Белая ворона из белых ворон

 

Всегда найдутся те, кто отрицает не только надувание, вселенные-детки и другие очень спорные гипотезы, но и саму теорию Большого Взрыва. Во главе противников Большого Взрыва стоит Фред Хойл (Fred Hoyle), английский астроном и физик. Если прочитать резюме Хойла, то он может показаться своим среди традиционных космологов. Он учился в Кембридже у лауреата Нобелевской премии Поля Дирака (Paul Dime), предсказавшего существование антиматерии. Хойл стал преподавателем в Кембридже в 1945 году, а в пятидесятые годы помог показать, как звезды создают тяжелые элементы, из которых сделаны планеты и люди. Хойл основал престижный Институт астрономии в Кембридже в начале шестидесятых и стал его первым директором. За это и другие достижения в 1972 году он был посвящен в рыцари. Да, Хойл — сэр Фред. Тем не менее упорное нежелание Хойла принять теорию Большого Взрыва и его приверженность крайним идеям в других областях сделали его бунтарем в той области, которую он помог создать[81].

С 1988 года Хойл живет в высотном многоквартирном здании в Борнмуте, городе на южном побережье Англии. Когда я приехал к нему, его жена Барбара впустила меня в дом и провела в гостиную, где Хойл сидел в кресле перед телевизором и смотрел матч по крикету. Он встал и пожал мне руку, не отрывая глаз от экрана. Жена мягко побранила его за невежливость, подошла к телевизору и выключила его. Только после этого с Хойла словно спало наваждение, и он переключил свое внимание на меня.

Я ожидал найти Хойла эксцентричным и обозленным, но он был скорее дружелюбным. У него толстый приплюснутый нос, выступающая вперед челюсть и склонность употреблять жаргонные словечки — коллег он называл «малые», а теорию Большого Взрыва — «внезапный удар». Он имел вид основательного и общительного рабочего. Казалось, что Хойл упивается ролью белой вороны.

— Когда я был молод, старики смотрели на меня как на молодого возмутителя спокойствия, а теперь я стар, и молодые смотрят на меня как на такого же старика, — он усмехнулся. — Я сказал бы, что ничто не задело бы меня сильнее, чем если бы на меня смотрели как на попугая, который из года в год повторяет одно и то же, как это делают многие астрономы. Я крепко призадумался бы, если бы кто-то пришел и сказал: «То, что вы говорите, технически неверно». Вот это бы меня взволновало.

На самом деле Хойла обвиняли и в повторениях, и в технических ошибках[82].

У Хойла была способность выражаться разумно — по крайней мере так звучали его аргументы, например когда он доказывал, что семена жизни должны были прилететь на нашу планету из открытого космоса. Хойл однажды заметил, что стихийное зарождение жизни на Земле было настолько же вероятным, как если бы торнадо, пролетающий по свалке, собрал из валяющегося там хлама «Боинг-747». Рассуждая на эту тему во время нашего интервью, Хойл заметил, что встречи с астероидами сделали Землю необитаемой по крайней мере около 3, 8 миллиарда лет тому назад и что клеточная жизнь почти точно появилась 3, 7 миллиарда лет тому назад. Если представить всю историю планеты за 4, 5 миллиарда лет как одни сутки, продолжал рассуждать Хойл, то жизнь появилась примерно в последние полчаса.

— И еще нужно придумать ДНК: в эти полчаса вам нужно сделать тысячи ферментов, — пояснил он. — И все это — в очень враждебной среде.

Пока Хойл говорил, я вдруг обнаружил, что киваю головой. Да, конечно, жизнь не могла зародиться здесь. Что может быть более очевидным? Только позднее я понял, что в соответствии с расписанием Хойла обезьяны превратились в людей примерно 20 секунд назад, а современная цивилизация появилась меньше, чем одну десятую долю секунды назад. Невероятно, но это случилось.

Хойл впервые серьезно задумался о происхождении Вселенной вскоре после Второй мировой войны, во время долгих дискуссий с двумя другими физиками — Томасом Голдом (Thomas Gold)  и Германом Бонди (Hermann Bondi).

— У Бонди был родственник — казалось, что у него везде родственники, — который прислал ему ящик рома, — вспоминал Хойл.

Попивая ром Бонди, три физика занялись разгадыванием вечной загадки для молодых и увлеченных: как мы появились?

Обнаружение того, что все галактики удаляются друг от друга, уже убедило многих астрономов, что Вселенная взорвалась в определенное время в прошлом и все еще расширяется. Основное возражение Хойла против этой модели было философским. Нет смысла говорить о создании Вселенной, если еще не было пространства и времени для создания в них Вселенной.

