Как и в симфонии, четыре части этой книги различаются по широте охватываемой темы, тональности и темпу. «Часть I — Земля» посвящена минералам и горным породам, составляющим твердое кристаллическое основание нашей планеты. Эта часть начинается с «зари творения», имевшей место задолго до образования планеты Земля, когда атомы углерода образовывались из более мелких элементарных частиц. Затем рассказ переходит к появлению земных минералов и эволюции их богатства — чествованию растущего разнообразия и пышной красоты кристаллических углеродных соединений.
В «Части II — Воздух» рассказывается о величавом углеродном цикле Земли. Атомы углерода постоянно перемещаются между различными геохимическими резервуарами, мигрируя из океана в атмосферу и обратно, опускаясь в недра Земли при движении литосферных плит и выбрасываясь снова на поверхность с горячими газами, выделяемыми сотнями действующих вулканов. Миллионы лет этот глубинный углеродный цикл пребывал в надежном равновесии, но сейчас оно нарушается человеческой деятельностью, что может привести к нежелательным последствиям. Будучи медленной частью симфонии, эта тема взывает к более мягкому, нежному исполнению.
Динамичная роль углерода в энергетике и промышленности, а также все более активное его применение в высоких технологиях требуют острого, быстрого скерцо «Части III — Огонь». Углерод — «материальный» элемент, элемент вещей, он входит в состав повсеместно необходимых для нашей жизни материалов, обладающих множеством свойств. Истории ученых и музыкантов перемежают это скерцо подобно тому, как углерод пронизывает каждый аспект нашей жизни.
И наконец, в «Части IV — Вода» мы исследуем происхождение и эволюцию жизни. Эта часть начинается спокойно — так и жизнь появлялась из первозданного океана Земли, но неустанно ускоряется вместе с поразительным эволюционным многообразием и новшествами жизни. Симфония углерода стремится к единому финалу, в котором соединяются многие темы исследований углерода.
Занимайте свои места. Гаснет свет. Наша история начинается с самого начала — еще до углерода, даже еще до того, как Вселенная собралась возникнуть из абсолютного небытия.
ТИШИНА
До Космоса была пустота.
Ничего — ни намека на материю, или свет, или даже пустое пространство.
Ни единой мысли и открытия, ни искусства и музыки, ни надежды или мечты.
Темнота. Тишина.
Мы не можем представить такое отсутствие всего, такое абсолютное ничто.
Время до времени остается неизведанным, загадочным, вне нашего перечня физических законов.
Это было время до углерода и появления всего.
ЧАСТЬ I — ЗЕМЛЯ
Момент творения!
Время и пространство выходят из ничего.
Космическая сущность всего появляется за мгновение в водовороте чистой энергии, возникающей из пустоты.
Наша Вселенная рождается в сильно концентрированном виде — невообразимо плотная, и горячая, и крошечная, но она расширяется быстрее света, сотворяя объем, быстро остужаясь по мере разрастания.
По мере того как она охлаждается, Космос становится более структурированным, более знакомым, более домашним.
ПРЕЛЮДИЯ — До образования Земли
Великая симфония углерода началась с короткой бурной прелюдии немногим позже возникновения Вселенной 13,8 млрд лет назад. Некоторое время после Большого взрыва не украшал собою Космос ни единый атом. Вселенная была слишком горячей, слишком хаотичной. Плотной разогретой смеси материи и энергии нужно было сначала расшириться и охладиться, прежде чем основные частицы могли образовать вещество звезд, планет и жизни. В безумном вихре первыми появились водород и гелий, заложив основу почти для всех известных нам материальных объектов. Но только недавно стало известно, что тогда же образовались и многие более тяжелые атомы. Среди них — необходимые для жизни углерод, азот и кислород.