Глава 13. «Ничто» внутри нас

Глава 13. «Ничто» внутри нас

«Как только нам станет доступна фотография Земли, снятой со стороны… на свободу будет выпущена новая идея, такая же мощная, как и любая другая в истории»1, - писал британский астроном Фред Хойл. Это было в 1948 году.

Всего два десятилетия спустя миру была дана возможность увидеть подобную фотографию, когда американский космический корабль «Апполо-8» вышел на лунную орбиту в Рождество 1968 года с тремя космонавтами на борту и послал захватывающие фотографии Земли над лунным горизонтом обратно … на Землю.

Мы увидели себя со стороны, пусть даже нас самих не было на фотографии, потому что мы очень малы. Впервые в истории планета увидела себя в зеркале.

Это привело к революции нашего образа себя. До этого мы рассматривали звезды и другие планеты изнутри — так, как они появляются на небесах. Мы уже знали свою планету — но лишь с ее поверхности. Мы отличали небо и землю. Все, что мы знали о небе, мы познали только отсюда, с Земли. Все, что мы знали о Земле, мы знали только отсюда.

Но внезапно Земля стала для нас небесным телом.

Космическая программа базировалась скорее на интересах обороны и промышленности, желавших получить невиданную мощь, чем на интересах науки и тем более окружающей среды. Но последствием этого стал забавный факт, что только после того, как мы смогли отправиться в космос, мы открыли для себя то место, откуда мы отправлялись. Мы обернулись — и увидели бездну красоты. Неописуемо прекрасную лазурно-голубую планету, висящую посреди пустоты: невиданное богатство цвета, место, не похожее ни на одно виденное человеком небесное тело.

Поверхность Луны — пустыня кратеров, неживая сфера, полная неприглядных останков столкновений мертвой скальной массы и свободно летящих в Солнечной системе обломков камней. Космическая программа также показала, что наши ближайшие соседи по космосу — планеты Венера и Марс — такие же голые, испещренные кратерами пустыни.

Когда стало возможным сравнить небо и Землю, стало ясно, что в известном нам внешнем пространстве нет ничего, хотя бы отдаленно напоминающего Землю: наша планета уникальна.

Когда ученые начали думать над вопросом, почему так, стало ясно: причина, почему мы не знаем больше никаких мест, похожих на Землю, заключается в том, что мы не знаем никаких мест в космосе, населенных жизнью.

Именно жизнь на Земле делает ее полностью отличной от всего, что известно нам в космосе. И дело не в том, что не существует других мест, где могла бы быть жизнь — мы просто их пока не обнаружили.

В свете этого шокирующего вида планеты со стороны последовал подъем сознания, не менее важный, чем то, что произошло с человечеством, когда мы смогли увидеть себя в зеркале. Забота об окружающей среде и изучение планеты как места нашего обитания начали с огромной скоростью распространяться по всему земному шару, и к концу 80-х годов стали обычными.

В индустриальных странах богатое и технически оснащенное население понемногу начало осознавать, что преиндустриальные цивилизации накопили огромный опыт о живом мире нашей планеты, и ученые могли бы многому у них поучиться. В США в телевизионных новостных программах, посвященных ежегодному Дню Земли, выдающиеся деятели культуры высказывали мнение: нам повезло, что мы все еще можем учиться у культуры индейцев, прежде чем она исчезнет навсегда. В СССР постепенно росло осознание того, что подавляемые буддистские и шаманские культуры Сибири могут владеть ценными знаниями, на основе которых индустриализм, работающий по принципу централизованного планирования, мог бы много узнать о природе.

Культуры, которые провозглашают роль сознания и науки, начали осознавать, что человек был способен на многие другие — и, возможно, более важные — вещи еще до того, как начал смотреть на себя в зеркало.

И все это благодаря тому, что нашей планете благодаря людям, которые смогли увидеть себя в зеркале, в первый раз был дан шанс увидеть себя со стороны.

Космические полеты обеспечили нас возможностью рассматривать Землю как планету. В 60-е годы НАСА поставил перед учеными, в том числе британским атмосферным химиком Джеймсом Лавлоком, особую задачу. Она заключалась в следующем: как бы мы узнали, есть ли жизнь на Марсе, если бы смогли получить образцы с его поверхности?

Ответ Лавлока был простым, несмотря на то, что для получения результатов ему потребовалось несколько лет: нам не нужно отправляться на Марс, чтобы узнать, есть ли там жизнь. Мы и с Земли можем увидеть, что на Марсе жизни нет. Это был весьма неудобный ответ для организации, которая работала над тем, чтобы послать на Марс космический корабль, и использовала вопрос наличия на нем жизни в качестве главного аргумента для получения финансирования. Но это очень важный ответ. Ведь его можно повернуть и в обратную сторону: с Марса видно, что на Земле жизнь есть.

Со стороны Земля демонстрирует очень явные доказательства того, что жизнь на ней есть. Состав атмосферы отличается от того, какой мог бы быть, если бы жизни здесь не было. К примеру, в земной атмосфере не было бы никакого свободного кислорода, если бы на ней не было живых существ. В свою очередь наличие свободного кислорода означает, что атмосфера планеты чистая и прозрачная, и ее поверхность можно видеть издалека в виде океанов, которые имеют голубой цвет. Голубая поверхность моря отражает цвет атмосферы, какой она выглядит со стороны в виде голубого неба. Если бы на Земле не было жизни, небо было бы не голубым, а, скорее всего, розовым или желтоватым.

