Текст книги "Знание–сила, 2003 №02 (908)"
Автор книги: авторов Коллектив
Жанры:
Научпоп
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц)
Нобелевские премии: медицина
В последние годы перед вручением Нобелевской премии в области физиологии и медицины неизменно ожидалось, что в числе лауреатов бу7 дет британский ученый СИДНЕЙ БРЕННЕР. Наконец, ожидания сбылись. Сидней Бреннер, а также его коллеги ДЖОН CAJ1CTOH (Великобритания) и РОБЕРТ ГОРВИЦ (США) получили премию за решающий вклад в исследование генетических механизмов, управляющих развитием органов тела и отмиранием отдельных клеток.
Еще в 1960-е годы, когда молекулярные биологи только начинали изучать механизмы, которые управляют жизненными процессами у бактерий, Сидней Бреннер надеялся, что удастся исследовать, как работают подобные – несравненно более сложные! – механизмы у высших животных.
Тогда его мечты казались утопическими. Те же подопытные мыши обладали таким количеством разных типов клеток, тканей и органов, что понять механизмы, стоящие за их взаимодействием, считалось для многих делом безнадежным.
Именно в это время Бреннера осенила неожиданная идея: выбрать в качестве объекта многоклеточный, но при этом очень примитивный организм – ленточного червя Caenorhabditis elegans (см. подверстку). Бреннер решил понять, какие механизмы управляют каждым этапом жизни этого червя и что заставляет оплодотворенную яйцеклетку постепенно превращаться во взрослую особь, наделенную различными органами тела. Этот червь был удобен для исследований еще и потому, что он прозрачен. Под микроскопом хорошо видны любые мутации его организма. Кроме того, он быстро размножается, принося до трехсот потомков. От откладывания яиц до появления червей проходит три дня. Живет он всего две недели.
Бреннер воздействовал на ДНК червя разными химикатами. Мутации отдельных генов неожиданным образом меняли организм животного. По этим переменам можно было понять назначение отдельных генов и узнать, за развитие каких органов они отвечают. Расшифровка генома ленточного червя растянулась на десятилетия.
По отзывам коллег, Бреннер, как никто другой, обогатил молекулярную биологию новыми идеями и методами работы. В то же время он очень строго и въедливо критиковал некоторые скороспелые идеи молодых ученых, притязавших на «громкую сенсацию».
Джон Э. Салстон
Родился в 1942 году в Великобритании. После нескольких лет роботы в калифорнийском Salk-Institute работал в Великобритании, в Medical Research Council С1992 года – директор Sanger Centre в Кембридже,, где внес существенный вклад в расшифровку человеческого генома.
Джон Салстон был участником проекта Бреннера. В частности, он анализировал судьбу всех дочерних клеток эмбриона, возникшего из оплодотворенной яйцеклетки. Всего у эмбриона насчитывалось 1090 дочерних клеток, однако у взрослого червя их число уменьшалось до 959. Значит, 131 клетка неизменно гибла в процессе эмбрионального развития. Салстон доказал, что отмирание этих клеток – явление закономерное. Так он сделал открытие, лаконично сформулированное: «Без смерти нет жизни». Процесс добровольного отмирания клеток называется «апоптозом».
Этот процесс играет важную роль в развитии эмбриона. Благодаря ему исчезают некоторые рудиментарные органы, появившиеся у зародыша.
Так, человеческий эмбрион утрачивает перепонки между пальцами, жабры и хвост. Особенно впечатляет формирование перьев и пальцев у различных видов животных. Клетки отмирают буквально штабелями, и лишь после их гибели упомянутые части тела обретают привычный вид.
Без постоянного отмирания клеток невозможна жизнь любого взрослого организма. Он должен все время обновляться. Мириады клеток отмирают и образуются вновь. Они гибнут, потому что выполнили свои задачи или перестали отвечать неким требованиям. Например, гибнут иммунные клетки, потерявшие способность защищать организм. Нарушение этого механизма может привести к серьезному заболеванию. Именно Джон Салстон первым определил генетический механизм, который управляет запрограммированной клеточной смертью.
