Расплетая радугу: наука, заблуждения и тяга к чудесам - Докинз Ричард (книги онлайн без регистрации txt) 📗
Как я сказал, вспомнив Доктора Дулитл на Луне, цвета, которые в итоге мы думаем что видим — ярлыки, используемые мозгом для удобства. Я был разочарован, когда увидел изображения «ложных цветов», скажем, фотографии Земли со спутника, или созданные компьютером изображения глубокого космоса. Подпись гласила, что цвета условно обозначают, например, разные типы растений, на снимке Африки со спутника. Я думал что изображения ложных цветов — некая разновидность обмана. Я хотел знать, как явление выглядит «в действительности». Теперь я понимаю, что всё, что я вижу, даже цвета моего собственного сада за окном, «ложно» в том же смысле: произвольные условности использованы, в данном случае моим мозгом, как удобные ярлыки к длинам волн света. В главе 11 показано, что всё наше восприятие — разновидность «ограниченной виртуальной реальности», конструируемой мозгом. (На самом деле, я всё ещё разочарован изображениями ложных цветов!)
Мы никогда не узнаем, одинаковы ли субъективные ощущения различных людей для конкретных длин волн. Мы можем сравнить мнения о том, какие цвета кажутся смешением каких. Многие из нас найдут правдоподобным, что оранжевый — это смесь красного и жёлтого. Статус сине-зелёного, как смеси, передаётся самим сочетанием слов, чего не скажешь о слове «бирюзовый». Спорно, сходятся ли разные языки в разделении спектра. Некоторые лингвисты заявляют, что валлийский язык не различает зелёную и синюю области спектра, в отличие от английского. Вместо этого, говорят, в валлийском языке есть слово соответствующее части зелёного, и другое слово, соответствующее другой части зелёного плюс части синего. Другие лингвисты и антропологи говорят, что это миф, и не более правда, чем в равной степени занимательное утверждение, что Инуиты («Эскимосы») обладают 50 различными словами для снега. Эти скептики требуют экспериментальных доказательств того, что способ, которым люди разделяют спектр, универсален, доказательств, полученных благодаря предъявлению большого набора цветных пластинок носителям разных языков. Экспериментальные доказательства, действительно, единственный способ урегулировать вопрос. Но это не означает что, по крайней мере англоговорящим, история про валлийское разделение синего и зелёного не будет казаться неправдоподобной. Ничто в физике не опровергает такого. Эти факты, какими бы они ни были — это факты психологии.
В отличие от птиц, обладающих превосходным цветным зрением, многие млекопитающие не обладают истинным цветным зрением. Другие же, включая некоторых людей, страдающих дальтонизмом, используют двухцветную систему, основанную на двух видах колбочек. Высококачественное цветное зрение с трёх-цветной системой могло эволюционировать у наших предков-приматов как помощь в нахождении фруктов в зелёном лесу. Психолог из Кембриджа, Джон Моллон, даже намекал, что трёхцветная система «это устройство, изобретённое некоторыми фруктовыми деревьями, чтобы распространяться»: оригинальный способ привлечь внимание к факту, что деревья получают выгоду, привлекая млекопитающих есть их фрукты и распространять их семена. Некоторые обезьяны Нового Света практикуют странные схемы, в которых различные особи вида имеют различные комбинации двухцветных систем, и таким образом специализированы, чтобы видеть различные вещи. Никто не знает, какую пользу это им приносит, и приносит ли вообще, но может быть знаменательно, что команды бомбардировщиков во Второй Мировой войне любили включать в свой состав по крайней мере одного дальтоника, который мог распознавать определенные виды камуфляжа на земле.
Расплетая более широкую радугу, двигаясь в другие части электромагнитного спектра, мы отличаем станцию от станции на шкале радиоприемника, мы отделяем разговор от разговора в мобильной телефонной сети. Без точного расплетания электромагнитной радуги мы услышали бы все разговоры одновременно и все частоты на шкале радиоприемника в галдеже белого шума. Другим способом, благодаря специальным компьютерам, расплетание радуги лежит в основе магнитно-резонансной томографии, блистательной технологии, с помощью которой врачи сегодня могут разглядеть трехмерную структуру наших внутренних органов.
Когда источник волн сам движется относительно детектора, случается нечто особое. Существует доплеровское смещение длин волн при их детектировании. Его легко заметить в случае звуковых волн, потому что они распространяются медленно. Звук автомобильного двигателя отчетливо выше, когда приближается, чем когда удаляется. Именно поэтому мы слышим характерный двухтональный звук eee-aaa, когда автомобиль проноситься мимо. Голландский ученый Бейс-Баллот в 1845 году впервые проверил предсказание Доплера, наняв духовой оркестр играть в открытом железнодорожном вагоне, мчавшемся мимо публики. Световые волны распространяются настолько быстро, что мы замечаем доплеровское смещение, только если движемся очень быстро к источнику света (в этом случае свет сдвигается к синему концу спектра), или удаляемся от него (при этом свет смещается к красному). Это верно для отдаленных галактик. Факт, что они быстро удаляются от нас, был впервые обнаружен благодаря доплеровскому смещению их света. Он более красный, чем должен быть, последовательно смещенный к длинноволновому, красному концу спектра.
