Более 4,8 миллиарда лет назад атомы, которые должны были создать нас, плыли в огромных облаках газа и пыли навстречу… ну, в общем, никуда. Не было ни Солнечной системы, ни планет, ни Земли. На самом деле, долгое время ученые не могли объяснить, как вообще появилась наша твердая планета, не говоря уже о том, как на ней зародилась жизнь.
Ученые знали, что Земля д олгое время переживала мучительные столкновения бомбардировки — катастрофы, которые превосходят любое разрушение, когда-либо виденное человечеством. Но объяснить, как были созданы все планеты нашей системя, оказалось настолько сложным, что к 1950-м годам большинство астрономов сдались. Их теории, казалось, ни к чему не привели. Два столетия назад немецкий философ Иммануил Кант и французский ученый Пьер-Симон Лаплас начали, что было достаточно многообещающе, с правильной теории о том, что гравитация нсжимает массивное вращающееся облако газа и пыли так сильно, что высокие температуры и давления превратили его в звезду — наше Солнце. Но как образовались планеты? Они предположили, что диск из рассеянной пыли и газов все еще продолжал вращаться вокруг Солнца, и он распался на меньшие облака, которые создали планеты. Однако никто не смог убедительно объяснить, как распался диск или как планеты образовались из этих меньших облаков.
В 1917 году англичанин Джеймс Джинс избрал новый изобретательный подход, который одобрили современники. Джинс предположил, что гравитационное притяжение проходящей звезды было настолько сильным, что оно вырвало массивные куски газа с поверхности Солнца и они стали планетами. Другие думали, что наши планеты - это обломки, оставшиеся после столкновений звезд. Но как в результате такого столкновения образовались 8 планет, можно было только догадываться. Это казалось таким же вероятным, как если бы вы положили мокрое белье в сушилку, а затем открыли ее и обнаружили, что ваша одежда не просто сухая, но и аккуратно сложенная. Лишь немногие астрономы продолжали относиться к этому вопросу серьезно. Этот вопрос годился только для "невинного развлечения" или "возмутительных спекуляций", - заметил астроном Джордж Уэзерилл.
Тем не менее, в Советском Союзе в конце 1950-х годов, молодой физик решил взяться за решение проблемы напрямую, с помощью математики. Его звали Виктор Сафронов. Он был небольшого роста и боролся с малярией, наследием его службы в Азербайджане во время Великой Отечественной войны. Он был скромный и необычайно талантливый. В Московском университете защитил диссертации по физике и математике. Признав его талант, математик, геофизик и полярный исследователь Отто Юльевич Шмидт принял его на работу в Советскую академию наук.
Сам Шмидт, подобно Канту и Лапласу до него, был уверен, что наши планеты были созданы из диска газа и пыли, который вращался вокруг Солнца. В Академии Наук Сафронов взял на себя непростую задачу попытаться объяснить, как триллионы и триллионы частиц газа и пыли могли создать солнечную систему. Он пытался сделать это с помощью математики — в первую очередь статистики и уравнений гидродинамики, которые описывают течение газов и жидкостей. Все это без компьютеров. На самом деле, отсутствие компьютера, возможно, даже помогло ему, заставив обострить свою и без того потрясающую интуицию.
Сафронов начал с предположения, что наша солнечная система впервые сформировалась, когда огромное первичное облако пыли и газабыло преобразовано неумолимым притяжением гравитации в звезду. Как мы теперь знаем, 99% массы солнечной системы составляет Солнце. Но сохранившиеся остатки были слишком далеко, чтобы их можно было затащить в звезду, и все же недостаточно далеко, чтобы полностью вырваться из его когтей. Вместо этого гравитация и центробежная сила сплющили это облако в диск из пыли и газов, вращающийся вокруг Солнца.
Сафронов, который поразил коллег своим даром делать быстрые математические расчеты, задался целью вычислить, что происходит, когда крошечные частицы внутри диска сталкиваются друг с другом, а затем поражают своих соседей. С карандашом, бумагой и логарифмической линейкой, возможно, в тишине библиотеки он упорно пытался оценить последствия триллионов столкновений. Это была невероятно сложная задача, тем более без компьютера.
Сафронов понял, что рой космической пыли и газа, вращающийся вокруг Солнца, должен перемещаться примерно с той же скоростью и в том же направлении. Иногда, когда частицы сталкивались со своими соседями, они слипались, как снежинки. Все больше столкновений порождали все большие и большие скопления, пока они не стали размером с валуны, океанские лайнеры, горные хребты и, в конечном счете, мини-планеты. Опираясь на свою проницательность, Сафронов в одиночку изложил большинство основных проблем, которые ученым придется решить, чтобы объяснить происхождение наших планет. И с математической точностью он преодолел многие из них.
В течение многих лет, созданная им теория формирования планет, ни кого не заинтересовала. Большинство советских коллег были настроены скептически и его исследования казались такими умозрительными, такими далекими от каких-либо доказательств. Затем, в 1969 году, Сафронов опубликовал книгу в мягкой обложке, ретроспективу своего десятилетия одинокой работы. Три года спустя на Западе была издана англоязычная версия его работы. В ней описывалсь история атомов человеческого тела, начиная с Большого взрыва и заканчивая вчерашним ужином. Это произвело революцию в понимании того, как были созданы Земля и все планеты. Это удивительная, безумно амбициозная и чрезвычайно занимательная научно-популярная книга, стала бестселлером для многих современных ученых, изучающих космос. Она рассказывает историю элементов, из которых состоит человеческое тело, и о том, как эти строительные кирпичики жизни преодолели миллиарды миль и миллиарды лет, чтобы сделать нас теми, кто мы есть. А называется она: «Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет».