Чтобы понять Вселенную на глубинном уровне, нам необходимо знать не только как она развивается, но и почему.

Почему есть что-то, тогда как могло не быть ничего?

Почему мы существуем?

Почему существует именно этот набор законов, а не какой-либо другой?

Это «Главный вопрос Жизни, Вселенной и вообще Всего». Мы попытаемся ответить на него в этой книге. В отличие от решения, предложенного в фантастическом романе «Автостопом по Галактике», наш ответ будет не просто «42».

В МИФОЛОГИИ ВИКИНГОВ ВОЛКИ СКОЛЛЬ И ХАТИ преследуют Солнце и Луну (Месяц). Когда кто-либо из них ловит свою добычу, происходит затмение. Тогда люди на Земле спешат освободить Солнце или Луну, производя как можно больше шума в надежде испугать волков. Похожие мифы существуют и в других культурах. Но через какое-то время люди, должно быть, заметили, что Солнце и Луна вскоре вновь появляются на небосводе независимо от того, бегают они с криками, стуча во что попало, или нет. Спустя некоторое время они также не могли не заметить, что затмения происходят не случайным образом. В их появлении наблюдаются повторяющиеся закономерности. Такие закономерности были наиболее очевидны для лунных затмений, что позволяло древним вавилонянам довольно точно их предсказывать даже несмотря на незнание того, что причиной лунных затмений является Земля, преграждающая путь солнечным лучам. Предсказывать солнечные затмения было сложнее, поскольку они наблюдаются на Земле лишь в пределах полосы шириной около 50 км. И все же подмеченные особенности ясно указывали на то, что затмения не зависят от произвола сверхъестественных существ, а подчиняются неким законам.

Затмение. В древности люди не знали, чем вызваны затмения, но подметили закономерности, наблюдая их.

Несмотря на первые успешные попытки предсказания движения небесных тел, нашим предкам казалось, что большинство явлений природы предсказать невозможно. Извержения вулканов, землетрясения, бури, эпидемии и вросшие ногти – казалось, что все это происходит без очевидных причин или закономерностей. В древности разрушительные явления природы обычно связывали с действиями лукавых и злых божеств. Бедствия часто воспринимались как знак того, что люди чем-то прогневали богов. Например, около 5600 г. до н. э. произошло извержение вулкана Мазама в Орегоне – несколько лет продолжался выброс камней и горящего пепла, затем хлынули многолетние дожди, заполнившие в итоге вулканический кратер. В результате образовалось озеро, сейчас называемое Крейтер. У орегонских индейцев племени кламат есть легенда, в которой подробно описываются все геологические особенности этого события, но, чтобы добавить истории драматизма, причиной катастрофы они объявили человека. Люди склонны испытывать чувство вины и потому всегда находят повод ругать себя. В этой легенде рассказывается о том, что вождь Нижнего мира Ллао влюбился в прекрасную дочь вождя кламатов. Она отвергла его, и в отместку Ллао попытался уничтожить кламатов огнем. К счастью, согласно легенде, вождь Верхнего мира Скелл пожалел людей и сразился со своим подземным соперником. В конце концов раненый Ллао скрылся в недрах горы Мазама, оставив за собой огромную яму – кратер, который со временем наполнился водой.

Из-за незнания законов природы люди древности придумали богов, управлявших всеми сторонами человеческой жизни. Были боги любви и войны, боги Солнца, Земли и неба, океанов и рек, дождя и гроз, даже боги землетрясений и вулканов. Когда боги были довольны, они посылали людям хорошую погоду, мир и избавление от стихийных бедствий и болезней. Если же боги были разгневаны, случались засухи, войны и эпидемии. Поскольку связь причины и следствия в природе оставалась скрытой от глаз людей, им казалось, что боги непостижимы и что люди полностью находятся в их власти. Но благодаря Фалесу Милетскому (ок. 624–546 гг. до н. э.), жившему около 2600 лет назад, это мировоззрение начало меняться. Появилась идея о том, что природа подчиняется согласованным принципам, которые можно расшифровать. И начался длительный процесс перехода от веры во власть богов к концепции Вселенной, управляемой законами природы и созданной в соответствии с замыслом, который мы когда-нибудь сможем разгадать.

На хронологической шкале истории человечества научный поиск появился совсем недавно. Наш вид (человек разумный, Homo sapiens) появился в Африке к югу от Сахары примерно за 200 000 лет до н. э. Письменность возникла лишь около 7000 г. до н. э. как результат деятельности обществ, занимавшихся выращиванием зерновых культур. (Некоторые из древнейших текстов касаются дневной нормы пива, разрешенной каждому гражданину.) Самые ранние рукописные тексты великой цивилизации Древней Греции относятся к IX в. до н. э., но расцвет этой цивилизации, известный как классический период, наступил несколько столетий спустя, начавшись незадолго до 500 г. до н. э. Согласно Аристотелю (384–322 гг. до н. э.), примерно в это время Фалес выдвинул свою идею о том, что мир познаваем, что сложные события, происходящие вокруг нас, можно свести к более простым принципам и объяснить, не прибегая к мифологическим или теологическим толкованиям.

Фалесу приписывают первое предсказание солнечного затмения в 585 г. до н. э., хотя высокая точность его предсказания была, скорее всего, счастливой случайностью. Его личность овеяна тайной: он не оставил после себя никаких рукописных свидетельств. Его дом был одним из центров интеллектуальной жизни Ионии – области, которая была колонизирована греками и влияние которой со временем распространилось от Турции на запад, вплоть до Италии. Ученые Ионии с их огромным интересом к открытию фундаментальных законов, объясняющих явления природы, сформировали важный этап в истории развития человеческой мысли. Они использовали рациональный подход и во многих случаях пришли к выводам, поразительно сходным с теми, которые мы делаем в настоящее время с помощью более сложных методов. Это было великое начало. Но несколько столетий спустя большинство достижений ионийской науки были забыты, и приходилось заново открывать или изобретать (иногда неоднократно) то, что уже было известно.

Согласно легенде, первая математическая формулировка того, что сейчас мы могли бы назвать законом природы, принадлежит ионийцу Пифагору (ок. 580–490 гг. до н. э.). Его имя нам хорошо известно благодаря одноименной теореме о том, что квадрат гипотенузы (самой длинной стороны) прямоугольного треугольника равен сумме квадратов катетов (остальных двух сторон). Считается, что Пифагор открыл числовую связь между длиной струн музыкальных инструментов и гармоническими сочетаниями звуков. На современном языке мы бы описали эту зависимость, сказав, что частота (число колебаний в секунду) струны, вибрирующей при фиксированном натяжении, обратно пропорциональна длине струны. С практической точки зрения это объясняет, почему струны на бас-гитарах должны быть длиннее, чем на обычных. Вполне возможно, что на самом деле это открытие не принадлежит Пифагору, как и формулировка теоремы, носящей его имя. Но есть свидетельства, подтверждающие, что об определенной зависимости между длиной струны и высотой тона в его времена было известно. И если так, то эту простую математическую формулу можно называть первым примером того, что сейчас мы называем теоретической физикой.