Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой - [2]

Телескоп тоже может действовать как машина времени, но в другом смысле. То, что мы видим, когда смотрим на что‑либо, на самом деле просто свет, а свету требуется какое‑то время, чтобы дойти от одной точки к другой. Даже смотря на лицо приятеля, вы видите его в прошлом, потому что, пока свет шёл от его лица до вашего глаза, прошла какая‑то крохотная доля секунды. Звук распространяется намного медленнее — вот почему вспышки фейерверка в небе видны заметно раньше, чем слышен звук взрыва. При наблюдении на расстоянии за человеком, рубящим дерево, видно: когда топор вонзается в дерево, звук странным образом запаздывает.

Свет распространяется настолько быстро, что в обычных условиях мы можем считать, что всё, что мы видим, происходит непосредственно тогда, когда мы это видим. Другое дело звёзды. Даже Солнце находится в восьми световых минутах от нас. Если Солнце вдруг взорвётся, это катастрофическое событие станет частью нашей реальности не раньше, чем через восемь минут. И нам придёт конец! Что касается следующей ближайшей к нам звезды, Проксима Центавра, если вы смотрите на неё в 2011 году, то, что вы видите, происходило в 2007. Галактики — это огромные скопления звёзд. Мы находимся в одной из таких галактик под названием Млечный Путь. Когда мы смотрим на ближайшего к ней соседа, галактику Туманность Андромеды, телескоп становится машиной времени, перемещающей на два с половиной миллиона лет назад. Существует группа из пяти галактик, эффектно сталкивающихся друг с другом, под названием Квинтет Стефана, наблюдаемая в телескоп Хаббл. Но мы наблюдаем их столкновение 280 миллионов лет назад.

Если бы в одной из этих сталкивающихся галактик существовала разумная жизнь, обладающая телескопом, достаточно мощным, чтобы увидеть нас, то прямо в этот момент, здесь и сейчас, они бы увидели на Земле ранних предшественников динозавров. А существуют ли на самом деле в пространствах космоса представители иных цивилизаций? Мы никогда их не видели и не слышали. Являются ли они частью реальности? Этого никто не знает. Зато известно, какие именно факты могли бы в один прекрасный день дать нам знать, что они — часть реальности. Если бы мы в какой‑то момент оказались в непосредственной близости к инопланетянину, наши органы чувств сказали бы нам об этом. Возможно, однажды кто‑нибудь изобретёт достаточно мощный телескоп, способный обнаружить жизнь на других планетах. Возможно также, наши радиотелескопы поймают сигналы, источником которых можно будет считать только иные разумные цивилизации. Реальность состоит отнюдь не только из вещей, о которых мы уже знаем: в неё входят также и вещи, о существовании которых пока не известно — и не будет известно вплоть до какого‑то момента в будущем (возможно, до момента, когда будут построены лучшие инструменты в помощь нашим пяти чувствам). Атомы существовали всегда, но лишь относительно недавно мы убедились в их существовании. И вполне может быть, что у наших потомков будут знания о множестве вещей, о которых нам, на текущий момент, ничего не известно. В этом‑то и состоит волшебство и радость науки: она продвигается все вперёд и вперёд, открывая новое. Это не значит, что надо верить во все, что только может взбрести в голову; существуют миллионы вещей, которые мы можем вообразить себе, но которые с высокой вероятностью не имеют отношения к реальности — феи и домовые, леприконы и гиппогрифы. Всегда нужно быть открытым к новому, свободным от предубеждений, но единственная достойная причина верить в существование чего‑либо — наличие объективных доказательств, что оно существует.

Модели: проверка воображения

Существует несколько менее привычный способ, с помощью которого учёные решают, реально ли что‑либо, если наши пять чувств не позволяют сделать это непосредственно. Он заключается в использовании «модели» того, что могло бы быть, которая затем подвергается проверке. Мы представляем — можно сказать, предполагаем, — что могло бы происходить. Это называется моделью. Потом мы просчитываем (зачастую проводя математические расчёты), что мы должны увидеть, услышать и т. д. (нередко с помощью измерительных инструментов), если модель окажется верной. После этого мы проверяем, видим ли мы это в действительности. Модель может быть в буквальном смысле копией, сделанной из дерева или пластмассы, а может быть кучей формул на бумаге или компьютерной симуляцией. Мы внимательно изучаем модель и предсказываем, что должны увидеть (услышать и т. д.) посредством наших чувств (возможно, используя инструменты), если модель корректна. Затем мы смотрим, оказались предсказания верными или неверными. Если они были верными, это увеличивает нашу уверенность, что эта модель отражает реальность; вслед за этим мы начинаем планировать дальнейшие эксперименты, возможно, уточняющие модель, чтобы проверить результаты и подтвердить их. Если наши предсказания были неверными, мы отбрасываем модель или изменяем её и пробуем снова.

Например, сегодня мы знаем, что гены — единицы наследственности — сделаны из материала, называемого ДНК. Мы знаем много о ДНК и о том, как она работает. Но увидеть, как выглядит ДНК, в подробностях, невозможно, даже в самый мощный микроскоп. Почти все, что мы знаем о ДНК, мы получили косвенным путём, путём разработки моделей и последующей их проверки.