Наука Плоского мира. Книга 4. День Страшного Суда
Позади стихал шум и вопли. Вдруг тип остановился как вкопанный, проорал что-то донельзя бессвязное и швырнул глобус прямо ей в голову.
Глава 22. Прощай, тонкая настройка
Не они его сотворили. Это он сотворил их.
Отец Овёс, как настоящий мудрец, ткнул всех носом в самую суть, то бишь в истину, часто недооцениваемую и обозначающую ту смутную границу, на которой встречаются наука и религия. Там скрываются самые трудные загадки современной космологии, а суровые в своей строгой простоте работы фундаментальной физики сталкиваются с многообразием человеческого опыта.
В центре этого столкновения находится удивительное совпадение: вселенные, в которых способны выжить живые существа, вообще говоря, чрезвычайно маловероятны. Это совпадение драматическим образом нарушает принцип Коперника, гласящий, что в людях нет ничего особенного.
Ещё до того как Николай Коперник опубликовал в 1543 году трактат «О вращениях небесных сфер», практически все, за исключением немногих достойных всяческого уважения мыслителей, помещали человечество в центр Вселенной. Это выглядело настолько самоочевидным, что было просто смешно отрицать. Оглянитесь вокруг. Мироздание теряется где-то вдали, а аккурат в самой серёдке стоите вы. Наши органы чувств дают нам понять, что звёзды и другие небесные тела вращаются вокруг Земли. Безусловно, самой естественной формой их орбит должен быть круг – совершенная геометрическая фигура. Её совершенство является лишним доказательством того, что всё это сделано специально для нас, а мы, как уже говорилось выше, – в сердце этого творения.
Тем не менее древние астрономы были дотошными наблюдателями. Насмотревшись на то, как ведёт себя Вселенная, они сообразили, что круги «не катят». Однако они сохранили теорию «совершенных форм», поскольку комбинации кругов довольно точно описывали происходящее в небе. Во II веке до н. э. Клавдий Птолемей написал свой «Альмагест» («Величайший»), где Солнце и планеты двигались вокруг неподвижной Земли. Чтобы его схема соответствовала сложным траекториям, наблюдаемым в действительности, Птолемей применил несколько геометрических построений, включая внутренние сферы, вращающиеся вокруг своих осей и поддерживаемые другими сферами. В упрощённом виде наиболее важной характеристикой системы Птолемея стали эпициклы: круговые орбиты, чьи центры, в свою очередь, вращались по круговым орбитам. При необходимости их орбиты также могли вращаться по круговым орбитам и так далее. В общей сложности Птолемею понадобилось более 80 сфер, но в конечном итоге система получилась довольно точной. Особенно учитывая то, что в те времена Земля планетой не считалась. Этот термин употреблялся исключительно по отношению к блуждающим звёздам, а Земля ведь не была звездой и уж тем более не блуждала. Она была неподвижна.
Мы же особенные.
Вот только Коперник так не считал. Он понял, что всё станет намного более логичным, если предположить, что ничего особенного в нас нет и Земля – вовсе не центр Вселенной. Это хороший пример принципа заурядности: в качестве рабочей гипотезы всегда лучше считать, что в наблюдаемом феномене нет ничего необычного, исключительного или нарушающего законы природы. Одной из специфик птолемеевой системы, которая, возможно, и навела Коперника на эту мысль, было одно подозрительное совпадение. Цифры, связанные с большинством эпициклов (размер, скорость вращения), оказались довольно бессистемны, без каких-либо чётких закономерностей. Однако Коперник заметил, что идентичные копии конкретного набора данных об эпициклах повторяются многократно в движении Солнца и всех планет. В результате он сумел сократить количество эпициклов до 34, применив этот же набор к самой Земле. Тогда Солнце становилось неподвижным, а всё остальное (исключая Луну) вращалось вокруг него, в том числе и Земля. Приняв за аксиому геоцентрическую систему координат, Птолемей был вынужден перераспределить вращение Земли вокруг Солнца на все остальные тела путём добавления лишних эпициклов. Стоило их убрать, и описание становилось намного проще. Однако перед вами тут же вставала проблема, связанная с необходимостью радикального изменения теории: среди всех небесных тел лишь Луна оставалась вращаться вокруг Земли, а всё остальное вращалось вокруг Солнца.
