Звездная природа человечества: как мы узнали о своем космическом происхождении

Карл Саган был далеко не первым, кто провозгласил нас детьми древних звезд.

Каждому из нас – в самом прямом, физическом и физиологическом смысле – 13,8 миллиардов лет. Именно таков возраст Вселенной. Нашему космосу потребовалось столько времени, чтобы выковать элементы и создать ту накопленную сложность, которая делает нас теми, кто мы есть. Вселенной понадобилось 13,8 миллиардов лет, чтобы создать существ, способных осознать, что они сами являются результатом столь длительного процесса.

Это еще один способ понять одно из самых известных высказываний Карла Сагана. В 1973 году Саган произнес свою памятную фразу о том, что мы “сделаны из звёздного вещества” (“are made of star stuff”). Этим он хотел сказать, что материя внутри наших тел – это побочный продукт умерших звезд. Мы, в буквальном смысле, состоим из древней звездной пыли.

Люди не всегда это понимали. Тем не менее, Саган был далеко не первым, кто заявил, что мы созданы из “звездного вещества”. Дискуссия о том, состоят ли наши тела из тех же ингредиентов, что и звезды, бушевала на протяжении столетий. Это история о том, как мы выяснили, что являемся потомками химических котлов, которыми являются звезды, и как это открытие изменило наше представление о том, кто мы и что мы такое.

Смена мировоззрения

В начале 1500-х годов швейцарский алхимик Парацельс уверенно заявлял, что наши тела “не происходят от небесных тел”. Звезды, подчеркивал он, “не имеют к нам никакого отношения” и не передают нам никаких “свойств” или “сущности”. Более того, Парацельс утверждал, что даже если бы звезд “никогда не существовало”, люди все равно рождались бы – и продолжали бы рождаться – не замечая никакой существенной разницы. Он признавал, что нам, конечно, нужно Солнце для тепла и света. Но “помимо этого”, далекие звезды “не являются частью нас, а мы – их частью”.

Парацельс был не одинок в этом мнении. Доминирующая точка зрения, восходящая к Аристотелю, долгое время предполагала, что Земля и другие небесные тела разделены не только пространственной пропастью, но и различиями во всех других качествах. Земной и небесный миры воспринимались как отдельные сферы существования, управляемые совершенно разными законами и состоящие из разных материалов.

звезд

Но через десятилетия после смерти Парацельса в 1541 году началась революция, объединившая эти две области, доказав, что небесное и земное подчиняются одним и тем же правилам. Это произошло благодаря Галилею, его телескопу и основанию современного научного метода. Как подытожил Фрэнсис Бэкон в 1612 году, предполагаемое “разделение между” небесным и земным оказалось “выдумкой”. Силы, формирующие вещи здесь, внизу, подчеркивал Бэкон, те же самые, что управляют орбитами там, наверху.

Это был сейсмический сдвиг в мировоззрении, масштабы которого нам сегодня трудно оценить. На протяжении 1600-х годов такие мыслители, как Рене Декарт, начали заявлять, что это означает: “материя небес и земли едина и та же”. Но даже несмотря на то, что следующее столетие ознаменовалось строительством все более крупных телескопов для лучшего наблюдения за далекими звездами, все еще не было способа окончательно подтвердить этот факт. Насколько было известно, небеса могли состоять из элементов, совершенно чуждых тем, что находятся на Земле.

К началу 1800-х годов звезды все еще казались настолько далекими и незнакомыми, что немецкий философ Г.В.Ф. Гегель мог хладнокровно сравнивать их с “сыпью”, пятнающей ночное небо. 

Столь же пренебрежительно влиятельный французский ученый Огюст Конт утверждал в 1835 году, что наш вид никогда не установит, из каких элементов состоят звезды. Он хвастался, что даже “самые отдаленные” потомки не раскроют знаний о физических свойствах объектов за пределами нашей Солнечной системы.

“Мы должны четко разделять понятия Солнечной системы и Вселенной,” – ворчливо продолжал Конт, – “и всегда помнить, что наш единственный истинный интерес – в первом понятии.” Для Конта это не было трагедией или потерей. “Если познание звездного неба запрещено,” – объяснял он, – “то для нас это не имеет реального значения.”