Большое количество факторов на земной поверхности корегулируются живыми существами: состав атмосферы, температура, соленость морей, эрозия континентальных скальных пород, образование облаков, способность поверхности отражать солнечный свет и т. д. и т. п. Вместе с американским биологом Линн Маргулис Джеймс Лавлок сформулировал теорию Гайи: земля — это живой организм. Гайя — это имя, которое древние греки дали богине земли.

Лавлок и Маргулис находятся в числе самых дерзких ученых, и они без колебаний вступают в научные споры с теми своими коллегами, которые полагают: идея Земли как единого живого организма — это слишком. Эти два ученых задают вопрос: почему бы не принять тот факт, что каждый аспект окружающей среды, в которой мы живем, регулируется жизнью — почему бы не сказать, что все это — один большой живой организм?

Все, что мы едим, когда-то было живым (или до сих пор таковым является). Даже столовая соль — это результат некогда живого процесса регулирования солености моря. Воздух, который мы дышим — результат живого процесса: жизненно важный кислород является продуктом планетарного фотосинтеза, который, в свою очередь, получает энергию от солнечных лучей.

Человек сочетает химические вещества, полученные от растений (или других животных, которые едят растения) с кислородом, который также происходит от деятельности растений. Благодаря этой комбинации растительной материи и растительных отходов (кислород) высвобождается энергия, которая позволяет людям выращивать или собирать еще больше растений.

Результатом сочетания растительной материи и кислорода является высвобождение углекислого газа, который вдыхают растения, получая необходимое им питание: воздух — это пища для растений.

Растения и животные формируют часть цикла, когда одно живое существо является пищей для другого живого существа. Животные едят растения и выделяют пищу для растений в форме выдыхаемого воздуха, а также удобрения для растений в форме экскреции. Животные могут это делать, так как используют продукты отхода растений в виде кислорода. Флора и фауна: цепь обмена превращает солнечную энергию в движение и поддерживает сложный цикл.

Вместе две живые формы представляют собой эффективный альянс для эксплуатации солнечной энергии: растения неподвижны и растут с помощью солнечного света, животные движутся, собирая растительную материю — бесконечные вдохи и выдохи, которыми по очереди обмениваются растения и животные.

У людей и других животных в этом цикле понятная и важная роль: роль, с которой мы отлично справляемся, так как дышим. Каждую секунду благодаря дыханию мы подтверждаем тот факт, что являемся частью огромного живого организма, которому необходима циркуляция материи — на планете, получающей свет от звезды.

Если смотреть с точки зрения Гайи, люди важны потому, что мы дышим — и обеспечиваем обмен. Дыхание является нашим мостиком к Гайе, подтверждением того, что мы — часть живой системы.

Как организмы, как «Я», мы закреплены в этом цикле. Функции нашего тела, которые не контролируются сознательно — это как раз те, которые наиболее важны для Гайи: дыхание, пищеварение, сексуальность, выживание. Функции, которые мы контролируем сознательно — это выполнение деятельности, которое поддерживает наиболее важные для Гайи функции: сбор пищи, выбор репродуктивных партнеров, избавление от отходов.

Сознание и человеческие общества — это организация и повышение эффективности этих процессов, но всегда на том основании, что они будут оперировать в цикле, включающем все живое на планете. В недавнем прошлом сознательные цивилизации позволили этим видам деятельности эволюционировать до такой степени, что это начинало представлять проблему для живой планеты. Загрязнение, истощение ресурсов и поддержание определенных видов живых организмов изменили важные потоки материи и энергии на планете.

Появление человеческого сознания сознательно изменило развитие планеты, так как доля и характер несознательных функций изменились. Сыграло свою роль и то, что в результате этой деятельности Гайя получила возможность увидеть себя со стороны — с помощью фотографий, сделанных человеком с Луны. (Можно возразить, что, конечно, что не сама Гайя может себя увидеть благодаря тому, что люди сделали ее фотографии из космоса. Нет — но ведь и ваши уши не могут видеть себя в зеркале).

Но на самом деле неважно, какие изменения произошли — «Я» по-прежнему остается частью более крупного живого организма. Человек уходит корнями в планету. Отношения между «я» и «Я» — это еще и отношения между сознательным человеком и планетой. Каким бы огромным ни было количество информации, которую мы получаем с внешней поверхности тела и от его органов чувств, это ничто по сравнению с тем гигантским потоком информации, который протекает внутри тела — в его легких и желудочно-кишечной системе. Мы дышим и едим — и следовательно, обмениваемся огромными количествами материи, энергии и информации с Землей как живой системой. Гайя проходит через нас, сверху донизу. Человек — это некий шоколадный вихрь, который окружает поток материи с Гайи.

Внутренняя поверхность. Поток материи протекает человека сверху донизу. Через это внутреннее пространство человек обменивается огромным количеством информации с Гайей.

«я» коренится в «Я». «Я» уходит корнями в Гайю. «я» в «Я». «Я» в Гайе.

Современная биология следует теории эволюции Чарльза Дарвина, которая была сформулирована в 19 веке. Ее концепция проста: живые организмы, получающие жизнь, развиваются благодаря естественному отбору. Качественные особи дают множество потомства, и их количество растет. Таким образом, постоянно происходит процесс отбора, ведя за собой эволюцию.

