Загадки астрономии

Глава X Живая вселенная

О физических процессах, протекающих в наблюдаемой нами области Вселенной, нельзя сказать почти ничего определенного. За пределами солнечной системы лежит бесконечная неизвестность. Расширяющаяся Вселенная, стационарная или взрывного происхождения, подозрительные скопления галактик, не видимые в телескоп источники космического радиоизлучения — все это объекты, теоретическое описание которых выходит за рамки нашей книги.

Однако мы можем задать волнующий всех вопрос: «Существует ли где-нибудь в космическом пространстве другая жизнь и другие цивилизации?» Может быть разумные существа, подобные человеку или, напротив, совершенно отличные от него, живут, любят и смеются в миллионах световых лет от нас? Выходят ли братские цивилизации из доисторической тьмы или уже поднимаются к триумфальным вершинам прогресса, которых человечество, быть может, не достигнет и через много тысяч лет? Пытаются ли далекие существа разгадывать загадки астрономии? Обращают ли они взор в нашу сторону, задавая себе вопрос — существуем ли мы?

Эти вопросы долго не смущали человеческий разум, погруженный в эгоцентрическую философию и ограниченный религиозными догмами. Даже после того, как великие астрономические открытия сыграли свою революционную роль, лишь немногие отваживались выступать против привычной точки зрения, согласно которой человек — центр Вселенной, и высказывать соображения о внеземной жизни.

Но с наступлением космического века и с приближением полетов человека на другие миры этот вопрос стал интересовать не только ученых.

В ближайшее десятилетие человек ступит на Луну и соседние планеты, и мы не можем больше игнорировать вероятность того, что разум, рожденный на Земле, может встретить где-нибудь в космосе инопланетного собрата.

Если даже солнечная система не окажется прибежищем других разумных существ, а только низших форм жизни, то это еще ничего не говорит об остальной Вселенной. Тот факт, что ближайшие планеты не вполне пригодны для жизни, ни в коем случае не уменьшает вероятности существования живых организмов около миллионов и миллиардов других звезд.

Но, прежде чем приступить к мысленному поиску обитаемых миров, попытаемся найти ключ к прошлому нашей планеты…

Совершенно очевидно, что в научно-популярной книге не место библейской сказке об Адаме и Еве, как и антинаучному мифу о неосязаемой «жизненной силе», якобы обособленной от материи. Биологические исследования привели к твердому выводу, что живое вещество отличается от неживого только более высокой организацией. Атомы и молекулы могут образовать либо слюду, либо человека — все зависит от того, какие молекулы объединяются и в каком порядке. Один порядок приводит к образованию неодушевленного предмета, другой — живого организма.

Сложные органические молекулы образуют белки, состоящие из аминокислот, плазму крови, цитоплазму, ДНК, рибофлавин, гены, хромосомы и другие биохимические соединения и структуры, в основе которых лежат цепочки атомов углерода, и являются комбинациями менее сложных «неживых» молекул. Даже простейший одноклеточный организм — это необычайно сложная живая система.

Что же было причиной появления первых живых существ, которые могли размножаться, объединяться и образовывать новые виды, положившие начало эволюционному развитию, приведшему к появлению человека?

Самая популярная из современных теорий утверждает, что после остывания Земли ее первичная атмосфера была насыщена углекислым газом, метаном, водородом, азотом, то есть газами, неспособными поддерживать жизнь. Но случилось так, что на протяжении многих веков роль химиков успешно выполняли молнии; под действием их возникали новые соединения — аммиак, формальдегид, окись азота и другие активные соединения, которые опускались в нижние слои атмосферы и растворялись в древних морях. Там, в мировом праокеане, химические реакции стали еще многообразнее благодаря присутствию солей, содержащих натрий, хлор, магний, железо, медь, фосфор и ничтожные количества других элементов.

В течение миллионов лет в этом океане-лаборатории по воле случая образовывались длинные цепочкообразные молекулы соединений углерода — сахарá, спирты, крахмал и другие сложные углеводы.

