Глава 8.

Важность жизни

С древнейших времен почти до девятнадцатого века считалось доказанным, что требуется какая-то особая оживляющая сила или оживляющий фактор, чтобы заставить материю, из которой состоят живые организмы, вести себя весьма отлично от другой материи. В действительности это означало бы, что во вселенной существует два вида материи: живая материя и неживая материя с существенно отличающимися физическими свойствами. Рассмотрим живой организм, например, медведя. Фотография медведя в некоторых отношениях похожа на живого медведя. Точно так же на него похожи все неживые объекты, например, мертвый медведь или, весьма ограниченно, созвездие Большой Медведицы. Но только живая материя может погнаться за вами в лесу, когда вы прячетесь за деревьями, поймать вас и разорвать на куски. Неживые предметы никогда не делают ничего столь целенаправленного – по крайней мере, так думали в древности. Конечно, древние люди никогда не видели управляемых ракет.

Для Аристотеля и других древних философов наиболее заметным качеством живой материи была ее способность инициировать движение. Они полагали, что когда неживая материя, например, камень, находится в состоянии покоя, она не придет в движение, пока кто-нибудь не окажет на нее воздействие. Но живая материя, например, медведь в состоянии зимней спячки, может находиться в состоянии покоя, а затем начать двигаться без оказываемого на него воздействия. Благодаря современной науке мы легко можем обнаружить слабые места таких обобщений, и даже сама идея «инициации движения» теперь кажется понятой ошибочно: мы знаем, что медведь просыпается из-за электрохимических процессов, происходящих в его теле. Они могут возникнуть из-за внешних «воздействий», например, повышения температуры, или под влиянием внутренних биологических часов, которые задействуют медленные химические реакции для сохранения ритма. Химические реакции – не более чем движение атомов, поэтому медведь никогда не находится в состоянии полного покоя. С другой стороны, ядро урана, которое живым определенно не является, может оставаться неизменным в течение миллиардов лет, а потом, без какого бы то ни было влияния резко и внезапно изменит свою структуру. Таким образом, основное содержание идеи Аристотеля сегодня ничего не стоит. Однако он верно уловил одну важную вещь, которую большинство современных мыслителей понимают неправильно. Пытаясь связать жизнь с основной физической концепцией (хотя и ошибочной – движением), он признал, что жизнь – это фундаментальное явление природы.

Явление «фундаментально», когда от его понимания зависит достаточно глубокое понимание мира. Мнения относительно того, какие аспекты мира стоит понять, а следовательно, и относительно того, что является глубоким и фундаментальным, безусловно разделяются. Одни говорят, что любовь – самое фундаментальное явление в мире. Другие считают, что когда человек выучит наизусть определенные священные тексты, он поймет все, что стоит понять. Понимание, о котором говорю я, выражается в законах физики, в принципах логики и философии. «Более глубокое» понимание – это понимание, которое обладает большей обобщенностью, содержит больше связей между, на первый взгляд, различными истинами, объясняет больше с меньшим количеством необъясненных допущений. Самые фундаментальные явления входят в объяснение многих других явлений, но их можно объяснить только с помощью основных законов и принципов.

Не все фундаментальные явления имеют значительные физические следствия. Гравитация имеет такие следствия и, действительно, является фундаментальным явлением. Но прямые следствия квантовой интерференции, например, картины теней, описанные в главе 2, не столь велики. Их даже достаточно сложно обнаружить точно. Тем не менее, мы видели, что квантовая интерференция – фундаментальное явление. Только поняв его, мы можем понять основной факт о физической реальности – существование параллельных вселенных.

Для Аристотеля было очевидно, что теоретически жизнь – фундаментальна и имеет значительные физические следствия. Как мы увидим, он был прав. Но эта очевидность имела весьма ошибочные причины: предположительно отличные механические свойства живой материи и превосходство земной поверхности из-за жизненных процессов. Аристотель полагал, что вселенная главным образом состоит из того, что сейчас мы называем биосферой (область, содержащая жизнь) Земли, с некоторыми дополнительными вкраплениями – небесными сферами и внутренней частью Земли, – прикрепленными сверху и снизу. Если биосфера Земли – для вас основная составляющая космоса, вы, естественно, будете думать, что деревья и животные по крайней мере так же важны, как скалы и звезды в великой схеме всего, особенно если вы не очень хорошо знаете физику или биологию. Современная наука привела к почти противоположному выводу. Революция Коперника определила Землю в подчинение к центральному неживому Солнцу. Последующие открытия в физике и астрономии показали не только, что вселенная огромна по сравнению с Землей, но и что она с огромной точностью описана всеобъемлющими законами, которые вообще не упоминают о жизни. Теория эволюции Чарльза Дарвина объяснила происхождение жизни на языке, не требующем особой физики, и с тех пор мы открыли множество подробных механизмов жизни, но ни в одном из них также не обнаружили особой физики.

Этот захватывающий научный прогресс и, в частности, великое обобщение физики Ньютона и физики, последовавшей за ней, в значительной мере поспособствовали росту притягательности редукционизма. С тех пор, как обнаружили, что вера в открывшиеся истины несовместима с рационализмом (который требует открытости для критики), многие люди продолжали мечтать о первичной основе всего, в которую они могли бы верить. Если у них еще и не было упрощенной «теории всего», в которую они могли бы верить, то они, по крайней мере, стремились к ней. Считалось доказанным, что редукционистская иерархия наук, основанная на дробноатомной физике, – неотъемлемая часть научного мировоззрения, и потому ее критиковали только псевдоученые и те, кто протестовал против самой науки. Таким образом, ко времени моего изучения биологии в школе статус этого предмета изменился на противоположный тому, что Аристотель считал очевидным. Жизнь вовсе перестали считать фундаментальной. Сам термин «изучение природы», под которым подразумевали биологию, стал анахронизмом. Говоря фундаментально, природой была физика. Я упрощу лишь немного, если охарактеризую общепринятый в то время взгляд следующим образом. У физики есть ответвление – химия, изучающая взаимодействие атомов. У химии есть ответвление – органическая химия, изучающая свойства соединений углерода. Органическая химия, в свою очередь, тоже имеет ответвление – биологию, изучающее химические процессы, которые мы называем жизнью. И это отдаленное ответвление фундаментального предмета интересовало нас лишь потому, что мы сами оказались таким процессом. Физика же, напротив, считалась очевидно важной по праву, так как вся вселенная, включая жизнь, подчиняется ее принципам.

Моим одноклассникам и мне приходилось учить наизусть множество «характеристик живых организмов». Все они были просто описательными. Они мало касались фундаментальных концепций. Вероятно, передвижение было одной из таких характеристик – неясным эхом идеи Аристотеля, – однако среди них были и дыхание, и выделение. Также присутствовали воспроизведение, рост и незабвенно названная раздражимость, которая значит, что если вы окажете воздействие на что-либо, то оно окажет ответное воздействие. Этим мнимым характеристикам не хватало ясности и глубины, более того, точностью они тоже не отличались. Как бы сказал нам доктор Джонсон, каждый реальный объект «раздражим». С другой стороны, вирусы не дышат, не растут, не выделяют и не движутся (пока на них не окажут воздействие), но они живые. Бесплодные люди не размножаются, и, тем не менее, они живые.

