От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной Ливио Марио

Если мы допустим, что эфир в какой-то степени способен сгущаться и растягиваться, и примем, что он распространяется по всему пространству, то мы будем вынуждены заключить, что между отдельными его частями нет взаимного притяжения, и не можем считать, что гравитация притягивает его либо к Солнцу, либо к Земле, либо к любой мыслимой материи – то есть мы должны признать, что эфир – это субстанция, не подчиняющаяся закону всемирного тяготения.

Лорд Кельвин

Космологическая постоянная ввела в физический лексикон представление об отталкивающей гравитационной силе, которая пропорциональна расстоянию и действует независимо от обычного гравитационного притяжения между массами. Первым о том, как бы действовала подобная сила[426], задумался Ньютон – как и о многих других физических понятиях. В своих прославленных «Началах» (вышедших в свет в 1687 году) он помимо обычной силы тяжести говорил и о силе, которая «возрастает прямо пропорционально расстоянию». Ньютону удалось показать, что при рассмотрении силы подобного типа, как и в случае силы тяжести, можно считать, что масса сферических тел сосредоточена в их центре. А вот чего ему не удалось – так это до конца решить задачу о взаимодействии этих двух сил в тандеме. Пожалуй, Ньютон отнесся бы к этому сценарию более внимательно, если бы понял, что закон гравитации трудно применить к Вселенной в целом, или если бы всерьез задумался об этом факте. Если попытаться вычислить гравитационную силу в любой точке космоса бесконечной протяженности и равномерной плотности, никакого определенного значения не получится[427]. Это примерно как вычислять сумму бесконечной последовательности 1–1+1–1+1–1… – результат зависит от того, где остановиться.

Ближе к концу XIX столетия некоторые физики[428] искали выход из этого сложного положения. Они предлагали различные решения – от небольших уточнений к закону всемирного тяготения Ньютона до введения более экзотических концепций вроде отрицательных масс. Вездесущий лорд Кельвин, нпример, предположил, что эфир – субстанция, пронизывающая, по тогдашним представлениям, все пространство – вообще не подвержен гравитации (см. эпиграф к этой главе). Впоследствии кульминацией всех этих изысканий стала общая теория относительности Эйнштейна, а затем – добавление в его уравнение космологической постоянной. Однако, как мы уже видели, в дальнейшем Эйнштейн отказался от лямбда-члена, и на несколько десятилетий космологическая постоянная, если не считать краткого возвращения в рамках стационарной модели Хойла, в сущности, была изгнана из теоретической физики. В конце шестидесятых астрономические наблюдения подарили ей новую жизнь, и феникс восстал из пепла. Астрономы сочли, что наблюдаемое число квазаров, возникших в эпоху примерно 10 миллиардов лет назад, избыточно. Эту повышенную плотность можно было бы объяснить тем, что размеры Вселенной почему-то на некоторое время перестали меняться[429] и оставались на уровне примерно в треть нынешних. И в самом деле, несколько астрофизиков показали, что подобное космическое «простаивание» допустимо в рамках модели Леметра, поскольку она (благодаря задействованной в ней космологической постоянной) предполагала квазистатическую стадию инертности. И хотя эта модель оказалась недолговечной, она все же привлекла внимание к одной потенциальной интерпретации космологической постоянной: возможно, лямбда-член – это плотность энергии пустого пространства. Эта идея настолько фундаментальна и головоломна, что заслуживает особого объяснения.

От крупнейшего к мельчайшему

Математические уравнения по определению представляют собой выражения или суждения, утверждающие равенство двух величин. Например, самое знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc ² отражает тот факт, что энергия, связанная с данной массой (слева от знака равенства) равна произведению этой массы и квадрата скорости света (справа от знака равенства). Первоначально уравнение общей относительности Эйнштейна имело следующую форму: в левой части у него был член, описывающий искривление пространства, а в правой – член, определяющий распределение массы и энергии (умноженный на Ньютонову постоянную, обозначающую величину силы тяготения). Это было яркое проявление сущности общей теории относительности: материя и энергия (правая сторона) определяют геометрию пространства-времени (левая сторона), которая есть выражение гравитации. Введя космологическую постоянную, Эйнштейн добавил ее в левую сторону[430] (умноженную на величину, определяющую расстояния), поскольку считал, что это еще одно геометрическое свойство пространства-времени. Однако если переместить этот член в правую сторону[431], он обретает совершенно новый физический смысл. Он больше не определяет геометрию, а становится частью вселенского энергетического бюджета. Однако свойства этой новой формы энергии существенно отличаются от свойств энергии, которую связывают с материей и излучением, причем отличий этих два. Во-первых, хотя плотность вещества (и обычного, и так называемого «темного», которое не испускает света) при расширении Вселенной уменьшается, плотность энергии, соответствующей космологической постоянной, вечно остается постоянной. Но и этого мало: новая форма энергии обладает отрицательным давлением!

Отрицательное давление засасывает, как болото. Буквально: положительное давление, например, давление, которое оказывает сжатый обычный газ, выталкивает наружу. А отрицательное давление не выталкивает наружу, а засасывает внутрь. Как выяснилось, это очень важное свойство, поскольку в общей теории относительности давление служит источником гравитации, как масса и энергия: оно обладает собственной силой гравитации. Более того, положительное давление генерирует силу притяжения, а отрицательное давление создает гравитационную силу отталкивания (Ньютон, наверное, в гробу перевернулся).

Именно на это качество космологической постоянной Эйнштейн и опирался, когда пытался сделать Вселенную статической. Базовая симметрия общей теории относительности, согласно которой законы природы должны в разных системах отсчета приводить к одинаковым результатам, предполагает, что обладать плотностью энергии, которая не уменьшается с расширением, может только вакуум – буквально пустое пространство. И правда, ведь плотность пустоты уже не может уменьшаться, ей некуда! Однако энергия вакуума – это как-то странно. Откуда у пустого пространства может взяться энергия? Разве пустое пространство – это не «ничто»?

В диковинном мире квантовой механики – нет. Когда входишь в субатомное царство, вакуум далеко не ничто. В сущности, это толчея виртуальных (то есть непосредственно не наблюдаемых) пар частиц и античастиц, которые то и дело возникают и исчезают за ничтожно малые промежутки времени. А следовательно, даже пустое пространство обладает плотностью энергии, чему сопутствует то, что оно служит источником гравитации. Это совсем не та физическая интерпретация[432], которую первоначально предлагал Эйнштейн. Он считал космологическую постоянную потенциальным свойством пространства-времени и полагал, что она описывает Вселенную в самом крупном масштабе. Отождествление космологической постоянной с энергией пустого пространства, пусть и с математической точки зрения, тесно связывает ее с мельчайшим субатомным масштабом. То есть замечание, которое сделал Маккри в 1971 году – что значение космологической постоянной, возможно, удастся определить средствами других областей физики помимо общей теории относительности, уже ставшей классической, – оказалось подлинно провидческим. Должен отметить, что и сам Эйнштейн сделал одну интересную попытку связать космологическую постоянную с элементарными частицами. В 1919 году он предпринял[433], можно сказать, первую вылазку в область связи между гравитацией и электромагнетизмом, и предположил, что электрически заряженные частицы, вероятно, связывает воедино сила гравитации. Это подвело его к тому, чтобы наложить на значение космологической постоянной электромагнитные ограничения. Однако об этом Эйнштейн сообщил лишь в коротенькой заметке[434] в 1927 году и больше к этой теме не возвращался.