Всегда было сложно интуитивно понять, как нечто такое великолепное, как человек, могло появиться после нескольких миллиардов лет эволюции. Такое замечательное творение, как человеческий глаз, сложно представить себе результатом слепой эволюции.

Линн Маргулис вместе с главным сторонником теории Гайи Джеймсом Лавлоком годами отстаивали разновидность теории Дарвина под названием «эндосимбиоз». Идея его заключается в том, что живые организмы, в том числе и сами люди, являются результатом совместной работы, в ходе которой различные живые организмы собираются вместе и формируют клетки, из которых мы состоим.

Изначально эволюция жизни привела к образованию микроорганизмов, таких, как бактерии, которые приобрели черты, способствующие их выживанию. Сначала бактерии попытались поедать и инфицировать друг друга. Но вместо того, чтобы прийти к образованию одного победного вида бактерий, они начали сотрудничать.

Вместе два подобных организма настолько сильно влияют друг на друга, что развивают симбиотические отношения и уже не могут выживать друг без друга. Симбиотические отношения часто встречаются в природе. Но специфика идеи Маргулис заключается в том, что они могут существовать и внутри клеток — то есть внутри самих живых организмов. Организм, таким образом, может представлять собой пример внутренней совместной работы — эндосимбиоз, где «эндо» означает «внутри».

Изящество этой теории заключается в том, что она объясняет, каким образом эволюция могла происходить большими скачками: внезапно две черты, которые получали пользу друг от друга, комбинировались — к примеру, способность двигаться и способность сжигать кислород. Это приводило к значительным улучшениям, которые, в свою очередь, меняли живое окружение других организмов, которые тоже вынуждены были меняться, возможно, через сотрудничество.

Теория Маргулис была очень спорной, когда она предложила ее в 60-х годах, но с тех пор ее позиции значительно укрепились, так как сегодня ученые доказали: некоторые наиболее важные части клеток животных когда-то были отдельными живыми существами: бактерии выжили, чтобы стать частью чего-то большего.

Это касается таких жизненно важных компонентов животных клеток, как митохондрии, отвечающие за метаболизм кислорода, и таких жизненно важных компонентов растительных клеток, как пластиды, ответственные за фотосинтез.

Это означает, что как раз те части животных и растительных клеток, которые поддерживают большой цикл, изначально были отдельными организмами, а затем предпочли работу в команде.

Следовательно, растения можно рассматривать как платформу для бактерий, которые растут благодаря свету, будучи пластидами в листьях растений. Мы можем рассматривать животных как тепловой резервуар, который переносит бактерии в места, где есть растительная пища, которая может быть скомбинирована с кислородом воздуха.

Линн Маргулис любит провоцировать людей, подчеркивая, что люди — это ходячие экосистемы микроорганизмов, а также подчеркивая, что целью жизни людей с точки зрения Гайи является роль тепловых резервуаров для нескольких килограммов микроорганизмов, которые производят углекислый газ для растений.

Если соединить теорию Гайи и теорию эндосимбиоза, мы получим несколько матрешек: внутри каждой клетки в теле человека микроорганизмы, которые раньше были отдельными, работают сообща. Эта работа в команде формирует ходячую экосистему, которая является частью гораздо более крупной экосистемы, которая в конечном итоге включает в себя всю планету. Это работа команды в команде, и единственный вопрос заключается в том, где можно провести границу. Что такое индивидуум?

Если есть командная работа внутри «Я» и «Я» в то же время является частью другой командной работы, где все работающие как команда растения и животные построены из тех же микробиологических строительных кирпичиков, что и те, которые работают внутри «Я», то какой смысл настаивать на том, что «Я» — это нечто совершенно отдельное и особенное?

И далее: если все наши атомы заменяются в течение 5 лет и тело является лишь схемой в составе более крупного потока, какой смысл в том, чтобы настолько явно проводить границу между собой и остальными живыми организмами? Не будет ли более разумным видеть все как замысловатую систему эндосимбиозов в эндосимбиозах внутри эндосимбиозов? Это не исключает возможности провести границу между двумя организмами, даже несмотря на то, что они состоят из постоянно сменяющихся атомов. Но это подчеркивает, что отдельные и особи.

Здесь можно увидеть аналогию с человеческим умом, который, очевидно, состоит из множества различных уровней и элементов личности, с радостью готовых поспорить о том, что отвечать на вопрос экспериментатора. Можно сформулировать теорию эндосимбиотического «я»: сознание, иллюзия пользователя — это просто наш ментальный симбионт, одна точка зрения, которая взяла на себя контроль над частью работы команды и отказывается признавать, что и остальные участвуют в работе этой команды.

Без товарищей по работе это эндосимбиотическое «я» будет абсолютно неспособно выжить. И может быть даже хорошо, что симбионт, который «выиграл» борьбу за сознание, отказывается слушать остальных: если бы все бактерии внутри организма должны были бы голосовать, куда нам идти, когда мы голодны, мы вообще не смогли бы сдвинуться с места.

Но в конечном итоге живая система на Земле — это гигантский организм, в свою очередь состоящий из огромной системы матрешек, одна в другой. Где будет проведена граница, не так важно, даже несмотря на то, что наш привычный взгляд на самих себя можно будет считать несерьезно узким.

Мы можем рассматривать себя как симбионтов с организмом, чья внешняя мембрана — это голубое небо, раскинувшееся над нами.

