Страница 60 из 61
У астрономов этот феномен так и называется — проблема горизонта. Вернее, назывался до тех пор, пока Алан Харви Гут не предложил решение. Грубо говоря, следующее: сразу после Большого взрыва Вселенная начала разлетаться со сверхскоростью. Затем она столь же мгновенно «остепенилась» и перешла на более размеренные темпы. Причина этого неясна.
Однако проблему горизонта теоретическая модель Гута разрешила вполне успешно: согласно ей до начала инфляционного расширения Вселенная была настолько мала, что фотоны могли быстро пролететь ее из конца в конец, установив тепловой баланс. И только потом она взорвалась; предполагаемое единое поле распалось.
Только вот никто не знает, отчего бы Большой взрыв происходил именно так, как предполагает Алан Гут. Или почему «инфляция» вдруг замедлилась. Это объяснение вообще едва ли можно счесть исчерпывающим, но оно лучшее из всех, что мы имеем. В самом деле, гипотеза Гута теперь настолько общепринята в космологии, что мы как бы по умолчанию стали считать скачкообразное расширение само собой разумеющимся эпизодом в истории Вселенной: по уровню достоверности — где-нибудь рядом с битвой при Ватерлоо, если перевести события в земной масштаб. Мы, разумеется, не знаем всех деталей космического «скачка» — равно как и подробностей гибели каждого из солдат Веллингтона или Наполеона на заболоченной бельгийской равнине, — но теперь имеем достоверные свидетельства, что сразу после Большого взрыва Вселенная прошла фазу сверхбыстрого расширения. Одним словом, гипотеза Гута — весьма изящное решение очень важной проблемы.
Но не всех она убеждает. Пол Стейнхардт из Принстона сомневается, что инфляционное расширение имело место, а нобелевский лауреат Роберт Лафлин — один из тех ученых, кто старается обуздать редукционизм, — в своем скепсисе идет еще дальше. Всеобщее принятие стандартной модели космологии — Большой взрыв плюс инфляционное расширение, — по его мнению, не гарантирует истины, поскольку коронным доводом в ее пользу ученые решили считать реликтовое микроволновое излучение. А это «эхо Большого взрыва» возникло спустя триста тысяч лет от начала Вселенной; так что идея, будто оно может поведать нам что-либо о первых мгновениях мироздания, по словам Лафлина, «смахивает на попытку вывести свойства атомов из разрушений, причиненных бурей».
Итак, Алан Гут решил проблему к удовлетворению большинства физиков. Но его триумф — не последняя точка, а, скорее, открытая дверь, за которой притаился новый ряд сложных вопросов. Сформулировать их по большей части нетрудно. Четверть века, например, мы топчемся на месте, пытаясь разобраться, как и почему Вселенная стала расширяться. Если проблема горизонта аномальна, то инфляционная модель решает ее лишь частично; на самом деле мы просто наложили поверх невежества хитроумную теорию.
Однако здесь я не стал касаться проблемы горизонта — в частности, потому, что разобраться с ней, вполне возможно, помогут описанные аномалии. Исследования темной энергии, холодного ядерного синтеза или переменных констант могут в итоге породить более глубокую теорию, чем, например, квантовая электродинамика, и эта новация заодно объяснит происхождение космологического «большого скачка».
Другие аномалии также имеют разностороннее значение: разгадка происхождения смерти и появления гигантских вирусов поможет понять природу эволюции; изучение эффекта плацебо способно — и должно, по всей вероятности, — изменить облик медицины; борения с мифом о свободе воли совершенствуют наш взгляд на человеческую натуру и долг. Осторожно говоря, работы здесь, по-моему, хватит и следующему поколению радикально мыслящих ученых, и еще тем, кто придет им на смену.
Посвятить свою книгу я решил человеку, учившему меня физике в пятнадцать лет, потому что знакомство с научными открытиями, описанными в ней, зажгли во мне то же любопытство и восхищение, которые впервые вызвал к жизни мой наставник. Под его руководством наука превратилась для меня в мир чудес, в предмет увлекательных споров и исследований, побуждающих ум. Мы общались всего чуть больше двух лет, но дар его живет уже два с лишним десятилетия. И точно так же я мог бы отдать долг благодарности, посвятив книгу его нынешним ученикам из поколения, которое, возможно, разгадает эти аномалии и откроет множество следующих.