Чтобы понять, как протекает апоптоз, Роберт Горвиц исследовал этот процесс опять же на примере червя. Он отыскал более полутора десятков генов, отвечавших за отмирание различных типов клеток червя, а также обнаружил генетический механизм, способный защитить от апоптоза. Особенно поразительно было то, что те же самые гены и протеины управляли отмиранием клеток в организме человека. Очевидно, процесс апоптоза протекает по аналогичной схеме вот уже полмиллиарда лет. В геном человека вписаны те же строки, что и в геном червя.
Роберт X. Горвиц
Родился в 1947 году в США. Некоторое время работал в Гарвардском университете. В1978 году перешел в Массачусетский технологический институт.
Открытие запрограммированной клеточной смерти стало одним из ключевых событий молекулярной биологии за последние десятилетия. Уже сейчас оно нашло практическое применение. Но прежде чем говорить об этом, скажем еще несколько слов о механизме апоптоза.
Планомерное отмирание клеток следует отличать от их патологической гибели, от некроза. В этом случае выделяются вещества, которые вызывают иммунную реакцию, и тогда ощущается боль.
Наоборот, апоптоз протекает совершенно безболезненно. Ядро клетки распадается. Сама она сжимается, рассыпаясь на несколько бляшек, окруженных мембраной. Соседние клетки поглощают и переваривают их. Так, каждый день в организме человека гибнут миллиарды кровяных клеток, и мы не замечаем этого.
Клетки, обреченные отмереть, получают команду двояким способом. Во-первых, некоторые клетки автоматически гибнут, если к ним не поступает сигнал от соседних клеток. Так, в развивающемся головном мозге отмирают нервные клетки, оказавшиеся в изоляции, то есть не установившие связь со своими соседями. Эта стратегия использована и в кровеносной системе. Некоторые клетки сами должны «напоминать себе», что им надо жить.
Во-вторых, приказ об отмирании клеток может поступить извне. Для этого используются различные сигнальные молекулы. Как только сигнал принят, внутри клетки поочередно активизируются особые ферменты (каспазы). В конце концов, протеины и ДНК разрушаются. Клетка гибнет.
Известны различные стратегии апоптоза. В одних случаях главный удар наносится по клеточным органоидам – прежде всего по митохондриям, своего рода «электростанциям», питающим клетку энергией. В других – объектом атаки становится клеточное ядро.
Довольно долго ученым не удавалось идентифицировать «вестника смерти» – сигнальную молекулу, вызывающую апоптоз. Впоследствии выяснилось, что, например, иммунные клетки выделяют так называемую молекулу FAS-Ligand. В принципе, ее действие обращено против клеток, инфицированных вирусами. Получив этот сигнал, те должны бесследно исчезнуть.
Если же в этом механизме происходит какой-то сбой и сигнальная молекула не достигает цели, то зараженная клетка продолжает расти. Так бывает при некоторых формах лейкемии, когда у больных клеток отсутствуют «антенны», с помощью которых они могли бы принять приказ о самоубийстве.
Процесс апоптоза играет важную роль в механизме развития многих заболеваний.
Так, при инфаркте миокарда, когда питание сердечной мышцы нарушено, начинается массовая гибель ее клеток, то есть типичный апоптоз. Сердечно-сосудистая деятельность ослабевает, а то и прекращается.
При рассеянном склерозе происходит массовое и невосполнимое отмирание нервных клеток.
Инсульт также связан с процессом апоптоза.
Сидней Бреннер
Родился в 1927 году в Южной Африке. В1954 году переехал в Великобританию и поступил на роботу е Оксфордский университет. Вскоре он выдвинулся в число ведущих молекулярных биологов страны.
