Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

160

Точные даты, само собой, не известны. Временные рамки заданы по данным морской изотопной стадии 6 (MIS6) и изучения генетического разнообразия людей. Численность популяции людей резко падала и в другие периоды, например, около 70 000 лет назад и даже гораздо раньше – 1,2 миллиона лет назад. Однако, мне кажется, лучше уточнить, что с тем, что такие падения популяции вообще бывали, согласны не все. Хороший обзор можно найти в статье G. Hewitt. The Genetic Legacy of the Quaternary Ice Ages // Nature 405 (2000): 907–13.

С таким толкованием, как обычно в случаях подобных заявлений, согласны не все. Судите сами. Для справки ознакомьтесь со статьей C. W. Marean et al. Early Human Use of Marine Resources and Pigment in South Africa During the Middle Pleistocene // Nature 449 (2007): 905–908.

Дата, конечно, приблизительная. Судя по всему, согласия по поводу того, что и как погубило неандертальцев, пока нет, особенно много вопросов к тому, где именно это произошло.

См. R. E. Green et al. A Draft Sequence of the Neanderthal Genome // Science 328 (2010): 710–22.

Отличный научно-популярный рассказ об этом см. в статье K. S. Pollard. What Makes Us Different? // Scientific American 22 (2012): 30–49. Я во многом опирался именно на нее.

Думаю, до определенной степени так и было – кроме того, многие ученые указывали, что если интеллект в человеческом стиле так хорош, почему он возник на Земле всего один раз за 4 миллиарда лет? Правда, я не знаю, насколько верен этот довод. Например, цветковые растения с точки зрения эволюции невероятно удачны, однако и они возникли всего один раз, примерно 130 миллионов лет назад, и то же самое вполне можно сказать о популяциях организмов вроде насекомых. Как всегда, за успех и неуспех той или иной биологической стратегии отвечает сразу много разнообразных факторов.

В первую очередь мне вспоминается невероятная пещера Шове в департаменте Ардеш на юге Франции, где сохранились потрясающие изображения сотен животных, созданные 30–32 тысячи лет назад. Настоятельно советую посмотреть чудесный фильм Вернера Херцога «Пещера забытых снов» (2010 год).

Идея цикличности космоса главенствует, в частности, в индуистской философии и в буддизме.

Сейчас, когда я пишу эти строки, у нас нет абсолютно никаких данных о жизни где бы то ни было, кроме Земли. Разумеется, отсутствие данных само по себе интересно и, само собой, легло в основу разнообразных теорий о природе такой жизни во Вселенной, которая способна организовывать космические путешествия, и о том, почему она до сих пор не дала о себе знать (так и есть, как бы ни хотелось воображать себе обратное). Об этой загадке я поговорю в последней главе.

Вильям Гершель (1738–1822) – английский ученый, родившийся в Германии, был великолепным астрономом, инженером-оптиком и даже композитором. Заявления о жизни на Луне и Солнце отчасти почерпнуты мной из книги Iwan Rhys. When Physics Became King. Chicago: The University of Chicago Press, 2005). Полезно почитать и труды самого Гершеля, например, W. Herschel. On the Nature and Construction of the Sun and Fixed Stars // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 85 (1795): 46–72, а также о некоторых его соображениях по поводу Луны – W. Herschel. Astronomical Observations Relating to the Mountains of the Moon // Philosophical Transactions 70 (1780): 507–26.

О представлениях Дика и Гершеля о множественности миров прекрасно рассказано в книге Michael J. Crowe. The Extraterrestrial Life Debate // 1750–1900: The Idea of a Plurality of Worlds from Kant to Lowell (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1986).

Подсчет общего числа звезд во Вселенной не относится к точным наукам. Приводимое здесь число – достаточно скромная оценка, всего лишь 1021; в некоторых исследованиях предполагается, что их может быть и в 300 раз больше. Это результат экстраполяции данных исследований вроде P. G. van Dokkum and C. Conroy. A Substantial Population of Low-Mass Stars in Luminous Elliptical Galaxies // Nature 468 (2010): 940–42.

