Марио Ливио - От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

Открытие структуры и функций ДНК пролило свет и на эволюцию – оно прояснило природу наследственных вариаций, на которых основывается естественный отбор. Полинг провозгласил, что жизненные процессы – это следствие законов химики и физики, и это подтвердилось благодаря пониманию того, какие именно силы формируют и изменяют последовательности ДНК. На илл. 18 приведена групповая фотография участников Конференции по структуре белка в Пасадене в сентябре 1953 года, на ней собраны многие ключевые фигуры, поспособствовавшие открытию альфа-спирали и двойной спирали.

Илл. 18

Невозможно даже представить себе, какие перспективы открывают перед нами в отдаленном будущем понимание структуры ДНК и способность модифицировать эту молекулу – от значительного увеличения продолжительности жизни человека до создания новых форм жизни. Расшифровка структуры ДНК уже привела к обнаружению генетических причин различных болезней – а это настоящая революция в поисках лечения. Нечего и говорить, что эра генома привела и к невообразимому до сей поры прогрессу в криминалистике. Например, после того, как в 2001 году пять человек умерли от сибирской язвы, бактерии которой распространялись посредством инфицированных писем, ФБР сумело расшифровать геном микроба и проследить, какой штамм применяли преступники (5,2 миллионов пар оснований). В итоге следователи вышли на военную лабораторию, откуда, скорее всего, и были взяты бактерии.

Благодаря изучению структуры ДНК и белков вопрос происхождения жизни заиграл новыми гранями – зато стало понятно, что на него в принципе можно получить ответ. Однако научные исследования вышли за рамки чистой биологии и достигли более фундаментального уровня: откуда, собственно, берутся строительные кирпичики жизни, молекулы-носители информации, способные к самовоспроизведению? А с физической точки зрения – если искать еще более глубокие корни – откуда во Вселенной взялся атом водорода, столь важный для водородной связи, значение которой в структуре белковых молекул использовал Полинг? А более тяжелые элементы, тоже необходимые для жизни – углерод, кислород, азот и фосфор?

В первых исследованиях того, как четыре основания ДНК управляют синтезом белков из аминокислот, участвовал и Георгий Гамов, физик российского происхождения. Гамову показали статью Уотсона и Крика о генетических следствиях их модели, когда он был в Радиационной лаборатории в Беркли [280]. Он пришел в восторг и тут же начал размышлять над ней, а едва вернувшись на свой факультет в Университете Джорджа Вашингтона, тут же написал Уотсону и Крику письмо. Начиналось оно с извинений: «Дорогие доктор Уотсон и доктор Крик, я физик, а не биолог». Но дальше начиналось главное: не может ли быть такого, что отношения между четырьмя буквами, соответствующими основаниям в ДНК, и двадцатью аминокислотами в белках – это задача, которую можно решить простым численным криптоанализом? Математические решения, которые предложил Гамов, в конце концов оказались ошибочными, однако они помогли сформулировать вопросы в терминах теории информации .

Примерно пятью годами раньше Гамов занимался решением другой, еще более фундаментальной задачи: космического происхождения водорода и гелия. Его решение было подлинно блистательным. Однако оно не объясняло существования элементов тяжелее гелия. Эту масштабнейшую задачу призван был решить другой астрофизик и космолог – Фред Хойл. С одной стороны, Хойл занимался эволюцией Вселенной в целом, с другой – происхождением жизни в ней. Он был одновременно одним из самых выдающихся и самых противоречивых умов ХХ века.

Двадцать восьмого марта 1949 года в шесть тридцать пополудни астрофизик Фред Хойл как приглашенное светило выступил с очередной лекцией по Третьей программе радио ВВС. Третья программа была каналом культурных новостей, где выступали интеллектуалы наподобие философа Бертрана Рассела и драматурга Сэмюеля Беккета. В какой-то момент, когда Хойл пытался противопоставить свой собственный сценарий – идею о постоянном создании материи во Вселенной – с теорией своих противников, которые заявляли, что у Вселенной было определенное начало, он высказал утверждение, которое, как потом оказалось, содержало в себе логическое противоречие.

«Теперь мы подходим к вопросу о том [281] , проходят ли более ранние теории проверку наблюдениями. Эти теории были основаны на гипотезе, что вся материя во Вселенной была создана во время одного большого взрыва, который произошел в определенный момент в далеком прошлом (выделено мной. – М. Л.) Теперь же выясняется, что все эти теории в той или иной степени противоречат данным наблюдений.»

Так родился термин «Большой взрыв», который с тех пор стал неразрывно связан с событием, положившим начало нашей Вселенной. Вопреки распространенному мнению, Хойл не вкладывал в эти слова уничижительный смысл. Напротив, он пытался создать образ, понятный слушателям. Парадокс заключается в том, что ввел в обращение и популяризировал выражение «Большой взрыв» ученый, который всегда был противником стоящей за этими словами идеи. Это название выдержало даже публичный референдум [282]. В 1993 году журнал « Sky and Telescope » провел среди читателей конкурс на более подходящее название – в целом это, видимо, была попытка соблюсти некую политкорректность вселенского масштаба. Когда трое членов жюри, в том числе Карл Саган, просеяли 13 099 заявок, оказалось, что никакой достойной замены среди них не нашлось. Название этой главы («Б – значит Большой взрыв») – это аллюзия на название английского научно-фантастического телесериала «А – значит Андромеда», сюжет которого сочинили Хойл и телепродюсер Джон Эллиот. Сериал, состоявший из семи эпизодов, вышел в 1961 году, и это была первая крупная роль актрисы Джули Кристи.

Фред Хойл [283]родился 24 июня 1915 года в Англии, в деревне Джилстед близ города Бингли в графстве Йоркшир. Его отец был торговцем шерстью и текстилем, а во время Первой мировой войны был призван в пулеметные войска и отправлен во Францию. Мать училась музыке и некоторое время играла на пианино в местном кинотеатре, сопровождая показ немых фильмов. Сначала Фред Хойл хотел стать химиком, но в Кембридже изучал математику и выказал такие выдающиеся способности, что в 1939 году был принят в штат колледжа Св. Иоанна. В 1958 году он занял престижный пост Плумианского профессора астрономии и экспериментального естествознания в Кембридже. Этот пост, кстати, в 1883–1912 годах занимал Джордж Дарвин, сын Чарльза Дарвина.