Инопланетяне глазами науки

1

Базидиомицеты — большой и разнообразный класс грибов, включающий дрожалковые грибы и трутовики, шляпочные грибы, дождевики и весёлковые, а также ржавчинные и головнёвые грибы. Чаще всего они являются паразитами и сапрофитами. «Иудино ухо» — это бурый съедобный гриб студенистой консистенции, который встречается на мёртвых стволах деревьев во влажную осеннюю погоду.

2

Радиотелескоп состоит из приёмника радиоволн и системы антенн, используемой для обнаружения радиочастотного излучения, испускаемого внеземными источниками. Поскольку длина волны у радиоволн значительно больше, чем у видимого света, радиотелескопы должны быть очень большими, чтобы достичь разрешающей способности оптических телескопов.

3

Альфа Центавра — тройная звезда, самый слабый компонент которой, Проксима Центавра, является ближайшей к Солнцу звездой, находящейся на расстоянии около 4,3 световых лет.

4

Согласно книге Я. Талалая и С. Талалая «Самый странный человеческий секс» (“Strangest Human Sex”), хотя эти церемонии больше не являются официальными, иногда хиджи проводят их наедине как выражение своих религиозных убеждений. Это обсуждение других культур на Земле заставляет меня задуматься о том, как ландшафт планеты влияет на культуру. Один из способов получить лучшее понимание того, чем социология инопланетян может отличаться от нашей собственной, — это представить себе гипотетические Земли, на которых расположение и размер наших материков совсем другие.

Насколько изменился бы мир нашей эпохи с геополитической точки зрения, если бы древние массивы суши никогда не дрейфовали друг от друга, а современный мир состоял бы из единого суперконтинента, называемого Единый Мир? Разнообразие языков в Едином Мире было бы значительно меньшим. Например, такие лингвисты, как Джоанна Николс из Калифорнийского университета в Беркли, провели обширные исследования с использованием сравнительной лингвистики, реконструирующие распространение доисторических языков. Языки размножаются быстрее в тропических районах вдоль береговых линий и медленнее — в более сухих внутренних районах материков. Например, на острове Новая Гвинея насчитывается 80 языковых семей, что является самой высокой плотностью языков, встречающихся где-либо в мире. С другой стороны, в таком гораздо более крупном регионе, как Австралия, насчитывается всего лишь около 30 языковых семей. Если бы суша нашего мира никогда не разделялась, языковое разнообразие было бы гораздо меньше, чем мы имеем сегодня на нашей реальной Земле. Инопланетяне, живущие на компактной территории суши с небольшим количеством гор и пустынь, могли бы разработать единый универсальный язык, развитию которого способствовали бы эффективные системы транспорта и связи.

Это затронуло бы не только язык. Если бы наш собственный суперконтинент никогда не распадался, не было бы полностью изолированных биомов. Следовательно, эволюция не породила бы такие непохожие на остальных виды, как австралийские сумчатые или приматы Старого и Нового Света. (Об этом рассказывается также в книге Питера Уорда «Эволюция будущего», глава «Воссоединяя Гондвану». — прим. перев.)

5

Радиотелескоп Аресибо расположен в 10 милях (16 км) к югу от города Аресибо в Пуэрто-Рико. Это самый большой в мире моноблочный радиотелескоп, построенный в начале 1960-х годов и использующий сферический отражатель длиной 1000 футов (300 м). (Вышел из строя в 2020 году и демонтирован. — прим. перев.)

6

Ихтиозавры — вымершая группа водных рептилий, внешностью и повадками напоминающих морских свиней.

7

Другим примером конвергентной эволюции является полёт по воздуху, способность к которому приобрели предки птиц, насекомых и летучих мышей, а также костистые рыбы. Фотосинтез был изобретён несколькими различными бактериоподобными организмами — пурпурными бактериями, цианобактериями (предками зелёных растений) и, вероятно, многими другими формами, ныне вымершими.

