Ричард Докинз - Капеллан дьявола: размышления о надежде, лжи, науке и любви

• Название: Капеллан дьявола: размышления о надежде, лжи, науке и любви
• Автор: Ричард Докинз
• Жанр: Прочая научная литература

Джульетте — по случаю ее восемнадцатилетия

---

Подобный псевдонаучный бред играет прискорбно заметную роль в культуре нашей эпохи. Я решил ограничиться примером кристаллов, потому что нужно было на чем-то остановиться. С тем же успехом можно было выбрать “гороскопы”. Или “ангелов”, “медиумов”, “телепатию”, “квантовое исцеление”, “гомеопатию”, “лозоходство”. Нет пределов человеческому легковерию. Мы ведем себя как послушные, доверчивые коровы, внимающие мошенникам и шарлатанам, которые нас доят и на том жируют. Занимаясь проституированием языка — и чудес — науки, можно иметь неплохой доход.

Однако разве все это — гадание с помощью магических кристаллов, гороскопы, камни дня рождения, энергетические линии Земли и все остальное — не невинные развлечения? Если людям хочется верить в такую ерунду, как астрология или лечение кристаллами, почему бы и нет? Но как грустно думать обо всем, что они упускают. В настоящей науке есть столько чудес! Вселенная достаточно загадочна и без помощи таких мошенников, как колдуны, шаманы и экстрасенсы. В лучшем случае они просто сбивают людей с толку. В худшем — наживаются за чужой счет.

Реальный мир, в подлинном научном понимании, глубоко прекрасен и неисчерпаемо интересен. Он стоит того, чтобы постараться разобраться в нем как следует, не отвлекаясь на ложные чудеса и продажную лженауку. Чтобы это проиллюстрировать, не надо далеко ходить — можно остановиться на самих кристаллах.

В кристаллах, например кварца, или в алмазах, все атомы расположены в одном и том же строго определенном порядке. Все атомы, из которых состоит алмаз (одинаковые атомы углерода), выстроены как солдаты на параде, с той разницей, что стоят они в таком идеальном порядке, какой и не снился самым вымуштрованным гвардейским полкам, и числом эти атомы-солдаты превосходят всех людей, что когда-либо жили и когда-либо будут жить. Представьте себе, что вы уменьшились до размера одного атома углерода в глубине алмазного кристалла. Вы один из солдат на гигантском параде, но выглядит он немного странно, потому что его шеренги выстроены в трехмерном пространстве. Быть может, лучшей аналогией будет огромная рыбья стая.

Каждая рыба в этой стае — один атом углерода. Представьте себе, что они висят в пространстве, в точности сохраняя постоянные углы и расстояния между собой посредством сил, которых мы не видим, но в которых ученые вполне разбираются. Но если это рыбья стая, то такая, что (будь это настоящие рыбы) она заполнила бы весь Тихий океан. Глядя на любой алмаз ощутимых размеров, вы смотрите на шеренги атомов, число которых вдоль любой прямой линии составляет сотни миллионов.

Атомы углерода могут образовывать и другие кристаллические решетки. Если вернуться к аналогии с солдатами, они могут принять другую традицию парадного строя. Графит (из которого состоит грифель простого карандаша) — это тоже углерод, но он, конечно, совсем не похож на алмаз. В графите атомы образуют пластины из шестиугольников, наподобие проволочной сетки. Каждая пластина нежестко связана с двумя другими, расположенными над и под ней, и в присутствии примесей эти пластины легко скользят друг относительно друга. Именно поэтому графит можно успешно использовать для смазки. Использовать для смазки алмаз совершенно невозможно. Его легендарная твердость позволяет шлифовать самые неподатливые материалы. Атомы в мягком графите и в твердом алмазе одни и те же. Если бы вы сумели убедить атомы из кристаллов графита встать в строй, характерный для кристаллов алмаза, вы бы разбогатели. Это возможно, но для этого необходимо колоссальное давление и высокая температура — предположительно те самые условия, при которых алмазы образуются в природе, в глубинах земли.

Взяв плоскую пластину графита, состоящую из шестиугольников, вы можете представить себе, что если среди этих шестиугольников вставить немного пятиугольников, то пластина превратится в изогнутую поверхность. Если в определенном порядке разместить ровно 12 пятиугольников среди 20 шестиугольников, поверхность замкнется в сферу. Геометры называют такую фигуру усеченным икосаэдром. Именно такой узор образуют швы на футбольном мяче. Поэтому футбольный мяч — это модель структуры из атомов углерода, которая теоретически может возникнуть спонтанно.

