Майкл Брукс - Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла
Чтобы извлечь энергию из атомов, нужно либо взломать их ядра — это явление известно как ядерное деление, — либо, наоборот, соединить путем термоядерного синтеза. Оба процесса высвобождают энергию, а также создают целый спектр побочных продуктов, в зависимости от типа реакции и от того, какие химические элементы использованы. Среди этих отходов — множество высокоэнергетических частиц, которые как бы «выстреливают наружу», оставляя четкие следы.
Для изучения этих следов ядерщики широко применяют мономер под названием аллил дигликоль карбонат (АДК) — проще говоря, пластик CR-39, — используемый, в частности, при изготовлении светофильтров и глазных линз. Поместите кусочек этого материала перед камерой, где идет ядерная реакция, и эмиссия частиц разрушит структурные связи между молекулами, оставив на нем, словно на контрольно-следовой полосе, узор из микроскопических «воронок» и трасс. Они подобны отпечаткам пальцев: если известно, что именно надо найти, то легко установить, какие виды частиц и с какой энергией врезались в полимерную пластинку, а также определить тип реакции в камере.
Флотские экспериментаторы показывали пластинки CR-39, выдержанные в ваннах холодного синтеза, нескольким независимым специалистам-ядерщикам. Те пришли к единодушному заключению: на «микрофотографиях» запечатлены следы ядерных реакций. Если положить CR-39 рядом с образцом обедненного урана, на поверхности полимера останутся хаотичные черточки и концентрические круги. После опытов с холодным синтезом результат был тот же самый.
Это, возможно, не так уж много, но CR-39 дает практически неоспоримое свидетельство: какие бы неизвестные реакции ни происходили в этих несложных опытах, в них имеется ядерная компонента. А это уже немалый шаг вперед; флотские исследователи не только смогли уверенно отчитаться перед начальством об успехе, но впервые за долгие годы «пробили» публикацию в ведущем научном издании. В июне 2007 года результаты экспериментов с CR-39 обнародовал журнал «Натурвиссеншафтен» («Естественные науки») — тот самый, где в свое время печатался некий Альберт Эйнштейн. Все это убедило командование ВМФ США продолжить финансирование программы.
Чего пока не хватает флотским физикам, так это надежных доказательств избыточного тепловыделения. Соответственно они и не претендуют на то, что их опыты суть термоядерный синтез. Да что там, сами слова на букву «т» или «с» фактически остаются табу: предмет поисков обозначен как низкоэнергетические ядерные реакции. Так или иначе, проблема досадная: какими бы методами ни осуществлялся УТС, калориметрия в нем, можно сказать, самое важное. Остается исходить из того, что реально имеется в наличии. Пока совсем немного: «черты и резы» на пластинах CR-39. Может быть, эти опыты когда-нибудь дадут нам чистый, практически неистощимый источник энергии. А может, не дадут. Но уже сейчас не приходится сомневаться: насытьте палладий молекулами тяжелого водорода, пропустите через него ток — и какая-то ядерная реакция в нем, судя по всему, пойдет.
Одна из немногих публикаций, непосредственно касавшихся перспектив УТС в свете скандального эксперимента Понса — Флейшмана, появилась в журнале «Экономист». Через месяц после мартовской пресс-конференции 1989 года этот журнал сообщил в редакционной статье: попытка этих двух ученых — и есть «именно то, чем должна заниматься наука». Пускай они ошиблись, но их заблуждение никому и ничему не повредило; все разговоры о напрасной трате времени и денег — просто причитания трусов. Пусть Понс и Флейшман не сумели подарить человечеству энергетическое изобилие, зато «воодушевления и волнующих переживаний хватило с избытком». Учитывая все дальнейшее, эти слова могут показаться до смешного наивными, но по большому счету редакция была права: цель любого научного исследования — поиск новых путей и истин; рано или поздно он завершится не тем, так другим успехом. Сейчас уже ясно, что ядерные реакции «без шума и пыли», то есть без раскаленной плазмы и страшных взрывов, — не гипотеза, а реальность, пусть пока не очень-то явная. И если продолжить развивать ядерную физику за пределы стандартной теории квантовой электродинамики, то первые опыты с холодным синтезом вполне могут оказаться «прыжком с завязанными глазами», который унесет нас на твердую почву новой атомной науки.
Сдается, точнее всего на этот счет высказался еще в позапрошлом веке Джозеф Пристли. За свою жизнь естествоиспытателя он открыл кислород и углекислый газ, а тем самым невольно изобрел газированные напитки. «В этом деле, — говорил он, имея в виду научное знание, — мы более обязаны тому, что зовем удачей, то есть наблюдению за событиями, происходящими по неведомой нам причине, нежели любым предвзятым теориям».
