Иосиф Шкловский
Вселенная, жизнь, разум
К 90-летию со дня рождения Иосифа Самуиловича Шкловского
Издано при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям в рамках Федеральной целевой программы «Культура России»
Иосиф Самуилович Шкловский (1916–1985)
От научных редакторов
Уважаемый читатель, у Вас в руках книга, выдержавшая до сего времени шесть изданий тиражом более полумиллиона экземпляров: 1962 г. – 30 тыс. экземпляров, 1965 г. – 50 тыс., 1973 г. – 60 тыс., 1976 г. – 200 тыс., 1980 г. – 100 тыс., 1987 г. – 132 тыс. экземпляров. И это только на русском языке! А еще были многочисленные переводы на иностранные языки, а также издание рельефным шрифтом Брайля. Для научно-популярной книги второй половины XX века, насколько нам известно, такая «долгоживучесть» и многотиражность – факт уникальный.
В чем же секрет столь высокой востребованности этой книги? Мы видим три основные причины.
Во-первых, уникален сам автор книги. Иосиф Самуилович Шкловский (1916–1985) – выдающийся астрофизик второй половины XX века. Среди многих научных проблем, в изучение которых он внес значительный вклад, достойное место занимает и проблема поиска жизни и разума во Вселенной. Именно он привлек к этой проблеме широкое общественное внимание. Ведь Шкловский был не только выдающимся астрофизиком мирового уровня, но и яркой личностью, прекрасным лектором и талантливым писателем – как популяризатором науки, так и беллетристом. Все это притягивало к нему коллег и учеников; это и теперь продолжает притягивать читателей к его книгам. Обладая высочайшим авторитетом в науке (И.С. Шкловский – член нескольких престижных академий наук, включая Российскую), он мог позволить себе увлечься романтическими идеями, подняв их при этом на уровень серьезного научного исследования. Как популяризатор науки, Иосиф Самуилович обладал редким даром сочетать сочный, эмоциональный язык прирожденного рассказчика, с одной стороны, и точность в изложении идей и фактов – с другой. Его книги стали образцовыми в отечественной научно-популярной литературе.
Во-вторых, уникальна тема книги. Впервые проблеме жизни и разума во Вселенной оказалась посвящена не фантастическая повесть, не бульварная история о летающих тарелках, не философское эссе, а серьезная (и при этом доступная широкому читателю!) научная работа, вобравшая в себя самые последние результаты астрономии, биологии, радиофизики и практики межпланетных полетов. Книга Шкловского охватила весь диапазон проблем в этой области: от последних достижений в астрономии и генетике, до реальных попыток межзвездной связи. После нее были книги по отдельным направлениям этой проблемы. Но и до сих пор она остается наиболее энциклопедичной, удовлетворяющей самому широкому диапазону интересов – как работников науки, так и увлеченных научными достижениями читателей.
В третьих, уникальна эпоха появления этой книги. 1960-е годы были временем триумфа космонавтики. Каждый год приносил с собой новый прорыв в исследовании Солнечной системы: автоматические аппараты достигли Венеры и Марса, человек вступил на Луну… Столь же впечатляющими были открытия в дальнем космосе – квазары, пульсары, реликтовое излучение… Подростки 1960-х навсегда сохранили интерес к исследованиям космоса и предчувствие встречи с обитателями иных миров.
В 1962 г. вышла книга И.С. Шкловского «Вселенная, жизнь, разум», которая вызвала живейший интерес научной общественности и широких кругов читателей. По своему влиянию на умы людей ее можно сравнить разве что с книгой К. Фламмариона «О множественности обитаемых миров», которой зачитывалась вся образованная Европа во второй половине XIX века. Любопытно, что первое издание ее появилось в 1862 г., т. е. ровно за 100 лет до выхода книги Шкловского. Однако книга Фламмариона, как и предшествующие ей блестящие произведения Фонтенеля, Сирано де Бержерака и других известных писателей и ученых, носила чисто умозрительный характер. К середине XX века ситуация коренным образом изменилась. Проблема получила серьезное естественнонаучное обоснование. На повестку дня был поставлен вопрос о поиске внеземных цивилизаций. Книга И.С. Шкловского оказала серьезное влияние на развитие во всем мире исследований по проблеме жизни и разума во Вселенной и поиску внеземных цивилизаций.
Прошли годы. Закончилась эпоха бури и натиска в космонавтике, как заканчивается любая революционная эпоха. Несмотря на многочисленные попытки обнаружить сигналы внеземных цивилизаций, сделать этого не удалось. Ученые осознали, что надежды на успех в этой области связаны с созданием новых, более крупных радио- и оптических телескопов.
