<< назад

К  О  С  М  О  Г  О  Н  И  Я


Ибо, восприняв в себя смертные и бессмертные живые существа и пополнившись ими, наш космос стал видимым живым существом.
Платон, «Тимей»

Ардалион
КИРЕЕВ
ВСЕЛЕННАЯ ТАКОВА ПОТОМУ, ЧТО...

     

«Космический Дарвин" - профессор Ли Смолин.

Чем глубже человек постигает Вселенную, тем трепетней и опасливее восхищается ею. Подумать только, на каком зыбком честном слове держится ее совершенство! Будь элементарные частицы хоть чуть-чуть другими - изменились бы фундаментальные законы, не возникла бы жизнь, а значит, не было бы и нас, венцов творения! Кстати, о творении: Мироздание так гладко пригнано к потребностям жизни, что кое-кто из ученых отказываются признать это случайным. Значит, мир все-таки сотворен по заранее обдуманному плану? Эх, столько веков наука воевала с религией - и пожалуйста... Между тем недавно появилась теория, позволяющая взглянуть на дело иначе.

КОСМОГОНИЧЕСКИЙ ДАРВИНИЗМ

Теперь маститые профессора уже не называют Ли Смолина «тем самым парнем, набитым бредовыми идеями», - ибо он сам профессор. Физик-теоретик Пенсильванского университета США. Смолин не менее других поражен чередой совпадений, породивших разумную жизнь: если это событие случайно, его расчетная вероятность равна (прописью!) ДЕСЯТЬ В МИНУС ДВЕСТИ ДВАДЦАТЬ ДЕВЯТОЙ СТЕПЕНИ! И тем не менее оно произошло. «Полное впечатление, будто Вселенная создавалась с умыслом, что в ней появятся разумные существа!» - сказал астрофизик Мартин Рис из Кембриджа. Так думает не он один. Но профессор Смолин на то и «парень с бредовыми идеями», чтобы не поднимать на щит вульгарно понятую идею Бога, а предложить свою - научную, но абсолютно неожиданную.

Хотя за последние месяцы откровения Смолина широко распубликованы (он создал свою теорию в 1992 -1996 гг.), и ученая братия к ним постепенно привыкает. В конце концов, Космос так же изумляет физиков, как когда-то жизнь изумляла биологов. Приспособленность растений и животных к условиям обитания казалась попросту невозможной, пока не пришел Дарвин и не объяснил ее причины. И вот полтора века спустя явился Смолин, дабы вывести космогонию из аналогичного тупика.

Аналогия, отнюдь не с потолка взятая. По Дарвину, живые организмы подвержены неопределенной наследственной изменчивости - в пределах вида появляются особи, обладающие «не теми» признаками и потому не приспособленные к среде, данному виду привычной. Естественный отбор безжалостно их выбраковывает - либо, если условия почему-то меняются, наоборот, подхватывает те генетические изменения, что СЛУЧАЙНО оказались им адекватны.

По Смолину - вселенные множественны и размножаются, подобно живым существам; более того, они так же подвержены изменчивости, и дочерняя вселенная может отличаться от материнской по ряду признаков. Подхватить или отсечь конкретные изменения - дело некоего космогонического естественного отбора, чей результат сродни «дарвиновскому»: избирательное уничтожение одних вселенных и преимущественное выживание других. Следовательно, череда совпадений, нужных для возникновения жизни, не вполне случайна - ибо есть механизм, управляющий этим процессом по неведомому пока, но четкому алгоритму.

Такова общая схема. Конкретизировать ее профессор Смолин затрудняется - по его словам, ныне здравствующей физике сия задача не по зубам. Где выход? В создании универсальной физической концепции, объединяющей - вернее, интегрирующей - две величайшие теории нашего века: квантовую и относительности. С другой стороны, так ли уж необходимо дожидаться погоды у неспокойного моря теоретической физики, чтобы развить смолинский космический дарвинизм? Подчеркиваю: дарвинизм. Меж тем сам Смолин - не биолог, потому и оперирует лишь простейшими понятиями эволюционной теории, знакомыми из школьных учебников. Но, коль скоро дарвинистский подход вообще приложим к проблеме происхождения Мироздания, отчего не «примерить» его к ней в частностях?

