Стивен Хокинг - Джордж и код, который не взломать
Джордж обернулся и улыбнулся громоздкому компьютеру:
– Спасибо, Космос! Ты спас не только нас – ты спас весь мир!
– На здоровье! – ответил Космос, сияя огоньками. – Так приятно быть полезным. Только, пожалуйста, расскажите всё это Эрику, во всех подробностях, – на случай, если он подумывает сдать меня в утиль.
– Этого мы не допустим! – горячо пообещала Анни. – Ты теперь наш друг на веки вечные!
Над тихим университетским городком занимался рассвет; юные солнечные лучи позолотили фасады старинных зданий. В окнах, расположенных над арками и резными дверями, появлялись первые сонные лица, а по узким улочкам катили на скейтбордах Джордж и Анни, обсуждая свои представления о лучшем в мире завтраке.
– Блинчики, – сказал Джордж, и его рот наполнился слюной. – Целая башня из блинчиков с кленовым сиропом.
– Бекон! – сказала Анни. – Горячий хрустящий бекон.
– Бекон? – Джордж вздрогнул, подумав о своём старом друге, кабанчике Фредди.
– Ну, можно обойтись и без бекона, – уступила Анни. – Тем более дома всё равно никакой еды наверняка нет.
Джордж вспомнил, в каком состоянии были обе кухни в последний раз.
– Да-а, придётся потрудиться, чтобы привести там всё в порядок, – сказал он.
– Что же теперь будет? В смысле, как папа и остальные объяснят всему миру, что произошло? – спросила Анни, когда они уже подкатывали к Малой улице Сент-Мэри.
– А что в этом сложного?
– Но не могут же они просто сказать: «Кстати, дорогие однопланетяне, на нас напал сумасшедший в детском комбинезончике с хвостом. Он притворялся, что хочет всех вас осчастливить, а на самом деле хотел править миром».
– Ну, не знаю, – сказал Джордж задумчиво. – Может, лучше всего просто сказать всем правду?
– Может быть, – ответила Анни.
Они подъехали к дому Джорджа. Входная дверь по-прежнему лежала на земле, сорванная с петель толпой мародёров. Но сама улица была тиха и пустынна: ни гула самолётов в небе, ни телефонных звонков, ни бормотания телевизоров, ни жужжания кофемолок – ни одного из тех звуков, какими маленький городок обычно встречает утро.
– До чего же странно… – сказала Анни. – Как ты думаешь, это похоже на жизнь в докомпьютерную эру?
– Возможно, – ответил Джордж. – Но это ненадолго. Твой папа и другие учёные стараются изо всех сил. Через пару часов всё станет как обычно!
Они вошли в кухню и остановились над люком.
– Кстати, – сказал он, – если вдруг кому-то надоели тишина и покой…
Снизу донеслись детские голоса, распевающие песенку, и чей-то недовольный сонный голос:
– Девочки, только не это! В такую рань!
Анни рассмеялась, отодвинула болты, и они с Джорджем вдвоём распахнули створки люка. Свет ясного фоксбриджского утра наполнил подвал. Гера и Юнона бросились к лестнице, спеша покинуть подземное пристанище.
– Да будет свет! – сказала Анни. – Да будет жизнь!
Жизнь во ВселеннойВ этой статье я хочу поговорить с вами о появлении жизни во Вселенной – в особенности разумной жизни. К ней я отношу и человечество, хотя на протяжении всей нашей истории мы зачастую ведём себя довольно неразумно.
Все мы замечали, что со временем всё в мире ухудшается и портится, порядок превращается в хаос. Существует даже закон, описывающий это явление. Он называется «второе начало термодинамики». Этот закон гласит, что общее количество беспорядка, или энтропия, во Вселенной со временем всегда возрастает. Порядок в одном отдельно взятом организме может увеличиваться при условии, что количество беспорядка вокруг него увеличивается ещё сильнее.
Именно это происходит с живыми существами. Мы можем определить жизнь как упорядоченную систему, которая, вопреки стремлению к беспорядку, сама себя поддерживает и воспроизводит. То есть она способна порождать сходные с ней, но независимые упорядоченные системы. Для этого система должна превращать упорядоченную энергию – пищу, солнечный свет, электричество – в неупорядоченную в виде тепла. В таком случае система будет соответствовать требованию возрастания общего количества беспорядка, в то же время повышая порядок в самой себе и своих потомках. Это напоминает семью, где с рождением каждого малыша уровень общего беспорядка в доме растёт!
