Книги украшают жизнь. Как писать и читать о науке - Ричард Докинз

В науке “факт” может означать только “подтвержденное до такой степени, что будет извращением воздерживаться от предварительного согласия”. Я предполагаю, что завтра яблоки могут начать падать вверх, но вероятность этого не заслуживает, чтобы ей отводили равное время на уроках физики[168].

Факты, между тем, таковы – причем ни один из них ничем не обязан многим миллионам часов, посвященных богословским рассуждениям. Вселенная возникла от 13 до 14 миллиардов лет назад. Солнце и вращающиеся вокруг него планеты, включая нашу, сконденсировались из вращающегося диска газа, пыли и космического мусора около 4,5 млрд лет назад. Идут десятки миллионов лет, и карта мира меняется. Мы знаем приблизительную форму континентов и их местоположение в любой данный период геологической истории. И мы можем путем экстраполяции нарисовать карту мира, каким он станет в будущем. Мы знаем, как созвездия в небе выглядели для наших предков и какими они будут казаться нашим потомкам.

Материя во Вселенной неслучайным образом распределена в дискретных телах, многие из которых вращаются, каждое вокруг своей оси, и многие из них также движутся по эллиптическим орбитам вокруг других подобных тел согласно математическим законам, позволяющим нам предсказать с точностью до секунды, когда произойдут значимые события вроде затмений и прохождений планет по диску Солнца. Эти тела – звезды, планеты, планетезимали, неровные куски камня и т. д. – сами собраны в галактики, миллиарды галактик, разделенных расстояниями на порядки больше, чем (и без того достаточно большое) расстояние между (опять же миллиардами) звезд внутри галактик.

Материя состоит из атомов, и существует конечное число типов атомов – около сотни элементов. Нам известна масса атома каждого из этих элементов, и известно, почему у любого данного элемента может быть больше одного изотопа со слегка отличающейся массой. Химики накопили огромный корпус знаний о том, как и почему элементы соединяются в молекулы. В живых клетках молекулы могут достигать неимоверных размеров, состоять из тысяч атомов в точных и точно известных пространственных отношениях друг к другу. Методы, которыми обнаруживают точную структуру этих макромолекул, чудесно изобретательны – например, кропотливые измерения рассеяния рентгеновских лучей, проходящих сквозь кристаллы. Среди макромолекул, познанных этим методом, – ДНК, универсальная генетическая молекула. Строгий цифровой код, посредством которого ДНК влияет на форму и природу белков – еще одного семейства макромолекул, доведенных до элегантного совершенства машин жизни, – точно известен во всех деталях. Способы, которыми эти белки влияют на поведение клеток развивающихся эмбрионов, а следовательно, на форму и функционирование всего живого, еще изучаются; известно уже многое; многое предстоит узнать.

Для любого конкретного гена любого конкретного животного мы можем записать точную последовательность буквенного кода ДНК в этом гене. Это означает, что мы можем с абсолютной точностью подсчитать количество однобуквенных несовпадений между двумя особями. Это удобная мера того, насколько давно жил их общий предок. Это работает для сравнений в пределах одного вида – например, между вами и Бараком Обамой. И это работает для сравнений разных видов – скажем, между вами и трубкозубом. Опять же, можно точно подсчитать несовпадения. Просто чем раньше жил общий предок, тем больше будет несовпадений. Такая точность поднимает дух и оправдывает гордость нашего вида, Homo sapiens. Наконец-то, и без всякой лишней гордыни, линнеевское видовое название выглядит оправданным.

Гордыня есть неоправданная гордость. Гордость может быть оправданной, и ученые оправдывают ее сполна. Как и Бетховен, Шекспир, Микеланджело, Кристофер Рен. Как и инженеры, построившие гигантские телескопы на Гавайях и Канарских островах, гигантские радиотелескопы и огромные антенны, слепо уставившиеся в южное небо; или орбитальный телескоп “Хаббл” и запустивший его космический аппарат. Инженерные достижения глубоко под землей в ЦЕРН, сочетающие монументальные размеры с ювелирной точностью измерений, буквально растрогали меня до слез, когда мне их показали. Успехи инженерии, математики и физики в миссии “Розетта”, когда автоматический аппарат совершил мягкую посадку на крошечную комету, тоже вызвали у меня гордость за то, что я человек. Модифицированные версии той же технологии, может быть, однажды спасут нашу планету, позволив нам отклонить опасную комету, наподобие той, что погубила динозавров.

Кто не почувствует прилива человеческой гордости, услышав об инструментах ЛИГО[169], которые синхронно в Луизиане и штате Вашингтон уловили гравитационные волны, амплитуда которых намного меньше одного протона? Это измерительное достижение, с его важнейшим значением для космологии, равносильно тому, как если бы расстояние от Земли до звезды Проксима Центавра измерили с точностью до толщины человеческого волоса.

Аналогичная точность достигнута в экспериментальной проверке квантовой теории. И здесь обнаруживается характерное несоответствие между нашей человеческой способностью экспериментально и с непобедимой уверенностью демонстрировать предсказания теории – и нашей способностью визуализировать саму теорию. Наш мозг сформировался в ходе эволюции, чтобы понимать движения объектов размером с быка на львиной скорости в пространстве среднего масштаба, предоставленном африканской саванной. Эволюция не снабдила нас средствами интуитивного осмысления того, что происходит с объектами, движущимися на эйнштейновских скоростях в эйнштейновском пространстве, или очевидной странности объектов столь малых, что едва ли они вообще заслуживают названия “объект”. Однако каким-то образом эмеджентная мощь нашего возникшего в ходе эволюции мозга позволила нам возвести хрустальное здание математики, с помощью которой мы точно предсказываем поведение сущностей, находящихся за пределами возможностей радара нашего интуитивного понимания. Это тоже вызывает у меня гордость за то, что я человек, хотя, к моему прискорбию, я не вхожу в число математически одаренных представителей своего вида.

Не столь рафинированными, но тем не менее вызывающими гордость являются развитые и непрерывно развивающиеся технологии, которые окружают нас в повседневной жизни. Ваш смартфон, ваш ноутбук, спутниковый навигатор в вашей машине и спутники, передающие на него сигнал, сама машина, гигантский авиалайнер, способный поднять не только собственный вес с пассажирами и грузом, но и те 120 тонн топлива, которые он израсходует за тринадцать часов, что понадобятся ему для преодоления одиннадцати тысяч километров.

Не столь пока привычна, но когда-нибудь обязательно станет привычной печать в 3D. Компьютер “печатает” объемный объект, скажем, шахматного слона, накладывая последовательность слоев: процесс радикально и любопытным образом отличающийся от биологической версии “3D печати”, которую являет собой эмбриология. 3D-принтер может создать точную копию существующего объекта. Одна из техник – загрузить в компьютер серию фотографий копируемого объекта, снятых под всевозможными углами. Компьютер выполняет устрашающе сложные математические расчеты, чтобы получить спецификацию объемной формы, интегрируя виды под разными углами. Возможно, во Вселенной существуют формы жизни, которые подобным образом, то есть сканируя