Во что мы верим, но не можем доказать: Интеллектуалы XXI века о современной науке

Рей Курцвейл

Рей Курцвейл – изобретатель, предприниматель. Ведущий разработчик первого устройства для перевода печатного текста в слышимую речь для незрячих; первого устройства, синтезирующего печатный текст и слышимую речь; первого плоского сканера CCD; первой коммерческой системы распознавания речи с большим словарным запасом и автор множества других изобретений. Обладатель Национальной медали за достижения в области технологий и многих других наград, автор нескольких книг, среди них – «Сингулярность рядом: когда люди выходят за пределы биологии».

Мы найдем способ преодолеть скорость света, и она уже не будет предельной скоростью передачи информации.

Мы расширяем возможности своих компьютеров и систем коммуникаций и внутри, и снаружи. Чипы становятся все меньше, и при этом мы вкладываем все больше материальных ресурсов и энергии в вычисления и коммуникации (каждый год мы производим все больше чипов). Через десять или двадцать лет мы перейдем от двумерных чипов к трехмерным самоорганизующимся схемам, состоящим из молекул. В конце концов мы дойдем до предела материи и энергии, способных поддерживать растущий объем вычислений и коммуникаций.

Мы приближаемся к пределу развития внутрь (т. е. использования все более мелких устройств), но наши вычисления продолжат распространяться вовне, с помощью материалов, уже существующих на Земле, например, углерода. В итоге мы исчерпаем ресурсы нашей планеты, но продолжим расширять свое влияние вовне – на другие части Солнечной системы и за ее пределы.

Как скоро это произойдет? Мы могли бы отправить в космос крохотных самовоспроизводящихся роботов, летящих со скоростью света, в сопровождении электромагнитных волн, содержащих необходимое программное обеспечение. Эти нанороботы могли бы колонизировать дальние планеты.

Здесь мы приближаемся к пределу, который на первый взгляд представляется непреодолимым, – к скорости света. Может показаться, что миллиард футов в секунду – это очень быстро, но Вселенная простирается на такие расстояния, что скорость света оказывается основным ограничением, с которым развитая цивилизация (которой мы надеемся стать) может расширять свое влияние.

Но есть предположение, что эта граница не так непреодолима, как может показаться. Физики Стив Ламоро и Джастин Торгерсон из Лос-Аламосской Национальной лаборатории проанализировали данные древнего природного ядерного реактора, 2 миллиарда лет назад создавшего реакцию деления ядра, длившуюся несколько сотен тысяч лет. Этот реактор находился в регионе, который мы сейчас называем Западной Африкой. Анализируя радиоактивные изотопы, оставшиеся от этого реактора и сравнивая их с изотопами современных ядерных реакторов, ученые выяснили, что физическая константа α (альфа, которую также называют постоянной тонкой структуры), определяющая силу электромагнитного излучения, два миллиарда лет назад имела другое значение. Скорость света обратно пропорциональна α, и обе эти величины считаются неизменными. Похоже, α уменьшилась. Если эта гипотеза подтвердится, это будет значить, что скорость света увеличилась.

Есть и другие исследования, позволяющие делать подобные предположения, и сейчас в Кембриджском университете проводится настольный эксперимент, призванный выяснить, способны ли мы хотя бы немного изменить скорость света техническими средствами. Конечно, его результаты потребуют тщательной проверки. Если их удастся подтвердить, это будет очень важно для будущего цивилизации. Если скорость света увеличилась, то, скорее всего, не потому, что прошло много времени, а потому, что изменились те или иные условия. Подобные научные открытия лежат в основе развития технологий. Разработчики технологий часто находят простой, незначительный научный результат и начинают искать способы использовать его на практике. Если скорость света изменилась вследствие изменения условий, это открывает новые возможности, а интеллект и технологии будущего смогут их использовать. Именно так развивается инженерная мысль. Вспомним, например, как мы усиливали неочевидные признаки принципа Бернулли (что атмосферное давление воздуха над искривленной поверхностью несколько ниже, чем над плоской), чтобы в итоге возник целый новый мир авиации.