Представление о том, что вакуум не пуст, а способен содержать большое количество энергии, на самом деле не так уж ново. Впервые об этом задумался немецкий физико-химик Вальтер Нернст в 1916 году, однако интересовался он в основном химией и поэтому не стал рассматривать космологические следствия своей догадки. В двадцатые годы вопросом о том, что в квантовом царстве нижний предел энергии в любом поле – не ноль, интересовались приверженцы квантовой механики[435], а в особенности Вольфганг Паули. Так называемая энергия нулевых колебаний – следствие волновой структуры квантово-механических систем, и именно она вызывает у них лихорадочные флуктуации даже в основном квантовом состоянии. Однако даже выводы Паули не распространялись на область космологии. Первым, кто прямо связал космологическую постоянную с энергией пустого пространства, был не кто иной, как Жорж Леметр. В статье, вышедшей в 1934 году, вскоре после знакомства Леметра с Эйнштейном, он писал: «Все происходит так, словно энергия in vacuo отличается от нуля»[436]. Затем он говорит, что плотность энергии вакуума следует связывать с отрицательным давлением и что «в этом, собственно, и заключается смысл космологической постоянной L». На илл. 37 Леметр и Эйнштейн засняты во время их встречи в Пасадене в январе 1933 года.

При всей глубине замечаний Леметра эту тему никто больше не затрагивал более тридцати лет, а затем произошел краткий всплеск интереса к космологической постоянной (из-за вышеупомянутого количества квазаров), что привлекло внимание физика Якова Зельдовича, по происхождению – еврея из Белоруссии, отличавшегося широчайшим кругозором. В 1967 году Зельдович сделал первую настоящую попытку вычислить вклад вакуумных колебаний в значение космологической постоянной[437]. К сожалению, в процессе вычислений он сделал несколько допущений ad hoc, оставшихся без объяснения. В частности, Зельдович предположил, что по большей части энергия нулевых колебаний куда-то девается и остается только в виде гравитационного взаимодействия между виртуальными частицами в вакууме. И даже при этом необоснованном допущении (точнее, опущении) величина, которую получил Зельдович, оказалась совершенно неправдоподобной: она получилась примерно в миллиард раз больше, чем плотность энергии, заключенная во всей материи и излучении в наблюдаемой Вселенной. Более поздние попытки вычислить энергию пустого пространства лишь обострили проблему, поскольку полученные значения были много больше. По сути дела, они были настолько велики, что их нельзя было считать ничем, кроме абсурда. Например, поначалу физики наивно полагали, будто смогут суммировать нулевую энергию до такого маленького масштаба, на котором наша теория гравитации станет неприменимой. То есть до той точки, когда Вселенная окажется настолько мала, что придется разработать квантовую теорию гравитации (на данный момент такой теории не существует). Иначе говоря, гипотеза состояла в том, что космологическая постоянная должна соответствовать плотности мироздания в то время, когда Вселенной была от роду всего лишь крошечная доля секунды, еще до того, как установились массы субатомных частиц. Однако когда физики-ядерщики провели подобную оценку[438], то в результате получилось число, примерно на 123 порядка (да-да, речь идет о единице со 123 нулями!) больше, чем совокупная плотность энергии в веществе и излучении по всей Вселенной. Подобное курьезное несоответствие заставило физика Стивена Вайнберга, нобелевского лауреата, назвать эту величину «самой неудачной оценкой по порядку величины в истории науки». Очевидно, если бы плотность энергии пустого пространства действительно была так велика, то не только не существовало бы никаких звезд и галактик – колоссальная сила отталкивания мгновенно разорвала бы даже атомы и их ядра. В отчаянной попытке исправить оценку физики прибегли к принципам симметрии и предположили, что нулевая энергия перестает накапливаться на каком-то очень низком уровне. К несчастью, даже хотя пересмотренная оценка позволила получить значительно меньшую величину, она все равно была слишком большой – примерно на 53 порядка.

Некоторые физики перед лицом этого колоссального кризиса нашли утешение в вере, будто существует некий не открытый еще механизм, который почему-то полностью аннулирует все факторы, так или иначе участвующие в создании энергии вакуума, и значение космологической постоянной в точности равно нулю. Читатель, вероятно, понимает, что это и есть математический эквивалент того, как Эйнштейн просто взял и убрал космологическую постоянную из своих уравнений. Предположить, будто космологическая постоянная стремится к нулю – это значит решить, что член отталкивания в уравнении не нужен. Однако основания для этого решения были совсем иные. Когда Хаббл открыл расширение Вселенной, то тем самым лишил Эйнштейна мотивов, по которым он первоначально ввел космологическую постоянную. И все равно многие физики считали, что равенство L = 0 произвольно и ничем не оправдано – оно вызвано лишь соображениями краткости или «угрызениями совести». А вот в своем нынешнем обличье энергии пустого пространства космологическая постоянная, похоже, с точки зрения квантовой механики стала необходимой – без нее можно обойтись только в том случае, если все разнообразные квантовые флуктуации каким-то образом сговорились давать в сумме ноль. Эта досадная неопределенность сохранялась до 1998 года, когда появились новые астрономические наблюдения, которые сделали проблему космологической постоянной, пожалуй, самой сложной проблемой современной физики.

Ускоряющаяся Вселенная

С конца 1920 годов, когда Хаббл сделал свои наблюдения, мы твердо уверены, что живем в расширяющейся Вселенной. Общая теория относительности Эйнштейна обеспечивала открытию Хаббла естественное толкование: расширение – это растягивание самой ткани пространства-времени. Расстояние между любыми двумя галактиками растет, как растет расстояние между любыми двумя бумажными кружочками, наклеенными на поверхность резинового мячика, когда этот мячик надувают. Однако подобно тому, как притяжение Земли замедляет движение любого предмета, подброшенного вверх, можно ожидать, что расширение Вселенной должно замедляться из-за гравитационного взаимодействия всей материи и энергии в ней. А в 1998 году две группы астрономов независимо открыли, что за последние шесть миллиардов лет расширение Вселенной вовсе не замедлилось[439] – напротив, оно ускорилось! Одну группу – «Supernova Cosmology Project» – возглавлял Сол Перлмуттер из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, а другую – «High-z Supernova Search Team» – Брайан Шмидт из обсерваторий Маунт-Стромло и Сайдинг-Спринг и Адам Рисс из Университета Джона Хопкинса и Института исследований космоса с помощью космического телескопа (STSI).