Разработка новой наблюдательной техники привела к тому, что с середины 1990-х годов и по сей день практически ежегодно в астрономии совершаются как долгожданные, так и неожиданные открытия: обнаружены планеты у иных звезд, найдены новые небольшие планеты на периферии Солнечной системы в поясе Койпера. Обнаружена вода на Марсе, открылась возможность для поиска жизни в океанах Европы и Энцелада. Начались прямые исследования спутников планет (Титан), ядер комет и астероидов. Возобновились полеты зондов к Луне и уже готовятся новые пилотируемые экспедиции. Астрофизики с помощью гигантских нейтринных телескопов заглянули в недра Солнца и окончательно выяснили источник энергии звезд (попутно открыв новые фундаментальные факты относительно самого нейтрино!). Начали наблюдения гравитационно-волновые телескопы, открыв тем самым новый канал информации для межзвездной связи.
Можно было бы перечислить и другие сенсационные открытия или намеки на открытия последнего десятилетия: ускорение расширения Вселенной, антигравитация как свойство вакуума, сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик, многомерные теории гравитации и возможность многосвязности Вселенной. Но в контексте книги Шкловского, основная нить которой – поиск внеземного разума, – более важным, на наш взгляд, является другое.
В последние годы не только восстановлена и даже поднята на новый уровень уникальная особенность астрономии – доступность научных исследований неба для всех, кто увлечен наукой. Объекты астрономического исследования всегда были открыты всем желающим – небо одно на всех! Но развитие телескопостроения на некоторое время отодвинуло любителей науки от переднего края научного поиска. Трудно стало состязаться владельцу самодельного телескопа с возможностями крупных научных центров. Если исключить некоторые исследования переменных звезд, то единственное, что могли делать любители астрономии прошлых десятилетий, это следить по публикациям в научно-популярных журналах за достижениями профессиональных астрономов, имеющих счастье проводить наблюдения с гигантскими телескопами и чувствительными приемниками света, пользоваться мощными вычислительными системами и уникальными фотоархивами и каталогами.
Но появление персональных компьютеров и Интернета разрушило эту монополию профессиональных ученых: теперь для каждого желающего стали доступны научные журналы и электронные препринты, любые каталоги и многие фотоархивы (не все, поскольку оцифровка фотоархивов неба, накопленных астрономами за прошедший век, еще не окончена). Материалы наблюдений со многих мощнейших телескопов – наземных и космических – теперь выкладываются в Сеть и становятся доступными практически одновременно как профессионалам, так и любителям. Теперь не важно, где ты живешь и где работаешь; главное – есть ли у тебя желание и талант для научных исследований.
С появлением всемирной компьютерной сети особенно сильно преобразилась деятельность по поиску сигналов внеземных цивилизаций и по их посылке «в иные миры». До недавних пор это было доступно только немногим профессионалам, работающим, как правило, на крупнейших радиотелескопах. Но теперь это стало доступно всем. Анализ принятых из космоса сигналов проводится с помощью сотен тысяч персональных компьютеров, принадлежащих энтузиастам поиска. Их лозунг: «С помощью всемирной сети мы решим проблему SETI». Некоторые из них участвуют в подготовке посланий братьям по разуму. И это не игра, а настоящий научный поиск, результаты которого сулят нам открыть новую страницу в эволюции человечества.
Именно поэтому обзор проблемы поиска жизни и разума во Вселенной, сделанный одним из «отцов» этого направления – И.С. Шкловским, вновь стал актуальным. Может быть задан законный вопрос – не устарел ли этот обзор? Безусловно, нет! Каждое новое издание книги пересматривалось ее автором и приводилось в соответствие с последними достижениями науки. После смерти автора это делали его коллеги и ученики, стараясь не нарушать яркость языка и цельность книги. Нынешнее издание осуществляется с такой же целью. Оно базируется на предыдущем, шестом издании (М., Наука, 1987), подготовленном Н.С. Кардашевым и В.И. Морозом, и включает в себя все сделанными ими примечания (они выделены ромбиками).
Мы не сочли возможным лишить читателя удовольствия уловить в тексте признаки эпохи рождения книги. Это касается написания имен астрономических объектов (сегодня мы чаще говорим «альфа Кентавра», а не «альфа Центавра»), употребления единиц измерений (например, в астрофизике тех лет повсеместно употребляли не ватты, а эрги в секунду; 1 Вт = 107 эрг/с) и некоторых других непринципиальных вещей.
Разумеется, в результате повседневной работы астрономов многие характеристики галактик, звезд и планет постоянно уточняются. Поэтому с момента последнего издания этой книги некоторые численные значения претерпели изменения. Но чтобы не перегружать интересную книгу мелочными вставками и примечаниями, мы оставили без исправления те числа, которые изменились не очень сильно, и сделали в примечаниях уточнения лишь в тех случаях, когда новые факты перевернули наши старые представления, как это произошло, например, с открытием новых свойств вакуума и нейтрино, с обнаружением планет-гигантов за пределом Солнечной системы и мини-планет в поясе Койпера. В общем, мы отметили такие важные открытия в астрономии последних лет, которые всегда служили источником вдохновения для нашего друга и учителя. Кратко о последних открытиях сказано в подстрочных примечаниях, а более полно – в нескольких дополнениях.