Не во всех, конечно. Начнем с двух краеугольных камней теории Смолина. Камень номер раз: чтобы материнская вселенная породила дочернюю (-ие), требуется орган размножения - каковую роль Смолин отводит черным дырам. (Хотя совершенно неясно, куда денется вновь родившаяся вселенная: может быть, станет параллельной во времени по отношению к своей «родительнице»? Или множественные вселенные купаются в каком-то «мировом бульоне», существующем вне времени и вне пространства?) В сущности, налицо блестящий образец детективного расследования в духе Холмса, Пуаро и Вулфа! Исходные данные: генезис черных дыр пусть не до конца, но более или менее ясен, известно, что их гравитационная плотность стремится к бесконечности, что они безвозвратно всасывают материю и даже само пространство (об этом чуть ниже), - но неясна их дальнейшая судьба, непонятно, «зачем они нужны»; с другой стороны, считается доказанным, что при Большом взрыве, породившем Вселенную, «рванул» сверхплотный и сверхкомпактный конгломерат, содержавший в зародыше всю материю и все пространство. Вывод? «Отбросьте невозможное - то, что останется, и будет ответом, каким бы невероятным он ни казался» (Холмс): черная дыра и есть эмбрион Вселенной! А теперь во множественном числе: эмбрионы вселенных суть черные дыры.

Второй краеугольный камень - он же, с точки зрения биологической, слабое место теории Смолина. По его мнению, в итоге космогонического естественного отбора все вновь рождающиеся вселенные практически ОДИНАКОВЫ (equal): наша такова потому, что она - как все. Но результат биологической эволюции заключается в богатейшем МНОГООБРАЗИИ форм... Тут сам собой встает вопрос, запрещенный к постановке. Коль скоро черная дыра - зародыш нового универсума, что творится внутри нее?

В МАТЕРИНСКОЙ УТРОБЕ

Ежели натуре угодно было сотворить подобные тела, свет их ни в кои веки не достигнет нас.
Джон Мичелл

Преподобный Джон Мичелл по праву считается первооткрывателем черных дыр. 27 ноября 1783 г. он ознакомил со своими расчетами лондонское Королевское научное общество. Общество поулыбалось, похмыкало и перешло к следующему пункту повестки дня...

Минуло два века. Бесчисленные исследования не только подтвердили правоту Мичелла, но и поведали довольно много о черных дырах. Здесь я не стану пересказывать необъятную литературу, им посвященную, а ограничусь несколькими моментами.

1. Черная дыра - конечная стадия эволюции массивных звезд, сверхплотное тело, завернутое в искривленное им пространство, как в кокон.
2. Из объяснения природы сверхсветимости квазаров, данного Яковом Зельдовичем и Эдвином Сэлпитером с привлечением представлений о черных дырах, вытекает, что те непрерывно поглощают материю.
3. А в конце 1997 г. выяснилось, что не только материю. Американские астрофизики обнаружили, что газопылевые диски вокруг черных дыр совершают прецессионное вращение. Интерпретация авторов: черная дыра всасывает окружаю щее ее ПРОСТРАНСТВО! («Так поток нечистот, вливаясь в реку, увлекает за собой часть воды", - заметил по сему поводу обозреватель немецкого журнала Bild der Wissenschaft астроном Рюдигер Фаас. Приятного аппетита всем, кто кушает.)
4. Немногим раньше знаменитый Стивен Хокинг исследовал черные дыры с точки зрения квантовой механики и, в частности, пришел к выводу, что жизнь их заканчивается ВЗРЫВОМ (!).

Смещение спектральных линий галактики М 84, расположенной в 50 млн световых лет от нас, показывает, что ее газопылевое облако стремительно вращается вокруг огромной черной дыры.

Достоверность многих наших знаний о черных дырах сомнительна. Но их сверхвысокая, простотаки НЕЕСТЕСТВЕННАЯ плотность, превосходящая всякое воображение, - неоспоримый факт. Что же из него следует?

