История всего - Нил Тайсон

Нил Деграсс Тайсон, Дональд Голдсмит

История всего

14 миллиардов лет космической эволюции

Посвящается каждому, кто поднимает глаза к небу, и всем, кто еще не знает, что по-другому просто нельзя.

Благодарности

Мы в неоплатном долгу перед Робертом Лаптоном из Принстонского университета за то, что он читал и перечитывал рукопись, добиваясь того, чтобы в ней мы говорили то, что имеем в виду, и имели в виду то, что говорим. Благодаря его исключительной эрудиции в астрофизике и английском языке эта книга в результате получилась на несколько уровней выше, чем мы изначально смели надеяться.

Мы также благодарны Шону Кэрроллу из Чикагского института ядерных исследований им. Ферми, Тобиасу Оуэну из Гавайского университета, Стивену Сотеру из Американского музея естественной истории, Лэрри Сквайру из Калиф орнийского университета, Майклу Штраусу из Принстонского университета и продюсеру сериала NOVA[1] Тому Левенсону за ряд ключевых предложений, которые помогли дополнить и улучшить книгу.

Мы хотим поблагодарить Бетси Лернер из литературного агентства Gernert за ее веру в наш проект с самого начала: она видела в рукописи не только книгу, но и воплощение глубокого интереса к Вселенной, который заслуживал того, чтобы поделиться им как можно с большим количеством людей.

Внушительные отрывки из второй части и разрозненные сегменты первой и третьей частей книги впервые были опубликованы в журнале «Естественная история» в виде эссе под авторством Нила Деграсса Тайсона. За это он выражает отдельную благодарность главному редактору журнала Питеру Брауну и особенно старшему редактору Эвису Лэнгу, который и сегодня героически продолжает исполнять роль высокообразованного поводыря Нила Деграсса Тайсона в мире литературы и писательства.

Авторы спешат отметить поддержку фонда Альфреда Слоуна во время написания и подготовки книги к печати. Их неизменная готовность поддерживать подобные проекты приводит нас в восхищение.

Нил Деграсс Тайсон, Нью-Йорк, Дональд Гольдсмит, Беркли, Калифорния, июнь 2004

Предисловие

Рассуждения о происхождении науки и науке о происхождении

В последнее время ответы на вопросы о наших истоках во Вселенной приходят не только из области астрофизики. Трудясь под эгидой целого объединения молодых областей науки, таких как астрохимия, астробиология и физика астрочастиц, астрофизики обнаружили, что взаимодействие с множеством разных научных дисциплин при поиске ответа на вопрос: «Откуда мы здесь?» — дает исследователям доступ к информации немыслимой ранее ширины и глубины, помогая анализировать устройство нашей Вселенной.

В книге «История всего: 14 миллиардов лет эволюции» знакомим читателя с новой единой системой научных знаний, которая позволяет исследовать происхождение не только Вселенной, но и отдельных крупнейших ее структур, образованных веществом: звезд, что сияют в космосе, планет, предлагающих наиболее пригодные условия для зарождения жизни, и самой жизни на одной или нескольких таких планетах.

Люди проявляют интерес к вопросам происхождения мира по многим причинам как логического, так и эмоционального характера.

Мы едва ли способны объять суть чего бы то ни было, пока не узнаем, откуда оно появилось. Из всех историй, что мы когда-либо слышали, именно те, что говорят о первоисточнике, начале начал, находят в нас наибольший отклик.

Врожденная эгоистичность человека, обусловленная эволюцией его вида и приобретенным на Земле жизненным опытом, естественным образом заставляет нас сосредоточиваться на локальных событиях и явлениях для того, чтобы рассказать большую часть историй о происхождении. Однако с каждой новой ступенью знаний о строении Вселенной мы лишь убеждаемся, что живем на крупице космической пыли, которая вращается вокруг самой заурядной звезды где-то на отшибе самой обычной галактики — одной из сотен миллиардов галактик во Вселенной. Сам факт такой космической незначительности запускает в человеческой психике потрясающий защитный механизм. Многие из нас, сами того не подозревая, напоминают человека из мультфильма, глядящего на звездные небеса и говорящего своему приятелю: «Когда я вижу все эти звезды, я поражаюсь тому, сколь они незначительны».

