Чего не знает современная наука - Сборник статей

Простой ответ на этот вопрос звучит так: да, в мире есть и движение поступательное, и циклическое, а есть и примеры неподвижности.

Но нас сейчас интересует мир вообще, в целом. Можно ли за множеством актов движения разглядеть что-то общее, тенденцию развития, а еще лучше – цель? Надо сказать, что такие вопросы раньше относились не к науке, а, скорее, к вере, религии или философии. Во времена господства христианской идеологии в Европе бытовали представления о неподвижной Вселенной, созданной Творцом в начале времен. Со времен античности считалось, что планеты и звезды движутся по циклическим повторяющимся траекториям, каждая в своем ритме, и звездное небо являлось идеалом повторяемости «правильных» движений; сама же Вселенная представлялась либо ограниченной сферой неподвижных звезд, либо бесконечной – к этим представлениям вернулись в эпоху Возрождения. Но к XXI в. масштабы научных знаний оказались столь разнообразны, что естествознание рискует ставить и такие вопросы, которые раньше относились только к ведению веры, – в частности, вопросы эволюции, ее сущности, предопределенности, направления и цели.

Большинство исследователей теперь склонно считать, что эволюция все-таки есть и мир в целом изменяется от простого к сложному. Сейчас это кажется само собой разумеющимся, однако за этой тривиальностью стоит вековая борьба идей, которая и сейчас еще не затихла – до сих пор еще время от времени появляются научные группы, исповедующие представления о неподвижности мира в целом или даже о его инволюции – упрощении, деградации.

Что же можно им противопоставить?

От простого к сложному

Трудно отрицать, что мир усложняется, то есть теряет симметрию (по крайней мере, начиная с масштабов, сравнимых с размерами атомных ядер). Действительно, первый этап полной однородности, свойственной первобытному Хаосу, сменился чуть более структурированным, когда были рождены простейшие составные части материи – протоны, нейтроны, электроны, отличающиеся друг от друга. Усложнение химических элементов тоже идет по нарастающей – от простейших водорода и гелия ко все более тяжелым и сложно устроенным. Образование твердых тел – минералов – приводит к дальнейшей утрате симметрии: в атомной решетке появляются выделенные направления, отсутствовавшие в межзвездном газе или расплаве магмы. Появление живых организмов сопровождается хиральной чистотой составляющих их органических соединений – в природе равновероятно могут встречаться молекулы-изомеры различной структуры, а в составе живых организмов используется только один тип структуры. Ряд можно продолжить – но свойства разума, устройство человеческого общества и тому подобные вопросы выходят за рамки естествознания.

Есть ли альтернатива?

Итак, в том смысле, о котором повествует предыдущий раздел, мир движется усложняясь. Но что это – случайное стечение обстоятельств или предопределенность, заложенная изначально?

В истории Вселенной есть этапы, когда, кажется, по-иному и быть не могло. Например, структура элементарных частиц – протонов, электронов – и законы их взаимодействий таковы, что других элементов таблицы Менделеева создать нельзя. Значит, химическая эволюция предрешена и безальтернативна. Законы гравитационного взаимодействия неизбежно приводят к сгущению облаков межзвездного вещества – значит, звезды и планеты обречены на свое возникновение.

Но есть и другие этапы, прохождение которых кажется случайностью. Так, на ранних этапах существования Вселенной произошел «случайный» перекос: частиц материи оказалось немного больше, чем антиматерии (на один миллиард частиц антиматерии приходилась одна лишняя частица материи). Благодаря этому после взаимного уничтожения осталось то, из чего можно было построить звезды, планеты, живых существ и нас с вами – людей, носителей разума.

Или еще один пример. На молодой Земле появилась жизнь. Первые организмы еще не нуждались в кислороде – более того, кислород как сильный окислитель был опасен для них. Но продуктом жизнедеятельности водорослей океана как раз и служил кислород, и его становилось все больше. Возникла опасность гибели только что рожденной жизни. Спасение состояло в полной перестройке системы дыхания живых существ. Эту ситуацию биологи называют первой экологической революцией (во второй мы рискуем оказаться с минуты на минуту).

Загадочно появление жизни. Предположение о случайном соединении атомов, рождающих молекулу ДНК, приводит к чрезвычайно малой вероятности этого события – менее чем 10–400! Время ожидания одного такого события намного превосходит возраст Вселенной.

Результат эволюции: предопределенность или случайность?

