Знание-сила, 2004 № 11 (929)

«Мы летим в космос, чтобы познавать самих себя», — сказал один из героев Станислава Лема. Разумеется, было бы лукавством утверждать, что лишь экстраординарные трудности, ожидающие человека в особых условиях обитания, — цель этого пути самопознания. Подспудный мотив, по крайней мере, один из мотивов нашей космической экспансии — это стремление избавиться от так называемого невроза коллективного одиночества, желание взглянуть на себя со стороны, попытки найти братьев по разуму, поскольку и самих себя мы считаем существами разумными. Говоря «выйти в космос», надо, конечно же, иметь в виду не только пилотируемые полеты и наивно-непосредственные, «визуальные» или «тактильные» контакты с инопланетянами. Вопрос ставится значительно шире: искать и попробовать обнаружить любые признаки жизни вне Земли всеми доступными земными средствами. И, с другой стороны, дать знать о себе, своем существовании тем, кто, возможно, сумеет принять и понять посылаемые нами в космос весточки.

Сегодня можно подвести кое-какие итоги многолетних споров и экспериментов. Если говорить коротко, то придется констатировать, что более чем сорокалетний поиск не дал ни одного убедительного доказательства наличия во Вселенной других космических разумов. Но это «коротко» не дает полного представления о промежуточных итогах. Как ни странно, оно не отвечает даже на главный вопрос: существуют или не существуют во Вселенной другие разумные миры?

Легко понять, что отрицательный результат поиска этих миров, как всякий отрицательный результат, отнюдь не означает отрицательного ответа на поставленный вопрос: ведь всегда можно сказать, что эти миры лишь «пока еще» не найдены, но могут быть обнаружены завтра.

Однако истинное значение «отрицательного результата», на самом деле, куда глубже. Если говорить не «коротко», а «точнее», то благодаря этим пока безуспешным поискам ученые могут сегодня намного уверенней, чем раньше, сказать, где и какие внеземные цивилизации наверняка НЕ существуют, где и какие — МОГУТ существовать и где и какие искать совершенно БЕССМЫСЛЕННО.

Думается, важность этого вывода самоочевидна.

Поэтому попробуем в нем разобраться.

Владимир Сурдин

Искать, найти, затем — связаться!

Среди читателей «Знание — сила», вероятно, мало найдется тех, кто бы не «болел» этой проблемой. Скоро мы будем отмечать уже пятидесятилетие с начала практических поисков радиосигналов братьев по разуму, но за эти годы космос так и не подал нам знака и даже не намекнул, что мы не одиноки во Вселенной. Это странное молчание космоса настораживает все сильнее. В век экспоненциального роста знаний трудно поверить, что хорошо сформулированная научно-техническая проблема десятилетиями не поддается решению. Но, увы, это так. Несмотря на немалые усилия, мы не приняли (или не поняли) разумных сигналов из космоса. И на переданные нами послания тоже пока нет ответа. Возможно, поиск предстоит долгий, но прервать его уже невозможно. Не в этом ли состоит основной инстинкт Человека Разумного?

Все эти годы проблему SET1 в основном пытались решить радиоастрономы. Они делали это спокойно и целеустремленно, в меру имеющихся средств, стараясь не реагировать на приливы и отливы общественного интереса. Кстати, а как правильно называть эту проблему — SETI или CETI? В мировой литературе по вопросам о внеземных цивилизациях наряду с термином SETI (Search for Exstraterrestrial Intelligence — поиск внеземного разума) используется и термин CETI (Communication with Extraterrestrial Intelligence —связь с внеземным разумом).

Исторически первым появился именно термин СЕТ1. Он был предложен в 1965 году профессором Рудольфом Пешеком, председателем Комиссии по астронавтике Чехословацкой академии наук. Пешек был первым председателем Комитета CETI Международной академии астронавтики. Термин CETI продержался приблизительно до середины 1970-х годов, когда его постепенно стал вытеснять термин SETI. Основанием для такой замены послужило, вероятно, то обстоятельство, что прежде чем говорить об установлении связи с внеземными цивилизациями, их необходимо обнаружить. Следовательно, поиск должен предшествовать установлению связи. И хотя межзвездная связь пока не налажена, поиск оказался весьма плодотворным. Взять хотя бы проблему языка межзвездного общения.

Попытки наладить радиоконтакт с внеземным разумом начались в 1958 году: И тогда же стало ясно, что главной проблемой в этом деле будет не техника передачи и приема сигналов, а язык и содержание сообщений. Вопрос о содержании посланий чрезвычайно интересен, но его мы обсудим отдельно. А сейчас поговорим о языке.

Довольно очевидно, что выбор языка общения зависит от априорной информации о собеседнике. Например, с прохожим в Рязани вы заговорите по- русски; встретив человека в кимоно, вы обратитесь к нему по-японски; а столкнувшись в темноте с гражданином неизвестной национальности, вы, вероятно, извинитесь по-английски. Чем меньше известно о собеседнике, тем более универсальным должен быть язык. Но стремление к излишней универсальности тоже может быть вредным. Например, если выбрать английский на все случаи жизни, то на улицах Токио вы, как правило, сможете объясниться, а вот в Рязани он вряд ли вас выручит.

В значительной степени выбор языка зависит от формы контакта. Мыслимы контакты трех типов.

Контакт первого рода, или «прямой контакт» предполагает быстрый обмен сообщениями и возможность демонстрации предметов друг другу. В этом случае вообще не нужен специальный язык, поскольку можно составить двуязычный словарь для перевода.

Контакт второго рода, или «диалог в эфире» дает возможность медленного обмена сообщениями, их повтора, разъяснения и корректировки. Для таких диалогов желательно иметь простой искусственный язык, который может развиваться и усложняться в процессе диалога.

Контакт третьего рода, или «монолог в эфире» не предполагает ответа, а нацелен лишь на одностороннее сообщение в надежде, что так же поступят и все прочие неведомые корреспонденты. Язык такого монолога должен быть предельно универсальным и давать принимающей стороне возможность для самообучения.

Контакты первого рода, которые могут происходить непосредственно между представителями разных цивилизаций или при посредничестве их электронных посланников, очевидно, самые простые (но при этом и наименее вероятные). Однако и при таких контактах наладить взаимопонимание может оказаться весьма сложно. Не будем далеко ходить: встреча с внеземным разумом — событие гипотетическое, а вот контакты разделенных между собой земных цивилизаций уже имели место в истории. Любопытно проследить, как начиналось их общение.

Ясно, что обмену содержательными сообщениями предшествовало создание словаря. Самое простое при этом — предъявлять предметы и в ответ узнавать их названия. Одна из таких попыток описана известным путешественником Н. Н. Миклухо-Маклаем (1846-1888), пытавшимся создать словарь языка папуасов. Желая узнать, как называется лист, он показал его нескольким туземцам и, к своему удивлению, от каждого услышал разное название. Постепенно он выяснил, что один из папуасов сказал «зеленый», другой — «грязь», «негодная», так как лист был с земли, третий назвал растение, которому принадлежал лист, и так далее. Даже в этом простейшем случае оказалось трудно добиться однозначности.

Такие примеры показывают, что наиболее вероятные контакты — контакты третьего рола — встретятся с большими трудностями или даже окажутся совершенно бесплодными. Ведь остались же до сих пор непрочитанными некоторые тексты на мертвых языках Земли — своеобразные послания третьего рода из глубины веков. Еще больших трудностей следует ожидать в том случае, если нам удастся случайно подслушать радиообмен между «иными мирами», предназначенный для их внутреннего пользования, например, обрывки телепередач или позывные космических маяков. Замечу, что с ближайших звезд можно принимать сигналы наших телепередатчиков и мощные импульсы локаторов.