Может показаться абсурдным рассматривать землю как живой организм: в конце концов, большая часть нашей планеты под поверхностью состоит из мертвого камня. Ответ Джеймса Лавлока на это возражение — это аналогия с тем, что большое дерево живо только на поверхности.

Но можно придумать и другой ответ, базируясь на связях Земли с остальной частью Солнечной системы, о которых стало известно в последние годы.

Земля — это планета, состоящая из двух различных слоев, которые сформировались в разное время. Один из них, который составляет основную массу планеты, образовался тогда, когда 4,6 миллиардов лет назад сформировалась Солнечная система — когда огромное облако материи между звездами Млечного Пути сжалось и сформировало звезду, окруженную кольцом материи, которые позже стали планетами.

Внешний слой Земли, особенно океаны, появились позже. Причина заключается в том, что Солнечная система была разделена на два слоя. В ее внутренней части, где находится Земля, преобладали тяжелые элементы, так как более летучая материя испарилась в тепле новорожденного Солнца. Во внешнем слое Солнечной системы более летучая материя смогла сформировать большие планеты, такие, как Юпитер и Сатурн, и даже дать начало кометам, которые будут блуждать в пространстве: мощные шары света и летучей материи, которая вдали от материнской звезды превратилась в лед.

Кометы — бродяги Солнечной системы. Они существуют в огромном количестве, и некоторые из них продвигаются во внутреннюю часть солнечной системы, где они сталкиваются с небольшими конгломератами тяжелой материи, составляющей планеты.

Многое указывает на то, что именно подобные удары комет сформировали внешней, более легкий слой Земли, особенно океаны. Это произошло в ходе драматической бомбардировки, когда Солнечная система была гораздо моложе — около 3,5–4,5 миллиардов лет назад. Возможно, самые важные органические вещества, которые позже сформировали базу для живых организмов, также происходили от этих кометных ударов.

Эта картина6 указывает на то, что жизнь на Земле, которая населяет внешние слои планеты, имеет глубокое космическое происхождение. История Солнечной системы — это процесс, при котором в ее внутренней части, где не могла сконденсироваться летучая материя, сначала сформировались тяжелые планеты. Позже куски замерзшей летучей материи упали на эти более тяжелые планеты, где растаяли, но удерживались гравитацией. На одной планете, Земле, сформировался деликатный баланс между испарением и выпадением осадков, в то время как остальные планеты не смогли «удержать воду». И решающей причиной того, почему Земля смогла удержать эти слои летучей материи от растаявших комет, было появление живых организмов, которые регулировали основные климатические факторы и поддерживали их на постоянном уровне.

Такая планета, как Земля, следовательно — это место, где кометы нагревались и превращались в живые организмы. И основываясь на этом, будет вовсе не так уж глупо говорить, что Земля живая. Возможно, не вся, а только более молодые внешние слои. Но именно эти слои создают те условия, в которых мы живем и все то, что знакомо нам в повседневной жизни: земля, огонь, воздух и вода.

Все, с чем мы знакомы в нашей повседневной жизни, состоит из вареных комет. Да мы и сами — вареные кометы.

Первоначальная Земля, состоявшая из тяжелого вещества, захватывала кометы из дальних уголков Солнечной системы. Они формировали слой воды, почвы и воздуха, который подхватывал жизнь. В этой версии теории Гайи мы можем сказать, что произошло вот что: Земля подхватила жизнь (заразилась жизнью?)

Жизнь характеризуется порядком. Среди колоссального потока атомов и энергии появляется форма, и ее идентичность поддерживается даже несмотря на то, что атомы постоянно замещаются. В подвижном потоке появляются стабильные формы. По мере того, как проходит время, эти формы растут и растут, пока не умрут и не исчезнут, так как их атомы отправляются в своей собственный путь и не заменяются другими.

Но как это может быть возможным в мире, который повинуется второму закону, гласящему, что увеличивается беспорядок, а не порядок? Это делается возможным благодаря тому, что Вселенная расширяется. И, что может показаться странным, в то же время это расширение является и объяснением того, почему растет беспорядок.

Живые организмы — это открытые системы: они обмениваются энергией и материей со своим окружением. Так что строго говоря, внутри живой системы не обязательно будет увеличиваться беспорядок. Термодинамика требует только того, чтобы увеличивался некий общей беспорядок в живых существах и их окружении.

Когда младенец есть бананы и превращает их в экскременты, в подгузнике будет больше беспорядка, чем в ложке. Вокруг живых существ постоянно образуется беспорядок. Живое порождает вокруг себя беспорядок, частично в виде экскрементов, частично в виде тепла. Оно постоянно нуждается в пище, так что в живых существах может создаваться порядок, а беспорядок создается в их окружении.

Но в той же среде, что и младенец, должны жить и другие живые существа. Как это возможно, что и эти другие существа также импортируют больше беспорядка, нежели экспортируют? Или вопрос можно задать по-другому: как может вся система, рассматриваемая как планета, которая подхватила жизнь, повиноваться этому правилу, в то время как бесконечное количество живых существ ползают по ней — и все они едят, испражняются и дышат?

Земля должна экспортировать больше беспорядка, чем импортирует. В противном случае на ней не может быть жизни. И именно это и делает Земля.

