Наблюдение Ферни могло бы потешить душу Оле Рёмера, если б двое ученых не разминулись на триста с лишним лет, но сейчас вот что важно: это и есть точное описание рабочего механизма науки. Подобно свету, преодолевающему космическое пространство с конечной скоростью, наука встречает на своем пути куда больше препятствий — не только вещественных, но и незримых, — чем вы, возможно, привыкли думать. К счастью, нет таких фундаментальных законов, которые могли бы ограничить скорость распространения научных знаний. Здесь всему виной человеческий фактор.
Проявиться он может по-разному. Иногда люди просто не умеют осознать непривычное. До того как Вильгельм Рентген открыл гамма-лучи, с ними успел столкнуться по меньшей мере еще один исследователь, но не отметил ничего особенного в своих наблюдениях. А бывает, против радикально новых идей и понятий восстает подсознательный «коленный рефлекс» здравого рассудка. Когда Рентген объявил об этом открытии, Уильям Томсон, он же лорд Кельвин, назвал его излучение плутовской выдумкой. И лишь затем, познакомившись воочию с результатами экспериментов, взял свои слова назад.
Если же и люди не помешают, обстоятельства могут сделать это за них. В 1905 году ученых не слишком волновало устройство Вселенной. В начале того века западный мир бурно развивал промышленность и сельское хозяйство, основные усилия исследователей сосредоточились в этих сферах. И когда скромный эксперт швейцарского патентного бюро создал потрясающую теорию, объяснившую природу пространства и времени, что называется, в одном (правда, очень большом) флаконе, на нее никто не обратил внимания. Собственно, даже получить достойную работу теория относительности Альберту Эйнштейну не помогла. Пытаясь добиться места на научной кафедре, он приложил к резюме свои опубликованные труды по физике, но собеседования так и не дождался. Вот уж нелепость из нелепостей: та самая световая константа в статьях, перевернувших наши взгляды на Вселенную, оказалась бессильна ускорить «развод» Эйнштейна с бернской чиновничьей конторой.
Порой ученым препятствуют их собственные страхи перед неизвестным. Задолго до Эйнштейна к его главному открытию вплотную приблизился Анри Пуанкаре. У специальной теории относительности даже имелась уже надежная экспериментальная база — опыты по интерферометрии, проделанные в 1887 году Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли. К несчастью, Пуанкаре забросил работу, едва только осознал ее последствия для традиционных взглядов на пространство и время: оказывается, последнее способно то замедлять, то ускорять свой бег в зависимости от характера движения материальных тел во Вселенной. С этим отказался смириться ум выдающегося математика.
А уж если остановить прогресс науки вообще ничто не в силах, тогда неизменно начинают распространяться домыслы, якобы в мире не осталось больше ничего нового для открывателей. Классический пример дал тот же Альберт Майкельсон за десятилетие до эйнштейновского прорыва. «Все важнейшие фундаментальные законы и реалии физики уже установлены, — писал он в 1894 году, — и ныне утвердились столь прочно, что вероятность вытеснения их какими-либо новациями представляется чрезвычайно слабой». Шестью годами ранее Саймон Ньюкомб заявил: «В астрономии мы, очевидно, близки к пределам знания».
Но не подумайте, будто подобные опыты шапкозакидательства остались в прошлом. В 1996 году научно-популярный писатель Джон Хорган выпустил книгу под названием «Конец науки». Там утверждалось, что наука, в сущности, изжила себя. Мы близки к завершению генеральной физической теории, да еще в биологии кое-что пока не получило объяснения. Всё остальное — скупые точки, которые следует расставить над «i». Отныне и присно наука становится нудной рутиной, сводясь к дополнению законченной картины мира мелкими деталями.
Книга Хоргана вызвала показательное раздражение среди ученых. Стивен Хокинг обозвал ее мусорной, Стивен Джей Гулд — идиотской. В виде косвенной ссылки она затесалась даже в нобелевскую лекцию: принимая в тот год премию по физике, Дэвид Ли отметил, что слухи о смерти науки «сильно преувеличены». Тем не менее книга оказалась по-своему влиятельной, причем на долгий срок. Три года спустя другой нобелевский лауреат, Фил Андерсон, придумал словечко «хорганизм» для унылого неверия в будущность науки.
