Стивен Хокинг: Джордж и код, который не взломать

– До чего же странно… – сказала Анни. – Как ты думаешь, это похоже на жизнь в докомпьютерную эру?

– Возможно, – ответил Джордж. – Но это ненадолго. Твой папа и другие учёные стараются изо всех сил. Через пару часов всё станет как обычно!

Они вошли в кухню и остановились над люком.

– Кстати, – сказал он, – если вдруг кому-то надоели тишина и покой…

Снизу донеслись детские голоса, распевающие песенку, и чей-то недовольный сонный голос:

– Девочки, только не это! В такую рань!

Анни рассмеялась, отодвинула болты, и они с Джорджем вдвоём распахнули створки люка. Свет ясного фоксбриджского утра наполнил подвал. Гера и Юнона бросились к лестнице, спеша покинуть подземное пристанище.

– Да будет свет! – сказала Анни. – Да будет жизнь!

В этой статье я хочу поговорить с вами о появлении жизни во Вселенной – в особенности разумной жизни. К ней я отношу и человечество, хотя на протяжении всей нашей истории мы зачастую ведём себя довольно неразумно.

Все мы замечали, что со временем всё в мире ухудшается и портится, порядок превращается в хаос. Существует даже закон, описывающий это явление. Он называется «второе начало термодинамики». Этот закон гласит, что общее количество беспорядка, или энтропия, во Вселенной со временем всегда возрастает. Порядок в одном отдельно взятом организме может увеличиваться при условии, что количество беспорядка вокруг него увеличивается ещё сильнее.

Именно это происходит с живыми существами. Мы можем определить жизнь как упорядоченную систему, которая, вопреки стремлению к беспорядку, сама себя поддерживает и воспроизводит. То есть она способна порождать сходные с ней, но независимые упорядоченные системы. Для этого система должна превращать упорядоченную энергию – пищу, солнечный свет, электричество – в неупорядоченную в виде тепла. В таком случае система будет соответствовать требованию возрастания общего количества беспорядка, в то же время повышая порядок в самой себе и своих потомках. Это напоминает семью, где с рождением каждого малыша уровень общего беспорядка в доме растёт!

Живое существо, такое как вы или я, обычно обладает двумя элементами: набором инструкций, указывающих системе, как ей поддерживать и воспроизводить себя, и механизмом, обеспечивающим выполнение этих инструкций. С точки зрения биологии этим элементам соответствуют гены и метаболизм .

То, что мы обычно называем жизнью, основано на цепочках атомов углерода при участии нескольких других атомов, например азота и фосфора. Когда 13,8 миллиарда лет назад Вселенная возникла в результате Большого взрыва, углерода не было. Вселенная была такой горячей, что всё вещество в ней присутствовало только в форме элементарных частиц – протонов и нейтронов. Однако, расширяясь, Вселенная остывала. Примерно через минуту после Большого взрыва температура упала примерно до миллиарда градусов, что в сто раз выше температуры Солнца. При этой температуре нейтроны начинают распадаться, давая начало протонам.

Если бы больше ничего не происходило, всё вещество во Вселенной превратилось бы в простейший элемент – водород , ядро которого состоит из одного протона. Однако некоторые нейтроны, столкнувшись с протонами, соединились с ними и образовали второй по простоте элемент, гелий , чьё ядро состоит из двух протонов и двух нейтронов. Но в ранней Вселенной не мог бы сформироваться ни один более тяжёлый элемент, такой как углерод или кислород. Трудно вообразить, что можно было бы создать живую систему только из водорода и гелия, – и в любом случае во Вселенной было всё ещё слишком жарко для того, чтобы атомы могли соединиться в молекулы.

Вселенная продолжала расширяться и остывать. Но некоторые её участки оставались чуть более плотными, чем остальные, гравитационное притяжение дополнительного вещества на этих участках препятствовало их расширению – и постепенно это расширение прекратилось. В итоге эти участки сжались, образовав галактики и звёзды; это началось примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. Некоторые из тех ранних звёзд были, скорее всего, массивнее нашего Солнца; это значит, что они были горячее Солнца, и их изначальные водород и гелий, сгорев, превратились в более тяжёлые элементы, такие как углерод, кислород и железо. Это должно было занять всего лишь несколько сотен миллионов лет. После этого некоторые звёзды взорвались в виде сверхновых, и тяжёлые элементы рассеялись в космосе, образовав сырьё для новых поколений звёзд.