Александр Потупа - Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее

• Название: Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее
• Автор: Александр Потупа
• Издательство: Юнацтва
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1991
• ISBN: 5-7880-0325-3

На основе обширных данных из астрономии, астрологии, географии, физики, математики, химии, биологии, истории, археологии и других наук автор рассказывает о строении Вселенной, истории человечества, о планетах Солнечной системы и Галактике, о звездах и их эволюции, о возможностях существования внеземных цивилизаций, о перспективах космических исследований, об идее контакта с инопланетянами.

---

Поверить в то, что известные нам законы строения химических соединений могут привести к очень далеким по свойствам биологическим системам, не так уж трудно. Тем более развесистая эволюционная крона должна получаться на уровне, скажем, технологически развитых социальных структур. Во всем этом нет ничего слишком необычного. Земные образцы метаболизма и репродукции живых организмов не обязательно наилучшие и тем более единственно возможные во Вселенной. Соответственно с их относительностью мы можем допускать и совершенно нереализуемые в земных условиях пути социализации. Кое-что в этом смысле выдвинуто фантастами — мы имеем в виду, прежде всего, лемовский Солярис и хойловское Черное облако как примеры социальных структур с практически неиндивидуализированными элементами[188]. Естественно допустить, что далекие ветви социализации связаны с совершенно иными типами передачи небиологической наследственной информации, то есть их система обучения и науки может резко отличаться от известной нам, совершенно иной характер может носить и их технологическая активность.

Интересные перспективы открываются при обсуждении искусственных систем типа компьютеров. С одной стороны, они открывают особую эволюционную ветвь организмов, где запись и переработка информации осуществляется на уровне технических микроэлементов. С другой — главное стремление создателей компьютеров заключается в перезаписи информации на молекулярный уровень, что по современным представлениям выглядит самым компактным и выгодным способом содержания информационных массивов. Молекулярные структуры, которые лягут в основу будущих разумных машин, могут заметно отличаться от известных белково-нуклеиновых комплексов и порождать новую биохимическую (киберхимическую?) линию эволюции.

Короче говоря, широчайший спектр возможностей эволюции, начиная с биохимического уровня и выше, — явление вполне допустимое и, вероятно, во многом доступное обсуждению.

Но попробуем отступить немного назад и поискать более ранние разветвления общей эволюции. Биохимические, биологические и социокультурные разбежки в конечном итоге можно рассматривать как обширную крону на едином химическом стволе. Едином ли? Не могли ли физические условия в отдельных областях Вселенной привести к устойчивой репродукции совсем иных атомно-молекулярных структур?

Очевидно, речь идет об условиях, изменяющих параметры и, возможно, состав атомов и молекул. Такого типа условия известны и в какой-то степени изучены.

При определенных температурных режимах и высоком давлении можно ожидать появления необычных молекулярных структур — в недрах планет или на поверхности черных карликов. Было бы интересно выяснить, допустима ли в этих случаях какая-то полимеризация и длительное существование более или менее сложных квазиорганических соединений, иными словами — исходные условия для зарождения жизни. Другая любопытная ситуация — соединения атомов, деформированных сильными внешними полями.

Наконец, можно рассматривать атомы, где роль некоторых орбитальных частиц играют не электроны, а мюон,? — лептон и даже адроны. Мюонные атомы изучены неплохо. Поскольку масса мюона в 200 раз больше массы электрона, размеры такого атома во столько же раз меньше, а объем уменьшается уже в 8 млн. раз. Еще большие изменения имеют место при орбитировании? — или К-мезонов. Мезоатомная химия требует особых условий наблюдения — мюон живет около 2.10-6 секунды, а? — мезон, который ко всему прочему способен сильно взаимодействовать с ядром, — всего 2,6.10-8 с. Это большие времена лишь по ядерным масштабам (то есть в единицах 10–23 с). Однако можно вообразить ситуацию с относительным изобилием, скажем, мюонов, когда мезоатомные структуры постоянно возобновляются и это оказывает существенное влияние на ход химических реакций — создаются необычные каталитические условия. Еще один вариант — атомы с необычными ядрами, включающими, например, гипероны или переходящими в сверхплотное состояние. В вакууме гипероны распадаются довольно быстро, но на поверхности нейтронных звезд, где гравитационный потенциал может достигать огромных величин (до?~0,1 с2), некоторые каналы распадов должны запираться и гиперядра станут стабильными. Вообще поверхности нейтронных звезд, в соответствии с довольно давними гипотезами Коккони, Моррисона и Дайсона, подозрительны с точки зрения особой химии, которая может там разыгрываться.