Открытие ускоренного расширения Вселенной[440] сначала стало настоящим потрясением, поскольку предполагало наличие какой-то отталкивающей силы вроде той, на которую указывала космологическая постоянная: эта сила должна была подхлестывать расширение Вселенной. К этому неожиданному выводу астрономы пришли на основании наблюдений очень ярких вспышек звезд – так называемых сверхновых типа Ia. Вспышки эти такие яркие (в период максимальной яркости такая сверхновая излучает больше света, чем вся галактика, в которой она находится), что их можно обнаружить даже на расстоянии в половину наблюдаемой Вселенной и еще некоторое время после вспышки наблюдать эволюцию их яркости. Кроме того, сверхновые типа Ia[441] особенно хорошо подходят для подобного рода исследований благодаря тому, что они представляют собой превосходные стандартные свечи – на пике яркости у всех таких сверхновых примерно одинаковая абсолютная светимость, а небольшие отклонения можно откорректировать эмпирически. Поскольку наблюдаемая яркость источника света обратно пропорциональна квадрату расстояния – объект, расстояние до которого в три раза больше, в девять раз тусклее – то если знать его истинную светимость и измерить наблюдаемую, можно вполне надежно определить расстояние до него.

Сверхновые типа Ia очень редки, в пределах одной галактики они возникают примерно раз в сто лет. А значит, каждой группе пришлось изучить тысячи галактик, чтобы получить выборку из нескольких десятков сверхновых. Астрономы определили расстояние до этих сверхновых и до их галактик и скорость удаления последних. Располагая этими данными, они сравнили свои результаты с предсказаниями линейного «закона Хаббла». Если бы расширение Вселенной замедлялось, как все думали, то оказалось бы, что галактики, находящиеся на расстоянии, скажем, двух миллиардов световых лет, оказались бы ярче, чем ожидалось, поскольку находились бы несколько ближе, чем предсказывает модель равномерного расширения. И тут Рисс, Шмидт, Перлмуттер и их сотрудники обнаружили, что далекие галактики тусклее ожидаемого, а значит, успели отдалиться сильнее. Точный анализ показал, что такие результаты предполагают космологическое ускорение, происходящее, по крайней мере, примерно в течение последних шести миллиардов лет. В 2011 году Перлмуттер, Шмидт и Рисс получили за свое поразительное открытие Нобелевскую премию.

После 1998 года, когда было открыто ускоренное расширение Вселенной, то и дело появлялись новые детали головоломки, и все они свидетельствовали в пользу того, что существует какая-то неизвестная форма равномерно распределенной энергии, которая продуцирует отталкивающую гравитацию, а та заставляет Вселенную ускоряться. Сначала была значительно расширена выборка сверхновых, и теперь она покрывает большой диапазон расстояний, так что на ее основании можно делать значительно более надежные выводы. Рисс и его сотрудники провели дальнейшие наблюдения и показали, что нынешней фазе ускорения продолжительностью в шесть миллиардов лет в эволюции Вселенной предшествовала эпоха замедления. И складывается прелестная, убедительная картина: когда Вселенная была меньше и гораздо плотнее, гравитация одерживала верх и замедляла расширение. Однако вспомним, что космологическая постоянная потому и постоянная, что не уменьшается: плотность энергии вакуума постоянна. А плотности вещества и излучения, с другой стороны, на заре Вселенной были чудовищно велики, а с расширением Вселенной уменьшались. Когда плотность вещества и излучения упала ниже энергии вакуума, началось ускорение – и это произошло примерно шесть миллиардов лет назад.

Самое убедительное доказательство, что Вселенная расширяется с ускорением, дали нам наблюдения реликтового излучения, полученные с космического аппарата «Wilkinson Microwave Anisotropy Probe»[442], в сочетании с данными по сверхновым и с добавлением независимых измерений нынешнего темпа расширения (постоянной Хаббла). Сопоставив все ограничения, которые накладывают данные наблюдений, астрономы сумели точно определить предполагаемую долю энергии вакуума в общем энергетическом бюджете нынешней Вселенной. Наблюдения показали, что материя (и обычная, и темная) вместе обеспечивают лишь около 27 % общей плотности энергии во Вселенной, а так называемая «темная энергия» – тот самый равномерно распределенный компонент, который соответствует нашим представлениям об энергии вакуума – составляет около 73 %. То есть необычайно живучая космологическая постоянная Эйнштейна или что-то очень похожее на ее нынешнее обличье – энергия пустого пространства – в настоящее время доминирует во Вселенной!

Поясню, что величина плотности энергии, связанной с космологической постоянной, по данным измерений по-прежнему на 53–123 порядка меньше, чем наивные вычисления количества энергии, которую производит вакуум, однако тот факт, что она точно не равна нулю, очень огорчил многих физиков-теоретиков, которым мечталось совсем о другом. Вспомним, что с учетом неимоверных расхождений между разумным значением космологической постоянной – таким количеством энергии, которую Вселенная может вместить, не треснув по швам, – и ожиданиями теоретиков, многие физики предсказывали, что будет найдена какая-то симметрия, которая приведет к полной аннигиляции этой энергии. То есть они надеялись, что всевозможные начальные энергии, как бы велики они ни были по отдельности, делают свой вклад в общий баланс парами с противоположным знаком, так что в итоге получается ноль. Иногда подобные ожидания опирались на концепции вроде суперсимметрии[443]. Физики, занимающиеся элементарными частицами, предсказывают, что каждой частице из тех, которые мы знаем, любим и ценим, например, каждому электрону и кварку, должен соответствовать еще не открытый суперсимметрический партнер с таким же зарядом (электрическим или зарядом ядра), но со спином меньше на половину квантово-механической единицы. Например, у электрона спин равен , а у его «теневого» суперсимметрического партнера должен быть спин 0. Если у всех суперпартнеров будет еще и такая же масса, как и у их известных партнеров, то, по прогнозам теории, каждая пара будет и в самом деле полностью обнулять общий энергетический вклад. К сожалению, мы знаем, что у суперпартнеров электрона, кварка и нейтрино не может быть такой же массы, как у электрона, кварка и нейтрино, иначе мы бы их уже открыли. С учетом этого обстоятельства общий вклад в энергию вакуума по расчетам оказывается больше, чем наблюдаемый, примерно на 53 порядка. Оставалось разве что надеяться, что будет открыта еще какая-то симметрия, которая еще никому в голову не приходила, и она-то и обеспечит желаемое обнуление. Однако когда был совершен научный прорыв и удалось измерить ускорение расширения Вселенной, оказалось, что это маловероятно. Значение космологической постоянной – очень маленькое, но все же отличное от нуля – убедило многих теоретиков, что искать объяснение из соображений симметрии – дело безнадежное. В конце концов, как уменьшить число до 0,00000000000000000000000000000000000000000000000000001 его первоначальной величины и при этом не обнулить его вовсе? Похоже, что подобное решение требует такого уровня тонкости расчетов, какой большинство физиков не готово признать. В принципе, представить себе гипотетический сценарий, благодаря которому энергия вакуума станет равна нулю, гораздо проще, чем тот, где ее значение соответствовало бы результатам наблюдений. Есть ли хоть какой-то выход из этого положения? Некоторые физики от отчаяния даже прибегли к одной из самых неоднозначных концепций в истории науки – к антропному принципу, линии доказательств, согласно которой происходящее отчасти объясняется самим существованием людей как наблюдателей. Сам Эйнштейн не имеет ко всему этому никакого отношения, однако именно его космологическая постоянная – его идея, его «ляпсус» – убедила довольно многих ведущих ученых современности всерьез рассмотреть такое предположение. Вкратце поясню, о чем, собственно, речь.

