Прямоходящие мыслители. Путь человека от обитания на деревьях до постижения миро устройства

В какое бы время ни жили, мы, люди, склонны верить, что стоим на вершине постижения – пусть воззрения людей, живших до нас, и были неполны, уж наши-то ответы точно верны, и их никому не превзойти. Ученые – даже великие – не менее подвержены такого рода спеси, как и кто угодно. Вы посмотрите на заявление Стивена Хокинга в 1980-х, что к исходу века физики добудут «теорию всего».

И что, стоим ли мы, как предположил Хокинг несколько десятилетий назад, на пороге разгадки всех наших фундаментальных вопросов о природе? Или мы в том же положении, что и на рубеже XIX и XX веков, когда теории, казавшиеся нам истинными, того и гляди будут заменены чем-то совершенно иным?

На горизонте науки облаков не одно и не два, и, судя по ним, мы, скорее, реализуем второй сценарий. Биологи по-прежнему не знают, как и когда на Земле впервые возникла жизнь, и насколько она возможна на других планетах, подобных нашей. Они не знают эволюционных преимуществ, приведших к развитию полового воспроизводства. Быть может, важнее всего вот что: они не знают, как мозг производит переживания ума.

В химии тоже хватает вопросов без ответов – от тайны, как молекулы воды образуют водородные связи с соседями, от чего у этой жизненно важной жидкости есть ее волшебные свойства, до загадки, как длинные цепи аминокислот складываются так, чтобы получались те самые белки, похожие на спагетти, от которых зависит наша жизнь. Но, похоже, самые потенциально взрывоопасные вопросы – из области физики. Открытые вопросы этой науки вполне могут заставить нас пересмотреть все, что, как нам кажется, мы знаем о самых фундаментальных сторонах природы.

К примеру, нам удалось соорудить очень успешную Стандартную модель сил и материи, которая объединяет электромагнетизм и две ядерные силы, но почти никто не думает, что эту модель можно считать исчерпывающей. Один из ключевых ее недостатков в том, что она не включает в себя гравитацию. А еще в ней имеется множество подгоночных параметров – «поправочных коэффициентов», зафиксированных на основании экспериментальных данных, но они не тянут на какую бы то ни было общую теорию. Прогресс же в теории струн/М-теории, даровавший когда-то надежду устранить оба этих недостатка, похоже, застрял, и чаяния многих физиков утратили твердую почву.

В то же время мы подозреваем, что Вселенная, которую нам видно даже при помощи наших самых могучих инструментов, – лишь крошечная доля того, что вообще есть, словно бо́льшая часть сотворенного – эдакий призрачный загробный мир, которому суждено оставаться тайной, во всяком случае – пока. Если точнее, обычные материя и энергия, которые мы засекаем органами чувств и в лабораториях, составляет примерно процентов пять всей материи и энергии Вселенной, тогда как незримая, неуловимая разновидность материи под названием «темная», а также незримая, неуловимая форма энергии, именуемая «темной» же, как это сейчас представляется, – остальные 95 %.

Физики постулируют существование темной материи, потому что материя, которую мы можем видеть в космосе, похоже, притянута гравитацией неведомого происхождения. Темная энергия не менее загадочна. Популярность этого представления восходит к открытию 1998 года, что Вселенная расширяется с ускорением. Это явление можно было бы объяснить с помощью Эйнштейновой теории гравитации – общей теории относительности, которая допускает вероятность, что Вселенная насквозь пронизана энергией причудливой разновидности, от которой возникает «антигравитационный» эффект. Но происхождение и природу этой «темной энергии» нам еще предстоит познать.

Подойдут ли в итоге темная материя и темная энергия под объяснения, которые дают существующие теории – Стандартная модель и Эйнштейнова теория относительности? Или же, как постоянная Планка, рано или поздно приведут нас к совершенно другому видению Вселенной? Окажется ли струнная теория истинной или, если нет, откроем ли мы когда-нибудь единую теорию всех сил природы, такую, в которой не будет поправочных коэффициентов? Никто не знает. Список причин, почему я бы хотел жить вечно, венчает желание дожить до ответов на эти вопросы. Наверное, поэтому я ученый.

Список иллюстраций

Стр. 26: Из Maureen A. O’Leary et al., «The Placental Mammal Ancestor and the Post-K-Pg Radiation of Placentals»,

Science:, 339 (February 8, 2013), стр. 662–667.

Стр. 34: Любезно предоставлено Nachosen/Wikimedia Commons Стр. 56: Любезно предоставлено Teomancimit/

Wikimedia Commons Стр. 75: Автор: Derya Kadipasaoglu

Стр. 97: Автор: U.S. Navy by Photographer’s Mate First Class Arlo K. Abrahamson. Изображение вне копирайта:

United States Navy with the ID 030529-N-5362A-001.

Стр. 115: © Web Gallery of Art, авторство Emil Kren, Daniel Marx, любезно предоставлено Wikimedia Commons Стр. 126: Фотография библиотеки колледжа Мёртона, из The Charm of Oxford, авторство: J. Wells (London: Simpkin, Marshall, Hamilton, Kent & Co., 1920).

Любезно предоставлено fromoldbooks.org.

Стр. 155: Автор: Derya Kadipasaoglu

Стр. 163: Любезно предоставлен PD-art/Wikimedia Commons