Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

Однако время шло, телескопы стали несоизмеримо мощнее, а наши представления о свойствах жизни как таковой необратимо поменялись, поскольку мы поняли, что живые организмы – не неизменная данность. Это продукт постоянного сложного процесса эволюции и естественного отбора. И по мере развития этого направления научной мысли в какой-то момент планеты перестали по умолчанию означать жизнь. Живые организмы не возникают ниоткуда. Теперь мы понимаем, что жизнь могла появиться в определенных местах, а могла и не появиться. Самые радикальные идеи о множественности обитаемых миров мало-помалу исчезли, и сегодня все согласны, что место им на свалке истории. Исследования Солнечной системы похоронили всякую надежду на наличие сложных форм жизни на Луне, Венере и прочих соседних небесных телах. И хотя теперь мы понимаем, что во Вселенной неисчислимое множество других планет, нам также известно, что не на всех из них могут жить существа вроде нас – тамошние условия этого не позволяют.

В результате мы застряли в очень интересной интеллектуальной точке, поскольку Вселенная очень велика, с этим не поспоришь. В пределах наблюдаемой области – на расстоянии, куда успел добраться свет за 13,8 миллионов лет с момента Большого Взрыва – насчитываются несколько сотен миллиардов галактик и – теоретически – более миллиарда триллионов звезд [171] Подсчет общего числа звезд во Вселенной не относится к точным наукам. Приводимое здесь число – достаточно скромная оценка, всего лишь 10 21 ; 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. . При этом в каждый момент до нас доходит не одномоментный срез, а разномоментный слепок Вселенной – комбинация бесчисленных моментов, далекий свет которых дошел до нас с разного расстояния именно сейчас. Задайтесь вопросом, сколько звезд существовало во Вселенной за последние 13,8 миллиарда лет – и у вас не просто затрещит голова от попыток разобраться в концепциях пространства и времени в релятивистском космосе, но еще и придется отрастить очень длинные руки, чтобы показывать в воздухе, какое большое число в результате получается.

Этот эмпирический факт имеет непосредственное отношение к нашему основному вопросу о нашем месте в мироздании – простому и древнему вопросу о том, есть во Вселенной еще кто-нибудь или нет. Если мы понимаем, что Вселенная очень велика, ответ на него будет совсем не такой, как в случае, если бы Вселенная была малюсенькая и подходящих мест в ней было мало, и этот ответ мы уже слышали и даже, возможно, сформулировали самостоятельно. Поскольку Вселенная очень велика и наполнена миллиардом триллионов звезд, наверняка где-то да найдется кто-то похожий на нас.

На первый взгляд утверждение вполне логичное. Однако, даже если видимая Вселенная неимоверно огромна, обязательно ли из этого следует, что где-то в ней должна быть жизнь? Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, тоже многослоен. В частности, когда мы его задаем, то, подобно нашим предкам, сторонникам идеи множественности обитаемых планет, обычно имеем в виду, есть ли во Вселенной существа вроде нас – мыслящие, рефлексирующие существа, создавшие технологию и философию, существа со своими верованиями и теориями, со своим искусством, поэзией и, конечно, наукой. Как и во многих других случаях, когда какие-то явления нашего мира представляются нам очевидными, имеет смысл на миг взглянуть на все со стороны и задуматься о подробностях. Главный вопрос – можем ли мы подвергнуть все следствия из того, что Вселенная так велика, строгому математическому анализу. Можем ли мы сформулировать достоверный научный ответ, который позволит нам избавиться от весьма понятных и естественных для человека фантазий сторонников идеи множественности миров, сбросить старые добрые розовые очки?

Оказывается, можем. И формулировка подобного ответа лежит в неожиданной области – ее дает нам теория вероятности.

Когда читаешь биографические сведения о Томасе Байесе [172] 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). , невольно замечаешь одно забавное обстоятельство: многие из них начинаются с утверждения, что родился он, вероятно , в 1701 году. В сущности, исторические данные о его жизни и даже о его математическом наследии полны неопределенностей, поскольку документов сохранилось относительно мало, а сам ученый, похоже, не особенно стремился опубликовать все свои научные труды (если учесть, чем он, собственно, прославился, становится понятно, какой это восхитительный парадокс). Достоверно нам известно немногое: Байес был сыном английского пресвитерианского священника и изучал математику и богословие в Эдинбургском университете, а в конце 1720 года был рукоположен в сан.

Примерно тогда же Байес опубликовал свой богословский труд, однако на самом деле в это время его обуревали научные интересы. Ньютонова теория дифференциального исчисления, которую тогда чаще называли «методом производных», еще не стала общепринятой. В сущности, метод производных позволяет описывать скорость изменения любой математической функции, от дуги, по которой летит пушечное ядро, до изгиба поверхности, по мере изменения параметров этой функции, и опирается он на деление на бесконечно малые части. Словом «производные» Ньютон обозначал само понятие течения, переменчивости.

Помимо богословских работ, за всю жизнь Байес официально опубликовал лишь одну научную работу, и это была попытка поддержать теорию Ньютона при помощи более строгих доказательств математических свойств производных. Казалось бы, это не слишком увлекательно, однако подобной работы было достаточно, чтобы обеспечить Байесу желанное для многих место в Королевском научном обществе и вдохновить его на продолжение научных изысканий.

В дальнейшем Байеса заинтересовала теория вероятности – отрасль математики, возникшая лишь за сто лет до этого. Интерес был достаточно рискованный, не в последнюю очередь потому, что теория вероятности занималась вопросами, которые могли смутить человека, обладавшего твердой верой в высшую силу. Ученые начали понимать, что во Вселенной есть место неопределенности в буквальном смысле слова, что события могут происходить совершенно случайно, без цели и умысла. Это открытие имело далеко идущие следствия – оно знаменовало сдвиг в наших представлениях об устройстве мироздания.