Но если кто-то отправляет в космос специальные позывные для поиска братьев по разуму; то он должен позаботиться о простоте языка. Специалисты уже работают над этим.

История искусственных языков началась с попыток придумать универсальный язык для людей. Над этим стали серьезно работать с середины XVII века не только философы и лингвисты, но даже музыканты. В начале XX века итальянский математик Джузеппе Пеано создал формальный логический язык, пригодный для изложения любых математических рассуждений. Затем эту идею развили английские математики Бертран Рассел и Альфред Уайтхед, Кроме того, Дж. Пеано составил международный вспомогательный язык Latino sine Flexione, позже получивший известность как интерлингва. Этот язык и сейчас иногда употребляется для представления научных результатов.

Но поскольку мы с вами обсуждаем возможности межзвездного общения, нам следует подробнее познакомиться с языком, созданным профессором математики Утрехтского университета (Нидерланды) Гансом Фройденталем. Воодушевленный успехами формальных средств общения, Фройденталь решил превратить «логический язык» Пеано, Уайтхеда и Рассела в нечто понятное для существ, не имеющих с нами ничего обшего, кроме разума. Дело происходило в те годы, когда все были взволнованы запуском первого спутника (1957 год) и первой попыткой американских радиоастрономов Ф. Дрейка, Дж. Коккони и Ф. Моррисона принять сигналы внеземных цивилизаций (проект «Озма», 1959 год). Поэтому Фройденталь назвал свой язык линкос (от лат. Lingua Cosmica = космический язык).

Линкос — чисто логический язык, не содержащий исключений из правил, синонимов и прочего. К тому же это чисто «семантический» язык, совершенно освобожденный от фонетического звучания. Слова этого языка никогда и никем во Вселенной произноситься не будут. Они могут быть закодированы в любой системе, например в двоичной, и передаваться в космос по радио.

В сообщение на линкосе могут быть вставлены графические изображения с научно-техническими данными: структура атомов и молекул, таблица Менделеева и тому подобное. Для представления сигналов в письменном виде Фройденталь использовал смесь математических, биологических и лингвистических символов, включая некоторые, употребленные ранее Уайтхедом и Расселом.

Фройденталь указал, что линкос еще недостаточно развит, чтобы выразить многообразие человеческих характеров (то есть чтобы перевести на него серьезные художественные произведения), но с его помощью можно дать подробные описания растений, животных и человека.

Эксперименты с линкосом показали принципиальную возможность для разумного существа (естественно, человека) самообучиться этому языку и понять смысл сообщения. Особенно хорошо удавалось профессиональным математикам разбирать математические послания. С сообщениями на более обшие темы было сложнее. А ведь это люди пытались общаться с людьми. Поймем ли мы послания иных существ? И поймут ли нас?

Работы радиоастрономов и лингвистов второй половины XX века привели к рождению нового научного направления — изучению возможностей диалога с иным разумом. Первые годы прослушивания космоса доказали, что рядом с нами нет цивилизаций, передающих сообщения по радио. Это ориентировало ученых на контакты третьего рода. Стало очевидным, что космическое общение сходно с литературной деятельностью: «книги» рассылаются без надежды на ответ; наградой за это является возможность знакомиться с сообщениями других авторов. При этом считалось естественным, что человечество вступит в «космический клуб» сначала как читатель, а затем уже как автор. Поэтому проблема дешифровки сообщений представлялась гораздо более важной, чем создание космического языка. Вообще шифры и дешифровка секретных сообщений традиционно считаются важнее создания предельно «читабельных» языков. Но желание «поменьше говорить и побольше слушать» было недолгим. Захотелось и нам послать привет своим неведомым космическим братьям.

Австралийский ученый Пол Девис из Центра астробиологии, автор книги «Пятое чудо: исследование о происхождении и ценности жизни», высказал мнение, что Марс может быть колонизирован по разумной цене лишь при условии, что это будет поездка в один конец, если астронавты там останутся и не возвратятся назад. В таком случае расходы на экспедицию сократятся в два раза, а это очень существенная экономия даже для астрономического американского бюджета.

Группа ученых или астронавты, доставленные на Марс вместе с высокотехнологичной аппаратурой и небольшим ядерным реактором, смогут производить кислород, воду и пищу. Каждые два года, когда Марс будет оказываться на нужной орбите, NASA сможет пополнять запасы «колонистов» и доставлять новых астронавтов: лишь таким образом можно будет поддерживать существование людей на Марсе.

Девис полагает, что американское космическое агентство тайно уже оценивало такую возможность. «Мне стало известно от одного американского ученого, — пишет Девис, — что его готовили для полета на Луну в один конец еще до начала реализации программы „Аполлон“».

С австралийским ученым согласен профессор Джим Датор из Института изучения альтернативных вариантов развития будущего. Рано или поздно, говорит Датор, человечество покинет Землю. «Думаю, мы отправимся на Марс в ближайшие 30 — 50 лет. Такие полеты не могут быть регулярными, так что людям там придется остаться, а затем эволюционировать в новую форму жизни», —утверждает Датор.

И послали: в 1970-х годах к звездам были отправлены радиограммы и зонды с посылками на борту. Каково же было их содержание?

Прежде всего предстояло решить вопрос, в какой форме послать сообщение: в форме текста или картинок, то есть воспользоваться понятиями или образами. Все первые послания, отправленные в космос по радио и на борту космических аппаратов, в основном содержат образы — рисунки, слайды, звуки речи, музыку, шумы... Краткая текстовая информация ограничена несколькими числами, в основном необходимыми для указания нашего «обратного адреса» в Галактике.

Но прежде чем отправить послание в космос, как полагается, были проведены испытания на Земле. Их весьма остроумно организовал пионер СЕТ1 американский радиоастроном Фрэнк Дрейк. В 1961 году в Национальной радиообсерватории Грин Бэнк (США) прошла первая конференция по проблеме СЕТ1. После того как ее участники разъехались, Дрейк разослал им письма с сообщением о якобы принятой из космоса на волне 21 сантиметр радиограмме, состоящей из последовательности 1271 импульса и промежутков между ними. Заменив импульсы на «единицы», а промежутки на «нули», он получил сообщение в двоичном коде, которое и предложил коллегам для расшифровки.

Самое удивительное, что многие быстро справились с этой задачей.

Как видим, разумные существа с другой планеты антропоморфны и размножаются знакомым нам путем. У них есть важная общественная ячейка — семья. Большая окружность в левом углу изображает их солнце, а вертикальный ряд из восьми точек под ним — его планетная система. Слева от каждой планеты ее порядковый номер в двоичном коде (крайняя левая точка — опорная). Фигура «папы» указывает рукой на четвертую планету; вероятно, на ней и обитают наши корреспонденты.

От третьей планеты горизонтально идет волнистая линия, которую можно понять как поверхность океана, тем более что под ней видно рыбообразное существо. Значит, авторы послания совершают межпланетные «заплывы» — перелеты. Справа от солнца схематично изображены атомы водорода, углерода и кислорода; значит, у нас с ними единая биологическая основа. Вертикальная линейка справа от фигур указывает их размер в естественных для данного сообщения единицах — 21 сантиметр. В середине линейки в двоичном коде записано число 11 — количество единиц этого масштаба. Значит, рост взрослых инопланетян — 231 сантиметр. Наконец, над поднятой рукой правой фигуры записано число 6. Возможно, это число пальиев на руке; тогда можно предположить, что наши друзья пользуются двенадцатиричной системой счисления. Вот как много информации мы получили из анализа 1271 простейшего элемента. Вопрос лишь в том, насколько этот анализ однозначен.

