Где зародилась жизнь — на Земле или в космосе? Правда ли, что во Вселенной полно органики? Может ли она превращаться в простейшие организмы? Почему техногенный уровень человечества значительно опережает его нравственный уровень и почему это тормозит наше развитие? Почему понять друг друга намного сложнее, чем продвинуться в дальний космос и расшифровать данные с нейтронной звезды? Об этом рассуждает Борис Михайлович Шустов, научный руководитель Института астрономии РАН, член-корреспондент РАН.
— Борис Михайлович, вы всю жизнь занимаетесь космосом. Как вы считаете, космическая среда враждебна для человека или естественна для него?
— Она естественно-враждебна. Вообще то, что мы существуем как вид и живем как индивидуумы, это результат постоянного преодоления каких-то опасностей как небольшого, бытового уровня, так и крупного, «космического». Вселенная не заботилась о том, чтобы мы тут были, поэтому смешно, когда некоторые считают человечество чуть ли не венцом мирозданья. Ничего подобного.
— То, что мы есть — это случайность?
— Да, это элемент эволюции — случайность. Мне больше всего нравится строка Пушкина в знаменитом пятистишии. Первые четыре строчки все знают — «О, сколько нам открытий чудных…» и так далее. А последняя строчка часто выпадает.
— «И случай, бог изобретатель».
— Да, «бог изобретатель». Она совершенно выпадает, и она не в рифму, но в ней заложен огромный смысл, даже определенное хулиганство. А в философском смысле это совершенно так и есть. Мы — продукт такой случайной эволюции и случайной Вселенной. Так я думаю.
— А откуда это знал Пушкин?
— Он просто гений был, но со временем любой человек понимает, как много значит случайность в нашей жизни. Ну, а физики-то уж это должны ощущать на профессиональном уровне, потому что часто занимаются процессами именно такого типа — случайными. Недавно мы с моим коллегой, профессором Тутуковым обсуждали — и из этого даже родилось несколько научных статей — такой вопрос: почему многие объекты в нашем физическом мире, во Вселенной, распределены по очень общему статистическому закону?
В двух словах его суть такова. Распределение по массе самых различных объектов (пылинок, астероидов, звезд, звездных скоплений, галактик, скоплений галактик) в каждом многочисленном классе таких объектов таково, что число объектов с массой, превышающей некоторое заданное значение М, приблизительно обратно пропорционально M.
Например, согласно измерениям, число межпланетных твердых частиц массой более 1 миллиграмма, сталкивающихся с Землей в течение года, примерно в тысячу раз больше, чем частиц массой более 1 г. Почему так происходит? Мое предположение такое, что этот закон — проявление действия случайности, реализующейся через множество конкурирующих процессов, участвующих в формировании ансамбля тел данного класса. Если все процессы примерно одинаково эффективные, то вы не можете выделить что-то главное. Можно представить совокупность этих процессов как шум. Если же какой-то процесс доминирует, то он и определяет то, что мы называем физикой явления.
— То есть никакой программы у Вселенной не было?
— Нет.
— Многие биологи склоняются к точке зрения, что все процессы, происходящие в биологической науке — от старения клетки до смерти организма, например, — это программа. Почему же нельзя считать, что и у Вселенной тоже была некая программа, нацеленная в том числе на создание жизни?
— С моей точки зрения, это игра случая. Был такой поэт в прошлом веке — Илья Сельвинский. Он однажды поэму написал о том, что за очень большое время обезьяна может случайно напечатать на машинке «Войну и мир» — вполне структурированное и уже не случайное произведение. Хотя сам процесс был абсолютно случаен. Случайность настолько велика по масштабам и по времени, что могут быть самые разные результаты.
— Как вы думаете, это невероятное стечение обстоятельств, в результате которого появились мы, могло ли где-то еще повториться? Или мы что-то абсолютно уникальное?
— Я опять же вернусь к Сельвинскому — он продолжил поэму в том плане, что поскольку все мы состоим из комбинации конечного числа атомов и молекул и поскольку случайность абсолютно бесконечна по возможностям, то когда-нибудь атомы и молекулы соберутся в такую же конструкцию, которую мы сейчас собой представляем, и получится, что мы снова где-то появимся. Вот такая вариация на тему бессмертия.