Солнечный свет представляет собой высокоорганизованное излучение, которое воздействует на Землю и способствует построению структуры живых существ. Потом эти живые существа поедают друг друга в замкнутом цикле круговорота материи, который заканчивается выработкой тепла, передаваемого окружающей среде. Это тепло в конечном итоге превращается в излучение, идущее от Земли в форме микроволн.

Если посмотреть на энергию, которую отдает и получает Земля, разницы не будет. Земля не нагревается. В микроволнах, которые выделяются с Земли в форме тепловой радиации, столько же энергии, сколько получает Земля от солнечных лучей. Энергетический бюджет Земли сбалансирован. Все книги единодушны: Земля совсем не получает энергии от своего окружения — или, что будет более правильным, вся ее энергия снова возвращается в космос.

Но есть одна очень важная разница: волны солнечного света имеют меньшую длину, чем микроволны, излучаемые Землей. Длина волны определяет расстояние между пиками электромагнитного излучения. Свет — это короткие волны, а микроволны — это длинноволновое излучение.

Земля получает определенное количество энергии в форме коротковолнового света — но возвращает такое же количество энергии в виде длинноволновых микроволн.

Эта разница очень существенна, так как между энергией, которая существует в форме света, и между энергией, которая существует в форме микроволн, большая разница. Квантовая механика показала что вся энергия излучения появляется в форме квантов — крошечных пакетов, которые представляют собой нечто вроде самой маленькой единицы валюты для излучения при данной длине волны. Но разница существует. Свет появляется в виде квантов, каждый из которых содержит больше энергии, чем кванты микроволн. Таким образом, то же количество энергии, представленной в виде микроволн, должно содержаться в гораздо большем количестве квантов, нежели их содержится в свете.

Следовательно, Земля выделяет больше квантов, нежели получает от Солнца. То есть она получает энергию в «больших упаковках», а возвращает обратно в «маленьких упаковках».

Если с Земли излучается больше квантов, это значит — больше беспорядка.

То же самое количество энергии сложнее описать в форме микроволн, чем в форме света, так как придется следить за большим количеством квантов, обладающих большей степенью свободы, и появляется больше способов это сделать.

Таким образом, Земля является нетто-экспортером беспорядка, энтропии. Она выделает больше беспорядка, чем получает.

Как объясняет теория Гайи, если бы Земля не была живой, температура на ней была бы на несколько сотен градусов выше, чем сейчас.8 Если бы дело обстояла так, излучение, которое возвращает энергию Солнца в космос, исходило бы от несколько более горячего тело, и, следовательно, было бы более сходно со светом Солнца, чем сейчас, когда на Земле есть жизнь. Излучение от Земли имело бы несколько более короткую длину волны. Это, в свою очередь, значило бы, что Земля отдавала бы меньше квантов — то есть меньше беспорядка.

Так как жизнь регулирует температуру на Земле, и она теперь ниже, чем могла бы быть, если бы Земля была мертва, это означает, что экспортируется немного больше беспорядка, чем могло бы. Эта разница означает, что на Земле может создаваться порядок.

Энергетическое излучение с Земли описать сложнее, чем то, которое попадает на Землю. Приходится отслеживать большее количество квантов. Больше беспорядка означает, что приходится передавать больше информации.

Таким образом, Земля отсеивает огромное количество информации. Она получает порядок, который превращается в тепло и снова излучается в форме отсеянной информации. И благодаря этому отсеиванию на Земле также появилась запутанность в форме жизни.

Для Земли верно то же самое, что и для младенцев: легче описать то, что входит, нежели то, что выходит.

Но каким образом пространство может содержать всю эту информацию, весь этот беспорядок, который исходит от Земли? Ответ заключается в том, что Вселенная расширяется. Она постоянно растет. Появляется все больше и больше пространства, и следовательно, все постоянно охлаждается.

Во Вселенной происходят два вида процессов: расширение и сжатие. Вселенная в целом быстро расширяется, и так было всегда за время ее существования в течение 15 миллиардов лет. Это расширение означает, что места становится больше. Промежутки между галактиками растут.

В то же время на местном уровне путем сокращения огромного количества материи, вызванном гравитацией, формируются звезды. Материя сжимается, нагревается, начинает светиться и излучать энергию в космос.

Расширение означает, что Вселенная в целом холодна и темна — и становится еще темнее и еще холоднее. Звезды излучают свет в темноту, где он исчезает.

Но на своем пути он может столкнуться с маленькой планетой, которая поймала несколько комет, которые растворились и заставили планету подхватить жизнь. Как раз потому, что Вселенная расширяется, жизнь на планете может избавиться от растущего беспорядка — информации, которую отсеивает жизнь.

Если мы взглянем на ночное небо над Землей, мы увидим огромную массу темноты, по которой разбросаны несколько сияющих звезд. Если мы взглянем на небо днем, то увидим одну-единственную звезду, которая находится так близко, что затмевает своим блеском все другие звезды.

Земля получает свет из одного места — от Солнца, но посылает собственные микроволны во всех направлениях. Высокоорганизованный сигнал от Солнца рассеивается в дезорганизованный шум, который исходит во всех направлениях.

Расширение Вселенной означает, что энтропия растет: если говорить в общем, то все становится дальше друг от друга, расстояние растет, появляется больше места, а количество материи не растет. Все растворяется в ничто. Появляется все больше и больше степеней свободы; вещи становятся сложнее для описания.

