько наше далеко не совершенное представление о Вселенной и своем месте в ней зависело от конкретных обстоятельств на планете Земля и в Солнечной системе, от нашего положения в пространстве и во времени. Разумеется, очень легко взглянуть на историю науки и решить, что теперь мы знаем гораздо больше, поскольку избавились от подобной узколобости. Можно предположить, что несравненная точность наблюдений и измерений, которой мы обязаны современной технологии, возвысила нас над трясиной возни с мелкими деталями природы, без которой в прошлом было не обойтись. Теперь-то мы способны измерять положение небесных тел с точностью до тысячной доли градуса, оценивать скорости и расстояния за миллиарды световых лет от нас. Однако на самом деле мы по-прежнему пленники собственных обстоятельств и не можем избавиться от этих шор при изучении как космоса, так и микрокосма.

Я еще в первой главе задал вопрос о том, что было бы, если история астрономии пошла бы по иному пути и Галилею удалось создать огромные телескопы и открыть жизнь на других планетах. Это была чистая фантазия, однако теперь

мы знаем, что наша Галактика и Вселенная в целом полным-полны иных планет. Еще мы знаем, что разнообразие этих планет, конфигураций систем и истории развития придают статистический вес идее о том, что обстоятельства существования нашей планеты необычны. Кроме того, как я пытался показать на примере фантазий о жизни людей на других планетах, это означает, что и наш угол зрения тоже может оказаться необычным.

Первый вопрос, который приходит в голову, состоит в том, помогала или мешала наша уникальная точка зрения развитию научного метода как такового, каковы могут быть наши слепые пятна, что они прячут от нас на данный момент? Второй вопрос еще неприятнее. А вдруг сама конфигурация и история нашей планетной системы, благодаря которым на Земле стала возможной жизнь, тоже наложила серьезные ограничения на то, как мы вырабатываем у себя картину мира? Иначе говоря, задается ли жизнь вроде нашей именно такими вопросами лишь потому, что способна существовать только в таких космических обстоятельствах?

* * *

Небесные сценарии, которые мы тут сочинили, от двойной звезды до землеподобных лун, с точки зрения физики и астрономии вполне вероятны. Мы не знаем другого – вероятны ли они с точки зрения биологии. Прежде всего, мы не знаем, нет ли у среды на таких воображаемых планетах особых свойств, из-за которых жизни будет затруднительно там возникнуть и развиться. Во-вторых, у нас нет теории, которая могла бы предсказать, какого рода разум мог бы там развиться и как превратности исторических случайностей повлияли бы на его интерпретацию окружающего космоса.

Тем не менее не приходится сомневаться, что будь у нас иные обстоятельства в масштабах планеты, совершенно иначе сложился бы и путь развития естествознания, а история науки была бы радикально другой. Наше мировоззрение – плохо ли это, хорошо ли, – временами попадало в наезженную колею, поскольку некоторые важнейшие принципы тонули в море мелочей, которые мы видим вокруг. Однако такое может быть в любой планетной системе, которая способна достаточно долго поддерживать жизнь. Приведу пример, заставляющий задуматься: вспомним, как Иоганн Кеплер изучал орбиту Марса. Должно быть, вы помните, что Кеплера натолкнуло на изучение небесной траектории Марса именно то обстоятельство, что из крупных планет его орбита сильнее всего отличается от окружности, не считая Меркурия. Однако этот выбор за него отчасти невольно сделали капризы времени и небесной механики, поскольку впоследствии мы обнаружили, что орбита Марса не всегда была такой, как сейчас, и не всегда такой будет. Более того, поскольку вообще орбитальная динамика небесных тел в нашей Солнечной системе танцует на грани хаоса, орбита Марса меняется с течением времени [201] под влиянием гравитационной тяги других планет, особенно Юпитера и Сатурна. Эллиптичность марсианской орбиты меняется довольно существенно, за период примерно 96 000 лет она меняется в два раза. А за более длительные периоды – за миллионы и десятки миллионов лет – она может меняться от почти круглой до в два раза более эллиптической, чем сейчас.

201

См., например, J. Laskar et al. Long Term Evolution and Chaotic Diffusion of the Insolation Quantities of Mars // Icarus 170 (2004): 343–64.

Иначе говоря, если бы люди появились на сто тысяч лет раньше или позже и если бы человечество все равно породило своего Кеплера, который изучал бы таблицы движения планет, составленные каким-нибудь Браге, его задача могла бы стать гораздо труднее или гораздо легче. Если бы на момент, когда Браге делал свои наблюдения, орбита Марса была почти круглой, она не подсказала бы Кеплеру, какова общая закономерность движения планет. А если бы она была более эллиптической, Кеплера, возможно, опередили бы.

Однако, как мы уже выяснили, подобное поведение орбит – изменения формы, наклона и прочих параметров со временем – тесно связано с общей архитектурой Солнечной системы и ее историей. Орбита и ориентация вращения Земли тоже медленно, понемногу меняется. Все эти изменения конфигурации совокупно, судя по всему, связаны с долгосрочными изменениями климата Земли, в том числе с ледниковыми периодами, которые повторяются каждые 100 000 лет. Вероятно – и весьма примечательно! – что в те моменты в истории, когда орбитальные параметры Марса позволяли бы легко измерить эллиптичность его орбиты, температурные условия на Земле были неблагоприятны для биологических видов вроде людей.

Есть и другие колебания физических условий на обитаемой планете, которые способны радикально изменить наше восприятие Вселенной. Если бы наша атмосфера была замутнена водным конденсатом или вязкой дымкой, которую порождает фотохимия органических молекул вроде метана, мы бы никогда не смогли сделать точных наблюдений никаких небесных тел, кроме Солнца и Луны. И вполне возможно, что на Земле бывали периоды, когда на протяжении тысячелетий нам не давала наблюдать за небесами всего-навсего плохая погода – если мы тогда вообще существовали.