Фигура Персиваля Лоуэлла не укладывается в рамки короткой биографической справки. Хотя его идеи относительно существования жизни на Марсе были ошибочны, Лоуэлла все-таки следует признать серьезным исследователем. Как астроном-любитель он положил начало традиции, когда богатые люди, имеющие финансовые возможности, становились главными донорами научных исследований в интересующей их области. Его решение расположить свою обсерваторию, оснащенную целым набором телескопов, в пустынной местности в Аризоне, а не где-нибудь поближе к благам цивилизации‹‹3›› предвосхитило современную эпоху профессиональных ученых, когда телескопы устанавливают в отдаленных районах, что позволяет добиться наиболее высокого качества астрономических наблюдений.
Интерес к Марсу возник у Лоуэлла после ознакомления с работами директора миланской обсерватории Джованни Скиапарелли. Скиапарелли наблюдал Марс во время «великого противостояния» в 1877 г. Противостояние наступает, когда Земля и, например, Марс выстраиваются на одной линии по одну сторону от Солнца. Во время противостояния два небесных тела часто оказываются максимально близко друг от друга, и в этот момент складываются наилучшие условия для наблюдения планет.
Если наблюдать Марс в телескоп-рефрактор с такой же апертурой, как у инструментов, которые использовали Скиапарелли и Лоуэлл‹‹4››, планета выглядит бледным розовым диском с несколькими темными пятнами, отчетливо различимыми на его поверхности в районе вулканического нагорья Фарсида. В зависимости от времени года на Марсе можно видеть яркую белизну ледяных полярных шапок, которые испаряются и отступают с наступлением летнего периода. Кроме того, на Марсе периодически случаются пылевые бури такой силы, что они полностью скрывают поверхность планеты, и она выглядит, как мутный диск. Скиапарелли утверждал, что во время своих наблюдений он обнаружил на поверхности Марса длинные темные линии, которые он назвал итальянским словом canali (протоки). Скиапарелли отмечал, что эти линии он мог увидеть в окуляре телескопа лишь в моменты полного атмосферного покоя, когда наблюдениям не мешает движение воздуха земной атмосферы и поверхность Марса перестает быть дрожащей и расплывчатой.
До этого момента все было вполне наукообразно. Скиапарелли честно описал то, что увидел в телескоп. Хоть он и рассуждал о возможной природе этих каналов, но делал это очень взвешенно и осторожно. Тем не менее наблюдения Скиапарелли стали отправным пунктом, от которого Лоуэлл совершил свой роковой переход от фактов к домыслам. Он заявил, что каналы, которые видел Скиапарелли, — реально существующие на поверхности Марса объекты и что они образуют глобальную сеть. Такая сеть прямых линий не могла возникнуть естественным путем, и, по его словам, это явно свидетельствует о существовании на Марсе развитой цивилизации.
Лоуэлл развил работы Скиапарелли, сделав подробные зарисовки марсианской поверхности, пересеченной сетью каналов. Неприятность заключалась в том, что другие астрономы, проводившие независимые исследования поверхности Марса, не могли подтвердить утверждения Лоуэлла. На это он отвечал, что только самые мощные телескопы, установленные в наиболее благоприятных для астрономических наблюдений местах (под этим он подразумевал свою обсерваторию), способны разглядеть такие детали.
Эти смелые, ни на чем не основанные допущения Лоуэлла даже сегодня выглядят впечатляюще. С какой стати марсианской цивилизации затевать строительство столь масштабной сети инженерных сооружений? С учетом того, что, даже если смотреть с поверхности Марса на Землю в современный мощный телескоп, почти невозможно разглядеть на Земле какие-либо следы человеческой цивилизации (если не считать ночной свет городов). По мнению Лоуэлла, лишь жизненная необходимость могла заставить марсиан осуществить строительство такого масштаба. Исходя из того что красный цвет поверхности Марса — признак сухой, пыльной, умирающей планеты, он предположил, что каналы — это акведуки, по которым живительная влага доставляется от ледяных шапок на полюсах к центру марсианской цивилизации на экваторе.
‹‹4›› Скиапарелли использовал 22-см телескоп, Лоуэлл имел в своем распоряжении 30- и 40-см телескопы.