Но расширение также означает, что возможно появление местных скоплений порядка: могут появляться звезды, которые сияют, не встречая никаких проблем при распространении своего света. В космосе много места, и им есть где сиять. Вот почему планеты, которые появляются, теплее, чем их окружение, и могут излучать свою энергию вовне.

Расширение означает, что одновременно возможен глобальный рост энтропии, и тем не менее она уменьшается локально — в живом мире.

Эта информация может нас кое-куда привести.

«В целом это ничто. На местном уровне она очень активна»9, - сказал американский космолог Джеймс Пиблз в 1979 году, когда его попросили описать результаты исследований крупномасштабной структуры Вселенной. В целом материя и излучение Вселенной распределены равномерно, без структуры и направления. Но на локальном уровне существует множество млечных путей, населенных звездами, на орбитах которых вращаются планеты, а они, в свою очередь — в одном случае совершенно точно — населены замечательными маленькими существами, которые суетятся туда-сюда в звездном свете.

В целом Вселенная похожа на гомогенный суп из материи, которая постоянно расширяется: все одинаковое, но постоянно появляется все больше «ничто», все распределяется равномерно и постоянно разбавляется ничем. Но на местном уровне имеется структура; на местном уровне существуют различия — и эти различия никуда не деваются. Они просто разбавляются. И пока они разбавляются, может увеличиваться запутанность.

Запутанность возрастает потому, что разбавление позволяет информации отсеиваться, беспорядок экспортируется — из локальных единиц, ограниченных клеточными стенками, поверхностью кожи или голубыми небесами.

За этими пределами, за мембранами, окружающими живые существа, возникает порядок, который не содержит больших массивов информации, но является результатом колоссального количества информации, которая прошла через область, ограниченную мембраной — клеточные стенки, поверхность кожи и голубое небо.

Благодаря тому, что Вселенная расширяется, по другую сторону мембраны может возрастать запутанность. Благодаря тому, что Вселенная расширяется, через мембрану могут выплескиваться различия, которые отличают ее содержимое от окружения и могут создавать порядок вне ее. Этот локальный порядок, очевидно, противоречит созданию еще большего количества беспорядка в результате расширения, еще больших степеней свободы во Вселенной в целом.

Но никакого конфликта здесь нет: в целом беспорядок растет, и именно по этой причине локально через экспорт беспорядка может возникать порядок. Расширение Вселенной означает, что для этого экспорта имеется место.

Так как Вселенная в целом — это ничто, локально может иметь место активность, которая ведет ко всему, с чем мы знакомы, будучи живыми организмами. И благодаря тому, что эти живые организмы постоянно экспортируют беспорядок — информацию — внутри себя, локально, может возникнуть сознание, которое само по себе является результатом огромного отсеивания информации, значительного экспорта беспорядка.

Так как все постоянно разбавляется ничем, мы и можем воспринимать это как все.

Расширение началось 15 миллиардов лет назад с Большого взрыва, что в настоящее время наглядно проявляется в том, как разлетаются в небе галактики. Удаленные скопления древних звезд удаляются от нас быстрее, чем более близкие скопления более молодых звезд. Чем дальше что-то находится от нас, тем быстрее оно удаляется.

Это известно как расширение Хаббла, которое было открыто в конце 20-х годов американским астрономом Эдвином Хабблом. Это не предполагает, что все расширяется по направлению от нас: имеется в виду, что с любой точки Вселенной можно наблюдать, как любая другая точка будет от нас удаляться. Это похоже на то, как муравьи видели бы друг друга на поверхности шара, который надувается: каждый муравей бы почувствовал, что все остальные муравьи от него удаляются. И возможно, ни один муравей бы не догадался бы, что происходит, так как шар увеличивается в размерах.

Сегодня теория Большого взрыва является в космологии — науке о Вселенной в целом — доминирующей. Если провести обратный отчет расширения, обнаруженного Хабблом, можно прийти к выводу, что расширение началось примерно от 10 до 20 миллиардов лет назад. Так как самые старые скопления звезд во Вселенной имеют возраст примерно 12 миллиардов лет, расширению должно быть как минимум столько же. Так что 15 миллиардов — это вполне подходящая цифра, чтобы ею оперировать.

Картина того, что, по мнению астрономов и космологов, происходило в течение этого периода времени длиною в 15 миллиардов лет, становится все яснее и яснее (даже несмотря на то, что имеются сложности в установлении полной картины 10). Из равномерно распределенного состояния, остатки которого все еще можно обнаружить в излучении, пронизывающем Вселенную, выкристаллизовались целые скопления галактик, что привело к образованию звезд и солнечных систем. Мы не знаем, как равномерное распределение материи могло привести к тому состоянию зернистости, которое мы наблюдаем у материи сейчас. Следовательно, мы не понимаем, почему в темном небе есть звезды, а не просто легкие облачка материи.

Но, возможно, это далеко не самый важный вопрос.

Самый насущный вопрос — это как все началось, когда началось расширение. Расширение представляет собой следующее: все разбавляется ничем. Если вернуться обратно во времени, все будет присутствовать — но «ничто» будет меньше. По мере того, как мы возвращаемся во времени, расстояния уменьшаются, мир становится меньше в размерах. Материя существует, но пространства меньше.