Прежде всего то, что в пределах так называемого горизонта событий ЕСТЕСТВЕННЫЕ фундаментальные законы Вселенной, скорее всего, не выполняются. А что такое фундаментальные законы? В конечном счете - это СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. Но в недрах черной дыры последних, строго говоря, наверное, нет. Есть, как сказал бы компьютерщик, «зазипованная» материя, спрессованная... в тесно прижавшиеся друг к другу кварки? Да - если те далее неделимы. Если же делимы - материя черной дыры слита из того, на что они делятся.

Когда-нибудь последует взрыв... И какие же элементарные частицы явятся из "прабытия» в бытие?

МУТНАЯ ВОДА - ЗАЛОГ УСПЕШНОЙ РЫБАЛКИ

Пора обратиться к биологическому антуражу теории Смолина.

Если рыбак - естественный отбор, то где хорошо ловится рыба? Только в мутной воде неопределенной изменчивости. А для гипотетического «ловца вселенных» черная дыра - лучшая "купальня", какую можно желать. Ибо в ее невообразимо сжатой материи (то, что я сейчас скажу, ниоткуда не следует, но верно если прав Смолин) существует НЕОПРЕДЕЛЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ (по аналогии с неопределенной изменчивостью признаков организмов). Те, что родятся при грядущем взрыве, необязательно похожи на знакомые нам протоны, электроны, нейтрино и иже с ними. Они могут получиться нежизнеспособными - ну и что? Включится космогонический естественный отбор и убьет едва родившегося "ублюдка"! А каким должен быть здоровый "потомок"? Да ведь ясно же - таким, как наша Вселенная, с протонами, нейтронами etcetera...

Стоп. Вот тут-то и ошибся гениальный физик Ли Смолин, И ошибка его, непостижная физику, хоть академику, очевидна биологу - хоть студенту-двоечнику.

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СИСТЕМАТИКА ВСЕЛЕННЫХ?

Еще раз: о. как совершенно Мироздание и как хрупко его совершенство! Будь элементарные частицы хоть чуть-чуть не теми, и тогда... О, как гармонична жизнь и каким чудом держится ее гармония! Будь кошачья двуустка хоть чуть-чуть иной. и тогда...

И ТОГДА ОНА НЕ БЫЛА БЫ КОШАЧЬЕЙ ДВУУСТКОЙ!

А кем была бы?

Прошу прощения за недостаток утонченности, но - она была бы другим глистом. Эхинококк устроит? Нет? Хорошо, свиным солитером. А может. и не глистом вовсе. Но в любом случае - ОРГАНИЗМОМ ДРУГОГО ТАКСОНА.

Иные элементарные частицы означали бы всего лишь ВСЕЛЕННУЮ ДРУГОГО ТИПА (класса, отряда, семейства, рода. вида?). Вспомните: эволюция по определению означает многообразие результатов, причем сводимых в систему, ибо эволюционирующие формы происходят друг от друга. Космогонический естественный отбор отбирает наиболее приспособленных (к чему. кстати? Интересный вопрос...) среди вселенных ДАННОЙ ГРУППЫ РОДСТВЕННИКОВ. Так и совершается их эволюция. Неопределенная изменчивость элементарных частиц приводит к многообразию вариантов «бэби-вселенных», а отбор дает путевку в жизнь только УСТОЙЧИВЫМ. Сколько может быть таких вариантов? Ну, уж не меньше, чем видов организмов на Земле (по разным оценкам, от 3 до 7 млн)!

Кстати, об организмах. Основа их неопределенной изменчивости - неизменность ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА. А тот стабилен потому, что незыблем принцип организации гена. Не атомов, из которых он состоит (это уже более глубокий уровень, и нам он сейчас неинтересен!), а его самого. Каков аналог гена в «организме» вселенной? Кварк? Вряд ли - он, скорее, аналогичен атому для живого существа. Тогда что? Опять-таки интересный вопрос - и, вероятно, надолго останется таковым...

Еще одна "биокосмогоническая» ошибка допущена не самим Смолином, а его критиками. Речь о расхожем мнении, будто при малейшем отклонении фундаментальных законов Мироздания от нормы жизнь в нем не возникла бы - оно превратилось бы в необитаемую пустыню...

