Знание-сила, 2002 №09 (903)

Автор неизвестен

Однако уже после первой публикации результатов открытия критики обрушились на авторов с утверждением, что их методы недостаточно чувствительны, чтобы отличить, «отсепарировать» белые карлики из диска от белых карликов из «гало». По мнению критиков, обнаруженные авторами звезды принадлежат к давно известной популяции нашего Млечного Пути и не имеют никакого отношения к «темному» веществу Поток неодобрительных замечаний нарастал. Были обнаружены ошибки в расчетах авторов и предложены другие объяснения их результатов.

Весь этот жаркий спор завершился, когда подошло время для публикации подробного отчета авторов в том же журнале «Сайенс» (первая публикация была, так сказать, «заявочной» и потому предельно краткой, но после этого авторы, не дожидаясь подробной

публикации там же, опубликовали все свои данные в Интернете; это, собственно, и послужило началом дискуссии). Журнал, заботясь о своей высокой научной репутации, счел необходимым обратиться к большому числу экспертов и запросить их мнение об утверждениях авторов открытия и их критиков. Единодушное мнение экспертов (а все они, как оказалось, были уже знакомы с интернетовской дискуссией) свелось к тому, что авторы скорее всего действительно наблюдали холодные белые карлики в «гало», но их утверждения о роли этих звезд и «темном» веществе скорее всего изрядно преувеличены.

Соломонов суд, ничего не скажешь. Теперь к старинному: «Темна вода в облацех» можно смело прибавить ультрасовременное: «И темно «темное» вещество там же».

Фейерверк или катаклизм?

Наука, однако, не всегда обнадеживает – иногда ее открытия и пугают. Строго говоря, так оно и должно быть. Вселенная возникла не ради нас, людей, и то, что ученые все-таки находят в ней там и сям средства, облегчающие наше существование, – это, скорее, результат направленной эгоистической изобретательности человеческого мозга, чем следствие какой-нибудь «доброжелательности природы».

Вселенная сама по себе, без этой защищающей нас изобретательности, – место нам чужое, жестокое и убийственное, и недавнее открытие двух американских астрономов, Клайна и Отвиновского из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, лишний раз в этом убеждает. Эти молодые ученые заинтересовались происхождением загадочной группы так называемых гамма-вспышек, объединяющей примерно 1,5 процента их общего числа. Все вспышки указанной группы имеют примерно одинаковые характеристики и были замечены в одной и той же части неба, что свидетельствует об их «местном» происхождении, то есть о том, что все они произошли в нашей галактике (Млечный Путь).

Напомню, что гамма-вспышки – это мощные пучки высокоэнергетичных гамма-лучей (их энергия намного превосходит энергию рентгеновских лучей). Эти вспышки продолжаются несколько секунд и появляются на небосводе в самых разных местах, демонстрируя этим, что их источники находятся в самых разных частях Вселенной, преимущественно на ее окраине, очень далеко от нас. Предполагают, что эти вспышки выбрасываются при рождении или столкновении огромных «черных дыр», образовавшихся на самой ранней стадии эволюции Вселенной. Поскольку за истекшее время такие «дыры» за счет расширения Вселенной успели разлететься «до самых до окраин», то именно оттуда к нам и доходят – лишь сейчас – их гамма-фейерверки.

Однако теперь Клайн и Отвиновский, как уже сказано, выдвинули гипотезу, что упомянутая «особая группа» гамма-вспышек происходит от «местных» источников, лежащих внутри Млечного Пути, и, исходя из характеристик вспышек этой группы, подсчитали, что их источниками являются небольшие «черные дыры» массой примерно 100 миллионов тонн (порядка не очень большой горы на Земле), рассеянные в галактике. По этим подсчетам, в нашем ближайшем космическом соседстве (участке размерами в несколько световых лет – как от Солнца до ближайшей звезды Проксима Центавра) должно содержаться около 10 миллиардов таких «микродыр», ожидающих детонации.

Если эта гипотеза верна, то в пределах Солнечной системы должна находиться, по меньшей мере, одна такая «тикающая бомба». Впрочем, авторы новой гипотезы утешают, что эффект ее возможного взрыва будет, скорее, «живописным» (на вкус астрономов, разумеется), нежели «драматическим». «Чтобы всерьез повлиять на жизнь на Земле, – говорит Клайн, – такая «дыра» должна быть хотя бы на таком же расстоянии от Земли, как Солнце». Й на том спасибо.

Катя Кабанова

Архитектура жизни, или структура нас

Жизнь – это наилучший пример сложности в действии. Развитие любого организма, будь то бактерия или бабуин, представляет собой невероятно сложную последовательность взаимодействий огромного множества участников.

Например, молекулы – наши с вами мельчайшие составляющие – обладают способностью к катализу химических реакций, а значит, собственным поведением.

А когда они объединены в какое-то целое, будь то клетка или ткань, то поведение многократно усложняется. Так, у клетки появляется способность к движению, изменению формы и росту. Однако, даже понимая принцип работы компонентов целого (будь то двигатель внутреннего сгорания или клетка). мы не всегда можем объяснить, как это целое функционирует. Другими словами, определение и описание молекулярной головоломки-паззла даст мало чего, если до конца не известны правила сборки. Словом, инструкция где?

Что такое тенсегрити?

Природа использует одни и те же правила игры, это доказывает повторяемость у микро- и макроскопических существ определенных структур (моделей, выкроек, назовите, как хотите): пентагоны, спирали, шестигранники, триангулы. Причем эти структуры возникают как в симметричных (кристаллы), так и в неупорядоченных (белки) веществах. Более того, часто живое маскируется под нежить: так, из строительных кирпичиков-атомов углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора состоят и органические, и неорганические системы. Различие лишь в их расположении в трехмерном пространстве.

Этот феномен объединения компонентов в большие устойчивые структуры с новыми возможностями, которыми не обладают сами компоненты, известен как самосборка. Например, крупные молекулы в теле человека само-собираются в клеточные структуры, известные как органеллы, которые, в свою очередь, само-собираются в клетки, клетки – в ткани, ткани – в органы. Наше тело в результате представляет собой иерархическую систему из звеньев-подсистем. Как же мы так изумительно хорошо собраны?

Несмотря на довольно могучий опыт исследований, ученые все еще мало знают о тех силах, которые побуждают атомы к самосборке в молекулы. Даже какие группы молекул объединяются вместе, формируя клетки и ткани, и то не слишком понятно. Но за два последних десятилетия было открыто занимательное, если не сказать интригующее, свойство самосборки. Во всем многообразии природных систем, таких как атом углерода, белки, вирусы, клетки, ткани и даже человеческий организм, существует один фундаментальный способ построения, носящий название «тенсегрити». Если напрямую перевести слово «tensegrity» с английского, получится что-то вроде «напряженности стойкости», что звучит по-русски неуклюже, поэтому будем дальше следовать хорошей отечественной традиции называть вещи их заграничными именами. Термин «тенсегрити» означает, что система стабильна за счет баланса в ее структуре сил сжатия-растяжения. (Есть еще одно значение этого слова, которое, пожалуй, более на слуху: последователи Карлоса Кастанеды утверждают, что тенсегрити – это магические пассы магов древней Мексики. Это забавное совпадение: тенсегрити-структуры, как вы увидите дальше, имеют весьма магический вид.)