Так вот, я считаю, что не будет этого никогда, потому человек — это не просто набор атомов, молекул, а ведь еще огромный индивидуальный информационный опыт, который неповторим. Каждый человек абсолютно уникален, абсолютно индивидуален. Понятно, что когда человек уходит из жизни, то все его информационные системы отключаются. В этом смысле все люди, которые ушли из жизни, одинаковы. Но живые люди, конечно, все разные. Как говорится, каждый человек — это своя галактика. И повторов быть не может.
— Хорошо. Полного повторения не будет. А что-то другое?
— Может быть, есть другие формы жизни, в которых повторения возможны. Было бы самонадеянно заявлять, что тут мы всё понимаем. Этот вопрос в основном обыгрывается в фантастической литературе — иные формы жизни, иной разум. Сказать об этом я не могу ничего определенного. Если же вопрос в том, есть ли какие-то другие миры живого, то думаю да, это не исключено.
— Мы состоим из атомов и молекул, как вы говорите, но и в космосе есть и атомы, и молекулы, и космическая пыль. Означает ли это, что мы состоим и из космической пыли?
— Когда-то давно, еще лет, наверное, 40-50 назад, когда я писал популярные статьи о космической пыли, то я всегда использовал — да и сейчас использую — цитаты из тоненькой книжечки, которая есть в Библии. Называется «От Экклезиаста, или мудрость Соломонова». В принципе, там собраны те мудрые формулировки человеческого опыта, которые были накоплены к тому времени. Они и сейчас актуальны. Там есть такая строчка: «Все рождено из праха, и все обратится в прах».
Так вот, если на нашем астрономическом, астрофизическом языке говорить — да, действительно, наша планета родилась из праха, т.е. из космической пыли. И в этой пыли содержались те химические элементы, из которых мы с вами состоим. Если бы мы с вами перенеслись, скажем, на 13 с половиной млрд лет назад, когда тяжелых элементов еще не было, то мы бы состояли из водорода и гелия. А, скорее всего, это были бы не мы. Человек, да и любое известное нам живое существо — сложная структура. Трудно себе представить жизнь, состоящую только из водорода и гелия. Эта система на информационном уровне слишком проста.
Космическая пыль образовалась из атомов тяжелых элементов, в свою очередь образовавшихся в недрах звезд и выброшенных из звезд в космос. Выбросы из звезд могут иметь разные формы — звездный ветер, мощное истечение, разлет в результате взрыва и др. Наше Солнце тоже когда-то (через несколько миллиардов лет) раздуется, станет красным гигантом, при этом почти полмассы Солнца будут сброшены и рассеяны в космосе, и останется белый карлик массой около 0.6 массы Солнца.
В сброшенном звездой веществе присутствуют атомы тяжелых элементов — алюминия, кремния, углерода, кислорода и т.д. Температура в сброшенной звездой расширяющейся оболочке падает, и некоторые атомы объединяются в молекулы. Молекулы и атомы сталкиваются и слипаются в т.н. кластеры, состоящие из тысяч атомов и молекул. Эти кластеры также будут слипаться и расти по размерам. В итоге в межзвездное пространство будут выброшены пылинки размером в доли микрона. Такие пылинки в условиях газо-пылевого протопланетного облака слипаются до очень больших размеров, образуются камешки, и в дальнейшем из смеси газа (в виде льдов) и камешков образуются планеты, а потом из этого вещества и мы тоже. Так что в этом смысле философски правильно — все рождено из праха, т.е. космической пыли.
— Значит, в какой-то степени мы являемся звездным человечеством, а не только землянами?
— Да, конечно. Мы же в основном состоим из тяжелых элементов. Если всю массу водорода в нас взвесить, то она небольшая. Все остальное — это то, что родилось в недрах звезд и прошло стадию пыли.
— А как вы думаете, Циолковский, который, как известно, любил смотреть далеко вперед, мог ли оказаться провидцем, когда писал, что человечество со временем станет звездным организмом, разольется по космическому пространству и сможет жить там без скафандров? Насколько это фантастика или, может быть, действительно будущая реальность?
— Здесь две составляющих. Первая — это распространение человечества в космос, а второе — это слияние со Вселенной. Насчет слияния — это красивые мечты. Не только Циолковский об этом писал, эти идеи обыгрывались и раньше. Я, конечно, сомневаюсь в этом сильно. Если такое случится, то это уже будет не человек. Человек все-таки ограничен в своих возможностях.
— Не биологическое существо, а что-то другое?