— Теряется универсальность физических законов, — объяснил мне Хойл. — Физики больше нет.

Как решил Хойл, единственной альтернативой этой абсурдности является только то, что пространство и время должны были существовать вечно. Таким образом он, Голд и Бонди изобрели теорию стабильного состояния, утверждающую, что Вселенная бесконечна как в пространстве, так и во времени и постоянно порождает новую материю, но механизм этого порождения до сих пор неизвестен.

Хойл прекратил продвигать теорию стабильного состояния после того, как в начале шестидесятых обнаружили фоновое космическое излучение. Это, казалось, обеспечило убедительные доказательства Большого Взрыва. Но его старые сомнения вновь всплыли на поверхность в восьмидесятые годы, когда он наблюдал за тем, как космологи старались объяснить формирование галактик и решить другие задачи.

— У меня стало появляться чувство, как будто что-то не так, причем серьезно не так, и не только с новыми концепциями, такими как надувание и темная материя, — сказал он, — но и с самим Большим Взрывом. Я верю, что если у вас есть правильная теория, то вы покажете много положительных результатов. Мне кажется, что, хотя они работают уже 20 лет, им особо-то нечего показывать. Но все было бы иначе, если бы теория была правильной.

Таким образом, Хойл возродил теорию стабильного состояния в новой, улучшенной форме. Скорее произошел не один большой взрыв, а много маленьких в ранее существовавших пространстве и времени. Эти маленькие взрывы и несут ответственность за легкие элементы и смещение света галактик в красную часть спектра. Что касается фонового космического излучения, то, по мнению Хойла, это радиация, излучаемая каким-то видом металлической межзвездной пыли. Хойл признавал, что его «теория квазистабильного состояния», которая фактически заменяла одно большое чудо множеством маленьких, далека от совершенства. Но он настаивал, что последние версии теории Большого Взрыва, утверждающие существование надувания, темной материи и другой экзотики, имеют гораздо больше недостатков.

— Это подобно средневековой теологии! — воскликнул он во время редкой вспышки гнева.

Однако чем дольше Хойл говорил, тем больше я начал задумываться, насколько искренни его сомнения насчет Большого Взрыва. В некоторых его заявлениях проявлялась собственническая привязанность к теории. Одним из величайших казусов современной науки является то, что Хойл придумал термин Большой Взрыв в 1950 году, когда выступил по радио с серией лекций по астрономии. Хойл сказал мне, что не собирался поносить теорию, как предположили многие, а намеревался просто описать ее. В то время, вспоминал он, астрономы часто называли эту теорию «космологией Фридмана» (Friedman), в честь физика, показавшего, как теория относительности Эйнштейна порождает расширяющуюся Вселенную.

— Это был яд, — объявил Хойл. — Требовалось что-то яркое. Так что я придумал Большой Взрыв. Если бы я получил на него патент, авторские права… — мечтательно произнес он.

В августе 1993 года журнал «Скай энд Телескоп» объявил конкурс на переименование теории. Проанализировав тысячи предложений, судьи заявили, что не смогли найти ни одного, достойного заменить название «Большой Взрыв». Хойл не удивился.

— Слова подобны гарпунам, — прокомментировал он. — Если уж они вошли, то их очень тяжело вытащить.

Казалось, что Хойла также преследовала навязчивая идея о том, как близко он подошел к обнаружению фонового космического излучения. Шел 1963 год, и во время конференции по астрономии Хойл разговорился с Робертом Дике (Robert Dicke), физиком из Принстона, планировавшим искать космические микроволны, предсказанные моделью Большого Взрыва. Дике сказал Хойлу, что ожидает, что термодинамическая температура микроволн будет равняться примерно 20 градусам выше абсолютного нуля, и именно это предрекали большинство теорий. Хойл сообщил Дике, что в 1941 году радиоастроном из Канады Эндрю Мак-Келлар (Andrew Mc Kellar)  обнаружил межзвездный газ, излучающий волны с температурой 3 градуса, а не 20.

К огромному разочарованию Хойла ни он, ни Дике во время разговора не оценили осложнение, вызываемое находкой Мак-Келлара: то, что речь в самом деле может идти о 3 градусах.

— Мы просто сидели и пили кофе, — вспоминал Хойл, повышая голос. — Если бы кто-то из нас сказал: «Может, все-таки 3 градуса», то мы бы рванули вперед и проверили это и получили бы результат уже в 1963 году.