На протяжении двух десятилетий он делил свой рабочий кабинет с Фрэнсисом Криком, одним из открывателей структуры ДНК. В настоящее время он работает в США,, в Беркли, в Molecular Science Institute.
Даже такое заболевание, как артериосклероз – сужение кровеносных сосудов, – вероятно, вызвано апоптозом: ошибочным отмиранием клеток, выстилающих внутреннюю поверхность сосудов.
Массовая гибель клеток, очевидно, вызывает и такие недуги, как хорею, болезнь Альцхаймера и болезнь Паркинсона.
Во всех этих случаях исследователи пытаются найти механизм, блокирующий гибель клеток и, значит, останавливающий развитие недуга. Очевидно, это можно сделать с помощью определенных лекарств. Их поиск – задача ученых и врачей.
Очень важную роль процессы апоптоза играют при возникновении раковых заболеваний. Для защиты от них в организме имеется особый протеин «р53». Именно он реагирует на появление злокачественных клеток; он отдает команду, и эти клетки гибнут. Если данный механизм работает безупречно, то раковые клетки могут прожить в организме человека всего пару часов. Затем они «добровольно» гибнут. Но иногда протеин перестает реагировать на мутации. Тогда больные клетки сохраняются в организме. Развивается рак.
В основе известного метода химической терапии рака лежит именно апоптоз. Лекарства стимулируют образование сигнальных молекул, приказывающих раковым клеткам отмереть. Однако зачастую это не помогает, потому что у клеток опухоли имеются дефекты в системе приема сигналов об апоптозе. Эти клетки, вопреки отданным командам, не отмирают. Лекарства оказываются бесполезными.
Так что в этой области медицины многое еще предстоит открыть. Лишь зная, как работают молекулярные «переключатели», замедляющие или ускоряющие апоптоз, можно управлять этим процессом, а значит, сдерживать развитие многих недугов. Несомненно одно: нобелевские лауреаты 2002 года – Бреннер, Салстон и Горвиц – заложили основы методики, позволяющей найти новые способы лечения болезней, от которых страдает человечество.
Адреса в интернете
Процессы, происходящие в клетке во время апоптоза biochem.roche.com/apoptosLs/scinfo1.htm
Форум «Апоптоз-онлайн» www.apopnet.com/
[Закрыть]
Червь, сделавший имя в науке
Вы совершили путь от червя к человеку, но многое в вое еще осталось от червя.
Ф.Ницше. Так говорил Заратустра (пер. Ю. Антоновского)
С легкой руки Сиднея Бреннера у биологов появилось новое подопытное животное – ленточный червь Caenorhabditis elegans. Его длина – всего миллиметр. Тысячи подобных созданий вьются в каждом комке земли, растертом руками. Они – безобидные призраки, населившие почву у нас под ногами. Однако, как ни странно такое слышать, эти неприметные черви являются, наверное, самыми изученными животными на свете.
Червь С. elegans – его непомерно длинное имя привыкли сокращать – очень просто устроен, и все же у него есть почти все те части тела, которыми награжден или обременен человек: кожа, нервы, мышцы, кишки, органы размножения. Да и генов у него всего в два раза (!) меньше, чем у нас. Их у червя – 19253. Сейчас около двух с половиной тысяч ученых в разных странах мира заняты тем, что изучают этих избранных наукой существ. Нам понятны происхождение и функции каждой из 959 клеток этого червя. Нам известны все жизненные процессы, протекающие в них. Так, все клетки его кишечного тракта являются клонами одной-единственной стволовой клетки. У каждого червя имеются 302 нервные клетки. Мы точно знаем, какие из них нужны ему, чтобы обонять, осязать или чувствовать жару. Мы можем начертить схемы включения каждой из зтих клеток, в том числе отметить все синапсы, посредством которых они сообщаются друг с другом.