Откуда мы знаем, что свет, пришедший от далёкой галактики, сдвинут к красному? Откуда мы знаем что он не был изначально красным? Это можно сказать, используя Фраунгоферовы линии в качестве маркеров. Помните, каждый элемент подписывается своим уникальным штрих-кодом линий. Расстояния между линиями индивидуальны, как отпечатки пальцев, но также определена точная позиция каждой линии вдоль радуги. Свет от далёкой галактики демонстрирует штрих-коды, для которых имеются узнаваемые картины расстояний. Именно эта узнаваемость и говорит нам, что другие галактики сделаны из тех же веществ, что и наша. Но вся картина полос сдвинута на определённое расстояние к длинноволновому концу спектра: он краснее чем должен быть. В 1920, американский астроном Эдвин Хаббл (в честь которого назван Космический Телескоп Хаббл) открыл, что удалённые галактики обладают спектрами, сдвинутыми к красному. Галактики с наиболее выраженным смещением к красному, также наиболее удалены, судя по слабости их света. Известное заключение Хаббла (хотя такие предположения делались ранее другими) было то, что вселенная расширяется, и с любой точки, галактики наблюдаются удаляющимися с ускорением.
Когда мы смотрим на далёкую галактику, мы смотрим в далёкое прошлое, так как свету требуются миллиарды лет, чтобы достигнуть нас. Он становится тусклым, от чего мы знаем, что он пришёл с большого расстояния. Скорость с которой наша галактика удаляется от другой галактики приводит к эффекту смещения спектра в сторону красного. Отношение между расстоянием и скоростью отдаления подчинено законам (это называется «закон Хаббла»). Экстраполируя эти количественные отношения в обратную сторону, мы можем предположить, когда вселенная начала расширяться. Используя язык превалирующей сейчас теории «Большого взрыва», вселенная началась в гигантском взрыве между 10 и 20 миллиардами лет назад. Всё это мы заключили, расплетая радугу. Дальнейшее развитие теории, поддерживаемое всеми доступными доказательствами, предполагает, что само время началось в этом величайшем катаклизме. Вы, вероятно, не понимаете, и я, конечно, тоже, что это может значить, что время само началось в какой-то конкретный момент. Но, ещё раз, это ограничение нашего разума, который был создан ладить с медленными, достаточно крупными объектами в Африканских саваннах, где события происходят последовательно, и для каждого очередного есть предыдущее. Событие, которое не имеет предыдущего, пугает наш бедный разум. Может быть, мы можем принять это только через поэзию. Китс, ты должен был жить в этот час.
Есть ли глаза, где-то там средь галактик, смотрящие назад на нас? И слово Назад — самое подходящее слово, поскольку они могут видеть только наше прошлое. Обитатели мира на расстоянии 100 миллионов световых лет в этот момент видят, если они могут что-нибудь разглядеть на нашей планете, сдвинутых-к-красному динозавров, бегающих по розоватой поверхности. Увы, даже если существуют другие существа во вселенной, и даже если у них есть глаза, маловероятно что их телескопам, какими бы мощными они ни были, хватит разрешения чтобы разглядеть нашу планету, не то что отдельных её обитателей. Мы сами никогда не видели других планет вне нашей солнечной системы. Мы даже не знали обо всех планетах в нашей солнечной системе до последних веков. Нептун и Плутон слишком тусклы, чтобы увидеть их невооружённым глазом. Единственная причина, по которой мы знаем куда направлять телескоп — это вычисления на основе крошечных отклонений в орбитах ближайших планет. В 1846 году два астронома математика Джон Кауч Адамс в Англии и Урбен Леверье во Франции, были независимо озадачены несоответствием между фактическим положением планеты Уран и положением, где он теоретически должен был быть. Оба вычислили, что возмущение может быть вызвано притяжением невидимой массивной планеты находящейся в определенном месте. Немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле должным образом установил свой телескоп в нужном направлении и обнаружил Нептун. Плутон был обнаружен таким же образом, уже в 1930 американским астрономом К.В.Томбо, высчитавшим его (гораздо меньшее), гравитационное воздействие на орбиту Нептуна. Джон Китс высоко ценил душеное волнение, которое ощущали те астрономы:
