Элен Черски - Физика и жизнь. Законы природы: от кухни до космоса

Не исключено, что где-то во Вселенной еще есть жизнь. Ведь на небе столько звезд, других планет и так много разных условий для ее зарождения, что насколько бы сложными они ни были, они вполне могли сложиться в других местах Вселенной. Но то, что представители внеземных цивилизаций решат сообщить нам о своем существовании, отправив в сторону Земли радиосигнал, маловероятно. Не говоря уже обо всем остальном. Космос настолько необъятен, что к моменту, когда какой-либо радиосигнал достигнет нашей планеты, цивилизация, которая его отправила, наверняка уже прекратит свое существование. Однако вполне возможно, что само по себе наличие жизни на какой-то планете может обусловливать передачу сигналов в космос – совершенно непреднамеренно. На вершине горы Мауна-Кеа на Гавайях построена целая система телескопов. Их пара огромных белых сферических куполов, стоящих рядом друг с другом, напомнила мне глаза гигантской лягушки, пристально всматривающейся в космос. Это знаменитая обсерватория Кека. Возможно, именно эти гигантские «глаза» заметят первые признаки жизни за пределами нашей Солнечной системы. Когда планеты других солнечных систем пересекают обращенные к нам стороны далеких звезд, вокруг которых эти планеты вращаются, свет звезды проникает сквозь атмосферу планеты и атмосферные газы оставляют на нем свой отпечаток. Телескопы обсерватории Кека фиксируют эти отпечатки и вскоре, возможно, им удастся обнаружить атмосферы, не пребывающие в равновесии. Наличие определенного количества кислорода, соответствующего количества метана… Их присутствие может указывать на существование жизни на планете и изменять баланс ее мира, когда он пытается выскользнуть из смертельных объятий равновесия. Такая информация еще не дает нам полной уверенности, что на далекой планете есть жизнь, но по крайней мере мы располагаем свидетельствами существования чего-то такого, что способно управлять скоростью движения в сторону равновесия, формируя при этом живые организмы, которые нам не дано никогда увидеть.

Находясь на берегу моря, почти невозможно долгое время стоять спиной к воде, иначе возникает ощущение какой-то противоестественности. И объясняется это не только тем, что вы упускаете возможность насладиться величественным зрелищем, но и тем, что, отвернувшись от моря, вы можете не заметить сюрпризов (в том числе и неприятных), которые оно готовит для вас. Я подметила, что чувствуешь себя гораздо спокойнее и увереннее, когда наблюдаешь границу между морем и землей, которая непрерывно обновляется и трансформируется. Когда я проживала в городе Ла-Холья (или Ла-Хойя – в зависимости от того, на английский или испанский манер произносится это название) в Калифорнии, я любила прогуляться под вечер к океану, посидеть на каком-нибудь валуне и понаблюдать за волнами на фоне солнечного заката. В каких-нибудь ста метрах от берега они были длинными и низкими, и увидеть их было нелегко. Но по мере приближения к берегу они становились круче и заметнее и разбивались в конце концов о берег. Я могла часами сидеть на берегу, наслаждаясь видом все новых и новых волн.

Волна – это то, что каждый из нас распознает без труда, но описать ее довольно сложно. Волны у морского побережья представляют собой бесконечную последовательность водных гребней, волнистую форму на водной поверхности, которая перемещается откуда-то оттуда куда-то сюда. Мы можем измерить их, оценив расстояние между следующими друг за другом пиками волн и высоту самих пиков. Водяная волна может быть такой же маленькой, как мелкая рябь, возникающая на поверхности чая, когда вы дуете на него, чтобы охладить, или настолько большой, что способна накрыть корабль средних размеров.

Но у волн есть одна весьма необычная особенность, заметить которую мне помогли пеликаны, живущие в Ла-Холья. Коричневые пеликаны селятся вдоль побережья и имеют такой допотопный вид, как будто проникли в наше время сквозь пространственно-временные туннели из далекой эпохи, отделенной от нас несколькими миллионами лет. У них смешные длинные клювы, которые они обычно прижимают к телу. Можно часто наблюдать, как небольшие группы этих любопытных птиц величаво парят над волнами параллельно берегу. Время от времени они бесцеремонно плюхаются на водную поверхность. И после этого происходит самое интересное: волны, на которых покачиваются пеликаны, движутся в сторону берега, но птицы остаются на месте.

Оказавшись в следующий раз на берегу моря, понаблюдайте за волнами, которые катятся в вашу сторону, и за птицами, усевшимися на водную поверхность [47]. У них совершенно безмятежный вид. Они сидят на волнах, катящихся под ними, то поднимаясь, то опускаясь, но их положение по отношению к берегу не меняется [48]. О чем это говорит? Что вода как таковая остается на месте. Волны движутся, но среда, на которой они образуются – то есть вода, – неподвижна. Волна не может быть статичной: механизм ее создания работает, только если эта форма движется. Таким образом, волны всегда движутся. Они переносят энергию (поскольку ее нужно затратить, чтобы придать воде форму волны и вернуть ее в исходное состояние), но не «материю». Волна – это регулярная подвижная форма, переносящая энергию. Полагаю, именно поэтому (по крайней мере частично), сидя на берегу и всматриваясь в морскую даль, человек успокаивается, отдыхая душой и телом. Я могла видеть, как волны непрерывно доставляют энергию к берегу, а сама по себе вода остается на месте.

Волны бывают разных типов, но некоторые базовые принципы относятся к ним всем. У звуковых волн, издаваемых дельфином, волн на поверхности воды от брошенного камушка и световых волн, исходящих от далекой звезды, много общего. В наши дни человек не только реагирует на волны, посылаемые ему природой. Мы также вносим свой, подчас очень сложный вклад в столпотворение волн вокруг нас, и он соединяет множество элементов нашей цивилизации, разбросанных по планете. Но современным людям, осознанно использующим волны для укрепления культурных связей, не принадлежит пальма первенства. Эта история началась несколько столетий тому назад посреди гигантского океана.

Король, скользящий по волнам на доске, – картина по современным меркам более чем странная. Но 250 лет тому назад на Гавайях у каждого короля, королевы, правителя и правительницы была собственная доска для серфинга, а мастерство катания на ней составляло предмет особой гордости царствующих персон. Для гавайской элиты изготавливались специальные длинные узкие доски «Оло», тогда как простые смертные довольствовались более короткими и маневренными «Алайя». Соревнования были центральным сюжетом многих гавайских историй и легенд [49]. Когда вся ваша жизнь протекает на тропическом острове с восхитительной природой, окруженном глубоким синим океаном, формирование культуры на основе всего, что связано с морем, представляется вполне естественным. Но гавайским первопроходцам серфинга повезло больше, чем жителям других тихоокеанских островов: волны, образующиеся возле Гавайских островов, были «правильными», то есть как нельзя лучше подходили для катания на доске. Эта небольшая островная нация, обитающая посреди безбрежного океана, волею судеб обрела идеальное местоположение. География и физика Гавайских островов отфильтровала все океанские сложности, а короли и королевы скользили по результатам этой фильтрации.