Речь идет о гипотезе так называемой «ядерной жизни». В соответствии с ней, на поверхности нейтронных звезд могут возникать сложные ядерные структуры молекулярного типа, что и позволяет говорить о кодировании информации по аналогии с обычным атомно-молекулярным уровнем. Сами ядерные молекулы простейшего типа были открыты еще в 1960 г. в экспериментах Чок-Риверской Лаборатории (США) при изучении столкновений ядер углерода. Наряду со слиянием двух ядер углерода в ядро марганца (12С6 + 12С6 > 24Mg12) возникали своеобразные слабо связанные двууглеродные состояния гантелевидной формы. По обычным меркам ядерные молекулы крайне неустойчивы — их время жизни порядка 10–21 с, но оно весьма велико в масштабе характерного времени ядерных реакций (10–23 с), и с этой точки зрения вполне можно говорить о существовании особых объектов, чья структура сложнее отдельных ядер. Сейчас ведется активное исследование различных ядерных молекул на новых ускорителях тяжелых ионов, но, разумеется, делать выводы о появлении особой ветви жизни пока рано. Тут лишь начинается прорыв в область химии на ядерном уровне, и получены лишь примитивнейшие соединения. Пока не обнаружено чего-либо, напоминающего эффект полимеризации, так что до прямой проверки гипотезы очень далеко. Однако понятно, что в условиях мощной энергетики пульсаров при обилии ядерного вещества могут возникать и эффекты, пока недоступные нашему эксперименту. Остается только мечтать о тех временах, когда мы сумеем (в духе экспериментов Юри-Миллера для условий древнейшей Земли) смоделировать соответствующую обстановку для пульсаров…

Надо понимать, что, вступая в очерченную несколькими штрихами область иных химий, мы попадаем на значительно более зыбкую почву, чем это было в ситуации со многими биологиями. Уровень четкости аналогий здесь резко падает, и, заводя, скажем, речь о каких-то живых и разумных существах, развившихся в подобных условиях, мы, не имеющие ясного представления даже о любителях принимать аммиачные ванны, рискуем удариться в не омраченную научными доводами фантастику. Но такова судьба всех очень далеких экстраполяций.

Иные химии, основанные на необычных атомах, могут оказаться и пустым номером, не порождая достаточно гибких структур. Однако если они и дают что-то, соответствующее самым широким представлениям о жизни и разуме, возникают очень серьезные проблемы нашей, так сказать, относительной коммуникабельности.

Мы знаем, что Контакт можно осуществить, имея какую-то общую зону практической деятельности. На простейших пересечениях практики (пища, ее добыча, орудия охоты и труда, жилища) строились первичные контакты народов Земли. И этот фрагмент географической модели Контакта обнадеживает в том плане, что достаточно близкие нам по практике инопланетяне будут поняты и поймут нас. Уже гипотеза разных биологий порождает немалые трудности — зоны пересекающейся практики могут оказаться весьма ограниченными, и взаимопонимание сильно затруднится. Что же говорить тогда об эволюционных ветвях разных химий? Здесь, пожалуй, теряется даже надежда на какую-то схожесть технологических систем, то есть непонятен сам характер их способов преобразования окружающей среды — эта среда очень уж отличается от всего известного в окрестностях Земли. Что может означать, например, искусственная фаза в жизни нейтронной звезды или черного карлика, до каких тонкостей мы должны довести теорию их строения, чтобы выяснить природу такой фазы? Видимо, немалое еще время эти вопросы будут непосредственно волновать одних фантастов…

Заскочив достаточно далеко, попробуем донести полную чашу своего любопытства до какого-то совсем уж непроницаемого барьера. Разные химии все-таки имеют единое физическое объяснение. Обратимся к, казалось бы, монолитному стволу ранней эволюции Вселенной, когда плотность вещества и температура вообще не позволяют говорить об атомных структурах, состоящих из обычных элементарных частиц. По довременным представлениям, где-то через 10-6–10-5 с после Первовзрыва кварки, разбегаясь на слишком большие средние расстояния, неизбежно конденсируются в адроны — самые ранние структурные объекты.

В свою очередь, мы отнюдь не уверены, что кварки, лептоны и фотон истинно элементарны, а не синтезируются из чего-то более элементарного при t~10–21 с или в иную эпоху. И, разумеется, не известно, единственные ли это ветви эволюции недоступного пока субэлементарного уровня? В любом случае они синтезируются (в неком очень общем смысле) не ранее t~10–43 с, поскольку заведомо нет смысла рассуждать об элементарных частицах внутри планковской области. Собственно, не ранее того же момента синтезируется (в не менее общем смысле) и само пространство-время, то есть включаются эволюционные часы нашей Вселенной. И здесь, на самой кромке доступной нашему воображению физики, вспыхивает вопрос: а является ли планковский синтез единственным исходным стволом эволюции или следует сразу же рассматривать иные ответвления, где начальные пути синтеза материи и пространства-времени совершенно не похожи на тот, который приводит к наблюдаемому нами миру? По сути, мы вышли на вопрос об уникальности Вселенной. Допустить множественность путей эволюции уже на уровне планковского синтеза — это и значит рассматривать множество вселенных, реализуемых отличными наборами элементарных частиц и пространства-времени, то есть ввести разные физики.