Создатель таких слов как “социология” и “альтруизм”, в остальном впечатляюще прозорливый, в этом вопросе Конт оказался чересчур самоуверен. Без преувеличения можно сказать, что это было – и остается – одним из худших предсказаний о будущем человеческого познания.

В 1859 году, всего через два года после смерти Конта, Густав Роберт Кирхгоф и Роберт Бунзен основали спектроскопию. Их метод анализа света, излучаемого и поглощаемого объектами для определения их химического состава, в конечном итоге доказал, что звезды состоят из тех же элементов, которые мы находим в природе на Земле. Это произошло благодаря работе Маргарет и Уильяма Хиггинсов в их частной обсерватории в Южном Лондоне. Они опровергли Парацельса, а вместе с ним и Конта.

В последующие десятилетия ученые начали заявлять, что “вся видимая Вселенная” – от нашей “центральной звезды” до самых далеких “туманностей” – была “изучена нашей химией, охвачена нашим анализом и получены доказательства того, что вся материя едина.” За 91 год до того, как это сказал Саган, в августе 1882 года, французский спектроскопист Жюль Жансен заявил: “эти звезды сделаны из того же вещества, что и мы.”

Люди находили в этом утешение. Во время речи 1918 года канадский поэт и врач Альберт Д. Уотсон заявил, что благодаря спектроскопу раскрываются “более возвышенные качества нашего бытия”, ранее невидимые для нас. “Мы созданы из универсальных и божественных ингредиентов,” – объяснял Уотсон.

звезд

Он считал это благотворным: это значит, что мы должны начать действовать соответственно, чтобы отвечать положению, которое подразумевают наши “ингредиенты”. Если мы созданы из “вселенских” элементов, то и наше “поведение, амбиции и стремления” должны иметь такой же масштаб. Прах к праху и пыль к пыли всё ещё применимы, но по крайней мере каждая уходящая жизнь – это частица, созданная из того же праха, что и звёзды.

Другие чувствовали то же самое. В 1923 году астроном Гарвардского университета Харлоу Шепли размышлял о том, что “человек, зверь, камень и звезда” – все являются частью одной природы. “Недавние” прорывы в астрономии, объяснял он, подтвердили “единообразие всего химического состава.”

“Мы не просим большего бессмертия,” – заключил Шепли, – чем быть “созданными из того же бессмертного вещества, что и всё остальное мироздание.”

Шепли повторил то же послание шесть лет спустя в интервью, попавшем на обложку The New York Times. Его сопровождала впечатляющая иллюстрация, изображающая человеческую фигуру на фоне спиральных галактик и пролетающих комет. Заголовок гласил: “Звездное вещество, которое есть человек.” С точки зрения телесного состава мы, казалось, были братьями и сестрами звезд.

Показательно, что Шепли использовал слова “бессмертный” и “бессмертие.” В то время все еще оставался открытым вопрос о том, вечна ли сама Вселенная. Доказательства еще не были найдены, чтобы окончательно ответить на этот вопрос. Предполагая, что космос вечен, как считало тогда большинство ученых, можно было также полагать, что и сама жизнь никогда не начиналась: что живые существа просто всегда существовали и будут существовать вечно, циркулируя как пылинки в бессмертном космическом вихре.

Но затем, по мере того как шли года, начали накапливаться свидетельства того, что сама Вселенная – а значит, и материя в целом – имела горячее начало. Ученые также начали отмечать, что если это правда, то должно было быть время, когда жизнь – в космическом масштабе – не могла существовать нигде.

В 1940-х годах советский ученый-полимат Георгий Гамов разработал теории, объясняющие, как самые распространенные и легкие элементы – водород и гелий – были созданы в огненном, взрывном начале Вселенной. Но наши тела состоят из более тяжелых, более сложных элементов: углерода, азота, кислорода, фосфора, серы.

В 1940-х и 1950-х гг. неуступчивый английский астроном Фред Хойл показал, как все тяжелые элементы нашего живого мира были созданы в умирающих звездах: путем слияния более простых ядер в более сложные структуры, после чего они были выброшены в космос через предсмертный хрип звезды, называемый взрывом сверхновой.