Томас Кун в своей книге о сменах парадигм обозначил мысль, что главные открытия в науке делают либо очень молодые люди, либо новички в данной дисциплине. Чарльз Дарвин это тоже знал. Его «Происхождение видов» завершается примечательными словами: «Я никоим образом не надеюсь убедить опытных натуралистов, владеющих огромным фактическим материалом, который на протяжении длинного ряда лет рассматривался ими с точки зрения, прямо противоположной моей». Но, добавляет он, «я обращаюсь с доверием к будущему — к молодому, подрастающему поколению натуралистов, которые будут в состоянии с должным беспристрастием взвесить обе стороны вопроса».
Тем, кто молоды и подрастают сегодня, предстоит найти жизнь на планетах и лунах Солнечной системы; быть может, даже ответить на зов, посланный из-за ее пределов. Возможно, им удастся самим создать живую клетку или переделать теорию относительности Эйнштейна, чтобы в ней нашлось место и темной материи, и силе, замедлившей полет «Пионеров». Не исключено, что в эту самую минуту какой-нибудь вундеркинд оттачивает свой математический дар, решая загадку темной энергии…
Какие бы научные революции ни случились в будущем, в одном можно не сомневаться. Каждый из этих прорывов наверняка не меньше расскажет о нас самих, чем о Вселенной, в которой мы обитаем. Люди — ходячий набор химикатов, изготовленный в реторте звездных катаклизмов: то ли космическая пыль, то ли отходы ядерных реакций, в зависимости от угла зрения. Но нам хватает дерзости считать себя чем-то большим, нежели механическая сумма элементов, и заявлять: мы — живые, еще не поняв до конца, что это значит. Мы желаем и надеемся встретить в необъятной Вселенной инопланетную жизнь, даже братьев по разуму — и в то же время, несмотря на все усилия, никак не можем выяснить, что вытворяют несколько атомов палладия, заблудившиеся в паре миллилитров простой воды. Мы умеем выздоравливать, вообразив, что боль убита, — а вместе с тем, оказывается, не властны над собственными мышечными реакциями. Ведем программы космических исследований, но теряемся в объяснениях своих простейших мыслей и побуждений. Сами себя называем вершиной эволюции, хотя осознаем, как мало мы знакомы с ее подлинной историей. Все эти неувязки говорят в конечном счете об одном: о стремлении «сделать жизнь», осознав, что значит быть человеком во Вселенной. Несомненно, наука — с ее аномалиями в роли двигателя — способна в этом помочь.
«Кто мы? — спросил в 1951 году Эрвин Шрёдингер. — Ответить на этот вопрос — не просто одна из задач, но сама цель науки».
Благодарности
Возможность написать и издать эту книгу — сама по себе награда: ни разу в жизни ничто не доставляло мне большего удовольствия. По освященной веками традиции остается поблагодарить всех, кто предоставил мне свое время, свои лаборатории, внимание коллег и позволил злоупотребить их терпением. Без этих людей моя работа, скорее всего, не увидела бы свет.
Спасибо Фабрицио Бенедетти, Луане Коллоке и Антонелле Полло за необыкновенный день в Турине; Патрику Хаггарду — за несколько нелегких часов в Лондоне; спасибо Пам Босс и Фрэнку Гордону, изучающим холодный термоядерный синтез в лабораториях американского военного флота, за доброжелательность, с какою они встречали самые трудные вопросы. Я благодарен Майклу Меличу и Мартину Флейшману за откровенную беседу во время поучительного (и превосходно сервированного) ленча.
Список продолжает Гилберт Левин, человек необычайных достоинств. Стин Расмуссен — поистине величественная фигура, физически и интеллектуально. Вера Рубин — удивительный ученый. Исследователи «Пионера» Майкл Мартин Ньето, Слава Турышев и Джон Андерсон — тоже ученые высочайшей пробы. Джон Вебб и Майкл Мерфи — не только глубокие и трезвые мыслители, но и на редкость приятная компания.