История холодного термоядерного синтеза началась с попытки проверить фундаментальную теорию и разразилась погромным скандалом, выставив напоказ неприглядные стороны людской натуры (и человеческого фактора в науке). Эта история продолжается и, быть может, принесет однажды плоды, лишенные скверного привкуса. Вот тогда можно будет порадоваться, что задолго до всех научных скандалов и курьезов Мартина Флейшмана и Стэнли Понса одолевало простое любопытство.
5. Жизнь, какова она есть
Сосуд ли мы, в котором пустота?
Наш рассказ об аномалиях шел до сих пор дедуктивным путем, от необъятного к микроскопически малому: от фундаментальных констант мироздания к реакциям в ядрах атомов; от предсказаний окончательной участи Вселенной — к производству нового вида энергии в земных условиях. Однако ни один из этих феноменов нельзя счесть столь важным для человеческого рода, как наш следующий научный абсурд. Роль его так велика, что, по мнению теоретика комплексных систем Стюарта Кауфмана из Института Санта-Фе, справиться с этим вопросом — значит основать целую новую дисциплину в науке. Что же это такое? Мы говорим просто — жизнь.
Конечно, усмотреть в ней отклонение от нормы очень непросто. Но тут все дело в устоявшейся привычке. Давайте отрешимся на минуту от данностей и задумаемся о том, что же отделяет живой мир от неживого. Все научные исследования неоспоримо свидетельствуют лишь об одном: целый ряд форм материи имеет свойство, которое мы называем жизнью. И есть много других форм, которые никто не считает живыми. Однако ни один ученый на свете не может точно определить, где проходит граница между этими двумя состояниями, описать их фундаментальные различия. Равным образом ни один из них не способен превратить частицу неживой материи в нечто безусловно признаваемое живым. На самом деле ученые даже не пришли до сих пор к общему мнению, что и как для этого нужно делать.
Наши тела состоят из молекул; свойства и поведение каждой из них по отдельности поддаются научному описанию: принципиальное объяснение дано квантовой физикой. Однако в нашем случае молекулы соединяются друг с другом таким образом, что они обретают свойства, противоречащие любым теориям. Эти свойства мы и признаем жизнью. Однако в биологической науке слово «жизнь» не более чем этикетка — такая же, как ярлык «темная энергия» для космологии. Недаром сам отец-основатель квантовой теории Эрвин Шрёдингер в 1944 году озаглавил свою книгу «Что такое жизнь?».
Большинство ученых предпочитает отвечать на этот вопрос: «Ничего сверхъестественного». Нет ни малейшей причины верить в какой-нибудь эфир, мировой дух или «жизненную искру», однажды оплодотворившую группу молекул. Равно как нет поводов тем или иным образом выносить ответ за пределы естествознания, в мистику либо философию. Нет, по общему мнению, и причин сомневаться в возможности окончательного ответа. Просто мы пока не уверены, где и даже что именно надо искать.
К разгадке можно идти разными путями. Один из них — выяснить, с чего все начиналось, пробраться по древу жизни к самым его корням, когда все сущее было просто набором химических элементов. Другой — попробовать получить нечто «жизнеподобное» из неживого, соединив определенные вещества таким образом, чтобы получилась работающая клетка. Третий способ — усесться поудобней и размышлять о том, где проходит граница между живой и неживой материей, в надежде найти формулу жизни. Этот последний путь, видимо, самый истоптанный. Он же признан и самым бесперспективным.
Как истолковать жизнь? Как самовоспроизводящуюся систему? Тогда множество компьютерных программ можно назвать живыми, а немалое число людей — например, бесплодных мужчин и женщин или монахинь — так не назовешь. Ну хорошо: живые существа способны передвигаться, потребляют энергию и выделяют шлаки. Правильно? Но все это свойственно автомашинам, а их никто не спутает с живыми.
Шрёдингер пришел к мысли, что жизнь — единственная из природных систем, которая разворачивает вспять естественную последовательность событий, именуемую энтропией, — движение от порядка к хаосу. То есть живые существа — не что иное, как машины, которые действуют вопреки заведенному порядку вещей: в окружающей их среде они из беспорядка создают порядок. Именно в этом, по Шрёдингеру, заключается сущность процесса, который откладывает наступление смерти. Увы, и здесь чего-то не хватает: горящая свеча тоже упорядочивает пространство вокруг себя, а она уж точно неживая.