Если же окажется, что скорость света изменить не в наших силах, мы можем пойти другим путем, используя пространственно-временные тоннели (wormholes – «кротовые норы»). Это некие искривления во Вселенной, имеющие больше трех видимых измерений, которые можно использовать как короткий путь к отдаленным территориям. В 1935 г. Эйнштейн и физик Натан Розен предположили, что электроны и другие частицы можно описать как крохотные тоннели пространства-времени. Двадцать лет спустя физик Джон Уиллер впервые употребил термин wormhole. Он проанализировал пространственно-временные тоннели и показал, что их существование целиком и полностью соответствует теории общей относительности, которая гласит, что пространство, главным образом, искривлено в других измерениях.

В 1988 году физик из Калифорнийского технологического института Кип Торн и его аспиранты Майкл Моррис и Ури Йертсевер довольно подробно описали, как можно создать подобные пространственно-временные тоннели. На основании квантовых флуктуаций так называемый вакуум постоянно создает крохотные тоннели размером с субатомную частицу. Добавив энергии и следуя другим правилам квантовой физики и общей теории относительности (хотя эти две сферы очень сложно интегрировать), пространственно-временные тоннели теоретически можно расширить до такой степени, чтобы сквозь них могли пролететь объекты, превышающие размер субатомных частиц. Возможно, люди в них тоже поместятся, хотя это будет очень сложно. Но, как я уже говорил, достаточно будет отправить в космос нанороботов и информацию, а они смогут пролететь сквозь тоннели размером с микрон. Специалист по вычислительной нейробиологии Андерс Сандберг считает, что пространственно-временной тоннель диаметром в один нанометр способен передавать целых 1069 бит/с. Торн, Моррис и Йертсевер описали метод, соответствующий общей теории относительности и квантовой механике, позволяющий быстро создавать пространственно-временные тоннели между Землей и отдаленными регионами Вселенной, даже если пункт назначения находится на расстоянии многих световых лет.

Физики Дэвид Хочберг и Томас Кефарт из университета Вандербильдта указывают, что вскоре после Большого взрыва сила гравитации оказалась достаточной для того, чтобы обеспечить энергию, необходимую для спонтанного возникновения огромного количества самостоятельно стабилизирующихся тоннелей. Возможно, многие из них до сих пор существуют и даже распространяются, образуя широкую сеть коридоров, простирающихся по всей Вселенной. Возможно, нам проще будет обнаружить и использовать эти естественные тоннели, чем создать новые.

Суть в том, что если существуют малейшие способы выйти за пределы скорости света, то технические мощности, которых достигнет будущая цивилизация людей и машин, обнаружат их и смогут использовать.

Дуглас Рашкофф

Дуглас Рашкофф – медиааналитик, писатель и документалист. Автор книг «Ничего святого», «Медиавирус»^[2], «Обратно в ящик», а также романов «Клуб "Экстази"» и «Стратегия выхода».

Хотя мои доводы чисто умозрительные и эмпирические, но я верю, что у эволюции есть цель и направление. Для меня очевидно, хотя я не могу этого подтвердить, что материя развивается по пути усложнения. Действительно, стрессы и угрозы окружающей среды, начиная с времени и трения и заканчивая разложением и хищниками, требуют от объектов и форм жизни определенной прочности и жизнеспособности. Но такая жизнеспособность представляется мне не самоцелью, а, скорее, средством достижения другой цели.

Теологи изо всех сил пытаются наделить материю и процессы смыслом – они описывают жизнь как «материю, стремящуюся к божественному», или как процесс, посредством которого божественное призывает материю обратно к себе. Но теологи ошибочно приписывают такое чувство цели прошлому, а не будущему. Это вполне естественно, ведь нарративные структуры, которые мы используем, чтобы понять этот мир, обычно предполагают начало, середину и конец. Мы получаем удовольствие от истории, если ее конец так или иначе встроен в первоначальный замысел.