Антропный принцип

Никто, наверное, не станет спорить, что вопрос «Существует ли внеземной разум?» – один из самых интересных в современной науке. Этот весьма правомерный вопрос проистекает из одного важного соображения: качества нашей Вселенной и законы[444], которым она подчиняется, допускают возникновение сложных форм жизни. Очевидно, биологические характеристики людей во всем зависят от качеств Земли и особенностей ее истории, однако для материализации любой формы разумной жизни, судя по всему, абсолютно необходимы определенные базовые условия. Например, к числу таких логичных и общих для всех условий относятся галактики, состоящие из звезд, и планеты, вращающиеся по орбитам вокруг некоторых из этих звезд. Подобным же образом нуклеосинтез в недрах звезд должен производить строительные кирпичики жизни – атомы вроде углерода, кислорода и железа. Кроме того, Вселенная должна обеспечивать достаточно благоприятную среду обитания в течение достаточно долгого времени, чтобы эти атомы успели скомбинироваться в сложные молекулы, необходимые для возникновения жизни, и чтобы первобытная жизнь успела развиться до «разумной» фазы.

В принципе, можно представить себе «возможные Вселенные», не способствующие возникновению сложных структур. Представим себе, скажем, Вселенную, где законы природы такие же, как у нас, и все «природные постоянные» имеют те же значения, за исключением одной. То есть электромагнитные, ядерные и гравитационные взаимодействия происходят точно так же, как в нашей Вселенной, и соотношения масс элементарных частиц точно такие же. Однако значение одного-единственного параметра – космологической постоянной – в этой гипотетической Вселенной в тысячу раз больше. В такой Вселенной отталкивающая сила, связанная с космологической постоянной, привела бы к такому стремительному расширению, что галактики не успели бы сформироваться.

Как мы убедились, вопрос, унаследованный от Эйнштейна, звучит так: зачем нам вообще нужна космологическая постоянная? Современные физики переформулировали его следующим образом: почему пустое пространство должно служить источником отталкивающей силы? Однако благодаря обнаружению расширения с ускорением сейчас мы задаем вот какой вопрос: почему космологическая постоянная (или сила, испускаемая вакуумом) так мала? Еще в 1987 году, на заре всех прежних неудачных попыток поймать неуловимую энергию пустого пространства, физик Стивен Вайнберг задал очень смелый вопрос из разряда «А что, если»[445]. А что, если на самом деле косологическая постоянная не фундаментальная (то есть объяснимая в рамках «теории всего»), а случайная? Представьте себе, что существует огромная совокупность Вселенных – «множественная Вселенная», – и космологическая постоянная в разных Вселенных, ее составляющих, принимает разное значение. Некоторые Вселенные – например, та «возможная Вселенная», о которой мы говорили выше, где лямбда больше в тысячу раз, – не допускают создания сложных структур и возникновения жизни. Люди, естественно, должны были появиться только в одной из «биофильных» Вселенных. В таком случае, невозможно создать великую всеобщую теорию, которая позволяла бы вычислить значение космологической постоянной, которое мы измерили по данным наблюдений. Ее значение определялось бы одним простым условием: оно должно попадать в диапазон, допускающий возникновение человека. Во Вселенной, где космологическая постоянная слишком велика, не будет никого, кто задался бы вопросом о ее величине. Физик Брэндон Картер, первым выдвинувший подобного рода доводы в 1970 годы, назвал их «антропным принципом»[446]. А попытки определить совокупность условий, необходимых для возникновения жизни, называются «антропной аргументацией». При каких же обстоятельствах мы можем попытаться применить эту аргументацию для объяснения значения космологической постоянной?

Чтобы антропная аргументация имела смысл, она должна опираться на три основных допущения.

1) Наблюдения подвержены эффекту селекции – фильтрации физической реальности, – хотя бы по той простой причине, что их проводят люди.

2) Некоторые номинальные «природные постоянные» на самом деле не фундаментальные, а случайные.

3) Наша Вселенная – всего лишь одна из огромной совокупности Вселенных.

Теперь очень кратко рассмотрим каждый пункт и попробуем оценить, насколько он применим к реальности.

Статистики боятся эффектов селекции как огня. Это искажение результатов, вызванное либо инструментами сбора, либо методом накопления данных. Приведу несколько простых примеров, показывающих, как действует этот эффект. Представьте себе, что вы хотите протестировать инвестиционную стратегию, изучив поведение большой группы пакетов акций на основании данных за двадцать лет. Возможно, у вас возникнет искушение включить в исследование лишь те пакеты акций, о которых у вас есть полная информация за все двадцать лет. Однако исключать те пакеты акций, которые ушли с биржи, значит искажать результаты: ведь это именно те пакеты акций, которые не выжили на рынке!

Во время Второй мировой войны математик Абрахам Вальд – еврей, уроженец Австро-Венгрии – продемонстрировал поразительное понимание сути эффекта селекции. Вальду поручили изучить данные о попаданиях вражеских снарядов в подбитые самолеты, возвращавшиеся с боевых вылетов, и дать рекомендации, какие части фюзеляжей надо дополнительно укрепить, чтобы повысить выживаемость самолетов[447]. К изумлению военного начальства, Вальд посоветовал добавить броню в места, куда снаряды, как казалось, практически не попадают. А дело в том, что он, в отличие от всех остальных, понял: пробоины, которые он видел, были на самолетах, которые все-таки вернулись с вылетов, а значит, при таких попаданиях самолет мог дотянуть до аэродрома. А следовательно, те самолеты, которые были сбиты, скорее всего, получили пробоины именно в тех местах, которые остались целыми у вернувшихся счастливцев.

Астрономы прекрасно знакомы с «эффектом Мальмквиста»[448] (названным в честь шведского астронома Гуннара Мальмквиста, который в 1920 годы глубоко исследовал это явление). Когда астрономы исследуют звезды или галактики, их телескопы регистрируют излучение лишь начиная с определенной яркости. Однако объекты, обладающие большей абсолютной светимостью, можно наблюдать с более далекого расстояния. От этого возникает ложная тенденция увеличения средней абсолютной светимости с расстоянием – просто потому, что более тусклые объекты уже не видны.

Брендон Картер указал, что нельзя слишком полагаться на принцип Коперника – на тот факт, что мы не представляем собой ничего особенного в мироздании. Он напомнил астрономам, что наблюдения во Вселенной делают именно люди, а следовательно, не стоит удивляться, когда они обнаруживают, что свойства мироздания соответствуют условиям человеческого существования. Например, мы не могли бы обнаружить, что во Вселенной нет углерода, поскольку мы – форма жизни, основанная на углероде. Первоначально большинство исследователей решили, что антропная аргументация Картера – не более чем очевидная банальность. Однако в последние два-три десятилетия антропный принцип завоевал определенную популярность. Сегодня несколько ведущих теоретиков согласны с тем фактом, что в контексте множественной Вселенной антропная аргументация может привести к естественной разгадке тайны космологической постоянной, которая до сих пор ставит всех в тупик. Вкратце это выглядит так: если бы лямбда была гораздо больше, как, судя по всему, требуют некоторые вероятностные соображения, то вселенское ускорение пересилило бы гравитацию до того, как успели бы образоваться галактики. Тот факт, что мы здесь, в галактике Млечный Путь, разумеется, делает нас предвзятыми: значение космологической постоянной в нашей Вселенной должно быть низким.