Mirabile dictu[49] — именно такая структура была недавно открыта. Команду ученых, которая это сделала, в том числе сэра Гарольда Крото из Университета Сассекса, в 1996 году наградили Нобелевской премией по химии. Эта изящная сфера, так называемый бакминстерфуллерен, состоит из 6о атомов углерода, связанных в 20 шестиугольников с вставками из 12 пятиугольников. Она была названа в честь прозорливого американского архитектора Бакминстера Фуллера (с которым мне посчастливилось познакомиться, когда он был уже очень стар[50]). Такие сферы также любовно называют баки-болами. Они могут сочетаться друг с другом, образуя крупные кристаллы. Как и пластины графита, бакиболы могут служить хорошей смазкой, по-видимому благодаря своей сферической форме: предположительно они работают как крошечные шарикоподшипники.

Со времени открытия бакиболов химики осознали, что это лишь особые представители большого семейства веществ, включающего углеродные нанотрубки и другие фуллерены. Теоретически атомы углерода могут образовывать целую сокровищницу завораживающих кристаллических структур — еще одно проявление уникального свойства углерода, которое делает его основным элементом жизни.

Не все атомы обладают талантом углерода соединяться с себе подобными. Другие кристаллы содержат разных “солдат”, стоящих поочередно в каком-либо аккуратном порядке. В кристаллах кварца это кремний и кислород вместо углерода, а в поваренной соли — электрически заряженные атомы натрия и хлора. Кристаллы обычно ломаются вдоль линий, которые выдают скрытый порядок строя их атомов. Поэтому кристаллы соли квадратные, столбы Дороги гигантов[51] похожи на пчелиные соты, а кристаллы алмаза похожи на... в общем, на алмазы.

Все кристаллы образуются путем “самосборки” в соответствии с локально действующими правилами. Входящие в их состав “солдаты”, свободно плавающие в водном растворе, спонтанно присоединяются к растущему кристаллу, заделывая “дырки” на его поверхности, к которым они идеально подходят. Поэтому кристалл в растворе может вырасти из крошечного “зародыша” — например, на основе частицы примеси, такой как песчинка в центре жемчужины. Бакиболы, кристаллы кварца, алмазы и что угодно другое строятся, не следуя какому-то грандиозному плану, а сами собой. Принцип самосборки работает и в живых структурах. Саму ДНК (генетическую молекулу — главную молекулу всего живого) можно считать длинным спиральным кристаллом, в котором одна половина двойной спирали образуется путем самосборки на матрице другой половины. Вирусы, которые похожи на сложные комплексы кристаллов, тоже образуются путем самосборки. Головка бактериофага Т4 (вируса, заражающего бактерий) даже внешне напоминает кристалл.

Пойдите в любой музей и посмотрите на коллекцию минералов. Можно даже пойти в магазин эзотерических товаров и посмотреть на кристаллы в витрине, а заодно на все принадлежности невразумительных и безвкусных мошеннических трюков. Кристаллы не будут реагировать на ваши попытки “запрограммировать” их для медитации или “посвятить” их, думая о чем-либо с теплотой и нежностью. Они не излечат вас ни от чего, не наполнят вашу комнату “внутренним спокойствием” или “психической энергией”. Но многие из них очень красивы, и, конечно, они становятся для нас еще красивее, когда мы понимаем, что их форма, углы их граней, цвета радуги, которыми они блестят, все имеют точное объяснение, глубоко запрятанное в устройстве их кристаллической решетки.

Кристаллы не вибрируют ни от какой мистической энергии. Но они действительно вибрируют — в строгом и гораздо более интересном смысле. Некоторые кристаллы обладают электрическим зарядом, который меняется, если их физически деформировать. Этот пьезоэлектрический эффект, открытый в 1880 году братьями Кюри (мужем Марии Кюри и его братом), используется в игле проигрывателя для грампластинок (где “деформация” производится канавкой на вращающейся пластинке) и в некоторых микрофонах (где деформация производится распространяющимися по воздуху звуковыми волнами). Пьезоэффект работает и в обратном направлении. Некоторые кристаллы, если поместить их в электрическое поле, начинают ритмично деформироваться. Период этих колебаний часто строго постоянен. Такие кристаллы играют в кварцевых часах роль маятника.

Позвольте мне напоследок рассказать вам о кристаллах еще кое-что, быть может самое интересное. Сравнивая атомы с солдатами, мы представляем себе, будто каждый из них стоит в метре или в двух от соседних. Но на самом деле почти все пространство