Причина, по которой ни взгляды Аристотеля, ни то, что было написано в моих школьных учебниках, не представили хотя бы хорошее систематическое различие между живыми и неживыми предметами, не говоря уже о чем-то более глубоком, в том, что и Аристотель, и учебники упустили то, что такое живые предметы (эта ошибка в большей степени простительна Аристотелю, потому что в его времена больше не знал никто). Современная биология не пытается определить жизнь с помощью некоторого характеристического физического свойства или вещества – некой живой «сущности», – которой наделена только живая материя. Мы уже не ожидаем, что такая сущность существует, потому что теперь мы знаем, что «живая материя», материя в форме живых организмов, – это не основа жизни. Она всего лишь одно из следствий жизни, которая имеет молекулярную основу. Общепризнан факт существования молекул, которые побуждают определенные среды к созданию копий этих молекул.

Такие молекулы называются репликаторами. В более общем смысле репликатор – это любой объект, который побуждает определенные среды его копировать. Не все репликаторы биологические, и не все репликаторы – молекулы. Самокопирующая компьютерная программа (например, компьютерный вирус) – это тоже репликатор. Хорошая шутка – это еще один репликатор, поскольку она заставляет слушателей пересказать себя другим слушателям. Ричард Доукинс придумал термин мим[13] для репликаторов, которые представляют собой человеческие идеи, например, шутки. Однако вся жизнь на Земле основана на репликаторах-молекулах. Они называются генами, а биология – это изучение происхождения, структуры и деятельности генов, а также их влияния на другую материю. В большинстве организмов ген состоит из последовательности более мелких молекул (существует четыре различных вида таких молекул), соединенных в цепочку. Названия составляющих молекул (аденин, цитозин, гуанин и тимин) обычно сокращают до А, Ц, Г и Т. Сокращенное химическое название цепочки из любого количества молекул, расположенных в любом порядке, – ДНК.

В действительности, гены – это компьютерные программы, выраженные в виде последовательности символов А, Ц, Г и Т на стандартном языке, называемом генетическим кодом, который одинаков, с небольшими изменениями, для всей жизни на Земле. (Некоторые вирусы основаны на родственном типе молекул, РНК, тогда как прионы, в некотором смысле, – самовоспроизводящиеся белковые молекулы). Особые структуры внутри клеток каждого организма действуют как компьютеры, выполняя заложенные в этих генах программы. Выполнение заключается в производстве определенных молекул (белков) из более простых молекул (аминокислот) при определенных внешних условиях. Например, последовательность «АТГ» – это команда для включения метионина аминокислоты в создаваемую белковую молекулу.

Обычно ген химически «включается» в определенных клетках тела, а затем дает этим клеткам команды производить соответствующий белок. Например, гормон инсулин, который отвечает за уровень сахара в крови у позвоночных, является именно таким белком. Производящий его ген присутствует почти в каждой клетке тела, но включается только в строго определенных клетках поджелудочной железы и только тогда, когда это необходимо. На молекулярном уровне это все, что любой ген способен заложить в свой клеточный компьютер: произвести определенный химический продукт. Но гены успешно выполняют свои репликаторные функции, потому что эти химические программы низкого уровня, создавая слой за слоем комплексный контроль и обратную связь, в сумме составляют сложные команды высокого уровня. Ген инсулина и гены, которые включают и отключают его, вместе эквивалентны полной программе регулирования уровня сахара в крови.

Точно так же существуют гены, которые содержат особые команды, как и когда должны быть скопированы они сами, а также другие гены и команды для производства следующих организмов того же вида, включая молекулярные компьютеры, которые вновь выполнят все эти команды в следующем поколении. Также существуют команды, сообщающие, каким образом весь организм в целом должен реагировать на раздражители, например, когда и как он должен охотиться, есть, спариваться, драться или убегать. И так далее.

Ген способен функционировать как репликатор только в определенных средах. По аналогии с экологической «нишей» (набором сред, в которых организм может выжить и произвести потомство) я использую термин ниша для набора всех возможных сред, которые данный репликатор побуждал бы к созданию его копий. Ниша гена инсулина содержит среды, где ген расположен в клеточном ядре вместе с другими определенными генами, а сама клетка должным образом расположена внутри функционирующего организма, в естественной среде, подходящей для поддержания жизни и размножения этого организма. Но существуют также и другие среды, например, биотехнологические лаборатории, в которых бактерии генетически изменяют так, чтобы включить их в ген, что также копирует ген инсулина. Такие среды тоже являются частью генной ниши, как и бесконечное множество других возможных сред, весьма отличных от тех, в которых развился ген.

Не все, что можно скопировать, является репликатором. Репликатор побуждает свою среду к тому, чтобы она его скопировала: то есть, он делает причинный вклад в свое собственное копирование. (Моя терминология немного отличается от терминологии Доукинса. Он называет репликатором все, что копируется, по любой причине. То, что я называю репликатором, он назвал бы активным репликатором). Я еще вернусь к тому, что, в общем, значит делать причинный вклад во что-либо, но здесь я имею в виду, что присутствие и особая физическая форма репликатора очень важны для того, происходит копирование или нет. Другими словами, если репликатор присутствует, то он копируется, но если бы его заместил почти любой другой объект, даже довольно похожий, этот объект не был бы скопирован. Например, ген инсулина побуждает лишь один маленький этап в огромном сложном процессе своей собственной репликации (этот процесс и есть весь жизненный цикл организма). Однако подавляющее большинство вариантов этого гена не дали бы клеткам команды произвести химический продукт, который смог бы выполнить работу инсулина. Если гены инсулина в клетках отдельного организма заместить слегка отличными молекулами, этот организм умрет (если только в нем не поддерживать жизнь с помощью других средств), а, следовательно, он не оставит потомства, и эти молекулы не будут скопированы. Таким образом, копирование весьма чувствительно к физической форме гена инсулина. Присутствие этого гена в должной форме и должном месте очень важно для процесса копирования, который делает его репликатором, хотя существует множество других причин, которые делают свой вклад в его репликацию.

Наряду с генами беспорядочные последовательности А, Ц, Г и Т, иногда называемые дефективными последовательностями, присутствуют в ДНК большинства живых организмов. Они также копируются и передаются организмам потомков. Однако, если такая последовательность замещается почти любой другой последовательностью похожей длины, она тоже копируется. Таким образом, мы можем сделать вывод, что копирование таких последовательностей не зависит от их особой физической формы. В отличие от генов, дефективная последовательность программой не является. Если он и выполняет какую-то функцию (а это неизвестно), то эта функция не может заключаться в переносе любой информации. Хотя такая последовательность копируется, она не вносит причинный вклад в свое собственное копирование, и, следовательно, не является репликатором.

