Терри Пратчетт - Наука Плоского Мира II: Земной шар

• Название: Наука Плоского Мира II: Земной шар
• Автор: Терри Пратчетт
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2002

Эта книга сама по себе является историей – хотя, нет – двумя историями, сплетенными вместе. История, записанная в нечетных главах, - это фантастическая повесть о Плоском Мире. В четных же главах мы расскажем историю о науке Разума (снова в метафизическом смысле). Обе истории тесно связаны, и по замыслу должны подходить друг к другу, как перчатка и нога; научная история представлена в виде Очень Длинных Сносок к фэнтези-главам.

---

Что ж, тогда все в порядке. Хотя, если подумать, то причинность все равно кажется странной. Несколько электронов, движение которых за пределами мозга не несет в себе никакого смысла, заставляют 70-килограммовый сгусток белков совершать связные действия. Правда, таким ранним утром этот сгусток белков особой связностью не отличается, но вы поняли нашу мысль. Именно поэтому мы и называем это изобретательное спутывание странной петлей.

Эти ментальные модели представляют собой истории, упрощенные рассказы, которые в общих чертах соответствуют тем аспектам окружающего мира, которые мы считаем важными. Обратите внимание на это «мы»: все ментальные модели подвержены влиянию человеческого мнения. Истории, которые наши разумы рассказывают нам о Вселенной, составляют основу многих наших поступков. В данном случае история рассказывает о «человеке, который опоздал на работу и был уволен». Одной этой истории достаточно, чтобы поднять нас из постели немыслимо ранним утром, даже если мы находимся в хороших отношениях с начальником и наивно считаем, что эта история к нам не относится. Иначе говоря, мы строим свой мир, исходя из историй, которые рассказываем о нем самим себе и друг другу.

Точно так же мы создаем разум своих детей. В западных культурах дети воспитываются на историях вроде той, где Винни-Пух пришел в гости к Кролику, съел слишком много меда и застрял во входной двери, пытаясь выбраться наружу[14]. Эта история учит нас не быть жадными и тем ужасным вещам, которые произойдут с нами, если мы позволим жадности взять верх. Даже детям известно, что Винни-Пух — это вымысел, но они понимают смысл истории. Это не означает, что они не могут вдоволь полакомиться медом или должны беспокоиться о том, что могут застрять в дверном проеме после плотного ужина. История не должна пониматься буквально. Она являет собой метафору, а наш разум — это машина, перерабатывающая метафоры.

В Круглом Мире рассказий обладает невероятной силой. Он способен делать то, чего никак нельзя ожидать от законов природы. Например, законы природы, вообще говоря, запрещают предметам, находящимся на Земле, неожиданно прыгать в космос и приземляться на Луне. Хотя они и не исключают такой возможности, но подразумевают, что ждать ее, вероятно, придется очень долго. И все же на Луне есть машина. Даже несколько. И все они раньше были здесь, на Земле. Они находятся там, потому что несколько столетий тому назад люди рассказывали друг другу романтические истории о Луне. Она была богиней, которая смотрела на нас свысока. Во время полнолуния она заставляла оборотней превращаться из людей в животных. Уже тогда люди довольно неплохо справлялись с двоемыслием; было очевидно, что Луна — это большой серебристый диск, но в то же время она была еще и богиней.

Постепенно эти истории сменились другими. Луна стала отдельным миром, куда можно было долететь в колеснице, запряженной лебедями. Впоследствии (благодаря Жулю Верну) мы могли добраться туда в пустотелом цилиндре, запущенном выстрелом из гигантской пушки во Флориде. Наконец, в 1960-х мы нашли подходящих лебедей (жидкий кислород и водород) и колесницу (несколько миллионов тонн металла) и отправились на Луну. В пустотелом цилиндре, запущенном из Флориды. Но не совсем из пушки. Хотя, в общефизическом смысле ракету можно считать пушкой — только она летела на Луну вместе с нами и вместо снарядов выстреливала отработанное топливо.

Если бы мы не рассказывали друг другу истории о Луне, лететь туда было бы бессмысленно. Быть может, ради интересной панорамы… Но «знали» мы об этой панораме только благодаря тому, что рассказывали друг другу научные истории о фотографиях, сделанных космическими аппаратами. Зачем мы туда отправились? Потому что столетиями убеждали самих себя в том, что однажды сможем это сделать. Потому что мы сделали это частью «будущей истории» для многих людей, и путешествие на Луну стало неизбежным. Потому что оно удовлетворила наше любопытство, а еще, потому что Луна ждала нас. Луна была историей, ожидавшей своего завершения («Первый человек совершил посадку на Луне»), и мы оказались там, потому что этого требовала история.

