Приложение
Цели эволюции
От плоской земли до антропного принципа
Когда-то, всего две тысячи лет назад, люди верили, что Земля плоская. Все было просто и понятно. Наши предки спорили лишь о том, какое именно существо держит планету на своей спине и что заставляет его так нервничать, что происходят землетрясения. Нам хорошо известны истории о китах и слонах на черепахе, но на самом деле их гораздо больше. У разных народов есть мифы о ерше, подземном карпе, крабах и очень много вариаций, связанных с быком. Версии отличались, но давали исчерпывающие и понятные всем толкования мироустройства. Потом, благодаря усилиям Аристотеля и других просвещенных людей, начала утверждаться теория о шарообразности Земли. Эмпирически она была доказана лишь в 1522 году, когда Магеллан совершил первое кругосветное путешествие. Наука продолжила двигаться вперед, и спустя 439 лет мы вышли в космос, чтобы оттуда собственными глазами убедиться в том, что наша планета всего лишь маленькое космическое тело, которое вращается вокруг звезды в бесконечном пространстве. Стало очевидным, что мироздание не так уж и просто. Если раньше картина мира строилась вокруг его центра – человека, то потом мы поняли, что человек всего лишь ничтожная часть Галактики. Причем настолько ничтожная, что я даже не уверен, подходящее ли это слово. Предлагаю вам самим подобрать нужный термин, ощутив масштаб Вселенной.
В таком масштабе эволюция человека уже не кажется столь очевидным и предопределенным процессом, согласитесь?
Вопросов добавляет и тот факт, что эволюция происходит не только с человеком, но и со звездами, и даже самой Вселенной. Как оказалось, Вселенная – это не какое-то статичное пространство. Это процесс, у которого есть начало, свои стадии и, возможно, даже конец. Ученые знают, что, когда Вселенная родилась, в ней не было химических веществ, энергии, пространства и даже времени. Все это появилось вместе с эволюцией Вселенной, когда она стала расширяться, порождая все новые и новые структуры и сущности. Сначала возникло «время», потом элементарные частицы, потом излучение, атомы и известные нам химические вещества. Через 300 миллионов лет сформировались звезды, еще через 700 миллионов – галактики. Спустя еще 13 миллиардов лет образовались сверхскопления галактик, и где-то в этот момент в одной из галактик, у одного из солнц, появились мы. И этот процесс эволюции Вселенной не закончен. Она продолжает расширяться, и к чему это приведет дальше и чем закончится – никому неизвестно.
Чем дальше мы уходим от концепции плоской Земли, тем сильнее отдаляемся от понимания своей роли в этом мире. Раньше мы были его центром, и мир существовал для человека. Сейчас стало очевидно, что все наоборот. При этом зачем мы вообще нужны этой Вселенной абсолютно непонятно. Да, мы заметно продвинулись в понимании мироустройства, но пока это понимание стало лишь более трезвым и сложным, но не дало ничего нового для объяснения смысла нашего появления и целей той же эволюции.
Наука стремительно развивается, но чем больше открытий она совершает, тем сильнее люди убеждаются в том, как мало знают и понимают.
Мы строим мощные телескопы и высокоточные датчики, но все, что узнаем – что наши прежние теории были не такими уж исчерпывающими, что все гораздо сложнее, чем нам казалось до этого. Мы вывели основные законы физики и сочли их законами Вселенной, но открытия квантовой механики перечеркнули это утверждение. Оказалось, познание Вселенной на субатомном уровне невозможно без новых законов или даже антизаконов, потому что там нет привычного нам порядка. Там царит хаос, флуктуации и парадоксы. То же самое происходит и в макромасштабе. Когда мы экстраполируем наши физические законы на масштаб Вселенной, то видим границы их работы. Мы сталкиваемся с гравитационными сингулярностями, где перестает существовать время и появляется «новая физика». Наши знания позволяют решить только одну задачу: увидеть их предел и преодолеть его, чтобы за ним увидеть новый предел. Пока все происходит именно так.
«История науки – это длинная череда сильных потрясений, когда поколение за поколением признают все возрастающий уровень странности Вселенной».
Ричард Докинз, эволюционный биолог и популяризатор науки
Однако даже если оставить за скобками хаос квантового мира и «новую физику» космических сингулярностей и посмотреть на нашу Вселенную через призму классической физики, то и этого хватит, чтобы запутаться в собственных теориях.
Упрощенно наш физический мир можно представить в виде трех составляющих:
• материи, то есть всего того, что имеет массу;
• энергии, то есть того, что пронизывает Вселенную и приводит в действие все протекающие в ней процессы;
• пространства, необходимого, чтобы разделять объекты относительно друг друга.
Взаимодействие этих элементов определяется физическими законами, которые в свою очередь базируются на фундаментальных константах: скорости света, гравитационной постоянной, постоянной Планка, постоянной Больцмана и др.
Каждая из этих констант – конкретное число, значение которого постоянно и не может быть математически выведено. Мы установили их значения опытным путем, фактическими измерениями, а не рассчитав по каким-то формулам. Так, скорость света в вакууме равняется 299 792 458 м/с, ее нельзя вычислить с помощью формулы, а можно только измерить и зафиксировать. Удивительно то, что стоит хотя бы немного изменить любую из этих констант – и изменится весь мир. Причем не просто превратится в какую-то непривычную среду, а станет абсолютно непригоден для любой формы жизни. Допустимый диапазон для фундаментальных констант настолько узок, что любое отклонение от текущих значений влечет за собой коллапс существующего баланса материи и пространства. Этот баланс такой точный и хрупкий, что практически необъясним. Сложись он чуть иначе, нас бы не существовало. Если бы сила тяжести оказалась чуть выше, то расширение Вселенной в момент ее зарождения прекратилось бы, так и не начавшись. Не появились бы планеты и звездные системы, потому что материя просто распылилась бы по космосу. Если бы заряд элементарных частиц оказался чуть выше или ниже, то не образовались бы химические элементы, из которых сейчас состоит наша Вселенная. Изменилась бы масса элементарных частиц – невозможными бы стали термоядерные реакции, дающие энергию звездам, а через них и планетам. Схожих последствий стоит ожидать и при изменении остальных фундаментальных констант.
Только разгадав природу гармонии в текущих значениях фундаментальных констант, мы сможем определить настоящие цели эволюции и понять смысл своего существования. Сейчас физики-теоретики ломают головы, пытаясь объяснить, почему эти константы именно таковы и какая сила предопределила их текущие значения.
Одним из объяснений является так называемый антропный принцип, который звучит на удивление прозаично: Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек.
Проще говоря, такие константы появились потому, что своими значениями предопределили появление разумной жизни, которая смогла зафиксировать эти самые значения. Чтобы лучше понять этот принцип, представьте себе, что существует не одна Вселенная, а бесконечное множество, и у каждой свои константы. Среди них есть наша, где набор констант благоприятен для зарождения жизни. В ней появились разумные наблюдатели, которые освоили законы физики и теперь удивляются, как все хорошо настроено. А там, где все не так удобно налажено, никто и не появился. Таким образом, любой наблюдатель будет видеть только тот набор физических констант, который был благоприятен для его возникновения. Как бы ни была ничтожна вероятность совпадения разных констант в единственно верную гармонию, фиксироваться будут только те наборы, которые позволяют появиться тем наблюдателям, которые станут это делать.
Для нас это значит, что эволюция человека лишается какого-либо замысла. Слабый антропный принцип низводит ее до процесса, в основе которого лежит лишь его величество случай со всеми вытекающими.
«Мы – дети хаоса, и в основе любых изменений лежит распад. По сути, в мире нет ничего, кроме разложения и неотвратимо надвигающегося хаоса. Цель исчезла, осталось только направление. Вглядываясь внимательно и бесстрастно в самое сердце Вселенной, мы должны признать этот неприветливый порядок вещей».
Питер Эткинс, известный британский химик
Этот «случай» определил единственно возможные значения фундаментальных констант в момент зарождения Вселенной. Его же стараниями как минимум в 1 из 100 миллиардов галактик, на одной из 50 триллионов миллиардов планет, зародилась жизнь, которая, также по воле «случая», развилась до разумной формы и теперь задается вопросом: «Где я, и что происходит?»
Поскольку такая трактовка антропного принципа в каком-то смысле лишает наше существование смысла, научное сообщество раскололось на два полярных лагеря. Трактовка, где такое значение констант – случайность, а следовательно, и разумная жизнь тоже, получила название слабого антропного принципа. Противоположная версия, подразумевающая текущие значения констант единственно возможными, – сильного антропного принципа. Соответственно, последователи сильного антропного принципа настаивают, что Вселенная обязана быть устроена так, чтобы в ней могла зародиться разумная жизнь. Пытаясь это доказать, они сосредоточились на поиске еще не открытого закона, который объединит существование жизни с физическими законами Вселенной и докажет, что биологическая эволюция так же необходима Вселенной, как и гравитация.
Вот, собственно, и все. Дальше теории только ветвятся и множатся. Антропный принцип можно считать последней более-менее четко сформулированной вехой на пути к осознанию смысла нашего существования и целей нашей эволюции.
* * *
Итого, есть две полярные концепции, интерпретирующие процесс зарождения жизни и ее последующую эволюцию. Одна определяет его как случайный, а следовательно, не имеющий конкретной цели. Вторая, наоборот, говорит о том, что зарождение жизни во Вселенной предопределено, а следовательно, у нее и ее эволюции есть цель.
Поскольку я сам сторонник «сильного человеческого» варианта, то дальнейшее повествование буду строить на его доказательстве. Для этого давайте посмотрим на тот путь, который «неживые» силы Вселенной проделали, чтобы появилась жизнь. Его ученые называют абиогенезом или добиологической эволюцией. Четких временных границ у этого периода нет, и в качестве участников зарождения жизни рассматриваются все процессы Вселенной, которые предшествовали появлению первого организма, способного к самокопированию.
По идее наша задача выглядит следующим образом: найти свидетельства, говорящие о целенаправленном движении добиологической эволюции к биологической.
Признаком такой целенаправленности будет любое неестественное, выходящее за привычные рамки, поведение физических сил, участвующих в процессе превращения неживой материи в живую. Согласитесь, если на пути создания первого живого организма «неживые» силы Вселенной особым образом нарушают присущую им гармонию, симметричность, математические вероятности, то, скорее всего, мы имеем дело не со случайностью, а с каким-то еще не открытым физическим законом, который предопределяет зарождение жизни и ее последующую эволюцию.
Итак, знакомьтесь – его величество абиогенез!