На самом деле это преувеличение. Все, что копируется должно вносить хоть какой-то причинный вклад в это копирование. Дефективные последовательности, например, состоят из ДНК, что позволяет клеточному компьютеру их копировать. Клеточный компьютер не может копировать молекулы, отличные от молекул ДНК. Вряд ли стоит считать что-либо репликатором, если его причинный вклад в свою собственную репликацию мал, хотя строго говоря, репликация зависит от степени адаптации. Я определю степень адаптации репликатора к данной среде как степень вклада, сделанного репликатором в процесс своей собственной репликации в этой среде. Если репликатор хорошо адаптирован к большинству сред ниши, мы можем назвать его хорошо адаптированным к своей нише. Мы только что видели, что ген инсулина в высшей степени адаптирован к своей нише. Дефективная последовательность имеет пренебрежимо малую степень адаптации по сравнению с геном инсулина или другими подлинными генами, но она гораздо лучше адаптирована к этой нише, чем большинство молекул.

Обратите внимание, что для измерения степени адаптации мы должны учесть не только рассматриваемый репликатор, но также и диапазон его возможных вариантов. Чем более чувствительно копирование в данной среде к точной физической структуре репликатора, тем выше адаптация репликатора к этой среде. Для высоко адаптированных репликаторов (которые только и заслуживают названия репликаторов) необходимо рассмотреть только небольшие изменения, потому что при значительных изменениях они уже не будут репликаторами. Так мы размышляем, замещая репликатор объектами, похожими на него в общих чертах. Чтобы определить степень адаптации к нише, необходимо рассмотреть степень адаптации репликатора к каждой среде этой ниши. Следовательно, необходимо рассмотреть как варианты репликатора, так и варианты этой среды. Если большая часть вариантов репликатора не сумеет побудить большую часть сред ниши к копированию репликатора, значит, наша форма репликатора является веской причиной своего собственного копирования в этой нише, что мы и имеем в виду, когда говорим, что он в высшей степени адаптирован к нише. С другой стороны, если большинство вариантов репликатора будут копироваться в большинстве сред ниши, значит, форма нашего репликатора не слишком важна: копирование все равно произойдет. В этом случае наш репликатор делает небольшой причинный вклад в свое копирование, и его нельзя назвать высоко адаптированным к этой нише.

Таким образом, степень адаптации репликатора зависит не только от того, что репликатор делает в своей действительной среде, но также и от того, что делало бы множество других объектов, большинство из которых не существует, во множестве сред, отличных от действительной среды. Мы уже сталкивались с этим любопытным свойством и раньше. Точность передачи в виртуальной реальности зависит не только от тех реакций, которые действительно выдает машина на то, что Действительно делает пользователь, но и от реакций, которые она в действительности не выдает, на то, что пользователь в действительности не делает. Такая схожесть между жизненными процессами и виртуальной реальностью не совпадение, и я кратко это объясню.

Самый важный фактор, определяющий нишу гена, обычно заключается в том, что репликация гена зависит от присутствия других генов. Например, репликация гена инсулина медведя зависит не только от присутствия в теле медведя всех других генов, но также и от присутствия во внешней среде генов других организмов. Медведи не могут выжить без пищи, а гены для производства этой пищи существуют только в других организмах.

Различные виды генов, которым для репликации необходимо взаимодействие друг с другом, часто сосуществуют в длинных цепочках ДНК, ДНК организма. Организм – это нечто, – например, животное, растение или микроб, – о чем на обыденном языке мы думаем как о живом. Но из сказанного мной следует, что «живой», применительно к частям организма, отличным от ДНК, – это, в лучшем случае, титул, носимый по обычаю, а не по закону. Организм не является репликатором: он – часть среды репликаторов, обычно самая важная, после всех остальных генов, часть. Оставшаяся часть среды – это тип естественной среды, которую может занять организм (например, вершина горы или дно океана), и конкретный образ жизни в этой среде (например, охотник или паразит), который дает организму возможность прожить там достаточно долго, чтобы произошла репликация его генов.

На повседневном языке мы говорим о «размножении» организмов; это действительно считалось одной из мнимых «характеристик живых объектов». Другими словами, мы считаем организмы репликаторами. Но это ошибочно. Организмы во время размножения не копируются; и еще меньше они побуждают свое собственное копирование. Они создаются заново по чертежам, заложенным в ДНК организмов родителей. Например, если случайно изменится форма носа медведя, это может изменить весь образ жизни этого медведя, и его шансы на выживание для «размножения» могут как увеличиться, так и уменьшиться. Но у медведя с новой формой носа нет шансов быть скопированным. Если у него будет потомство, то носы его потомков будут обычными. Но стоит только изменить соответствующий ген (если сделать это сразу же после зачатия медведя, необходимо изменить только одну молекулу), и у любого потомка будет не только новая форма носа, но и копии нового гена. Это показывает, что форма каждого носа зависит от этого гена, а не от формы какого-либо предыдущего носа. Таким образом, форма носа медведя не делает причинного вклада в форму носа его потомка. Но форма генов медведя делает вклад как в свое собственное копирование и форму носа медведя, так и в форму носа его потомков.

Таким образом, организм – это непосредственная среда, копирующая реальные репликаторы: гены этого организма. Традиционно нос медведя и его берлогу классифицировали бы как живой и неживой объекты соответственно. Однако корни этого различия не уходят в какую бы то ни было существенную разницу. Роль носа медведя, в основном, не отличается от роли его берлоги. Ни то, ни другое репликатором не является, хотя постоянно создаются новые примеры и того, и другого. И нос, и берлога – это всего лишь части среды, которой манипулируют гены медведя в процессе своей репликации.

Это понимание жизни, основанное на генах, – рассматривающее организмы как часть среды, окружающей гены, – было неявной основой биологии со времен Дарвина, но его не замечали почти до 1960-х годов и не до конца понимали до появления трудов Ричарда Доукинса TheSelfishGene[14] (1976) и TheExtendedPhenotype[15] (1982).

Теперь я вернусь к вопросу о том, является ли жизнь фундаментальным явлением природы. Я уже предостерег от редукционистского допущения, что исходящие явления, подобные жизни, непременно менее фундаментальны, чем микроскопические физические явления. Тем не менее, все, что я только что говорил о том, что такое жизнь, кажется направленным на то, что это всего лишь побочный эффект в конце длинной цепочки побочных эффектов. Дело не только в том, что предсказания биологии, в принципе, сводятся к предсказаниям физики, а в том, что то же самое происходит с объяснениями. Как я уже сказал, великие объяснительные теории Дарвина (в современных версиях, предложенных, например, Доукинсом) и современной биохимии являются редуктивными. Живые молекулы – гены – это всего лишь молекулы, которые подчиняются тем же самым законам физики и химии, что и неживые. Они не содержат особого вещества и не имеют особых физических свойств. Они просто оказываются репликаторами в определенных средах. Свойство репликации в высшей степени контекстуально, то есть оно зависит от замысловатых деталей окружающей среды репликатора: объект может быть репликатором в одной среде и не быть им в другой. Свойство адаптации к нише также зависит не от простого физического свойства, присущего репликатору в данное время, а от следствий, которые этот репликатор может вызвать в будущем в гипотетических условиях (т.е. в вариантах этой среды). Контекстуальные и гипотетические свойства в сущности производны, поэтому сложно понять, каким образом явление, характеризуемое только такими свойствами, может быть фундаментальным явлением природы.

