Астрофизик Фред Хойл (1915–2001) — человек, которого никак нельзя назвать малоизвестным. О нем писали и пишут: в ТрВ-Наука и в журнале «Природа» можно прочитать рассказывающие о Хойле прекрасные статьи Бориса Штерна [1], Владимира Сурдина [2], Алексея Левина [3]. Но вот биография Хойла, написанная на русском языке Виталием Мацарским и вышедшая в 2015 году в издательстве «Регулярная и хаотическая динамика», до сих пор не получила того внимания, какого она заслуживает. Отзывов на нее мало. Попробуем исправить это упущение.
Писать биографии всегда сложно. К биографиям ученых это относится в особенности. Жизнь ученого редко бывает богата внешними событиями, из которых можно сделать захватывающий сюжет. Конечно, тут есть немало исключений, известных каждому, кто знает историю науки XX века. Но Фред Хойл не был таким исключением. Он жил в основном в родной Англии, на протяжении нескольких десятков лет без особых потрясений занимаясь любимым делом — теоретической астрофизикой, к которой потом добавилась научная фантастика. Писателем уровня Лема или Кларка Хойл не стал, но его твердая НФ до сих пор прекрасно читается. Что же касается научных работ, то последняя крупная монография Хойла (написанная вместе с коллегами) вышла в 2000 году, совсем незадолго до его смерти. Он сохранял продуктивность всю свою жизнь. Точно по Ключевскому: главные факты жизни ученого — книги, главные события — мысли.
Казалось бы, тут в самый раз сосредоточиться на «приключениях духа, которые составляют суть жизни любого мага» (как учит нас повесть Стругацких «Понедельник начинается в субботу»). Книга Мацарского, кстати, так и называется: «Сэр Фред Хойл и драма идей». Но ведь, с другой стороны, приключения духа не существуют в отрыве от материальной основы. Ученый — не бесплотный ангел. Он говорит с тем или иным акцентом (в случае Хойла — с простонародным североанглийским), имеет тот или иной характер, женится, путешествует, слушает музыку, дружит или ссорится с коллегами, физиономия у него с носом картошкой, а решения о том, чем именно заняться, он часто принимает под действием случайных моментов… Стоп, стоп. Случайных ли? Почему, например, Хойл во второй половине 1930-х годов оставил квантовую механику, в которую уже успел глубоко погрузиться, и переключился на астрофизику? В книге Мацарского разбору этого вопроса посвящено около восьми страниц. Выясняется, что тут могли сыграть роль и личные обстоятельства Хойла, и его психологические особенности, и история его семьи, и — с другой стороны — предельно общие закономерности, проявившиеся в истории и методологии самой квантовой механики (тут Мацарский даже посоветовался со знаменитым Фрименом Дайсоном). В ходе подробного обсуждения автор предлагает читателю несколько гипотез, из которых верной в той или иной степени может быть каждая. Сложно? Да. Но как раз такие тонкие сложные переплетения и образуют самую суть истории науки. Ее костный мозг, если воспользоваться классической метафорой.
Как и положено научной биографии, книга Мацарского рассматривает в первую очередь «приключения духа». В то же время в ней много фактов из обычной жизни, как сугубо биографических, так и исторических. Все эти слои повествования сочетаются так изящно, что ни один из них не мешает воспринимать другой. Прекрасно сбалансированная и очень увлекательная книга, написанная на высоком научном уровне.
Рассказывая о жизненном пути Хойла, автор ни на минуту не упускает из виду исторический контекст. Вся его огромная эрудиция — к услугам читателя. Если герой поступает в Кембриджский университет — вот вам краткая справка об истории этого университета, основанного в 1209 году, и — что еще важнее — о его системе образования, резко отличающейся от той, которая знакома нам по российским вузам. Если герой выступает на Сольвеевском конгрессе — вот подробный рассказ о том, откуда есть пошел Сольвеевский конгресс и как он был придуман (почитайте, очень забавная история). А когда речь заходит о важнейших для Хойла проблемах космологии, нас ждет целая большая глава, рассказывающая о развитии этой науки и борьбе различных научных мнений. Что очень важно, этот фон ничуть не заслоняет главного персонажа, а только оттеняет его, позволяя лучше понимать его решения. Читать такую книгу исключительно интересно.
Что можно сказать о Хойле как об ученом? По гамбургскому счету его главным достижением было открытие механизма образования тяжелых (тяжелее лития) химических элементов в недрах звезд. Знаменитая большая статья под названием «Синтез элементов в звездах» вышла в 1957 году [4]. Кроме Хойла, в работе участвовали еще три человека: физики-экспериментаторы Маргарет и Джеффри Бербиджи и физик-ядерщик Уильям Фаулер. Без этих людей Хойл не смог бы ничего сделать. Но движущей силой рабочей группы был именно он. Поразительно, что на тот момент Хойл был в ядерной физике едва ли не новичком. Он читал по ней курс как приглашенный лектор, изучая предмет на ходу и тут же генерируя новые идеи. Экспериментальной стороной ядерной физики он как чистый теоретик не владел вообще. Тем не менее знание предмета, помноженное на математическую компетентность Хойла, привело его к гипотезе, что ядро углерода должно иметь ранее не замеченный дополнительный стабильный энергетический уровень, численное значение которого он предсказал. Если бы эта гипотеза оказалась верной, она бы сильно изменила представления о том, как в звездах идут ядерные реакции и какие ядра в них образуются. С этими выводами Хойл пошел к Фаулеру, который сперва не захотел его и слушать: «Парень, отстань, ты нам мешаешь». Но когда Хойл все-таки убедил коллег провести экспериментальную проверку его гипотезы, оказалось, что она совершенно правильна. «Нелепый человечек, который путался в ядерных реакциях и которого постоянно приходилось поправлять, внезапно оказался прав». Именно звезды служат ядерными «котлами», в которых образуются все химические элементы от бериллия до железа включительно — в том числе и те, из которых состоят планеты и живые существа. Эпиграфом к статье Хойл и его коллеги поставили фразу из «Короля Лира»: «В небе звезды судьбою нашей сверху руководят» («It is the stars, / The stars above us govern our conditions»). Это было очень крупное открытие, серьезно изменившее представления людей о Вселенной. Оно вполне позволяет считать Хойла великим ученым.
В другой области своих интересов — космологии — Хойл оказался не столь удачлив. Его теория стационарной Вселенной с самого начала была спорной, но решающий удар ей нанесло открытие в 1965 году реликтового излучения. Если годы с 1957 по 1965-й были расцветом деятельности Хойла, то дальше начался ее закат. В 1972 году он оставил должность директора Института теоретической астрономии и уволился из университета — необычный шаг для Кембриджа, где Хойл провел с небольшими перерывами 39 лет и откуда, по словам Мацарского, профессоров обычно выносили вперед ногами. На этом академическая карьера Хойла фактически закончилась (символическое почетное профессорство в провинциальном Кардиффском университете можно не считать). Он быстрыми темпами превращался в научного маргинала, талантливого еретика.
Значительная часть поздних работ Хойла связана вовсе не с физикой, а с биологией. Ричард Докинз, в целом относящийся к Хойлу очень хорошо, пишет по этому поводу: «Что касается его вылазок в области теоретической биологии и эволюции, о них лучше не упоминать» [5]. Послушаем Докинза и упомянем о них по возможности кратко. Книга Хойла «Математика эволюции» производит поразительное впечатление прежде всего полным отсутствием ссылок на статьи о тех самых генетических проблемах, которые Хойл в этой книге берется решать. Это равносильно тому, как если бы сейчас некий человек начал рассуждать об инфляционной теории или об экзопланетах, прочитав только школьный учебник физики. В 2000 году известнейший эволюционный генетик Джон Мейнард Смит написал на эту книгу рецензию [6]. Он отмечает, что Хойлу удалось переоткрыть несколько теоретических выводов, о которых он бы и так знал, если бы читал книги по генетике. Что же касается оригинальных идей, то о них и правда лучше умолчать. Заявления Хойла, что «все гены многоклеточных животных уже существовали в начале кембрийской эры», как и его выводы об отсутствии переходных форм, не основаны ни на чем и свидетельствуют только о слабом знакомстве автора с биологическими фактами. Даже важнейшую для его темы книгу Сусуму Оно «Эволюция путем генных дупликаций» [7], которая вышла аж в 1970 году и написана почти популярно, он, очевидно, не читал.
Словно этого было мало, в 1985 году Хойл и его многолетний соавтор Чандра Викрамасингх объявили, что знаменитая юрская птица археоптерикс — на самом деле подделка. В 1987 году они выпустили целую книгу на эту тему. Сказать, что эти публикации разозлили палеонтологов, значит не сказать ничего. На русском языке их краткий обзор сделал еще в 1990 году крупнейший российский палеоорнитолог Евгений Николаевич Курочкин [8]. Хойл и Викрамасингх утверждали, что оперение было приделано к скелету динозавроподобного археоптерикса неким мошенником, который искусно отпечатал вокруг древних костей оперение цыпленка. Они забыли даже о том, что у археоптерикса, помимо перьев на крыльях и туловище, имеется хвостовое оперение — «третье крыло», широкая пластина, образованная сомкнутыми перьями, которые сидят на его длинном хвосте. У современных веерохвостых птиц, в том числе и у цыпленка, нет ничего подобного. Предполагаемому фальсификатору было бы просто негде взять основу для таких отпечатков. Как минимум на двух экземплярах археоптерикса некоторые перья уходят в глубину твердого сланца. Закрыть искусственно отпечатанное оперение слоем сланца, не оставив никаких следов этой операции, технически невозможно, так что подделка, которую предположили Хойл и Викрамасингх, была еще и поэтому просто невыполнимой. Ну а в 1990-х годах и позже последовали многочисленные находки пернатых динозавров, которые окончательно закрыли вопрос о переходных формах между нелетающими динозаврами и птицами. Даже креационисты, которые обычно не брезгуют ничем, сейчас избегают ссылаться на работу Хойла об археоптериксе и признают ее ошибочность [9] — случай, можно сказать, беспрецедентный.
И при всём этом Хойл действительно был великим ученым. Благодаря ему мы знаем, что все твердые объекты во Вселенной состоят из химических элементов, которые синтезируются в недрах звезд и потом разбрасываются по их окрестностям при взрывах сверхновых. Честь доказательства этого тезиса принадлежит в первую очередь именно Хойлу (хотя Нобелевскую премию за это он, к сожалению, не получил). Был ли он хотя бы здесь полностью прав? Кто знает?! В последнее время появляются данные, что указанный Хойлом источник тяжелых элементов как минимум не единственный в природе [10]. Но даже если и так, это всего лишь нормальное развитие науки, сохраняющее преемственность идей. В той или иной степени мы до сих пор живем в мире, построенном Хойлом.
Сергей Ястребов
1. Штерн Б. Е. Рыцарь Вечности // ТрВ-Наука № 113 от 25.09.2012. С. 3.
2. Сурдин В. Г. Большой взрыв сэра Фреда Хойла // Природа. 2015. № 6. С. 72–79.
3. Левин А. Е. Фред Хойл: предтеча ядерной астрофизики // ТрВ-Наука № 406 от 18.06.2024. С. 10–12.
4. Burbidge M., Burbidge G. R., Fowler W. A, Hoyle F. Synthesis of the elements in stars // Reviews of Modern Physics. 1957. V. 29. № 4. P. 547–650.
5. Докинз Р. Книги украшают жизнь. — М.: Corpus, 2025 (книга готовится к выходу).
6. Smith J. M. Population genetics revisited // Nature. 2000. V. 403. № 6770. P. 594–595.
7. В русском переводе эта книга получила название «Механизмы прогрессивной эволюции» — М.: Мир, 1973.
8. Курочкин Е. Н. Археоптерикс — подделка? // Знание — сила. 1990. № 8. С. 25–28.
9. См., например: creation.com/archaeopteryx-unlike-archaeoraptor-is-not-a-hoax-it-is-a-true-bird-not-a-missing-link
10. Моделирование подтвердило образование тяжелых элементов в столкновениях нейтронных звезд // N+1, 28.10.21.
Загрузка...