Однако насколько разумно предположение, что некоторые физические постоянные «случайны»? Прояснить это понятие поможет исторический пример. В 1597 году великий немецкий астроном Иоганн Кеплер опубликовал трактат под названием «Mysterium Cosmographicum» («Тайна мироздания»)[449]. Кеплер считал, что в этой книге он нашел ответ на две вселенские загадки: почему планет в солнечной системе именно шесть (в то время их было известно как раз столько) и что определяет размер их орбит. Даже по меркам тех времен предложенные объяснения граничили с умопомешательством. Кеплер создал модель Солнечной системы, вписав друг в друга пять правильных многогранников – так называемые платоновы тела (тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр). Вместе со внешней сферой – небесной твердью с зафиксированными в ней звездами – платоновы тела обеспечивали ровно шесть промежутков, что Кеплер считал «объяснением» количества планет. А выбрав определенный порядок того, какой многогранник в какой вписан, Кеплер сумел добиться почти что точных относительных размеров орбит в Солнечной системе. Однако главная трудность с моделью Кеплера состояла даже не в ее геометрических деталях – ведь Кеплер, в конце концов, просто объяснил имеющиеся данные наблюдений при помощи известного ему математического аппарата. Главный ее недостаток состоял в том, что Кеплер не понимал, что ни количество планет, ни размеры их орбит – не фундаментальные величины, их нельзя объяснить при помощи основополагающих принципов. Законы физики, конечно, управляют общим процессом формирования планет из протопланетного диска из газа и пыли, однако конечный результат все равно определяется конкретным окружением каждого молодого звездного объекта. Теперь мы знаем, что на Млечном Пути существуют миллионы планет, не относящихся к Солнечной системе, и каждая планетная система имеет и свой набор планет, и свои свойства орбит. И число планет, и параметры их орбит случайны, как, например, и узор каждой конкретной снежинки. У Солнечной системы есть только один параметр, который определил наше существование: это расстояние от Солнца до Земли. Земля находится в обитаемой зоне Солнца – узком поясе вокруг звезды, в пределах которого на поверхности планеты может существовать вода в жидком состоянии. Если бы до Солнца было гораздо ближе, вода бы испарялась, а если бы было гораздо дальше, она бы замерзала. Вода была необходима для того, чтобы на Земле зародилась жизнь, поскольку молекулы в «первобытном бульоне» юной Земли легко комбинировались и могли формировать длинные цепочки, укрывшись от вредного ультрафиолетового излучения. Кеплер был одержим идеей найти фундаментальное объяснение расстоянию между Землей и Солнцем, однако эта одержимость была ошибочной. В принципе, Земле ничто не помешало бы сформироваться на другом расстоянии. Но если бы это расстояние оказалось гораздо больше или гораздо меньше, не было бы никакого Кеплера и некому было бы об этом задуматься. Среди миллиардов солнечных систем в галактике Млечный Путь во многих, возможно, жизнь так и не зародилась, поскольку в обитаемой зоне вокруг звезды не было подходящей планеты. И хотя орбита Земли, конечно, определяется законами физики, для ее радиуса нет более глубокого объяснения, кроме того факта, что если бы его величина сильно отличалась от нынешней, нас бы попросту не было.

Это подводит нас к последнему необходимому ингредиенту антропной аргументации: если мы хотим объяснить значение космологической постоянной в терминах случайной величины во множественной Вселенной, которая обеспечивает в нашей Вселенной возможность появления и сохранения воды в жидком виде, должна существовать множественная Вселенная. А есть ли она? Этого мы не знаем, однако хитроумным физикам это никогда не мешало делать умозаключения. Зато мы знаем, что по одному теоретическому сценарию, получившему название вечной инфляции, мощное растяжение пространство-времени может привести к возникновению бесконечной и вечной множественной Вселенной. Предполагается, что такая Вселенная будет постоянно генерировать области, подвергающиеся инфляции, а из них получатся отдельные «карманные Вселенные»[450]. Большой взрыв, в результате которого возникла наша «карманная Вселенная», – это всего лишь рядовое событие в гораздо более масштабной структуре экспоненциально расширяющегося субстрата. Некоторые версии теории струн (теперь ее иногда называют М-теорией) также допускают огромное разнообразие Вселенных (более 10⁵⁰⁰!), и в каждой, возможно, физические постоянные обладают своими значениями. Если этот умозрительный сценарий верен, значит, Вселенная в нашем традиционном понимании может оказаться всего лишь участком пространства-времени в обширном космическом ландшафте[451].

Но не надо обольщаться и считать, будто все физики (или даже большинство) убеждены, что ответ на загадку энергии пустого пространства нужно искать именно в антропной аргументации. У некоторых физиков при одном упоминании «множественной Вселенной» и «антропного принципа» подскакивает давление. Причин у подобной враждебности две. Во-первых, как уже упоминалось в главе 9, со времен основополагающей работы философа науки Карла Поппер, научная теория имеет право считаться таковой, только если она фальсифицируема по данным экспериментов или наблюдений. Это требование легло в основу «научного метода». Предположение, что существует целый ансамбль потенциально ненаблюдаемых Вселенных, по крайней мере на первый взгляд противоречит этому требованию, а поэтому относится к области метафизики, а не физики. Однако отметим, что граница между наблюдаемым и ненаблюдаемым, по нашему определению, несколько размыта. Рассмотрим, к примеру, космологический горизонт – окружающую нас поверхность, откуда до нас успевает дойти только излучение, которое родилось в момент Большого взрыва. Согласно модели Эйнштейна-де Ситтера (однородная, изотропная Вселенная с постоянной кривизной и без космологической постоянной) расширение Вселенной замедляется, и можно спокойно предположить, что все объекты, которые сейчас лежат за горизонтом, в отдаленном будущем можно будет наблюдать. Однако с 1998 года мы знаем, что живем не в космосе Эйнштейна-де Ситтера: наша Вселенная расширяется с ускорением. В такой Вселенной любой объект, который сейчас находится за горизонтом, останется за горизонтом навсегда. Более того, если ускоренное расширение будет продолжаться, как следует из космологической постоянной, то мы перестанем видеть даже те галактики, которые наблюдаем сейчас! Когда скорость удаления приблизится к скорости света, излучение удаленных объектов будет искажено (красным смещением) до такой степени, что его длина волны превзойдет размер Вселенной (пространство-время может растягиваться с любой скоростью, на нее нет ограничений, поскольку при этом не движется никакая масса). Так что даже наша собственная ускоряющаяся Вселенная содержит объекты, которые ни нам, ни астрономам будущего наблюдать не доведется. Но мы же не считаем, что они относятся к области метафизики! Как же нам убедиться в существовании потенциально ненаблюдаемых Вселенных? Ответ естественным образом проистекает из научного метода: мы поверим в их существование, если его предскажет теория, достоверность которой будет доказана другими способами. Мы уверены, что черные дыры обладают именно такими свойствами, поскольку это предсказывает общая теория относительности – теория, проверенная множеством экспериментов. Общее правило должно быть прямой экстраполяцией идей Поппера: если теория делает проверяемые и фальсифицируемые предсказания в наблюдаемых частях Вселенной, нам нужно быть готовыми принять ее предсказания и для тех частей Вселенной (или множественной Вселенной), которые недоступны для прямых наблюдений.