Что касается физического влияния жизни, вывод тот же самый: следствия жизни кажутся пренебрежимо малы. Ведь все мы знаем, что планета Земля – это единственное место во вселенной, где существует жизнь. Безусловно, мы не видели свидетельств существования жизни где-то еще, поэтому, даже если она достаточно широко распространена, ее следствия слишком малы для нашего восприятия. За пределами Земли мы видим активную вселенную, переполненную разнообразными мощными, но абсолютно неживыми процессами. Галактики вращаются. Звезды сжимаются, вспыхивают, горят, взрываются и разбиваются на мелкие кусочки. Высокоэнергетические частицы, электромагнитные и гравитационные волны распространяются во всех направлениях. И кажется не очень важным, есть ли среди всех этих титанических процессов жизнь. Кажется, что будь там жизнь, она ничуть не повлияла бы ни на один из этих процессов. Если бы огромная солнечная вспышка окружила Землю, что само по себе с точки зрения астрофизики событие значительное, наша биосфера мгновенно стала бы стерильной, но эта катастрофа повлияла бы на Солнце так же, как капля дождя влияет на извергающийся вулкан. Наша биосфера, принимая во внимание ее массу, энергию или любую подобную астрофизическую меру ее значимости, – пренебрежимо малая частичка даже Земли, да и трюизм астрономии состоит в том, что солнечная система, в сущности, состоит из Солнца и Юпитера. Все остальное (включая Землю) – «просто примеси». Более того, солнечная система – пренебрежимо малая составляющая нашей Галактики, Млечного Пути, который сам по себе ничем не примечателен среди множества других в известной вселенной. Таким образом, кажется, что, как сказал Стивен Хокинг: «Человеческая раса – это всего лишь химический мусор на планете средних размеров, которая вращается по орбите вокруг весьма средней звезды, в ее внешнем пространстве среди сотен миллиардов галактик».

Таким образом, общепринятое в наше время мнение, что жизнь, далекая от того, чтобы быть в центре, геометрически, теоретически или практически, почти непостижимо неважна. В свете этого биология имеет тот же статус, что и география. Знать план Оксфорда важно для тех, кто в нем живет, но безразлично для тех, кто никогда туда не поедет. Подобным образом кажется, что жизнь – это свойство какой-то узкой области или, возможно, областей вселенной, фундаментальное для нас, потому что мы живем, но не имеющее ни теоретической, ни практической фундаментальности в более крупной схеме всего.

Удивительно, но это внешнее проявление вводит в заблуждение. Неправда, что жизнь не важна в своих физических следствиях, да и теоретической производной она не является.

Чтобы сделать первый шаг к объяснению этого, позвольте мне объяснить сделанное мной ранее замечание, что жизнь – это разновидность формирования виртуальной реальности. Я использовал слово «компьютеры» для обозначения механизмов, выполняющих генные программы в живых клетках, но это слишком общая терминология. По сравнению с универсальными компьютерами, которые мы производим искусственно, в некоторых отношениях они делают больше, а в других – меньше. Их не так уж легко запрограммировать для обработки слов или разложения на множители больших чисел. С другой стороны, они осуществляют очень точное интерактивное управление реакциями сложной среды (организма) на все, что только может с ней произойти. И это управление направлено на то, чтобы вызвать определенное ответное воздействие среды на гены (а именно, реплицировать их) так, чтобы суммарное воздействие на них было настолько независимым от происходящего вовне, насколько это возможно. Это больше, чем просто вычисление. Это передача в виртуальной реальности.

Сравнение жизни с человеческой технологией виртуальной реальности не совершенно. Во-первых, хотя гены, как и пользователь виртуальной реальности, находятся в среде, подробное строение и поведение которой определены программой (которую и заключают в себе сами гены), гены не ощущают нахождения в этой среде, потому что они не способны ни чувствовать, ни ощущать. Поэтому, если организм – это передача в виртуальной реальности, определяемая его генами, то это передача без зрителей. Кроме того, организм не просто передается, он создается. Для этого недостаточно «обмануть» ген, чтобы он поверил, что вне его есть организм. Организм там действительно есть.

Однако эти отличия не важны. Как я уже сказал, вся передача в виртуальной реальности физически производит передаваемую среду. Внутренняя часть любого генератора виртуальной реальности в Процессе передачи – это в точности реальная физическая среда, произведенная, чтобы иметь свойства, определенные в программе. Дело в том, что мы, пользователи, иногда интерпретируем то, что дает похожие ощущения, как другую среду. Что касается отсутствия пользователя, давайте явно рассмотрим его роль в виртуальной реальности. Во-первых, воздействовать на передаваемую среду, чтобы ощутить ответное воздействие – другими словами, независимо взаимодействовать со средой. В биологии эту роль играет внешняя среда обитания. Во-вторых, обеспечить намерение, стоящее за передачей. Это все равно, что сказать, что бессмысленно говорить о конкретной ситуации как о передаваемой в виртуальной реальности, если не существует понятия точности или неточности передачи. Я сказал, что точность передачи – это близость (как ее воспринимает пользователь) переданной среды к той, которую намеревались передать. Но что значит точность для среды, которую никто не воспринимает и не намеревается передать? Точностью здесь является степень адаптации генов к своей нише. Следуя теории эволюции Дарвина, мы можем сделать вывод о «намерении» генов передать среду, которая будет их реплицировать. Гены вымирают, если не осуществляют это «намерение» так же эффективно или решительно, как конкурирующие с ними гены.

Таким образом, жизненные процессы и передачи в виртуальной реальности, хотя, на первый взгляд, и далекие друг от друга, оказываются процессом одного рода. И те и другие содержат физическое воплощение общих теорий об окружающей среде. В обоих случаях эти теории используют для понимания этой среды и интерактивного управления не только ее непосредственным внешним проявлением, но и детальной реакцией на общие раздражители.

Гены содержат знание о своих нишах. Все, что имеет фундаментальную важность относительно явления жизни, зависит от этого свойства, а не от репликации как таковой. Таким образом, теперь мы можем попытаться расширить обсуждение за пределы репликаторов. В принципе, можно представить вид, гены которого неспособны к репликации, но вместо этого адаптированы к сохранению своей физической формы, неизменной при постоянной самостоятельности и защите от внешних воздействий. Маловероятно, что такой вид будет развиваться естественно, но его можно было бы создать искусственно. Точно так же как степень адаптации репликатора определяется как степень причинного вклада, который он делает в свою собственную репликацию, можно определить степень адаптации этих нерепликантных генов как степень вклада, который они делают в свое собственное выживание в конкретной форме. Рассмотрим вид, генами которого являются узоры, вытравленные в алмазе. Обычный алмаз случайной формы может выживать в течение многих эр, в широком диапазоне условий, но его форма не адаптирована к выживанию, потому что алмаз другой формы тоже выживет в похожих условиях. Но если гены нашего гипотетического вида, закодированные в алмазе, заставят организм вести себя таким образом, что, например, защитят вытравленную поверхность алмаза от коррозии во враждебной среде, от других организмов, пытающихся вытравить на его поверхности другую информацию или от воров, которые разрежут его, отполируют и сделают из него драгоценный камень, то алмаз будет содержать истинные адаптации для выживания в этих средах. (Кстати, драгоценный камень действительно обладает степенью адаптации для выживания в среде современной Земли. Люди ищут необработанные алмазы и изменяют их форму, создавая драгоценные камни. Но ведь люди ищут драгоценные камни и сохраняют их форму. Так что в этой среде форма драгоценного камня делает причинный вклад в свое собственное выживание).