Год спустя, как раз перед тем как Дике начал свой эксперимент с микроволнами, Арно Пензиас (Arno Penzias)  и Роберт Уилсон (Robert Wilson)  из «Белл Лабораториз» обнаружили фоновое космическое излучение, спектр которого близок спектру абсолютно черного тела с температурой 3° К. За это достижение они в дальнейшем получили Нобелевскую премию.

— Я всегда считал это одной из самых больших потерь в своей жизни, — вздохнул Хойл, медленно качая головой.

Но почему Хойла беспокоит, что он почти обнаружил явление, которое теперь осмеивает как фальшивое? Я думаю, что Хойл, как и многие белые вороны, когда-то надеялся войти в самый узкий круг ученых, купаться в наградах и славе. Он многое сделал для достижения этой цели. Но в 1972 году руководство Кембриджа заставило Хойла уйти в отставку с поста директора Института астрономии — скорее по политическим мотивам, чем по причинам, касающимся науки. Хойл с женой уехали из Кембриджа и поселились в одиноко стоящем домике в охотничьих угодьях в северной части Англии. Они прожили там 15 лет, а затем перебрались в Борнмут. Во время этого периода антиавторитаризм Хойла, который всегда хорошо служил ему, стал скорее реакционным, чем созидательным. Хойл деградировал в «просто бунтаря», как выразился Гарольд Блум, хотя он все еще мечтал о том, что могло бы быть.

Казалось, что Хойл страдает и еще от одной проблемы. Задача ученого — найти в природе примеры. Всегда существует опасность увидеть примеры там, где их нет. В последние годы своей карьеры Хойл, казалось, видел примеры — или, скорее, заговоры — и в структуре космоса, и среди тех ученых, которые отвергали его радикальные взгляды. Точка зрения Хойла наиболее очевидна в его взглядах на биологию. С начала семидесятых он доказывал, что Вселенная насыщена вирусами, бактериями и другими организмами. (Хойл впервые исследовал эту возможность в 1957 году, в книге «Черная туча» (The Black Cloud), которая остается самой известной из его многочисленных научно-фантастических романов.) Предположительно, эти проживающие в космосе микробы обеспечили семена жизни на Земле и после этого привели к эволюции; естественный отбор сыграл очень малую роль или вообще не имел никакого значения в создании разнообразия жизни. Хойл также утверждал, что эпидемии гриппа, коклюша и других болезней начинаются, когда Земля проходит сквозь облака болезнетворных микроорганизмов.

Обсуждая непрекращающуюся веру биомедицинских кругов в более традиционный тип передачи болезни — от человека к человеку, Хойл начал сердиться.

— Смотря на эти данные, они не говорят «Данные неправильные» и не прекращают их преподавать. Они продолжают травить людей этой чушью. И именно поэтому, когда вы попадаете в больницу, вам повезет, если вас вылечат.

Но если космос кишит организмами, спросил я, почему их не обнаружили? Вероятно, их обнаружили, заверил меня Хойл. Он подозревал, что в шестидесятые годы эксперименты, проводившиеся США на воздушных шарах, поднимающихся на большую высоту, а также на других летательных аппаратах, собрали доказательства жизни в космосе, просто официальные лица не стали об этом кричать. Почему? Возможно, по причинам государственной безопасности, высказал предположение Хойл, или потому, что результаты противоречили устоявшемуся мнению.

— Наука сегодня заперта в парадигмы, — торжественно сообщил он. — Все пути заблокированы ложными мнениями, и если вы сегодня пытаетесь что-то опубликовать в журнале и выступаете против парадигмы, то издатели вам откажут.

Хойл подчеркнул, что вопреки определенной точке зрения он не верит, что вирус СПИДа пришел из открытого космоса.

— Это такой странный вирус, что я вынужден считать его лабораторным продуктом, — сказал он.

Намекает ли он на то, что болезнетворные микроорганизмы были выведены в результате биологической военной программы, которая провалилась, спросил я Хойла.

— Да, именно так, — ответил он.

Хойл также подозревал, что жизнь и вся Вселенная должны разворачиваться в соответствии с каким-то космическим планом. Вселенная, по его мнению, это «очевидная игра, исход которой предрешен».

— Слишком много вещей выглядят случайными, но не являются таковыми на самом деле.

Когда я спросил, думает ли Хойл, что всем руководит какой-то сверхъестественный разум, он кивнул с серьезным видом.

— Да, я так смотрю на Бога. Это игра, исход которой предрешен, но я не знаю, каким именно образом ее ведут.