В этих научных любимцах развиваются те же страдания, что и в людях, застывших по ту сторону микроскопа. Так, черви могут заболеть недугом Альцхаймера. Бывают они и бесплодны по вине особых генов (Presim’lin-Gene). При их дефекте они перестают откладывать яйца. Есть эти гены и у человека. 6 одном из опытов, проведенных над червями, им внедрили здоровые человеческие гены (Presinilin-Gene), и тогда черви снова стали откладывать яйца.
Однако в середине девяностых годов ученые из США и Канады выяснили, что при дефекте той же самой группы генов человек страдает от наследственной формы болезни Альцхаймера. Его беды открываются уже в двадцать-тридцать лет. В нервных клетках его мозга быстро накапливаются бета-амилоидные пептиды (ВАР / Beta-Amyloid-Peptide). Клетки перестают работать, а человек думать. Беспамятство – его удел.
Ученые выяснили, что так же могут страдать и черви. При генетических мутациях они теряют память. Бессилие их ума воочию видно в окуляр микроскопа. Если приучить червей принимать корм в заранее подогретом месте, то здоровые и умные животные быстро торят дорогу к кормушке. Непамятливые же – больные – кружат, петляют, вьются, так ничего и не находя.
Если мутировавшие гены отключить, – а в чаше, где распластан червь такое возможно, – то болезнь отступает. Но раз безликому червяку удается поправить здоровье, то от того же недуга, наверное, можно спасти и человека?
Пока нам неизвестны лекарства, которые повернут болезнь Альцхаймера вспять. Ясна лишь схема их поиска: из-за дефектного гена червь не откладывает яйца и теряет память; определенные вещества могут излечить его и исправить работу поврежденного гена; значит, надо найти эти вещества.
Так, крохотный червяк, прозрачный для ученых, готов заменить в их опытах любого добровольца, показывая, как и почему болеет человек и можно ли его спасти. Что полезно этому постояльцу лабораторий, хорошо и нам. Ведь все мы – немножечко черви!
Нобелевские премии: химия
Швейцарский биофизик Курт Вютрих (64 года) удостоен Нобелевской премии по химии. Он разработал метод магнитной резонансной спектроскопии для определения трехмерной структуры белковых молекул. Эта технология может быть использована и при лечении коровьего бешенства.
Как вы узнали о своем награждении?
ВЮТРИХ: Я проводил семинар со своими студентами, когда вбежал коллега и сказал, что меня срочно зовут к телефону.
Сейчас разговоры о «коровьем бешенстве» мало-помалу стихли. Почему вы не перестаете твердить об опасности?
ВЮТРИХ: Пока слишком рано успокаиваться. С помощью разработанного мной метода я могу доказать, что прионы крупного рогатого скота и человека очень похожи по своей структуре, а это значит, что такие болезни, как «коровье бешенство», могут легко передаваться от одного вида животных к другому. В настоящее время мы исследуем также птиц и рептилий. Могу заверить вас: впереди еще немало сюрпризов.
Почему вы хотите переехать в США? Вам разонравилась Швейцария?
ВЮТРИХ: Ничуть. Мне бы хотелось и дальше здесь работать. Здесь созданы лучшие условия для исследований. Никогда за всю мою карьеру мне на работалось так удачно, как здесь. Но ведь мне уже 64 года, а по законам Швейцарии в 65 лет я не имею права больше работать. Поэтому я оборудовал лабораторию в Ла-Джолле (Калифорния) при Институте Скриппса. Там я продолжу свои исследования.
Вас огорчает необходимость отъезда?
ВЮТРИХ: Я думаю, что подобный закон надо менять. Что же касается отъезда, то я ведь собираюсь не на край света. Мы уже сейчас сотрудничаем с коллегами из Калифорнии. У нас даже создан общий банк данных.