Как только остановится производство этих искусственных организмов, множество примеров каждого нерепликантного гена уже не сможет увеличиться. Но оно и не уменьшится, пока знание, которое содержат эти гены, будет достаточным для проведения стратегии выживания этих генов в занимаемой ими нише. В конце концов, достаточно крупная перемена в среде обитания или истощение, вызванное несчастными случаями, может стереть этот вид с лица Земли, но вместе с тем он может выживать так же долго, как множество видов, возникающих естественным путем. Гены таких видов обладают всеми свойствами реальных генов, кроме репликации. В частности, они содержат знание, необходимое, чтобы передать их организмы точно так же, как это делают реальные гены.

Общим фактором между репликантными и нерепликантными генами является выживание знания, а не обязательно гена или любого другого физического объекта. Поэтому, строго говоря, к нише адаптируется или не адаптируется какая-то часть знания, а не физический объект. Если адаптация происходит, то у этого знания появляется свойство: однажды реализовавшись в этой нише, знание будет стремиться оставаться там. В случае с репликатором физический материал, его реализующий, непрерывно изменяется: новая копия собирается из нерепликантных составляющих при каждой репликации. Нерепликантное знание также может успешно реализовываться в различных физических формах, как, например, когда запись классического звука переводится с виниловой пластинки на магнитную ленту, а потом на компакт-диск. Можно представить другой искусственный живой организм с нерепликантной основой, который поступал бы точно также, используя каждую возможность для копирования знания, содержащегося в его генах, на самую надежную из доступных ему сред. Может быть, однажды это сделают наши потомки.

Я считаю неправильным называть организмы этих гипотетических видов «неживыми», однако терминология не так уж важна. Дело в том, что несмотря на то, что вся известная жизнь основана на репликаторах, она строится вокруг одного явления – знания. Мы можем дать определение адаптации непосредственно на основе знания: объект адаптируется к своей нише, если реализует знание, заставляющее эту нишу сохранять существование этого знания. Итак, мы приближаемся к причине фундаментальности жизни. Жизнь состоит в физической реализации знания, а в главе б мы встречали закон физики, принцип Тьюринга, который также заключается в физической реализации знания. Он гласит, что можно реализовать законы физики, в их применимости к каждой физически возможной среде, в программах для генератора виртуальной реальности. Гены и есть эти программы. И не только они, но и все остальные программы виртуальной реальности, которые физически существуют или когда-либо будут существовать, – это прямые или косвенные следствия жизни. Например, программы виртуальной реальности, обрабатываемые нашими компьютерами или нашим мозгом, – это косвенные следствия человеческой жизни. Таким образом, жизнь – это средство (по-видимому, необходимое средство) реализации в природе следствий, о которых говорит принцип Тьюринга.

Это обнадеживает, но еще недостаточно для того, чтобы определять жизнь как фундаментальное явление. Я все еще не определил, что сам принцип Тьюринга имеет статус фундаментального закона. Скептик мог бы поспорить, что он не имеет такого статуса. Это закон о физической реализации знания, и скептик мог бы посчитать, что знание – это понятие скорее ограниченное антропоцентрическое, чем фундаментальное. То есть знание – это одна из тех вещей, которые важны для нас из-за того, чем мы являемся – животными, чья экологическая ниша зависит от создания и применения знания, – но которые не важны в абсолютном смысле. Для коалы, экологическая ниша которого зависит от эвкалиптовых листьев, важен эвкалипт; для обладающих знанием приматов Homosapiens важно знание.

Но скептик ошибся бы. Знание важно не только для Homosapiensи не только на планете Земля. Я говорил, что наличие или отсутствие значительного физического влияния какого-либо объекта не является решающим для его фундаментальности в природе. Но это существенно. Давайте рассмотрим астрофизические следствия знания.

Теория звездной эволюции – структуры и развития звезд – одна из успешных историй науки. (Обратите внимание на несоответствие терминологии. Слово «эволюция» в физике означает развитие или просто движение, а не изменение и отбор). Всего лишь век назад неизвестен был даже источник солнечной энергии. Лучшая физика того времени давала только ложный вывод, что каким бы ни был источник его энергии, Солнце сможет светить не больше ста миллионов лет. Интересно, что геологи и палеонтологи уже знали из ископаемых свидетельств жизни, что Солнце должно было светить на Земле, по крайней мере, миллиард лет. Затем была открыта ядерная физика, которую полностью применили к физике внутренних областей звезд. С тех пор сформировалась теория звездной эволюции. Сейчас мы понимаем, почему звезды светят. Для большинства типов звезд мы можем определить температуру, цвет, яркость и диаметр на каждой стадии существования звезды, узнать длительность каждой стадии, сказать, какие элементы звезда создает в процессе ядерной трансмутации и т. д. Эта теория была проверена и подтверждена наблюдениями Солнца и других звезд.

Мы можем использовать эту теорию для предсказания будущего развития Солнца. Она гласит, что Солнце будет продолжать светить с большой стабильностью в течение еще приблизительно пяти миллиардов лет; затем его настоящий диаметр увеличится примерно в сто раз, и оно станет гигантской красной звездой; затем оно будет пульсировать. вспыхнет, превратившись в новую звезду, разрушится и остынет, в конечном итоге, став черным карликом. Но произойдет ли все это с Солнцем на самом деле? Неужели каждая звезда такой же массы и состава, которая сформировалась за несколько миллиардов лет до Солнца, уже стала красным гигантом, как предсказывает теория? Или Возможно ли, что некоторые, на первый взгляд, неважные химические Процессы на малых планетах, которые вращаются по орбите этих звезд, Могли изменить течение ядерных и гравитационных процессов с неизмеримо большей массой и энергией? Если Солнце станет красным гигантом, оно поглотит и разрушит Землю. И если к тому времени на Земле все еще, физически или интеллектуально, будут жить наши потомки, они, скорее всего, не захотят, чтобы это произошло. Они будут делать все, что в их силах, чтобы предотвратить это.

Очевидно ли то, что они ничего не смогут сделать? Безусловно, наша современная технология слишком ничтожна, чтобы сделать это. Но ни наша теория звездной эволюции, ни какая-то другая известная нам физика не дает причины считать, что эта задача невозможна. Напротив, мы уже знаем в общих чертах, в чем она будет заключаться (а именно, в удалении материи с Солнца). И у нас есть несколько миллиардов лет, чтобы усовершенствовать наши полусырые планы и применить их на практике. Если наши потомки спасут себя таким образом, значит наша современная теория звездной эволюции в применении к конкретной звезде дает абсолютно неправильный ответ. А причина этого заключается в том, что она не учитывает влияние жизни на звездную эволюцию. Она учитывает такие фундаментальные физические влияния как ядерные и электромагнитные силы, гравитация, гидростатическое и радиационное давление, но не жизнь.

