Кажется, Вселенная любит усложнять. В хорошем смысле.
В 1950 году физик Энрико Ферми задал один из самых простых и загадочных вопросов: если во Вселенной есть разумные инопланетяне, почему мы их до сих пор не видим? Этот парадокс породил множество гипотез — от самоуничтожения цивилизаций до того, что разумная жизнь просто невероятно редка. Однако новая работа международной команды ученых предлагает радикально иной ответ: сложность — это не случайность, а универсальный закон природы. И если все так, разумная жизнь должна быть распространена повсеместно.
Исследователи предполагают существование нового естественного закона, который можно сравнить по фундаментальности со вторым законом термодинамики — тем самым, что описывает неизбежный рост энтропии, то есть беспорядка. Только здесь речь идет не о хаосе, а об обратном: о закономерном росте сложности. Этот закон, как считают авторы, объясняет не только появление жизни, но и ее эволюцию, вплоть до сознания и цивилизаций.
В основе идеи лежит понятие «функциональной информации» — меры того, насколько хорошо объект справляется с определенной задачей. Например, если существует только одна молекула РНК, способная связаться с определенной мишенью, то ее функциональная информация высока. А если таких молекул тысячи, то информация низкая. Идея была впервые предложена биологом Джеком Шостаком в 2003 году и с тех пор нашла применение в самых разных областях — от биологии до онкологии.
Минералог Роберт Хейзен и астробиолог Майкл Вонг из Института Карнеги считают, что функциональная информация растет не только у живых организмов, но и у минералов, химических элементов и алгоритмов. С их точки зрения, эволюция — не исключение, а общее правило, которое действует на всем протяжении истории Вселенной. Причем рост сложности может происходить не плавно, а скачкообразно — как это видно на примере биологических переходов: появление ядра в клетке, переход к многоклеточности, возникновение нервной системы и языка.
Это приводит к радикальному выводу: возможно, разум — не редкость, а закономерность. И что Вселенная, как бы пафосно это ни звучало, «заточена» под появление сложных, целенаправленных систем. Причем сложность здесь — не просто количество деталей, а способность выполнять функции, адаптироваться, создавать новое. Авторы предполагают, что информация сама по себе может быть фундаментальной физической величиной, наряду с энергией и массой.
Конечно, у этой теории есть противники. Критики указывают, что функциональную информацию невозможно строго вычислить — даже для одной клетки. Кроме того, неясно, как ее можно проверить экспериментально. Но, как отмечают сами авторы, строгие расчеты далеко не всегда нужны, чтобы видеть общую картину. Мы ведь не умеем точно рассчитывать траектории всех астероидов, но можем уверенно летать через пояс астероидов.
Интересно, что аналогичную идею развивает и другая группа ученых — Сэра Уокер и Ли Кронин. Они предложили «теорию сборки», в которой ключевой величиной становится число шагов, необходимых для создания объекта. Это позволяет оценивать, насколько сложно его собрать, и использовать такие оценки как биологические сигнатуры — признаки, по которым можно распознать жизнь, в том числе на других планетах.
Один из самых интригующих аспектов нового подхода в том, что он допускает появление новых причинно-следственных связей. То есть в какой-то момент сложность становится такой, что поведение системы уже нельзя объяснить только законами физики. Классический пример — птица, летящая с башни Пизанской. Законы Галилея тут уже не помогут, потому что птица машет крыльями.
Это похоже на открытие новой физики — только не квантовой или релятивистской, а эволюционной. И она может применяться не только к жизни, но и к технологии, языку, социальным системам. Все, что развивается, усложняется и становится все более функциональным, возможно, подчиняется одним и тем же принципам.
Пока никто не может сказать, верна ли эта гипотеза. Но, как отмечают ее сторонники, сам факт, что такие идеи становятся предметом серьезных научных дискуссий, уже многое значит. В воздухе витает что-то важное — возможно, мы стоим на пороге понимания того, как работает не только жизнь, но и сама Вселенная.