Итак, ответ о предопределенности эволюции не вполне однозначен. И все-таки она существует, и результат ее перед нами, нам остается только восхищаться поразительной сложностью и красотой этого мира. Причем анализ наблюдений говорит о том, что на своем пути Вселенная неоднократно проходила «по лезвию бритвы», чтобы добраться через 14 млрд лет до такого своего сегодняшнего состояния. Этот факт породил представление о том, что, возможно, существует некоторая программа, которой и следует мир в своем развитии. А для того, чтобы добраться до этой программы, обнаружить и понять ее, нужны какие-то новые подходы, более общие, чем изучение структуры, устройства, взаимодействия составных частей материального мира. Интересную аналогию привел физик Ю. Кулаков в одной из телепередач А. Гордона: представьте себе работающий компьютер, выдающий очень разумные результаты. Вы хотите понять, почему это происходит, и разбираете компьютер на детали, изучаете, как в нем проходят импульсы электрического тока и т. п. Получите вы ответ на свой вопрос? Нет, потому что суть этой работы – в программе, управляющей компьютером, и ее не поймешь, изучая только лишь его устройство.

Сегодня выбор между случайностью Вселенной и наличием в ней разумного управляющего начала становится все более трудным; в пользу первого – традиция науки, не позволяющая изобретать лишних сущностей без надобности, а в пользу второй – поразительная, непредставимая сложность существующего мира. Жак Моно, французский биолог, лауреат Нобелевской премии, комментирует эту ситуацию так: «Мы нашли объяснение чуду, но от этого оно стало еще более удивительным». Как пишет об этом Мориак, «то, о чем говорит этот профессор, является еще более невероятным, чем то, во что мы, бедные христиане, верим». Принятие гипотезы случайности приводит к признанию бессмысленности существования человека и Вселенной. Позиция Ж. Моно определена: «Теперь, наконец, человек знает, что он одинок в огромной, безучастной к нему Вселенной, где он случайно возник». И следующая его фраза звучит пессимистически: «Ему самому выбирать между царством Света и Тьмой», – действительно, эти понятия в таком случае просто выдуманы нами и не могут давать ориентиров развития. Другой нобелевский лауреат, физик Стивен Вайнберг, любуясь чарующей красотой Земли из иллюминатора самолета, пишет: «С трудом можно себе представить, что все это – лишь мизерная часть давящей и враждебной Вселенной», хотя и признает, что такой взгляд на мир противен природе человека: «Человек не может не верить в то, что между ним и Вселенной существует особая связь и что жизнь – не только гротескное завершение ряда случайностей».

Возражая сторонникам случайности, физик Фриман Дайсон замечает, что их позиция совершенно несовременна: «Именно в XIX в. было установлено табу на любую, даже робкую попытку установить связь между наукой и моралью во время страшного конфликта, который противопоставил биологов-эволюционистов, возглавляемых Томасом Гексли, и священников во главе с епископом Вильберфорсом… Для биологов больше не существует аргумента в пользу первопричины. Они выиграли сражение. Но, увы, одержав эту горькую победу над духовенством, они создали новую догму, согласно которой Вселенная лишена смысла». Он указывает на ряд новых положений современной физики, свидетельствующих о тесной взаимосвязи наблюдателя и процессов, происходящих в атомах, и делает вывод: «Правда то, что наш приход во Вселенную был случайным, но сама идея случайности нужна нам только для того, чтобы скрыть наше невежество. Я не чувствую себя посторонним во Вселенной. И чем больше я наблюдаю за ней, тем больше я нахожу доказательств того, что она ожидала нашего прихода».

Цель эволюции. Антропный принцип

Наука XX в. подарила миру еще одну удивительную концепцию, получившую название антропного принципа. Научная реконструкция эволюционного пути, пройденного Вселенной от своего начала до сегодняшнего космического великолепия, поражает воображение, с одной стороны, своей невероятностью и сложностью, а с другой – разумностью и гармоничным сочетанием противоположностей. Это привело некоторых ученых к заключению, что существование человека является не только не случайным, но и необходимым условием существования Вселенной. Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе ее эволюции было возможным появление человека. Эту фразу можно понимать либо как констатацию факта, что довольно тривиально, либо как требование ко Вселенной; именно эта вторая трактовка, по словам доктора философских наук В. В. Казютинского, очень неожиданна тем, что от природы что-то требуется. Такой подход весьма непривычен для естествознания.