Карта Вселенной - Приямвада Натараджан

Когда много лет назад Эдвин Хаббл собирал данные, ночами вглядываясь в телескоп в холодное безоблачное небо над обсерваторией Маунт-Вилсон, он даже не предполагал, что его открытия и прозрения навсегда изменят наши знания о космосе и само отношение к нему. Точно так же Арно Пензиас и Роберт Вильсон, долго и безуспешно пытавшиеся найти источники шумов в своем радиотелескопе, не догадывались, что они регистрируют реликтовое фоновое излучение, пришедшее от Большого взрыва.

Открытия, о которых я рассказывала в этой книге, революционным образом изменили концептуальное восприятие космоса и наше представление о собственном месте в мире. Помимо этого новые открытия вызвали и ускорили фундаментальные изменения в практике научной деятельности, рассматриваемой в качестве одного из проявлений интеллектуальной активности. Наблюдая за развитием радикальных идей в космологии от момента их зарождения до всеобщего признания, мы можем видеть, как споры отдалялись от противоречий между отдельными личностями. Сегодня на пути научного признания стоят немного другие преграды. Сейчас соперничество на переднем крае науки в большинстве случаев происходит не между людьми, а между большими коллективами, изучающими одни и те же проблемы. Хотя доказательства и данные способствуют научному признанию, интуитивная прозорливость и интеллектуальное влияние продолжают играть свою роль. Но больше ни один человек не может управлять принятием или сопротивлением новой идее. Отдельная личность сейчас может, конечно, по-прежнему сильно влиять на процессы поиска научной истины, потому что наука все еще организована несколько иерархически. Я хочу сказать, что в наши дни интеллектуальная мощь и влияние распределены гораздо равномернее по организациям и странам всей планеты, чем даже 20 лет назад.

Субъективность и эмоциональное отношение также остаются важными факторами в науке, поскольку определяют как зарождение креативных идей, так и восприятие этих идей или даже сопротивление этим идеям со стороны других людей. Наука всегда была сопряжена с личным пристрастием и заинтересованностью, и эта ситуация не изменилась со временем. В своей книге я пыталась разрушить привычный образ науки (как некоей методологии, нацеленной на получение точных сведений о природе) и пыталась показать читателю, что наука представляет собой динамичную развивающуюся систему, цель которой — создание «карты» для движения вперед, в силу чего она всегда является меняющейся и неопределенной. Без такой карты мы не могли бы выбрать направление движения, так как на ней указан не только наш предыдущий путь, но и terra incognita. В ней рассказывается в основном о том, с чего мы начали, и о том, что остается неизвестным и пока не обозначенным. Проблемы развития космологии в течение XX в. позволяют нам понять глубокие психологические аспекты самой науки, определяемые как нашим желанием познать природу, так и ограничениями, которые неизбежно накладывает наш ум на наше понимание.

За последние 100 лет характер задач, решаемых учеными-космологами, и доля их интеллектуального участия кардинально изменились, в результате чего космология превратилась из науки, где господствовали блестящие прозрения индивидуальных исследователей, в гораздо более организованную область деятельности, успех в которой обеспечивают коллективные усилия специалистов, профессионально подготовленных в узких областях. В качестве наглядного примера можно указать на описанную выше историю проектирования и запуска спутника COBE для измерения реликтового излучения в 1989 г. Понятно, что усилия проектировщиков, потребовавшие большого мастерства и ноу-хау, существенно отличаются от работы тех нескольких физиков-теоретиков, которые смогли предсказать существование реликтового излучения за 40 лет до запуска спутника. Поднятые сейчас вопросы невероятно сложны, и мы загружены данными, так что требуются усилия различных команд, чтобы с ними разобраться. С тех пор когда в начале 1990-х гг. проводился автоматический поиск сверхновых на гигантских масштабах, объем анализируемых данных увеличился экспоненциально. Серьезным современным вызовом является не только объем, но и скорость накопления данных. Между тем благодаря достижениям в разработке оборудования и программного обеспечения наши вычислительные возможности моделировать и интерпретировать этот поток данных значительно возросли. В результате астрономия перешла на передний край совершающейся революции при расчетах с использованием больших данных. Как мы могли убедиться, в области численного моделировании возникли новые методики, позволившие в астрономии «навести мосты» между теоретическими и наблюдательными работами. Сейчас в командах исследователей присутствуют теоретики, наблюдатели, специалисты по моделированию и инженеры. Изолированность подспециальностей в значительной степени ушла в прошлое. А слияние идей и инструментов сейчас сильнее, чем когда-либо.

С другой стороны, в отличие от обычной карты, человеческое воображение и мышление не имеют границ. Наука не только возбуждает человеческое любопытство, но является для него движущей силой. Исследования постоянно требуют от ученых подтверждения своего статус-кво. В этой гонке победителями становятся те, кто рискует и использует возникающие проблемы для изменения картины мира посредством сбора новых данных для нового прорыва. Хороший ученый работает не ради наград и поощрения. Если он чувствует, что может предложить новую идею, модель или концепцию, глубже разъясняющую какую-то существующую или возникшую в науке проблему, то он начинает приводить доводы в поддержку этой идеи, стараясь переубедить научное сообщество. Именно постоянное расширение зоны между возникающими вопросами и поисками ответов на них является одним из главнейших признаков и особенностей научной деятельности вообще. Основными движущими мотивами этой деятельности всегда были удивление и любознательность, поэтому понятно стремление ученых определить место человечества в космосе, хотя, конечно, мы еще очень далеки от завершения поиска. В настоящее время астрономов и космологов больше всего занимают два взаимосвязанных вопроса, имеющих философский и даже экзистенциальный характер, причем оба они связаны с проблемой исключительности человечества во Вселенной: является ли наш биологический вид чем-то особенным и не является ли существование нашей Вселенной результатом какого-то необычайного статистического совпадения условий. В основе обоих вопросов лежит страстное желание определить свое место в космическом контексте, то есть определить свое положение на обширной карте Вселенной.

В этом царстве теоретических расчетов и экспериментальных наблюдений космология ищет и иногда находит ответы на некоторые из вопросов, с которыми столкнулись Чандрасекар, Эддингтон, Эйнштейн и Хаббл в первой половине прошлого века. Полученные нами знания о Вселенной, и в первую очередь — об ее устройстве и возможной судьбе, заставляют задуматься об особой роли человечества. Являются ли живые существа на нашей светло-голубой скалистой планете лишь статистическими аномалиями комической саги? Когда мы размышляем о безграничной ускоряющейся Вселенной, где галактики стремительно разбегаются в стороны друг от друга, мы дерзаем представить себе существование других обитаемых миров, других мыслящих существ и даже других вселенных. Размышления о безграничной Вселенной требуют от нас еще большей интеллектуальной дерзости. Научная фантастика всегда была той областью литературы, где наши мечты и фантазии не имели границ. Но сегодня научная фантастика становится реальностью. Границы современной науки сдвинулись к поиску других миров на обитаемых экзопланетах и в иных, далеких-далеких вселенных.