Удивление вызывает каждая встреча с чем-то необычным, неожиданным, странным. С чем-то, что никак не укладывается в голове, – даже если это строго доказанный научный факт.
Эволюция – не спортзал и не институт благородных девиц. Эволюция не делает живые существа сильнее или умнее просто ради того, чтобы они стали сильнее или умнее, или чтобы эти возможности пригодились им когда-нибудь в будущем. Эволюция – результат борьбы за существование здесь и сейчас. Виды изменяются ровно настолько, насколько им это требуется для конкуренции с другими видами и для выживания – прямо сегодня.
Как мозг человека, так и его представления о реальности формировались миллионы лет в довольно ограниченных условиях. Все мы живем на одной и той же планете, в очень узком температурном диапазоне, имеем более-менее одинаковые размеры, набор физиологических потребностей, и используем сходные ресурсы. Человеку в процессе эволюции никогда не требовались знания о звездах или молекулах.
В естественной истории поиск любого решения всегда следовал за возникновением проблемы: сначала – высокие деревья с сочными листьями, потом – длинные шеи у жирафов. Только с появлением человека стало появляться «знание ради знания», и лишь с приходом философии и науки накопление знаний стало предварять их применимость. Сначала мы исследуем белки экзотических медуз – просто так! – а потом оказывается, что эти белки помогают лечить рак.
В результате сегодня образовался ощутимый разрыв между нашими знаниями и нашими биологическими возможностями. Культурный прогресс куда быстрее биологического. И чем больше мы накапливаем знаний о Вселенной, тем больше в них теряемся: нашему мозгу всего этого просто не воспринять.
Вокруг рассогласования «сердца» и «разума» даже сформировался собственный фольклор: всевозможные невероятные факты, призванные поразить и огорошить. В подавляющем большинстве случаев «вау-эффект» достигается простым способом: пересчетом масштабов.
Ни один человек в мире не ходил пешком до Альфы Центавра. Ни один человек в мире не видел электрон. Эволюция не одарила нас такими навыками. Но культура обучила: мы знаем, например, что расстояние до Альфы – ближайшей к Солнцу звездной системы – составляет чуть более 40 миллионов километров, или 4,3 световых года.
Классический «безумный факт» манипулирует этой совершенно абстрактной для нас величиной так, чтобы она стала менее абстрактной. Он переводит ее на древний «язык», которым до сих пор оперирует наше мышление. Можно, например, перевести расстояние до Альфы Центавра в футбольные поля или число шагов, или в затраты бензина при поездке на такое расстояние на автомобиле. Даже само понятие «светового года» – пример перевода с совсем непонятного на чуть более понятное.
Но сложность научного восприятия реальности далеко не ограничивается длинами, расстояниями и количествами. Наоборот, куда тяжелее воспринять факты, качественно противоречащие здравому смыслу в его традиционной, еще «обезьяньей» форме.
Факт № 1. Время зависит от высоты
Пожалуй, самый богатый источник достоверных, экспериментально проверяемых и практически применимых, но совершенно безумных фактов – это теории Эйнштейна.
Если поставить часы на вершину горы и такие же часы – у ее подножия, а через какое-то время их сверить, то часы будут идти по-разному. Чем дальше от поверхности Земли, тем слабее ее гравитация, и тем быстрее течет время. Это не просто теоретические построения, а реальные экспериментальные данные, которые хорошо известны вот уже сто лет. Вооружившись часами поточнее, ученые засекли растяжение времени, даже не забираясь на гору: каких-то тридцати сантиметров хватило, чтобы зарегистрировать отклонение. Люди на десятом этаже в прямом и совершенно буквальном смысле стареют быстрее, чем на первом.
Конечно, эти эффекты настолько малы, что в повседневной жизни не играют никакой роли. Но они становятся критичными, когда расстояние от Земли увеличивается, а требования к точности измерения времени многократно растут. Самый известный пример – GPS-спутники: без поправок на «искривление времени» они были бы совершенно бесполезны.
Работы Альберта Эйнштейна не только подарили миру самую узнаваемую физическую формулу, но и в корне изменили наше представление о реальности
Дело тут в гравитации. По Эйнштейну, она – не просто сила, которую нужно «доставлять» из одной точки в другую частицей или волной. Это – искривление пространства-времени вокруг тел, обладающих массой (а значит, и энергией). Например, если вы стоите на земле и кидаете мяч вперед параллельно ей, то на самом деле он летит по прямой линии. Но поскольку Земля – очень тяжелый объект, в ее окрестностях прямо – значит искривленно. Пространство и время сплетены неразрывно, и искажаются они только вместе. Поэтому масса Земли изгибает не только траекторию мяча, она деформирует и его движение во времени. Падая на землю, мяч одновременно «замедляется» с нашей точки зрения.
Факт № 2. Гравитация в тарелке
С гравитацией вообще связана масса странностей. Казалось бы, к земному притяжению живые существа привыкли с начала времен. Но если взглянуть на нее с позиций науки, гравитация окажется одним из самых загадочных – и существенных – явлений во Вселенной.
Важна гравитация и для человека, причем не только земная. Вы когда-нибудь задумывались о том, что практически вся энергия, которую используют живые организмы, включая нас, происходит из гравитации?.. В самом деле, за исключением некоторых бактерий и архей, живые существа получают энергию либо от Солнца, либо поедая тех, кто получил энергию от Солнца. Но откуда возникает энергия самого Солнца?
Солнце – гигантский термоядерный реактор, обеспечивающий энергией все живое на Земле
Солнце – это огромный шар из водорода и гелия. Он настолько большой, что гравитация сжимает его под собственной тяжестью. Упрощая можно сказать, что в недрах Солнца давление достигает таких значений, что ядра водорода вжимаются друг в друга с огромной силой и сливаются с образованием гелия. При этом слиянии выделяется очень много энергии. Сердцевина Солнца находится в состоянии непрерывного термоядерного взрыва, который уравновешивает сжатие звезды под собственной массой – иначе поверхность Солнца продолжала бы проваливаться внутрь и коллапсировать. Спустя много лет излучение от этого очень долгого взрыва достигает поверхности, а затем долетает и до Земли. Здесь оно улавливается пигментами растений и бактерий, которые переводят его в химическую энергию, то есть в нашу пищу.