Похоже, что знание, необходимое для управления Солнцем, не смогло бы развиться только путем естественного отбора, поэтому именно от присутствия разумной жизни зависит будущее Солнца. На это можно возразить, что необоснованно допускать, что разум выживет на Земле в течение нескольких миллиардов лет, и даже если выживет, то еще большее допущение считать, что он будет обладать знанием, необходимым для управления Солнцем. Одна из современных точек зрения заключается в том, что разумная жизнь на Земле уже сейчас находится в опасности саморазрушения, если не от ядерной войны, то от какого-нибудь побочного следствия технического прогресса или научного исследования. Многие люди считают, что если разумной жизни суждено выжить на Земле, то это может произойти только путем подавления технического прогресса. Поэтому они, возможно, боятся, что наше развитие технологии, необходимое для управления звездами, несовместимо с длительностью выживания, достаточной для использования этой технологии, и, следовательно, так или иначе, предопределено, что жизнь на Земле не повлияет на эволюцию Солнца.

Я уверен, что этот пессимизм присущ введенным в заблуждение людям. Как я объясню в главе 14, существует множество причин полагать, что наши потомки, в конце концов, будут управлять Солнцем и даже больше. Вероятно, мы не можем предвидеть ни их технологию, ни их желание. Возможно, они захотят спастись, покинув солнечную систему или заморозив Землю, или с помощью множества методов, непостижимых для нас и не имеющих ничего общего с гибелью вместе с Солнцем. С другой стороны, они могут захотеть управлять Солнцем задолго до того, когда понадобится предотвратить его переход в фазу красного гиганта (например, чтобы более эффективно использовать его энергию или чтобы добывать с его помощью сырье для расширения своего жизненного пространства). Однако положение, которое я здесь доказываю, зависит не от нашей способности предсказывать то, что произойдет. Оно зависит только от того, что то, что произойдет, будет зависеть от того знания, которым будут обладать наши потомки и от того, как они его применят. Таким образом невозможно предсказать будущее Солнца, не принимая во внимание будущее Земли и, в частности, будущее знания. Цвет Солнца через десять миллиардов лет зависит от гравитации и радиационного давления, от конвекции и нуклеосинтеза. Он совсем не зависит от геологии Венеры, химии Юпитера или рисунка кратеров на Луне. Но он зависит от того, что произойдет с разумной жизнью на планете Земля. Он зависит от политики, экономики и результатов войн. Он зависит от того, что делают люди: какие решения они принимают, какие проблемы решают, какие ценности выбирают и как ведут себя по отношению к детям.

Невозможно избежать этого вывода, принимая пессимистическую теорию относительно перспектив нашего выживания. Такая теория не следует ни из законов физики, ни из любого другого известного нам фундаментального принципа: ее можно доказать только на человеческом языке высокого уровня (например, «научное знание опередило моральное знание» или что угодно еще). Таким образом, рассуждая на основе такой теории, человек неявно признает, что для астрофизических предсказаний необходимы теории о человеческих делах. И даже если попытки человеческой расы выжить, в конце концов, окажутся тщетными, применима ли эта пессимистическая теория ко всему внеземному разуму во вселенной? Если нет, если некая разумная жизнь, в некой галактике, когда-либо сумеет выжить в течение миллиардов лет, то жизнь важна в громадном физическом развитии вселенной.

Во всей нашей Галактике и во всем мультиверсе звездная эволюция зависит от того, развилась ли разумная жизнь и где это произошло, а если развилась, то от результатов ее войн и от ее отношения к своим детям. Например, мы можем приблизительно определить, какие пропорции звезд разных цветов (точнее, разных спектральных типов) должны находиться в Галактике. Чтобы это осуществить, мы должны сделать некоторые допущения относительно того, есть ли там разумная жизнь и что она делает все это время (то есть, что она не погасила слишком много звезд). В настоящий момент наши наблюдения согласуются с тем, что за пределами нашей солнечной системы разумной жизни не существует. Когда наши теории о структуре нашей Галактики станут еще точнее, мы сможем делать более точные предсказания, но опять только на основе допущений о распределении и поведении разума в Галактике. Если эти допущения будут неточными, мы предскажем неправильное распределение спектральных типов почти так же уверенно, как если бы нам пришлось сделать ошибку относительно состава внутризвездных газов или массы атома водорода. И если мы обнаружим определенные аномалии в распределении спектральных типов, это может быть свидетельством присутствия внеземного разума.

Космологи Джон Барроу и Фрэнк Типлер рассмотрели астрофизические следствия, которые имела бы жизнь, если бы она выжила в течение долгого времени после того, когда Солнце могло бы во всем остальном стать красным гигантом. Они обнаружили, что жизнь, в конечном итоге, внесла бы грандиозные качественные перемены в структуру Галактики, а впоследствии, и в структуру всей вселенной. (К этим результатам я вернусь в главе 14). Итак, еще раз, любая теория структуры вселенной во всех стадиях, за исключением самых ранних, должна принимать во внимание то, что будет или чего не будет делать жизнь к тому времени. Этого нельзя избежать: будущая история вселенной зависит от будущей истории знания. Астрологи всегда верили, что космические события влияют на дела людей: наука в течение многих веков считала, что ни космос не влияет на людей, ни люди на космос. Теперь мы понимаем, что дела людей влияют на космические события.

Стоит поразмышлять над тем, где мы сбились с пути и начали недооценивать физическое влияние жизни. Это произошло из-за нашей ограниченности. (Ирония состоит в том, что древние консенсусы избегали нашей ошибки, потому что были еще более ограниченными). Во вселенной, как мы ее видим, жизнь не повлияла ни на что, что имело бы хоть какое-то астрофизическое значение. Однако мы видим только прошлое, и более или менее подробно мы видим только то прошлое, которое находится в пространстве, близком к нам. Чем дальше во вселенную мы смотрим, тем в более отдаленное прошлое мы заглядываем и тем меньше подробностей мы видим. Но даже все прошлое – история вселенной от Большого Взрыва до настоящего момента – это всего лишь маленькая частица физической реальности. Настоящий момент и Большое Сжатие (если оно произойдет) разделяет, по крайней мере, в десять раз большая история, а может быть, и еще больше, не говоря уже о других вселенных. Мы не можем наблюдать ни одну из них, но применяя свои лучшие теории к будущему звезд, галактик и вселенной, мы обнаруживаем огромное пространство, на которое может воздействовать жизнь и после долгого воздействия захватить господство над всем, что происходит, точно так же, как сейчас она господствует в биосфере Земли.

