Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №707
Автор: Ваннах Михаил
В истории российской науки проблема происхождения жизни во Вселенной неразрывно связана с именем выдающегося астрофизика Иосифа Самуиловича Шкловского. В предисловии к пятому изданию эпохальной книги "Вселенная, жизнь, разум", увидевшему свет в 1980 году, он писал: "…только в наше время впервые открылась возможность подлинно научного анализа проблемы множественности обитаемых миров. Сейчас уже очевидно, что эта проблема является комплексной, требующей к себе самого серьезного внимания широчайшего спектра научных профессий - кибернетиков, астрономов, радиофизиков, биологов, социологов и даже экономистов".
Итак, кибернетики (в нынешней терминологии - специалисты ИТ и theoretical computer science) были поставлены Иосифом Самуиловичем на первое место. Попробуем порассуждать о вопросе, следуя его призыву.
Иосиф Самуилович ШкловскийБудущий астрофизик родился в 1916 году в Глухове на Украине, в "черте оседлости". Поскольку советская власть отменила это позорное явление, окончил в 1938 году физфак МГУ и аспирантуру, защитил на кафедре астрофизики Государственного астрономического института Штернберга (ГАИШ) кандидатскую и докторскую диссертации. Среди его заслуг труды по теории солнечной короны; пионерские работы по радиоастрономии и рентгеновской астрономии; исследование излучения нейтрального межзвездного водорода на волне 21 см (1948 год). В 1953-м Шкловский объяснил свойства Крабовидной туманности (М1) излучением релятивистских электронов в магнитном поле. В 1965-м предложил новую концепцию планетарных туманностей, связав их с концом эволюции красных гигантов и рождением белых карликов. Основал отделы радиоастрономии ГАИШ, Астрокосмического центра ФИАН (тогда - отдела астрофизики Института космических исследований АН СССР). Девять книг и более трехсот научных публикаций, член-корреспондент АН СССР с 1966 года. Действительным членом Академии Шкловский не стал, так как позволил себе возмущаться вернувшейся в советский быт традиционной забавой - "борьбой с евреем", выливавшейся, в частности, в ограничения на прием в вузы и карьерный рост. Был "невыездным", то есть лишенным возможности посещать научные мероприятия за рубежом. Защищал Кронида Любарского, которого травили сорок членов АН СССР. Поддерживал опального Андрея Дмитриевича Сахарова, с которым был знаком еще с эвакуации. Скончался в 1985 году. Посмертно свет увидела горькая книга воспоминаний Шкловского "Эшелон".
Самая известная работа Шкловского "Вселенная, жизнь, разум" недавно вышла в свет седьмым изданием.
Немного истории
Рассуждать о жизни во Вселенной принято с давних времен. Особенно к этому были склонны эпикурейцы. Например, Митродор говорил, что "считать Землю единственным населенным миром в беспредельном пространстве было бы такой же вопиющей нелепостью, как утверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти только один пшеничный колос".
И Тит Лукреций Кар в поэме "О природе вещей" писал: "Весь этот видимый мир вовсе не единственный в природе, и мы должны верить, что в других областях пространства имеются другие земли с другими людьми и другими животными". Но к науке его суждение, как и мнение Митродора, не имеют никакого отношения. Употреблено же Лукрецием слово - "верить". Так что все это умозрительные спекуляции. Которым, кстати говоря, не было места в научной для своего времени геоцентрической системе Птолемея. Ведь человечество не знало ни природы небесных тел, ни расстояний до звезд.
Вряд ли можно считать автором НАУЧНОЙ теории множественности обитаемых миров и Джордано Бруно, сожженного 17 февраля 1600 года на Кампа де Фьори в Риме. "Существуют бесчисленные солнца, бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих солнц, подобно тому, как наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца… На этих мирах обитают живые существа". Первая часть этого тезиса подтверждена сегодня наблюдательной астрономией, но вот относительно второй части, о живых существах, Джордано не мог иметь никаких научных данных. Его взгляды на сей предмет есть скорее следствие его гилозоизма, пантеизма, веры во всеобщую одушевленность Вселенной.
И даже когда начала складываться новая наука, мнение о множественности обитаемых миров, даже в нашей собственной Солнечной системе, было хоть и глубоко укоренено, но отнюдь не оформлено в виде теории. О множественности обитаемых миров писали (и крайне занятно!) Сирано де Бержерак, Фонтенель, Гюйгенс, Вольтер. Сторонниками этой идеи были Гершель, Кант, Лаплас, Ломоносов. Против не выступал никто. И это понятно.
Хотя критерии научного познания были сформулированы в ХХ веке, и в позапрошлом веке было ясно, что ФАЛЬСИФИЦИРОВАТЬ гипотезу о наличии жизни во Вселенной можно лишь посетив ВСЕ небесные тела и проведя исчерпывающие исследования на предмет ее отсутствия на каждом из них.
А о жизни как минимум на одном небесном теле мы знаем. Так что индуктивная логика позволяет сделать вывод, что жизнь может возникнуть где-то еще.
Так что отметим мужество британского ученого Уильяма Уэйвелла (William Whewell, 1794–1866, иногда Уэвель, Юэлль), высказавшего мнение о том, что для жизни могут быть пригодны не все планеты. Уэйвелл утверждал, что большие планеты состоят из "воды, газов и паров" и потому непригодны для жизни. На внутренних же планетах слишком высокие температуры, поэтому они мертвы, как и Луна. Тривиально?
Но в восемнадцатом веке выдающийся астроном Уильям Гершель полагал Солнце обитаемым, а в конце века девятнадцатого не менее крупный ученый Пикеринг считал, что на Луне имеют место миграции больших количеств насекомых…
Так что нужна была обстоятельность Уэйвелла, автора важнейшей работы по основаниям математики "Mechanical Euclide" (1837) и, кстати, одного из последних ученых, всерьез занимавшегося натуральным богословием, попытками вывести бытие Бога из законов природы, - чтобы поставить философскую проблему множественности обитаемых миров в ряд задач, требующих научного решения.
Доказательств существования жизни где-либо во Вселенной, кроме нашей планеты, мы не имеем и сейчас. Поэтому попробуем определить, что такое жизнь.
Алексей Андреевич ЛяпуновРодился в Москве в 1911 году. В 1928-м поступил на физмат МГУ. Исключен через полтора года как "лицо дворянского происхождения". Первокласснейшее математическое образование Ляпунов получил благодаря выдающемуся математику и педагогу Николаю Николаевичу Лузину, занимавшемуся с ним с 1932 года по индивидуальной программе.
Вскоре Ляпунов достиг первых успехов в дескриптивной теории множеств. Этим разделом математики и теорией функций он будет интересоваться всю жизнь, опубликует 62 работы. С 1934 по начало 1950-х годов Алексей Андреевич трудится в Математическом институте АН СССР им. Стеклова. Затем, когда Мстислав Всеволодович Келдыш создает в составе Математического института АН СССР Отделение прикладной математики (ныне Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша), Ляпунов возглавляет там работы по программированию.
С 1961 года Алексей Андреевич работает в Институте математики Сибирского отделения АН СССР, где фактически создает отделение кибернетики. В Новосибирске он основывает кафедру теоретической кибернетики Новосибирского университета и лабораторию кибернетики Института гидродинамики СО АН СССР, которыми руководил до самой смерти, последовавшей в 1973 году. Избранный в 1964 году членом-корреспондентом АН СССР, Ляпунов по праву должен считаться одним из основателей ИТ-науки в нашей стране.
Жизнь по Ляпунову
Иосиф Самуилович Шкловский, начав (надо было отметить пятилетие полета первого спутника!) писать о проблеме существования внеземных цивилизаций и связи с ними, очень скоро столкнулся с трудностью определения того, что же такое жизнь. Отбросив хрестоматийно-большевистский "способ существования белковых тел", ничем не худший определений схоластов Сорбонны по поводу количества ангелов, умещающихся на острие иглы, он остановился на определении, данном Алексеем Андреевичем Ляпуновым.
Главным свойством жизни Ляпунов выделил ее устойчивость. Если она существует, значит, она сохраняется. Но за счет чего - за счет прочности, как кристаллы, как горные породы? Да нет, живые существа довольно хрупки.
За счет благоприятных условий внешней среды? Тоже нет. Они, к примеру температура, меняются в широких пределах.
Поэтому живые существа, по Ляпунову, являются относительно устойчивыми за счет реакций на неблагоприятные внешние условия. Такие реакции Ляпунов назвал "сохраняющими" и охарактеризовал жизнь как "высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул" [Ляпунов А.А., "Об управляющих системах живой природы и общем понимании жизненных процессов" (1962)].