Однако успех эксперимента Ф. Дрейка вдохновил астрономов на передачу радиограмм в космос. Наиболее известное послание было отправлено 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа диаметром 300 метров в направлении шарового звездного скопления М13 в созвездии Геркулеса. В этом скоплении около миллиона звезд, подобных Солнцу; поэтому вероятность, что сообщение будет кем-то принято, довольно велика. Правда, сигнал доберется туда только через 25 тысяч лет, но ведь мы заранее были готовы к контактам третьего рода.

История попыток связи с внеземными цивилизациями содержит не только эфирные, но и материальные послания. Среди межпланетных зондов было четыре, покинувших пределы Солнечной системы: это «Пионер-10 и —11», запущенные в 1972-1973 годах, и «Вояджер-1 и —2», запущенные в 1977 году НАСА США. Облетев внешние планеты, они вырвались из поля притяжения Солнца и теперь удаляются в глубины Галактики. В принципе, есть шанс, что они когда-нибудь попадут в руки разумных существ. Поэтому каждый из них несет на себе специальное послание.

Внутри «Пионеров» заложены небольшие металлические пластинки с выгравированной на них «визитной карточкой» землян.

Самое важное сообщение зашифровано в «звездочке», что слева от центра. Это наш «обратный адрес»: в середине — Солнце, а протянувшиеся от него лучики указывают направления и относительные расстояния до естественных маяков Галактики — радиопульсаров. Это нейтронные звезды, быстро вращающиеся и излучающие радиоимпульсы очень стабильного периода. У каждого пульсара свой период, который в двоичном коде записан вдоль лучика. Всем развитым цивилизациям эти пульсары должны быть известны. А зная их координаты, легко найти и положение Солнца в Галактике. Кстати, самый длинный горизонтальный луч указывает направление и расстояние до центра Галактики.

Разумеется, это послание (как и предыдущие радиограммы) выглядит довольно наивным. Пока наши зонды достигнут ближайших звезд, пройдут сотни тысяч лет. Но, как говорил наш известный астрофизик Иосиф Шкловский, космическая археология—тоже наука. Все-таки приятно сознавать, что где-то во Вселенной несутся сейчас осколки нашей цивилизации. И что бы ни случилось с Землей или даже со всей Солнечной системой, мы некоторым образом исполнили свою миссию, оставив материальные свидетельства нашего существования.

Наконец, о самом любопытном космическом послании в истории человечества — о посылках, отправленных с «Вояджерами». Именно о посылках, поскольку к борту каждого из зондов прикрепили круглую алюминиевую коробку, внутри которой лежит позолоченный для сохранности видеодиск. Инструкция по его воспроизведению приведена на крышке коробки (чтобы лучше рассмотреть, рядом мы изобразили ее отдельно). На ней видеодиск изображен сверху и сбоку; показано расположение считывающей головки, и в двоичном коде записана скорость вращения диска. Заметим, что принцип записи выбран классический, «граммофонный», поскольку электронные носители информации не могут выдержать длительного космического перелета. Алмазная игла для головки также вложена в коробку.

Что же записано на позолоченном диске? На нем 118 статических изображений («слайдов»), на которых собраны важнейшие научные данные, изображения Земли, ее материков (с учетом их перемещения), различные ландшафты, сцены из жизни животных и человека, их анатомическое строение и биохимическая структура, включая молекулу ДНК. Кроме изображений, есть и звуки: шепот матери и плач ребенка, голоса птиц и зверей (например, «песни» китов), шум ветра и дождя, грохот вулканов и землетрясений, шуршание песка и прибой океана. Есть даже звук поцелуя, который с вдохновением произвели участники создания видеодиска под руководством Карла Сагана.

Человеческая речь представлена на диске короткими приветствиями на 58 языках народов мира. По-русски сказано: «Здравствуйте, приветствую вас!» Особую главу послания составляют достижения мировой музыкальной культуры. На диске соседствуют Бах, Моцарт, Бетховен, Луи Армстронг, Чак Берри и народная музыка многих стран.

Получат ли это послание наши братья по разуму; сказать трудно. Скорее всего — нет. Слишком ничтожна эта частичка нашего мира в космической пустыне. Но то, что это послание, а за ним и другие были созданы и отправлены, придает новое значение нашему собственному существованию.

Я заканчиваю короткий рассказ о попытках контакта с космическим разумом. Честно говоря, он был лишь поводом, чтобы представить вам новую и весьма долгожданную книгу на эту тему: Ее автор хорошо знаком всем, кто интересуется проблемой SET1: Лев Миронович Еиндилис посвятил ей всю жизнь Его книга, по сути — энциклопедия, так и называется «SETI: поиск внеземного разума» (М.: Изд-во физико-математической литературы, 2004. — 648 с. — ISBN 5-94052-068-Х).

В книге обсуждаются практически все проблемы, связанные с поиском цивилизаций: особенности межзвездной связи в различных диапазонах волн: особенности имеющейся техники и перспективных проектов; язык, содержание и подготовка посланий; оценка вероятности контакта (формула Дрейка в ее многочисленных вариациях); антропный принцип; астросоциологический парадокс; возможное будущее нашей цивилизации; перспективы межзвездных перелетов... В этой фундаментальной работе не только сведены воедино разрозненные факты, ранее известные энтузиастам SET1, но и представлены свежие изыскания. Процитирую отрывок из исторической части: «Трудно сказать, когда в России возник интерес к проблеме существования разумной жизни во Вселенной. Можно только предполагать, что он развивался в обшем русле европейской научной и философской мысли. Однако уже конец XIX века был отмечен очень важным, хотя и мало известным вкладом России в эту область. В 1876 году в Гельсингфорсе (Хельсинки) вышла книга российского ученого финского происхождения Э. Неовиуса „Величайшая задача нашего времени“. В ней впервые в европейской науке была четко сформулирована задача установления связи с внеземными цивилизациями как строго научная проблема. Неовиус предложил совершенно конкретный и реальный проект связи с обитателями планет Солнечной системы с помощью световых сигналов. Он не только показал техническую возможность осуществления такой связи, но и рассмотрел семантические проблемы контакта. Неовиус построил язык для космической связи на принципах математической логики, опередив в этом отношении Линкос Фройденталя на несколько десятилетий. Он также рассмотрел экономические аспекты проекта и, ясно сознавая, что затраты на его осуществление Moiyr быть не под силу одной стране, предложил международное сотрудничество в этой области. В то время просвещенная Европа зачитывалась книгами К. Фламмариона о множественности обитаемых миров, но работа Неовиуса осталась незамеченной. По-видимому, он просто опередил свое время».

Теперь, в начале XXI века, безусловно, настало время для решения этой проблемы. В поисках путей для собственной цивилизации мы все активнее интересуемся опытом других. До сих пор мы убеждались, что законы космоса едины в отношении мертвой материи. Настала пора проверить, так ли это и в отношении жизни и ее социальных проявлений.

Любой поиск нового является наукой или ненаукой в зависимости от того, насколько серьезно и профессионально занимаются им исследователи. На фоне постоянной болтовни о летающих тарелках, следах пришельцев и контактах с параллельными мирами немногочисленные профессионалы — астрономы, физики, лингвисты — спокойно и целеустремленно ведут поиск внеземного разума. Трудно даже представить себе, как изменится наш мир в случае успеха этих поисков. Важно, что за этим поиском не только следят, но и по мере сил участвуют в нем многочисленные любители науки, помогающие пршраммам SETI материально (как это делает знаменитый писатель-фантаст Артур Кларк).

