Теперь я подробнее остановлюсь на видимости и действительности, на объяснении и бесконечности.
2. Ближе к действительности
Размеры галактики просто поражают воображение. Как, вообще говоря, и размеры звезды. Как и наша планета. И человеческий мозг — как с точки зрения его сложного устройства, так и полёта человеческих идей. А ведь в одном скоплении могут быть тысячи галактик, и размеры этого скопления измеряются миллионами световых лет. «Тысячи галактик» — это легко сказать, а вот осознать, что это всё реально, получается не сразу.
Идея эта ошеломила меня, когда я был на последнем курсе университета. Знакомые студенты показывали мне, над чем работают: они наблюдали скопления галактик в микроскоп. Так в то время астрономы работали с Паломарским атласом звёздного неба, состоящим из 1874 фотографических негативов на стеклянных пластинах. Звёзды и галактики на них выглядели как тёмные пятна на белом фоне.
Мне дали посмотреть на одну пластину. Я сфокусировал микроскоп и увидел примерно такую картину: размытые пятна — это галактики, а чёткие точки — звёзды в нашей Галактике, они в тысячи раз ближе.
Студентам нужно было заносить положения галактик в каталог, совмещая их с перекрестьем и нажимая кнопку. Я тоже попробовал, но только ради интереса, ведь моей подготовки было явно недостаточно для проведения серьёзных измерений. Тем не менее я быстро понял, что это не так просто, как могло показаться. Во-первых, не всегда ясно, что именно есть галактика, а что — просто звёзды или другие близкие объекты. Некоторые галактики узнать просто: например, звёзды не бывают спиральной или явно эллиптической формы. Но иногда пятна попадаются настолько тусклые, что трудно понять, следует ли их отнести к точечным или диффузным. Некоторые галактики кажутся маленькими, слабыми и круглыми, как и звёзды, а некоторые частично закрыты другими объектами. В наше время такие измерения производятся компьютерами с помощью сложных алгоритмов распознавания образов. Но в те времена приходилось тщательно рассматривать каждый объект, опираясь на такие характеристики, как, например, степень размытости его границ — хотя и в нашей Галактике есть нечёткие объекты, например, остатки сверхновых. Иначе говоря, приходилось использовать эмпирические правила.
Но как проверить такое эмпирическое правило? Можно, например, выбрать случайным образом область неба и сделать её снимок в более высоком разрешении, чтобы было проще опознавать галактики, а затем сравнить результаты такой надёжной идентификации с полученными с помощью эмпирического правила. Если они окажутся разными, то наше правило ненадёжно. Если одинаковыми, то с уверенностью ничего сказать нельзя. Но ведь утверждать с уверенностью никогда ничего нельзя.
С моей стороны было ошибкой то, что меня потряс уже сам масштаб увиденного. Некоторых людей масштабы Вселенной приводят в уныние, потому что они чувствуют себя ничтожными. А кто-то, ощущая свою незначительность, вздыхает с облегчением, что ещё хуже. Но так или иначе это — ошибки. Чувствовать себя незначительным оттого, что Вселенная огромна, — это как считать, что с тобой что-то не так, раз ты не корова. Или не стадо коров. Вселенная не ставит своей целью подавить и сокрушить нас; это наш дом, она даёт нам ресурсы для жизни. И чем она больше, тем лучше.
Но есть в скоплении галактик и философский смысл. Пока я передвигал перекрестье от одной ничем не выделяющейся галактики к другой и нажимал кнопку там, где мне казалось, и есть её центр, меня посещали причудливые мысли. Я задавался вопросом, буду ли я первым и последним человеком, который осознанно обратит внимание на ту или иную конкретную галактику. Мой взгляд всего на несколько секунд останавливался на расплывчатом объекте, который мог быть наполнен смыслом всего, что я знаю. В нём — миллиарды планет. И каждая — это целый мир. У каждой — своя история, свои рассветы и закаты, бури и времена года, где-то есть континенты, океаны и реки, где-то случаются землетрясения. Есть ли в этих мирах жизнь? Есть там астрономы? Если только цивилизация, в которой существуют эти люди, не является чрезвычайно древней и высокоразвитой, они никогда не путешествовали за пределы своей галактики. Поэтому они никогда не видели, как выглядит она с моей точки зрения, хотя могли бы догадываться об этом чисто теоретически. Смотрит ли кто-то из них в этот момент на Млечный Путь, задаётся ли такими же вопросами, но о нас? И если так — то наша Галактика предстаёт перед ними в том виде, в котором она была, когда самой развитой формой жизни на Земле были рыбы.
Возможно, компьютеры, которые сегодня применяются для каталогизации галактик, справляются с этой задачей лучше студентов, а может, и нет. Но у компьютеров уж точно не возникает таких мыслей. Я заговорил об этом, потому что часто слышу, как научные исследования называют довольно унылым занятием, по большей части бессмысленным, тяжёлым трудом. Изобретатель Томас Эдисон однажды сказал: «Ни одно моё открытие не было случайностью. Я вижу, что в чём-то возникает потребность, и пытаюсь её удовлетворить, пока у меня это не получится. И в итоге на вдохновение приходится 1 %, а остальные 99 % — это работа в поте лица»
[12]. Некоторые утверждают то же самое о теоретическом исследовании, где «работой в поте лица» выступает такой, по-видимому, нетворческий интеллектуальный труд, как алгебраические выкладки или перевод алгоритмов в компьютерный код. Но если компьютер или робот, выполняя какую-то задачу, действует машинально, это не значит, что та же задача решается бездумно и учёными. Ведь и в шахматы компьютер играет бездумно — он перебирает последствия всех возможных ходов; люди же достигают таких же по внешним признакам результатов совсем иначе — размышляя творчески и с удовольствием. Возможно, компьютерные программы, которые применяются для каталогизации галактик, были написаны теми самыми студентами, сделавшими выжимку из своих знаний в виде воспроизводимых алгоритмов. А это значит, они должны были чему-то научиться, выполняя то задание, которое компьютер делает без всякого обучения.
Но при более глубоком рассмотрении я бы сказал, что Эдисон неправильно истолковывал свой опыт. В неудачных попытках тоже что-то есть. Повторяющийся эксперимент не будет лишь повторением, если обдумывать проверяемые идеи и исследуемую действительность. Целью описанного проекта с галактиками было выяснить, существует ли на самом деле «тёмная материя» (см. следующую главу), и эта цель была достигнута. Если бы Эдисон, или те студенты, или любой исследователь, «работая в поте лица», действительно делали всё без раздумий, они пропустили бы самое интересное, а это не последний момент в том самом «проценте вдохновения».
Когда мне попалось особенно непонятное изображение, я спросил своих знакомых: «А это галактика или звезда?» «Ни то, ни другое, — ответили они. — Это просто дефект фотографической эмульсии».