CURRICULUM VITAE

Мы почему-то уперлись лбом в определение жизни как способа существования БЕЛКОВЫХ тел - теперь, правда, стали говорить «белково-нуклеиновых». В то же время мы признаём, что удовлетворительного ее определения до сих пор нет. Более того - нет даже понятия о наиболее общих признаках. отделяющих жизнь от нежизни. Белок и нуклеиновая кислота - только названия химических субстанций, но не ответ на вопрос, почему именно из них должна состоять материя, чтобы быть живой. А чем она вообще отличается от мертвой?

Я бы выделил два ее диагностических свойства:
а) живая материя существует в форме ИНДИВИДОВ - термодинамически открытых систем, конечных в пространстве и во времени:
б) временная связь между обособленными во времени индивидами обеспечивается их САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕМ. Тогда возможно следующее определение: жизнь есть способ существования САМОВОСПРОИЗВОДЯЩИХСЯ ИНДИВИДОВ. Пожалуй. ничего более обобщенного, годного (в прямом смысле!) на все ее случаи, не придумаешь.

Но разве объекты, удовлетворяющие такому определению, непременно должны быть БЕЛКОВЫМИ? Давайте еще немного пообобщаем, ежели не устали. Что нужно индивиду для индивидуальности? ПРИЗНАКИ. А для самовоспроизведения? Их КОД. Признаки земного организма воплощены в БЕЛКАХ, из которых он построен, а их воспроизводимость материализована в ДНК. Согласно британскому биохимику А.Ленинджеру, сначала возник именно аппарат самовоспроизведения - появились структуры, состоявшие из ДНК либо РНК ("свободные ДНКаки". как сказал бы великий Тимофеев-Ресовский,..) и лишь впоследствии «обросшие» маркерами индивидуальности, белками. Даже если Ленинджер неправ и все произошло наоборот - налицо, так сказать, парная материальная база жизни: элементы КОДИРУЮЩИЙ (нуклеиновая кислота) и КОДИРУЕМЫЙ (белок).

Ну а возникнут ли они во вселенной, построенной из других элементарных частиц, нежели наша, подчиняющейся иным фундаментальным законам. основанным на иных физических константах?

Отчего бы и нет? Адекватно им могут образоваться кодирующая и кодируемая субстанции. обуславливающие способ существования неких самовоспроизводящихся открытых систем - вот вам и жизнь. Иная, чем на Земле, небелковая и неДНКовая. но жизнь!

Если сказанное верно - жизнь в нашей Вселенной держится отнюдь не на волоске и отнюдь не уникальна. Она просто один из принципиально воплотимых вариантов. ЗАКОНОМЕРНО реализованный в процессе космогонической эволюции! Что, по-моему, должно только усилить наш восторг и преклонение перед красотой и гармонией живого...

Но не пора ли вернуться к эволюции вселенных? И не попытаться ли схожим способом подогреть собственное восхищение совершенством Мироздания?

Да. впрочем, совершенно ли оно? Признавая точку зрения Смолина, мы должны употреблять слово «эволюция» в точном его смысле: развитие от низшего к высшему. На какой же ступени стоит наш родной Универсум?

ВСЕЛЕННАЯ-УХОВЕРТКА

Пакуя космогонический груз вдарвинистскую тару очень легко увлечься экстраполяциями. Их избытком грешат почти все научно-популярные статьи. несущие теорию Смолина в массы. Например, заговаривают о "репродуктивной способности вселенных». определяемой по количеству черных дыр. Нашу мол. от них прямо-таки пучит - славная Вселенная. плодоносная! И значит, эволюционно «продвинутая». Допустим. Разрешите зоологический пример: луна-рыба мечет 100 млн икринок сразу (!), но остается редкой и малочисленной. Нельзя же рассматривать плодовитость в отрыве от выживаемости потомства! Что до эволюционного уровня, о достижении коего они свидетельствуют, - самые высшие существа как раз производят МАЛО потомков, но наверняка (или почти наверняка) жизнеспособных! Да, у нашей Вселенной полно черных дыр, но сколько из них выживет и даст начало новым мирам? Высокая плодовитость нужна тем, у кого нет хорошо отлаженных механизмов заботы о потомстве. Комары разбрасывают по водоемам тысячи и миллионы яиц наобум - зато самка человека (миль пардон, медам!) родит одного-трех, максимум шестерых младенцев одномоментно, но, как правило, ГАРАНТИРУЕТ им выживаемость!