Поколение первых энтузиастов-практиков проблемы SETI уже подводит итоги своей работы. В этом отношении книга Л. М. Еиндилиса — достойный образец. Это интересный и полезный документ о пройденном пути. Он поможет тем, кто пойдет дальше и будет искать, пока не найдет.

Миссия «Вояджера»

Рафаил Нудельман

Неминуема ли во Вселенной жизнь?

Понятие «зоны обитаемости», или «полосы жизни» возникло уже в первые годы поисков космических цивилизаций и с тех пор неустанно подвергалось уточнению, расширению, осмыслению. Ведь ее определение существенно зависит от того, как мы представляем себе возникновение жизни, а эти наши представления меняются из года в год.

Понятно, что одним из важнейших условий, необходимых для зарождения жизни (по крайней мере, в том виде, в котором мы ее знаем), является вода. Между тем наличие воды на планете зависит прежде всего от поверхностной температуры, а она — от энергии, получаемой планетой от центральной звездной системы, то есть в конечном счете от удаленности планеты от этой звезды.

Еще в 1978 году астроном Харт прямым расчетом показал, что если бы орбита Земли проходила всего на 5 процентов ближе к Солнцу; первичная вода, некогда выделившаяся в виде горячего пара из земных вулканов, не смогла бы сконденсироваться в океаны и моря. В результате не произошло бы связывание углекислоты, и земная атмосфера была бы так насыщена этим «парниковым газом», что поверхность Земли своей раскаленностью напоминала бы поверхность нынешней Венеры.

Напротив, проходи орбита Земли на 1 процент дальше от Солнца, она получала бы от него так мало энергии (в «молодости» Солнце их!учало процентов на десять меньше, чем сейчас), что вода, хоть и сконденсировавшаяся, превратилась бы в мощные, многокилометровой толщины ледники, а вся поверхность Земли — в подобие нынешней Антарктиды. Поистине «зона обитаемости» в нашей системе — узкий пролив меж Сциллой и Харибдой.

Современная наука расширила список условий, то ли способствующих, то ли и впрямь необходимых, пока еще трудно судить, для возникновения жизни. Сегодня нам, например, известно, что существование такого большого спутника, как Луна, вызывающая на Земле огромные приливы и отливы, было важным фактором, способствовавшим выходу жизни на сушу и, как следствие, ее усложнению. Но Луна скорее всего появилась в результате соударения юной Земли с другим космическим телом планетарных размеров, а такие столкновения должны быть обычным явлением в ходе образования малых планет в любых звездных системах, это, собственно, и есть путь их образования. Так что можно надеяться, что появление крупных Лун — тоже явление рядовое для любой системы, не уникальное.

Сегодня известно также, что углекислота имеет тенденцию химически связываться с минералами, образуя карбонаты, и если бы не непрерывная подвижка материков (точнее, так называемый дрейф тектонических плит, несущих на себе земные материки), углерод так и оставался бы связанным в глубинах, и возникновение жизни было бы крайне затруднено, а то и вообще невозможно. Например, на Венере такой тектонической подвижности, судя по всему, нет. А у Марса для этого слишком мала масса.

Рисунок Н. Ершова

Нет — ни на Венере, ни на Марсе — и такого мощного магнитного поля, как на Земле. Между тем это магнитное поле защищает поверхность Земли и возникающую на ней жизнь от УФ-излучения Солнца и потоков высокоэнергетических частиц из космоса, которые в противном случае эту жизнь давно бы убили. Не случайно ученые с такой тревогой говорят сейчас об ускорившемся в последнее время уменьшении земного магнитного поля, что предвещает очередной, давно назревший переворот магнитных полюсов Земли и в ходе этого переворота — длительный спад магнитного поля почти до нуля.

Если верить расчетам того же Харта (а некоторые ученые их оспаривают), то Земле повезло также и с массой. Будь она хотя бы на 10 процентов тяжелее, утверждает Харт, и парниковый эффект на ней был бы так велик, что она не сохранила бы жидких океанов. А будь она хотя на 6 процентов менее массивна, не сохранила бы озона, жизненно необходимого для защиты от УФ-излучения и космических лучей.

Титан — второй по величине спутник во всей Солнечной системе, состоящий из обширной ледяной оболочки и небольшого каменного ядра. Лишь в середине девяностых годов астрономы сумели обнаружить инфракрасные «окошки» в окружающих Титон облаках. Вот тогда с помощью Космического телескопа имени Хсббла и были сделаны фотоснимки, по которым составили первую карту поверхности спутника.

Оказалось, что здесь, среди морей из метана и этана, — их наличие подтвердили наблюдения, проведенные недавно с помощью радиотелескопа в Аресибо, — вздымаются несколько континентов, покрытых льдом. Первые данные, полученные зондом «Кассини», убеждают в том, что на Титане продолжается тектоническая деятельность. Природные условия Титана напоминают те, что царили на Земле в канун зарождения жизни. Вот только температура совсем не такая, как на Земле: минус 179 градусов по Цельсию. Как пишет российский астроном Леонид Ксанфомалити, «Титан — это мир глубокого холода; по сравнению с ним климат морозных пустынь Морса представляется испепеляющим зноем».

Многие тайны Титана раскроются в ближайшие месяцы, когда на его поверхность опустится автоматический зонд «Гюйгенс». В общей сложности «Гюйгенс» и доставивший его на орбиту Сатурна «Кассини» должны передать на Землю около полумиллиона изображений Сатурна и Титана. «Гюйгенс» даже оснащен микрофоном, который позволит услышать, что творится на поверхности Титана.

Как подчеркнул в интервью «Известиям» ученый секретарь Института космических исследований РАИ Александр Захаров,"изучение Титана очень важно. Возможно, полученные данные приблизят нас к ответу на вопрос о происхождении жизни на Земле". По некоторым предположениям, на Титане можно даже найти простейшие органические молекулы.

Другие барьеры для возникающей жизни нашел московский ученый Леонид Ксанфомалити. Он указал на критическую роль наклона плоскости орбиты — например, на нашем Уране этот наклон так велик, что каждое его полушарие целых полгода охвачено полярной ночью. А ведь растениям для фотосинтеза нужна энергия также и ночью. Слишком эксцентрическая орбита тоже влечет за собой затяжные сезоны. Как полагают некоторые ученые, жизнь возникает вблизи горячих источников на дне океанов, и это значит, что ее необходимой предпосылкой является активный подводный вулканизм.

Заметим, впрочем, что в этом вопросе, как и во многих других, относящихся к внесолнечным планетам, представления очень быстро меняются. Скажем, большая масса не всегда противопоказана жизни, даже планеты с массой в шесть — восемь раз больше Земли могут оказаться ее колыбелью, потому что именно такие планеты имеют большой шанс стать сплошными "водными мирами", то есть быть целиком покрытыми стокилометровой глубины океанами. Этот пример учит, что в таких плохо изученных пока вопросах нужно прежде всего избегать слишком категорических суждений, они могут оказаться слишком поспешными.

Самую главную опасность для существования жизни составляет выход из узкой, как шель, "зоны обитаемости". И опасность эта — двояка. Во- первых, малая планета может возникнуть слишком далеко или слишком близко от звезды. А во-вторых, малая планета, даже родившись, по везению, в "подходящем" месте, может быть впоследствии выброшена оттуда блуждающим по системе гигантом — вспомним судьбу Плутона и всех миллионов несостоявшихся планеток "Пояса Койпера". Вот почему среди множества компьютерных расчетов, производимых в последние годы теоретиками, "обсчитывающими" новооткрытые планетные системы около других звезд, значительная доля работ посвящена вычислению того, существуют ли в той или иной системе устойчивые орбиты малых планет, находящиеся в "зоне обитаемости" и не поддающиеся динамическому воздействию гигантов.