Их полимеризованные разновидности (цепочки молекул) стали предшественниками «живых» молекул, которые образовали в океане концентрированный органический «бульон»; именно здесь зарождалась жизнь, тогда как суша была еще бесплодной. Наконец, через два или три миллиарда лет после рождения планеты, возникли наиболее подходящие комбинации молекул. Произошла быстрая «цепная реакция» образования первой «живой» молекулы (вероятно, нечто вроде вируса), которая, «пожирая» другие органические молекулы, росла, делилась и воспроизводилась. Это, несомненно, дало толчок «биовзрыву», ударная «волна» которого «перемешала» полуживую океанскую «кашу», и в результате океан стал кишеть одноклеточными организмами. Микроорганизмы вскоре заполнили все моря; в процессе эволюции из них развились многоклеточные организмы больших размеров и биологически более сложные.

Таким образом, из газов, простых элементов, молекулярного сырья и энергии электрических разрядов в лаборатории природы была создана живая протоплазма. Некоторые ученые считают, что источником энергии послужило ультрафиолетовое излучение Солнца; другие предполагают, что первичная атмосфера имела иной состав, или постулируют другой путь превращения исходных соединений в макромолекулы, наполнившие океаны органической массой; тем не менее основной ход рассуждений и в этом случае остается прежним.

Космическая эра внесла в представления о происхождении жизни свои поправки, волнующие человеческое воображение.

Ученые подозревают, что иногда частицы высокой энергии «высыпаются» из радиационных поясов в околополярные области земной атмосферы, вызывая явление полярных сияний. Именно эта огромная энергия, «нагнетаемая» в атмосферу, а не ультрафиолетовое излучение или вспышки молний могла послужить той искрой, которая вызвала появление первичных биохимических «кирпичей». Поскольку радиационные пояса — космический источник радиоактивности, то, согласно этой гипотезе, жизнь обязана своим происхождением ядерной энергии и человек, в конце концов, — «порождение космоса».

Бергер (фирма «Дженерал дайнэмикс») поставил эксперимент, подтверждающий, что энергия космических лучей вызвала появление сложных органических молекул в первичной атмосфере Земли. Он взял смесь метана, аммиака, водорода и водяных паров, но замороженную до твердого состояния при температуре –230°, как вещество комет или «ледяные» осколки в космической пустоте.

Затем в течение 200 секунд смесь облучалась искусственными космическими лучами — потоком протонов из циклотрона; таким образом копировались условия в межзвездном пространстве. Химический анализ обнаружил следы мочевины, уксусной кислоты и ацетона — органических веществ, связанных с процессами жизни. Очевидно, что даже предельно низкая температура межзвездного пространства не остановит всех химических реакций и непрерывная длительная бомбардировка таких замерзших газов излучением звезд привела бы к тому, что во Вселенной постоянно синтезировались бы в больших количествах органические вещества.

Идея Бергера состоит в том, что, если глыбы межзвездного льда приближаются к звезде, ее излучение вызывает образование сложных органических соединений, таких, как аминокислоты. Если эти глыбы впоследствии упадут как метеориты на какую-нибудь планету под действием ее притяжения, то накопившиеся органические молекулы становятся «семенами жизни». Если на планете достаточно воды и тепла, может зародиться жизнь и начнется ее эволюция.

Многие ученые ставят под сомнение гипотезу Бергера. Они считают, что при температуре и плотности излучения, имеющих место в межзвездном пространстве, синтез органических молекул невозможен. Кроме того, эта гипотеза противоречит традиционным представлениям. Выходит, что колыбелью жизни на Земле (и любой планете) было не море, а «мертвое» космическое пространство, орошающее планеты, как тучи дождем, «добиологическим» веществом. А так как метан, аммиак, водород и водяной пар не редкость во Вселенной, пронизанной вездесущими космическими лучами, то органические молекулы образовывались, образуются и выпадают на планеты любой планетной системы каждой галактики.