8

Сверхсущество, живущее за пределами наших трёх измерений времени и одного измерения пространства, (Так в оригинале. — прим. перев.) может без особых усилий убирать предметы прямо у нас на глазах, создавая впечатление, что объекты просто исчезли. Это похоже на способность трёхмерного существа убирать частичку грязи, попавшую внутрь нарисованного на странице круга, не разрезая сам круг. Ещё сверхсущество может заглядывать внутрь любого трёхмерного объекта или формы жизни и при необходимости убирать что-нибудь изнутри. Это существо может заглянуть в наш кишечник или удалить опухоль из нашего мозга, даже не разрезая кожу.

9

J. Travis, “Gene Tells Left from Right”, Science News 152, № 4 (1997): 56.

10

В типе стрекающих Cnidaria существует множество форм тела, типов симметрии, окрасок и вариантов жизненного цикла. Стрекающие распространены в тропических водах, и во многих тропических морях их известковые скелеты образуют рифы. Альтернативное название типа — кишечнополостные (Coelenterata); оно указывает на простую организацию этих животных, в основе которой лежит центральная полость тела (кишечная полость).

11

Такие люди, как Хелен Келлер, показывают нам, чего могут достичь отдельные люди, когда утрачиваются сразу многие чувства. Келлер — американская писательница и педагог, которая была слепой и глухой. Однако если говорить с эволюционной точки зрения, человеческий вид не мог бы быть разумным или осваивать космос, если бы эволюция не наделила его сразу многими видами чувств.

12

Поляризованный свет — это свет, в котором колебания электрического или магнитного поля ограничены одной плоскостью. Обычный свет состоит из смеси волн, колеблющихся во всех направлениях, перпендикулярных направлению его распространения.

13

Понятие «ультрафиолетовый» относится к той части электромагнитного спектра, который простирается от фиолетового (коротковолнового) края диапазона видимого света до области рентгеновского излучения (длинноволнового диапазона). Ультрафиолетовое (УФ) излучение не обнаруживается человеческим глазом, хотя, попадая на определённые материалы (например, на некоторые минералы), может вызывать их флуоресценцию, то есть, заставляет испускать электромагнитное излучение меньшей энергии, которое мы воспринимаем как видимый свет.

14

Лишайники — это растения, состоящие из водоросли и гриба, растущие в симбиотической ассоциации на твёрдой поверхности типа камня. Лишайники растут медленно. Самым распространённым способом размножения является вегетативный; то есть части уже сформировавшегося лишайника отламываются и отпадают, чтобы начать новый рост где-то рядом.

15

Солнце сформировалось примерно в то же самое время, что и Земля, и, вероятно, его активность была хаотичной.

16

Подробную информацию об эукариотах в экстремальных условиях смотрите на веб-странице http://www.nhm.ac.uk/zoology/extreme.html Дэйва Робертса из департамента зоологии Музея естественной истории, Лондон. Чтобы получить дополнительную информацию об анаэробах, см. Embley et al. (1992), Esteban et al. (1993), Brul and Stumm (1994) и Embley et al. (1995) — указаны в списке в разделе «Для дополнительного чтения».

17

Одним из заметных различий среди бактерий является их потребность в атмосферном кислороде и реакция на него. И если в кислороде для успешной жизни нуждаются почти все эукариотические организмы, бактерии, возможно, в большинстве своём хорошо растут в анаэробных условиях (при отсутствии кислорода). Облигатно аэробные бактерии могут расти только в присутствии кислорода. Бактерии, которые растут только в отсутствие кислорода, такие как выделяющие метан архебактерии (метаногены), являются облигатными анаэробами. Факультативные анаэробы могут чередовать свои обменные процессы в зависимости от присутствия кислорода: в присутствии кислорода они используют более выгодный процесс дыхания, а в анаэробных условиях — менее выгодный процесс брожения. Примерами факультативных анаэробов являются кишечная палочка Escherichia coli и золотистый стафилококк Staphylococcus aureus.

18

Обзор термофильных эукариот см. в Brock (1978) и Tansey and Brock (1978).

19

Информацию о спорах относительно гипертермофильных эукариот см. в Forterre et al. (1995), Sprott et al. (1991), Bouthier de la Tour et al. (1991), Stetter et al. (1990), Edmonds et al. (1991) и Ciaramella et al. (1995) в разделе «Для дополнительного чтения».