По мере роста наших знаний о внесолнечных планетах число таких расчетов и их точность растет, и нет сомнения, что в ближайшем будущем мы будем гораздо лучше понимать, при каких обстоятельствах, в каких именно звездных системах могут существовать землеподобные планеты, находящиеся на устойчивых орбитах внутри зоны обитаемости, то есть внутри "полосы жизни". Но означает ли это, что в таких системах может существовать жизнь, подобная нашей?

Попробуем дерзнуть. Встанем на место Творца и попытаемся создать жизнь. Что нам для этого нужно?

Строительные кирпичи нам известны. Биохимики давно установили, что все белки, необходимые для жизнедеятельности, состоят из простейших кирпичиков, так называемых аминокислот. А все длинные, как цепи, молекулы ДНК и РНК, необходимые для передачи генетической информации по наследству от поколения к поколению, тоже состоят из простейших кирпичиков — нуклеотидов. Известно также химическое строение самих аминокислот и нуклеотидов. Так что, вперед? За дело?

Приготовим для начала аминокислоты. Для этого соберем в сосуде нужные составные части. Воду? Разумеется. Добавим еще смесь тех газов, которые скорее всего составляли первичную атмосферу Земли, — метан, аммиак, водород. Кислород? Ни в коем случае! Он — энергичный окислитель, который жадно разрушает большинство органических (то есть построенных на углероде) молекул. Нет, нам нужна не окислительная, а восстановительная атмосфера, не кислород, а водород, углерод, азот. Вся органика состоит из этих элементов.

Собрали? Теперь пропустим через всю эту смесь электрический разряд (в атмосфере молодой Земли мощные грозы — это будничное явление). Смотрите: в сосуде действительно появились аминокислоты! Ай да мы!

Так, наверно, потирал руки Творец, предвкушая долгий, интересный и радостный путь от аминокислот к человеку; так, наверно, потирали руки великий биохимик Гарольд Ури и его аспирант Стенли Миллер, первыми "сотворившие" искусственные аминокислоты во время своего знаменитого эксперимента 1953 года.

Только потирать нам рановато: аминокислоты — это еще не белки. Молекулы белков состоят из длинных цепочек аминокислот, расположенных друг за другом в определенной (для каждого белка своей) последовательности. Указания, какой аминокислоте на какое место стать, будущий белок получает от носителя генетической информации, молекулы ДНК, и переносчика этой информации, молекулы РНК. Значит, мы поспешили. Сначала нужно сотворить молекулы ДНК и РНК, а уже потом заниматься белками.

Берем другой сосуд, помещаем туда воду (без нее никуда) и нуклеотиды (помните: те химические кирпичики, из которых состоят ДНК и РНК). Теперь разряд и...

Не получается. Меняем, добавляем, перемешиваем, даже чуть солим — никак! В чем дело? Стыдливо, украдкой заглядываем в справочник. Ах, вот оно что! Оказывается, чтобы собрать нуклеотиды в молекулярную цепь, нужны ускорители реакции, иначе говоря — ферменты, то бишь специальные белки.

Выходит, чтобы создать белки, нужно сначала иметь ДНК и РНК, а чтобы создать ДНК и РНК, нужно сначала иметь белки. Но это же неразрешимая задача. А что написано в "Книге Бытия"? Едва успел Творец отделить свет от тьмы и создать землю и воду, буквально на следующий день появилась жизнь. Как это? Не могло этого быть!

Правильно там написано. Именно так оно и было. Если верить Шопфу, выдающемуся исследователю бактериальных остатков в древнейших земных скалах, жизнь на Земле появилась более чем 3,5 миллиарда лет назад. Земля в ее окончательном виде насчитывает всего 4,5 миллиарда лет. Это означает, что первая жизнь зародилась на Земле всего через 500 миллионов лет после ее, Земли, образования, буквально "сразу же", если считать в геологических масштабах времени.

Нужно еще учесть, что в эти первые полмиллиарда лет молодая Земля пережила многосотмиллионную бомбардировку кометами и метеоритами (остатками неизрасходованного газопылевого облака), множество соударений с планетозималями и даже отдельными планетами (одно из них такое могучее, что вырвало из Земли будущую Луну), что все это время молодое Солнце светило на 10 процентов тусклее, чем сейчас. И вот, несмотря на все эти препятствия, жизнь не только зародилась (мы так и не знаем пока, кто был первым — РНК, ДНК или белки), но и успела усложниться от уровня молекул до уровня бактерий со всеми их генами, белками, мембранами и всей внутренней машинерией жизнедеятельности. Можно было бы сказать, что жизнь — это рекордсмен выживания, когда б это не казалось тавтологией.

Значит ли это, что в любой звездной системе, где есть землеподобные планеты, расположенные в зоне обитаемости и устойчиво, без возмущений со стороны блуждающих планет- гигантов обращающиеся там в течение многих сотен и даже миллиардов лет, жизнь тоже обязательно появится и так же обязательно разовьется — сначала до уровня бактерий, а потом и людей?

Увы, не значит. Если настроиться на серьезный лад, придется признать, что наука до сих пор не знает, как удалось природе преодолеть первый же барьер на пути возникновения жизни — переход от отдельных аминокислот и нуклеотидов к длинным цепям белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Ученые пока не могут воспроизвести этот процесс в лаборатории и не могут однозначно ответить, был этот процесс в высшей степени вероятным или в такой же высшей степени — редкой случайностью.

Но трудности на этом не кончаются. Выдающийся биолог современности Джон Мэйнард Смит в статье "Главные эволюционные переходы", написанной (как и выросшая из нее книга "Происхождение жизни") в соавторстве с Ёрсом Шатмари, насчитывает по меньшей мере восемь барьеров, которые должна была преодолеть эволюция на пути от простейших "живых молекул" до разумного существа. Здесь и переход от молекул, свободно плавающих в воде, к молекулам внутри мембраны (клетки), от простейших, безъядерных бактериальных клеток (прокариотов) к клеткам с отделенным ядром (эукариотам), внутри которого спрятаны ДН К с их генами, а от первых эукариотов — к сложным организмам.

Сегодня считается, что этот скачок сложности жизни был результатом эволюционного "взрыва", произошедшего 550 миллионов лет назад, в кембрийскую эпоху, но что было причиной самого этого "взрыва" — счастливая случайность или железная закономерность раз начавшейся эволюции, — не знает пока никто. И так далее, и так далее вплоть до того, что никто не знает, каким образом произошел самый последний переход — к Человеку разумному, к Гомо сапиенс, и есть очень видные ученые, убежденные, что это было результатом случайной мутации, которая наделила одного из предков человека "геном речи".

Фото В. Бреля

Если каждый из этих переходов не обязателен, а характеризуется всего лишь какой-то вероятностью, то эта вероятность должна уменьшаться со временем: одолеть один барьер вероятнее, чем два, одолеть два — вероятней, чем одолеть три, и так далее. Английский астроном Иан Кроуфорд, давно занимающийся проблемой космических цивилизаций и скептически относящийся к возможности их существования, считает, например, что главным и практически неодолимым препятствием для появления других разумов во Вселенной является переход от бактерий к сложным организмам. И в самом деле, бактерии единолично владели земными океанами 3 миллиарда лет подряд, от своего зарождения до Кембрийского взрыва. Могли бы владеть и дальше, говорит Кроуфорд, если бы не этот случайный взрыв. Поэтому не исключено, что во Вселенной и даже в нашей галактике сушествует множество землеподобных планет, на которых жизнь зародилась и развилась, но — только до уровня простейших бактерий, не дальше!