Кроме того, нам трудно смириться с мыслью, что человечество может оказаться просто гигантской плесенью, несущейся сквозь Галактику в холодном и бессмысленном пространстве. Но даже если мы появились на этой планете случайно, безо всякой цели, это не мешает возникновению смысла или цели в процессе взаимодействия и сотрудничества. Возможно, смысл – не предпосылка рождения человечества, а побочный продукт его существования.

Важно понять, что эволюция в своем лучшем проявлении – это командная игра. В своих поздних, менее известных, но более важных работах Дарвин писал, что закон выживания сильнейших относится не столько к отдельным организмам, сколько к группам. Точно так же почти каждый серьезный прорыв в развитии человеческой цивилизации, от формирования кланов до создания городов, требовал коллективных усилий. Увеличение способности к выживанию – не только приятный побочный эффект успешного сотрудничества, но и его цель.

Если мы перестанем воспринимать «смысл» и «цель» как артефакты некоего божественного акта творения и увидим в них залог созидательного будущего человечества, они станут целью, намерением и процессами, к которым можно стремиться, а не пережитками суеверий и незрелой мифологии.

Доказать все это невозможно, ведь история продолжается. Чтобы дойти до горизонта, нужно просто идти.

Ричард Докинз

Ричард Докинз – известный эволюционный биолог, член профессората Оксфордского университета по популяризации науки, учрежденного Чарльзом Симони. Член Королевского научного общества. Среди его книг – «Эгоистичный ген»^[3], «К вершинам невероятного», «Капеллан дьявола» и «Легенда предков».

Широко признан факт, что вся жизнь на Земле сформировалась в процессе дарвиновского естественного отбора. И это создает весьма правдоподобную иллюзию «разумного замысла». Я считаю, но не могу доказать, что это можно сказать обо всей Вселенной, где существует жизнь. Я верю, что любой разум, любое творчество и любой замысел в любой точке Вселенной – это прямой или опосредованный результат кумулятивного процесса, эквивалентного тому, что мы называем естественным отбором. Следовательно, разумный замысел приходит с опозданием во Вселенной, после периода дарвиновской эволюции. Замысел не может предшествовать эволюции и поэтому не может лежать в основе Вселенной.

Крис Андерсон

Крис Андерсон – главный редактор журнала Wired.

Теория разумного замысла открыла мне глаза. Я понял, что, хотя и верю, что эволюция объясняет, почему жизнь на Земле такая, какая она есть, не могу этого доказать. Как минимум, настолько убедительно, чтобы удовлетворить сторонников теории разумного замысла, которым, кажется, необходимо, чтобы каждый пример экстраординарной сложности и остроумного дизайна в природе был прослежен до самого корня древа эволюции. Они требуют неопровержимых доказательств того, что мудрость природы – не следствие деяний некоей невидимой руки. Если научное сообщество не может этого доказать, значит, говорят нам, в главах об эволюции в учебниках биологии нужно написать «Теория» и добавить главы об альтернативных теориях вроде «направленной» эволюции и креационизма^[4].

По таким критериям практически все, во что я верю, доказать невозможно. В том числе и то, что демократия, капитализм и другие рыночные системы (и эволюция!) лучше, чем их альтернативы. В самом деле, получается, что теперь я должен говорить «теория демократии», «теория капитализма» и согласиться с тем, что в школах нужно изучать и альтернативные учения – например, фашизм и марксизм.

Стивен Петранек

Стивен Петранек – главный редактор журнала Discover Magazine.

Я верю, что жизнь распространена по всей Вселенной; не пройдет и десяти лет, как мы обнаружим другую планету, похожую на Землю.

Вообще-то, вполне достаточно просто математических доказательств: существуют миллионы галактик, в каждой из них – миллионы звезд, а вокруг многих из этих звезд вращаются планеты. Уже только эти цифры показывают, что отсутствие жизни во Вселенной маловероятно. Но есть и другие доказательства. До сих пор мы обнаружили больше 150 планет, вращающихся вокруг ближайших звезд нашего маленького уголка Млечного пути. Это говорит о том, что только в Млечном пути существует бесчисленное число планет. Возможно, некоторые из них похожи на Землю – как минимум они такого же размера, хотя почти все обнаруженные нами планеты – газообразные гиганты, и жизнь на них – как на Юпитере или Сатурне – вряд ли возможна.

Пять недавних открытий указывают на то, что скоро мы обнаружим внеземную жизнь.

Первое. Проект NASA по исследованию Марса обнаружил неопровержимые доказательства того, что равнина под названием Плато Меридиана когда-то была покрыта соленым морем. И теперь единственный вопрос, связанный с тем, была ли когда-нибудь жизнь на Марсе, заключается в том, как долго существовало это море, дважды в истории Марса омывавшее Плато Меридиана. Успела ли в нем зародиться жизнь? Возможно, на этот вопрос ответит космический корабль «Феникс», который должен приземлиться на ледяной шапке северного полюса Марса в мае 2008 года, чтобы исследовать ее историю и взаимодействие с атмосферой.

Второе. В феврале 2005 года, изучив снимки, сделанные космическим аппаратом Mars Express Orbiter, ученые объявили, что недалеко от экватора планеты найдено замерзшее озеро размером с земное Северное море.

Третье. В июле 2004 года команда астрофизиков сообщила, что радиоизлучение газового облака Стрелец В2, расположенного рядом с центром Млечного пути, указывает на присутствие молекул альдегида, что может свидетельствовать о существовании предбиологической жизни. Альдегиды участвуют в формировании аминокислот, основных компонентов протеинов. Те же ученые ранее сообщали о том, что обнаружили в космосе скопления других органических молекул, в том числе гликольальдегида – проще говоря, сахара. Несомненно, открытый космос полон сложных молекул – а не просто атомов, – необходимых для жизни. Возможно, кометы в других солнечных системах переносят эти молекулы на планеты. Точно так же кометы нашей Солнечной системы могли «занести» их на Землю.

Четвертое. Астрономы начинают находить небольшие планеты вокруг других звезд. Летом 2004 года группа ученых под руководством Барбары Макартур из Техасского университета в обсерватории Макдональд обнаружила планету, которая в 18 раз меньше Земли (ее масса примерно равна массе Нептуна). Она обращается вокруг 55 Рака, звезды размером с наше Солнце, расположенной в созвездии Рака. Вокруг этой звезды вращаются еще три планеты. Примерно в то же время команда португальских ученых объявила о том, что обнаружила планету, которая в 14 раз меньше Земли и обращается вокруг Мю Жертвенника, еще одной солнцеподобной звезды, – это ее вторая планета. Эти небольшие планеты имеют твердую, а не газообразную поверхность. «Мы на пути к тому, чтобы найти аналог Земли в другой солнечной системе», – сказала Макартур журналистам.

Пятое. Астрономы не только находят новые планеты, но и увеличивают мощность своих телескопов. Раньше планеты других солнечных систем можно было обнаружить, только зарегистрировав колебания, указывающие на гравитационное притяжение к родительской звезде. Мощное оптическое оборудование продолжает совершенствоваться. Например, большой бинокулярный телескоп установлен на горе Грэма недалеко от Тусона. А один европейский консорциум скоро планирует установить в Чили 100-метровый телескоп. Мощные телескопы позволят астрономам анализировать спектр электромагнитного излучения планеты и благодаря этому определять ее состав и выяснять, что находится на ее поверхности – например, есть ли вода. А воды, как мы также недавно выяснили, в космосе очень много. Она формирует большие «облака» рядом со звездами и между ними.

Так что в космосе есть все необходимое для жизни. Было бы странно, если бы она не появилась еще на какой-нибудь планете, как это случилось на Земле. В галактиках есть так называемые зоны Златовласки («Не слишком жарко, не слишком холодно – а в самый раз») – регионы, где вероятнее всего может появиться жизнь, в известной нам форме. (Например, ближе к центру Млечного пути слишком много радиации.) А количество галактик поистине бесконечно. Мы живем в век расцвета астрофизики и скоро найдем жизнь на других планетах.

Кэролайн Порко

Кэролайн Порко – известный специалист по планетной астрономии, ветеран программы планетарных исследований NASA, научный руководитель программы фотографирования в рамках миссии зонда Кассини на Сатурн. Создатель и редактор веб-сайта http://www.ciclops.org, где публикуются снимки, сделанные зондом Кассини. В настоящее время – ведущий научный сотрудник Института космических наук в Болдере, Колорадо.

Это предательский вопрос, но мой ответ будет простым. Вопрос предательский, потому что между его строк можно прочесть, будто истина и религиозные убеждения возникают одновременно и поэтому равноценны. Если мы незнакомы с процессом, посредством которого научные догадки и гипотезы превращаются в достоверные факты, и со строгими стандартами, которые используются в этом процессе, то может показаться, что работа ученого мало чем отличается от работы пророка или священника. Ничто не может быть дальше от истины. Научный метод основан на преднамеренной и тщательной проверке и критике теорий других ученых и любых механизмов, предложенных ими для объяснения мира природы. В отличие от религиозных догм, независимо от того, насколько беззаветна вера ученого, то, во что он верит, не будет признано правдоподобным описанием реальности до тех пор, пока не пройдет всех возможных проверок. Окончательным арбитром выступает природа, и великие умы велики лишь настолько, насколько способны интуитивно постичь, как действует природа, и доказать свою правоту с помощью последовательных экспериментов и наблюдений.

Это значит, что для меня ответ на этот вопрос довольно прост. До сих пор никто не доказал, что существует какая-либо внеземная жизнь, но я совершенно уверена, что она существует. Мои аргументы вполне обычны, для них не требуется напрягать мозг или отказываться от других точек зрения.

Реконструкция ранней истории Солнечной системы и событий, которые привели к возникновению Земли, Луны и жизни на нашей планете, говорит о том, что самовоспроизводящиеся организмы произошли из неживой материи в рамках очень ограниченного промежутка времени. Конец периода формирования планет – который принято называть «тяжелой бомбардировкой» – закончился около 3,8 миллиарда лет назад, примерно через 800 миллионов лет после того, как сформировалась Земля. Это было время формирования и отвердевания больших кратеров, которые мы видим на Луне. Также в это время произошли последние катастрофы, сформировавшие рельеф Земли. Лишь после этого возникла окружающая среда, благоприятная для развития живых организмов.

Первые формы жизни на Земле – древнейшие ископаемые, обнаруженные к настоящему времени, – возникли вскоре после этого, около 3,5 миллиарда лет назад или даже раньше. Интервал между этими двумя событиями составляет всего 300 миллионов лет. Это меньше, чем время, за которое сформировались скалы Большого Каньона, – можно сказать, Вселенная не успела и глазом моргнуть. Даже самые простые биологические формы и процессы невероятно сложны, а для того, чтобы из неодушевленных атомов возникли живые молекулярные структуры, потребовалась длинная и запутанная цепь химических событий. Тем не менее, как только на планете появилось достаточно суши, жизнь на Земле стала развиваться очень быстро.

Уже есть свидетельства того, что события, создавшие Солнечную систему, – в первую очередь, с помощью гравитации, – широко распространены в нашей Галактике, а значит, логично предположить, что и в других галактиках космоса. Космос очень, очень большой. Только в видимой его части существует огромное количество галактик. Если учесть, сколько в этих галактиках звезд, похожих на Солнце, сколько обитаемых планет может вокруг них обращаться, и вспомнить ту легкость, с которой возникла жизнь на нашей планете, то нам представляется весьма вероятным, что сама по себе жизнь – фундаментальное свойство Вселенной, так же как темная материя, сверхновые звезды и черные дыры.

Я верю, что мы не одиноки. Но мое мнение не имеет значения, потому что я не могу его доказать. Этот вопрос настолько занимает человечество, что оно активно ищет ответ. Поиск внеземной жизни и так называемых обитаемых зон все чаще становится объектом планетарных исследований. Возможно, вскоре мы обнаружим подледные формы жизни на каком-нибудь спутнике Юпитера или Сатурна, а может быть, расшифруем сигналы развитой, недостижимо далекой внеземной цивилизации. Это будет поистине прекрасный день! Надеюсь, я до него доживу.