Текст книги "Научный баттл, или Битва престолов: как гуманитарии и математики не поделили мир"

А теперь, дорогие гуманитарии, можно вынуть изо рта капы, если, конечно, вы успели их надеть. Слова оказались абсолютно равными научным формулам по силе. Язык прочно связан, свит воедино с гуманитарными науками, и именно их представители впервые исследовали, сформулировали, разложили по полочкам то, что характеризует нас сегодня. А после рассказали всем об этом. Похоже на хороший удар кулаком, от которого будет долго звенеть в ушах.

Самая лучшая комбинация чисел

Те, кто думает, что подлинные ученые дрогнули под напором цитат из произведений великих классиков, сейчас же должны взглянуть фактам в лицо. Гёте, Шиллер и Шекспир, конечно, спровоцировали развитие языка и обогатили его некоторым количеством выражений, но как можно сравнивать эти филологические упражнения с куда более простыми, емкими и гениальными научными формулами? На первый взгляд они кажутся невзрачными, но при ближайшем рассмотрении обнаруживают глубокое проникновение в законы природы. Можно сказать, это жесткий удар слева против хилых и многословных едва осязаемых тычков.

Разумеется, в этой главе найдется место только одной подлинной знаменитости, рыцарю в блестящих доспехах, стоящему в авангарде и приковывающему к себе всеобщее внимание. Но лидера не бывает без тыла.

Возьмем, например, выражение «выживание наиболее приспособленных» (англ. survival of the fittest). Слишком многие понимают его превратно. Оно принадлежит английскому философу и социологу Герберту Спенсеру, и его в пятом издании своего «Происхождения видов» использует Чарльз Дарвин. Даже биологи его избегают. Но приспособленность в данном случае означает не физическую форму, а адекватность среде. То есть выживает тот, кто сможет оставить наибольшее количество потомков. Тем временем эту фразу на английском языке нередко можно увидеть на стенах спортзала: и в этом контексте она обещает выживание обладателю наибольших бицепсов. Что неверно: спасется тот, чьи тестикулы крупнее.

Спросите математика, какая формула самая красивая. И многие укажут вам на так называемую Эйлерову характеристику. Почему это так? Во-первых, возможно, потому что в этой формуле иррациональное число π занимает видное место. Все, кому знаком хоть один студент-математик, знают, с каким прилежанием он затвердил все знаки после запятой в числе π, и догадываются, как почитают это число в математических кругах. Во-вторых, в этой формуле присутствует также младший брат числа π – число Эйлера е, которое, как и старший брат, то и дело возникает на центральных позициях в математике и также имеет совершенно неприличное количество знаков после запятой. Не спешите уходить, дочитайте до конца! Ведь в-третьих, нам потребуются только знак равенства, минус и единица. Если предположить, что можно извлечь корень из отрицательного числа и что корень из –1 равен i, тождество Эйлера готово: e^iπ = –1. Говоря словами Шекспира: чтобы разбить лед в разговоре с незнакомым математиком, достаточно вскользь упомянуть эту формулу.

Тот факт, что оба иррациональных числа с бесконечной последовательностью знаков после запятой так замечательно соединились благодаря корню из –1, заставляет любого присутствующего на лекции по математике в изумлении открыть рот. Это почти как если бы человек только что понял, что сложность человеческой души, помноженная на сложность всех человеческих отношений друг с другом, равняется чему-нибудь столь же удивительному, что и среднестатистический булыжник, который можно подобрать на любой обочине. Предположу, что это сравнение не совсем подходит, но сравнения из обычной жизни вообще не слишком хорошо уживаются с математическими формулами.

Спросите увлеченного теоретической физикой о любимой гипотезе, любимой теореме или любимой формуле, и он расскажет вам о теореме Нётер. Она была доказана в 1918 году немецким математиком Эмми Нётер, которая привнесла несколько невероятно важных понятий – прежде всего в теоретическую физику и общую алгебру. На протяжении своей карьеры ей приходилось добиваться признания в университетской среде, где преобладали мужчины. Лекции во всем Гёттингенском университете посещали всего две девушки, одной из которых была Нётер. И каждый раз ей приходилось буквально просить у профессора разрешения появиться на очередном мероприятии. Защитив диссертацию, она преподавала в разных учебных заведениях, не получая за это никакого жалованья, пока наконец в 1923 году она не нашла оплачиваемое место в Гёттингене. Но, впрочем, она его вскоре потеряла, когда к власти пришли национал-социалисты. За пределами боксерского ринга она и Жорж Санд нашли бы много общих тем для разговора. Свои научные результаты Нётер публиковала чаще под именем своего коллеги, отводя себе роль соавтора. Ее теоретические построения, несмотря на сопутствовавшие сложности и неприятности, были многочисленными, новаторскими и местами очень эстетичными. Но чтобы распознать их красоту, нужно отзаниматься физикой и математикой несколько семестров. Так что же делает теорему Нётер особенно изящной? Все слова в ней простые, но даже и при повторном прочтении теорема кажется невероятно сложной, и только крепко задумавшись над ней, вы осознаете ее глубокую мудрость. Теорема Нётер гласит, что каждой непрерывной симметрии физической системы соответствует некий закон сохранения, например сохранения энергии. В двух словах объяснить всю широту этого утверждения не так-то просто, но идея такова: абстрактное математическое понятие (симметрия) неожиданно вступает в отношения с другим понятием, из области физики – в нашем случае энергией – и выводит закон ее сохранения. Так вот, значение энергии не меняется, равно как и потребление пива в Германии последние десять лет. В магазинах много разного пива, открываются новые пивоварни, другие производства сворачиваются, но совокупность потребляемого пива в литрах остается неизменной. И теорема Нётер удивительным образом связывает абстрактный закон сохранения с энергией. Это очень полезный принцип, основополагающий и немного волшебный – восхитительная теорема, да и только.

Чтобы формула стала повсеместно известной и даже попала в поле зрения гуманитариев, должны совпасть несколько обстоятельств. И в случае самого дерзкого из персонажей этой главы – а точнее, самой дерзкой – все сложилось идеально. Как ни одна другая формула, она стала олицетворением науки, глубины познания, равно как и непознаваемости мира. Она – заветный тотем, на нее с восхищением смотрит каждый студент-физик. Она снискала больше славы и почета, чем какая-либо другая комбинация цифр и символов, скрепленных знаком равенства. И это, хотя редко кто понимает ее до конца (и здесь гуманитарии были правы): E = mc².

Как смогла она стать такой популярной? Чтобы разобраться в этом, приглядимся к автору этого уравнения – Альберту Эйнштейну. Он занял место в пантеоне физики в расцвете лет. Но ни в коем случае он не стремился оказаться в центре внимания. Просто человек с непослушными, торчащими во все стороны волосами, который превратился из технического специалиста третьего класса при швейцарском патентном бюро в ученого мирового масштаба, не мог не прийтись по вкусу прессе: журналисты видели в нем нового гения, исследователя столетия. Журнал Time назвал Альберта Эйнштейна человеком XX века. Энди Уорхол создал его портрет. А после этот физик еще и показал язык одному фоторепортеру, от которого не смог ускользнуть: измучившись от празднования собственного дня рождения, он уселся в лимузин и выдал этот спонтанный жест. А репортер в нужный момент нажал на спуск, как поступали все репортеры уже и в те времена. Этот снимок стал всеобщим «любимцем» еще и потому, что его распространял сам Эйнштейн. Фотография так ему понравилась, что он заказал для себя копии и рассылал их друзьям.

К тому времени теория относительности уже была обнародована. Сегодня она является общепринятой и доказанной, тогда же она была предметом обстоятельных дискуссий. Теория, стоящая за формулой E = mc², очень математическая и сложная для понимания. И она описывает физическую реальность, которая не так-то просто укладывается в наших обыкновенных головах. Представьте: вдруг появляется теоретическая возможность усадить одного из двоих близнецов на космический корабль и разогнать этот корабль до скорости света, чтобы доказать, что эти близнецы стареют по-разному: один быстрее, другой медленнее. Пространство и время, две координаты, которые в повседневной жизни ведут себя вполне предсказуемо, вдруг искривляются. То, что предсказал Эйнштейн, нельзя было возвести ни к образу сталкивающихся бильярдных шаров, ни к падению яблок с дерева. Чтобы осознать его предсказания, требовались уверенные познания в математике. Но несмотря на это – а может быть, и благодаря этому, – не только специалисты заинтересовались построениями Эйнштейна. «Сейчас всякий извозчик и официант готов поспорить с вами о том, верна ли теория относительности. И убеждения здесь определяются принадлежностью к той или иной политической партии», – писал Эйнштейн своему другу в 1920 году. Левые, либералы и пацифисты были на стороне ученого, а националистически настроенные современники не могли извлечь никакой пользы из его соображений. Очень многие немецкие ученые высказались против теории, назвав ее слишком абстрактной, слишком неправдоподобной, слишком недоступной. Немецкий химик и антисемит Пауль Вейланд называл теорию относительности «дадаизмом в науке», а национал-социалисты считали квантовую механику вообще и теорию Эйнштейна в частности «еврейской физикой». Философы вопрошали: все ли, включая мораль, теперь относительно? Неужели физика заняла теперь место религии? Но они, конечно, повернули положения теории на свой манер. Чарли Чаплин весьма удачно высказался на этот счет в одном разговоре с Эйнштейном: «Люди восхищаются мной, потому что все во мне им понятно, и они восхищаются вами, потому что ничего не понимают в вас». Сам Эйнштейн был равнодушен к происходящему. О своих критиках он как-то сказал: «Если бы я был не прав, одного было бы достаточно». Но вернемся к формуле. Она состоит – в противовес всем прочим уравнениям теории относительности – только из знака равенства, степени и умножения – ни одной греческой буквы. Но что же это все означает?

По одну сторону от знака равенства находится энергия Е, которая известна физикам с 1807 года. Это абстрактная величина, которая никуда не девается – она подчиняется закону сохранения, как мы уже знаем от Эми Нётер. Движущийся автомобиль обладает энергией движения, когда он тормозит, от трения колес о тормозные колодки выделяется тепло. То есть часть энергии движения превращается в тепло, но сумма всех видов энергии равна константе, она не меняется. С противоположной стороны от энергии Е находятся скорость света с и масса m. Эйнштейн установил, что скорость света – это предел скорости для всех систем и объектов, который не может быть превышен даже на немецком автобане: попросту не существует физической возможности двигаться быстрее. Масса же – это то, что мы на Земле называем весом и меряем, например, в килограммах.

Формула, простейшая на вид, обещает, что все, во что мы нагнетаем энергию, становится тяжелее. То есть обычная пальчиковая батарейка тяжелеет при зарядке. И это не означает, что внутри аккумулятора становится больше частиц: в любом состоянии их количество одинаково. Но его вес увеличивается, потому что внутрь поступает энергия. Но мы, будучи людьми, не способны этого заметить. Разница в весе составляет всего 100 пикограмм – примерно столько весят две человеческие кровяные клетки. Разница настолько мала, потому что скорость света – невероятно огромное число – возведена в квадрат. Добавленную энергию – не такую уж маленькую в масштабах батарейки – нужно разделить на это число, чтобы получить массу. Стоит ли удивляться, что остаются сущие крохи. Точно так же кончик стержня шариковой ручки становится тяжелее, когда мы нажимаем на него. И в нем растет запас энергии, которую можно рассчитать по формуле Эйнштейна.

Ситуация в корне меняется, если взглянуть на формулу в другом ключе. Допустим, нужно рассчитать, сколько энергии содержится в литре молока. Исследователь придет к тому выводу, что, если энергию покоя молока можно было бы без потерь преобразовать в электрическую энергию, она покрыла бы двухнедельный расход электроэнергии средней страны. Эти расчеты, конечно, сугубо теоретические: совершенно невозможно извлечь какую-либо энергию из молока.

Забавно, что впоследствии вышел фильм, в названии которого использовалась формула E = mc², но не для того, чтобы намекнуть на то, что лента имеет отношение к науке. Присмотревшись к сюжету, можно подумать, что формула призвана оправдать появление нескольких актеров в лабораторных халатах. На сайте о кинематографе IMDb нашлись еще два фильма с таким названием. Первый – комедия 1996 года об ученом, который изучает теорию Эйнштейна на фоне романа с одной из лаборанток. Видимо, создателям фильма показалась забавной уже сама мысль о том, что ученый может закрутить роман, и этого было достаточно для сценария. Сосчитайте до трех, и комедия готова. Второй фильм оказался польским триллером, сюжет которого был пересказан, к сожалению, только на польском. Но в любом случае и здесь задействован ученый, которого просит о помощи гангстер. В конечном итоге все оказываются под давлением и наживают разнообразные проблемы с мафией. И даже если в обоих произведениях энергия многократно переходит из одного состояния в другое, ни одно из них не оправдывает своего гордого имени.

Аналогичную тенденцию можно заметить, если пролистать названия музыкальных альбомов. Мэрайя Кери, которая как раз выпустила такой в 2008 году, всплеснула руками, когда репортер спросил ее о теории Эйнштейна. Она призналась, что не сдала бы даже теста по математике для седьмого класса. Такое название она выбрала, потому что в процессе создания вошедших в альбом композиций чувствовала себя свободнее, чем когда-либо до этого. И формула выражает как раз эту свободу. Надо же выдумать такое!

Несколько больше озабочен научным подтекстом был Джорджо Мородер, пионер электронной музыки, который в честь столетнего юбилея Эйнштейна в 1979 году хотел записать альбом полностью на цифровой аппаратуре. Такой метод записи стоил тогда космических денег: каждый студийный день обходился Мородеру в 15 000 долларов. Но ему все удалось: на обложке альбома он описал процесс превращения энергии в музыку и поблагодарил Альберта Эйнштейна. Другой музыкальный сборник под этим заголовком записал джазовый пианист Каунт Бэйси, и он считается одной из лучших его работ. В оформлении виниловой пластинки использованы изображения ядерного взрыва.

Кое-кто даже использовал формулу в качестве названия песни: сначала так поступила группа Ayreon, работавшая в стиле прогрессивного рока, а затем – группа Big Audio Dynamite. Песня последней стала популярным хитом и добралась до 11-го места в британском чарте. Тезками всех вышеперечисленных являются также мультсериал и по меньшей мере два стихотворения. А посему мы не погрешим против истины, если скажем, что формула заняла важное место в популярной культуре. Это ясно уже потому, что почти все ее знают. В быту она стала символом науки, она красива, глубокомысленна и невероятно политизирована. И этим объясняется тот факт, что E = mc² – афоризм, который человечеству оказалось легче всего запомнить. Короткая, сухая и меткая – точно в яблочко. Спасибо вам, Альберт Эйнштейн.

Третий раунд
Противостояние кланов

Принцесса из горошины

Разумеется – и мне, как представителю естественных наук, придется это признать, – история, сама по себе гуманитарная наука, хранит сведения о многих выдающихся семействах. На протяжении многих поколений разные роды владели просторами и кусочками земли, вели войны друг с другом и задавали направление истории мира. Власть, деньги, влияние, положение… Передать это по наследству было относительно легко, с трудностями сталкивались лишь немногие. Так может быть, эти мирские богатства легче унаследовать, чем склонность к занятиям наукой и творческую жилку? И как же тогда получилось, что гениальный физик и уважаемый математик передала своим детям не только громкое имя, но и свою искусность ученого?

В любом случае династия ученых – большая редкость в истории естественных наук. Один из немногих примеров – династия Бернулли, просвещенные представители которой были родом преимущественно из Швейцарии. И они могут дать фору многим своим оппонентам из числа лириков. Родителям неизменно удавалось передать своим потомкам не только ум, но и неукротимое желание заниматься математикой. Семейство вскормило примерно дюжину выдающихся математиков и ученых-естественников в XVII и XVIII веках, им принадлежат многие открытия. Почему летают самолеты? Как работают пульверизаторы для духов? Почему шторка для душа льнет к вам, когда вы включаете воду? Все это можно объяснить при помощи единственного уравнения – уравнения Бернулли. Уже за это можно присудить пару лишних баллов, так ведь?

Насколько вероятно, что при подбрасывании монеты пятьдесят раз кряду ровно десять раз выпадет решка? Это можно легко подсчитать с помощью распределения Бернулли. По какому пути между двумя точками объект быстрее всего доберется до цели? По пути, который построил Иоганн Бернулли, конечно. Этот путь математик назвал брахистохроной, то есть кривой скорейшего спуска. Звучит немного старомодно, но эта форма до сих пор используется при строительстве полуцилиндрических спусков для катания на сноуборде. Члены семьи подстегивали друг друга, увлекая к новым вершинам. Для этого они регулярно ставили себе задачи в профессиональных математических журналах, что было принято среди математиков того времени. Можно сказать, это были зачатки рэп-баттлов – с той только разницей, что новейшие тексты не декламировались со сцены, а печатались в периодике. С этой точки зрения семья была довольно боевитой. Взять производную, проинтегрировать, построить экспоненциальную функцию – все это стало возможно благодаря семье Бернулли. Представители рода помогли даже основать теоретическую физику, что уж там говорить.

Это была замечательная, показательная, влиятельная семья интеллектуалов. Такую можно было бы поместить на Олимп, считать образцом для всех ученых, если бы не одно обстоятельство: всех представителей фамилии отличали высокомерие и заносчивость, отчего они постоянно ссорились друг с другом. Но не только это: казалось, что отцы в этом семействе стремились помешать потенциальному успеху своих детей. Многим из них по настоянию родителей пришлось избрать для себя нематематическое поприще. Большинству удалось проявить талант и в нелюбимой науке, но дети Бернулли не переставали жаждать запретного плода и тайно посещали лекции по математике. И это неизбежно вело к семейным распрям. И хорошо еще, если кандидаты на звание лучшей научной династии устраивали скандалы в стенах родного дома… Братья Якоб и Иоганн разносили друг друга в пух и прах, когда один из них неверно решал задачу. Это был настоящий математический кулачный бой, и их схватки становились все более яростными, пока они наконец и вовсе не прекратили всякие сношения друг с другом. Иоганн Бернулли повздорил не только со своим старшим братом, но и с собственным сыном Даниилом. Парижская академия наук удостоила обоих награды, и отец отверг сына, посчитав наглостью то, что кто-то посмел сравнивать его с отпрыском. Но он оказался все же недостаточно утонченным человеком, чтобы удержаться от плагиата: главный труд Даниила Бернулли – «Гидродинамику», работу о том, как течет вода, – у него списал собственный отец. Он полностью скопировал монографию и пометил ее датой, на семь лет отстоящей от даты публикации работы сына, чтобы выдать ее за свою.

Если члены клана Бернулли возьмутся выяснять свои непростые отношения и таки поколотят друг друга, не дав ни одного шанса противникам, на ринг придется вызвать команду запасных. Там, на скамейке, дожидается среди прочих семья Лики, которая с начала XX века задавала тон мировой антропологии, как никто до них. И началось все с Луиса Лики, отца, который вырос среди представителей кенийского народа кикуйю. Он и его семья проводили раскопки в Африке, нашли огромное множество костей, похожих на кости человека, и так мы обрели еще одно весомое доказательство тому, что человек как таковой пришел с этого континента. Поблизости разместилась семья Кассини – династия замечательных астрономов, воспитавшая четырех директоров Парижской обсерватории, и семья Кюри, прежде всего Пьер и Мария Кюри, а также их дочь Ирен со своим мужем Фредериком Жолио-Кюри, которые смогли завоевать пять Нобелевских премий, не продливших, однако, их жизней, рано оборвавшихся из-за непрестанной работы с радиоактивными материалами.

Не пришло ли время взглянуть на вопрос шире? В конце концов у нас здесь речь о выдающихся семействах. Разве не любопытству ученых-естественников мы в первую очередь обязаны своим пониманием того, что такое семья? Случились бы на Земле вообще все те войны, если бы мы знали наперед, сколько общего у нас с бананом? Наверное, нет. Сколько кровавых эпизодов можно было бы изъять из «Игры престолов», если бы в те времена, в которых разворачивается действие, изобрели тест ДНК? Пожалуй, ни одного. Но дело даже не в этом. Всем нам прекрасно известно, что обезьяны и люди – члены одной семьи, одного отряда и что мы имеем общего предка. Бесчисленные множества других семей населяют Землю. Отдельные их группы – млекопитающие, медузы, грибы – сильно удалились друг от друга и зачастую даже кормятся за счет далеких родственников. Впрочем, нет ничего нового в том, что члены одной семьи могут стать друг другу чужими, это мы даже уже продемонстрировали на примере клана Бернулли.

Чтобы разобраться в том, что такое семья, нужно понять, что есть репродуктивная функция, и это особенно хорошо удается биологам. Поиски истины в данном случае – это поиски ответа на вопрос: откуда мы пришли? Эти фундаментальные вопросы люди ставили перед собой еще в стародавние времена: поиски ответов начались, самое позднее, в античной древности, с Анаксагора, убежденного, что внутри сперматозоида уже заключен человек, обладающий всеми присущими ему органами и функциями, но очень маленький. Не так уж плохо для начала. Между тем сегодня на службе у науки микроскопы, и любой подтвердит, что эта теория – полная чушь. Но в Древней Греции, конечно, ничего такого не было. И вот появился Аристотель, которому было не по сердцу наше сегодняшнее деление наук на естественные и гуманитарные. Он был авторитетнейшим мыслителем и универсальным человеком, который поднял на новую вершину не только философию, но и биологию. Он наблюдал, как у эмбриона внутри куриного яйца постепенно развиваются разные органы. То есть под скорлупой не было готовой курицы, она формировалась день ото дня. С этим верным утверждением в его книгах соседствуют однако много ложных, например, что бизоны могут защищаться выталкиванием струи фекалий, «дальнобойность» которой достигала семи метров, или что у мужчин и женщин разное количество зубов.

К сожалению, мир предпочел забыть о верных выводах Аристотеля. Так, в XVII веке вновь распространились старые добрые взгляды. Овисты полагали, что в яичниках женщины скрывается полностью сформировавшийся человек – с органами, головой и ногами. Анимакулисты же были такого мнения о сперматазоидах. Некоторые ученые пошли еще дальше и предположили, что крошечный человек внутри мужского семени также заведомо обладает семенем, где помещается совсем уж микроскопическое существо. То есть – о боже! – они были уверены, что все грядущие потомки уже родились вместе с предыдущими поколениями, а человек представляет собой своего рода матрешку.

В такой теории, разумеется, не было места изменениям, которые ожидают живых существ в процессе развития. И уж конечно, обезьяны не имели никакого отношения к человеку: Господь, верили они, создал жизнь во всем многообразии лишь однажды, и с тех пор люди, животные, растения и прочие жили бок о бок. И вот настал век Просвещения, и всемогущий Творец постепенно был вытеснен из солидных научных теорий. Французский биолог Жан-Батист Ламарк (1744–1829) отважился сделать первый шаг в этом направлении и опубликовал книгу («Философия зоологии»), в которой обобщил свою новую теорию. Он отстаивал принцип так называемого мягкого наследования: живое существо, объяснял он, получает определенный опыт и меняется благодаря ему, и эти изменения передаются его потомкам. Так могут развиваться даже более сложные формы жизни. Человек, самое сложное существо из всех живущих, должен в этом случае существовать на Земле дольше других. А шея жирафа, следовательно, стала такой длинной, поскольку ему свойственно тянуться к самым высоким зеленым побегам: из-за прилива «нервной жидкости» шея удлинялась. Хотя теория и была неверна, Ламарк сдвинул дело с мертвой точки. Впрочем, его идеи относительно видов, семейств и отрядов были вполне традиционны: человеческий род стоит особняком от всех прочих, никакой связи не может быть между людьми, обезьянами, кошками и водорослями. В число заблуждений попадает также теория Этьена Жоффруа Сент-Илера, которую он представил одновременно с Ламарковой: он предположил, что в природе нагнетается своего рода эволюционное давление. Так же, как от сильного нажатия лопается воздушный шар, вследствие эволюционного нажима из рептилий могут спонтанно возникнуть птицы.

Пока на родине процветают подобные теории, Чарльз Дарвин отправляется в большое плавание. На корабле «Бигль»[17]17
  В переводе с английского – гончая, бигль.


[Закрыть] – военно-морское ведомство Великобритании тогда часто присваивало кораблям имена животных – он держит путь к берегам Южной Америки, которые на тот момент были еще плохо изучены. Позже Дарвин напишет, что это плаванье стало важнейшим событием в его биографии ученого. Совершенно очевидно, что на корабле он не испытывал никаких ограничений, хотя бы в отношении размеров багажа или его содержания. Домой из путешествия он доставил 770 дневников, более 1500 заспиртованных представителей различных видов, почти 4000 образцов кожных покровов, меха, костей, а также растений. Птиц, которых Дарвин привез с Галапагосских островов, он отдал орнитологу Джону Гульду и забыл о них на какое-то время. Гульд, изучив образцы, сделал некоторые выводы, которые позже настороженно прочел Дарвин: оказалось, что невозможно провести видовые различия между всеми представленными пернатыми. Но ведь если четких границ между ними не существовало, не могло ли статься, что одни виды преобразовались в другие? Однако натуралист не торопился излагать свои взгляды на бумаге. С момента его возвращения в Англию прошло уже 23 года, когда наконец из печати вышел его фундаментальный труд «О происхождении видов», заложивший основы эволюционной биологии. Это произошло в 1859 году. Дарвин выдвинул пять основных положений: живые существа изменяются с течением времени, происходят от одного общего предка, меняются постепенно, маленькими шагами, образуют виды и подвергаются естественному отбору. В книге, которая вышла на двенадцать лет позже, Дарвин включил человека в число этих живых существ. И так стало ясно, что люди родственны не только друг другу, но также зверям и растениям, а в фундаментальном смысле также всем прочим формам жизни, в том числе грибам и страменопилам, или разножгутиковым организмам – таким, как бурые водоросли, бактерии и простейшие. Это было огромным потрясением, ведь оказалось, что в человеке хранятся следы абсолютно всего живого вокруг, то есть его семья в разы больше, чем принято было считать. Причем количество родственников увеличилось не посредством брака, а благодаря сосредоточенному и осознанному наблюдению за живой природой.

Незадолго до того как Дарвин опубликовал «Происхождение видов», один монах начал выращивать горох в своем монастыре в местечке Вражне в Силезии. Он уже дважды провалил экзамен на звание учителя, а потому не мог преподавать ни биологии, ни физики. И Грегор Мендель сосредоточился на горохе. Когда он пытался получить право на преподавание во второй раз, экзаменатор отказался верить в то, что размножение происходит за счет соединения спермы мужчины и яйцеклетки женщины. Меж тем экзаменуемый был в этом совершенно убежден. И вот он высадил 10 000 женских и мужских растений, наблюдал за их особенностями, а затем проводил тщательный математический анализ. Если потомки этих растений обнаружат признаки и отца и матери, это будет лучшим подтверждением его гипотезы. Если же налицо будут только женские или только мужские признаки, то прав окажется его экзаменатор. И победу отпраздновал Мендель. Он смог выделить у растений такие свойства, которые наблюдались регулярно, не важно, были ли они унаследованы от отца или от матери – так называемые доминантные признаки. Благодаря педантичной манере своих исследований он мог с высокой точностью установить вероятность наследования тех или иных признаков. Мы, люди, конечно, никакие не сортовые горошины, какие были в распоряжении Менделя. Но все же если у обоих родителей карие глаза, маловероятно, что их дети взглянут на мир голубыми глазами. И ученый смог найти тому объяснение.

Теории Дарвина и Менделя великолепно дополняли друг друга: одна объясняла, как наследуются признаки при размножении, а другая – что происходило на протяжении нескольких поколений. Но в отличие от популярнейшего автора Дарвина, Мендель был всего лишь силезским монахом без права преподавать. Он выступил с докладом о своей работе в естественнонаучном обществе в Брно, а позже написал статью, которая была опубликована в журнале того же общества. И только через пятнадцать лет после смерти автора эта статья снова попала на глаза другим биологам, которые проводили такие же исследования, пришли к таким же результатам и вынуждены были признать, что обо всем этом уже сказал Мендель. Мендель же, отчаянный монах, сделал перевернувшее науку открытие, только высеяв простой горох.

Но ни Мендель, ни Дарвин не могли предсказать, что бананы окажутся нашими близкими родственниками. И только исследование двух бунтарей и аспирантов Кембриджа, Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона, позволило установить, сколько крови Чингисхана течет в нас, и вообще – являются ли наши родители теми, за кого себя выдают. А на пороге великого открытия 1953 года Крик был прежде всего известен как никчемный болтун: «Все свои 35 лет Френсис только и знал, что болтать без остановки, и ровным счетом ничего путного не выходило из его болтовни», – рассказывал глава его лаборатории. Проработав в военно-морском флоте несколько лет, он взялся за изучение биологии и попытался попасть в легендарную Кавендишскую лабораторию при Кембриджском университете для подготовки диссертации. Его будущий напарник Джеймс Уотсон, напротив, уже в школьные годы отличался выдающимися способностями. Он выиграл в популярной радиовикторине Quiz Kids и поступил в Чикагский университет на факультет зоологии. Однако ему пришлось всеми способами увиливать от занятий по химии и физики. Он хотел заниматься птицами и только ими. Когда два аспиранта встретились и познакомились в Кавендишской лаборатории, их сразила научная любовь с первого взгляда. Нельзя было сказать, что хоть кто-то из них блестяще разбирался в предмете, но оба они были готовы много и тяжело работать. Они нацелились на Нобелевскую премию и уже знали, что́ должны продемонстрировать – ДНК. Оба они были уверены, что это важный кирпичик жизни, и сообща они собирались выяснить, как устроена эта молекула. Они никогда не ставили экспериментов самостоятельно, а полагались на структурный анализ, который провели их лондонские коллеги Розалинд Франклин и Морис Уилкинс, – а также на небольшие дозы LSD, как выяснилось во время одного интервью. Повертев и подергав бумажные модели, выступив с несколькими неудачными презентациями, сделав ошибочные выводы и скорректировав их с опорой на данные других исследователей, они пришли к поразительной мысли, которая и принесла им впоследствии высшую научную награду. Как пазл, собрали они полную трехмерную модель ДНК и написали статью об этом – не больше 900 слов (примерно треть этой главы). И вот в 1962 году совместно с Уилкинсом они получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. О том, насколько это было заслуженно, спорят до сих пор: Уилкинс тайком копировал записи Розалинд Франклин, чтобы переслать их Уотсону и Крику. Кроме того, ни один из американских лауреатов ни разу не поставил собственного эксперимента, чтобы подтвердить свои предположения. Тем временем работу этой парочки часто приводят в качестве примера некачественного исследования. Но тот факт, что их феноменальное открытие чрезвычайно важно, остается неопровержимым.