Когда на Земле развился Разум, вместе с ним появилось и некая разновидность рассказия. В отличие от Плоскомирского рассказия, который на Диске реален так же, как железо, медь или празеодим, наш рассказий существует лишь в нашем сознании. Это императив, не воплощенный в материальном объекте. Тем не менее, мы обладаем таким разумом, который откликается на императивы и многие другие нематериальные явления. Поэтому нам и кажется, что в основе нашей Вселенной лежит рассказий.

Здесь имеет место довольно любопытный резонанс, да и само слово «резонанс» подходит как нельзя кстати. В физике есть история о том, как во Вселенной образуется углерод. В некоторых звездах происходит особая ядерная реакция — «резонанс» между близкими энергетическими уровнями, дающий возможность получить углерод из более легких элементов. История гласит, что углерод не смог бы сформироваться без такого резонанса. Так вот, в законах физики, насколько мы их себе представляем, используется ряд «фундаментальных постоянных» — таких, как скорость света, постоянная Планка в квантовой механике и заряд электрона. Эти числа определяют количественную сторону физических законов, и любой выбор констант задает потенциально возможную Вселенную. Углерод, как оказалось, является неотъемлемой составляющей всех известных нам живых организмов. В итоге на свет появилась небольшая, но продуманная история под названием «антропный принцип»: нет смысла задавать вопрос, почему мы живем во Вселенной, где углеродный резонанс возможен благодаря подходящим значениям физических констант, потому что если бы это было не так, то не было никакого углерода, и некому было бы задавать вопрос.

История об углеродном резонансе создает яркое впечатление скрытого порядка во Вселенной и, на первый взгляд, многое объясняет — поэтому она встречается во многих научно-популярных книгах. Однако, если присмотреться повнимательнее, то мы увидим в этой истории прекрасную иллюстрацию притягательной силы такого убедительного, но все же ложного повествования. Когда история выглядит связной, даже заведомо самокритичные ученые могут упустить из виду вопрос, разбивающий ее в пух и прах.

Вот эта история. Углерод возникает в красных гигантах в результате довольно тонкой реакции ядерного синтеза, известной как тройной альфа-процесс. В этом процессе участвуют три ядра гелия[15]. Ядро гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов. При слиянии трех ядер получается шесть протонов и шесть нейтронов, что как раз соответствует ядру углерода.

Что ж, это хорошо, вот только шансы тройного столкновения внутри звезды очень малы. Соударения двух ядер гелия происходят намного чаще, но все равно относительно редки. Весьма маловероятно, что пара столкнувшихся ядер в тот же самый момент испытает удар со стороны третьего ядра. Это все равно, что волшебники, играющие в пейнтбол. Время от времени шарик с краской попадает в волшебника с характерным «шмяком». Но вы вряд ли будете делать ставку на то, что два шарика попадут в волшебника одновременно. Это означает, что синтез углерода должен происходить не сразу, а по шагам. Самый очевидный способ — это сначала соединить два ядра гелия, а затем присоединить третье ядро к тому, что получится.

Первый шаг осуществить легко, и в результате получается ядро с четырьмя протонами и четырьмя нейтронами — это одна из форм бериллия. Однако эта конкретная форма существует лишь в течение 10–16 секунд, а мишень, в которую должно попасть третье ядро, очень мала. Шансы на столкновения оказываются чрезвычайно низкими — если бы углерод действительно возникал таким способом, то за все время существования Вселенной не образовалось бы даже крохотной доли того углерода, который имеется в наличии сейчас. В итоге тройные столкновения исключаются, и существование углерода остается загадкой.

Если только… мы ничего не упустили. И кое-что действительно есть. Слияние бериллия с гелием, в результате которого образуется углерод, произойдет намного быстрее и создаст намного больше углерода за заметно меньшее время, если энергия углерода окажется примерно равной суммарной энергии бериллия и гелия. Такое состояние примерного равенства энергий называется резонансом. В 1950-х Фред Хойл настаивал на том, что углерод не мог взяться из ниоткуда, и предсказал, что атом углерода должен обладать резонансным состоянием. Этому состоянию должна была соответствовать вполне определенная энергия, которая по его расчетам составляла около 7,6 МэВ[16].

В течение десяти лет удалось обнаружить состояние с энергией 7,6549 МэВ. К сожалению, общая энергия бериллия и гелия оказалась на 4 % больше. В ядерной физике такая ошибка считается огромной.