Бывает так, что чье-то достижение оказывается связанным с чем-то негативным для людей. Скажем, Вассерман… Что-то с сифилисом? Фу, как неаппетитно. И вот имя такого «несчастного» невольно стараются не произносить в приличном обществе. Чтобы не напоминать.

Как ни странно, распространяется это правило не только на «интересные» вещи, но и на неинтересные тоже. Каждый, допустим, знает, что такое глобальное потепление, но мало кто скажет, кто его «изобрел». Потому что на базаре дурных вестей не любят и их провозвестников — тоже. Но исследование «неприятностей» — точно такое же научное творчество, как создание суперколлайдера или поиски черных дыр во Вселенной. И здесь тоже — мучительные поиски, радости находок, взлеты мысли и возвышение человеческого духа. Все это равно касается и сифилиса, и глобального потепления. Кстати, последнее недавно ощутимо о себе напомнило: 14 августа в Харькове была зарегистрирована рекордно высокая температура воздуха — +37,1 оС. Словно сказано было: никто не уйдет, это вам не сифилис.
Глобальное потепление «изобрел» Джеймс Лавлок. Он родился в 1919 году в Лондоне. Пройдя по всем ступеням завоевания мировой славы и авторитета, он в начале 1960 годов получил приглашение на работу в НАСА. Здесь он работал над проблемой существования жизни на Марсе исходя из своей идеи, что жизнь делает атмосферу своей планеты химически неравновесной, в то время как атмосфера безжизненной пребывает в равновесном состоянии.
Идея
Лавлок и Хичкок обнаружили тогда, что химический состав атмосфер Марса и Земли принципиально различается. В марсианской атмосфере очень мало кислорода, огромные количества углекислого газа и совсем нет метана, в то время как атмосфера Земли содержит много кислорода, немного СО2 и довольно много метана. Лавлок понял, что причина этого кроется в том, что на планете, где нет жизни, все возможные химические реакции между газами в атмосфере завершились в очень давние времена. Сегодня никакие химические реакции на Марсе невозможны: в марсианской атмосфере наблюдается полное химическое равновесие. Ситуация на Земле совершенно противоположная. Земная атмосфера содержит такие газы, как кислород и метан, которые не только с большой вероятностью вступают в реакцию, но и (наблюдаемый факт!) сосуществуют в больших пропорциях — получается смесь газов, далекая от равновесия. Это особое состояние и обусловлено присутствием жизни на Земле.
Свою идею Лавлок называет гипотезой Гайи (или Геи — по имени греческой богини Земли) и о ее зарождении сам рассказывает так: «Откровение Гайи пришло ко мне совершенно внезапно — как вспышка просветления. Я находился в маленькой комнате на верхнем этаже здания Лаборатории реактивных двигателей в Пасадене, Калифорния. Это была осень 1965 года... и я обсуждал с коллегой Даеном Хичкоком статью, которую мы вместе готовили... Именно в этот момент я узрел Гайю. Мне в голову пришла потрясающая мысль. Атмосфера Земли представляет собой необычную и неустойчивую смесь газов. Вместе с тем я знал, что ее состав не менялся в течение огромного периода времени. А что, если Земля не только сформировала атмосферу, но также и регулировала ее — поддерживая ее постоянный состав, и именно на том уровне, который благоприятен для организмов?»
Действительно, из астрофизики известно, что за все время существования жизни на Земле излучение Солнца выросло на 25%, но, несмотря на это, температура поверхности Земли оставалась неизменной на уровне, благоприятном для жизни. Это говорит в пользу того, что Земля, возможно, способна регулировать свою температуру и другие параметры — состав атмосферы, соленость океанов и т. д. — точно так же, как живые организмы поддерживают постоянные параметры своего тела. В идее, посетившей Лавлока в Пасадене, явно что-то было.
После НАСА
А в 1964 году Лавлок, имея за спиной опыт «сотрудничества» с НАСА, объявил себя независимым ученым. Он отказался от грантовой поддержки научных фондов и стал финансировать свои исследования сам. Дело в том, что он не только блестящий ученый-теоретик, но и не менее блестящий инженер и изобретатель, способный делать приборные чудеса, как говорят, «из консервных банок». Эта-то деятельность и стала финансовым источником для его исследований — он создает и патентует приборы для контроля над окружающей средой. Имела она и большое самостоятельное значение. Именно Лавлок разработал аппаратуру, реагирующую на присутствие в атмосфере хлорфторуглеродов, разрушающих озоновый слой, ему же принадлежит и честь открытия этого глобального эффекта.
Первый научный доклад о своей Гайя-гипотезе Лавлок сделал в 1969 году в Принстоне, а в 1972 году опубликовал ее первую версию — статью «Гайя: взгляд сквозь атмосферу». Но Лавлок, полностью отдавая себе отчет в том, что в саморегуляции планеты обязательно должна быть задействована ее биота, т. е. имеющаяся на ней жизнь, не представлял себе, как именно, каким конкретным образом, с помощью каких форм жизни возможна саморегуляция температуры и состава атмосферы. И тут ему сильно повезло. К нему обратилась микробиолог Линн Маргулис, изучавшая выделение и потребление газов различными организмами. С этого началось их постоянное сотрудничество, переросшее в полноценное соавторство. Маргулис без затруднений отвечала на вопросы Лавлока по поводу биологического происхождения атмосферных газов, в то время как Лавлок вносил в зарождающуюся теорию Гайи концепции из химии, термодинамики и кибернетики. Постепенно они смогли определить сложную систему петель обратной связи, которая — как они предполагали — осуществляет саморегуляцию планеты.
