До конца времен. Сознание, материя и поиск смысла в меняющейся Вселенной - Брайан Грин

И все же здесь, на Земле, мы отметили свое мгновение поразительными достижениями мысли, творчества и изобретательности, поскольку каждое поколение строило свое на фундаменте достижений тех, кто ушел раньше; мы искали ясность в вопросе о том, как возникло все вокруг, пытались разобраться в том, куда все это движется, и жаждали ответа на вопрос о том, почему все это имеет смысл.

Таков сюжет этой книги.

Истории почти обо всем

Наш биологический вид обожает истории. Мы вглядываемся в реальность, подмечаем закономерности и объединяем их в нарративы — рассказы, способные захватить, научить, поразить, развлечь и взволновать. Множественное число — нарративы — здесь принципиально. В библиотеке человеческой мысли не существует одного-единственного тома, несущего в себе абсолютную мудрость, абсолютное понимание. Вместо этого мы написали множество вложенных друг в друга историй, зондирующих разные области человеческого познания и опыта, историй, которые препарируют закономерности нашей реальности при помощи различных грамматических и словарных средств. Протоны, нейтроны, электроны и другие существующие в природе частицы необходимы для изложения минималистической истории, для анализа структуры реальности, от планет до Пикассо, в терминах их микрофизических составляющих. Без метаболизма, репликации, мутаций и адаптации не обойтись в рассказе о зарождении и развитии жизни, при анализе биохимических механизмов работы замечательных молекул и клеток, которыми они управляют. Нейроны, информация, мысль и осознанность придутся кстати в истории о разуме, а с его развитием множатся и сюжеты — от мифа к религии, от литературы к философии, от живописи к музыке, — все они повествуют о борьбе человечества за выживание, воле к познанию, потребности в самовыражении и поиске смысла.

Всё это — продолжающие развиваться истории, и сложены они мыслителями, подающими голос из самых разных, подчас очень далеких друг от друга дисциплин. Оно и понятно. Сага, простирающаяся от кварков до сознания, — весьма объемная хроника.

К тому же разные истории переплетаются между собой. Роман о Дон Кихоте обращается к человеческой жажде героического, которая раскрывается через образ хрупкого Алонсо Кихано, созданный воображением Мигеля де Сервантеса — живого, дышащего, мыслящего, ощущающего и чувствующего набора костей, тканей и клеток, который в период своей жизни поддерживал органические процессы переработки энергии и выведения отходов, основанные, в свою очередь, на атомных и молекулярных взаимодействиях, отточенных миллиардами лет эволюции на планете, выкованной из обломков взрывов сверхновых, разбросанных по всему царству космоса, зарождающегося из Большого взрыва. Но прочесть о приключениях Дон Кихота — значит получить представление о человеческой природе, которое осталось бы скрытым от нас, если бы заключалось в описании движений молекул и атомов странствующего рыцаря или было передано через подробный разбор нейронных процессов, протекавших в мозге Сервантеса во время написания романа. Хотя процессы эти, безусловно, связаны, разные истории, рассказанные разными языками и сфокусированные на разных уровнях реальности, приносят нам очень разные смыслы.

Возможно, когда-нибудь мы сможем гладко и незаметно переключаться между этими историями, связывая воедино все продукты человеческого разума — реальные и вымышленные, научные и воображаемые. Возможно, когда-нибудь мы прибегнем к единой теории строения микрочастиц, чтобы объяснить ошеломляющий замысел Родена и те бессчетные реакции, которые «Граждане Кале» пробуждают во всех, кто с ними сталкивается. Возможно, мы сумеем до конца понять, как обычный, на первый взгляд, блик света, отразившийся от вращающейся обеденной тарелки, может встряхнуть мощный разум Ричарда Фейнмана и заставить его переписать фундаментальные законы физики. И возможно, — еще более амбициозная мечта — когда-нибудь мы сможем понять механизмы работы сознания и материи настолько полно, что все станет совершенно ясно — от черных дыр до Бетховена, от квантовой странности до Уолта Уитмена. Но и сейчас, не имея ничего даже отдаленно похожего на подобные возможности, можно многое получить, погрузившись в эти истории — научные, творческие, воображаемые, — разобравшись, когда и как они зародились в недрах более ранних историй, разыгранных на космической шкале времени, и отследив те достижения, бесспорные или противоречивые, которые водрузили каждую из них на свое место, достойное ее объяснительной мощи5.

Во всей коллекции историй мы ясно видим две силы, играющие роль главных героев. В главе 2 мы встретим первую из них — энтропию. Хотя многим из нас энтропия знакома благодаря своей связи с беспорядком и часто цитируемому заявлению, что беспорядок всегда возрастает, на самом деле энтропия обладает тонкими свойствами, которые позволяют физическим системам развиваться самыми разными способами и иногда даже плыть, казалось бы, против энтропийного течения. Важные примеры этого мы увидим в главе 3, в частности, как элементарные частицы после Большого взрыва видимым образом попирают стремление к беспорядку и развиваются в организованные структуры, такие как звезды, галактики и планеты — и в конечном итоге в такие конфигурации материи, на которых происходит всплеск в потоке жизни. Вопрос о том, как включился этот поток, приводит нас ко второй из наших вездесущих сил — к эволюции.

Эволюция является главной движущей силой, стоящей за постепенными трансформациями живых систем, но на самом деле эволюция путем естественного отбора включается задолго до того, как первые формы жизни начинают конкурировать между собой. В главе 4 мы встретим молекулы, которые сражаются с другими молекулами и ведут борьбу за существование на арене неодушевленной материи. Молекулярный дарвинизм, как называют подобные химические сражения, раунд за раундом, — вот что, скорее всего, произвело на свет серию все более устойчивых конфигураций, породивших в конечном итоге те первые молекулярные наборы, в которых мы распознали бы жизнь. Подробности этих процессов — предмет исследований на самом переднем крае науки, но сегодня, после пары десятилетий колоссального прогресса, ученые сходятся во мнении, что мы движемся в верном направлении. Мало того, вполне может быть, что парные силы энтропии и эволюции — гармоничные партнеры на гоночном треке, ведущем к зарождению жизни. Может показаться, что идея такого партнерства звучит странно: в представлении публики энтропия есть прямой путь к хаосу и, кажется, полная противоположность эволюции и жизни, но недавние математические исследования энтропии подсказывают, что жизнь или, по крайней мере, жизнеподобные качества могут оказаться ожидаемым продуктом любого долгоживущего источника энергии, такого как Солнце, неустанно изливающего тепло и свет на молекулярные ингредиенты, которые конкурируют за ограниченные ресурсы, доступные на планете вроде Земли.

Хотя некоторые из этих идей на данный момент под вопросом, определенно известно, что на Земле через миллиард лет или около того после ее образования уже кишела жизнь, развивавшаяся под эволюционным давлением, так что следующая фаза развития — стандартная область действия теории Дарвина. Случайные события, такие как удар космической частицы или молекулярное нарушение в ходе репликации ДНК, приводят к мутациям. Какие-то из них практически не влияют на здоровье и благополучие организма, зато другие увеличивают или уменьшают его приспособленность к конкурентной борьбе за выживание. Те мутации, что повышают конкурентоспособность, с большей вероятностью передаются потомству, поскольку весь смысл «конкурентоспособности» заключается в том, что носитель некоторого признака с большей вероятностью доживет до репродуктивной зрелости и произведет на свет жизнеспособное потомство. Таким образом от поколения к поколению признаки, повышающие приспособленность, распространяются все шире и шире.