Карл Саган - Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

Но в течение всех 4,6 млрд лет наш гипотетический наблюдатель поражается изоляции Земли. Она получает солнечный свет и космические лучи – и то и другое важно для биологических объектов – и время от времени сталкивается с межпланетными обломками. Но все эти миллиарды лет ничто не покидает планету. И затем планета внезапно начинает рассеивать крохотные семена по внутренней Солнечной системе, сначала на орбиту вокруг Земли, затем на пустынный и безжизненный естественный спутник планеты, Луну. Шесть капсул – маленькие, но больше остальных – садятся на Луну, и из каждой спускаются два крошечных двуногих существа, быстро исследуют окружающую местность и затем спешат обратно на Землю, лишь обмакнув на мгновение палец в космический океан. Одиннадцать маленьких зондов входят в атмосферу Венеры, обжигающую адскую бездну, и шесть из них держатся на поверхности несколько десятков минут, прежде чем сгореть. Восемь космических аппаратов летят к Марсу. Три успешно обращаются вокруг планеты годами, другой летит мимо Венеры к Меркурию по траектории, явно выбранной намеренно, чтобы много раз пройти мимо самой близкой к Солнцу планеты. Еще четыре успешно пересекают астероидный пояс, пролетают рядом с Юпитером и затем отбрасываются гравитацией самой большой планеты в межзвездный космос. Ясно, что на планете Земля в последнее время происходит что-то интересное.

Если 4,6 млрд лет истории Земли ужать в один год, то этот всплеск космических исследований занял бы последнюю десятую долю секунды, а фундаментальные изменения мировоззрения и знаний, позволивших осуществить это примечательное преобразование, заняли бы только последние несколько секунд. XVII столетие увидело первое широкое применение простых линз и зеркал для астрономических целей. Посмотрев в первый астрономический телескоп, Галилей с удивлением и восторгом увидел Венеру в форме полумесяца и горы и кратеры Луны. Иоганн Кеплер думал, что кратеры – это сооружения разумных существ, населяющих тот мир. Но в XVII столетии голландский физик Христиан Гюйгенс выразил несогласие. Он предположил, что усилия, затраченные на сооружение лунных кратеров, были бы неразумно велики, и также считал, что может дать альтернативное объяснение этим круглым впадинам.

Гюйгенс служит примером ученого, который одновременно использовал передовые технологии, обладал экспериментальными навыками и рациональным, реалистичным и скептическим умом и был открыт новым идеям. Он был первым, кто предположил, что мы смотрим на атмосферу и облака на Венере, первым, кто понял кое-что об истинной природе колец Сатурна (которые казались Галилею двумя «ушами», окружающими планету), первым, кто изобразил распознаваемую область на марсианской поверхности (Большой Сирт [110] Большой Сирт (нередко встречается также русский вариант названия Большой Сырт) – область на Марсе, имеющая темный цвет. Ранее предполагалось, что Большой Сирт представляет собой равнину. В настоящее время установлено, что это низкий щитовой вулкан. Темный цвет обусловлен разливами базальтовых пород и малым количеством марсианской пыли. – Прим. ред. ), и вторым, после Роберта Гука [111] Роберт Гук (1635–1703) – английский естествоиспытатель, ученый-энциклопедист. Разносторонний ученый и изобретатель, Гук затронул в своих работах многие разделы естествознания, во многих науках ему принадлежат одни из первых основополагающих работ и множество открытий. Его можно назвать одним из отцов физики. – Прим. ред. , который нарисовал Большое красное пятно на Юпитере. Эти последние два наблюдения все еще имеют значение для науки, потому что они подтверждались по меньшей мере три столетия подряд. Гюйгенс, конечно, не был абсолютно современным астрономом. Он не мог полностью избежать убеждений своего времени. Например, он представил любопытный аргумент, из которого мы можем вывести наличие конопли на Юпитере: Галилей установил, что у Юпитера четыре спутника. Гюйгенс задал вопрос, который вряд ли бы задал современный планетолог: почему у Юпитера четыре спутника? Ответ на этот вопрос, как он считал, можно получить, спросив то же самое о единственном спутнике Земли, Луне, чья функция кроме слабого света ночью и приливов заключается в обеспечении навигационной помощи морякам. Если у Юпитера четыре спутника, на этой планете должно быть много моряков. Но моряки подразумевают наличие лодок, лодки – наличие парусов, паруса – наличие канатов, и, я предполагаю, канаты – наличие конопли. Интересно, сколько наших современных высоко оцененных научных аргументов покажутся столь же сомнительными через три столетия.

Полезный показатель наших знаний о планете – это количество битов информации, необходимых, чтобы охарактеризовать наше представление о ее поверхности. Мы можем представить ее как количество черных и белых точек на газетной факсимильной копии, которая, если ее держать на расстоянии вытянутой руки, суммировала бы всю существующую информацию. В дни Гюйгенса на наши знания о поверхности Марса хватило бы около десяти битов информации, полученной урывками через телескоп. К тому времени, когда Марс близко подошел к Земле в 1877 г., это число увеличилось, вероятно, до нескольких тысяч, если исключить большое количество ошибочных сведений: например, рисунки «каналов», которые, как мы теперь знаем, абсолютно иллюзорные. С дальнейшими визуальными наблюдениями и развитием наземной астрономической фотографии количество информации росло медленно, пока не произошел резкий рост кривой с наступлением эры исследований планеты с помощью космических аппаратов.

Двадцать фотографий, полученных «Маринером-4» при облете планеты в 1965 г., составили 5 млн битов информации, что, в общем, сравнимо со всеми предыдущими фотографическими сведениями о планете. Но эти фотографии покрывают лишь крошечную часть планеты. Двойная миссия «Маринер-6» и «Маринер-7» в 1969 г. увеличила это число в 100 раз, а орбитальный зонд «Маринер-9» в 1971 и 1972 гг. увеличил его еще в 100 раз. Фотографические результаты, полученные «Маринером-9» с Марса, приблизительно в 10 000 раз больше суммы предыдущих фотографических знаний о Марсе, полученных за всю историю человечества. Аналогичное продвижение по сравнению с лучшими, полученными до этого наземными данными произошло, когда «Маринер-9» провел исследования с помощью инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии.

С увеличением количества информации стремительно улучшается и ее качество. До «Маринера-4» самый малый объект, который можно было обнаружить на поверхности Марса, имел несколько сотен километров в диаметре. После «Маринера-9» несколько процентов поверхности планеты было сфотографировано с эффективным разрешением 100 м, что в 1000 раз лучше разрешения последних десяти лет и в 10 000 раз лучше разрешения времен Гюйгенса. У «Викинга» разрешение было еще лучше. Только благодаря ему мы сегодня знаем об огромных вулканах, полярных шапках, извилистых руслах с притоками, больших рифтовых долинах, полях дюн, пылевых полосах на склонах кратеров и многих других объектах марсианского ландшафта, информативных и загадочных.