Впрочем, на стакан можно посмотреть и с другой стороны, тогда он окажется наполовину полон. В конце концов, всего десять лет назад о существовании других планет в нашей галактике тоже говорили, как о чем-то в высшей степени гадательном, а сегодня это область серьезных компьютерных расчетов и научных теорий, основанных на изрядной статистике. Может быть, еще через десять лет в распоряжении науки окажется такое же статистически значимое число "жизней", как сегодня внесолнечных планет? Может быть, жизнь действительно объявится и на Марсе, и на Европе, и даже на Венере?

Мы не знаем, к чему мы приближаемся в неустанном марше познания — к открытию еще одной жизни или к окончательному разочарованию, но к какому-то ответу мы явно приближаемся. Мы уже знаем, что другие планеты есть. Мы имеем основания думать, что другие "Земли" найдутся. Мы полагаем, что какая-то "жизнь" на них может быть обнаружена. И мы — кто робко, кто пылко — надеемся, что где-то эта "жизнь" могла даже развиться до уровня разумной.

Но еще не все препятствия на пути этой надежды преодолены.

Проанализировав список пят тысяч звезд в радиусе 100 световых лет от Солнца, американский астроном Мегги Тернбалл пришла к выводу, что наиболее подходящим кандидатом для существования жизни является тридцать седьмая по яркости звезда из созвездия Близнецов. Она находится в сорока двух световых годах от Солнца и очень похожа на него, такая же стабильная звезда среднего возраста. "Если где-то в близком космосе есть жизнь, то именно там", —уверенно говорит Тернбалл. Напомним, что в ближайшие годы НАСА собирается запустить в космос специальный "Искатель землеподобных планет", а Европейское космическое агентство — группу телескопов "Дарвин" на расстояние полутора миллионов километров от Земли для той же цели.

Недавно открытая планета, обращающаяся вокруг звезды HD 28185, движется почти по круговой орбите, чей радиус — 205,6 миллиона километров. Год нс этой планете длится 385 дней. Таким образом, она пребывает в условиях, как будто похожих нс земные. Напомним, что наше расстояние да Солнца составляет 149,6 миллиона километров, а год на Земле длится 365,25 дней. Однако новая планета весит в тысячу раз больше, чем Земля. 0 жизни здесь не идет и речи. Впрочем, возле нее могут обращаться спутники, напоминающие Землю. На них и может зародиться жизнь.

Михаил Вартбург

Сила и слабость антропного принципа

События последних лет вселяют в нас все более обоснованную уверенность (или надежду, как угодно), что в огромной Вселенной — и даже в нашей конкретной галактике — все-таки "есть место для жизни". Но это лишь еще более обостряет вопрос Энрико Ферми: если данные современной астрономии и астрофизики НЕ исключают вероятности существования разумной жизни в нашей галактике, то почему мы не видим следов этой жизни в окружающем космосе, почему мы не слышим ее сигналов? Как спрашивал Станислав Лем: чем объяснить "молчание космоса"?

Стандартный ответ энтузиастов гласит, что всякому активному проявлению космической жизни скорее всего препятствуют различного рода катаклизмы, которые слишком рано уничтожают складывающуюся разумную цивилизацию. Увы, как отметил Кроуфорд, все такие попытки объяснить "молчание космоса" содержат логическое противоречие. Нельзя утверждать, что в галактике (а тем более во Вселенной) "наверняка" есть миллионы цивилизаций, а потом объяснять отсутствие их следов тем, что они вымерли все до единой. Точно так же нельзя объяснить молчание космоса тем, что живые существа не могут добраться до всех планет в галактике, потому что для завершения такой колонизации в разумные сроки требуется путешествовать с субсветовыми скоростями, а это-де невозможно по разным биологическим причинам.

Результаты работы по программе SETI таковы: если бы в нашей Галактике существовали высокоразвитые цивилизации, посылавшие в сторону Земли какие-либо радиосигналы, то мы, наверное, заметили бы их (этому соответствует верхняя левая часть диаграммы).

Если же цивилизации, возможно, существующие в Галактике, располагают маломощными передатчиками, то их сигналы мы, очевидно, пропустили бы.

Известный астрофизик Франк Типлер еще в 1980 году опубликовал статью, в которой указывал, что такая колонизация — и даже за более короткое время — может быть произведена с помощью автоматов, которым никакие скорости не опасны. (С этой публикацией, кстати, связана любопытная и поучительная деталь: поскольку как раз в тот год в американском конгрессе решалась судьба ассигнований на очередной проект SETI, то главный энтузиаст проекта, знаменитый Карл Саган, получивший статью Типлера на научную рецензию, дважды отклонял ее как "изобилующую ошибками".) Тем не менее мы и автоматов таких почему-то нигде не обнаруживаем.

Такой же несостоятельной оказывается при ближайшем рассмотрении попытка объяснить молчание космоса некими физическими причинами, якобы препятствующими посылке сигналов, или этически религиозными запретами на космическую экспансию либо контакт с другими цивилизациями. Теперь явно пришло время проанализировать аргументы тех ученых, которые утверждают, что других разумных цивилизаций в космосе попросту нет. А поскольку одно из двух основных возражений против существования жизни в космосе, а именно — отсутствие землеподобных планет в соответствующих "зонах обитаемости" — оказалось, по всей видимости, несостоятельным, то теперь главный спор ищет вокруг вопроса о том, насколько вероятно возникновение жизни (и разума) на таких планетах, даже если они и существуют.

Две цитаты выражают суть этого спора самым кратким и резким образом. Обе они принадлежат выдающимся ученым, лауреатам Нобелевской премии. Вот мнение крупнейшего биохимика Жака Моно (из его книги "Случайность и необходимость"): "Вселенная вовсе не была чревата жизнью, равно как и биосфера — человеком". А вот ответ крупнейшего астрохимика Кристиана де Дюве: "Вы ошибаетесь. Они были" (слова из его книги с многозначительным названием "Животворящая пыль, или Жизнь как космический императив".) Два противоположных мнения, две непримиримые позиции — какие соображения за ними стоят?

В одном из своих докладов американскому конгрессу ("Доставка образцов марсианской почвы", 1997) руководство НАСА — под диктовку своих ученых — писало: "Учитывая возникновение жизни на Земле, следует считать возможным и даже вполне вероятным, что жизнь могла возникнуть и на Марсе при наличии сходных обстоятельств и примерно в то же время". Эти слова отражают официальную установку НАСА, и оппоненты иногда называют эту установку "биологическим детерминизмом".

Он довольно широко распространен среди астрономов, физиков и химиков, но гораздо реже встречается среди биологов. Его ярыми глашатаями были, например, астроном Карл Саган и крупнейший физик Филипп Моррисон. Его проповедует и Кристиан де Дюве. В упомянутой книге он пишет: "Жизнь — это продукт детерминистских сил. Она не может не возникнуть при наличии подходящих условий, и она непременно возникает повсюду, где и когда появляются такие условия. Жизнь и разум не являются результатом каких-то причудливых случайностей, а представляют собой естественное проявление природы, вписанное в самую ткань Вселенной".

По мнению таких крупнейших биологов, как Майр, Добжанский, Симпсон и многих других, жизнь не сводима к законам физики или химии, а потому не является "автоматическим", обязательным следствием этих законов. И как бы красиво ни звучали слова Дюве о жизни как "космическом императиве", в действительности, утверждает этот "биологический консенсус", возникновение жизни — даже в "подходящих условиях" — является весьма маловероятным событием. А в еще большей мере это относится к возникновению разумной жизни.