Таким образом была раскрыта эволюционная родословная всей материи. Хойл показал процессы, посредством которых более тяжелые элементы создаются из самых легких при систоле и диастоле умирающих звезд. Благодаря этому он также обнаружил нашу пуповинную связь с одними из самых мощных энергетических событий в космосе. 

звезд

Дети звезд

Как выяснилось, мы не братья и сестры звезд. Учитывая, что мы созданы из элементов, изначально выкованных внутри дряхлеющих солнц, правильнее сказать, что мы их дети. Это наша генетическая связь со Вселенной: наше общее космическое наследие, древняя атомная алхимия космоса.

Добавляя шекспировский оттенок к этому мотиву, журналист Джордж У. Грей – размышляя над открытиями Хойла – задумался о том, что “мы сделаны из того же вещества, что и звёзды.” 

“Чувство родства жизненного материала с материалом звезд неизбежно,” – продолжал Грей, и оно трогает как “физиков”, так и “сентиментальных дилетантов.”

С тех пор этот мотив стал общеупотребительным в научно-популярной литературе. Всего за несколько лет до Сагана немецкий писатель Хоймар фон Дитфурт повторил эту фразу в своей книге 1970 года “Дети Вселенной”. Космос, размышлял Дитфурт, “использовал целый Млечный Путь с его сотнями миллиардов солнц, чтобы создать обыденные предметы, которые нас окружают.”

Продолжая, Дитфурт изумлялся: “если бы определенные грандиозные космические события не произошли, ничего в нашем повседневном мире сейчас бы не существовало.” Вот почему, в буквальном смысле, каждому из нас примерно 13,8 миллиарда лет.

Каждый из нас является не просто продуктом событий нашего раннего детства, которые продолжают формировать то, какие мы сегодня. Та же связь – настоящего с прошлым – в равной степени относится к событиям, взаимосвязанным, ведущим к самому Большому взрыву. Если бы они не произошли или произошли иначе, нас бы не было здесь, чтобы размышлять об этом сегодня.

На протяжении веков одним из старейших предположений было то, что основные строительные блоки нашего мира изолированы от времени. То есть, в то время как вещи, построенные из материи, от гор до обезьян, имеют родословные и биографии – в том смысле, что они рождаются, развиваются и разрушаются – сами атомы не страдают от таких неудобств. Элементы считались вечными: не подверженными изменениям.

Одним из самых глубоких, самых удивительных откровений современной науки – обнаруженном благодаря нашему исследованию вещей в самых больших и самых малых масштабах – стало то, что сама материя имеет свою биографию. То есть, элементы имеют семейную историю, где более простое иногда становится родителем более сложного. 

Истина общего происхождения простирается далеко за пределы биологии. Когда Саган произнес, что “мы сделаны из звёздного вещества”, он внес свой вклад в эти многовековые усилия: представляя нашу совокупную, коллективную борьбу за понимание нашего места в космосе и наших отношений с ним. Оказывается, эти отношения являются родительскими в самом глубоком смысле. Наши собственные атомы выдают родимые пятна нашей амниотической связи с этой стареющей, взрывной Вселенной.

Читайте также: Карл Саган: звезда науки, озарившая космос

vremen 01
zhizni 01 1
ajsberg 01
atom 01 1
okean 01
Физик считает, что он решил «парадокс дедушки» в путешествиях во времени, но есть одна загвоздка
Физик считает, что он решил «парадокс дедушки» в путешествиях во времени, но есть одна загвоздка
Мы ошибались относительно происхождения жизни
Мы ошибались относительно происхождения жизни
Айсберги и климатические перемены – не всегда прямая связь
Айсберги и климатические перемены – не всегда прямая связь
Космический круговорот: атомы вашего тела – путешественники из других галактик
Космический круговорот: атомы вашего тела – путешественники из других галактик
Тайна глубин Тихого океана: загадочные структуры в мантии Земли
Тайна глубин Тихого океана: загадочные структуры в мантии Земли
previous arrow
next arrow

Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.

Поделиться

Добавить комментарий