Если мы полностью вернемся на 15 миллиардов лет назад, там почти нет пространства — но много материи и излучения. Если двигаться по направлению к нулевой точке, плотность материи существенно растет. Космологи создали довольно хорошее описание Вселенной вплоть до самой первой секунды ее существования. И действительно, у нас есть представление о самой первой доли секунды в истории Вселенной. Фактически мы можем вернуться до того времени, которое называют планковским временем — в честь немецкого ученого Макса Планка, который открыл квант в 1900 году и вызвал к жизни появление целого направления физики, которое стало известно как квантовая механика. Оно описывает атомы и другие частицы.

Планковское время — это первые 0.0000000000000000000000000000000000000000001 (1043) секунд после того, как все началось. В то время вся видимая Вселенная, которую мы можем наблюдать сегодня, не была разбавлена таким большим количеством «ничто». Все было очень плотным — можно даже сказать, что все было единым. Но это все занимало какое-то место, даже несмотря на то, что это место, соответствующее нашей сегодняшней Вселенной, было размером менее одной сотой сантиметра в диаметре.

Все наши привычные концепции рушатся, когда мы пытаемся описать Вселенную планковского времени: время, пространство и материя были неразделимы. Все было подвержено квантовым флуктуациям — нарушениям, ассоциируемым с фундаментальным характером неуверенности, которой, как говорит нам квантовая механика, отмечен мир. Время и пространство постоянно менялись местами, и между ними нельзя было провести такого различия, какое мы можем провести в нашей Вселенной сегодня.

На самом деле в таком мире не действовали законы физики. Мы не можем применить к нему те законы природы, которые нам сегодня известны. Поэтому многие астрономы рады уже тому, что мы в состоянии проследить историю Вселенной до планковского времени. «Эти физические условия настолько экстремальны, что кажется полностью уместным рассматривать планковское время как момент создания Вселенной»11, - пишет американский астроном Джозеф Силк в стандартном учебнике космологии.

Но не все космологи оказались удовлетворены, так как настоящий вопрос, конечно, заключается в том, что случилось в момент сотворения, а не что произошло потом. Это кажется слишком обидным — проделать ментальное путешествие на 15 миллиардов лет назад во времени к моменту начала всего — и сдаться за долю секунды до того, как все началось!

«Мы обсуждали это во время поездки из Альбукерке», — объяснил Джон Уиллер, — но единственный ответ, какой нам удалось найти — это черные дыры». Это было в понедельник 16 апреля 1990 года, в комнате для лекций в маленьком здании Института Санта Фе по 1120 Каньон роуд. Семинар по запутанности, энтропии и физике информации только что начался, и великие умы были заняты, предлагая вопросы для дискуссий на эту неделю.

Уиллер проехал от аэропорта Альбукерке, первого города Нью Мексико, до живописного городка в горах Санта Фе, который некоторые умники называют Фанта Се, так как почти все жители города принимают участие в работе галерей искусств, лечении с помощью кристаллов и производстве атомной бомбы. Будучи популярным туристическим направлением, построенным в индейском стиле, Санта Фе является центром искусства и находится на плато, окруженном несравненными горными ландшафтами. У него есть как раз тот элемент грандиозной красоты, который заставил Роберта Оппенгеймера обосноваться неподалеку в местечке под названием Лос-Аламос. Оно стало добровольной тюрьмой, где сотни ведущих мировых физиков в глубочайшей секретности разрабатывали во время Второй мировой войны атомную бомбу. С тех пор Лос-Аламос стал одним из лидеров по разработке ядерного оружия — и науки в целом — в США.

Институт Санта Фе — это один из мировых центров междисциплинарных исследований запутанности. Во время поездки с одним из своих бывших студентов, который сейчас работает в Альбукерке, Уиллер задал очень простой вопрос, на который знал только один ответ: черные дыры.

Вопрос Уиллера был таким: «Если мы можем сделать термометр, который будет измерять тепло, почему мы не можем сделать энтропометр, который бы измерял беспорядок?»

Почему мы не можем создать аппарат, который смог бы однозначно сказать нам, сколько энтропии присутствует в физической системе?

Первоначальный ответ заключался в том, что энтропия — это величина, которая обязательно требует, чтобы мы установили макросостояния и микросостояния. Прежде чем можно будет говорить об энтропии, нужно будет обратиться к наблюдателю. И только когда вы знаете возможности наблюдателя, вы сможете сказать, сколько энергии, присутствующей в системе, не может быть ни для чего использовано. Только после того, как мы узнаем, насколько грубым является описание наблюдателя — и следовательно, его навыки — мы можем сказать, что можно получить из этой системы. Энтропия, как и информация, следовательно, может быть определена только тогда, когда вы уточните, насколько грубым является ваш анализ — когда вы установите размер ячеек в сети, с помощью которой собираетесь ловить рыбу.

Таким образом, не получится сделать энтропометр, который будет измерять величину беспорядка, или энтропии, в системе.

За исключением черных дыр.

Черные дыры — это завораживающее следствие теории гравитации и теории относительности, в которой ученик Эйнштейна Джон Уиллер является ведущим специалистом. Именно Уиллер в 1968 году дал этому странному феномену название «черные дыры». Черная дыра — это объем пространства, где гравитация настолько сильна, что ничто не может ее избежать. Вся материя удерживается на месте мощным гравитационным полем — как и весь свет. Чтобы уйти от черной дыры, придется двигаться со скоростью большей, чем скорость света — а это невозможно. Таким образом, черная дыра окружена мембраной, которая обеспечивает проход только в одну сторону — в дыру.

