Космос

КАРЛ СЕЙГЪН

КОСМОС

ВЪВЕДЕНИЕ

Ще дойде време, когато старателните изследвания, извършвани в продължение на дълъг период от време, ще извадят на бял свят неща, които сега са скрити. Един-единствен живот, дори и изцяло да е посветен на небето, не би бил достатъчен за проучването на толкова голям обект... И следователно това знание ще се разкрие пред нас едва след много епохи. Ще дойде време, когато нашите потомци ще се чудят на това, че ние не сме знаели неща, които за тях са съвсем прости... Много открития са запазени за епохите, които тепърва предстоят, когато споменът за нас ще бъде вече заличен. Нашата Вселена би била много малка и жалка, ако не притежаваше по нещо, което всяка нова епоха да изследва... Природата не разкрива тайните си наведнъж и завинаги.

Сенека, "Естествени въпроси", Книга 7, І в.

В древни времена във всекидневните реч и дейности и най-прозаичните неща от живота са били свързвани с най-величавите космически събития. Един очарователен пример за това е едно асирийско заклинание от около 1000 г. пр. Хр., насочено срещу червея, който според тогавашните вярвания причинява зъбобола. То започва с произхода на света и завършва с лек за зъбобол:

След като Ану сътвори небето,

и небето създаде земята,

земята роди реките,

и реките сложиха начало на каналите,

каналите създадоха мочурите,

а мочурите родиха червея.

Отиде червеят при Шамаш, плачейки,

и сълзите му се лееха пред Еа:

"Какво ще ми дадеш да бъде моя храна,

какво ще ми дадеш да пия?"

"Ще ти дам изсушените смокини

и кайсиите."

"За какво са ми те? Сушените смокини

и кайсиите!

Издигни ме, и сред зъбите

и венците ми дай да живея!"

И защото тъй рече, о червей,

нека Еа те порази с мощта на

своята десница!

Лечението: Вземи второкачествена бира... и с масло я смеси;

след това трябва да кажеш три пъти заклинанието

и да сложиш лекарството на зъба.

Нашите предци страстно са искали да разберат света, но просто още не са били намерили правилния метод. Представяли са си малка, странна и подредена Вселена, в която водещите сили са боговете - например Ану, Шамаш и Еа. В тази Вселена хората играят важна, ако не и централна роля. Били сме неразделно свързани с останалата природа. Лечението на зъбобола с второкачествена бира е имало връзка с най-дълбоките космологични тайни.

Днес вече сме открили един могъщ и елегантен начин да разберем Вселената - метод, наречен наука; тя е разкрила пред нас една Вселена, която е толкова древна и толкова огромна, че човешките дела на пръв поглед изглеждат съвсем незначителни. Отдалечили сме се от Космоса. Той изглежда далечен и без отношение към всекидневните ни грижи. Но науката е открила не само, че Вселената притежава главозамайващо и екстатично величие, и не само че тя е достъпна за човешкото познание, но също така, че ние, в един много истински и дълбок смисъл, сме част от Космоса, родени сме от него и съдбата ни е неразривно свързана с него. Най-основните човешки събития, както и най-тривиалните, ни връщат назад към Вселената и нейното раждане. Книгата, която държите, е посветена именно на изследването на тази космическа перспектива.

През лятото и есента на 1976 г., като един от членовете на екипа за планиране на полета на "Викинг", бях въвлечен - заедно с още стотина мои колеги - в изследването на планетата Марс. За първи път в човешката история бяхме приземили два космически апарата на повърхността на един друг свят. Резултатите, които ще бъдат описани по-подробно в глава 5, бяха забележителни, а историческото значение на мисията - повече от очевидно. И въпреки това широката публика не беше разбрала почти нищо за тези велики събития. Пресата остана едва ли не безразлична; телевизията почти изцяло пренебрегваше мисията. Интересът намаля още повече, когато стана ясно, че няма да бъде даден окончателен отговор на въпроса, има ли живот на Марс. Колебанията не бяха толерирани. Когато открихме, че небето на Марс има жълто-розов цвят, а не син - както погрешно беше съобщено в началото - съобщението беше посрещнато с хор от добродушни дюдюкания от страна на събралите се репортери - те искаха Марс да прилича колкото може повече на Земята. Вярваха, че тяхната публика постепенно ще започне да губи интерес, когато стане ясно, че Марс се оказва все по-малко подобен на нашата планета. И въпреки това марсианските пейзажи са невероятни, а гледките - смайващи. От собствен опит знаех, че към изследването на планетите и към много други свързани с него научни области - произхода на живота, на Земята, на Космоса, търсенето на извънземен разум и на нашата връзка с Вселената - има огромен световен интерес. Също така бях сигурен, че този интерес може да бъде събуден чрез най-могъщото средство за комуникация - телевизията.

Тези мои усещания бяха споделени от Б. Джентри Лий - ръководител на дейността по анализа на данните и на планирането на мисията "Викинг", човек с невероятни способности на организатор. Смело решихме сами да се заемем с този проблем. Лий предложи да създадем продуцентска компания, която да се занимава с популяризирането на науката по един завладяващ и достъпен начин. През последвалите месеци разгледахме много проекти. Но далеч най-интересно беше едно начинание, предложено от KCET, клонът на Службата за обществени предавания в Лос Анджелис. В крайна сметка постигнахме споразумение да продуцираме 13-сериен телевизионен филм, ориентиран към астрономията, но с много широка човешка перспектива. Той трябваше да е насочен към широката публика, да бъде визуално и музикално завладяващ и да запленява не само разума, но и сърцето. Говорихме с помощник-сценаристите, наехме изпълнителен продуцент и внезапно се оказахме погълнати от един тригодишен проект, озаглавен "Космос". Понастоящем се смята, че той има публика от около 140 милиона души по целия свят, което е около три процента от населението на планетата. Проектът е посветен на идеята, че широката публика е много по-интелигентна, отколкото се смята по принцип; че и най-дълбоките научни въпроси относно естеството и произхода на света възбуждат интереса и страстите на огромен брой хора. Настоящата епоха се явява изключително важен кръстопът за нашата цивилизация, а може би и за нашия вид. По който и път да поемем, съдбата ни е неразривно свързана с науката. Това, дали разбираме науката, може да се окаже въпрос на елементарно оцеляване. Освен това науката носи радост; еволюцията се е погрижила да изпитваме удоволствие от това да разбираме нещата - тези, които разбират, е по-вероятно да оцелеят. Телевизионният сериал "Космос", заедно с тази книга, представлява един изпълнен с надежда експеримент по популяризирането на някои от идеите, методите и радостите на науката.

Книгата и телевизионните серии се развиваха паралелно. В известен смисъл и книгата се основава на сериала, и сериалът е черпил от книгата. Много от илюстрациите в книгата са взети от поразителните визуализации, създадени за филма. Но книгите и телевизионните сериали имат донякъде различна публика и предполагат различен подход. Едно от големите предимства на книгата е, че тя дава възможност на читателя да се връща многократно към трудните и неясни пасажи; в телевизията това едва сега започва да става възможно - с развитието на технологията на видеокасетите и видеодисковете. Един автор има много повече свобода да избира обхвата и задълбочеността на темите за главите на една книга, отколкото на тези за една "прокрустова" телевизионна програма от 58 минути и 30 секунди. Книгата навлиза много по-дълбоко в някои въпроси, отколкото това прави сериалът. В нея има проблеми, които не са засегнати във филма. Обратното също е вярно. Поредицата рисунки, основаващи се на тези на Тениел, представящи Алиса и нейните приятели в условията на повишена и понижена гравитация, едва ли щяха да издържат на строгите критерии на телевизионните редактори. Щастлив съм, че тези очарователни рисунки на художника Браун, заедно с придружаващата ги дискусия, намериха своето място тук. От друга страна, експлицитното представяне на Космическия календар, което присъстваше в телевизионните серии, не се появява тук - отчасти защото е разгледан в книгата ми "Райските дракони"; също така тук не се спирам детайлно на живота на Робърт Годар, тъй като в "Мозъкът на Брока" има цяла глава, която е посветена на него. Въпреки това всеки епизод на телевизионния сериал следва сравнително строго съответната глава от книгата. Иска ми се да мисля, че удоволствието и от двете - книгата и филма - ще бъде по-голямо поради възможността да се правят препратки помежду им.

С цел да бъда ясен в много случаи съм разгледал една идея повече от веднъж - първия път съвсем повърхностно и с все по-голяма задълбоченост при всяка следваща поява. Такъв е случаят, например, при въвеждането на космическите обекти в глава 1, които по-нататък са разгледани много подробно. Или при дискусията на мутациите, ензимите и нуклеиновите киселини в Глава 2. В някои случаи различни концепции са представени не според историческата си последователност. Например идеите на класическите гръцки учени са представени в глава 7, много след посветената на Йоханес Кеплер глава 3. Аз лично смятам, че по-добре ще можем да оценим по достойнство гърците, след като вече сме видели какво те са пропуснали за малко да постигнат.

И тъй като науката е неразделна част от всички човешки начинания, тя не може да бъде обсъждана, без да се прави връзка - понякога мимоходом, а друг път в по-голям детайл - с голям брой социални, политически, религиозни и философски въпроси. Дори при филмирането на един научно популярен телевизионен сериал не можем да пропуснем световния кипеж на военни дейности. Докато симулирахме изследване на Марс в пустинята Мохаве с напълно завършения вариант на спускаемия апарат "Викинг", постоянно бяхме прекъсвани от Военновъздушните сили на САЩ, които се упражняваха да бомбардират на съседния полигон. В Александрия, в Египет, всяка сутрин между 9 и 11 часа хотелът ни беше обект на тренировъчен обстрел от страна на Египетските военновъздушни сили. На гръцкия остров Самос не можехме да получим разрешение за снимки до последния момент, тъй като се провеждаха маневри на НАТО и освен това очевидно тъкмо се строеше цял комплекс от подземни и наземни позиции за танкове и артилерийски единици. В Чехословакия употребата на уоки-токита за логистичното организиране на филма привлече вниманието на един изтребител на Чешките военновъздушни сили, който обикаляше над главите ни, докато някой не го успокои на чешки, че не представляваме никаква опасност за чехословашката сигурност. В Гърция, Египет и Чехословакия нашият екип беше неотлъчно придружаван от агенти на съответните държавни служби за сигурност. Нашите предварителни запитвания относно правенето на снимки в Калуга, СССР - в контекста на една предложена по-рано дискусия върху живота на руския пионер в областта на аеронавтиката Константин Циолковски - бяха отклонени, тъй като, както се разбра по-късно, там е трябвало да се провеждат съдебни процеси срещу дисиденти. Във всяка една държава, която посетихме, снимачните ни екипи се радваха на различни прояви на внимание. Но глобалното военно присъствие и страхът в сърцата на народите бяха навсякъде. Тези преживявания окончателно затвърдиха намерението ми да се спирам, стига да е уместно, върху различни обществени въпроси - както в книгата, така и във филма.

Същността на науката се състои в това, че тя е в състояние да се поправя сама себе си. Новите експериментални резултати и идеи непрекъснато разрешават стари загадки. Например в глава 9 разглеждаме факта, че Слънцето изглежда генерира съвсем малко от тези загадъчни частици, наречени неутрино. Също така сме представили и някои от предложените обяснения. В глава 10 си поставяме въпроса дали има достатъчно материя във Вселената, за да може в крайна сметка да спре отдалечаването на крайните галактики, и дали Вселената е безкрайно стара и съответно никога не е била създавана. Оттогава експериментите на Фредерик Рейнс от Университета в Калифорния хвърлиха някаква светлина върху двата въпроса. Според него, той е доказал: (а) че неутриното може да съществува в три различни състояния, само едно от които може да бъде регистрирано от неутринните телескопи, изучаващи Слънцето, и (б) че неутриното - за разлика от светлината - има собствена маса, така че масата на всички неутрино в космическото пространство може да помогне за затварянето на Вселената и да предотврати вечното й разширяване. Бъдещите експерименти ще покажат дали тези идеи са верни. Те обаче илюстрират непрекъснатата и енергична преоценка на придобитото познание, която е от огромно значение за научната дейност.

Невъзможно е да благодариш на всички, които са дали своя принос, когато става дума за проект с такива мащаби. Въпреки това, бих искал да изкажа благодарности най-вече на Б. Джентри Лий; на екипа по създаването на "Космос", включително на старшите продуценти Джефри Хейнс-Стайлс и Дейвид Кенард и на изпълнителния продуцент Ейдриън Малоун; на художника Джон Ломбърг (който изигра съдбовна роля за оригиналния дизайн и организацията на визуалните ефекти за "Космос"); на Джон Алисън, Адолф Шалер, Рик Стърнбах, Дон Дейвис, Браун и Ан Норсиа; на Камерън Бек; на екипа от KCET и особено на Грег Андорфър, който пръв ни представи предложенията на KCET, на Чък Алън, Уилиям Ламб и Джеймс Лопър; на помощник-сценаристите и помощник-продуцентите на телевизионните серии "Космос", включително на Атлантик Ричфийлд Къмпъни, Корпорацията за обществено излъчване, фондациите "Артър Вайнинг Дейвис", фондацията "Алфред П. Слоун", Британската корпорация за радиоизлъчване (Би Би Си) и Полител Интернешънъл. В края на книгата има списък с имената на тези, които ни помогнаха с изясняването на някои фактологически проблеми. Разбира се, основната отговорност за съдържанието на книгата е изцяло моя. Благодаря на екипа от Рандъм Хаус и особено на моя редактор, Ан Фрийдгуд, и на художника на книгата, Робърт Ауличино - за тяхната професионална работа и за търпението им по времето, когато изглеждаше, че крайните срокове за книгата и телевизионните епизоди са в противоречие. Дължа особено голяма благодарност на моята изпълнителна помощничка Шърли Ардън, която напечата първите чернови на книгата и с обичайната си енергична компетентност придвижи следващите коректури през всички етапи. Това е само една от причините, поради които проектът "Космос" й дължи много. Не бих могъл да изразя цялата си благодарност към администрацията на Университета в Корнел, която ми позволи да си взема двегодишен отпуск, за да мога да се занимавам с този проект, към всички мои колеги и студенти, към колегите ми от НАСА, Лабораторията за реактивна тяга (Jet Propulsion Laboratory) и екипа на програмата "Вояджър".

Най-големите ми благодарности за написването на "Космос" са към Ан Друиян и Стивън Сотър, моите съавтори в телевизионните епизоди. Те имат многобройни и фундаментални приноси към основните идеи и техните асоциации, към цялостната интелектуална структура на епизодите и към добрия стил. Дълбоко съм благодарен за техния неизменно критичен прочит на ранните варианти на книгата, за конструктивните и творчески предложения за промени във всички коректури и за значителната им заслуга за телевизионния сценарий, който до голяма степен е повлиял на съдържанието на книгата. Удоволствието, което изпитах от многобройните ни разговори, е една от основните ми награди за проекта "Космос".

Итака и Лос Анджелис,

май 1980

ГЛАВА 1

БРЕГОВЕТЕ НА КОСМИЧЕСКИЯ ОКЕАН

Първите хора, които били създадени и оформени, се наричали Магьосникът на фаталния смях, Магьосникът на нощта, Небрежният и Черният магьосник... Те били надарени с разум и познавали всичко, което съществувало на света. Достатъчно било да погледнат, и веднага виждали всичко около себе си, като се редували да наблюдават небесния свод и кръглото лице на земята... [И тогава Създателят казал]: "И сега, когато знаят всичко... какво да правим с тях? Нека зрението им достига само до близките неща; нека виждат само малка част от лицето на земята!... Нима по своята природа те не са обикновени създания, сътворени от нас? Трябва ли да бъдат богове?"

"Попол Вух", свещената книга на маите от племето киче

Изгледал ли си ширината на земята?

Де е пътят към жилището на светлината,

и де е мястото на тъмата?

Книга на Иов, 38:18.

Не в пространството трябва да търся своето достойнство, а в управлението на своите мисли. Не бих имал повече, дори и да владеех цели светове. Тъй като чрез пространството Вселената ме обгръща и поглъща подобно на атом. Чрез мислите си аз обемам света.

Блез Паскал, "Мисли"

Познатото е ограничено, непознатото - безкрайно. От интелектуална гледна точка стоим на малко островче насред безграничния океан на необяснимото. Наше задължение е с всяко следващо поколение да отвоюваме още малко земя.

Т. Х. Хъксли, 1887 г.

Космосът е всичко, което е, или някога е било, или някога ще бъде. Дори и най-беглите ни размишления върху Космоса са в състояние да ни развълнуват - по гърба ни пробягват тръпки, гласът ни става несигурен, спохожда ни някакво неясно усещане, подобно на далечен спомен, за пропадане в празно пространство. Знаем, че се приближаваме към най-голямата от всички загадки.

Размерите и възрастта на Космоса са отвъд границите на нормалните човешки възприятия. Нашият малък планетен дом е изгубен някъде на границата между безкрая и вечността. В космическа перспектива повечето човешки тревоги изглеждат незначителни, дори дребнави. Въпреки това нашият вид е млад, любознателен и храбър и засега изглежда много обещаващ. През последните няколко хиляди години сме направили най-изненадващите и неочаквани открития относно Космоса и мястото на нашата планета в него. Тези проучвания трябва да повдигнат духа ни. Те ни напомнят, че хората са способни да правят чудеса, че разбирането на света около нас носи радост, че знанието е необходимо за оцеляването ни. Вярвам, че нашето бъдеще зависи от това, колко добре познаваме този Космос, през който се носим, подобно на прашинка в утринното небе.

Тези изследвания изискват както скептицизъм, така и въображение. Често нашето въображение може да ни отведе до светове, които никога не са съществували. Но без него няма да стигнем до никъде. Скептицизмът ни дава възможност да разграничим измислиците от фактите и да подложим на изпит своите размишления. Богатството на Космоса не подлежи на описание - елегантни факти, изящни взаимовръзки и фини механизми, внушаващи благоговение.

Повърхността на Земята е брегът на космическия океан. Именно оттук сме научили повечето неща, които знаем. Съвсем наскоро нагазихме малко в морето, колкото да си намокрим пръстите на краката или най-много вълните да опръскат глезените ни. Водата изглежда толкова съблазнителна. Океанът ни зове. Някаква част от нашето съзнание знае, че това е мястото, откъдето сме дошли. Копнеем да се завърнем. Не мисля, че в тези желания има нещо непочтително, макар да е възможно да разтревожат каквито и богове да съществуват там.

Размерите на Космоса са толкова големи, че използването на познатите ни мерни единици, например мили или метри - които са били избрани заради тяхната полезност на Земята - не би имало голям смисъл. Вместо това измерваме космическите разстояния чрез скоростта на светлината. В рамките на една секунда един лъч светлина изминава 186 000 мили или 300 000 километра, което е равно на седем пъти обиколката на Земята. Той взема разстоянието между Слънцето и Земята за осем минути. Можем да кажем, че Слънцето се намира на осем светлинни минути от нас. За една година същият този лъч ще измине близо десет билиона километра (около шест билиона мили) през космическото пространство. Тази мерна единица - разстоянието, което светлината изминава за една година - се нарича светлинна година. С нея се измерват не времеви интервали, а разстояния. Огромни разстояния.

Земята е място. Тя в никой случай не е единственото място. Тя дори не е някакво типично място. Нито една планета, или звезда, или галактика не могат да бъдат типични, тъй като в основната си част Космосът е празен. Единственото типично място може да се намира в огромния, студен и вездесъщ вакуум, във вечната нощ на междугалактическото пространство. Това място е толкова странно и пустинно, че в сравнение с него планетите, звездите и галактиките изглеждат болезнено редки и красиви. Ако бъдем поставени произволно някъде в Космоса, шансът ни да се окажем на или в близост до някоя планета ще е по-малък от едно на един милиард билиона билиона (133, единица с 33 нули отзад).* Във всекидневния живот едно подобно неравенство би било определено като непреодолимо. Световете са скъпоценни.

От някой междугалактически наблюдателен пункт бихме могли да видим - носещи се подобно на морска пяна по вълните на пространството - безбройни бледи, тънички филизи от светлина. Това са галактиките. Някои от тях са самотни скиталци; повечето населяват общи купове, струпани заедно в своя вечен дрейф сред безкрайния космически мрак. Пред нас се разкрива Космосът в най-големите мащаби, които познаваме. Намираме се в царството на мъглявините, на осем милиарда светлинни години от Земята, на границите на познатата Вселена.

Всяка галактика се състои от газ, прах и звезди - милиарди и милиарди звезди. Във всяка галактика има звезди, светове и - може би - огромен брой живи организми, интелигентни същества и способни да пътуват в космоса цивилизации. Отдалеч обаче галактиката прилича повече на колекция от някакви красиви предмети - морски раковини или корали - продукти на Природата, която в продължение на еони време се е трудила върху космическия океан.

Има близо сто милиарда (1011) галактики, във всяка от които има средно по около сто милиарда звезди. Възможно е във всяка една галактика да има също толкова планети, колкото и звезди, т.е. 1011 х 1011 = 1022 или десет милиарда билиона. Когато сме изправени пред лицето на толкова съкрушителни числа, каква е вероятността само една обикновена звезда, Слънцето, да е съпровождана от единствената обитаема планета? Защо трябва именно ние, захвърлени в някой забравен ъгъл на Вселената, да сме тези щастливци? Според мен е много по-вероятно Космосът да кипи от живот. Въпреки това ние, хората, още не знаем това. Едва сме започнали своето изследване. От своята позиция, отдалечена на осем милиарда светлинни години, ще бъдем затруднени да намерим дори този куп, в който се намира Млечният път, а камо ли Слънцето и Земята. Единствената планета, за която сме сигурни, че е обитаема, е малка буца скали и метали, светеща бледо с отразена слънчева светлина. От това разстояние тя е буквално невидима за нас.

Сега обаче нашето пътуване ще ни отведе към това, което астрономите на Земята обичат да наричат Локалната група галактики. С диаметър няколко милиона светлинни години, тя се състои от около двайсет галактики. Това е един разпръснат, незначителен и непретенциозен куп. Една от тези галактики е М 31, която от Земята може да бъде видяна в съзвездието Андромеда. Подобно на другите спирални галактики, това е едно огромно колело от звезди, газ и прах. М 31 има два малки сателита - елипсовидни галактики-джуджета, които са свързани с нея от силата на гравитацията. Това е същият физичен закон, който ми позволява да се задържа на стола си. Природните закони са едни и същи навсякъде в Космоса. Вече сме само на два милиона светлинни години от дома.

Отвъд М 31 има още една, много подобна на нея галактика - нашата собствена. Нейните спираловидни ръкави бавно се въртят - веднъж на всеки четвърт милион години. В този момент, на около четирийсет хиляди светлинни години от вкъщи, започваме да се спускаме към масивния център на Млечния път. Но ако искаме да намерим Земята, ще трябва да отклоним пътя си към далечната периферия на галактиката и една неизвестна област на ръба на един от най-крайните спирални ръкави.

Основното впечатление, което добиваме - дори и между спираловидните ръкави - е от преминаващите покрай нас звезди. Това са огромен брой изумително красиви, светещи със собствена светлина тела, някои от които са фини като сапунени мехури и толкова големи, че могат да поберат десет хиляди слънца или един билион планети като нашата Земя. Други са с размерите на малък град и са с плътност сто билиона пъти по-голяма от тази на оловото. Някои звезди са самотни - например Слънцето. Повечето имат спътници. Системите най-често са двойни - две звезди, които обикалят една около друга. Въпреки това има непрекъсната градация от тройни системи, през редки струпвания от няколко десетки звезди до големите кълбовидни купове, сияещи с блясъка на милиони слънца. Някои двойни звезди са толкова близки една до друга, че се докосват и между тях преминават потоци звездна материя. Повечето са разделени една от друга на разстояние, колкото е това между Слънцето и Юпитер. Някои звезди - свръхновите - са толкова ярки, колкото е и цялата галактика, от която са част. Други - черните дупки - са невидими дори от разстояние няколко километра. Някои светят с постоянен блясък, други проблясват несигурно или мигат с постоянен ритъм. Някои се въртят с елегантна увереност. Други се носят с толкова бясна скорост, че се деформират и придобиват по-сплесната форма. Повечето излъчват светлина основно във видимия и инфрачервения спектър; други са също така и мощни източници на рентгенови лъчи и радиовълни. Сините звезди са горещи и млади; жълтите - обикновени и на средна възраст; червените често са възрастни и умиращи; малките бели и черни звезди са обхванати от последните конвулсии на смъртта. Млечният път съдържа около 400 милиарда звезди от всички видове, които се движат в една сложна и подредена грациозност. От всички тези звезди обитателите на Земята познават по-отблизо една-единствена.

Всяка звездна система е остров насред пространството, отделен от съседите си на светлинни години. Мога да си представя безброй светове, на които някакви същества са се развили до първите проблясъци на знанието, като всяко едно от тях в началото си е мислело, че тяхната миниатюрна планета и няколко незначителни слънца са всичко, което въобще съществува. Израснали сме в изолация. Едва сега започваме бавно да изучаваме Космоса.

Някои звезди могат да бъдат заобиколени от милиони малки, безжизнени и скалисти светове - планетни системи, застинали завинаги в някакъв ранен етап от своята еволюция. Вероятно много звезди имат планетни системи, които са съвсем подобни на нашата - големи газови планети с пръстени и ледени луни по периферията и малки, топли, синьо-бели и покрити с облаци планети по-близо до центъра. На някои от тях може би се е развил интелигентен живот, чиито мащабни инженерни начинания преобразяват планетната повърхност. Това са нашите братя и сестри от Космоса. Дали са много различни от нас? Какви са тяхната форма, биохимия, невробиология, история, политика, наука, технология, изкуство, музика, религия, философия? Може би някой ден ще се запознаем с тях.

Вече сме в собствения си заден двор - на около една светлинна година от Земята. Около нашето Слънце обикаля сферичен рояк от огромни снежни топки, изградени от лед, скали и органични молекули - това са кометните ядра. Във всеки един момент някоя минаваща звезда може да даде на някое от тях лек гравитационен тласък и то послушно да се отклони към вътрешността на Слънчевата система. Там Слънцето го нагрява, ледът се изпарява и така се появява красивата кометна опашка.

Приближаваме се към планетите от нашата система - големи светове, пленници на Слънцето, принудени от гравитацията да следват почти кръгли орбити и нагрявани основно от слънчевата светлина. Плутон, покрит с метанов лед и придружаван от единствената си огромна луна Харон, е осветяван от едно далечно Слънце, което изглежда като ярка точка на черното като катран небе. Всеки един от гигантските газови светове - Нептун, Уран, Сатурн - украшението на Слънчевата система - и Юпитер имат своя антураж от ледени луни. Отсам областта на газообразните планети и следващите орбитите си айсберги се намират топлите и скалисти провинции на вътрешните части на Слънчевата система. Тук например е червеният Марс, на който има зейнали вулкани, големи разломни долини, огромни, обхващащи цялата планета пустинни бури и - това е просто една възможност - някакви прости форми на живот. Всички тези планети обикалят около Слънцето, най-близката звезда - изграден от вплетени в термоядрени реакции водород и хелий ад, който облива цялата Слънчева система със своята светлина.

И най-сетне, в края на нашите скитания се завръщаме на нашия малък, крехък, синьо-бял свят, изгубен в един космически океан, който се простира дори отвъд най-смелите ни представи. Това е само един свят сред толкова много други. Той може би има значение само за нас. Земята е нашият дом, нашият родител. Тук се е появил и развил животът такъв, какъвто го познаваме ние. Тук съзрява човешкият вид. На този свят сме развили у себе си страстта към изследването на Космоса. На него - с мъка и без каквито и да било гаранции - изграждаме съдбата си.

Добре дошли на планетата Земя - място със синьо азотно небе, океани от течна вода, прохладни гори и меки поляни. Това е свят, който със сигурност кипи от живот. Както вече казах, в космическа перспектива той изглежда трогателно красив и рядък; освен това - поне за момента - той е и уникален. Въпреки всичките ни пътувания през времето и пространството, засега това е единственият свят, за който знаем със сигурност, че на него космическата материя се е пробудила за живот и съзнание. Трябва да има много такива светове, пръснати в пространството, но търсенето ни започва оттук, с цялата мъдрост на мъжете и жените от нашия вид, натрупана с много мъки в продължение на повече от един милион години. Ние имаме привилегията да живеем сред блестящи и страстно любознателни хора, при това във време, когато търсенето на знание се радва на всеобща почит. Човешките същества, които в крайна сметка могат да проследят произхода си до звездите и понастоящем са отседнали за малко на Земята, са започнали своето дълго пътуване към дома.

Откритието, че Земята е един малък свят, е направено - подобно на много други важни човешки открития - още в древния Изток, по време, което някои хора наричат трети век преди Христа, в най-голямата метрополия на онази епоха, египетския град Александрия. Именно тук живее човек на име Ератостен. Един от неговите завистливи съвременници го е нарекъл "Бета" - втората буква от гръцката азбука - тъй като, твърди той, Ератостен бил втори във всичко на този свят. Днес обаче изглежда ясно, че Ератостен всъщност е бил "Алфа" в почти всичко на света. Той е астроном, историк, географ, философ, поет, театрален критик и математик. Заглавията на написаните от него книги варират от "Астрономия" до "За свободата от болката". Освен това той е и директор на голямата Александрийска библиотека, където веднъж прочита в един папирус, че в южния граничен град Сиена - близо до първия праг на река Нил - по обед на 21 юни една вертикална пръчка не хвърля никаква сянка. По време на лятното слънцестоене - най-дългия ден от годината - с напредването на часовете към пладне сенките на колоните в храма ставали все по-къси, за да изчезнат точно на обед. По същото време Слънцето можело да бъде видяно да се отразява в повърхността на водата в един дълбок кладенец. Светилото било точно отгоре.

Това е наблюдение, което някой друг лесно би могъл да подмине. Пръчки, сенки, отражения в кладенци, положението на Слънцето - каква би могла да бъде ползата от подобни всекидневни въпроси? Но Ератостен е учен и неговите размишления върху тези тривиални явления ще променят света; в известен смисъл те всъщност създават света. Ератостен съобразява да проведе експеримент, състоящ се в това, да провери дали по пладне на 21 юни в Александрия една вертикална пръчка хвърля сянка. Оказва се, че тя наистина хвърля сянка.

Ератостен си задава въпроса защо в един и същи момент пръчката в Сиена не хвърля никаква сянка, а втората - този път в Александрия - хвърля съвсем ясна сянка. Представете си една карта на Египет с две вертикални пръчки с еднаква височина - едната поставена в Сиена, а другата в Александрия. Да приемем, че в даден момент нито една от тях не хвърля сянка. Съвсем лесно е да се намери отговор на въпроса - стига само да приемем, че Земята е плоска. При това положение ще се окаже, че Слънцето се намира точно отгоре. Ако двете пръчки хвърлят сенки с еднаква дължина, това също би могло да намери своето обяснение на една плоска Земя - при това положение слънчевите лъчи ще падат под еднакъв ъгъл към двете пръчки. Как обаче е възможно в един и същи момент в Сиена да няма сянка, а в Александрия да има?

Единственият възможен отговор, решава Ератостен, е повърхността на Земята да бъде извита. И не само това - колкото по-голяма е извивката, толкова по-голяма е разликата между дължините на сенките. Слънцето е толкова далеч, че, когато достигнат до Земята, неговите лъчи са успоредни един на друг. Две пръчки, които са поставени под различен ъгъл спрямо слънчевите лъчи, хвърлят сенки с различна дължина. С оглед наблюдаваната разлика между дължината на сенките, разстоянието между Египет и Сиена би трябвало да е около седем градуса по повърхността на Земята. Т.е., ако си представите, че пръчките продължават надолу до центъра на Земята, то там те ще се пресекат под ъгъл седем градуса. Седем градуса са около една петдесета част от 360 градуса, колкото е пълната обиколка на Земята. Ератостен знае, че разстоянието между Александрия и Сиена е приблизително петстотин километра, тъй като специално е наел човек да го измери. Осемстотин километра по петдесет е равно на 40 000 километра - толкова би трябвало да е обиколката на Земята.

Това е правилният отговор. Единствените инструменти, с които разполага Ератостен, са пръчки, очи, крака и мозък, към които следва да се добави и склонността към експериментиране. С тяхна помощ той успява да изведе по дедукция обиколката на Земята, при това с грешка от само няколко процента, което си е забележително постижение за преди 2200 години. Ератостен е първият човек, успял да установи с точност размерите на нашата планета.

По това време Средиземноморието е известно със своето мореплаване. Александрия е най-голямото пристанище в света. След като веднъж вече знаете, че Земята е сфера със сравнително скромен диаметър, дали няма да се изкушите да се отправите на изследователски пътешествия в търсене на непознати земи? А може би ще решите да опитате да я обиколите по море? Четиристотин години преди Ератостен една финикийска флота на служба при египетския фараон Нехо обикаля по море Африка. В своите крехки открити кораби финикийските моряци се отправили на път от Червено море, надолу по източното крайбрежие на Африка, след това нагоре по западното през Атлантическия океан до Средиземно море. Това епично пътуване отнема три години, приблизително колкото бяха необходими на космическия апарат "Вояджър" да стигне от Земята до Сатурн.

След откритието на Ератостен много храбри и жадни за приключения моряци тръгват на големи пътешествия. Техните кораби са малки. Разполагат със съвсем примитивни инструменти за навигация. Определят местоположението си по небето и - доколкото е възможно - се придържат към брега. В непознати води могат да изчислят географската си ширина (но не и географската си дължина), като всяка нощ наблюдават разположението на съзвездията спрямо хоризонта. Познатите съзвездия трябва да са действали успокояващо при плаване в непознати води. Звездите са приятели на изследователите - както на мореплавателите от едно време, така и в настоящата епоха на космически полети. Може би след Ератостен е имало такива, които са опитали да обиколят земното кълбо, но никой преди Магелан не е успял да го направи. Какви ли истории за подвизи и приключения са били разказвани, за да се решат моряците и навигаторите - едни от най-практичните хора на този свят - да заложат живота си заради математическите изчисления на някакъв учен от Александрия?

Още по времето на Ератостен се изработват глобуси, които изобразяват Земята такава, каквато би трябвало да изглежда, видяна от космоса. Те са в общи линии верни по отношение на добре познатото Средиземноморие, но колкото по-далечни от дома са изобразените земи, толкова по-големи стават грешките. Сегашните ни знания за Космоса имат същата неприятна, но неизбежна характеристика. През първи век александрийският географ Страбон пише следното:

"Тези, които са се върнали от опит да обиколят земята по море, не казват, че не са успели, защото някакъв насрещен континент е препречил пътя им - тъй като морето продължавало да бъде чисто - а по-скоро поради липсата на решимост и недостига на запаси... Ератостен казва, че размерите на Атлантическия океан не са препятствие и че лесно можем да преплаваме морето между Иберия и Индия... Напълно е възможно в умерените райони да има още една или две обитаеми земи... И наистина, ако [тази друга част на света] е населена, то тя не е населена от хора, каквито съществуват в познатия ни свят, и следователно трябва да я разглеждаме като някакъв друг свят."

Хората вече са започнали да се замислят - във всяко едно отношение - за другите светове.

Последвалото проучване на Земята е едно световно начинание, което включва пътешествия както от, така и към Китай и Полинезия. Разбира се, негова кулминация се явяват откриването на Америка от Христофор Колумб и експедициите от следващите няколко столетия, които завършват географското изследване на света. Първото пътешествие на Колумб е свързано по един категоричен начин с изчисленията на Ератостен. Колумб е очарован от това, което нарича "Предприятието на Индиите" - проект да достигне до Япония, Китай и Индия не по маршрута, който следва крайбрежието на Африка и след това се отправя на изток, а като дръзко се впусне във водите на Западния океан - или, както Ератостен е казал със смайваща далновидност, "да се преплава морето между Иберия и Индия."

Колумб е пътуващ търговец на стари карти и жадно чете книгите на античните географи, включително трудовете на Ератостен, Страбон и Птолемей. Но за да се задейства "Предприятието на Индиите", за да могат корабите и техните екипажи да оцелеят по време на дългото пътуване - за това е необходимо Земята да е по-малка, отколкото си я представя Ератостен. По тази причина Колумб представя преднамерено сгрешени изчисления, което надлежно е посочено от проверяващата комисия от университета в Саламанка. Той използва възможно най-малката обиколка на Земята и възможно най-големите размери на Азия на изток, които успява да намери в достъпните по това време книги, а след това преувеличава дори и тях. И ако Америките не са се изпречили на пътя му, експедициите на Колумб са щели да завършат с пълен провал.

Днес Земята е проучена изцяло. Тя вече не крие обещания за нови континенти или загубени земи. Но същата технология, която ни позволява да проучваме и обитаваме най-далечните области на планетата, сега ни дава възможност да я напуснем - да се оправим към Космоса и да изследваме други светове. След като сме оставили Земята зад себе си, вече можем да я погледнем отгоре и да видим солидната сферична форма на Ератостеновите изчисления и очертанията на континентите, които потвърждават невероятната компетентност на мнозина от древните географи. Какво изключително удоволствие би доставила тази гледка на Ератостен и останалите александрийски географи.

Именно в Александрия, през шестте века след около 300 г. пр. Хр., хората за първи път сериозно се впускат в онова интелектуално пътешествие, което по-късно ще ги отведе към бреговете на космическото пространството. Но вече нищо не е останало от блясъка и атмосферата на този прославен мраморен град. Потисничеството и страха от знанието са заличили почти всеки спомен за древната Александрия. Населението му е невероятно разнообразно. Македонски и по-късно римски войници, египетски жреци, гръцки аристократи, финикийски моряци, еврейски търговци, посетители от Индия и Централна Африка - всички те, с изключение на огромното количество роби, живеят заедно в хармония и взаимно уважение през по-голямата част от епохата на величието на Александрия.

Градът е основан от Александър Велики и изграден от неговия бивш телохранител. Александър окуражава уважението към чуждите култури и непредубедения стремеж към знание. Според античните предания - всъщност няма кой знае какво значение, дали се е случило, или не - той се спуснал под водите на Червено море в първия в света водолазен звънец. Александър поощрява своите генерали и войници да си вземат персийски и индийски съпруги. Той уважава боговете на другите народи. Събира екзотични форми на живот, включително и слон за своя учител Аристотел. Градът е изграден изключително пищно - като бъдещ световен център на търговията, науката и културата. Украсяват го огромни булеварди с ширина трийсет метра, елегантни сгради и изящни статуи, монументалната гробница на самия Александър, както и огромният фар, разположен на едноименния остров - едно от седемте чудеса на древния свят.

Но най-голямото чудо на Александрия е Библиотеката и свързаният с нея Музей (буквално - институция, посветена на специалностите на деветте музи). Единственото, което е останало днес от тази легендарна библиотека, е едно забравено влажно мазе на Серапеума - пристройка към библиотеката, в началото светилище, което по-късно е препосветено на знанието. Вероятно единствените веществени останки от библиотеката са няколко плесенясали лавици. И все пак това място някога е било сърцето и славата на най-великия град на този свят - първия истински изследователски институт в света. Учените от библиотеката изучавали целия Космос. "Космос" е гръцка дума, която описва реда във Вселената. В определен смисъл тя е противоположна на "хаос" и предполага дълбоката взаимовръзка между всички неща. Думата внушава благоговение към сложния и изящен начин, по който е изградена Вселената. Библиотеката представлява общество от учени, които изучават физика, литература, медицина, астрономия, география, философия, математика, биология и инженерни науки. Науката и академизмът най-после са съзрели. Гениалността процъфтява на това място. Александрийската библиотека е първото място, където хората целенасочено и систематично събират цялото познание на света.

Освен Ератостен, там работят още астрономът Хипарх, който картира съзвездията и степенува светимостта на звездите; Евклид, който по един блестящ начин систематизира цялата геометрия и заявява на своя цар, който се бори с някакъв сложен математически проблем, че "няма царски път към геометрията"; Дионисий Тракийски, който дефинира частите на речта и прави за езикознанието това, което Евклид прави за геометрията; Херофил - физиологът, който веднъж завинаги определя, че не сърцето, а мозъкът се явява средище на интелекта; Херон от Алекснадрия, изобретил зъбните предавки и парния двигател и написал "Автомата" - първия труд по роботика; Аполоний от Перга - математикът, демонстрирал формите на коничните сечения* - елипсата, параболата и хиперболата (кривите, които - както вече знаем - планетите, кометите и звездите следват по своята орбита); Архимед, най-великият инженерен гений преди Леонардо да Винчи; а също и астрономът и географ Птолемей, който събира по-голямата част от това, което днес се явява псевдонауката астрология (неговата Вселена, в чийто център се намира Земята, остава валидна в продължение на 1500 години - едно напомняне за това, че интелектуалният капацитет не винаги е гаранция срещу капитални грешки). Сред тези велики мъже има и една велика жена - Хипатия - математичка и астрономка, последен слънчев лъч в Библиотеката. Нейната мъченическа смърт е свързана с разрушаването на самата Библиотека, седем века след нейното основаване. Отново ще имаме случай да се върнем към тази история.

Великите царе, които наследяват Александър, имат сериозно отношение към познанието. В продължение на векове те подкрепят проучванията и поддържат Библиотеката като работна среда за най-великите умове на епохата. Тя съдържа десет големи изследователски зали, всяка от които е посветена на различен предмет. В нея има фонтани и колонади, ботанически и зоологическа градини, помещения за дисекция, обсерватория и голяма зала за пиршества, в която - в свободна обстановка - новите идеи са подлагани на критично обсъждане.

Сърцето на Библиотеката е нейната колекция от книги. Уредниците обхващат всички езици и всички култури на света. Те изпращат свои агенти в чужди страни и изкупуват цели библиотеки. Търговските кораби на Александрийското пристанище са претърсвани от полицията, но не за контрабанда, а за книги. След това свитъците са заемани, копирани и връщани на техните собственици. Трудно е да се говори с точни числа, но изглежда Библиотеката е съдържала половин милион тома, всеки от които е изписан на ръка на папирусов свитък. Какво се е случило с всички тези книги? Създалата ги класическа цивилизация се разпада, а самата Библиотека е преднамерено разрушена. Оцелява само една малка част от трудовете и в допълнение известен брой разпръснати малки фрагменти. Но колко невероятни са тези фрагменти! Знаем, например, че някъде по лавиците на Библиотеката е имало книга от астронома Аристарх от Самос, в която той твърди, че Земята е само една от планетите и подобно на тях обикаля около Слънцето, както и че звездите са безкрайно далеч. Всяко едно от тези заключения е абсолютно вярно, но ще трябва да изминат още почти две хилядолетия, преди те да бъдат преоткрити. Ако умножим по сто хиляди усещането за загуба, което ни внушава този труд на Аристарх, ще започнем да добиваме представа за величавостта на постиженията на класическата цивилизация и за трагедията на нейната гибел.

Днес вече сме далеч напред спрямо научните познания на античния свят. И все пак в нашето историческо познание зеят огромни и непоправими празноти. Представете си какви загадки от миналото би могла да разреши една читателска карта за Александрийската библиотека. Знаем за съществуването на една тритомна история на света, написана от вавилонския жрец Беросус. В първия том се е разглеждал интервалът от Сътворението до Потопа, обхващащ период от 432 000 години. Това е близо сто пъти повече от хронологията на Стария завет. Питам се какво ли е пишело вътре.

Древните хора са знаели, че светът е много стар. Те са се опитвали да проникнат в дълбините на миналото. Сега вече знаем, че Космосът е много по-стар, отколкото са си го представяли те. Изучили сме Вселената и пространството и сме разбрали, че живеем на една прашинка, която обикаля около една съвсем обикновена звезда в най-далечния ъгъл на една незначителна галактика. И ако сме само една точица насред безкрая на пространството, то също така заемаме и само един миг в хода на космическото време. Днес знаем, че нашата Вселена - или поне нейното последно превъплъщение - е на възраст от петнайсет до двайсет милиарда години. Това е времето, изминало от едно забележително събитие, което понякога наричат Големия взрив. В началния момент от съществуването на тази галактика не е имало нито галактики, звезди и планети, нито живот и цивилизации - само едно единно, сияещо огнено кълбо, което е заемало цялото пространство. Преходът между хаоса на Големия взрив и този Космос, който едва започваме да опознаваме, е най-величествената трансформация на материя и енергия, на която сме имали привилегията да станем косвени свидетели. И докато не открием по-интелигентни от нас същества някъде другаде, самите ние оставаме най-значимата от всички трансформации - далечни наследници на Големия взрив, отдали се на разбирането и по-нататъшното променяне на Космоса, от който сме родени.

* Един милиард (или билион според американската система) = 1000000000 = 109; един билион (или трилион според американската система) = 1000000000000 = 1012; и т.н. Степента показва броя на нулите след единицата.

* Наречени така, тъй като могат да бъдат получени, като един конус бъде прерязан под различни ъгли. Осемнадесет века по-късно, написаното от Аполоний върху коничните сечения ще бъде използвано от Йоханес Кеплер, който пръв определя начина на движение на планетите. - Б. пр.