20

У относящихся к окунеобразным нототениевых рыб, доминирующей группы рыб в Антарктике, антифризные соединения вырабатывает ген, который эволюционировал из гена пищеварительного белка. Дополнительную информацию о генетике см. в C. Mlot “Evolutionary Origins of Fish Antifreeze”, Science News 151, № 16 (1997): 237. Чтобы получить более общую информацию об антифризных соединениях и антарктических рыбах, см. J. Eastman and A. DeVries, “Antarctic Fishes” в книге “Life at the Edge”, под ред. Дж. Гулда и К. Гулд (New York: W. H. Freeman, 1986). Также обратите внимание, что антифризные белки накапливают различные насекомые, например, еловая листовёртка-почкоед (личинка бабочки).

21

Бореальные леса Северной Америки и Евразии представляют собой широкие пояса растительности, которые тянутся по соответствующим континентам от атлантического до тихоокеанского побережья. В Северной Америке бореальные леса занимают большую часть Канады и Аляски.

22

У земных существ есть два источника углерода: неорганические соединения и органические соединения. Бактерии, которые используют в качестве источника углерода неорганическое соединение углекислый газ, называются автотрофами. Бактерии, которым требуется органический источник углерода вроде сахаров, белков, жиров или аминокислот, называются гетеротрофами. Многие гетеротрофы, такие как Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa, синтезируют все части своих клеток из простых сахаров типа глюкозы, поскольку эти организмы способны использовать все необходимые пути биосинтеза. Другие гетеротрофы утратили некоторые из этих путей биосинтеза и для роста им нужны определённые аминокислоты, азотистые основания или витамины в неизмененном состоянии, присутствующие в их среде обитания.

23

Подробнее о психрофилах см. Smith (1984), Cowling and Smith (1987) и Hughes and Smith (1989).

24

Подробнее об ацидофилах см. Brock (1978) и Schleper et al. (1995).

25

Подробнее об алкалофилах см. Curds et al. (1986), Finlay et al. (1987) и Kroll (1990).

26

Чтобы получить дополнительную информацию о галофилах, см. Rothschild et al. (1994), Gilmour (1990), Grant (1991) и Brown (1990).

27

Подробнее о барофилах см. Bruun (1977), Marsland (1977) и Douglas (1996).

28

Дополнительную информацию об аридофилах см. Rothschild et al. (1994).

29

В целом, чёрные дыры — это схлопнувшиеся звёзды — объекты настолько массивные, что с их поверхности не может вырваться даже свет. Чтобы получить дополнительную информацию о чёрных дырах, см. мою книгу «Чёрные дыры. Путеводитель для путешественника» (“Black Holes, A Traveler’s Guide” (Wiley)).

30

Понятие распада протонов всё ещё остается спорным, но многие физики считают, что эти необычайно долгоживущие частицы в конце концов погибают в результате распада с несохранением барионного числа. Барионы — это такие тяжёлые субатомные частицы, как протоны и нейтроны.

31

Слова «вакуум», «ничто» и «пустота» обычно предполагают скучное, пустое пространство. Однако для современных квантовых физиков космический вакуум оказался полным сложных и неожиданных свойств, когда состояние минимальной энергии допускает квантовые флуктуации. Эти флуктуации могут привести к временному образованию пар из частиц и античастиц, которые обычно разрушаются сразу же после образования, поскольку не существует источника энергии, обеспечивающего постоянное существование пары. Эти частицы называются «виртуальными частицами», и при определённых условиях могут разделяться, превращаться в реальные пары с положительной массой-энергией и становиться частью наблюдаемого мира.

32

Символы Брайля содержать от одной до шести выпуклых точек, расположенных в шестипозиционной матрице. В детстве Луи Брайль, ослепший в возрасте трёх лет, получил стимул для попыток общения с другими людьми, узнав о системе под названием «ночное письмо», которая состояла из выпуклых точек и была предназначена для использования в целях связи на поле боя в ночное время. Несколько лет спустя, в 1824 году, в возрасте 15 лет, он изобрёл более практичную систему Брайля.