Главная Тема
О пользе инакомыслия в науке
Не раз в последние десятилетия приходилось слышать о бюрократизации науки, о многосотенных исследовательских коллективах, об измельчении личностей ученых, о засилье «серости» в науке, об унификации исследований и предсказуемости их результатов, о невозможности появления в такой огромной ученой толпе фигур, равновеликих по значимости Ньютону и Эйнштейну…
Но так ли это на самом деле? А, может, ничего особенного в этом и нет, просто и в науке настали другие времена?
Новейшая история, к счастью, дарит нам иные примеры. Конечно, наука, заняв беспрецедентно большое место в жизни общества, неузнаваемо изменила форму своего существования. Но, как и раньше, она призывает под свои знамена массы людей. В этом гигантском механизме, сросшемся с самыми разными сферами человеческой деятельности, время от времени возникают характеры и судьбы, которые своим «лица необщим выражением» и определяют, собственно, лицо современной науки. Такими фигурами, несомненно, стали Ф. Хойл, С. Хокинг и А. Виленкин. Что объединяет, при всей внешней непохожести, эти персоны? Умение охватить необозримый фактический материал, накопленный наукой? Способность воспарить в своих сугубо научных размышлениях до высот философских и религиозных обобщений, задуматься об участи всего мироздания?
Наверное, так. Но хотелось бы отметить такие черты, как талант инакомыслия, отвагу при переходе предуказанных рамок и незаурядный прогностический дар, невозможный без игры воображения и виртуозного фантазирования. На наш взгляд, эти качества в полной мере присущи героям Главной темы номера, и они-то определили ее название.
Героям, каждый из которых сумел построить свои миры…
Владимир Сурдин
Миры Фреда Хойла
Астрофизик, писатель, администратор, драматург, в молодости – вундеркинд, в старости – затворник; невероятно плодовит на идеи, статьи и книги, но безразличен к публичной славе… Рассказывая о профессоре Хойле, постепенно начинаешь сомневаться, что все это – об одном человеке.
После встречи с Хойлом один из журналистов написал: «Он имел вид основательного и общительного рабочего». Хорошо сказано: тут и уровень английского рабочего, которого можно принять за профессора, и неброская внешность кембриджского аристократа (сэр Фред!); и весьма точное наблюдение – настоящего профессора не разглядишь в толпе. Пенсне и бородка – это для кино и для неудачников. А истинный профессор – просто работник высшей квалификации, настоящий рабочий в науке.
Очкарик с мясистым носом, Фред Хойл не исключение; многих других английских астрофизиков экстракласса мы также не угадали бы в толпе. Удостоенные всех мыслимых званий и наград, они так и не обзавелись золотым пенсне и бабочкой под смокинг. Объединяет их что-то едва заметное: время от времени на их немолодых лицах мелькает странное выражение, как у мальчишки, которого на секунду оторвали от «Таинственного острова» Жюля Верна. Да это просто восторг от любимого занятия! С возрастом ощущение счастья уходит вглубь, но сила его лишь возрастает.
Мне не посчастливилось лично познакомиться с Хойлом. Когда я входил в науку, он уже перестал посещать конференции, считая это слишком суетным занятием. Но его работа и личность притягивали меня; приятно было ощущать себя его современником. Постоянно я узнавал о Хойле что-то новое. И вот наступил момент, когда о нем можно рассказать все. Все, что знаю я. Потому что недавно, в возрасте 86 лет, он умер. Фред Хойл уже не сделает ничего нового, но мы еще долго будем наслаждаться тем, что он успел сделать.
Итак, позвольте представить…
Сэр Фред Хойл родился 24 июня 1915 года в местечке Бингли графства Йоркшир, в семье торговца шерстью. В 10 лет Фред заинтересовался звездами и стал изучать небо. Окончив школу, он продолжил обучение в колледже Эммануэля в Кембридже, отдавая предпочтение точным наукам. Физике он учился у великого Поля Дирака, предсказавшего антивещество. В 1939 году Хойл окончил университет с отличием по математике.