Заявить об этом означало открыто бросить вызов многочисленным «плоским Землям», о которых мы говорили в главе 8. Вы можете представлять Вселенную, пользуясь любой приглянувшейся вам точкой отсчёта. Ничто не мешает вам взять систему координат, в которой Земля будет неподвижна. Вы даже можете поместить в центр мира себя любимого – всё зависит исключительно от вашей самооценки. Вполне подходяще для тех, кому нравятся игры подобного сорта: переписывать все законы природы, представляя себя в качестве пупа Земли. Тогда то, что находится в середине, обретает смысл, а всё, что происходит вокруг, становится абсолютно иррелевантным.
Тем не менее другой известный философский принцип, а именно бритва Оккама, подсказывает, что свобода выбора вряд ли столь безгранична. Уильяму Оккаму (или Оккамскому) вменяют в заслугу формулировку философского принципа, призывающего не умножать сущности сверх необходимого. [74] Часто этот принцип интерпретируют следующим образом: простое объяснение лучше сложного. Однако в действительности это несколько выходит за рамки сказанного Оккамом. Он имел в виду только, что глупо добавлять то, что можно убрать без малейших проблем. Иногда сложные объяснения лучше простых, но только тогда, когда простых недостаточно. Переформулировав «бритву Оккама», можно сказать: множества копий эпицикла не требуется, если их можно заменить одной-единственной, пусть даже путём введения специального небесного тела.
Если брать за систему отсчёта Землю, законы движения становятся чрезвычайно сложными. Каждые 24 часа вокруг Земли со свистом проносится ближайшая крупная галактика, М 31 в Андромеде, находящаяся на расстоянии 2,6 миллиона световых лет. Более удалённые объекты (по современным данным отстоящие примерно на 13,2 миллиарда световых лет) должны претерпевать ещё более странные коловращения. И наоборот, если сместить акцент на Солнце, сделав его неподвижным относительно среднего положения звёзд, математические вычисления становятся проще, а физика и метафизика – логичнее. Если не обращать внимания на гравитационное воздействие других небесных тел, и Солнце, и Земля имеют взаимный центр гравитации в фокусе эллипса. Но из-за того, что Солнце намного массивнее Земли, этот центр находится прямо внутри Солнца. То есть… Земля вращается вокруг Солнца. Нелепые идеи о её неподвижности возникают у нас от того, что она неподвижна относительно нас самих. (Ох, нет! Получилось как-то слишком антропоцентрично: это мы неподвижны относительно неё.)
Наконец, по прошествии нескольких веков, двух-трёх сожжений на кострах и всяческой неразберихи урок был усвоен. Однако это была только разминка. Когда астрономы поняли, что размытые пятна света в небе – это галактики, то есть циркулирующие массы, состоящие из миллиардов звёзд, до них наконец дошло, что знакомая всем светящаяся река Млечного Пути является нашей родной галактикой, просто видимой нами изнутри – с ребра, так сказать. И Солнце, разумеется, должно находиться в самом центре этой галактики… Ну, вообще-то, нет. На самом деле мы находимся в ничем не примечательной её области, примерно в двух третях пути от центра к краю, неподалёку от одного из спиральных галактических рукавов – рукава Ориона, то есть на расстоянии в 27 тысяч световых лет от галактического ядра. Наше славное Солнце – всего лишь тусклая звёздочка, одна из тысяч в Местном межзвёздном облаке (ММО), целиком находящемся внутри Местного пузыря. Солнце вообще находится вне галактической плоскости, хотя и не так далеко от неё: около 60 световых лет.
После нескольких веков последовательного развенчания всех и всяческих мифов об особенности человечества принцип Коперника вошёл в фундаментальную физику в качестве обобщения основного принципа относительности Эйнштейна, а именно: не существует такого понятия, как привилегированный наблюдатель.