О Байесе написано очень много, особенно после того, как в последние несколько десятилетий байесовские статистические методы стали применяться гораздо шире. В числе источников, которыми я пользовался, – эссе D. R. Bellhouse. The Reverend Thomas Bayes, FRS: A Biography to Celebrate the Tercentenary of his Birth // Statistical Science 19 (2009): 3–43. Более доступно биография Байеса изложена в книге Sharon Bertsch McGrayne. The Theory That Would Not Die: How Bayes’ Rule Cracked the Enigma Code, Hunted Down Russian Submarines, and Emerged Triumphant from Two Centuries of Controversy. New Haven: Yale University Press, 2011).

Заслуги Прайса обычно сильно недооценивают: без него идеи Байеса не были бы приведены в пригодный для публикации вид и философски осмыслены.

Теорема Байеса. В упрощенном виде она выглядит так:

Вероятность А при условии В есть произведение вероятности В при условии А и вероятности А, деленное на вероятность В, где А (например) может быть гипотезой или моделью, а В – данными.

Прайс привел в пример новорожденного ребенка, который наблюдает восходы и закаты Солнца. Мне больше по душе цыплята.

Что именно вдохновило Льюиса Кэролла на создание этих культовых животных (или по крайней мере одного), осталось неизвестным. Гипотез множество – от геральдических львов и церковных горгулий до сказок о всем довольных, напившихся молока котах из английского графства Чешир.

Спорщики раскалывались на два лагеря – так называемых фреквентистов и байесианцев. Фреквентист толкует происходящее на основе результата измерений и, как правило, предполагает, что существуют постоянные фундаментальные параметры, которым нельзя приписывать вероятность. Например, если эксперимент приводит к определенному результату в 95 случаях из 100, фреквентист скажет, что к тому же результату приведут и 95 % дальнейших экспериментов, и не добавит, что это произойдет с той или иной вероятностью.

D. Spiegel, E. Turner. Bayesian Analysis of the Astrobiological Implications of Life’s Early Emergence on Earth // PNAS 109 (2012): 395–400.

Большинство ученых согласны, что самые ранние свидетельства о жизни на Земле – это строматолиты, слоистые каменные отложения, созданные колониями микробов. Подобные структуры и сейчас формируются в нескольких местах с особыми условиями, например, в заливе Шарк в Австралии и на коралловых рифах Эксума на Багамских островах. Возраст самого древнего строматолита, скорее всего, имеющего биологическое происхождение, около 3,45 миллиарда лет. Некоторые ученые утверждают, что найденные в Австралии сетевидные отпечатки колоний микробов могут насчитывать 3,49 миллиарда лет. Утверждают даже, что найдены отложения бактериального происхождения, которым 3,8 миллиарда лет, но это вопрос спорный. Найти первые следы жизни на Земле трудно еще и потому, что на свете осталось мало мест, где можно обнаружить такие древние скальные породы.

Космический аппарат НАСА под названием «Новые горизонты» («New Horizons»), запущенный в 2006 году; ожидается, что в 2015 году он пролетит мимо Юпитера и его спутников со скоростью около 14 километров в секунду, а затем отправится к более далеким целям.

С некоторыми зондами все обстоит иначе. Зонду «Пионер-10» понадобится более 60 миллионов лет, чтобы пройти относительно близко от звезды Альдебаран (до нее 68 световых лет). «Пионер-11» примерно через 40 000 лет пройдет в пределах 1,7 светового года мимо одной маломассивной звезды. «Вояджер-1» тоже, вероятно, пройдет в пределах пары световых лет от другой маломассивной звезды приблизительно через 40 000 лет, а «Вояджер-2» пройдет в нескольких световых годах от звезды Сириус через 296 000 лет.

Визуальный осмотр структур на ледяной поверхности этого небесного тела и обнаружение там солей серной кислоты, которые, вероятно, сначала были солями соляной кислоты, а также измерение индуцированных магнитных полей, единогласно указывают на то, что под поверхностью Европы находится обширный океан. Скорее всего, он заключен под ледяной корой толщиной в десятки километров, однако его воды из-за тектоникоподобных процессов иногда протекают наружу. Недра Европы остаются теплыми, вероятно, благодаря сочетанию радиоактивного подогрева из скального ядра и тепла от трения во время гравитационных приливов, когда Европа растягивается и сокращается из-за эллиптичности своей орбиты вокруг массивного Юпитера (эта орбита – результат взаимодействия с другими спутниками Юпитера, которые открыл Галилей).