В годы войны Хойл работал над системами радиолокации. В тот период он познакомился с математиком Германом Бонди и астрономом Томасом Голдом, которых гитлеровская оккупация заставила эмигрировать из Австрии в Англию. Это сотрудничество оказалось плодотворным. В 1944 году вышла из печати работа Бонди и Хойла о падении межзвездного вещества на поверхность звезд, заложившая фундамент теории аккреции, чрезвычайно востребованной в современной астрофизике. А в 1948 году Бонди, Голд и Хойл опубликовали знаменитую теорию стационарной Вселенной, дискуссии вокруг которой не утихали несколько десятилетий.
Буквально за несколько лет Фред Хойл стал одним из ведущих теоретиков: он создал теорию гравитационной фрагментации разреженного вещества, объясняющую рождение звезд и галактик, а также интенсивно разрабатывал стационарную модель Вселенной. Совместно с Мартином Шварцшильдом он изучил заключительные этапы эволюции звезд. Разрабатывал теории различных процессов, происходящих в звездах. Перечислять не буду; скажу лишь, что для астрофизики каждая из его работ была пионерской и очень важной.
Было бы странно, если бы ученый с такими заслугами оказался незамечен. Карьера Хойла выглядит весьма успешной; не было разве что Нобелевской премии, но об этом речь ниже. Впрочем, Шведская академия наук не забыла Хойла: в 1997 году его вместе с американским астрофизиком Эдвином Солпитером наградили премией Крэфорда «за пионерский вклад в исследование звездной эволюции и ядерных процессов в звездах». Эта малоизвестная у нас премия учреждена в 1980 году супругами Крэфорд за достижения в математике и астрономии, биологии и науках о Земле, одним словом – за фундаментальные исследования в тех областях, которые не отмечаются Нобелевской премией. В денежном выражении Крэфордская премия ненамного уступает Нобелевской.
Завершилась жизнь сэра Фреда 20 августа 2001 года в Борнмуте, на юге Англии, где все последние годы они с женой жили в высотном многоквартирном здании. Он оставил после себя не только десятки интереснейших книг и сотни статей, но и многочисленных детей и внуков.
Такова вкратце история жизни Фреда Хойла. Казалось бы, безукоризненная биография крупного ученого. Почему же его называли «самой белой из всех белых ворон»? Почему Нобелевскую премию получил не он, а его соавтор? Почему, в конце концов, так не любили Хойла философы– марксисты?
Вселенная – рожлаюшая себя
Наибольшую известность среди профессионалов принесла Хойлу модель стационарной Вселенной, созданная в противовес теории Большого Взрыва – Big Bang. Кстати, именно Хойл мимоходом назвал так конкурирующую теорию; хотел пошутить, а оказался крестным отцом. Сегодня теория Большого Взрыва общепризнана, но так было не всегда.
Многие физики и философы не хотели принимать идею о рождении Вселенной, ведь при этом неизбежно встает вопрос: «А что было до того?». Кроме этой мировоззренческой проблемы имелся и чисто технический парадокс: до 1950 года расстояния до галактик недооценивались, что приводило к завышенному значению постоянной Хаббла и малому возрасту Вселенной, меньшему возраста Земли. В рамках модели Большого Взрыва это противоречие казалось неразрешимым.
Хойл с коллегами предложил выход из этого тупика. Они сказали: «Расширение Вселенной происходит, но начала у него не было. Оно происходит вечно!». Как это понимать? Если расширение происходит вечно, то пространство должно быть пустым. Чтобы объяснить присутствие вокруг нас звезд и галактик, Бонди, Голд и Хойл предположили, что в пустоте постоянно происходит самопроизвольное рождение вешества с такой скоростью, что средняя плотносгь Вселенной всегда остается одинаковой. Из этого вещества постепенно формируются новые звезды и галактики, заполняющие промежутки между разлетающимися старыми. Согласитесь, очень красивая теория, полностью отвечающая принципу Коперника: нынешнее положение Человека не только в пространстве, но и во времени перестает быть исключительным.
Однако творение вещества для классической физики выглядит диковато. Впрочем, для любой научной теории, какой бы сумасшедшей она ни казалась на первый взгляд, главное, чтобы ее выводы согласовывались с фактами, причем со всеми надежно известными фактами. В космологии 1950-х годов таких фактов было немного, поэтому теория Бонди-Голда-Хойла вполне конкурировала с теорией Фридмана-Леметра. В 1960-е ситуация резко изменилась: было открыто реликтовое излучение, предсказанное теорией Большого Взрыва, и большинство астрофизиков потеряли интерес к теории стационарной Вселенной. Но не сам Хойл!
Он весьма изобретательно находил новые возможности для поддержки своих взглядов на историю Вселенной, чем в немалой степени стимулировал работу «бинг-бэнговцев». Последняя книга Хойла по космологии, написанная совместно с Джефри Бербиджем и Джаянтом Нарликаром, вышла в 2000 году в издательстве Кембриджского университета. Она называется «Иной подход к космологии: от Статической Вселенной через Большой Взрыв к Реальности». В ней модель стационарной вселенной представлена в обновленном виде: Вселенная Хойла теперь вечно пульсирует, а новое вещество рождается в ядрах галактик.
Кроме чисто астрофизических проблем, современная космология несет в себе изрядный запас мировоззренческих вопросов: чего стоят, например, различные трактовки популярного ныне антропного принципа! Нужно признать, что именно с космологией философы-марксисты попали в наиболее трудное положение: как ни крути, ни одна из космологических моделей не удовлетворяла строгим правилам идеологического отбора. Не могу удержаться и не процитировать «Краткий очерк истории философии» (М.: Мысль, 1971): «…Идеалисты продолжают утверждать, что, наблюдая «красное смещение», астрономы лицезреют «продолжающееся творение мира богом». Несколько более замаскированно идеалистические выводы содержались в космологической теории, выдвинутой в 40-50-е годы представителями кембриджской школы астрономов (Ф. Хойл, Г. Бонди и др.). Для того чтобы объяснить сравнительно постоянную плотность вещества при расширении Вселенной, эти ученые предложили принять постулированное ими непрерывное творение материи из ничего… Нетрудно понять, что подобное объяснение широко открывает двери для религии. Поскольку «творение из ничего» противоречит основным законам физи-ки – законам сохранения, эта теория тоже провалилась».
Так Хойл попал в немилость к советским философам, выражавшим официальную идеологию и «линию партии». Тем более удивительно и приятно, что в те же самые годы наши астрономы и физики отзывались о Хойле с большим уважением. В предисловии к книге Хойла «Галактики, ядра и квазары» известный физик ДА Франк-Каменецкий пишет: «Автор этой книги – один из виднейших представителей современной астрофизики, зачинатель многих ее направлений. Он выделяется смелостью и оригинальностью мышления. Вся его научная деятельность – это блестящий фейерверк смелых идей. Пусть они не всегда прочно входят в науку, но, во всяком случае, они всегда способствуют ее прогрессу, вызывая острую дискуссию, а в борьбе мнений, как известно, рождается истина».
Звезды рождают атомы
Развивая свою модель стационарной Вселенной, Хойл столкнулся с проблемой происхождения химических элементов. В те годы считали, что почти все вещество Вселенной сосредоточено в звездах. Сегодня мы знаем, что это не так: привычное нам вещество, действительно сосредоточенное в звездах и планетах, составляет около 4 процентов массы Вселенной; еще около 30 процентов приходится на какое-то темное вещество неизвестной пока природы; это то, что обычно называют «скрытой массой галактик». Остальные почти 70 процентов наполняющей Вселенную материи вообще не поддаются пока определению: одни ученые считают, что это неизвестный ранее атрибут вакуума, другие думают, что это новая форма космической материи, которую предлагают называть квинтэссенцией.
Олнако в середине XX века о таких сложностях еще никто не подозревал. По представлениям тогдашних астрономов, мир состоял из звезд, имеющих весьма простой состав: 75 процентов водорода, 23 процента гелия и около 2 процентов всех прочих элементов Периодической таблицы. От теоретиков требовалось объяснить, почему состав нашего мира именно таков.
Хойл и решил проблему как теоретик: он использовал эксперименты, поставленные самой природой, ведь каждая звезда – это термоядерный реактор. По известной распространенности элементов в природе Хойл восстановил ход реакций в звездах. Иной раз логика его работы граничила с манипуляциями фокусника. Именно эти хитроумные рассуждения позволили Хойлу в 1953 году предсказать важный энергетический уровень ядра углерода-12, и эксперименты физиков подтвердили его прогноз!
А изучение звездных недр с помощью листа бумаги и механического арифмометра продолжается. Фред Хойл напряженно работает вместе с астрономами Маргарет и Джефри Бербидж и физиком Уильямом Фаулером; в 1957 году они завершают большое исследование термоядерного синтеза химических элементов в ядрах звезд. Результаты опубликованы в виде одной большой статьи, и этот труд сразу стал классическим. Многие десятилетия, вопреки принятым правилам библиографии, специалисты ссылаются на него не иначе как B2 FH.
Эта работа возвестила о рождении ядерной астрофизики. Спустя три десятилетия, в 1983 году, Нобелевский комитет присудил свою ежегодную премию двум астрофизикам – Субраманьяну Чандрасекару (Чикагский университет, США) «за теоретические исследования физических процессов, ответственных за структуру и эволюцию звезд», и Уильяму Фаулеру (Калифорнийский технологический институт, США) «за теоретические и экспериментальные исследования ядерных реакций, формирование химических элементов во Вселенной».
А как же B2 FH? Ну что же, по-видимому, Нобелевский комитет не любит белых ворон (а супруги Бербидж оказались почти такими же «альбиносами», как и сам Хойл).
Вот что говорил сам Хойл: «Фаулер вернулся из Стокгольма и рассказал мне историю. Я уж и неэдаю; звучит это очень необычно. Он сказал, что у них есть железное правило: если кто– то критиковал их, то не видать ему никогда премии. Вообще-то это правда, что я не особенно учтиво отзывался о них после той истории с премией за пульсары». Именно пульсары были в центре предыдущего прокола Нобелевского комитета. В 1967 году кембриджская аспирантка Джоселин Белл открыла первый радиопульсар, а в 1974 году за это дали Нобелевскую премию… ее научному руководителю.
«История с Джоселин Белл выглядела очень плохо, – соглашается Джефри Бербидж. – Фред решил, что это несправедливо; так же думали и многие другие мои коллеги». В результате Хойл написал протест, который опубликовала лондонская «Таймс». И хотя сам Хойл и другие астрономы относились к этому протесту иронически, вероятно, именно он и стоил Хойлу премии.
Как бы там ни было. Нобелевская премия 1983 года разорвала старую дружбу между Фаулером и Хойлом. «Чертовы шведы» – говорил Фаулер в 1993 году. Но Хойл к тому времени уже смирился с этим решением. «Все это уже быльем поросло, – говорил он. – Я оставляю это на их совести. Если только у них она есть».
Жизнь порождается жизнью
В одной из публикаций о Хойле он был назван «Великим инакомыслящим». Уверен, что сэр Фред не стал бы спорить с таким определением.
В автобиографии он пишет: «Чтобы в процессе исследования достигнуть чего-то действительно стоящего, необходимо пойти против мнения коллег. Но чтобы это было не простое сумасбродство, а нечто серьезное, требуется тонкий анализ, особенно в тех вопросах, над решением которых бьются уже давно». В своем инакомыслии Хойл всегда был чрезвычайно серьезен. Впрочем, кто у нас не знает, что инакомыслие – дело серьезное.