Глава 15. Вся история за один рабочий день

Ночь 178. Сборы домой

День полёта 178 был последним полным днём Нур на станции. На следующий день она, Томас и Аде должны были забраться в маленький корабль, который их сюда доставил, закрыть люк и отправиться в путь домой. Новый экипаж прибыл несколькими днями раньше, и на станции было теснее и шумнее, чем обычно. Казалось, в каждом уголке кто-нибудь есть: узнаёт, где что хранится, задаёт вопросы и смеётся над тем, как новички натыкаются на стены, — как и Нур в свою первую неделю.

Бо́льшую часть дня Нур собирала вещи и передавала дела. Места для личных вещей в корабле очень мало, поэтому у неё была только маленькая сумка. В неё отправились несколько фотографий, письмо от Сами, блокнот, полный маленьких рисунков Земли, и мягкая салфетка, которой она протирала большой иллюминатор. Всё остальное она оставила новому экипажу или упаковала в груз, который вернут позже. Два часа она провела с бортинженером из нового экипажа, показывая ей эксперименты, капризную защёлку на одном шкафчике и место, где водяная система издаёт странный звук, совершенно нормальный.

Ближе к вечеру Нур сделала последние снимки Земли. За время своего пребывания она сделала их тысячи — океаны, пустыни, реки, лёд и огни городов ночью. В тот день она не старалась сделать хорошие снимки. Ей просто хотелось запомнить. Она посмотрела, как ещё один восход растекается вдоль края планеты, потом ещё один закат, и заметила, что и через шесть месяцев всё ещё не может как следует описать эти цвета. Возможно, этого не может никто.

Она также сделала упражнения, как и каждый день. Теперь это было ещё важнее. За шесть месяцев в невесомости её тело привыкло парить. Кости и мышцы немного ослабли, несмотря на всю работу на беговой дорожке и силовом тренажёре. На Земле ей понадобятся недели аккуратных упражнений, чтобы снова почувствовать себя дома в условиях тяжести. Первые дни будут трудными. Многие астронавты говорят, что какое-то время после посадки им кажется тяжёлой даже собственная голова.

Вечером старый и новый экипажи ужинали вместе. Томас включил музыку. Аде произнёс короткую речь, состоявшую в основном из шуток. Потом люди один за другим разошлись спать. Нур подошла к большому иллюминатору, чтобы в последний раз за время своего пребывания долго посмотреть наружу. Земля поворачивалась под ней, голубая, белая и тёмная, а звёзды светили над тонкой линией воздуха.

Днём Сами прислал сообщение. «Последняя ночь там, наверху, — написал он. — Ты рассказала мне столько историй. Можешь рассказать всё сразу? С самого начала и до сейчас. У меня сегодня короткий перерыв». Нур какое-то время думала. Потом решила рассказать это так, чтобы понял работающий человек: как один рабочий день.

От полуночи до утра

Представьте, что вся история Вселенной, около 13,8 миллиарда лет, сжата в одни сутки из 24 часов. Вселенная начинается в полночь, а нынешний момент — следующая полночь. В таком масштабе один час — это около 575 миллионов лет, одна минута — около 9,6 миллиона лет, а одна секунда — около 160 тысяч лет. Всё, о чём мы говорили за эти пятнадцать ночей, помещается в эти одни сутки.

В полночь Вселенная чрезвычайно горячая и плотная, и она начинает расширяться и остывать. Что бы ни произошло в самое первое мгновение, мы этого не знаем: как мы видели, наша физика пока не может это описать. Если инфляция была, она закончилась за крошечную долю самого первого мгновения. В первую долю секунды собрались кирпичики протонов и нейтронов. В первые несколько минут образовались гелий и немного лития. На наших часах всё это происходит гораздо быстрее, чем за первую секунду после полуночи, — за время слишком короткое, чтобы его заметить.

Чуть меньше чем через две с половиной секунды после полуночи туман рассеивается. Это то мгновение, примерно через 380 тысяч лет после начала, когда образуются атомы и самый древний свет начинает свой долгий путь. Этот свет и сегодня приходит к нашим телескопам, растянутый в микроволны. Затем начинаются тёмные века Вселенной. Какое-то время звёзд нет вовсе, есть только газ, медленно собирающийся в сгустки под действием тяготения, которое направляет невидимое притяжение тёмной материи.

Вероятно, в первые полчаса или около того после полуночи загораются первые звёзды. Мы пока точно не знаем когда и ещё не видели с уверенностью самые первые звёзды. Многие из них, вероятно, огромны и недолговечны, и их свет постепенно снова рассеивает темноту. К ранним утренним часам галактики образуются, растут и сливаются. Крошечная рябь, видимая в самом древнем свете, становится огромной паутиной галактик.

Стоит сказать, что эти часы — образ, а не точное расписание. Некоторые их отметки известны очень хорошо, например возраст Вселенной, мгновение самого древнего света и возраст Солнца и Земли. Другие, например когда загорелись первые звёзды или когда зародилась жизнь, ещё изучаются и могут немного сдвинуться с новыми измерениями. Но общая форма дня ясна, и она проверена многими независимыми способами.

Всю оставшуюся ночь и всё утро Вселенная занята делом. Растут галактики, в том числе наш Млечный Путь. Рождаются и гибнут поколения звёзд. Большие звёзды взрываются и рассеивают углерод, кислород, железо и другие элементы. Нейтронные звёзды сталкиваются и создают тяжёлые элементы, такие как золото. Каждое поколение оставляет облака между звёздами чуть богаче, чем прежде. К полудню Вселенная проработала уже половину своей жизни, а Солнца и Земли всё ещё нет.

День и вечер

После полудня кое-что меняется на заднем плане. Первую часть дня расширение Вселенной замедлялось, тормозимое тяготением всего вещества в ней. Но по мере того как пространство растягивается и вещество разрежается, верх начинает брать загадочная тёмная энергия. Где-то во второй половине дня расширение начинает ускоряться. Оно продолжает ускоряться и тогда, когда день заканчивается.

Около четырёх часов дня в одной ничем не примечательной галактике сжимается облако газа и пыли. Оно полно элементов, созданных многими более ранними звёздами. В его центре начинает светить Солнце. Вокруг него вращающийся диск образует планеты, и одна из них — Земля. Вскоре после этого нечто большое врезается в молодую Землю, и из обломков рождается Луна. Поначалу Земля горячая, израненная и без океанов. Но она остывает, и на её поверхности собирается вода.

Около шести часов вечера, а может быть, чуть раньше, на Земле появляются первые известные признаки жизни. Они крошечные и простые, и учёные до сих пор обсуждают, когда именно и как они возникли. Много часов на наших часах жизнь остаётся маленькой. На протяжении вечера она медленно меняет океаны и воздух. Поздно вечером появляются более крупные живые существа, а ещё позже растения и животные распространяются на сушу.

Примерно за семь минут до полуночи большое тело из космоса ударяет в Землю, и эпоха динозавров подходит к концу. Млекопитающие, которые жили рядом с динозаврами в основном как мелкие животные, начинают распространяться и меняться. В последнюю минуту дня появляются предки людей.

Современные люди появляются всего примерно за две секунды до полуночи. Вся письменная история — каждая книга и каждый рабочий день, который кто-либо когда-либо записал, — помещается в крошечную долю самой последней секунды. Первые астрономы, тщательно записывавшие положения звёзд, люди, измерившие скорость света, женщина, изучавшая пульсирующие звёзды на фотопластинках, инженеры, услышавшие шипение самого древнего света, и Нур, которая сегодня смотрит в свой иллюминатор, — все живут в этой последней вспышке времени.

Эта картина учит скромности, но грустной она быть не обязана. В эту последнюю долю секунды часть Вселенной, состоящая из водорода первых минут и элементов многих звёзд, научилась оглядываться назад и понимать, откуда она взялась. Мы опоздали к началу дня. Но мы опоздавшие, которые умеют читать часы.

Что будет дальше

Сами спрашивал об истории «до сейчас». Но за одним рабочим днём следует другой, и у Вселенной тоже есть будущее. Что мы можем о нём сказать? Кое-что хорошо понятно. Другое не известно вовсе.

Солнце находится в середине своей жизни. Примерно через 5 миллиардов лет водорода в его ядре станет мало. Оно раздуется в красного гиганта, гораздо больше и холоднее, чем сегодня, и внутренние планеты будут опалены или поглощены. Позже оно мягко сбросит свои внешние слои в космос и станет маленьким, медленно остывающим белым карликом. Такова обычная жизнь звезды, подобной Солнцу, и астрономы видят звёзды на каждой из этих стадий в разных местах галактики.

Ожидается, что примерно через 4–5 миллиардов лет Млечный Путь и галактика Андромеды очень сблизятся, хотя их точные пути ещё измеряются. Как мы видели в одну из прошлых ночей, даже если они встретятся, сами звёзды почти никогда не столкнутся, потому что промежутки между ними очень велики. За долгое время две галактики, возможно, сольются в одну большую. Если кто-нибудь будет смотреть в то время на небо с какой-нибудь планеты, ночь будет выглядеть совсем иначе — с новыми полосами и облаками звёзд.

Далёкое будущее всей Вселенной менее определённо. Если тёмная энергия останется такой, какой кажется сейчас, расширение будет продолжать ускоряться. Галактики далеко за пределами нашей группы будут удаляться всё быстрее и быстрее, и за очень долгое время их свет исчезнет из поля зрения. Звёзды ещё очень долго будут продолжать рождаться, но нужный им газ постепенно иссякнет. В чрезвычайно далёком будущем Вселенная, возможно, станет тёмной и холодной. Но всё это зависит от природы тёмной энергии, которую мы не понимаем. Поэтому честнее сказать, что далёкое будущее — открытый вопрос, чем описывать его как неизбежный конец.

Радость открытых вопросов

За эти пятнадцать ночей мы встретили много открытых вопросов. Что произошло в самое первое мгновение и было ли что-нибудь до него? Была ли на самом деле инфляция? Почему вещества оказалось чуть больше, чем антивещества? Что такое тёмная материя? Что такое тёмная энергия? Почему два тщательных способа измерить расширение дают разные ответы? Насколько велика вся Вселенная? Как зародилась жизнь на Земле и есть ли жизнь где-нибудь ещё? Ни на один из этих вопросов сегодня нет окончательного ответа.

Может показаться, что это разочаровывающий способ закончить книгу. Но история науки подсказывает иной взгляд. Немногим больше ста лет назад многие астрономы считали, что Млечный Путь — это вся Вселенная. Никто не знал, что пространство растягивается. Никто не знал, отчего светит Солнце. Никто не слышал самого древнего света и не знал, откуда взялись элементы в его теле. На каждый из этих вопросов ответили люди за работой — измеряя, вычисляя, проверяя и споря, часто годами.

Многие из этих людей не были знамениты в своё время. Некоторых наняли выполнять терпеливую, однообразную работу, например измерять яркость звёзд на стеклянных пластинках. Некоторые пытались решить обычную задачу, например убрать шум в антенне, а вместо этого нашли нечто необыкновенное. Некоторые делали свою самую важную умственную работу наряду с другими обязанностями, например преподаванием. Начало Вселенной не было открыто в одной вспышке гениальности. Его собирали по кусочкам целое столетие многие работающие люди, и каждый добавлял свою часть.

Сегодня такая же работа продолжается. Есть телескопы в космосе и на Земле, приборы, улавливающие рябь самого пространства, и установки на Земле, воссоздающие крошечные капли жара ранней Вселенной. Где-то этой ночью люди проверяют данные, чинят оборудование и пишут аккуратные заметки. На некоторые сегодняшние открытые вопросы ответят ещё при вашей жизни. Другие, возможно, дождутся людей, которые ещё не родились. Это не поражение. Так делается долгая работа.

В этом есть своя радость, которую узнают многие работающие люди. Лучшие дни на работе — не всегда те, когда всё закончено. Иногда это дни, когда трудная задача наконец начинает обретать смысл или когда вы видите новый подход к ней. У астрономии впереди много таких дней. Вопрос, на который ещё нет ответа, — не закрытая дверь. Это работа, которая всё ещё ждёт кого-то, и в этом есть надежда.

Последнее сообщение для Сами

Нур писала своё сообщение медленно, паря у иллюминатора, а под ней поворачивалась Земля. Она старалась, чтобы оно было достаточно коротким для перерыва между доставками.

«Вот вся история как один рабочий день, — написала она. — В полночь Вселенная начинается, горячая и плотная, и начинает растягиваться. В первую секунду образуются первые элементы. Примерно в первые полчаса загораются первые звёзды. Всё утро звёзды и галактики растут, гибнут и создают новые элементы. Около четырёх часов дня из облака старой звёздной пыли рождаются Солнце и Земля. Около шести вечера появляются первые признаки жизни. За семь минут до полуночи заканчиваются динозавры. Люди появляются за две секунды до полуночи. А прямо сейчас, в самом конце дня, водитель грузовика и его сестра разговаривают обо всём этом. До скорой встречи. Не переставай смотреть вверх».

В три часа ночи на тихой дороге далеко внизу Сами остановился на перерыв. Он медленно прочитал сообщение. Потом вышел из кабины, потянул уставшую спину и посмотрел вверх. Между облаками светили несколько ярких звёзд. Где-то там, наверху, скрытая в этот час в тени Земли, по небу шла станция, и в ней была его сестра. Он ответил всего тремя словами: «Возвращайся домой благополучно».

Нур прочитала его ответ перед самым сном, свернувшись в спальном мешке в последний раз на станции. Завтра будут люк, долгое падение сквозь атмосферу, жар за маленькими окошками, парашюты и, наконец, тяжёлое, чудесное притяжение Земли. А в ту ночь был только мягкий гул вентиляторов и память о ста семидесяти восьми днях восходов. Она закрыла глаза.

Теперь история обращается к вам. Завтра или в любой ясный вечер после работы выйдите на улицу на несколько минут. Вам не нужен ни телескоп, ни тёмная гора. Посмотрите вверх на всё, что видно: Луну, несколько ярких звёзд, может быть, планету. Вспомните, что свет, доходящий до ваших глаз, был в пути секунды, минуты или годы, чтобы встретиться с вами. Вспомните, что атомы вашего тела образовались в первые минуты Вселенной и в сердцах звёзд. И вспомните, что люди всё ещё работают, ночь за ночью, чтобы понять остальное. Вы тоже часть этой истории — в последнюю секунду очень длинного дня.

Распространённые заблуждения

Многие думают, что астрономия и астрология — одно и то же или две стороны одного предмета, потому что обе смотрят на звёзды и планеты и у них похожие названия. Давным-давно ими часто занимались одни и те же люди. Но сегодня это совершенно разные вещи. Астрономия — наука, которая изучает, что такое звёзды, планеты и галактики и как они устроены, и проверяет свои идеи тщательными измерениями. Астрология утверждает, что положения планет и звёзд определяют характеры и судьбы людей, и эти утверждения не подтверждаются свидетельствами. Некоторые читают гороскопы для развлечения, и это их собственный выбор, но астрология не является частью астрономии.

Многие также думают, что Вселенная скоро закончится или что её конец — повод для беспокойства. Иногда такое впечатление создают эффектные фильмы и заголовки. На самом деле перемены, описанные этой ночью, происходят за миллиарды лет и дольше. У Солнца впереди ещё около 5 миллиардов лет спокойной жизни. Любая встреча с галактикой Андромеды отстоит на миллиарды лет. Каким бы ни было далёкое будущее Вселенной, оно так далеко, что не имеет никакого отношения к жизни ни одного из ныне живущих людей, ни их детей, ни внуков.

Наконец, некоторые думают, что наука уже закончила историю Вселенной, или, наоборот, что раз остаются открытые вопросы, то наука вообще ничего не знает. Ни то ни другое не верно. Некоторые части истории известны очень хорошо: Вселенной около 13,8 миллиарда лет, она расширяется, когда-то она была горячей и плотной, самый древний свет заполняет небо, а самые лёгкие элементы образовались в первые минуты. Другие части, такие как тёмная материя, тёмная энергия и самое первое мгновение, всё ещё неизвестны. Хорошо знать одно и ещё не знать другое — нормальное состояние живой науки. История всё ещё пишется, и каждую ясную ночь она ждёт над вашей головой.