‹‹5›› Но, разумеется, не для Майкла Брауна и Международного астрономического союза. Советую почитать «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно» (How I Killed Pluto and Why It Had It Coming) — прекрасно изложенную историю «падения» планеты.
‹‹6›› Ага! Новая единица измерения! Минимальная температура, которой может обладать физическое тело, равна –273 °C. При этой температуре тело не обладает тепловой энергией. Первоначально это значение назвали «градус Кельвина». Поскольку изменение на одну единицу одинаково для шкал Цельсия и Кельвина, 0 °C эквивалентно 273 °K.
‹‹7›› Что я имею в виду? Ну, 0,1 отличается от единицы на один порядок или на одну десятую. Возьмите число 1×10–10. Оно отличается от 1 на 10 порядков. Это действительно малое число по сравнению с единицей.
‹‹8›› Бактерии и археи представляют две ветви нашей современной трехдоменной классификации клеточных форм жизни. Бактерии и археи — одноклеточные прокариоты (клетки, лишенные выраженных ядер). Третья ветвь, эукариоты, включает одноклеточные и многоклеточные организмы, клетки которых имеют ядра. Вы являетесь представителем домена эукариотов. Хотя трехдоменная система может показаться менее наглядной, чем классификация, основанная на внешних признаках (например, наличие позвоночника, глаз, противопоставленного большого пальца), она проще и более эффективна, поскольку основана на биохимии живых организмов.
‹‹9›› Докажите, что я не прав.
‹‹10›› Ну, например, можно каждый день с утра пораньше ронять на землю яблоко, но было бы странно ожидать, что закон всемирного притяжения вдруг на него не подействует.
‹‹1›› Вытяните руку перед собой и посмотрите на свой мизинец. Он образует угол примерно в один градус. Угловой размер Солнца (и полной Луны, на которую можно смотреть без вреда для зрения), если смотреть на него с Земли, составляет половину этой величины.
‹‹2›› Я не буду здесь говорить обо всех достижениях Эйнштейна. Достаточно сказать, что появившаяся в 1915 г. общая теория относительности дала объяснение гравитации в терминах взаимосвязи между материей, энергией и геометрией пространства-времени.
‹‹3›› Это утверждение справедливо для нашего времени, но что случится в отдаленном будущем? Современные наблюдения показывают, что скорость расширения Вселенной увеличивается. Если это правда, то расширение космологического горизонта замедлится и в конце концов остановится на каком-то фиксированном уровне. Со временем все галактики во Вселенной, гравитационно не связанные с галактикой Млечный Путь, удалятся за этот горизонт. Если учесть, что звезды, сияющие сегодня на нашем ночном небе, превратятся к тому времени в звездные останки (черные дыры и холодные нейтронные звезды или белые карлики), каким темным и пустынным будет наш небосклон!
‹‹4›› Я буду придерживаться качественного подхода к описанию истории ранней Вселенной.
‹‹5›› А что, если бы уничтоживший динозавров астероид не столкнулся с Землей? Это большой и интересный вопрос, которого я не коснусь в этой книге даже поверхностно.
‹‹6›› Это также название очень хорошей книги, написанной Примо Леви.
‹‹7›› Одна десятимиллионная.
‹‹8›› Строго говоря, для того, чтобы два ядра слились в одно, нужна лишь высокая температура. Но без высокой плотности таких ядер будет очень мало.
‹‹9›› Если масса звезды выше, то даже давления вырожденного нейтронного газа будет недостаточно. После определенного предела формируется черная дыра.
‹‹10›› Тяжелее гелия.
‹‹11›› Да, и Плутон среди них.
‹‹1›› Удивительно, что в 1948 г. математик и создатель первых ЭВМ Джон фон Нейман использовал очень похожее определение жизни (в данном случае искусственной) во время одной из лекций, посвященных общей теории автоматов. Его идеи предвосхитили наши сегодняшние представления о молекулярной генетике.
‹‹2›› В основном благодаря наличию углекислого газа, метана и водяного пара в небольших, но значимых количествах.
‹‹3›› Плюс небольшое количество тепла, выделяемого при распаде радиоактивных элементов внутри Земли.