С Джоном Хорганом мы впервые встретились в Кембриджском университете летом 2005 года, а с тех пор успели познакомиться ближе. Я к нему испытываю огромное уважение, но все же думаю, он был не прав. Да, стараниями Оле Рёмера мы получили световую константу, и после него, благодаря постоянному прогрессу науки, еще массу информации о механизмах Вселенной. Но узнать предстоит куда как многое — и эти дела отнюдь не обещают превратиться в нудную рутину.
Покинув брюссельский отель «Метрополь», я изучал лишь тринадцать из всех аномалий, известных современной науке. Некоторые из них, так сказать, более аномальны, чем другие, но ни одна не может обойтись без дальнейших исследований и объяснений. Одни требуют серьезного отношения воленс-ноленс; к другим, возможно, энтузиасты относятся чересчур трепетно. Астроном Саймон Уайт, в частности, предполагает, что усилия его коллег познать тайну темной энергии, скорее всего, чрезмерны по сравнению с реальной ценностью этого знания. Порой научная аномалия ставит нас перед неприятными и совершенно нежелательными фактами — таково, например, заблуждение насчет свободы воли. Но при всем разнообразии волнующих или пугающих моментов, каждый такой случай предоставляет великолепную возможность для исследований и открытий. Те, в свою очередь, как было с радиоактивностью или квантовой теорией, помогут в разгадке аномалий, которые пока остаются неизвестными ученым. Как высказался однажды Джордж Бернард Шоу, наука не может решить ни одну проблему, не создав при этом десяток новых.
Древние лучи звезд, пронизывающие темный холст надо мной, ежеминутно, ежесекундно подтверждают правоту писателя. Рёмер разрешил проблему орбитального цикла Ио, установив предел скорости света. И своим постулатом создал новую космологическую проблему, при решении которой может обнаружиться еще тысяча следующих.
Звезды — гигантские термоядерные реакторы, излучающие свет и тепло в виде квантов. Солнце — сравнительно маломощная модель такой энергетической установки, но людям оно дает гораздо больше света и прямое ощущение тепла: наша звезда, в отличие от Ориона, находится достаточно близко, чтобы дотронуться до Земли своим жаром. Пока я прохлаждаюсь на холме, Солнце около девяти минут назад выпустило тот фотон, который только что увидели в Австралии. Вот я щелкнул пальцами — и следующий фотон отлетает от светила к нескольким прохожим, гуляющим с утра пораньше по пляжу под Сиднеем. Через девять минут он туда доберется.
Здесь, в ограниченной скорости света, кроется еще одна аномалия. Хотя разницу между теплом Бонди-Бич и холодком на холмах Юго-Западной Англии легко измерить, Вселенная в целом удручающе однообразна в этом смысле. В какую точку космического пространства ни сунься со своим термометром, везде температура более или менее одинакова — примерно на три градуса выше абсолютного ноля, физически возможного максимума холода. Каковой, учитывая конечную скорость света, есть полный абсурд.
На первый взгляд ничего необычного — к эффектам теплового баланса мы приучены. Вот я лежу на траве, и ноги мои имеют ровно ту же температуру, что голова. Спина, правда, озябла слегка, но это оттого, что почва, с которой она прямо соприкасается, забирает некоторую долю тепла, а в целом оно равномерно распределяется по организму.
Причина здесь та же, что у свечения звезд: нагретые тела излучают энергию в виде фотонов, которые сталкиваются с другими, обычно менее горячими телами и частицами. В момент столкновения энергия передается от теплого к холодному, пока их температуры не уравновесятся. По прошествии достаточного времени должен установиться всеобщий тепловой баланс.
Проблема в том, что у Вселенной этого времени как раз не оказалось. В момент рождения она явно не была однородной, в ней царили все виды энтропии. Благодаря изучению различных характеристик звезд мы знаем о расширении Вселенной; это означает, что за 13,7 миллиарда лет, минувших с Большого взрыва, стремительное рассредоточение оставило отдельные области космоса — прежде всего скопления галактик — вне контакта с другими, как бы за горизонтом. Поскольку скорость света ограничена, фотоны из «горячих» зон не успели достичь большинства «холодных» частей, чтобы Вселенная пришла в равновесие. Однако же повсюду в ней, фигурально говоря, от края до края, температура в основном одинакова.