Традиционное доказательство неважности жизни придает слишком большое значение объемным величинам, например, размеру, массе и энергии. В ограниченном прошлом и настоящем такие величины были и остаются хорошей мерой астрофизической важности, но в физике не существует причины, почему это не должно измениться. Более того, сама биосфера уже предоставляет изобилие примеров, противоречащих общей применимости таких мер важности. В третьем столетии до Рождества Христова, например, масса человеческой расы составляла около десяти миллионов тонн. Следовательно, можно сделать вывод, что маловероятно, что на физические процессы, происходившие в третьем веке до Рождества Христова и приводившие к движению во много раз превышающему эту массу, могло значительно повлиять присутствие или отсутствие людей. Однако в то время была построена Великая Китайская Стена, масса которой примерно равна тремстам миллионам тонн. Передвижение миллионов тонн камня – это одна из тех вещей, которыми все время занимаются люди. Сегодня необходимо всего несколько дюжин человек, чтобы выкопать железнодорожный тоннель, убрав миллион тонн земли. (Доказательство этого положения будет еще более надежным, если мы более справедливо сравним массу передвинутого камня с массой той крошечной частицы мозга инженера или императора, реализующего эти идеи, или мимы, которые заставляют камень сдвинуться). Человеческая раса в целом (или, если пожелаете, ее запас Мимов) возможно уже обладает достаточным знанием, чтобы разрушить целые планеты, если бы от этого зависело ее выживание. Даже Неразумная жизнь уже много раз значительно трансформировала свою собственную массу поверхности и атмосферы Земли. Весь кислород в нашей атмосфере, например, – около тысячи триллионов тонн – был создан растениями и, следовательно, был побочным следствием репликации генов, т.е. молекул, потомков единственной молекулы. Жизнь оказывает влияние не потому, что она более крупная, массивная или энергетическая, чем другие физические процессы, а потому что она обладает большим знанием. По огромному влиянию, которое знание оказывает на результаты физических процессов, оно, по крайней мере, так же важно, как и любая другая физическая величина.

Но существует ли основное физическое различие (которое должно существовать, как допускали древние в случае с жизнью) между объектами, несущими знание и объектами, не несущими знание, различие, которое не зависит ни от среды, окружающей объекты, ни от их влияния на отдаленное будущее, а зависит только от непосредственных физических качеств этих объектов? Удивительно, но существует. Чтобы его увидеть, необходимо принять перспективу (множественности вселенных) мультиверса.

Рассмотрим ДНК живого организма, например, медведя, и предположим, что где-то в одном из его генов мы обнаруживаем последовательность ТЦГТЦГТТТЦ. Эта частная цепочка из десяти молекул, в специальной нише, состоящей из оставшейся части гена и его ниши, является репликатором. Она реализует небольшой, но важный кусочек знания. Теперь предположим, ради доказательства, что мы можем найти в ДНК медведя (негенетический) отрезок дефективной последовательности, который тоже имеет последовательность ТЦГТЦГТТТЦ. Эту последовательность не стоит называть репликатором, потому что она не делает практически никакого вклада в свою собственную репликацию и не реализует знание. Это случайная последовательность. Итак, у нас есть два физических объекта, два отрезка одной и той же цепочки ДНК, один из которых реализует знание, а другой является случайной последовательностью. Но они физически идентичны. Каким образом знание может быть фундаментальной физической величиной, если один объект обладает им, а другой, физически идентичный первому, им не обладает?

Может, так как эти два отрезка в действительности не идентичны. Они только кажутся идентичными, когда на них смотрят из некоторых вселенных, таких, как наша. Давайте посмотрим на них еще раз так, как они выглядят в других вселенных. Мы не можем наблюдать другие вселенные непосредственно, поэтому нам придется воспользоваться теорией.

Нам известно, что ДНК живых организмов естественно подвержена случайным вариациям – мутациям — в последовательности молекул А, Ц, Г и Т. Согласно теории эволюции адаптации в генах, а следовательно, и само существование генов, зависят от появления таких мутаций. Из-за мутаций популяции любого гена содержат некоторую степень вариаций, и особи – носители генов с более высокой степенью адаптации стремятся оставить больше потомков, чем другие особи. Большая часть вариаций гена делает его неспособным вызывать свою репликацию, потому что измененная последовательность уже не приказывает клетке производить что-то полезное. Остальные вариации просто делают репликацию менее вероятной (т.е. они сужают нишу гена). Однако некоторые могут реализовать новые команды, которые повысят вероятность репликации. Таким образом происходит естественный отбор. С каждым поколением вариации и репликации степень адаптации выживающих генов стремится к возрастанию. В настоящее время случайная мутация, вызванная, например, проникновением космического луча, станет причиной вариации не только внутри популяции организма в одной вселенной, но и между вселенными. Космический «луч» – это высокоэнергетическая дробноатомная частица, и, подобно фотону, испускаемому электрическим фонариком, она перемещается в различных направлениях в различных вселенных. Поэтому, когда частица космического луча проникает в цепочку ДНК и вызывает мутацию, некоторые из ее двойников в других вселенных не попадают в свои копии цепочки ДНК, а другие проникают в эти цепочки в других местах, вызывая, следовательно, другие мутации. Таким образом, проникновение одного космического луча в одну молекулу ДНК в общем случае вызовет в различных вселенных огромное количество различных мутаций.

Когда мы размышляем, как конкретный объект может выглядеть в других вселенных, нам не следует заглядывать в мультиверс так далеко, что распознать двойника этого объекта в другой вселенной станет невозможно. Возьмем, например, отрезок ДНК. В некоторых вселенных совсем нет молекул ДНК. Другие вселенные, содержащие ДНК, настолько не похожи на нашу, что не существует способа распознать, какой отрезок ДНК в этой вселенной соответствует тому отрезку, который мы рассматриваем в нашей вселенной. Бессмысленно задаваться вопросом, как наш конкретный отрезок ДНК выглядит в такой вселенной, поэтому, во избежание появления такой неопределенности, мы должны рассматривать только те вселенные, которые достаточно похожи на нашу. Например, мы могли бы рассматривать только те вселенные, в которых существуют медведи и в которых образец ДНК медведя был помещен в устройство для проведения анализа, запрограммированное на распечатку десяти букв, представляющих структуру в точно определенной позиции относительно конкретных ориентиров точно определенной цепочки ДНК. Последующее обсуждение не имело бы места, если бы нам пришлось выбирать любой другой разумный критерий распознавания соответствующих отрезков ДНК в близлежащих вселенных.

По любому такому критерию отрезок гена медведя почти во всех близлежащих вселенных должен иметь такую же последовательность, как и в нашей вселенной. Так происходит потому, что, по-видимому, этот ген обладает высокой степенью адаптации, а это значит, что большая часть его вариантов не сумеет скопироваться в большинстве вариантов окружающей среды, а потому, не сможет появиться именно на этом участке ДНК живого медведя. Наоборот, когда отрезок ДНК, не несущий знание, подвергается почти любой мутации, мутированный вариант, тем не менее, остается способным к копированию. За многие поколения репликации произойдет множество мутаций, и большинство из них не окажут никакого влияния на репликацию. Следовательно, отрезок дефективной последовательности, в отличие от своего генного двойника, будет абсолютно гетерогенным в различных вселенных. Также может случиться, что каждая возможная вариация его последовательности (т.е. того, что мы должны подразумевать под его последовательностью, которая совершенно случайна) будет в равной степени представлена в мультиверсе.

Таким образом, перспектива мультиверса открывает дополнительную физическую структуру ДНК медведя. В этой вселенной она содержит два отрезка с последовательностью ТЦГТЦГТТТЦ. Один из них является частью гена, другой не является. В большинстве других близлежащих вселенных первый из двух отрезков имеет ту же самую последовательность, ТЦГТЦГТТТЦ, как и в нашей вселенной, но второй отрезок сильно отличается в близлежащих вселенных. Таким образом, с перспективы мультиверса два отрезка даже отдаленно не похожи друг на друга (рисунок 8.1).