— Фантасты пишут о живых сгустках энергии и прочем. Не рискую на эту тему рассуждать, для меня это далековато. А насчет экспансии нашего вида — тоже непростой вопрос. Мы понимаем, что экспансия в космос — неизбежный процесс, но насколько далеко это зайдет? Ведь мы знаем, что в нашей галактике сотни миллиардов звезд и, наверное, гораздо больше планет, потому что почти каждая звезда имеет планетную систему. Множество планет означает, что статистически много мест, где, в принципе, могла появиться жизнь и даже, возможно, разумная.
Но тем не менее мы никаких достоверных свидетельств и сигналов о существовании других разумных существ (цивилизаций) не имеем. Можно порассуждать о том, что всё, включая такой объект как цивилизация, имеет своё начало и конец. Конец наступает по разным причинам. Что касается цивилизаций типа человеческой, то, скорее всего, причины заложены в самом человеке, точнее в самом человечестве. Начало и конец — это один из самых непреодолимых и самых главных законов природы.
— Выходит, в человеке заложено стремление к самоубийству?
— Не совсем так. Самоубийство — осознанный акт. А человечество может приближать свой конец, не понимая и не ощущая этого. Скажу, какие оценки у астрофизиков. Время жизни цивилизаций, подобных нашей, измеряется несколькими тысячами лет. Если бы цивилизации существовали миллионы или миллиарды лет, то мы бы уже имели много свидетельств их присутствия.
— Но вы не допускаете, что они просто не хотят с нами общаться? Наблюдают, но не стремятся к контакту?
— Этого мы не знаем. Я говорю, что это одна из гипотез. А что касается человека, то есть такое выражение «обезьяна с гранатой». Мы ведь от обезьян в нравственном плане ушли не слишком далеко. А технологии выросли несоизмеримо. Они опережают наш нравственный уровень на порядки. Сейчас наша граната уже, к сожалению, атомная.
— А как вы думаете, уровень нашего технического развития всегда будет опережать уровень нравственный?
— Я думаю, что этот кризис нарастает, и он приведет к чему-то, может быть, очень неблагоприятному для человека. А мы до конца не понимаем этого и не хотим понимать. Мы все время нарушаем законы природы и в конечном счете разрушаем самих себя.
— Но мы можем на это влиять при желании?
— Можем и, вообще-то, должны. Но этого нет. Все хотят жить лучше в смысле своих эгоцентрических представлений о том, что есть «лучше», попадая в жесточайшую зависимость от технологий. Мы сейчас очень сильно зависимы от технологий, и будет еще хуже. Скоро выживание человеческого вида будет зависеть от сбоев в техносфере, которая, конечно, идеальной никогда не бывает. Представьте себе, что сто лет назад в Москве выключили электричество. Ну и что? Да ничего. А сейчас? Это же катастрофа!
— Или интернет отключили – все, жизнь остановилась…
— Это и есть дикая зависимость от технологии, которую мы уже не контролируем по-настоящему, а скорее она нас контролирует. И это точно нарушение закона естественной природы. И мы за это поплатимся.
— Борис Михайлович, исходя из того, что вы сейчас сказали, на каком этапе развития находится сейчас наша цивилизация — расцвета или уже близится к своему завершению?
— Конечно, я бы хотел, чтобы она находилась на стадии расцвета, но слишком много свидетельств того, что процессы распада уже начались. Тысячи лет, которые отпущены астрофизиками, моими же друзьями и коллегами, я считаю, что маловато, но если так произойдет, то кто-то там наверху не удивится.
— Борис Михайлович, вы любите использовать литературные источники. Насколько помогает, например, Священное писание в научных исследованиях? Что касается сотворения мира, вы усматриваете здесь некую аллегорию научной картины мира?
— Нет, конечно. Религия относится к сфере этики и только этики. Научное познание совсем по другим принципам строится, в науке ведь главный принцип — «сомневайся, проверяй, никаких догм нет». А в религии важна вера. Для чего вообще нужна наука? Для того чтобы понимать, в каком мире мы живем, как он меняется, кто мы и как нам выжить в этом меняющемся мире. Обладая достаточной фантазией, можно построить для себя некую иллюзорную модель картины мира. Но наука на такое опираться не может и не должна. Религия не представляет собой научной, познавательной силы. Хотя, повторюсь, она важна как нравственный, этический компонент жизни общества.
— Как вы думаете, жизнь зародилась на нашей планете или была занесена из космоса?