На протяжении всей истории человечества различные культуры предлагали мифы о создании мира, отражавшие наше происхождение как результат действия неких высших сил, определяющих судьбу. Такие истории помогали нам бороться с чувством собственной незначительности.

Большинство историй о мироздании, как правило, начинается с общей картины, но они с поразительной скоростью добираются до самой поверхности Земли, молнией проносясь сквозь рождение Вселенной, всего ее содержимого, жизни на Земле как таковой, и превращаются в длинные объяснения бесчисленных: подробностей истории человечества и его социальных конфликтов, словно мы с вами и есть центр мироздания.

Почти все разрозненные ответы на вопрос о нашем происхождении так иначе опираются на основополагающую предпосылку, что космос ведет себя в соответствии с рядом общих правил, которые, по крайней мере гипотетически, раскрываются тогда, когда мы начинаем внимательно изучать окружающий нас мир. Философы Древней Греции вознесли эту предпосылку до невероятных высот. Они настаивали, что человек обладает способностью воспринимать и понимать принципы устройства природы, а также базовую реальность, скрытую под зримыми ее проявлениями. Эта реальность и есть те самые фундаментальные истины, управляющие всем на свете. Они также весьма метко утверждали, что докопаться до этих истин будет непросто. Двадцать три столетия назад в своем знаменитом высказывании о невежестве человека греческий философ Платон сравнил тех, кто стремится к знанию, с узниками в пещере, прикованными к полу: они не видят того, что у них за спиной, но пытаются постигнуть достоверную, суть этих предметов по очертаниям теней на противоположной стене пещеры.

Этим сравнением Платон не просто подытожил попытки человека понять Вселенную, но и подчеркнул нашу естественную склонность к тому, чтобы приписывать таинственным и едва осознаваемым сущностям власть над ней. И это на основании знаний, которые в лучшем случае являются лишь верхушкой айсберга. От Платона до Будды, от Моисея до Мухаммеда, от гипотетического космического творца до современных фильмов о «матрице» — в каждой культуре люди рано поздно приходят к выводу, что Вселенной управляют высшие силы, которых не смущает та пропасть, что лежит между реальностью и ее поверхностными внешними проявлениями.

Полтысячелетия назад постепенно сформировался и укрепился новый подход к пониманию природы. Сегодня мы называем этот подход наукой. Он появился в результате взаимодействия новых технологий и тех открытий, которые стали благодаря им возможны. Распространение печатных книг в Европе и одновременное улучшение дорожного и водного сообщения позволили людям выходить на связь друг с другом быстрее и эффективнее. Они могли в краткие сроки узнавать, что думают и говорят другие, и отвечать им гораздо быстрее, чем раньше. В XVI и XVII веках такая ускоренная двухсторонняя схема обсуждения постепенно превратилась в новый формат получения знаний, основанный на принципе, что самый эффективный способ познания космоса — это тщательные наблюдения за ним в сочетании с попытками описать общие базовые принципы, которые объясняли бы множества таких наблюдений.

Кроме того, наука зависит от организованного скептицизма — постоянного и методического подвергания сомнению всех и вся. Немногие из нас сомневаются в своих собственных выводах, так что на практике наука в полной мере применяет свой базовый скептицизм, воздавая по заслугам тем, кто сомневается в чужих выводах. Возможно, такой подход следует считать неестественным, и не столько потому, что он поощряет недоверие к мыслям других людей, сколько потому, что наука поощряет и награждает тех, кто смог продемонстрировать, что другой ученый был попросту не прав. В глазах других ученых тот, кто смог поправить ошибку коллеги назвать достойную причину сомневаться в его или ее заключениях, совершает благородное дело, словно Учитель дзен-буддизма, огревающий по ушам уклоняющегося от медитации ученика. Правда, надо признать, ученые поправляют друг друга как равный равного, а не как учитель ученика.

Воздавая почести ученому, который заметил у другого ошибку — а такая задача в разы проще, чем заметить свои собственные промахи, — ученые создали внутри своего обособленного мирка врожденную систему самокоррекции. Они совместно учредили самый эффективный и действенный инструмент для анализа природы из доступных нам: ученые ищут способы развенчать предложенные другими теории, но исключительно потому, что искренне стремятся внести вклад в развитие человеческого знания. Таким образом, наука — это коллективная погоня за знанием, но уж точно не кружок взаимного восхищения, впрочем, последнее ей совершенно ни к чему.