Н.С. Кардашев, академик РАН (Астрокосмический центр ФИАН)
Л.М. Гиндилис, канд. физ. – мат. наук (ГАИШ)
В.Г. Сурдин, канд. физ. – мат. наук (ГАИШ).
Предисловие к пятому изданию
Первое издание этой книги было написано летом 1962 года. Выход книги в свет был приурочен к славному юбилею – пятилетию запуска первого советского искусственного спутника Земли – событию, которое по предложению тогдашнего президента АН СССР М.В. Келдыша должно было быть широко отмечено в нашей научной печати. Я никогда не забуду тот высокий накал страстей и чудесное волнение, постоянно испытываемое в то время нами – свидетелями и участниками Великого Предприятия – первых, тогда еще робких, шагов на длинном пути овладения человечеством Космоса. События развертывались с фантастической быстротой. Первые советские «лунники», фантастическое ощущение от первых, весьма несовершенных снимков обратной стороны Луны, феерический полет Гагарина и первый выход в открытый Космос Леонова. И уже тогда – первые проработки дальних космических рейсов к Марсу и Венере. Увы, в наш век мы ко всему быстро привыкаем; выросло уже поколение людей, родившихся в начале космической эры. Они станут свидетелями еще более грандиозных и дерзновенных свершений. Но несомненно, что первый прорыв человечества в Космос навсегда останется крупнейшей вехой в его истории.
Я пишу это для того, чтобы читатели поняли ту атмосферу, в которой создавалась эта книга. Она в какой-то степени демонстрирует тот давно известный феномен, что мысль человека всегда опережает его реальные возможности и служит тем самым как бы путеводной звездой, указывающей на новые цели и проблемы. От первых «детских» шагов человечества в Космосе, свидетелями которых мы были, до грядущей перестройки Солнечной системы человечеством – дистанция огромного размера. Но так уж устроен человек, что ему необходимо иметь перспективу.
Предмет этой книги так же стар, как и человеческая культура. Но только в наше время впервые открылась возможность подлинно научного анализа проблемы множественности обитаемых миров. Сейчас уже очевидно, что эта проблема является комплексной, требующей к себе самого серьезного внимания широчайшего спектра научных профессий – кибернетиков, астрономов, радиофизиков, биологов, социологов и даже экономистов. Увы, эта проблема раньше нам представлялась намного более простой, чем она оказалась. От эпохи «подросткового оптимизма», недавно носившего тотальный характер («вот построим большой-большой радиотелескоп и установим контакт с инопланетянами»), исследователи переходят к более зрелому анализу этой труднейшей проблемы. И чем больше мы углубляемся в ее понимание, тем яснее становится, что разумная жизнь во Вселенной – феномен необыкновенно редкий, а может быть, даже уникальный. Тем большая ответственность ложится на человечество, чтобы эта искра сознания благодаря его неразумным действиям не погасла, а разгорелась бы в яркий костер, наблюдаемый даже с далеких окраин нашей Галактики.
Введение
Представления о том, что разумная жизнь существует не только на нашей планете Земле, но и широко распространена на множестве других миров, возникли в незапамятные времена, когда астрономия была еще в зачаточном состоянии. По-видимому, корни этих представлений восходят к временам первобытных культов, «оживляющих» окружавшие людей предметы и явления. Туманные идеи о множественности обитаемых миров содержатся в буддийской религии, где они связываются с идеалистической идеей переселения душ. Согласно этому религиозному учению Солнце, Луна и неподвижные звезды являются теми местами, куда переселяются души умерших людей, прежде чем они достигнут состояния Нирваны…
По мере развития астрономии идеи о множественности обитаемых миров становились более конкретными и научными. Большинство греческих философов, как материалистов, так и идеалистов, считали, что наша Земля никоим образом не является единственным обиталищем разумной жизни.
Приходится только удивляться гениальности догадок греческих философов, если учесть уровень развития науки тех времен. Так, например, основатель ионийской философской школы Фалес учил, что звезды состоят из такого же вещества, что и Земля. Анаксимандр утверждал, что миры возникают и разрушаются. Анаксагор, один из первых приверженцев гелиоцентрической системы, считал, что Луна обитаема. Согласно Анаксагору повсюду рассеяны невидимые «зародыши жизни», являющиеся причиной возникновения всего живого. На протяжении последующих веков вплоть до настоящего времени подобные идеи «панспермии» (извечность жизни) многократно высказывались различными учеными и философами. Идеи «зародышей жизни» были приняты христианской религией вскоре после ее возникновения.