Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

Наверняка есть и другие качества, которые позволяют рассчитать вероятность зарождения жизни в зависимости от возраста Вселенной. Это очень похоже на параметры тонкой настройки в антропной картине мира – такими качествами могут стать, например, сила гравитации, шансы на формирование атомов и молекул и глубинные физические законы, которые определяют эти качества. Подобные факторы в конечном итоге позволяют определить темпы формирования звезд и планет и их дальнейшую эволюцию, а также точные характеристики сред, благоприятных для биохимических реакций. В конечном итоге эти черты должны быть тесно связаны и с происхождением жизни, и с ее дальнейшим развитием и процветанием. Если бы мы могли написать рецепт подобных условий, у нас, пожалуй, был бы ответ. В результате мы бы выяснили, какие космические параметры определяют изобилие жизни в каждый момент истории Вселенной. Но существует ли точный рецепт как таковой?

Я уже предполагал вслед за многими учеными, что жизнь зарождается скорее в переломных обстоятельствах, она возникает в результате сложного и в принципе не подлежащего точным расчетам танца нелинейных взаимодействий, основанных на простых законах, и все это соответствует принципу космического хаоса. Эти простые законы – физическая основа мироздания: я говорю и о молекулярных связях, и о глубинных симметриях субатомных частиц, и о физических измерениях нашей реальности. Однако даже оценить их соотношение в рецепте практически невозможно. Дело в том, что сложные взаимодействия этих относительно простых законов сами по себе представляют собой нелинейную функцию этих же законов! Иначе говоря, то, как влияет каждое из этих качеств по отдельности, скорее всего, невозможно расшифровать – это все равно что пытаться вывести законы термодинамики исключительно из наблюдений над погодой и климатом на Земле. Имманентно присущая системе чувствительность к первоначальным условиям способна затемнять причины и эффекты, которые приводят к конечному результату.

Наверное, вы догадываетесь, к чему я веду. Формулировка проблемы нам что-то очень напоминает – и не что-нибудь, а теорию хаоса. Это похоже на те трудности, с которыми мы сталкивались, когда пытались разобраться в динамике планетных орбит и в том, стабильна или нет в долгосрочной перспективе Солнечная система. Должно быть, вы помните, что планетные системы также управляются простыми законами, однако сложные нелинейные взаимодействия приводят к обширному диапазону возможных вариантов прошлого и будущего, к целому пучку путей и траекторий. Чтобы понять, что будет, если слегка изменить законы, придется проследить бесчисленное множество маршрутов, каждый из которых будет разветвляться на перепутьях, где происходили ничтожные на первый взгляд события, и разбегаться в разные стороны к непредсказуемым исходам.

Чтобы понять, с какой частотой мироздание порождает жизнь, нам придется проделать похожий эксперимент. Нужно будет симулировать условия, вызванные целым рядом свойств космоса, и посмотреть, насколько хорошо и насколько часто они генерируют сложные феномены, из которых и возникает жизнь, то есть сколько насчитывается возможных траекторий. А еще нам придется применить байесовские методы, чтобы взвесить все возможности и честно признаться в собственном невежестве во всем, что касается глубинной физики реальности.

Нетрудно убедиться, что это теоретическая и вычислительная задача неподъемной сложности. Параллельно придется ответить и на другой вопрос, очень неприятный и, кажется, не имеющий ответа: нужно понять человеческий разум. В недалеком прошлом ученые утверждали, что в принципе возможно создать симулятор человеческого сознания, самый что ни на есть настоящий искусственный интеллект, – надо лишь разработать достаточно сложную компьютерную программу, которая могла бы цифровыми средствами имитировать работу каждого из десятков миллиардов наших нейронов. Однако некоторые исследователи, в том числе английский ученый Роджер Пенроуз [224] Об этом см. в его научно-популярной книге R. Penrose. The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford, UK: Oxford University Press, 1989. , отстаивали ту точку зрения, что важнейшую роль в функционировании разума и сознания играют глубокие связи с квантовым миром и уловить их при помощи цифрового кода невозможно. Не исключено, что единственный способ симулировать разум – это и в самом деле создать его, построить структуру с такой же беспорядочной химией и биологией, как наш организм. Только такая имитация могла бы обладать вычислительной мощностью и природной хитростью, которые необходимы, чтобы соответствовать всему, что создала эволюция за миллионы и миллиарды лет.

Возможно, если мы займемся созданием жизни в более широком смысле слова, дело пойдет легче. Мы уже сделали кое-какие мелкие шаги в сторону конструирования искусственных микроскопических организмов – собирали их из отдельных деталей и ДНК, созданных в лабораторных условиях. Однако очевидно, что если речь идет об исходном наборе законов, мы все равно не способны менять фундаментальную физику подобных биосимуляторов, играть с глубинной структурой мироздания, и это существенное препятствие для нас. Так неужели феномен жизни во Вселенной – это явление, которое нам в конечном итоге придется просто принять как данность и изучать безо всякой надежды на аналог «теории всего» в физике?

Надеюсь, все-таки нет. Думаю, у нас лучше получилось бы симулировать траектории развития жизни при разных наборах космических параметров, чем предлагают некоторые вышеописанные проекты и программы. Я отношусь к этому с оптимизмом отчасти потому, что наше технологическое мастерство развивается поразительными темпами и отнюдь не снижает их. Мы обнаружили неслыханные способы обращаться с веществом на атомном и субатомном уровне. Экспериментальная физика позволяет нам копаться в квантовой механике с ее имманентными странностями, опираться на ее законы, чтобы создавать самые неожиданные вещи – это и рудиментарные квантовые компьютеры, и оптоволоконные симуляторы горизонта событий черной дыры – гравитационного рубежа, из-за которого не может вырваться даже свет. Очень может быть, что даже не в самом отдаленном будущем нам повезет и мы получим набор инструментов и приемов, благодаря которому то, что сегодня невозможно, окажется в сфере возможного.

В нашем арсенале есть и еще одна потенциальная тактика. Мы могли бы отправиться в космос и начать искать там случаи жизни. Вселенная – самая главная лаборатория. А еще у нее есть особое, очень полезное качество: она так велика, что разные удаленные области пространства вполне можно считать изолированными системами, которые не сообщались друг с другом с тех пор, когда еще не было ни атомов, ни вещества.