— Оба пути не исключены. Я встречался с индийским астрофизиком Викрамасингхом, который еще пятьдесят с лишним лет назад написал вместе с Фредом Хойлом, известнейшим астрофизиком, статьи о том, что в космосе путешествуют обгорелые микроорганизмы. Тогда среди ученых это вызвало большой скепсис: какие там могут быть микроорганизмы! Это было некой реинкарнацией идеи панспермии о том, что жизнь на Землю занесена из космоса. Сама идея гораздо раньше появилась, но Викрамасингх и Хойл дали ей научное подтверждение. По результатам астрономических наблюдений, они показали, что спектры некоторых межзвездных пылинок схожи со спектрами обгорелых бактерий.
Не так давно коллеги из Института медико-биологических проблем РАН провели эксперименты на борту МКС. В космос были вынесены с борта станции наборы микроорганизмов и даже яйца ракообразных, т.е. высших животных. Экспонирование образцов во враждебной среде (вакуум, жесткое излучение, огромные перепады температур и так далее) продолжалось много месяцев. И каково же было всеобщее удивление, что по возвращении в нормальную среду оказалось, что многие эти организмы прекрасно выжили, даже новые рачки появились на свет! Жизнь в космосе уничтожить трудно. Создать, наверное, еще труднее, но и уничтожить нелегко.
Был проведен и следующий эксперимент, когда микроорганизмы помещались внутрь кирпича, и этот камень был сброшен с орбиты. Он прилетел на Землю — камень, конечно, оплавился, как любой метеорит, а помещенные в него организмы выжили. Таким образом было доказано, что микроорганизмы могут транспортироваться в космосе и при этом выживать. Сейчас идею панспермии обсуждают гораздо более обоснованно.
Но вы спросили, может ли жизнь на Земле зародиться? Наверное, может. В любом случае, я думаю, что наше существование – это некоторое доказательство того, что жизнь существует.
— Но это не доказательство того, что она самозародилась на Земле.
— То, что она зародилась на Земле, это вполне возможно, и механизмы такого зарождения обсуждаются. Но я здесь лишь слушатель и с интересом слушаю лекции, доклады экспертов.
— Тогда возникает следующий вопрос: если жизнь была занесена из космоса, а откуда она появилась в космосе? Вообще откуда она взялась? Где-то должен быть некий оазис, где эту жизнь делают.
— Ну, может быть, Земля один из таких оазисов. А представить, что жизнь формировалась в межзвездном пространстве, невозможно. Хотя там есть возможности образования молекул. У нас в институте сильная группа молекулярной астрофизики, возглавляемая профессором Вибе, сотрудники которой изучают образование довольно сложных органических молекул. В последние годы с переменным успехом идет дискуссия, найдены ли в космосе аминокислоты или нет. А это уже стройматериалы белков. Так что органики в космосе полно.
— То есть космос — это такой большой зоопарк?
— Скорее большая кухня, где много сырых полуфабрикатов.
— Но тем не менее это не простейшие. Еще не организмы.
— Да, это еще не организмы. Здесь не перейдена тонкая грань, отделяющая живое от неживого.
— Недаром биологи говорят, что путь от молекулы до бактерии намного сложнее и непонятнее, чем путь от бактерии до человека.
— Да, конечно, потому что именно на пути от молекулы до микроба перейден таинственный информационный барьер. Ведь для жизни характерно очень важное свойство, чего в неживой природе нет, — это самовоспроизводство. Для меня сих пор так и непонятно, как эта машина самовоспроизводства образовалась. Мог ли чистый случай привести к такому формированию?
— А как вы думаете, поймем мы это когда-нибудь?
— Если не свалимся в фазу саморазрушения, то, наверное, поймем.
— Фред Хойл, астрофизик, о котором вы упомянули, еще писал фантастические произведения. Например, «Черное облако», где главный герой умирает, получив слишком большой объем информации от некоей загадочной космической субстанции. Как вы думаете, может быть, действительно существует некоторая граница для нашего познания, которая предостерегает нас от гибели?
— Это примерно в духе нашего с вами обсуждения о том, готово ли к этому человечество. Не готово. Для меня это произведение не столько научное, сколько философское, этическое. Или такого же плана книга «Трудно быть богом» Стругацких. Это прекрасное произведение, я еще мальчишкой зачитывался им. Речь в ней о том, что нельзя насильно сделать людей счастливыми. Нужно, чтобы человек сам изменился, проэволюционировал.