Если наше Солнце и девять его планет образуют единственную планетную систему и если Земля — единственная планета, условия на которой благоприятствуют эволюции жизни, то все изложенные выше рассуждения остаются чисто умозрительными и мы одиноки во Вселенной.

Сейчас еще очень мало доказательств того, что другие звезды обладают семьями планет. Даже самые мощные телескопы едва позволяют различить диск Плутона, и в них, конечно, невозможно увидеть во много раз более далекие планеты, обращающиеся вокруг других звезд.

И все же доказано, что некоторые звезды имеют по крайней мере один невидимый темный спутник, обращающийся вокруг общего центра масс. Многие темные спутники — это гигантские потухшие солнца, и потому они вряд ли могут быть отнесены к «настоящим» планетам. Но в трех случаях невидимые спутники этих звезд достаточно малы, и их можно рассматривать скорее как большие планеты, а не как «мертвые» звезды-карлики.

Видимые звезды в этих парах — это звезда Барнарда, 61 Лебедя и 21 185 Лаланда. Звезда Барнарда (расстояние 6,1 светового года) — ближайшая к Солнцу звезда после тройной звезды Альфа Центавра; звезда Лаланда — на третьем месте (около 7,9 светового года), 61 Лебедя — на двенадцатом месте по расстоянию (11 световых лет), но ее планета была открыта первой — в 1943 г. Ее удалось обнаружить по возмущениям в собственном движении 61 Лебедя, которые вызваны массивным темным спутником с массой в 10 раз большей, чем у Юпитера. Спутник Лаланда, превосходящий по размерам любую планету, открыт тем же методом в 1960 г.

Третье и последнее открытие, о котором сообщил в 1963 г. Ван де Камп (обсерватория Спрул), больше всего взволновало астрономов. Невидимое тело, вызывающее отклонения звезды Барнарда от предписанного ей пути по небосводу, всего в полтора раза массивнее Юпитера и, возможно, меньше по размерам, если его плотность выше.

Спутник Барнард В, первым получивший собственное имя или по крайней мере обозначение, следует считать «настоящей» планетой, подтверждающей предположение о множестве планет во Вселенной.

Уже сегодня астрономы почти единодушно соглашаются с тем, что наша планетная система далеко не единственная. По меньшей мере 20 % всех звезд относятся к тому же спектральному классу, что и наше желтое Солнце, и имеют те же размеры, массу и температуру. Из них не меньше половины вращается медленно, подобно Солнцу (Солнце делает один оборот за 27 суток).

Это медленное вращение — ключ к решению задачи, так как полный момент количества движения любой звезды и ее планет — величина не меняющаяся и может лишь перераспределяться между отдельными телами системы. Как считал выдающийся астроном О. Струве, малый момент количества движения многих других звезд — убедительное доказательство того, что они несут планетную «нагрузку».

Принимая число звезд в нашей Галактике равным 200 миллиардам, Струве пришел к выводу, что число планет в Галактике, по самым скромным подсчетам, не меньше 50 миллиардов. Однако значительная часть этих планет непригодна для низших животных и растений, населяющих Землю. Одни слишком горячие, другие, наоборот, замерзшие, на третьих повышена радиоактивность или мало кислорода. Струве шаг за шагом, учитывая различные факторы, получил наконец надежную оценку минимального числа планет, подобных Земле в Галактике, — один миллион.

Значит, в звездной системе Млечного Пути существует по крайней мере 1 000 000 «двойников» Земли. Но наша Галактика — лишь одна из миллионов звездных систем, видимых в телескопы. Принимая для полного числа галактик явно заниженное значение в один миллиард, Струве подсчитал, что в наблюдаемой части Вселенной существует миллион миллиардов других «земель». Если даже уменьшить это число в тысячу раз, все равно количество обитаемых миров во Вселенной составит триллион, а в нашей Галактике — сто тысяч.