Вот что, например, пишет С. Лавджой: "Эволюция разума была результатом огромного количества влияний и предшествующих накопившихся приспособлений, и отсутствие любого из них способно было полностью прервать этот процесс. Мы видим, следовательно, что эволюция разума не является ни следствием какой-либо эволюционной тенденции, ни событием даже предельно малой вероятности". Так и хочется спросить: чем же тогда оно является? И Жак Моно отвечает на наш вопрос: "Результатом чистой случайности, как, впрочем, и само возникновение жизни".

Неутомимые энтузиасты продолжают, однако, настаивать, что при достаточно долгой эволюции даже самое маловероятное событие может произойти, и не однажды. В этой связи Иан Кроуфорд напоминает о судьбе динозавров. Они правили Землей в течение 140 миллионов лет, но так и не приблизились ни к разуму, ни тем более к какой-нибудь, даже зародышевой технологии. Но, может быть, этого тоже недостаточно, говорят энтузиасты. Однако и эта последняя возможность была перечеркнута расчетами астрофизика Брандона Картера.

Он обратил внимание на то, что время, затраченное земной эволюцией на создание человеческого мозга, грубо равняется возрасту нашего Солнца. Это крайне странно, поскольку оба процесса — сгорание Солнца и становление разума — происходят в совершенно разных временных шкалах под воздействием двух разных видов факторов, совершенно не связанных друг с другом. Видимо, это случайное совпадение, а в общем виде следует думать, что время становления разума на планете какой-либо другой звезды или много меньше, или много больше возраста этой звезды. Если оно много меньше этого возраста, то мы возвращаемся к вопросу: почему этот разум до сих пор не колонизовал всю галактику, включая нашу Солнечную систему? Но если он много больше (и, стало быть, наша Солнечная система является уникальным исключением), тогда, значит, во всех остальных случаях разум попросту не успевает появиться за все время жизни всех остальных звезд и чисто случайно успел появиться только на нашей Земле.

Картер, однако, не удовлетворился этим своим рассуждением и начал копать еще глубже. Он задался вытекающим из предыдущего — и более широким — вопросом: а почему тогда разум вообще появился во Вселенной? Может быть — я прошу внимательно вдуматься в эти слова Картера, — может быть, наша Вселенная "настроена так", что делает возможной появление осмысливающей ее жизни?

История "антропного принципа" интересна и поучительна. Этот принцип поначалу даже не был сформулирован автором в печати. Тем не менее он стал широко известен и в последние десятилетия обсуждается в науке так повсеместно и страстно, как, пожалуй, ни одна другая идея после дарвиновской.

Почему таи важно подтверждение или опровержение гипотезы "конечной Вселенной"? Дело в том, что такие гипотезы влияют на вопрос о том, одиноко ли человечество во Вселенной. Во Вселенной конечного размере нет бесконечного множества галактик звезд и планет, а потому нет и не может быть бесконечно большого числа "попыток" формирования жизни за ограниченное время их существования. Следовательно, отпадает один из важнейших аргументов в пользу обязательного — и даже множественного — существования еще каких-то обитаемых планет. Однако более полный ответ требует подробной проверки гипотезы, результаты которой с нетерпением ждут ученые.

Человек, выдвинувший этот принцип, профессор университета в Кембридже Брандон Картер, принадлежит, по мнению коллег, к числу крупнейших астрофизиков нашего времени. Он создал полное физико-математическое описание вращающихся "черных дыр", выдвинул ряд новых идей относительно "черных дыр" вообще, а затем принял участие в разработке "теории струн". В 1970 году профессор Картер написал большую статью, в которой детально исследовал ряд тонких и странных "совпадений" между фундаментальными физическими константами и указал на некоторые другие, ранее не известные совпадения, например, на то, что образование планетных систем требует определенного соотношения между силой гравитации и некоторыми константами атомной физики. Она была опубликована лишь спустя несколько лет, но еще до этого получила самое широкое "самиздатское" распространение в научных кругах и быстро привлекла всеобщее внимание. Сегодня ей посвящена огромная литература.

Эвристический "антропный принцип", выдвинутый Картером в этой статье, легче понять, если вернуться к изложенным выше рассуждениям Кристиана де Дюве и других сторонников "биологического детерминизма". Задолго до Дюве над этой проблемой задумался знаменитый астрофизик Фред Хойл. Еще в начале пятидесятых годов его внимание привлек вопрос, каким образом в недрах звезд возникают углерод и кислород, эти два важнейших для жизни химических элемента. Хойл предсказал одно удивительное численное совпадение. Последующее изучение состояний ядра углерода блестяще его подтвердило.

Еще одно необъяснимое совпадение констант уловил великий физик Поль Дирак. Он показал, что существует определенное соотношение между двумя большими числами, одно из которых характеризует размеры наблюдаемой Вселенной, а другое — силу гравитации в ней. Между тем эти две константы физически никак не связаны друг с другом. Постепенно этот список нарастал и сегодня достиг поистине устрашающей длины. Приведу для иллюстрации небольшой отрывок из огромной (35 страниц) статьи специалиста по философии науки, канадского профессора Джона Лесли "Предпосылки жизни в нашей Вселенной" (июль 2002).

Астрономы и представители НАСА, собравшиеся в Лаборатории реактивного движения в Пасадене (Калифорния), воздали хвалу создателям инфракрасного телескопа SIRTF (Space Infrared Telescope Facility), которому решено присвоить имя Лаймана Спитцера. Техническая сторона работы телескопа была признана безукоризненной, первые полученные результаты — "фантастическими". Среди первых снимков Вселенной в инфракраснам свете — часть скрытой межзвездной пылью и газом туманности 1C 1396 внутри Млечного Пути. В видимом сеете она выглядит черным пятном. Инфракрасные снимки показали огромный сверкающий рой нарождающихся звезд. Мало этого. Возле многих из них различимы потоки теплового (инфракрасного) излучения, идущего от окружающих эти звезды газопылевых пратоплонетарных дисков. Подобный диск телескоп обнаружил также у близкой к нам звезды Фомальгаут, причем диск этот достаточно близок к звезде, чтобы из него могла образоваться землеподобная планета. Наконец, инфракрасный телескоп разглядел галактику, в излучении которой отчетливо видны спектральные линии замерзшей воды и органических углеводородов, то есть молекулярных предшественников жизни. Следы таких молекул обнаруживались и раньше, но на этот роз речь идет о самой далекой галактике, в которой они найдены. До сих пор эта галактика была заслонена от земных наблюдателей непроницаемыми для обычного света облаками межзвездной пыли и газа.

"Расчеты П. Аткинса показали, что если бы электромагнитное взаимодействие было всего на I процент сильнее, это удвоило бы время, необходимое для появления разума, с 5 миллиардов до 10 миллиардов лет, что больше времени жизни Солнца. Тот же Аткинс указал, что при таком усилении электромагнитного взаимодействия между атомами любое изменение живых структур потребовало бы "толчков с силой атомного взрыва"... Не стоит даже напоминать о защитных свойствах озона или обычного льда, способного всплывать наверх в силу загадочных особенностей воды, о словно бы специально придуманных свойствах азота и углекислого газа, подмеченных Уордом, — что все это в сравнении с общим фактом, который отметил Розенталь: даже малейшее изменение величины физических констант "сделало бы невозможным существование ядер, атомов, звезд и галактик"...