Многие критики теории Смолина, соглашаясь с тем, что количество черных дыр есть индекс плодовитости мироздания, считают остальные биологические параллели неправомерными. Ну, какая борьба за существование между вселенными? Кроме того, они не реагируют на внешние раздражители и не обмениваются материей друг с другом; фактор ограниченности пищевых ресурсов на них не действует, так как они не питаются; понятие ареала к ним тоже неприложимо - как и понятие перенаселения. Короче, миры не подвержены естественному отбору в строгом биологическом смысле.

Позвольте, но что же такое поглощение черной дырой вещества одной вселенной и порождение ею же вещества другой, как не обмен веществ между мирами? Или: что значит - вселенные не питаются? Разве пространство, время, энергию и т.п. нельзя считать их пищей? Дальше: говорите, у мирозданий нет ДНК? Действительно нет - но лишь в строгом БИОЛОГИЧЕСКОМ смысле! По сути, критики возражают против грубых и примитивных ЭКСТРАПОЛЯЦИЙ - и правильно возражают. Но отсюда вовсе не следует, что сам дарвинистский подход к космогонии неуместен! Наоборот, он плодотворен - но продуманный, а не вульгарный, Экстраполяции действительно не нужны - нужны АНАЛОГИИ. Иными словами, придется сначала изгнать из биологии всё «фирменное» биологическое - останется в чистом виде АЛГОРИТМ ПОЗНАНИЯ РЕАЛЬНОСТИ, которым пользуются биологи, а уж его можно спокойно применять к небиологическому объекту.

Путь многообещающий, но с серьезным препятствием: не выяснено, вправду ли разные вселенные изолированы друг от друга - т.е. взаимодействуют ли они. Более того, вряд ли мы сумеем доказать или опровергнуть саму гипотезу о множественности мирозданий! Согласитесь, наблюдатель констатирует наличие МНОЖЕСТВА, лишь находясь сам ВНЕ любого из его элементов, на "ничейной территории". Мы же обитаем ВНУТРИ одного из элементов множества вселенных, являясь неотъемлемой СОСТАВНОЙ ЧАСТЬЮ этого элемента!

Впрочем, есть более или менее надежная биологическая параллель. Вторя Платону, британский физик и популяризатор науки Джон Гриббин, благожелательнейший критик теории Смолина, уподобляет Вселенную живому существу - но, думаю, грамотнее уподобить ее БИОСФЕРЕ отдельно взятой планеты. Тогда эволюционная ступень, на которой стоит Мироздание, соответствует ФОРМЕ ЖИЗНИ, существующей на Земле.

Как отличить низшую форму жизни от высшей? Видимо, по числу уровней организации индивида. У земных существ три степени сложности: одноклеточный организм, многоклеточный организм, кормус (см. «ТМ», № 4 за 1997 г., «Человек не оправдал доверия машины?»). Считать ли третью предельной? Теоретически кормусы могут объединиться в кормус 2-го порядка, те-в кормус 3-го порядка, и так... до бесконечности?

Нет. Ведь минимальный размер клетки - конечная величина. Увеличение «порядка кормусности» автоматически означает рост абсолютных размеров индивида, долженствующий прекратиться с появлением единого сверхкормуса, занимающего земную биосферу целиком. (Не волнуйтесь, никто из нас до сего кошмара не доживет.) Размер планеты - фактор, ограничивающий возрастание «порядка кормусности».

К чему я навел всю эту тень на плетень? Только ради того, чтобы подойти к логическому допущению: один из показателей эволюционной зрелости формы жизни есть НЕПРЕРЫВНОСТЬ ЖИВОЙ МАТЕРИИ. Последняя непрерывна тогда, когда вся биосфера планеты занята единым живым сверхорганизмом - пусть он трижды монстр, урод, чудовище, но он ИНДИВИД, и он един.

Дальше. Живой организм конечен не только в пространстве, но и во времени. Планетарный сверхкормус входит как составная часть в биосферу, но НЕ ТОЖДЕСТВЕН ей. Он - всего лишь организм, индивид - значит, рано или поздно помрет, а перед тем должен оставить ЕДИНСТВЕННОГО потомка. Как? Уж, конечно, не путем препоручения миллиардов яиц воле фортуны! Таким образом, второй показатель - тип самовоспроизведения индивидов: эволюционно низший - высокая плодовитость при ничтожной выживаемости; высший - наоборот.

Наконец, третий показатель: пересекаются ли временные интервалы, обособляющие предка и потомка. У одноклеточных - нет: они размножаются делением, и рождение потомков означает одновременное прекращение существования предка. У многоклеточных имеются органы размножения -дитя рождается, родители остаются живы... за исключением «варварского» варианта, характерного, например, для уховерток: вылупившиеся личинки сжирают самку-родительницу.

Итак, три показателя эволюционной зрелости. Попытаемся применить их к вселенным. Конкретно-к нашей. Ее материя, как сейчас полагают, действительно непрерывна. Но самовоспроизведение явно основано на высокой плодовитости - черных дыр больше, чем в Бразилии диких обезьян; выживаемость их неизвестна, но биологическая параллель, которой мы придерживаемся, заставляет предположить, что низкая. И третье: черные дыры поглощают материю и пространство («питание эмбриона»!). Уховерткины замашки! Дети еще и не родились, а уже выедают мамашу. Заметьте: не субстанции, специально производимые ею для питания любимого чада, а ее собственные «органы» и «ткани»!

Выходит, мы живем в эволюционно средней, в меру примитивной вселенной! Не знаю, послужит ли кому утешением то, что есть и другие - высшие... Там хорошо, где нас нет?!

Хотя нет и оснований думать, будто в гипотетической «вселенной 1-го сорта» ЧЕЛОВЕКУ было бы лучше, нежели здесь. Она наверняка подогнана под иную жизнь...

В заключение повторю: эволюция, в том числе космогоническая, предполагает результатом многообразие получающихся форм. Рискнем же закончить фразу, вынесенную в заглавие настоящей статьи, - собственно, затем и разработал Ли Смолин свою теорию, чтобы разрешить вечный вопрос, отчего Вселенная такова. По мнению профессора. - оттого, что она как все. Но современный дарвинизм, который именно Смолин первым догадался применить к космогонии, дает иной ответ:

ВСЕЛЕННАЯ ТАКОВА ПОТОМУ, ЧТО ТАКАЯ НАМ ПОПАЛАСЬ

А за ее пределами - другие, совсем непохожие, с невообразимыми формами жизни - настолько невообразимыми, что нам, возможно, никогда и не догадаться, что это жизнь... И пусть наше восхищение гармонией Мироздания, его точной якобы подгонкой под человеческие потребности дополнится новым ахом: подумать только, мы тут устраиваем свои мелкие делишки, а где-то в недрах черных дыр рождается невиданная доселе материя...


Компьютерные модели искажения пространства черной дырой: например, уплощенный тороид (А) превратится в нечто вроде шляпы (Б), да еще и асимметричной, если черная дыра вращается (В).
Черная дыра - эмбрион новой вселенной - питается материей и пространством.
Туманность Андромеды (А) и компьютерная модель (Б), показывающая, во что превратится ее изображение, если между ней и земным наблюдателем втиснуть вращающуюся черную дыру. Она искривит траекторию движения фотонов - возникнет эффект гравитационной линзы.
Смолинский "мировой бульон», где купаются вселенные. Реально в этой фантастической картине лишь одно: вселенная - по крайней мере наша - действительно замкнута, о чем свидетельствует парность квазаров (у каждого из них есть двойник «на другом конце" Мироздания)...


     Рис. Михаила ШМИТОВА




ТЕХНИКА - МОЛОДЕЖИ 10'1999