33

Мне неясно, может ли у коричневых карликов быть твёрдая поверхность, — не яснее, чем в случае Юпитера или Солнца. Все элементы тяжелее гелия могут опускаться к центру, образуя водородно-гелиевую атмосферу. Тем не менее, мы всё равно можем строить предположения относительно жизни в мирах с высокой гравитацией в целом. Кроме того, даже если у коричневого карлика нет почвы в смысле песка и глины, он может обладать похожим на почву материалом, состоящим из симбиотической массы грибов, бактерий, простейших, насекомых, корней растений, нематод и т. п.

34

Нейтронные звёзды — это чрезвычайно плотные, компактные звёзды, состоящие в основном из нейтронов. Нейтронные звёзды обычно имеют диаметр около 12 миль (20 км), но их масса примерно такая же, как у Солнца. Таким образом, их плотность чрезвычайно высока — примерно в 10 × 10¹⁴ раз больше, чем у воды.

35

Цитируется в Sullivan (1994), стр. 81.

36

Химик Джон Росс из Стэнфордского университета и его коллеги из Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене, Германия, предлагают приблизительные проекты гипотетического химического компьютера, основанного на реакциях. Это описано в книге М. Брауна “Chemists’ New Tools: Molecular Weesaws”, New York Times, 28 апреля 1992 г., стр. C1.

37

Углистый хондрит — это любой каменный метеорит, содержащий материал, ассоциируемый с жизнью (например, углеводороды, аминокислоты и формы, напоминающие микроскопические окаменелости).

38

Межзвёздная пыль содержит органические соединения, но в её состав не входят такие базовые строительные блоки земной жизни, как аминокислоты, сахара, жирные кислоты и основания нуклеиновых кислот. Чтобы получить дополнительную информацию, см. главу R. Shapiro and G. Feinberg, “Possible Forms of Life in Environments Very Different from the Earth” в книге “Extraterrestrials: Where are They?” под ред. B. Zuckerman и M. Hart (Cambridge University Press: New York, 1995).

39

Жизнь на основе кремния явно требует отсутствия кислорода, поскольку связь Si-O (кремний-кислород) очень прочна и препятствует образованию сложных цепочек Si-Si-Si. Во многих мирах нет кислорода, хотя вы бы не осознали этого, наблюдая за персонажами «Звёздного пути», которые часто спускаются на планеты, где нет растительности, но им ни разу не требовались дыхательные аппараты.

40

Углеводороды — это органические соединения (такие, как ацетилен или бензол), содержащие только углерод и водород, и часто встречающиеся в нефти, природном газе и угле. Они применяются в качестве топлива и смазочных материалов, а также сырья для производства пластмасс, волокон, каучуков, растворителей, взрывчатых веществ и промышленных химикатов.

41

Ароматические молекулы содержат три пары атомов с двойной связью (обычно все они являются атомами углерода), соединённые в форме шестиугольника. Самой маленькой молекулой этого типа является молекула бензола. Поскольку бензол и многие более крупные молекулы, содержащие структуру бензольного кольца, обладают сильным запахом, они стали известны как ароматические соединения.

42

Прото-форма жизни Ребека представляет собой молекулу, состоящую из двух частей, называемую трёхкислотным сложным эфиром аминоаденозина, или ААТЭ. Дочерняя молекула, образующаяся в результате химической реакции, удерживается на родительской при помощи водородных связей — тех же слабых связей, которые соединяют две длинные спиральные нити молекулы ДНК. В результате родительская и дочерняя молекулы легко разделяются и быстро размножаются. Прото-форма жизни ААТЭ ставит большие вопросы о том, какова была первая молекула на Земле, проявившая признаки жизни.

43

См. A. Clarke, 2010: Odyssey Two (New York: Ballantine, 1982) и R. Hoagland, “The Europa Enigma” в журнале “Sky and Telescope”, январь 1980 г.; ранее доктор Джастроу работал в Институте космических исследований НАСА в Нью-Йорке.

44

Если вы хотите узнать больше об электрореологических жидкостях наподобие тех, что входят в состав крови гипотетической жизни на Ганимеде, см. R. Ruthen, “Fickle Fluids” в “Scientific American”, июль 1992 г., стр. 111.

45

J. Maniloff, “Nanobacteria: Size Limits and Evidence”, Science 275, no. S320 (1997): 1775.

46

Дополнительную информацию об этом см. в W. Duellman, “Reproductive Strategies of Frogs”, “Scientific American”, июль 1992 г., стр. 80-87.