— Вернемся к проблеме контакта. Как вы думаете, может быть, нам действительно стоит сначала научиться понимать друг друга внутри своей цивилизации, а потом уже пытаться выйти на контакт с другими?
— Это очень сложная задача — научиться понимать друг друга. Я своим аспирантам говорю, что мы как физики счастливы тем, что занимаемся самыми простыми вещами, то есть законами природы, которые от нас не зависят. Есть, например, закон тяготения, закон четности и т.д., и от человека они совсем не зависят, поэтому мы и можем изучать физическую систему, будучи уверенными, что управляющие ею законы неизменны, и есть возможность углублять наше понимание.
Следующий уровень — биологический, он уже сложнее. Биология включает в себя и физику, и другие науки, и вообще — это новый информационный уровень, что сильно усложняет изучение таких систем.
И совсем уже сложный уровень — это социальные науки. Они намного сложнее физики черных дыр, потому что здесь законы зависят от каждого человека, причем каждый индивидуум может внести что-то свое, что невозможно предсказать. Система из многих индивидуумов очень сложна. Поэтому и прогресс наш в социальных науках такой слабый. Да-да, совсем не потому, что в эти науки идут глупые девочки и мальчики, которым физика и математика с детства не даются, а потому что это очень сложно. Поэтому я бы социальным наукам уделял гораздо больше внимания.
— То есть сложнее познать самих себя, чем получить какие-то знания о дальнем космосе?
— Безусловно. Мы можем с высочайшей точностью рассчитать движение далекой планеты и совершить к ней полет, но не в состоянии рассчитать и реализовать сколь-нибудь достойную организацию социума. Еще раз повторю, что контраст между потрясающе быстрым технологическим прогрессом и неубедительным общественным прогрессом гигантский. Этот разрыв растет, что чревато очень серьезными кризисами.
— Борис Михайлович, давайте закончим на оптимистической ноте. Что это за школа, в которой вы участвуете?
— Я учился в Уральском университете, в Свердловске (ныне Екатеринбург), и когда мы его закончили, то хотелось сделать что-то хорошее для альма-матер. Эта идея была реализована не мной, а следующим выпуском, я уже потом присоединился. Ребята, мои коллеги, хорошие друзья, предложили устроить студенческую астрономическую школу. Сначала было всего человек пятнадцать на этой школе, но она сразу получила популярность, развилась, стала общесоюзной. А поскольку тогда еще был социалистический лагерь, то школа стала еще и международной. Было много молодых людей из стран Восточной Европы, которые тоже занимались астрономией и говорили по-русски.
Времена сейчас другие, но вот уже полвека ежегодно в зимние студенческие каникулы мы собираемся на небольшой обсерватории Уральского университета, в таежном местечке, называемом Коуровка. Там тесно, но здорово. Я всегда езжу на эту школу с огромным удовольствием, потому что это возможность снова окунуться в молодость.
Там по самым важным и современным проблемам нашей науки читают лекции профессора — не только преподаватели, но и научные работники. Мы, лекторы, стараемся, чтобы это было интересно и понятно для студентов. Иногда на школе появляются даже школьники, очень одаренные. Сами студенты тоже активно участвуют: проводится конкурс студенческих работ, студенты получают по пятнадцать минут на доклады по своим работам. Как и положено, конкурс проводится с призами, с наградами. Награды довольно скромные, но тем не менее некоторые очень даже заметные. Ну, например, иногда победителю оплачивается поездка на какую-то интересную конференцию, даже международную.
А самое главное — на студенческих выступлениях отрабатывается умение докладывать, и я вижу, как за эти десятки лет многие студенты, которые двух слов связать не могли вначале, смущались, все время искали глазами, где сидит шеф, сейчас сами профессора. Это здорово! И это, конечно, радует.
— И внушает оптимизм, что не так все безнадежно с нашей цивилизацией, пока есть такие ребята?
— Конечно. Я бы не хотел, чтобы мои слова о неизбежных и всесильных законах природы были восприняты как безнадежность. Это не безнадежность. Это просто понимание того, что в мире ничего абсолютного и ничего вечного нет. Нужно ценить то, что тебе дано, и не нужно ускорять конец. А во-вторых, надо использовать то, что тебе дано так, чтобы это было во благо тебе и другим людям. Нужно уметь радоваться жизни так, чтобы и другие могли радоваться этому замечательному процессу, только и всего. Казалось бы, как просто. А поди научись всему этому. Но, если у нас получится, то это будет очень счастливое человечество.
