Иногда маленькая нелогичность, «шероховатость» научной теории порождает цепочку вопросов и идей, приводящую к смене картины мира. Иногда сравнение далеких, не связанных между собой явлений открывает целый пласт глубинных законов природы. Иногда новое в науке рождается благодаря «эффекту театрального бинокля», переворачивая который, можно увидеть всю сцену сразу, сколь бы близко мы к ней ни находились.
В этом материале мы коротко остановимся на хорошо знакомых нам открытиях нашего столетия, но постараемся воспользоваться «перевернутым биноклем», для того чтобы увидеть те изменения в общем представлении о мире и о нашем месте в нем, которые внес ХХ век.
Далекий близкий век.
1. Человека всегда занимал вопрос, что такое жизнь, каковы ее механизмы, чем живое отличается от неживого. И хотя современная наука в ответ на этот вопрос ограничивается лишь перечислением свойств, характерных для живых объектов, ХХ век открыл нам понимание механизмов наследственности - одного из самых ярких свойств живого.
Рождение генетики, науки о наследственности, датируется 1900 годом, когда были вторично открыты законы Г. Менделя (1865 г.). В 1902 году начались работы по созданию хромосомной теории наследственности, а в 1929-1931 годах были сформулированы представления о сложной структуре гена - наследственного фактора, связанного со своим материальным носителем. Расшифровка генетического кода стала возможной после создания Дж. Уотсоном и Ф. Криком модели ДНК (1953 г.).
Возникшая во второй половине ХХ века генная инженерия открывает перспективы лечения наследственных болезней, создания новых видов живых организмов с заданными свойствами или их генетически эквивалентных копий. Весь мир был взбудоражен рождением из пробирки овечки Долли - точной копии своей матери; эти исследования уже сейчас породили целый шквал проблем этического плана.
2. Что видит человек, движущийся от Земли со скоростью света? А вдруг, «догнав свет», испущенный в эпоху античной Греции, мы увидим и Александра Македонского, и первые храмы Акрополя, и критские дворцы легендарного Миноса?
Может быть, с такого простого вопроса началась одна из самых революционных теорий физики ХХ века - теория относительности, сформулированная в первые его десятилетия А. Эйнштейном. Последовательно развивая представления о том, что все физические законы действуют одинаково для любого наблюдателя во Вселенной, Эйнштейн построил новую картину мира, в которой пространство и время, масса и энергия, геометрия пространства и тяготение выступают как разные проявления единой физической реальности.
Эта тенденция к поиску единства законов природы привела к наиболее впечатляющему открытию физики ХХ века - возможности с единых позиций подойти ко всем объектам во Вселенной, от элементарных частиц, составляющей атом, до самых крупных астрономических структур.
3. Как возникает волна в потоке воды - неизменная форма с постоянно обновляющимся содержанием? Почему возможно существование живых организмов, растущих и совершенствующихся вопреки второму началу термодинамики, гласящему, что система, предоставленная сама себе, со временем теряет структуру, - ведь мы привыкли, что порядок довольно быстро сменяется беспорядком? Откуда берутся новые формы, то, чего прежде не было? К ответам на эти вопросы вплотную подошла синергетика - область междисциплинарных знаний, изучающая общие закономерности процессов самоорганизации в открытых системах - в физических и химических системах, в живых организмах, в популяциях, в человеческом обществе и др.
4. Мы часто бываем подвержены «магии чисел» и считаем, что если что-то «доказано строго математически», то уж это, несомненно является истиной. Однако в 1931 году математик К. Гёдель доказал теорему о неполноте, состоящую в том, что в достаточно богатых формальных системах имеются предположения, которые в их рамках недоказуемы и неопровержимы.
Этот факт означает, по сути, что сухой, строго логический путь познания природы не может быть всеобъемлющим и что необходимо искать иные способы поиска истины, помимо формального вывода из аксиом.
5. Сейчас мы с уверенностью можем утверждать, что окружающий нас мир существовал не всегда. Это утверждение, ранее свойственное лишь религиозно-философским концепциям, стало научным фактом благодаря созданию релятивистской теории тяготения (А. Эйнштейн, 1916г.) и возникновению в 20-х годах ХХ века внегалактической астрономии (теория расширяющейся Вселенной А. Фридмана, 1922-1924 гг., и экспериментальное ее подтверждение Э. Хабблом в 1929 г.). К настоящему времени достаточно подробно описан сценарий возникновения нашего мира, по которому в "нулевой" момент времени (около 15 млрд лет назад) существовало особое начальное состояние вещества с гигантской плотностью (число граммов в кубическом сантиметре выражается единицей с девяносто тремя нулями) и колоссальной кривизной пространства, сменившееся взрывным расширением, скорость которого постепенно уменьшается. В начальный момент элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия еще не были обособлены, они стали выделяться из общего состояния и проявляться лишь с течением времени.
Есть время разбрасывать камни и есть время их собирать. В наш бинокль еще не очень ясно, но все же видна тенденция к собиранию камней для возведения единого здания Науки. Это здание строится не для того, чтобы препарировать природу во имя создания еще одного принципа работы кухонного комбайна, а для того, чтобы помочь человеку найти свое надлежащее место в мире.