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.