47

D. Berreby, “Sex and the Single Hermaphrodite”, “Discover”, июнь 1992 г., стр. 88-93.

48

Личное сообщение автору.

49

Личное сообщение автору.

50

Поиск радиоволн из внешнего космоса похож на поиск определённой радиостанции на Земле путем вращения ручки регулировки на радиоприёмнике. Самое сложное — это знать, на какую частоту нужно настраиваться. Исследователи определили, что частота 1420 мегагерц в секунду, соответствующая длине волны 21 сантиметр, представляет собой уникальную объективную частоту, которая должна быть известна каждому наблюдателю во Вселенной, поскольку она легче всего проникает в атмосферы многих планет. Ещё у неё наименьшая конкуренция со стороны источников в других частях галактики, если не считать шёпота, генерируемого дрейфующими облаками водорода. А поскольку он показывает положение и движение огромных водородных облаков, которые представляют собой основной компонент галактики, он будет сканироваться радиотелескопами отовсюду и станет очевидным «местом встречи».

51

С технической точки зрения, простое число — это положительное целое число больше 1, делящееся только на само себя и единицу; 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 — это всё простые числа. Вот программа на языке BASIC, которую вы можете использовать для поиска простых множителей для «тибрского» (или любого другого) числа:

52

Трансцендентное число может быть представлено в виде цепочки цифр, которая никогда не заканчивается и в которой невозможно обнаружить никакой упорядоченной структуры. Например, пи (π), отношение длины окружности к её диаметру, равно 3,1415.... Люди знают значение π с точностью более чем до миллиарда знаков после запятой.

53

Чтобы получить дополнительную информацию о рукописи Войнича, смотрите мой веб-сайт по адресу http://sprott.physics.wisc.edu/pickover/home.htm.

54

Язык Ганса Фройденталя описан в его книге “Lincos: Design of a Language for Cosmic Intercourse” (Amsterdam: North-Holland Publishing, 1960). Трёхбуквенные символы происходят от латинских корней. Например, “Fem” означает «женщина». “Msc” означает «мужчина». Вот расшифровка части сообщения: «Существование человеческого тела начинается на некоторое время раньше, чем существование самого человека. То же самое верно и для животных. Mat, мать. Pat, отец. До индивидуального существования человека его тело было частью тела его матери. Он произошел из части тела своей матери и части тела своего отца».

55

R. Bracewell, “Communications from Superior Galactic Communities”, “Nature”, 28 мая 1960 г., стр. 670-671.

56

Масса объекта увеличивается с увеличением скорости v, как следует из формулы

где m₀ — масса покоя, когда скорость v равна 0. Переменная c — это скорость света, 2,9 × 10⁸ метров в секунду. (Фотоны света изначально обладают нулевой массой и потому способны двигаться со скоростью света.)

57

Интересно, что весной 1997 года астрофизик Уильям Пёрселл из Северо-Западного университета обнаружил огромные фонтаны антивещества, извергающиеся из центра Галактики и простирающиеся в космос на триллионы миль.

58

A. U. Smith, “Studies on Golden Hamsters During Cooling to and Rewarming from Body Temperatures Below 0 Degrees Centigrade”, Proceedings of the Royal Society, Biology (London), Series B. 147 (1957): 517.

59

I. Suda and A. C. Kito, “Histological Cryoprotection of Rat and Rabbit Brains”, Cryoletters 5 (1966): 33.

60

Жаме вю — это ощущение того, что ты никогда не был в том месте, которое должно быть знакомым, противоположность дежа вю. В книге «Причастие» Уитли Стрибер замечает: «Коридор в наш мир может в некотором смысле проходить через наш собственный разум. Возможно, действительно квалифицированное наблюдение и подлинная проницательность заставят визитёров вырваться на поверхность, трепеща, словно целаканты в сети. Здесь есть что-то, будь то послание со звёзд или из бурлящего лабиринта разума... или оба они сразу».

61

Формикация — это ощущение, будто под кожей ползают насекомые.

62

Увлекательный обзор облика инопланетян во времени см. в J. Nickell, “Extraterrestrial Iconography”, Skeptical Inquirer 21, № 5 (сентябрь-октябрь): 18-19.