Подобные черные дыры могут появляться как финальная фаза жизни звезд, когда излучения энергии больше не достаточно для продолжения жизни звезды и она просто гибнет под действием огромных сил, вызванных ее гравитацией. Черные дыры могут также возникать в центре молодых галактик, когда несколько звезд сходятся вместе.

В 60-е годы черные дыры изучались с позиций теории, а в 70-е годы стало ясно, что они действительно существуют во Вселенной. Сегодня мы предполагаем, что они играют очень важную роль в очень многих космических явлениях.

Но в каком-то смысле совершенно неважно, из чего сделаны черные дыры. Они просто черные. Все, что мы можем сказать о черной дыре — это какая масса находится внутри ее. Все остальное практически недоступно со стороны тех, кто находится снаружи дыры. Все, что осталось — это гравитационное поле. Остальное исчезло. Ушло в забвение. Прочь.

То, что находится внутри черной дыры, в каком-то смысле находится вне нашей Вселенной — это нам недоступно.

Мембрана черной дыры имеет поверхность, которая определяет предел — точку невозврата. Когда вы ее достигаете — вы уже никогда не сможете вернуться. И поверхность черной дыры может только расти: она может засасывать в себя новую материю и никогда ничего не выпускает. Чем больше масса, тем большей будет поверхность мембраны — а масса всегда увеличивается.

Таким образом, и поверхность черной дыры всегда увеличивается. Она не может уменьшиться. Если две дыры соединяются вместе и поглощают друг друга, поверхность их будет по меньшей мере в два раза больше, чем поверхность этих двух дыр по отдельности. Этот закон был открыт Роджером Пенроузом (вместе с Р. М. Флойдом, Стивеном Хоукингом и другими).

В 1970 году один из студентов Уиллера в Принстоне, Якоб Бекенстайн, сделал выдающееся наблюдение: постоянно растущая поверхность черной дыры напоминает другую величину, совершенно из другой области физики, которая также только растет и никогда не уменьшается — энтропию.

Бекенстайн решил исследовать эту аналогию между черными дырами и термодинамикой и пришел к эпохальному заключению: у черных дыр есть энтропия. 12 Их энтропия просто выражается поверхностью односторонней мембраны, которая окружает дыру. Чем больше дыра, тем больше энтропия — и она может только расти.

Объяснение заключается как раз в том, что мы не можем знать, из чего состоит черная дыра. Огромные количества материи разрушаются, и мы не можем их видеть. Все, что мы видим — это гравитационное поле. Мы не имеем знаний о том, что создало дыру. Неважно, что в ней — мы никогда не сможем узнать о ней больше, нежели сам факт, что она есть — и вырабатывает поле гравитации. Снаружи неважно, что находится внутри. Для мира, который находится снаружи, информация просто потеряна.

Неважно, какое микросостояние привело к возникновению дыры — все явление выражается тем же макросостоянием в форме поля гравитации. Черная дыра представляет собой огромное количество информации, которое недоступно внешнему миру. Спрятанная история.

«В этом веке мы осознали, что энтропия представляет собой недоступную информацию»15, - пишет Джон Уиллер в поэтическом обзоре современных знаний о гравитации и пространстве-времени. К этому осознанию физик пришел не в последнюю очередь через теоретическое изучение черных дыр в свете теории Бекенстайна.

Энтропия черной дыры выражается через ее размер. Но размер — это чисто геометрическая величина, которая включает в себя структуру пространства. Изумительно, что нечто, включающее в себя пространство, имеет характеристики, полученные из термодинамики, которая представляет собой науку о правилах построения паровых двигателей.

Но еще более интересно то, что черные дыры обладают однозначно определяемой энтропией: нет необходимости спрашивать, кто спрашивает об их энтропии, чтобы ее определить. Нет нужды спрашивать о точности наблюдателя по той простой причине, что все наблюдатели вне дыры находятся в абсолютно одинаковом положении. Никто не может знать, что находится внутри черной дыры, если только сам там не находится. Таким образом, у черной дыры имеется точно определенная энтропия для каждого, кто наблюдает ее со стороны. Количество отсутствующего знания будет одинаковым вне зависимости от того, кто исследует дыру.

Исторически идея Бекенстайна привела к важному результату: черные дыры также обладают температурой, что означает, что через процессы квантовой механики они могут излучать в пространство. Но это излучение, открытое Стивеном Хоукингом, никоим образом не относится к тому, что создало дыру. Оно зависит только от поверхности дыры. История по-прежнему забыта, информация по-прежнему утеряна.

Самое важное в идее Бекенстайна заключается в том, что она привела к появлению первого энтропометра — первой системы, для которой мы однозначно можем определить энтропию и спросить: «Сколько информации здесь утеряно?». К примеру, мы можем взять черную дыру с массой видимой Вселенной в ее начале, в планковском времени, и спросить: «Сколько энтропии тогда было у Вселенной? Сколько информации содержит подобная Вселенная?»

Задать этот вопрос — это то же самое, что спросить, сколькими способами может быть образована эта молодая вселенная. Сколько микросостояний соответствуют макросостоянию, описываемому как новая вселенная?

Сегодня видимая Вселенная имеет очень обширный информационный контент: очень большую энтропию. Мы считаем энтропию Вселенной как энтропию фоновой радиации, которая ее наполняет — равномерно распределенное эхо Большого взрыва.