И вновь размышляя слишком ограниченно, мы пришли к ложному выводу, что объекты, несущие знание, могут быть физически идентичны объектам, не несущим знание; а это, в свою очередь, ставит под сомнение фундаментальность знания. Однако к настоящему моменту мы уже почти завершили полный круг. Мы видим, что древняя идея о том, что живая материя имеет особые физические свойства, почти истинна: физически особенна не живая материя, а материя, несущая знание. В одной вселенной она выглядит нерегулярно; во всех вселенных она имеет регулярную структуру, подобно кристаллу в мультиверсе.

Рис. 8.1. Взгляд из мультиверса на два отрезка ДНК, которые оказываются идентичными в нашей вселенной, один – случайный, другой находится в гене

Таким образом, знание – это все-таки фундаментальная физическая величина, а явление жизни чуть менее фундаментально.

Представьте, что вы смотрите на молекулу ДНК клетки медведя в электронный микроскоп, пытаясь отличить гены от негенетических последовательностей и оценить степень адаптации каждого гена. В любой одной вселенной это невозможно. Свойство быть геном, т.е. иметь высокую адаптацию, настолько, насколько ее можно обнаружить в пределах одной вселенной, – чрезвычайно сложно. Это исходящее свойство. Вам пришлось бы сделать множество копий ДНК с вариациями, применить генную инженерию, чтобы создать множество эмбрионов медведей для каждого варианта ДНК, вырастить этих медведей, поселив их в различные среды, представляющие нишу медведя, и посмотреть, какие медведи оставят больше потомков.

Но с волшебным микроскопом, который мог бы заглянуть в другие вселенные (что, я подчеркиваю, невозможно: мы используем теорию, чтобы представить – или передать – то, что, как нам известно, должно там находиться), эта задача стала бы проще. Как на рисунке 8.1, гены отличались бы от «негенов» точно также, как обрабатываемые поля отличаются от джунглей на фотографиях, сделанных с воздуха, или как Кристаллы, выпавшие в осадок из раствора. Они регулярны во многих близлежащих вселенных, тогда как все «негены», отрезки дефективной последовательности, нерегулярны. Что касается степени адаптации гена, оценить ее почти так же просто. Гены с лучшей адаптацией будут иметь одну и ту же структуру в более обширном диапазоне вселенных – у них будут более крупные «кристаллы».

Теперь давайте отправимся на другую планету и попытаемся найти местные формы жизни, если таковые там имеются. И опять это известно сложная задача. Вам пришлось бы провести сложные и изощренные эксперименты, бесконечные ошибки которых стали предметом множества научно-фантастических рассказов. Но если только вы могли бы наблюдать в телескоп весь мультиверс, жизнь и ее следствия были бы очевидны с первого взгляда. Вам всего лишь необходимо искать сложные структуры, которые кажутся нерегулярными в любой одной вселенной, но идентичными во многих близлежащих вселенных. Если вы увидите что-либо подобное, вы обнаружите некое физически реализованное знание. Где есть знание, там должна быть жизнь, по крайней мере, в прошлом.

Сравним живого медведя с созвездием Большой Медведицы. Живые медведи во многих близлежащих вселенных анатомически очень схожи. Таким свойством обладают не только их гены, но и все тело (хотя другие характеристики тела, например, вес, могут отличаться гораздо больше, чем гены; так происходит потому, что, к примеру, в различных вселенных медведь в большей или меньшей степени преуспел в последних поисках пищи). Но в созвездии Большой Медведицы от одной вселенной к другой не существует такой регулярности. Форма созвездия – это результат начального состояния галактического газа, из которого формировались звезды. Это состояние было случайным – на микроскопическом уровне весьма различным в разных вселенных – и процесс формирования звезд из этого газа включал всевозможные неустойчивости, увеличившие масштаб вариаций. В результате расположение звезд, которое мы наблюдаем в созвездии, существует только в очень ограниченном диапазоне вселенных. В большинстве близлежащих вариантов нашей вселенной в небе тоже есть созвездия, но они выглядят иначе.

И наконец, давайте точно так же посмотрим на вселенную. Что увидит наш магически вооруженный глаз? В отдельной вселенной самые поразительные структуры – это галактики и скопления галактик. Но эти объекты не имеют различимой структуры в мультиверсе. Там, где в одной вселенной есть галактика, в мультиверсе собраны мириады галактик с весьма различной географией. И так во всем мультиверсе. Ближайшие вселенные похожи только в общих чертах, как того требуют законы физики, которые к ним применимы. Таким образом, большинство звезд имеет довольно точную сферическую форму во всем мультиверсе, а большинство галактик имеет спиральную или эллиптическую форму. Но ничто не простирается в отдаленные вселенные, не изменив свою детальную структуру до неузнаваемости. Т.е. кроме тех немногих мест, где есть реализованное знание. В таких местах объекты простираются через огромное количество вселенных, оставаясь при этом узнаваемыми. Возможно в настоящее время Земля – единственное подобное место в нашей вселенной. В любом случае такие места выделяются, в описанном мной смысле, как места расположения процессов (жизни и мышления), породивших самые крупные своеобразные структуры в мультиверсе.

Репликатор – объект, побуждающий определенные среды к своему копированию.

Ген – молекулярный репликатор. Жизнь на Земле основана на генах, которые являются цепочками ДНК (РНК, в случае некоторых вирусов),

Мим – идея, которая является репликатором, например, шутка или научная теория.

Ниша – нишей репликатора является набор всех возможных сред, в которых репликатор вызывает свою собственную репликацию. Ниша организма – это набор всех возможных сред, в которых организм может жить и размножаться, а также всех возможных образов его жизни.

Адаптация – степень адаптации репликатора к нише – это вызванная им степень его собственной репликации в этой нише. В общем, объект адаптируется к своей нише в той степени, в которой он реализует знание, побуждающее эту нишу сохранять это знание.

Кажется, что научный прогресс со времен Галилео отвергал древнюю идею о том, что жизнь – это фундаментальное явление природы. Наука открыла, что масштаб вселенной, по сравнению с биосферой Земли, огромен. Кажется, что современная биология подтвердила это отвержение, объяснив жизненные процессы на основе молекулярных репликаторов, генов, поведением которых управляют те же законы физики, которые применимы и к неживой материи. Тем не менее, жизнь связана с фундаментальным принципом физики – принципом Тьюринга – поскольку она является средством, с помощью которого виртуальная реальность была впервые реализована в природе. Также, несмотря на видимость, жизнь – это важный процесс на гигантских весах времени и пространства. Будущее поведение жизни определит будущее поведение звезд и галактик. И крупномасштабные регулярные структуры во вселенных существуют там, где развилась материя, несущая знание, такая, как мозг или отрезки генов ДНК.

Эта прямая связь между теорией эволюции и квантовой теорией, на мой взгляд, – одна из самых поразительных и неожиданных из множества связей, которые существуют между четырьмя основными нитями. Другая подобная связь – существование самостоятельной квантовой теории вычисления, лежащей в основе существующей теории вычисления. Эта связь – тема следующей главы.