Вторая основная причина враждебного отношения к антропной аргументации заключается в том, что для некоторых ученых она знаменует «конец физики». Большинство ученых вслед за Декартом мечтают прежде всего о некоей уникально-самодостаточной математической теории, которая объяснит и определит и все микрофизические постоянные, и эволюцию всей Вселенной. Следовательно, они предпочитают, по словам космолога Эдварда Милна, следовать «единой тропой к пониманию Вселенной как уникальной сущности». Не приходится сомневаться, что об этом мечтал и Эйнштейн. В лекции, которую он прочитал в Оксфорде в 1933 году, он сказал: «Я убежден, что возможность открыть все понятия и законы, их связывающие, которые дадут нам ключ к пониманию феноменов Природы, обеспечит нам чисто математическая конструкция»[452]. Как известно, Эйнштейна смущала даже вероятностная природа квантовой механики, хотя он полностью признавал ее успехи. В письме Максу Борну, одному из отцов-основателей квантовой механики, от 4 декабря 1926 года Эйнштейн выразил свое мнение следующим образом:

«Квантовая механика, несомненно, производит сильное впечатление. Однако внутренний голос говорит мне, что это еще не то, настоящее (выделено мной. – М. Л.). Теория на многое претендует, однако едва ли подводит нас ближе к тайнам Извечного. Так или иначе, лично я убежден, что Бог не играет в кости».

Концепция случайных переменных в потенциально ненаблюдаемой множественной Вселенной огорчила бы Эйнштейна еще сильнее. Однако обратите внимание, что настороженное отношение к квантовой механике у Эйнштейна коренилось скорее не в области чистой физики, а в сфере психологии: он был убежден, что знает, в каком направлении нужно плыть к «земле обетованной». То же самое, вероятно, относится и к возражениям против антропной аргументации. Несмотря на опыт нескольких последних столетий, нет никаких доказательств, что физическая реальность и в самом деле подчиняется фундаментальным объяснениям и сводится к ним. Может статься, поиск подобных объяснений окажется столь же жалким и смехотворным, сколь и попытки Кеплера создать красивую геометрическую модель Солнечной системы. То, что мы по традиции называем фундаментальными постоянными, а может быть, даже законами природы, может статься, окажется просто случайными переменными и местными правилами нашей карманной Вселенной. Возможно, впоследствии антропный принцип будет играть роль, подобную той, которую философ Бертран Рассел приписывал философии: «Цель философии – начать с чего-то столь простого, что о нем, казалось бы, и упоминать не стоит, а закончить чем-то столь парадоксальным, что никто в это не поверит».

Антропное представление о природе космологической постоянной показывает, сколь мощное влияние оказала и продолжает оказывать невинная на первый взгляд концепция статической Вселенной Эйнштейна на самую передовую физику. Так как же мы назовем «величайший ляпсус» Эйнштейна в наши дни?

Второй annus mirabilis

«Annus mirabilis» – «чудесным годом» – в жизни Эйнштейна часто называют 1905 год, поскольку именно тогда он опубликовал свои новаторские статьи о том, как свет выбивает электроны из металлов (так называемый фотоэффект, который породил квантовую механику и был удостоен Нобелевской премии), о случайном движении частиц в жидкости (Броуновское движение) и о специальной теории относительности. Да, 1905 год и в самом деле был для Эйнштейна годом чудес, однако у него выдался и второй annus mirabilis – точнее, год и три месяца, с ноября 1915 года по февраль 1917. За этот период он опубликовал ни много ни мало 15 трактатов, в том числе блистательную вершину своих трудов – статью об общей теории относительности – и сделал два важных открытия в области квантовой механики. Во время этого второго annus mirabilis на свет появилась современная космология, а с ней и космологическая постоянная.

Надеюсь, что сведения, приведенные в главе 10, убедили читателя, что Эйнштейн, скорее всего, никогда не употреблял выражения «величайший ляпсус». Более того, введение космологической постоянной вообще не было ляпсусом, поскольку принципы общей теории относительности давали подобному члену зеленый свет. Считать, будто это постоянная обеспечивает возможность существования статической Вселенной, и вправду была ошибка, достойная сожаления, но разве можно назвать ее «ляпсусом» масштаба, соответствующего этой книге? Был ли это вообще ляпсус Эйнштейна? Наоборот – Эйнштейн совершил ляпсус, когда изъял космологическую постоянную из уравнений! Вспомним, что убрать этот член из уравнений – в сущности, то же самое, что произвольно приписать лямбде значение «нуль». Сделав это, Эйнштейн ограничил всеобщность теории относительности – а это дорогая цена за лаконичность уравнений, даже задолго до недавнего открытия ускорения Вселенной.

Простота хороша в применении к фундаментальным принципам, а не к форме уравнений. В случае космологической постоянной Эйнштейн ошибочно пожертвовал всеобщностью ради внешнего изящества. Поясню свою мысль простой аналогией. Когда Кеплер открыл, что орбиты планет имеют форму эллипса, а не окружности, великий Галилео Галилей отказался в это верить. Галилей был еще в плену эстетических идеалов античности, а они требовали, чтобы орбиты были идеально симметричными. Однако физика доказала, что это необоснованный предрассудок. Симметрия, имеющая отношение к орбитам планет, гораздо глубже, чем простая симметрия формы. Закон всемирного тяготения Ньютона симметричен относительно поворота системы координат, а это значит, что эллиптические орбиты (такая форма естественным образом следует из этого закона) могут иметь в пространстве любую ориентацию. Когда Эйнштейн сказал, что его космологическая постоянная «некрасива», ему в равной степени мешали и предвзятость, и недальновидность. Лучше бы ему послушаться внутреннего голоса, который подсказывал (о чем он писал в своем письме де Ситтеру от 14 апреля 1917 года, см. главу 10), что «настанет день, когда… мы сможем эмпирически решить вопрос о том, исчезает L или нет». Этот день настал в 1998 году.

Ошибки гения

Более 20 процентов статей, принадлежащих перу Эйнштейна, содержат те или иные ошибки. В нескольких случаях конечный результат верен, несмотря на погрешности. Это верный признак подлинно великих теоретиков: они руководствуются скорее интуицией, чем формализмом. В письме от 3 февраля 1915 года голландскому физику Хендрику Лоренцу Эйнштейн излагает собственную точку зрения на ошибки в научных теориях:

«Теоретик заблуждается в двух случаях.

1. Дьявол водит его за нос и заманивает ложной гипотезой. (В этом случае он заслуживает нашего сочувствия.)

2. Его аргументы небрежны и ошибочны. (В этом случае он заслуживает порки.)»

И хотя сам Эйнштейн, несомненно, совершал ошибки обеих разновидностей, несравненная физическая интуиция сплошь и рядом подсказывала ему путь к верному ответу. К несчастью, мы, простые смертные, не в силах ни имитировать, ни развить у себя подобный талант.

В 1949 году сотрудник Эйнштейна Леопольд Инфельд так писал о революционной работе Эйнштейна по космологии:

«Хотя преувеличить значение этой статьи очень трудно… изначальные идеи Эйнштейна, как видно с сегодняшней точки зрения, устарели, если не попросту ошибочны… В сущности, это очередной пример того, как неверное решение фундаментальной задачи может сыграть гораздо более важную роль, чем верное решение тривиальной, неинтересной задачи[453].»

Заметка Инфельда включена в том, выпущенный в честь Эйнштейна, под названием «Альберт Эйнштейн. Философ и ученый» («Albert Einstein: Philosopher – Scientist»). В этой книге опубликованы работы сразу шести нобелевских лауреатов. Жорж Леметр в своей статье привел серьезные, по его мнению, доводы в пользу того, чтобы оставить космологическую постоянную в уравнениях: «История науки знает множество примеров, когда открытия совершались по причинам, которые сейчас уже не кажутся существенными. Возможно, открытие космологической постоянной – именно такой случай»[454]. Как он был прав!

Однако сам Эйнштейн все же колебался[455]. В своих «Замечаниях к статьям, собранным в этом коллективном труде», он повторяет свои прежние доводы: «Введение подобной постоянной предполагает значительный ущерб логической простоте теории, ущерб, с неизбежностью которого, как мне представляется, можно мириться лишь в том случае, если нет причин сомневаться в статической, по сути, природе пространства». Далее Эйнштейн говорит, что после того как Хаббл открыл расширение Вселенной, а Фридман показал, что расширение возможно и в контексте первоначальных уравнений, он считает ввод лямбды «в настоящий момент [то есть в 1949 году] неоправданным». Кстати, обратите внимание, что хотя Эйнштейн писал это вскоре после переписки с Гамовым, ни малейших аллюзий на «величайший ляпсус» здесь нет.

С одной стороны, можно возразить, что Эйнштейн был прав, когда отказался добавлять в свои уравнения член, которого не требовали данные наблюдений. С другой – Эйнштейн уже упустил одну возможность предсказать расширение Вселенной, когда сослался на недостаток данных по движению звезд. Отказавшись от космологической постоянной, он упустил вторую возможность – на этот раз предсказать ускорение расширения Вселенной! Случись два таких промаха у заурядного ученого, их наверняка сочли бы недостатком интуиции, но об Эйнштейне такое едва ли можно сказать. Ошибки Эйнштейна[456] – всего лишь напоминание, что человеческая логика не гарантирована от ляпсусов, даже если ее применяет величайший гений.

Эйнштейн размышлял над единой теорией и природой физической реальности до самого конца. Еще в 1940 году он предвидел трудности, с которыми сталкиваются современные сторонники теории струн: «Эти две системы [общая теория относительности и квантовая механика] прямо друг другу не противоречат, однако, похоже, не очень подходят для того, чтобы слиться в единую теорию». А всего за месяц до кончины поделился сомнениями в себе: «Представляется сомнительным, что [классическая] теория поля сможет принять в расчет атомную структуру вещества и излучения, а также квантовые явления». Однако некоторым утешением Эйнштейну служили слова драматурга XVIII века Готхольда Эфраима Лессинга: «Стремление к истине драгоценнее, чем ее обретение»[457]. При всех ляпсусах на памяти последних поколений никто, пожалуй, не стремился к истине больше Альберта Эйнштейна.

Автор и издатель благодарят за разрешение перепечатать следующий материал:

Иллюстрации

Илл. 4, 5, 6, 12, 13, 15, 19, 21, 25, 28 подготовила Пэм Джеффрис.

Илл. 18 с любезного разрешения Архивов Калифорнийского технологического института.

Илл. 22, 23, 29, 30 с разрешения декана и сотрудников Колледжа Св. Иоанна в Кембридже.

Илл. 32, 34, 35 Einstein, Albert; The Collected Papers of Albert Einstein. © 1987– наст. вр.

Иерусалимский еврейский университет и издательство Princeton University Press. Напечатано с разрешения Princeton University Press.

Илл. 9, 20 напечатано с разрешения Института астрономии при Кембриджском университете благодаря содействию Марка Херна.

Илл. 16 с разрешения автора, в обработке Аманды Смит, отдел графики Института астрономии при Кембриджском университете.

Илл. 31: С разрешения Аманды Смит, отдел графики Института астрономии при Кембриджском университете.

Илл. 11, 17, 33: С разрешения Архива Полинга, Центр изучения библиотек, особых коллекций и архивов при Государственном университете штата Орегон.

Илл. 36: С разрешения Института Лео Бека, Нью-Йорк.

Илл. 26, 37: С разрешения Архива Жоржа Леметра, Католический университет г. Левен, Центр изучения земли и климата им. Ж. Леметра, Левен-ла-Нев, Бельгия.

Илл. 24: С разрешения Reel Poster Gallery, Лондон.

Илл. 14: С разрешения Nature Publishing Group, Macmillan Publishers Ltd: Nature, 25 апреля 1953 года.

Илл. 1, 2, 3, 7, 8, 10: воспроизведены с любезного разрешения руководства Библиотеки Кембриджского университета.

Илл. 27: С разрешения Библиотеки Королевского астрономического общества, переписка Королевского астрономического общества, 1931.

Цитаты

Цитаты из Эйнштейна приведены с разрешения архива Альберта Эйнштейна, Еврейский университет, Иерусалим.

Цитаты из Хойла приведены с разрешения декана и сотрудников Колледжа Св. Иоанна в Кембридже.

Цитата из Голда приведена с разрешения Библиотеки и архива Нильса Бора, Американский институт физики.

Автор добросовестно пытался связаться с правообладателями иллюстраций и цитат, приведенных в этой книге, однако в нескольких случаях ему так и не удалось их разыскать. Автор просит этих правообладателей обратиться в издательство Simon and Schuster, 1230 Avenue of the Americas, New York, NY 10020.

Литература

Alpher, R. A., Bethe, H., and Gamow, G. 1948, «The Origin of Chemical Elements», Physical Review, 73, 803.

Aristotle 4^th century BCE, The History of Animals, Book 9, Chapter 6.

Astbury, W. T. 1936, «X-Ray Studies of Protein Structure», Nature, 141, 803.

Astbury, W. T. and Bell, F. O. 1938, «Some Recent Developments in the X-Ray Study of Proteins and Related Structures», Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 6, 109.

Astbury, W. T. and Bell, F. O. 1939», X-Ray Data on the Structure of Natural Fibres and Other Bodies of High Molecular Weight», Tabulae Biologicae, 17, 90.

Avery, D. T., MacLeod, C. M., and McCarty, M. 1944, «Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III», The Journal of Experimental Medicine, Vol. 79, p. 137.

Bckman, L. and Nyberg, L. 2010, Memory, Aging and the Brain: A Festschrift in Honour of Lars-Gran Nilsson (Hove, UK: Psychology Press).

Barrow, J. D. 2005, «Worlds Without End or Beginnings», в кн. The Scientific Legacy of Fred Hoyle, Ed. D. Gaugh (Cambridge: Cambridge University Press), p. 93.

Barrow, J. D. and Tipler, F. J. 1986, The Anthropic Cosmological Principle (Oxford: Clarendon Press).

Bechara, A. Damasio, H., and Damasio, A. R. 2000, «Emotion, Decision Making and the Orbitofrontal Cortex», Cerebral Cortex, 10, 295.

Becker, L. E. 1869, «On the Study of Science by Women», Contemporary Review 10 (Jan – Apr 1869), p. 389–90.

