Как-то раз отец рассказал мне про одного своего знакомого по концлагерю Бухенвальд, истощенного узника с математическим образованием. О людях можно судить, исходя из того, о чем они сразу думают, когда слышат «пи». Для «математика» это отношение длины окружности к ее диаметру. Спроси я отца с его семью классами образования, он бы сказал, что это телефонный гудок. Однажды, несмотря на разделявшую их пропасть, узник-математик предложил отцу математическую загадку. Отец ломал над ней голову несколько дней, однако решить не смог. Вновь наткнувшись на того заключенного, он спросил его, какова же отгадка. Ответа не получил – математик сказал, что отец должен найти решение сам. Немного погодя отец еще раз обратился к нему, но заключенный держался за отгадку, будто за золотой самородок. Отец попытался пренебречь своим любопытством, но не сумел. Кругом зловоние и смерть, а он сделался совершенно одержим этой загадкой. В конце концов узник-математик предложил отцу сделку: он выдаст ему ответ в обмен на корку хлеба. Не знаю, сколько тогда весил отец, но при освобождении лагеря американцами в нем было восемьдесят пять фунтов. Тем не менее, отцова потребность завладеть отгадкой оказалась настолько сильна, что он расстался с хлебом.

Отец рассказал эту историю, когда мне было под двадцать, и она произвела на меня сильное впечатление. Семья отца сгинула, имущество конфисковали, тело морили голодом, изматывали и били. Нацисты отняли у него все осязаемое, но в нем уцелело стремление думать и рассуждать. Он оказался в заточении, но ум его был на воле – и волей этой пользовался. Я тогда осознал, что поиск знания присущ человеку больше любых других устремлений, и что мою страсть понимать мир питают те же инстинкты, что и у отца – хоть и в совершенно других обстоятельствах.

Пока я – в колледже и далее – изучал науку, отец расспрашивал меня не столько о подробностях изучаемого, сколько о глубинном значении его: откуда взялись те или иные воззрения, почему они кажутся мне красивыми и что говорят о нас, людях. Эта книга, написанная много десятилетий спустя, – моя попытка наконец ответить на те вопросы.

Несколько миллионов лет назад мы, люди, выпрямились во весь рост, наши мышцы и скелеты изменились так, чтобы мы могли в этой позе перемещаться – что, в свою очередь, освободило нам руки, – и мы принялись трогать окружающие предметы и манипулировать ими; расширилось и наше поле обзора, и мы смогли разглядывать все вокруг на большем расстоянии. Однако вместе с возвышением нашего положения в пространстве возвысилось и наше положение над другими животными, что позволило нам исследовать мир не только посредством зрения, но и мысленно. Мы не только прямоходящие – мы еще и мыслители.

Достоинство рода человеческого – в нашем стремлении знать, а наша видовая уникальность отражена в достигнутых тысячелетними усилиями успехах в разгадке таинства – таинства природы. Древний человек, дай ему микроволновку, чтобы разогреть мясо зубра, мог бы подумать, будто армия трудолюбивых богов, каждый размером с горошину, разводит в печи под пищей крошечный костер, а потом по волшебству исчезает, стоит открыть дверцу. Но истина и в самом деле волшебна: за всё в нашей Вселенной – от работы этой самой микроволновки до естественных чудес мира вокруг – отвечает несколько простых и нерушимых абстрактных законов.

По мере развития нашего понимания природного мира мы перешли от восприятия приливов как явлений, управляемых некой богиней, к пониманию, что это сила притяжения луны; мы бросили думать, что звезды – это боги в небесах, и осознали, что эти небесные тела – ядерные горнила, излучающие фотоны. Ныне мы понимаем, как устроено изнутри наше Солнце, расположенное в миллионах миль от нас, и устройство атома, что в миллиарды раз меньше нас самих. Мы разобрались и в этих, и в других природных явлениях, и это – чудо. Но не только. Это еще и захватывающее сказание – прямо-таки былинное.

Какое-то время назад я целый сезон проработал в команде телесериала «Звездный путь. Следующее поколение». На первом сценарном собрании за столом собрались все сценаристы и продюсеры, и я изложил замысел серии, который воодушевлял меня самого, потому что он основывался на подлинной астрофизике солнечного ветра. Все взоры сосредоточились на мне, новеньком, физике, а я увлеченно объяснял подробности и их научную подоплеку. На все про все у меня ушла минута, я закончил и с большой гордостью и удовлетворением глянул на своего начальника – насупленного немолодого продюсера, когда-то работавшего в полиции Нью-Йорка в отделе расследования убийств. Он коротко обратил ко мне до странности непроницаемое лицо и с немалым нажимом сказал: «А ну заткнись, умник хренов!»

Преодолев смущение, я осознал, что он в самом деле немногословно сообщил мне: меня наняли за способности рассказчика, а не для того, чтобы я тут вечерний класс по физике звезд вел. Я хорошо усвоил урок и с тех пор во всем, что пишу, его учитываю. (Еще один его памятный совет: почуешь, что тебя собираются увольнять, – отключи обогрев бассейна.)

Наука, попав не в те руки, может быть, как это хорошо известно, скучной. А вот история нашего знания и того, как мы его обрели, не скучна совсем. Она невероятно захватывающа. Она полна открытий, не менее завораживающих, чем серия «Звездного пути» или наш первый полет на Луну, в ней полно персонажей столь же пылких и находчивых, как те, каких мы знаем в искусстве, музыке и литературе, искателей, чье неутолимое любопытство привело наш биологический вид от его зарождения в африканской саванне к обществу, в котором мы теперь живем.

Как им это удалось? Как, поначалу едва умея ходить прямо и питаясь орехами, ягодами и кореньями, какие удавалось собрать голыми руками, мы научились водить самолеты, слать молниеносные сообщения в любую точку глобуса и создавать в громадных лабораториях условия, в каких существовала юная Вселенная? Эту историю я и хочу поведать, ибо знать ее – значит, понимать свое человеческое прошлое.

Избитая это фраза – «мир нынче плоский». Однако, хоть расстояния и различия между странами фактически уменьшаются, различия между сегодняшним и завтрашним – растут. Во времена возникновения первых городов, то есть примерно шесть тысяч лет назад, на дальние расстояния быстрее всего было перемещаться на верблюдах, со скоростью несколько миль в час. Где-то тысячу-две лет назад изобрели колесницу, и скорость возросла примерно до двадцати миль в час. Лишь в XIX веке паровой двигатель позволил странствовать быстрее, к концу столетия – со скоростью аж до ста миль в час. Чтобы перейти от бега со скоростью десять миль в час к ста милям в час, человечеству потребовалось два миллиона лет, однако ускориться вдесятеро – до тысячи миль в час на самолете – мы смогли за пятьдесят лет. А к 1980-м люди освоили скорость в семнадцать тысяч миль в час – на космических челноках.

Эволюция технологии в других областях являет схожее ускорение. Возьмем средства связи. Вплоть до XIX века информационное агентство «Рейтер» передавало биржевые сообщения из города в город с помощью почтовых голубей. Затем, к середине XIX века, получил широкое распространение телеграф, а в ХХ веке – телефон. Однако проводная телефония отвоевала 75 % потенциального рынка за восемьдесят один год, наземным телефонным линиям это удалось за двадцать восемь лет, а смартфону – за тринадцать. В последние годы сначала электронная почта, а потом смс-связь почти вытеснили телефонные разговоры как средство общения, а сам телефон все больше применяется не для звонков, а как карманный компьютер.

«Современный мир, – сказал экономист Кеннет Боулдинг, – столь же отличен от того, в котором я родился, сколь отличается он от мира времен Юлия Цезаря». Боулдинг родился в 1910-м, умер в 1993-м. Перемены, произошедшие у него на глазах, – и многие другие, случившиеся позднее, – плоды науки и порожденной ею техники. Эти перемены – гораздо бо́льшая часть человеческой жизни, чем когда-либо прежде, и наши успехи и на работе, и в обществе все более определяются нашей способностью принимать и осваивать новшества. Ибо в наши дни даже тем, кто не работает в области науки или техники, приходится прикладывать усилия и модернизироваться, чтобы выдерживать конкуренцию. И потому природа первооткрывательства – тема, важная для всех.

Чтобы разобраться, где именно мы сейчас находимся, и обрести надежду на понимание того, куда направляемся, необходимо знать, откуда мы пришли. Величайшие победы в интеллектуальной истории человечества – письмо и математика, натурфилософия, различные науки – обычно представляют отдельно друг от друга, словно между ними нет никакой связи. Но такой подход означает сосредоточение на деревьях, а не на лесе. По самой его сути в нем не учтено единство человеческого знания. Развитие современной науки, к примеру, частенько воспеваемое как труд «отдельных гениев» вроде Галилея или Ньютона, не происходило в общественном или культурном вакууме. Коренится оно в подходе к знанию, предложенному древними греками: это развитие происходит от главных вопросов, поставленных религией, всегда – вместе с новыми взглядами на искусство, окрашено уроками алхимии и было бы невозможно без развития общества, начиная с мощного становления величайших европейских университетов и заканчивая бытовыми изобретениями вроде почтовой системы, связавшей друг с другом соседние города и страны. Греческое просвещение, в свою очередь, возникло из поразительных интеллектуальных прозрений и изобретений Месопотамии и Египта.

Вот почему рассказ о том, как человечество научилось понимать мироздание, не состоит из отдельных сценок – из-за взаимных переплетений и влияний. Это связное повествование – как в лучших романах, единое целое, чьи части разнообразно взаимосвязаны, и начинается оно с возникновения самого человечества. Обзор этой одиссеи открытий я и излагаю далее.

Наша экскурсия начинается с развития человеческого ума до его современного вида и включает в себя важнейшие эпохи и поворотные точки, в которых этот ум обретал новые мировоззрения. Попутно я опишу некоторых поразительных персонажей, чьи исключительные личные качества и способы мышления сыграли важную роль в возникновении нового.

Как и многие другие, это сказание – драма в трех частях. Первая охватывает миллионы лет, очерчивает эволюцию человеческого мозга и его склонности задаваться вопросом «Почему?» Эти «почему» подтолкнули нас к первым духовным исследованиям и привели в итоге к развитию письма и математики, а также к понятию «закон» – обязательному инструменту науки. Вообще говоря, эти наши «почему» породили и философию – осознание, что материальный мир устроен по законам подобия и логики, которые, в принципе, подвластны пониманию.

На следующем этапе нашего странствия мы узнаем, как родились всамделишные науки. Это сказ о революционерах, владевших даром видеть мир по-другому, и о терпении, выдержке, таланте и отваге, какие потребовались им, чтобы годами или даже десятилетиями развивать свои идеи. Пионеры науки – Галилей, Ньютон, Лавуазье, Дарвин – сражались с привычным образом мышления своего времени долго и трудно, и потому их истории неизбежно – баллады о личной борьбе, в которой ставки порой равны самой жизни.

И наконец, как и во многих хороших историях, в нашей возникает неожиданный поворот сюжета, стоит героям найти причину думать, что странствие того и гляди завершится. Не успело человечество уверовать, будто постигло все законы природы, как, по странному сюжетному ходу, Эйнштейн [Айнштайн], Бор, Гейзенберг [Хайзенберг] и другие мыслители обнаружили незримую область сущего, применительно к которой выработанные законы оказалось потребно переписать. «Иной» мир с его иномирными законами имеет масштабы настолько малые, что его нельзя наблюдать впрямую, – это микрокосм атома, управляемый законами квантовой физики. Именно из-за этих законов и происходят стремительные и всё ускоряющиеся перемены, которые мы переживаем в современном обществе, поскольку понимание кванта позволило нам разработать компьютеры, мобильные телефоны, телевизоры, лазеры и интернет, визуализации медицинских исследований, генетические карты и в целом – огромную часть новой техники, революционизировавшей современную жизнь.

Первая часть книги охватывает миллионы лет, вторая – сотни, а третья – всего лишь десятки, что отражает экспоненциальное ускорение в накоплении человеческого знания, а также и то, что вылазки наши в этот странный новый мир начались совсем недавно.

Одиссея открытий длится уже много эпох, но мотивы нашего похода за пониманием мира неизменны, поскольку происходят из нашей же человеческой природы. Один из таких мотивов известен всякому, кто работает в области нововведений и открытий: трудно воспринимать мир или идею, отличные от мира и идей, нами уже постигнутых.

В 1950-х годах Айзек Азимов, один из величайших и наиболее изобретательных фантастов в истории, написал трилогию «Основание» – цикл романов, действие которых происходит в далеком будущем. В этих книгах мужчины ежедневно отправляются на работу, а женщины сидят дома. Прошло всего несколько десятилетий, и такое видение будущего уже ушло в прошлое. Я заговорил об этом потому, что вот она, иллюстрация почти универсального ограничения человеческой мысли: наше творчество стиснуто рамками привычного мышления, произрастающего из убеждений, которые мы не в силах отринуть или же никогда не подвергали сомнению.

Допускаешь перемены – будь готов жить с их последствиями, а это непросто; эта тема также будет не раз возникать в нашей истории. Нас, людей, перемены иногда ошеломляют. Они многого требуют от наших умов, вытаскивают нас за пределы обжитого, ломают наши мыслительные привычки. Перемены порождают путаницу и растерянность. Они вынуждают нас давать отставку старым способам мышления, и отставка эта – не наш выбор, а нечто, нам навязанное. Более того, перемены, происходящие из-за прогресса науки, опровергают системы верований, от которых зависит громадное множество людей – а также, возможно, их профессиональный успех и быт. В результате новые научные представления частенько наталкиваются на сопротивление, гнев и осмеяние.

Наука – душа сегодняшней техники, корень современной цивилизации. На ней зиждутся многие политические, религиозные и нравственные установки наших дней, а соображения, служащие фундаментом науки, все стремительнее преображают общество. Как верно то, что наука играет ключевую роль в формировании общего устройства человеческого мышления, верно и то, что особенности человеческой мысли играли ключевую роль в формировании наших научных теорий. Ибо наука, как отмечал Эйнштейн, «субъективна и психологически обусловленна, как любая другая область человеческой деятельности».

Эта книга – попытка описать развитие науки именно в таком духе – как и интеллектуальное, и культурно обусловленное предприятие, порождающее идеи, которые лучше всего постигать изучением сформировавших их личных, психологических, исторических и общественных обстоятельств. Такой взгляд на науку проливает свет не только на само это начинание, но и на природу творчества и первооткрывательства, да и в целом на суть человечности.