Майкл Шермер - Тайны мозга. Почему мы во все верим
Ретроспективное время, глубинное время… как ни назови, оно поражает воображение существ, живущих всего-навсего восемь десятков лет.
Некоторые астрономы предположили, что некая сила заставляет звезды собираться в полосу, протянувшуюся через все небо, и что это скопление вращается вокруг солнца, подобно планетам. В 1750 году английский часовщик и учитель Томас Райт опубликовал свою теорию Млечного Пути в книге «Незаурядная теория, или Новая гипотеза вселенной», где прозорливо предположил, что положение наблюдателя в пространстве определяет восприятие наблюдаемых объектов. Он пришел к выводу, что Млечный Путь – это звездная оболочка, в которой размещается наша Солнечная система, и что, если смотреть на эту оболочку в упор, можно увидеть множество звезд, а если сверху или снизу, то преимущественно пустое пространство.[358] Это довольно точное приближение к тому, что мы наблюдаем. Только теперь нам известно, что Млечный Путь – плоский диск, похожий на летающую тарелку, и что наша Солнечная система расположена на расстоянии примерно трех четвертей длины его диаметра от центра. Если смотреть «сквозь» этот диск, то есть в его толщину, то мы увидим множество звезд, а они образуют полосу на ночном небе. Когда же мы отводим взгляд от этой полосы, то смотрим либо на верхнюю, либо на нижнюю часть диска.
Острова в небе
Несмотря на то, что по прошествии времени такие предположения оказывались прозорливыми, они не занимали твердого положения на интеллектуальном ландшафте до тех пор, пока Кант не обратил свое восприятие вверх, к небу, пусть всего лишь мысленно, и не предположил, что «туманные звезды» эллиптической формы, близкие по мнению многих астрономов, на самом деле диски, состоящие из множества чрезвычайно удаленных звезд: «Мне не составляет труда убедить себя, что эти звезды не могут быть ничем иным, кроме как скоплением множества неподвижных звезд. А что до их слабого света, так они удалены на немыслимое расстояние от нас». Но почему некоторые туманности выглядят круглыми, другие имеют эллиптическую форму, а третьи кажутся плоскими? Являются ли эти объекты совершенно разными или относятся к одному виду, просто мы смотрим на них под различными углами? Кант логически вывел почти верный ответ: «Если такая система неподвижных звезд находится на гигантском расстоянии от глаз внешнего наблюдателя, тогда под небольшим углом она выглядит как участок пространства, имеющий круглую форму, если наблюдатель смотрит прямо на него, или эллиптическую, если на него смотрят сбоку или под углом».
Такие туманности стали известны как «острова вселенной» Канта, и он поэтически писал о них в своем труде 1755 года «Всеобщая естественная история и теория неба»: «Бесконечность мира настолько велика, что такая система, или целый Млечный Путь систем, по сравнению с ним выглядят как цветок или насекомое по сравнению с Землей». В отношении самого Млечного Пути Иммануил Кант изложил теорию в свойственной ему проницательной манере:
Точно так же, как планеты системы находятся очень близко к общей плоскости, неподвижные звезды также расположены максимально близко к определенной плоскости, которую можно считать проведенной через все небеса, и поскольку они сосредоточены на ней, то представляют собой светящуюся полосу, называемую Млечным Путем. Я пришел к убеждению, что поскольку этот участок, освещенный бесчисленными солнцами, имеет почти точную форму гигантского круга, значит, наше Солнце должно находиться довольно близко к этой огромной плоскости. Изучая причины подобного расположения, я счел весьма вероятным то, что так называемые неподвижные звезды на самом деле могут оказаться медленно движущимися блуждающими звездами высшего порядка.[359]
Великий спор об устройстве вселенной
Теория неба, выдвинутая Кантом, подготовила почву для многовекового спора между теми, кто считал туманности звездными системами в пределах нашей галактики («небулярная гипотеза»), и теми, кто был убежден, что они представляют собой отдельные чрезвычайно удаленные галактики («теория островов вселенной»). Как повторили Тимоти Феррис в своей классической работе «Становление Млечного Пути» (Coming of Age in the Milky Way), Гейл Кристиансон в биографии «Эдвин Хаббл: капитан туманностей» (Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae) и относительно недавно Марсия Бартусяк в превосходном рассказе о «Дне, когда мы обрели Вселенную» (The Day We Found the Universe), это был спор, решение по которому вынес Эдвин Хаббл в Маунт-Уилсон в судьбоносный октябрьский день 1923 года[360]
В 1781 году искатель комет Шарль Мессье опубликовал каталог туманностей, в первую очередь чтобы отличать неподвижные размытые точки от движущихся как в дымке комет, которые он высматривал.[361] Его издание стало исчерпывающим справочником по туманностям, которым пользуются и по сей день, поскольку исторической системе обозначений в науке отдается предпочтение (точно так же мы до сих пор пользуемся додарвиновской, разработанной в XVIII веке биноминальной номенклатурой Карла Линнея, предназначенной для классификации живых организмов, например, Homo sapiens). Каталог Мессье явился зерном для помола мельницами-телескопами. Великий астроном Уильям Гершель после поразительного открытия Урана активизировал эти поиски, обратив свой двадцатифутовый телескоп с двенадцатидюймовым зеркалом на объекты, которые Мессье назвал неподвижными. «Я заглянул в космос дальше, чем кто-либо из людей до меня», – похвалялся он. Ему удалось различить среди пятен света отдельные звезды и доказать, что это действительно острова вселенной![362] Кант был прав.
Не будем спешить. Оказалось, что Гершель увидел не далекие галактики. Он смотрел на шаровые звездные скопления – группы звезд в галактике Млечный Путь или вблизи нее. Астрономы отличают такие скопления от туманностей без отдельных видимых звезд. Гершель верно определил, что Туманность Ориона – межзвездное облако газа в пределах нашей галактики, находящееся в процессе рождения новых звезд. Кроме того, в 1790 году Гершель наблюдал «уникальное явление!» – «звезду примерно восьмой величины, со слабо светящейся атмосферой», в которой «звезда занимает положение точно в центре, а атмосфера настолько разрежена и равномерно слаба со всех сторон, что невозможно предположить, будто бы она состоит из звезд; нет сомнений и в явной связи между этой атмосферой и звездой».[363] Это была планетарная туманность – звезда в пределах нашей галактики, теряющая свою внешнюю газообразную оболочку. Так появилось доказательство против островов вселенной Канта и в пользу небулярной гипотезы. К 1790-м годам Гершель внес в каталог более тысячи новых туманностей и звездных скоплений. Несмотря на многообразие видов обнаруженных туманностей и скепсис многочисленных коллег, Гершель объявил: «Эти объекты, примечательные не только своим количеством, но и в рассуждении их значительных следствий, – не больше не меньше как целые сидерические системы», которые «могут превосходить наш Млечный Путь великолепием».[364]
Противоречивые паттерны данных
Конечно, задним числом нам известно, как развивался этот сюжет. Порывшись на свалке истории, легко извлечь оттуда тех, кто опередил свое время, чем я до сих пор и занимался. Однако за два последующих столетия астрономы так и не разгадали загадку туманностей. Здесь возникает еще одна проблема: в некотором смысле обе теории верны. С одной стороны, в нашей галактике есть масса феноменов, которые проявляются как размытые пятна на ночном небе: кометы, газовые облака, шаровые и рассеянные звездные скопления, планетарные туманности, древние новые и сверхновые звезды, которые взрываются и оставляют после себя только газовую оболочку, и т. п. С другой стороны, подавляющее большинство объектов из каталога Мессье, названных туманностями, в действительности представляют собой острова вселенной, целые галактики звезд, удаленных от галактики Млечный Путь на гигантские расстояния. Задача различения этих двух категорий небесных объектов сводится к получению более точных данных и уточненной теории. Второе следует за первым, а первое напрямую зависит от технологий конструирования телескопов.
В 30-х годах XIX века ирландский дворянин Уильям Парсонс, третий лорд Росс, сконструировал тридцатишестидюймовый телескоп. В окуляр он едва сумел разглядеть спиральные рукава М51 – пятьдесят первого объекта из каталога Мессье, чем удивил всех, потому что даже те, кто соглашался с теорией островов вселенной, не имели никакого представления о строении других галактик, не говоря уже о нашей. Галактика, получившая название «Водоворот», словно указывала на движение рукавов вокруг центральной оси, напоминающее движение воды в водовороте, отсюда и название.[365] В 1846 году сторонник теории островов вселенной Джон Никол предположил, что некоторые туманности «находятся в таких глубинах космоса, что никакое излучение от них не достигает Земли, кроме как после путешествия по отделяющим ее безднам, по прошествии множества веков, поражающих воображение».[366] В воображении Никола время в пути должно было составлять не менее тридцати миллионов лет. Эта цифра и вправду поражала, учитывая распространенное в то время мнение, согласно которому библейские события происходили десять тысячелетий назад. В глубине души многие ученые сомневались в этом, но никто из них не знал, насколько далеки от истины их просвещенные догадки. Как выяснилось, речь шла о порядках величины, об очень глубинном ретроспективном времени.