Живое существо, такое как вы или я, обычно обладает двумя элементами: набором инструкций, указывающих системе, как ей поддерживать и воспроизводить себя, и механизмом, обеспечивающим выполнение этих инструкций. С точки зрения биологии этим элементам соответствуют гены и метаболизм.
То, что мы обычно называем жизнью, основано на цепочках атомов углерода при участии нескольких других атомов, например азота и фосфора. Когда 13,8 миллиарда лет назад Вселенная возникла в результате Большого взрыва, углерода не было. Вселенная была такой горячей, что всё вещество в ней присутствовало только в форме элементарных частиц – протонов и нейтронов. Однако, расширяясь, Вселенная остывала. Примерно через минуту после Большого взрыва температура упала примерно до миллиарда градусов, что в сто раз выше температуры Солнца. При этой температуре нейтроны начинают распадаться, давая начало протонам.
Если бы больше ничего не происходило, всё вещество во Вселенной превратилось бы в простейший элемент – водород, ядро которого состоит из одного протона. Однако некоторые нейтроны, столкнувшись с протонами, соединились с ними и образовали второй по простоте элемент, гелий, чьё ядро состоит из двух протонов и двух нейтронов. Но в ранней Вселенной не мог бы сформироваться ни один более тяжёлый элемент, такой как углерод или кислород. Трудно вообразить, что можно было бы создать живую систему только из водорода и гелия, – и в любом случае во Вселенной было всё ещё слишком жарко для того, чтобы атомы могли соединиться в молекулы.
Вселенная продолжала расширяться и остывать. Но некоторые её участки оставались чуть более плотными, чем остальные, гравитационное притяжение дополнительного вещества на этих участках препятствовало их расширению – и постепенно это расширение прекратилось. В итоге эти участки сжались, образовав галактики и звёзды; это началось примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. Некоторые из тех ранних звёзд были, скорее всего, массивнее нашего Солнца; это значит, что они были горячее Солнца, и их изначальные водород и гелий, сгорев, превратились в более тяжёлые элементы, такие как углерод, кислород и железо. Это должно было занять всего лишь несколько сотен миллионов лет. После этого некоторые звёзды взорвались в виде сверхновых, и тяжёлые элементы рассеялись в космосе, образовав сырьё для новых поколений звёзд.
Наша собственная Солнечная система сформировалась около четырёх с половиной миллиардов лет назад (или примерно через десять миллиардов лет после Большого взрыва) из газа с остатками ранних звёзд. Земля сформировалась преимущественно из более тяжёлых элементов, включая углерод и кислород. Некоторые из этих атомов каким-то образом оказались организованы в виде молекул ДНК. Их форма – это знаменитая двойная спираль, открытая в середине XX века кембриджскими учёными Криком и Уотсоном. Нити ДНК соединены в двойную спираль парами нуклеотидных оснований. В ДНК присутствуют всего четыре вида нуклеотидных оснований: аденин, цитозин, гуанин и тиамин.
Мы не знаем, как возникла первая молекула ДНК. Поскольку вероятность случайной самоорганизации ДНК очень низка, возникло предположение, что жизнь попала на Землю другим способом – например, была занесена на обломках марсианской породы, когда планеты были ещё нестабильны, – и что по всей Галактике разбросаны зачатки жизни. Однако кажется крайне маловероятным, что ДНК смогла бы долго просуществовать под воздействием космического излучения. Существуют ископаемые свидетельства того, что жизнь в той или иной форме существовала на Земле около трёх с половиной миллиардов лет назад. Возможно, жизнь на Земле появилась всего лишь через 500 миллионов лет после того, как планета достаточно остыла и отвердела. Первые проявления жизни на Земле позволяют предположить, что весьма велика вероятность самозарождения жизни в подходящих для этого условиях. Возможно, была какая-то более простая форма организации, давшая начало ДНК. А возникнув, ДНК оказалась настолько удачной, что полностью заменила собой более ранние формы. Мы не знаем, какими могли быть эти древние формы, но возможно, одной из них была РНК.
РНК похожа на ДНК, но гораздо проще – и без двойной спирали. Короткие участки РНК могут воспроизводить себя подобно ДНК, так что из них в итоге могла бы образоваться и ДНК. Нам пока не удаётся создать в лаборатории никакие нуклеиновые кислоты из неживого вещества, даже РНК. Однако существует определённая вероятность, что за 500 миллионов лет – с учётом того, что бо́льшую часть земной поверхности покрывал океан, – РНК могла возникнуть случайно.