Независимо от принимаемой величины астрономы единодушны в том, что «двойники» Земли существуют. Действительно, было бы эгоизмом считать, что Земля — единственная планета во всем мироздании. Это было бы чудом — так говорят астрономы.

Но если даже допустить, что в космосе существует великое множество планет, подобных Земле, и что жизнь на них может возникать сходным путем, мы все же должны перейти еще один мостик.

В настоящее время большинство биологов, и особенно астробиологов, поддерживают идею Энгельса, что, коль скоро в подходящих условиях случайно образовалась живая клетка (например, одноклеточный микроорганизм), она явится первым звеном в цепи эволюции, которая не может оборваться, а будет продолжаться безостановочно. Даже современный человек — не последнее звено в этой цепи. Возможно, он полностью утратит зубы мудрости, но обретет истинную мудрость в результате увеличения объема и совершенствования головного мозга.

Вот высказывания авторитетных антропологов, биохимиков, астрономов и ученых других специальностей, поддерживающих эту гипотезу.

Браун (Калифорнийский технологический институт): «…Я готов держать пари… что жизнь, в том числе разумная, весьма распространена во Вселенной».

Кистяковский (Гарвардский университет): «Где-то во Вселенной живут существа, наделенные способностями к мышлению, по крайней мере равными нашим».

Польский ученый Гадомский: «…высокоразвитые цивилизации на планетах около звезд нашей Галактики являются скорее правилом, нежели исключением».

Как это ни удивительно, даже видные религиозные деятели отнюдь не объявляют эту гипотезу ересью. Один из них прямо заявил: «Мы должны учиться подлинной скромности. Эгоцентрическая концепция, будто вся Вселенная создана Творцом для одного только человека, не только ложь, но и богохульство». Философ же пояснил эту мысль: «Если незрелые умы посредственной планеты какого-то третьестепенного Солнца станут утверждать, что они единственные повелители космоса, это вызвало бы новое серьезное сомнение: существует ли разумная жизнь на Земле?»

Именно здесь у астробиологов появляются глубокие разногласия. Одна из школ учит, что существует «единственный путь», по которому на любой планете с подобными земным благоприятными для жизни условиями эволюция пройдет ту же самую последовательность отдельных этапов: примитивные морские формы жизни, черви, ракообразные, насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие и, наконец, человек. Если даже на других мирах и не будет некоторых из наших земных видов, а вместо них появятся неизвестные нам особи, окончательный результат все-таки будет: Homo sapiens extraterra или по крайней мере его близкий собрат.

Собакам, слонам, дельфинам и даже муравьям приписывают иногда бóльшие умственные способности, чем другим животным, но все они не могут сравниться с человеком. То же относится к обезьянам, в том числе и человекообразным. Лишь древние гоминиды (обезьянолюди) были особым видом, на совершенствование которого природа не пожалела труда. Необходимость отвечать на бесчисленные вопросы заставила мозг доисторического человека расти. Произошли определенные физические изменения: прямохождение освободило руки для трудовой деятельности; противопоставленный большой палец позволял крепко держать примитивные орудия; хорошо развитые глаза были способны воспринимать цвета (что свойственно далеко не всем животным). Но с природой пришлось расплачиваться: в ходе эволюции ослабли слух, обоняние и мускулатура.

Если эволюция всегда ведет к появлению человека, то результатом будет сверхантропоморфная Вселенная, в которой нигде нет ничего, кроме человека, — те же самые обычные, подобные земным люди на миллионах и миллиардах планет.

Но, может быть, теория эволюции жизни, приводящей к появлению человека, не так хороша, как кажется с первого взгляда? И не ближе ли к истине противоположная школа?

Один из представителей этого лагеря, Маргария (Миланский университет, Италия), утверждает, что даже если бы другой мир в точности копировал условия на Земле в прошлом и в настоящее время, было бы слишком много неуловимых отклонений и поворотов, чтобы эволюция привела к идентичным результатам. Но вероятность точной имитации Земли настолько мала, что невозможно ее подсчитать.

