Мир, полный демонов. Наука - как свеча во тьме - Карл Эдвард Саган

Природа — вот кто. На самом деле очень краткое и вместе с тем исчерпывающее изложение законов природы, того, как устроена Вселенная, сводится именно к такому списку запретов. Характерно, что псевдонаука и суеверие никаких ограничений не признают: «все возможно». Неисчерпаемый бюджет — вот только тех, кто в это поверит, обычно ждет разочарование, ощущение, что их завели и бросили.

* * *

Еще одна претензия к науке: она слишком примитивна, все «редуцирует», наивно воображает, будто в конечном счете все сводится к краткому перечню законов природы (тоже довольно примитивных) и ими объясняется все. Невероятную сложность Вселенной, и каждую снежинку, и плетение паутины, и спиральные галактики, и озарение человеческого гения — наука все «редуцирует» до своих законов. Редукционизм не воздает должного сложности Вселенной, это какая странная смесь высокомерия и интеллектуальной лени.

Исаак Ньютон, это олицетворение «единого видения» в глазах недоброжелателей науки, воспринимал Вселенную как часы — буквально. Регулярное, предсказуемое движение планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли с высокой точностью описывались теми же дифференциальными уравнениями, которые предсказывают раскачивание маятника и колебание пружины. Ныне мы смотрим на Ньютона и его современников с новых высот и снисходительно сожалеем об ограниченности их мировоззрения, однако — с разумными поправками — эти гармонические уравнения, которые описывают ход часов, и в самом деле описывают движение астрономических объектов во Вселенной. Это истинное и глубокое сходство, а не поверхностное сравнение.

Разумеется, Солнечная система не состоит из винтиков и шпунтиков, и элементы гравитационного механизма невозможно пощупать. Движение планет сложнее, чем движение маятника или пружины. В определенных условиях модель часового механизма и вовсе неприменима: за очень долгий срок гравитационное воздействие отдаленных миров — настолько слабое, что им казалось возможным пренебречь — нарастает и какое-нибудь небесное тело вдруг сходит со своей орбиты. Однако и в работе маятника присутствует элемент хаотического движения — если балансир разметить чересчур далеко от перпендикуляра, начнется непредсказуемое, нелепое раскачивание. Солнечная система точнее любых механических часов, и само наше умение отсчитывать время пришло из наблюдения за видимым движением Солнца и звезд.

Поразительно, конечно, что одними и теми же математическими законами описывается механика и планет, и часов. Могло быть иначе. Мы не навязывали Вселенной это сходство. Так она устроена, и все тут. И если это вы называете редукционизмом — извольте.

До середины XX в. сохранялось убеждение — не только среди богословов и философов, но и среди многих биологов, — что жизнь не сводима к законам физики и химии, есть еще какая-то «жизненная сила», энтелехия, тао, мана — она-то и движет живыми существами, вдыхает в них жизнь. Немыслимо было поверить, будто вся сложность и красота, точное соответствие формы и функции в живом организме сводятся к взаимодействию атомов и молекул. В поисках ответа обращались к религии: Господь или боги вдыхают в неодушевленную материю жизнь, душу. В XVIII в. химик Джозеф Пристли пытался найти эту самую «жизненную силу», взвешивая мышь непосредственно до и после смерти. Все попытки провалились. Если душа и существует, то массы она не имеет, т. е. состоит не из материи.

Тем не менее даже склонные к материализму биологи оставляли себе право на сомнение: может, и не существует растительной, живой, грибной, микробной души, но все же для понимания жизни потребуются еще не известные науке принципы. К примеру, британский физиолог Джон Скотт Хол-дейн, отец Джона Бёрдона Сандерсона Холдейна, в 1932 г. задавался вопросом:

Однако прошло всего несколько десятилетий, и новые сведения из области иммунологии и молекулярной биологии внесли ясность там, где прежде мы натыкались на непроницаемые тайны.

Прекрасно помню, как в ту пору, когда впервые были открыты молекулярная структура ДНК и генетический код, т.е. в 1950-е и 1960-е гг., биологи, занимавшиеся организмами в целом, упрекали провозвестников этой новой науки, молекулярной биологии, в редукционизме. («Эта ДНК не поможет им разобраться даже в устройстве червя!») Вообще-то сводить все к «жизненной силе» — тоже своего рода редукционизм. Теперь мы знаем, что все живое на Земле, каждое существо, несет в себе генетическую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах, и все сверяются с одной и той же шифровальной книгой, применяя эти генетические инструкции. Мы научились считывать этот код. Одни и те же органические молекулы — всего несколько десятков — выполняют в биологии огромное количество разных функций. Выявлены гены, ответственные за муковисцидоз и за рак груди. Выстроена последовательность из 1,8 млн. цепочек ДНК, из которых состоит бактерия гемофильной палочки (всего 1743 гена). Подробно описаны функции большинства из этих генов: одни производят сотни сложнейших молекул, другие защищают микроорганизм от тепла и антибиотиков, третьи ускоряют мутации, четвертые воспроизводят точные копии гемофильных палочек. Разобраны и геномы многих других организмов, в том числе круглого червя Caenorhabditis elegans. Молекулярные биологи прилежно выстраивают цепочку из 3 млрд. нуклеотидов, которым подчинено сотворение человека. Еще лет десять или двадцать, и задача будет решена (другой вопрос — на пользу ли нам пойдет это знание или обернется новыми опасностями).

Окончательно установлена связь между ядерной физикой, молекулярной химией и святая святых — размножением и наследственностью. Не понадобилось вводить в науку новые принципы. Похоже, и в самом деле небольшим количеством простых фактов можно объяснить невероятную сложность и разнообразие живых существ. Молекулярная генетика также сохраняет уникальность каждого организма.

В физике и химии редукционизм давно уже укрепился. Далее я расскажу о том, как теории электрических и магнитных взаимодействий, а также теория относительности удивительным образом сложились в единую картину. И уже несколько веков нам известно, что небольшой набор сравнительно простых законов не только объясняет, но и точно описывает количественно и предсказывает огромное множество явлений не только на Земле, но и во Вселенной.

С другой стороны, мы слышим, например, от богослова Лэнгдона Гилки, автора книги «Природа, реальность и священное» (Nature, Reality and the Sacred), что версию, будто законы природы одинаковы повсюду, ученые попросту навязали Вселенной, а сами ученые — тоже люди, склонные ошибаться, и зависимы от культурной среды. Гилки подавай иное «знание», а наука пусть действует в отведенных ей пределах. Однако единый порядок Вселенной — отнюдь не умозрительная натяжка, а доступный наблюдению факт. Мы различаем свет дальних квазаров лишь потому, что и на расстоянии десятков миллиардов световых лет действуют те же электромагнетические законы, что и здесь. Спектр квазаров мы распознаем лишь потому, что у нас имеются те же химические элементы, что и там, и потому что повсюду действуют одни и те же законы квантовой механики. Вращение галактик друг вокруг друга подчиняется установленному Ньютоном закону всемирного тяготения. Гравитационные линзы и двойные пульсары подтверждают, что общая теория относительности верна и в пучинах космоса. Вселенная могла бы быть устроена по-разному в разных своих областях, но нет, она едина. Вот этот факт и впрямь внушает благоговение.