А кроме того, существование устойчивых частиц зависит еще от топологических и метрических свойств пространства. Логически ниоткуда не следует, что пространство должно быть трехмерным или что время должно входить в уравнения Эйнштейна как "мнимая координата". Чисто логически могло быть иначе: пространство могло бы иметь 2.9999 или 3.0001 измерения или, как показали в свое время А. Сахаров и А. Линде, иметь другую метрику, и это сделало бы невозможным существование частиц в такой Вселенной. Не говоря уже о том, что, в соответствии с инфляционной теорией Биг Бэнга, Вселенная напоминает стоящий на острие карандаш: она наполнена неустойчивым полем, которое в любую минуту может совершить квантовый "туннельный переход" к устойчивому состоянию и уничтожить все существующее..."

И так все 35 страниц подряд — огромный, под конец даже слегка утомительный список поразительных примеров "тончайшей настройки" физических параметров Вселенной, без которой не было бы возможным возникновение жизни и разума.

В своей статье 1970 года Картер проанализировал все эти случаи "тонкой настройки" и выдвинул гипотезу, что все они представляют собой проявление некого общего, так называемого антропного принципа (от греческого "антропос", то есть "человек"). Этот принцип Картер сформулировал в двух возможных формах — слабой и сильной. "Сильный антропный принцип" представляет собой, в сущности, оформление "биологического детерминизма" а-ля Кристиан де Дюве. Он гласит: "Фундаментальные законы и константы Вселенной специально настроены так, чтобы мог возникнуть осмысляющий их наблюдатель". В этой форме, как отмечает коллега Картера, бывший британский королевский астроном Мартин Рис, антропный принцип "весьма отдает телеологией", то есть признанием того, что эволюция Вселенной имеет некую заранее вложенную в нее цель (или предопределение).

Сторонники "сильного антропного принципа" из числа физиков хотели бы избежать ссылок на Бога и телеологию. На первый взгляд кажется, что это невозможно, но в действительности такой путь существует. Нужно "всего лишь" предположить, что наша Вселенная не единственная, а только одна из многих (может быть, одна даже из бесконечного числа) возможных вселенных. В каждой из таких вселенных — свои физические законы и универсальные константы. В нашей Вселенной эти законы и константы случайно таковы, что они способствуют появлению разума, даже предопределяют это событие, но ничего телеологического, "Божественного" тут нет — чистая случайность.

В других вселенных законы и константы таковы, что наш тип жизни или вообще никакой тип жизни там возникнуть не может. Могут существовать и совершенно "пустые" вселенные, где константы электромагнитных, ящерных и гравитационных взаимодействий или топологические и метрические свойства пространства-времени таковы, что там вообще не возникают никакие частицы. И так далее. Все вместе эти вселенные образуют "мультивселенную" (или, по-английски, multiverse вместо привычного universe). Поэтому нашу Вселенную лучше называть не просто "Вселенной", а "наблюдаемой Вселенной" или "нашей Вселенной".

Многие крупные физики, вроде М. Риса и Ст. Вайнберга, принимают идею "множества вселенных", хотя с теми или иными оговорками. Напротив, С. Хокинг говорит: "Сильная форма антропного принципа не очень удовлетворительна. Какой функциональный смысл можно придать всем этим другим вселенным? И если они отделены от нашей, как может происходящее в них влиять на нашу Вселенную?" Поэтому Хокинг заключает: "Я предпочитаю придерживаться слабого антропного принципа". Ту же позицию занимают Уилер и многие другие космологи и физики.

Свои возражения против сильного антропного принципа высказывают крупнейшие биологи. Так, Мэйнард Смит и Ёрс Шатмари в статье "О вероятности обитаемых миров" пишут: "Как биологи, мы не удовлетворены сильным антропным принципом. Этот принцип пытается дать причинное обоснование существованию разума. Он утверждает, что Вселенная ДОЛЖНА иметь такие свойства, которые позволяют жизни возникнуть. Это утверждение, в сущности, ничем не доказано и вряд ли является верным. Если мы все же примем его, то весь наш биологический анализ эволюции жизни становится практически излишним. В то же время слабый антропный принцип, который попросту констатирует тот факт, что мы существуем и способны наблюдать нашу Вселенную, и пытается извлечь содержательные следствия из этого факта, представляется нам, как биологам, вполне приемлемым".

Лучшее изложение антропного принципа вообще и слабого антропного принципа, в частности, содержится в книге профессоров-физиков Ф. Типлера и Дж. Барроу "Антропный космологический принцип" (1986, 1996). Разъясняя слабый антропный принцип, авторы отталкиваются от того, что они называют "принципом Коперника" и что, по сути, сводится к утверждению, что мы, люди на планете Земля, вовсе не занимаем центральное или особое место во Вселенной. Заслуга Картера, говорят Типлер и Барроу; состояла в том, что он ограничил эту догму, подметив, что "наше положение во Вселенной является по необходимости особым в том смысле, что оно должно согласовываться с нашим существованием как наблюдателей".

Подробный анализ, проведенный Барроу и Типлером, показывает, что многие из удивительных "совпадений", которые обычно толкуются как доказательство целенаправленной "приспособленности" Вселенной под появление жизни и разума, на самом деле являются следствием "селективного отбора", на который нас неизбежно обрекает наше существование "здесь и сейчас". Так, "совпадение", замеченное Дираком, получает вполне удовлетворительное объяснение, если осознать, что жизнь (то есть "разумный наблюдатель") не могла появиться раньше, чем Вселенная достигла определенного возраста и размеров, а эти возраст и размеры, в свою очередь, зависят от соотношения гравитационных и электромагнитных сил. Прямой расчет, впервые произведенный физиком Дикке, показывает, что в ту эпоху, когда во Вселенной уже могут появиться жизнь и разум, это соотношение будет иметь как раз ту величину, которая так удивила Дирака.

Слабый антропный принцип не устраняет все те причины ("совпадения", или "тонкую настройку Вселенной"), которые побудили Картера выдвинуть свой сильный антропный принцип, они только ограничивают их список. Поэтому споры вокруг антропного принципа и, соответственно, вокруг изначальной "приспособленности" Вселенной к появлению жизни и разума продолжаются по- прежнему.

Однако другие ученые, вроде де Дюве и ему подобных, продолжают опираться на сильный антропный принцип в своих попытках доказать, что появление жизни есть "космический императив". И теперь мы видим, что спор о том, одиноки ли мы во Вселенной, идет не просто о вероятностях существования жизни, а о неизмеримо более глубоких вещах, касающихся самых фундаментальных представлений науки об устройстве мира. Лучше всего выразил эту суть спора Пол Дэвис в заключительных фразах своей книги "Пятое чудо": "Поиск жизни во Вселенной является поэтому полигоном для проверки двух диаметрально противоположных мировоззрений. С одной стороны, выступает ортодоксальная наука с ее нигилистической философией бессмысленной Вселенной и безличных физических законов, равнодушных к любой конечной цели, — философией космоса, в котором жизнь и разум, наука и искусство, надежда и страх — попросту преходящие и случайные украшения на обреченной на необратимый распад материи. С другой стороны, выступает альтернативное, несомненно, романтическое, но, возможно, все же правильное представление о самоорганизующейся и самоусложняющейся Вселенной, управляемой хитроумными законами, которые поощряют материю развиваться в направлении жизни и сознания. Вселенной, в которой появление мыслящих существ является фундаментальной и интегральной частью всеобщей схемы вещей. Вселенной, в которой мы не одиноки".

Я мог бы добавить, что еще Ньютон, а за ним Больцман высказывали идеи, которые могли бы примирить обе эти противоположные точки зрения, указывая, что жизнь и разум вполне могут появляться в отдельных "оазисах" и "флуктуациях", существующих на фоне необратимого распада Вселенной в целом. Но не стану продолжать спор. Лучше закончить наш долгий рассказ на этой красивой, величественной и точной ноте.