И действительно, он и его коллеги представляют инопланетные существа подобными БЕМу — персонажу научно-фантастической литературы последних двадцати пяти лет. БЕМ (по первым буквам английских слов «чудовище с клопиными глазами») — это гипотетическое существо другого мира, сходное с человеком только в одном — в разуме. Согласно Маргария, реальные обитатели Вселенной, подобно фантастическому БЕМу, могут быть всем чем угодно, но только не человеком и могут обладать чешуей, щупальцами, крыльями или рогами.

Хауэллз (Гарвардский университет) нарисовал портрет этих экзотических существ: «…космические люди будут иметь не две конечности, не четыре, а шесть — две руки и четыре ноги». Эти существа сродни мифологическим кентаврам. Слепая эволюция, идущая более эффективно в других мирах, может породить тип мыслящих существ, превосходящих человека благодаря следующим особенностям:

Передвижение на четырех ногах, подобное лошадиной рыси, предпочтительнее нашей ходьбы в неустойчивом равновесии на двух ногах.

Твердые копыта в сочетании с сильными мускулистыми ногами явились бы грозным оружием и защитили бы людей-кентавров от хищников.

Внутренние органы, размещенные вдоль горизонтального спинного хребта (как у земных четвероногих), создавали бы гораздо более устойчивую биологическую систему, нежели наш вертикальный позвоночный столб и оседающие вниз внутренние органы, опирающиеся на мягкие ткани. Следовательно, люди-кентавры имели бы крепкое здоровье и более продолжительную жизнь благодаря меньшему числу заболеваний хорошо снабжаемых кровью внутренних органов.

Горизонтальное положение скелета способствовало бы более эффективному поступлению крови в мозг, так что серое вещество людей-кентавров могло бы составить 4–5 % от веса тела вместо 2 % у человека. Это означает, что они были бы более развитыми в умственном отношении.

Обитатели других планет в процессе эволюции в условиях, отличных от земных, могли бы приобрести и иные интересные особенности.

Жители планет с очень плотной атмосферой могут быть «людьми-насекомыми» и иметь толстый кожный покров, чтобы противостоять атмосферному давлению, в десятки раз превосходящему земное.

На планетах, почти полностью покрытых водой, где разумные существа подобны рыбам или земноводным, наиболее целесообразны длинные гибкие щупальца, как у осьминога, с присосками на концах.

Очень горячие планеты могут быть населены «кремниевыми людьми» (см. гл. III) — медленно передвигающимися кристаллическими созданиями, звенящими, как стекло, нормальные условия жизнедеятельности которых обеспечивались бы лишь в случае, если ветер, несущий металлические пары, поднимает столбик термометра до 250°C.

На планетах с отрицательной температурой (см. гл. VI) обитали бы «аммиачные люди», в организме которых нет легко замерзающей воды. Один ученый рисует аммиачного человека, заблудившегося в бесплодной морозной пустыне, медленно плетущегося и жалобно стонущего: «Аммиака! Ради бога, аммиака, я умираю от жажды!» Ученый твердо уверен, что естественная «питьевая вода» такого существа — это раствор аммиака в воде — нашатырный спирт.

Но еще более фантастичны разумные существа, изображенные в книге Позина «Жизнь вне Земли». Среди них есть обладатели органов чувств, число которых превышает привычные нам пять и при помощи которых они могут воспринимать ультрафиолетовые лучи и радиоволны; существа с «магнитным чувством», обеспечивающим их постоянным компасом; создания, безмолвно беседующие друг с другом посредством телепатии, внутреннему взору которых доступно прошлое и будущее.

Вид таких ужасных чудовищ, несомненно, заставил бы нас содрогнуться. Вероятно, так же содрогнулись бы и они при виде нас. Во Вселенной, населенной мыслящими существами миллионов различных видов, вряд ли человек имеет право требовать для себя привилегированного положения. Другие существа могут быть весьма высокоразвитыми, несмотря на необычную внешность, которую придала им природа.