Новый взгляд на природу
Вот как объясняет сущность созданной ими теории Линн Маргулис: «Выражаясь простым языком, эта гипотеза [Гайи] говорит о том, что поверхность Земли, которую мы всегда считали окружающей средой, на самом деле является частью жизни. Воздушный покров — тропосферу — следует считать круговой системой, которую формирует и поддерживает сама жизнь... Когда ученые говорят нам, что жизнь приспосабливается, по сути, к пассивному окружению химии, физики и камней, они укрепляют сильно искаженный взгляд на природу. Жизнь на самом деле производит, формирует и изменяет то окружение, к которому она приспосабливается. В таком случае это «окружение» имеет обратную связь и оказывает влияние на жизнь, которая изменяется, действует и растет в нем. Происходят непрерывные циклические взаимодействия».
Развитие теории самоорганизации, по большому счету, началось во второй половине — последней трети прошлого века. Ни одна из ее моделей не въезжала в науку на белом коне, но и ни одну из них наука не встречала со штыками наперевес, — так, как она встретила статью Лавлока и Маргулис. Научные журналы дружно отказались ее печатать. Ортодоксальная наука не могла воспринять мысль, что планета совместно с живущими на ней организмами «сама» поддерживает собственную температуру. «Это что же, бактерии на ежегодный конгресс собираются, решить, какую температуру им поддерживать в будущем году?» — шутили изысканные остряки. — «Земля ставит перед собой цели? У нее есть сознание?» «Ни Линн Маргулис, ни я сам никогда не говорили, что планетарная саморегуляция целенаправленна, — протестует Лавлок. — И все же мы столкнулись с настойчивой, почти догматической критикой нашей теории как телеологической (т.е. основанной на целеполагании. — Прим. авт.) концепции». В конце концов известный астроном Карл Саган, человек не без доли экстравагантности, сам писавший научную фантастику, предложил им публикацию в своем журнале «Icarus».
Мир маргариток
На критику своей с Линн статьи Лавлок ответил компьютерным исследованием простой математической модели, известной теперь под названием «Мир маргариток». Представьте себе планету, согреваемую солнцем с постоянно нарастающим излучением тепла и населенную только двумя видами — черными и белыми маргаритками. Семена этих маргариток рассеяны по всей планете, почва всюду влажна и плодородна, однако маргаритки могут расти лишь в определенном температурном интервале. Лавлок ввел математические уравнения, соответствующие всем этим условиям, в качестве начальной выбрал температуру замерзания воды — и запустил модель на компьютере. «Приведет ли эволюция экосистемы мира маргариток к саморегуляции климата?» — таков был решающий вопрос, на который он хотел получить ответ. Итак, начинается повышение температуры…
Сначала прорастают и развиваются черные маргаритки на экваторе — они лучше приспособлены к жизни в холоде, так как полнее поглощают солнечный свет. По мере разогрева планеты они постепенно занимают и субтропики. В это же время на экваторе появляются белые маргаритки — для них уже достаточно тепло. Когда на экваторе становится слишком жарко, черные маргаритки уступают место белым. Этот процесс волной катится к полюсам. Потом на экваторе становится слишком жарко и для белых маргариток, и он превращается в пустыню. В последней фазе наконец обширные территории вокруг экватора и субтропические зоны оказываются слишком горячими для выживания обоих видов, и мы видим белые маргаритки в умеренных зонах, а черные — на полюсах. После этого на планете становится слишком жарко для обоих видов маргариток, и жизнь на ней вымирает. А когда Лавлок изобразил на графике изменения температуры планеты в ходе ее компьютерной эволюции, он получил поразительный, хотя и ожидавшийся результат: температура планеты поддерживается постоянной на протяжении всех фаз эволюции. Эволюции чего? Маргариток? Нет, маргариток плюс планета.
Эта компьютерная модель впечатляет сильно. К тому же ее можно усложнять. Можно населить планету не только маргаритками — можно добавить другие растения, можно поселить кроликов, чтобы они поедали их, и лис, поедающих кроликов, — результат будет тот же.
Лавлок исследовал множество таких моделей, усложняя их и все более приближая к реальности. Они-то и привели его к выводу о неизбежности катастрофического глобального потепления в случае, если парниковые газы будут выбрасываться в атмосферу прежними темпами. К тем же выводам приходили и другие исследователи, на основании других моделей. В 1989 году они собрались вместе и провели брифинг, на который пригласили исключительно кабинет Маргарет Тэтчер в полном составе. С этого брифинга и началось глобальное потепление.
Последний прогноз
В феврале этого года Лавлок выпустил свою последнюю книгу. Она называется «Месть Гайи». В ней (и в недавно опубликованной на страницах английской Independent статье) Лавлок пишет, что ранее он ошибался и в оценке обратимости глобального потепления, и в оценке сроков глобальной катастрофы, если она наступит. Сегодня он не сомневается уже, что катастрофа неизбежна и что ее наступление можно только замедлить, но не предотвратить. Что миллиарды людей погибнут еще до конца наступившего века и он советует правительствам уже сегодня думать о том, как обеспечивать снабжение энергоресурсами и продовольствием еще живых людей в климатическом аду, когда температура в Европе повысится на 8 градусов. «Мы должны учитывать устрашающие темпы изменений и осознать, как мало осталось времени, чтобы действовать, а затем каждое сообщество и страна должны найти наилучшее применение своим ресурсам, чтобы поддерживать цивилизацию как можно дольше», — говорит Лавлок. Он пишет: «Мы сделаем все возможное, чтобы выжить, но, к сожалению, я не думаю, что США или развивающиеся экономики Китая и Индии остановятся вовремя, а они являются главным источником эмиссий углекислого газа. Произойдет самое
страшное».