Becquerel, H. 1896, «Sur les Radiations Invisibles mises par les Corps Phosphorescents», Comptes Renud de l’Acadmie des Sciences, 122, 501.

Bell, G. 2008, Selection: The Mechanism of Evolution, Second Edition (Oxford: Oxford University Press).

Berenstein, J. 1973, Einstein, Modern Masters Series (New York: Viking).

Berridge, K. C. 2003, «Pleasures of the Brain», Brain and Cognition, 52, 106.

Bethe, H. A. 1939, «Energy Production in Stars», Physical Review, 55, 434.

Blackburn, H. 1902, Women’s Suffrage: A Record of the Women’s Suffrage Movement in the British Isles (London: Williams and Norgate).

Block, D. 2011, http://arxive.org/abs/1106.3928.

Bloom, P. 2010, How Pleasure Works: The New Science of Why We Like What We Like (New York: W. W. Norton).

Blow, D. 2002, Outline of Crystallography for Biologists (Oxford: Oxford University Press).

Bondi, H. 1955, «Proceedings at Meeting of the Royal Astronomical Society», No. 886, p. 106.

Bondi, H. 1990, «The Cosmological Scene 1945–1952», в кн. Modern Cosmology in Retrospect, Eds. B. Bertotti, R. Balbinot, S. Sergio, and A. Messina (Cambridge: Cambridge University Press).

Bondi, H. and Gold, T. 1948, «The Steady-State Theory of the Expanding Universe», Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 108, 252.

Bondi, H. and Salpeter, E. E. 1952, «Thermonuclear Reactions and Astrophysics», Nature, 169, 304.

Boorstin, D. J. 1983, The Discoverers: A History of Man’s Search to Know His World and Himself (New York: Random House).

Born, M. 1948, «Proceedings at Meeting of the Royal Astronomical Society», No. 847, p. 217.

Bowersox, J. 1999, «Experimental Staph Vaccine Broadly Protective in Animal Studies», NIH News, May 27, 1999.

Bowler, P. J. 2009, Evolution: The History of an Idea, 25^th Anniversary Edition (Berkeley: University of California Press).

Bozarth, M. A. 1994, «Pleasure Systems in the Brain», в кн. Pleasure: The Politics and the Reality, Ed. D. M. Warburton (New York: John Wiley and Sons), p. 5.

Bragg, Sir W. L., Kendrew, J. C., and Perutz, M. F. 1950, «Polypeptide Chain Configurations in Crystalline Proteins», Proceedings of the Royal Society of London, A203, 321.

Brannigan, A. 1981, The Social Basis of Scientific Discoveries (Cambridge: Cambridge University Press).

Braun, G., Tierney, D., and Schmitzer, H. 2011, «How Rosalind Franklin Discovered the Helical Structure of DNA: Experiments in Diffraction», The Physics Teacher, 49, 140.

Brecher, K. and Silk, J. 1969, «Lematre Universe, Galaxy Formation and Observations», Astrophysical Journal, 158, 91.

Brehm, J. W. 1956, «Postdecision Changes in the Desirability of Alternatives», The Journal of Abnormal and Social Psychology, Vol. 52 (3), 384.

Brice, W. R. 1982, «Bishop Ussher, John Lightfoot and the Age of Creation», Journal of Geological Education, 30, 18.

Brownlie, A. D. and Lloyd Prichard, M. F. 1963, «Professor Fleeming Jenkin, 1833–1885, Pioneer in Engineering and Political Economy», Oxford Economic Papers, 15 (3): 204.

Brunauer, S. 1986, «Einstein and the Navy: …An Unbeatable Combination», On the Surface, Naval Surface Weapons Center, 24 January 1986.

Bulmer, M. 2004, «Did Jenkin’s Swamping Argument Invalidate Darwin’s Theory of Natural Selection?» British Journal for the History of Science, 37 (3): 281.

Burbidge, E. M., Burbidge, G. R., Fowler, W. A., and Hoyle, F. 1957, «Synthesis of the Elements in Stars», Reviews of Modern Physics, 29 (4), 547.

Burchfield, J. D. 1990, Lord Kelvin and the Age of the Earth (Chicago: University of Chicago Press).

Burton, R. A. 2010, On Being Certain: Believing You Are Right Even When You’re Not (New York: St. Martin’s Griffin).

Calder, L. and Lahav, O. 2008, «Dark Energy: Back to Newton?» Astronomy and Geophysics, 49, 1.13.

Carozzi, A. V. 1969, Telliamed, or Conversations between an Indian Philosopher and a French Missionary on the Diminution of the Sea (Urbana, IL: University of Illinois Press).

Carroll, S. B. 2009, Remarkable Creatures: Epic Adventures in the Search for the Origin of Species (Boston: Houghton Mifflin Harcourt).

Carroll, S. B., Grenier, J. K., and Weatherbee, S. D. 2001, From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design (Malden, MA: Blackwell Science).

Carroll, S. M. 2001, «The Cosmological Constant», Living Reviews in Relativity, 3, 1.

Carter, B. 1974, «Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology», в кн. IAU Symposium 63, Confrontation of Cosmological Theories with Observational Data (Dordrecht: Reidel), p. 291.

Chabris, C. and Simons, D. 2010, The Invisible Gorilla, and Other Ways Our Intuitions Deceive Us (New York: Crown).

Chamberlin, T. C. 1899, «Lord Kelvin’s Address on the Age of the Earth as an Abode Fitted for Life», Science, New Series, Vol. 9, No. 235, p. 889.

Chapman, A. D. 2009, Numbers of Living Species in Australia and the World (Toowoomba, Australia: Australia Biodiversity Information Services); Второе изд.

Chargaff, E. 1950, «Chemical Specificity of Nucleic Acids and the Mechanism of their Enzymatic Degradation», Experimentia, 6, 201.

Chargaff, E. 1978, Heraclitean Fire: Sketches from a Life before Nature (New York: The Rockefeller University Press).

Chargaff, E., Zamenhof, S., and Green, C. 1950, «Composition of Human Desoxypentose Nucleic Acid», Nature, 165, 756.

Chou, C. W., Hume, D. B., Rosenband, T., and Wineland, D. J. 2010, «Optical Clcks and Relativity», Science, 329, 1630.

Chown, M. 2001, The Magic Furnace: The Search for the Origins of Atoms (Oxford: Oxford University Press).

Cicero, M. T. 45 BCE, The Nature of Gods, p. 78; 1997, перевод на англ. язык с введением и примечаниями P. G. Walsh (Oxford: Oxford University Press).

Coleman, D. 1997, Emotional Intelligence: Why It Can Matter More than IQ (New York: Bantam).

Cooper, J. and Fazio, R. H. 1984, «A New Look at Dissonance Theory», в кн. Advances in Experimental Social Psychology, Ed. L. Berkowitz (New York: Academic Press).

Cosmides, L. and Tooby, J. 1996, «Are Humans Good Intuitive Statisticians After All? Rethinking Some Conclusions from Literature on Judgment under Uncertainty», Cognition, 58, 1.

Coute, D. 1978, The Great Fear: The Anti-Communist Purge Under Truman and Eisenhower (New York: Touchstone).

Coyne, J. A. 2009, Why Evolution Is True (New York: Viking).