‹‹4›› Этот абзац можно считать коротким вступлением к теории эволюции. Если вы хотите глубже понять теорию Дарвина, я бы посоветовал вам следующий подход, состоящий из двух этапов: первый — прочтите книгу Ричарда Докинза «Слепой часовщик», второй этап — вернитесь в начало и повторяйте первый этап до тех пор, пока не достигнете понимания (Докинз Р. Слепой часовщик. — М.: Corpus, 2015).
‹‹5›› Для сравнения хочу напомнить, что самые старые метеориты имеют возраст 4,57 млрд лет, что считается верхним пределом возможного возраста Солнечной системы.
‹‹6›› Возможно, вы также знакомы с углеродом-14 (6 протонов и 8 нейтронов). В отличие от обычного углерода, 14C неустойчив и превращается в азот с периодом полураспада приблизительно 5000 лет — в геологическом масштабе почти мгновенно.
‹‹7›› Геохимическая летопись не позволяет нам определить, как эта ранняя жизнь преобразовывала углерод — как правило, в форме CO2 — в энергию. Мы не знаем, происходило это в результате реакции фотосинтеза (с выделением кислорода или без) или посредством биосинтеза метана (метаногенеза). Сведения не сохранились. Приходите в следующем эоне, может, ситуация прояснится.
‹‹8›› Формула такова: 6CO2 + 6H2O + энергия → C6H12O6 + 6O2.
‹‹9›› Правила приличия не позволяют мне назвать это событие величайшим отравлением в истории планеты.
‹‹10›› Его также находили в ядерных реакторах. Это живое воплощение утверждения Ницше: «То, что нас не убивает, — делает сильнее».
‹‹11›› Вы можете заменить эксперимент Миллера — Юри с маленьким теплым водоемом на другой, в котором будут воспроизводиться, например, условия в гидротермальных источниках срединных океанических хребтов. Постановка эксперимента изменится, но идеи, которые за ним стоят, останутся, в сущности, такими же.
‹‹12›› Вы можете спланировать собственный вариант эксперимента Миллера — Юри, но для этого потребуется воспроизвести условия космического вакуума и запастись изрядным терпением.
‹‹13›› Я часто задумывался над этим вопросом, когда играл в настольную игру «Первичный бульон».
‹‹1›› Если бы это был вопрос на миллион долларов! Тогда для ответа на него хватило бы одного исследовательского гранта.
‹‹2›› Представьте себе мускулистого Зевса (Юпитера) в обтягивающей футболке с надписью SUN (Солнце), и вы никогда больше не забудете порядок следования внешних планет — Сатурн, Уран и Нептун.
‹‹3›› Ватт — это единица мощности, или количества энергии, которое получает система за единицу времени. Для сравнения: чайник использует приблизительно 2000 Вт мощности, когда кипятит вам воду для чая. Общее количество энергии, потребовавшееся на кипячение воды, — это мощность чайника, умноженная на время, затраченное на кипячение. Если мощность измерять в ваттах, время в секундах, то тогда энергия будет выражаться в джоулях. Единицы измерения — великая вещь!
‹‹4›› Также известная как температура абсолютно черного тела в соответствии с традицией физиков XIX в., которые разработали математические основы теории.
‹‹5›› Подзаголовок объясняется тем, что студенческая аудитория реагировала на слово, содержащее приставку «пан», еле сдерживаемым хихиканьем.
‹‹6›› А как же, возразите вы, ALH84001 — марсианский метеорит, в котором, как утверждалось, были обнаружены микрофоссилии примитивных микроорганизмов? Вам придется потерпеть до главы, посвященной Марсу, в которой я собираюсь приоткрыть эту банку с микрочервями.
‹‹7›› Прошу прощения, но тут я снова заставлю вас подождать до главы, посвященной Марсу.
‹‹8›› Класс метеоритов SNC, включающий шерготтиты, наклиты и шассиньиты.
‹‹9›› Миссия «Кассини» завершилась 15 сентября 2017 г., когда космический аппарат прошел вблизи внутреннего кольца Сатурна (кольца D), после чего погрузился в атмосферу планеты и разрушился.