Конечно, многие из коллег Хойла и, вероятно, большая часть простых людей разделяют его мнение о том, что Вселенная является, просто должна быть предопределенной. И возможно, так оно и есть. Кто знает?

Но его утверждение, что ученые преднамеренно скрывают доказательства наличия в космосе микробов и очевидных недостатков в теории Большого Взрыва, показывает полное непонимание им коллег. Большинство ученых тоскуют по таким революционным открытиям.

 

 

Солнечный принцип

 

Если отбросить эксцентричность Хойла, будущие наблюдения могут доказать, что его скептицизм в отношении Большого Взрыва является, по меньшей мере частично, провидческим. Астрономы могут обнаружить, что фоновое космическое излучение возникает не от вспышки Большого Взрыва, а из другого источника, например из пыли в нашем Млечном Пути. Доказательства нуклеосинтеза тоже могут оказаться несостоятельными и отличными от утверждений Шрамма и других ярых сторонников Большого Взрыва. Но даже если выбить эти две опоры из-под теории Большого Взрыва, она все равно может стоять на доказательстве красного смещения, которое, как соглашается даже Хойл, обеспечивает доказательство того, что Вселенная расширяется.

Теория Большого Взрыва для астрономии — это то же, что теория естественного отбора Дарвина для биологии: она дает связь, смысл, знание, единое изложение. Это не значит, что теория может — и когда-нибудь сможет — объяснить все явления. Космология, несмотря на тесную связь с физикой элементарных частиц, самой болезненно точной из наук, сама от точности далека. Этот факт был подтвержден невозможностью астрономов согласиться по поводу значения постоянной Хаббла (Hubble), которая является мерой размера, возраста и скорости расширения Вселенной. Чтобы вывести постоянную Хаббла, следует измерить величину красного смещения галактик и их расстояние от Земли. Первое измерение является простым, а последнее ужасно сложным. Астрономы не могут считать, что видимая яркость галактики пропорциональна ее расстоянию; галактика может быть рядом, или она может быть действительно яркой. Некоторые астрономы настаивают, что Вселенной 10 миллиардов лет или даже меньше; другие точно так же уверены, что ей не может быть меньше 20 миллиардов лет.

Споры о постоянной Хаббла дают очевидный урок: даже при проведении кажущегося простым расчета астрофизики должны делать разнообразные предположения, которые могут повлиять на результат; они должны интерпретировать свои данные точно так же, как делают биологи и историки. Поэтому следует воспринимать любые заявления, основанные на высокой точности (такие, как утверждение Шрамма, что расчет нуклеосинтеза соответствует теоретическим предсказаниями до пятого знака после запятой), с большой поправкой на точность.

Более детальные наблюдения нашего космоса не обязательно решат вопросы о постоянной Хаббла и другие. Смотрите: самой таинственной из всех звезд является наше Солнце. Например, никто на самом деле не знает, что вызывает пятна на Солнце и почему их количество то увеличивается, то уменьшается, грубо говоря, каждые десять лет. Наша способность описать Вселенную простыми стройными моделями обусловлена, в основном, отсутствием у нас данных, нашим незнанием. Чем яснее мы увидим Вселенную во всем величии деталей, тем сложнее нам будет объяснить при помощи простой теории, каким образом получилось так, что она такова. Изучающие историю человечества прекрасно понимают этот парадокс, но космологи принимают его с трудом.

Солнечный принцип предполагает, что многим из более экзотических предположений космологии предстоит пасть. Совсем недавно, в начале семидесятых, черные дыры все еще считались теоретическим курьезом, который нельзя воспринимать серьезно. (Даже Эйнштейн утверждал, по словам Фримэна Дайсона (Freeman Dyson), что черные дыры — это «пятно, которое из его теории уберет хорошая математическая формулировка».) Постепенно, в результате обращения в эту веру Джона Уилера и других, черные дыры стали восприниматься как реальные объекты. Многие теоретики теперь уверены, что почти все галактики, включая нашу собственную, имеют в своей основе черные дыры. Причиной признания этого является то, что никто не может представить лучшего способа объяснить неистовое вращение материи в центре галактик.

Эти аргументы проистекают от нашего незнания. Астрономам следует спросить себя: если их каким-то образом доставят в центр туманности Андромеды или нашего Млечного Пути, то что они там найдут? Найдут ли они там что-то, напоминающее черные дыры, описанные современной теорией, или встретят нечто совершенно другое, такое, что никто никогда себе не представлял и не мог представить? Солнечный принцип предполагает, что более вероятен последний вариант. Мы, люди, можем никогда не заглянуть прямо в скрытое пылью сердце нашей собственной Галактики, не говоря уже о других галактиках, но мы можем узнать, достаточно, чтобы поставить под сомнение гипотезу о черных дырах. Мы можем узнать достаточно, чтобы еще раз узнать, как мало мы знаем.

То же самое относится и ко всей космологии в целом. Мы узнали один удивительный основополагающий факт о Вселенной. Мы знаем, что Вселенная расширяется и могла уже расширяться от 10 до 20 миллиардов лет, точно так же, как биологи знают, что вся жизнь произошла от общего предка путем естественного отбора. Но то, что астрофизики преодолеют свое базовое понимание, так же маловероятно, как и то, что биологи прыгнут за дарвинизм. Дэвид Шрамм был прав: конец восьмидесятых и начало девяностых запомнятся как золотой век космологии, когда область достигла идеального равновесия между знанием и незнанием. По мере появления большего количества данных космология с ее обширной коллекцией эмпирических фактов, лишь слабо связанных теорией, будет больше походить на ботанику.

 

 

Конец открытий

 

В конце концов ученые перестанут наслаждаться бесконечной способностью открывать новые интересные вещи о Вселенной. Мартин Харвит (Martin Harwit), астрофизик и историк науки, до 1995 года возглавлявший Смисониевский институт по изучению национального воздушного пространства и Музей космоса в Вашингтоне, округ Колумбия, выразил свою точку зрения в книге «Космическое открытие» (Cosmic Discovery, 1981):

 

«История большинства открытий следует по обычному пути, независимо от того, рассматриваем ли мы разнообразие насекомых, исследование океанов в поисках континентов и островов или поиск запасов нефти в недрах земли. Есть начальный подъем скорости открытий в связи с привлечением все большего количества исследователей. Новые идеи и техника привлекаются к поиску, и скорость открытий увеличивается. Однако вскоре количество открытий, которые можно сделать, уменьшается, и скорость открытий идет вниз, несмотря на высокую эффективность разработанных методов. Поиск приближается к концу. Случайное, ранее пропущенное свойство может быть найдено, или встретится особо редкий вид; но скорость открытий начинает быстро идти вниз, а затем снижается до тонкой струйки. Падает интерес, исследователи уходят из области, и фактически не остается никакой активности»[83].

 

В отличие от большинства экспериментальных областей науки, указал Харвит, астрономия — это, по сути, пассивная деятельность. Мы можем обнаружить небесные явления только через информацию, падающую на нас с неба, большей частью в форме электромагнитного излучения. Харвит высказал различные догадки о совершенствовании уже развитых технологий наблюдения, таких как оптические телескопы, а также других, пока еще находящихся в стадии разработки, например детекторов гравитационных волн. Он представил график, оценив скорость, с которой делались новые космические открытия в прошлом и с какой они будут делаться в будущем. График представляет собой кривую в форме колокола, резко идущую вверх в 2000 году. К этому году мы обнаружим, грубо говоря, половину всех явлений, которые мы можем обнаружить, как прогнозирует Харвит. К 2200 году мы откроем примерно 90 процентов доступных для открытия явлений, а оставшиеся будут раскрываться со все уменьшающейся скоростью на протяжении нескольких последующих тысячелетий.

Конечно, соглашается Харвит, различные факторы могут изменить этот график:

 

«Политика может повлиять на уменьшение финансирования астрономии в будущем. Война может фактически остановить исследования, хотя послевоенное время, если такое будет, может обеспечить астрономов оборудованием, от которого отказались военные, и это снова увеличит скорость открытий»[84].

 

И в плохом можно найти хорошее.

Конечно, ироническая космология продолжится, пока у нас есть поэты с таким же воображением и амбициями, как у Хокинга, Линде, Уилера и, разумеется, Хойла. Их видение является ограниченным, так как оно охватывает определенный круг нашего эмпирического знания, но одновременно и стимулирующим, так как свидетельствует о безграничности человеческого воображения. В своем лучшем виде ироническая космология может держать нас в приподнятом состоянии. Но это не наука.

Джон Донн (John Donne)  мог говорить за Хокинга и за всех нас, когда писал:

 

«Мои мысли достигают всего, понимают всё. Необъяснимая тайна: я их Создатель в тюремной камере, на одре болезни, везде, и любое из моих Созданий, моих мыслей с Солнцем и за Солнцем, догоняет Солнце и обгоняет Солнце на полшага, на шаг, везде»[85].

 

Пусть это будет эпитафией космологии.

 

 

Глава 5

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: