Карл Саган (Carl Sagan)

Американский астроном Карл Саган был неутомимым исследователем и популяризатором науки. Саган активно занимался экзобиологией, изучал происхождение жизни на Земле. Полный перечень сделанного им был бы непомерно велик, ибо он творил в разных областях и везде очень плодотворно. Хотя как учёный Саган занимался экспериментальной планетной астрономией, его научные труды охватывали многие смежные дисциплины: от астробиологии до радиоастрономии, а круг интересов был почти безграничен.

Карл Эдуард Саган (Carl Edward Sagan) родился 9 ноября 1934 г. в Нью-Йорке. В 1954 г. он окончил базовое образование в Чикагском университете, затем там же получил степени бакалавра (1955) и магистра (1956) физики, а в 1960 г. стал доктором астрономии и астрофизики. В 1960-62 гг. работал в Институте фундаментальных исследований Калифорнийского университета в Беркли, в 1962-68 гг. преподавал в Гарвардском университете и работал в Астрофизической обсерватории Смитсоновского института, а в 1968 г. пришел в Корнеллский университет, где с 1970 г. занят пост профессора астрономии и стал директором Лаборатории планетных исследований.

Саган активно занимался экзобиологией, изучал происхождение жизни на Земле. В 1963 г. он принимал участие в экспериментах по моделированию синтеза органических молекул в первичной атмосфере Земли. Последние работы Сагана посвящены веществу комет и органическим аэрозолям на спутнике Сатурна Титане.

Проблема происхождения жизни на Земле и возможность ее поиска во Вселенной очень интересовали Сагана. Он признавался, что огромное влияние на него оказали идеи знаменитого советского астрофизика Иосифа Самуиловича Шкловского (1916-1985) и особенно книга Шкловского «Вселенная, жизнь, разум» (1962 г.). Перевод книги Шкловского на английский язык был издан в США под названием «Intelligent Life in the Universe» (1966 г.) Соавтором этой работы стал Карл Саган. Она была первой в ряду его научно-популярных книг и принесла ему широкую известность.

Первой самостоятельной книгой Сагана стала «The Cosmic Connection: An Extraterrestrial Perspective» («Космическая связь», New York: Doubleday, 1973) посвященная перспективам внеземной деятельности человечества. От этой книги, написанной в эпоху лунных экспедиций и подготовки первых посланий внеземным цивилизациям, веет романтикой космоса, ожиданием новых блестящих открытий и контактов с братьями по разуму.

Заурядных книг у Сагана не было, и все же среди созданного им выделяется небольшая книга «Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого мозга» (1977, рус. пер. 1986), получившая Пулитцеровскую премию 1978 г. Она была написана по следам прочитанной Саганом в ноябре 1975 г. в университете Торонто лекции в память известного популяризатора науки Джекоба Броновски. Обсуждая биологические аспекты эволюции мозга, Саган проводит читателя по восходящей лестнице эволюции, обсуждая при этом не только морфологию мыслящей части организмов, но и психологию их поведения в природе и обществе.

Совершенно особыми произведениями Сагана и его коллег стали послания внеземным цивилизациям. Первое послание было отправлено 3 марта 1972 г. с межпланетной станцией «Пионер-10» за пределы Солнечной системы. В 1973 г. такое же послание отправилось с «Пионером -11». Алюминиевые позолоченные таблички размером 6 х 9 дюймов с гравированным рисунком были прикреплены к борту аппаратов. Идея послания принадлежит Карлу Сагану. Содержание рисунка он обсуждал с Френком Дрейком, — пионером поиска внеземных радиопосланий, а фигуры людей нарисовала первая жена Сагана — художница Линда Зальцман-Саган. От рождения идеи до торжественного прикрепления таблички к борту «Пионера» прошло 3 недели! Содержание рисунка очень простое. Люди изображены на фоне силуэта космического аппарата для масштаба размеров. Внизу схема Солнечной системы с траекторией полета «Пионера». Вверху слева дважды изображен атом водорода — основного элемента Вселенной. Кружок обозначает орбиту электрона, а палочка с точкой — направление спина (т.е. оси собственного вращения) электрона и протона. На правом рисунке спины частиц совпадают по направлению, а на левом они противоположны. Каждый физик (в том числе и внеземной) знает, что при повороте спинов атом водорода излучает радиоимпульс с частотой 1420 МГц и, соответственно, длиной волны 21 см. Эта длина и частота (т.е. мера времени) служат мерами всех других расстояний и времен, указанных на рисунке. Самое важное сообщение зашифровано в «звездочке», что слева от центра. Это наш «обратный адрес»: в середине — Солнце, а протянувшиеся от него лучики указывают направления и относительные расстояния до естественных маяков Галактики — радиопульсаров. У каждого пульсара свой период, который в двоичном коде записан вдоль лучика. Всем развитым цивилизациям эти пульсары должны быть известны. А зная их координаты, легко найти и положение Солнца в Галактике. Кстати, самый длинный горизонтальный луч указывает направление и расстояние до центра Галактики. На борту межпланетных аппаратов «Вояджер-1 и -2» Карл Саган и его коллеги разместили краткие энциклопедии Земли — видеодиски с рисунками, фотографиями, музыкой, речью людей, звуками живой и неживой природы. Возможно, что когда-нибудь главным делом жизни Сагана окажется отправленное им на «Вояджерах» послание в иные миры.

Как исследователь Солнечной системы Саган работал плодотворно и постоянно был на переднем крае. Как преподаватель университета он заслужил любовь тысяч студентов и воспитал десятки активных ученых. Но не менее важным, не менее сложным и, возможно, более ответственным делом своей жизни он считал популяризаторскую работу. Но он, безусловно, был не популяризатор в обычном смысле этого слова, а скорее просветитель или даже инициатор общественного интереса к астрономии. Блестящий лектор и организатор, Саган не боялся дискредитировать себя как ученого участием в любительских обществах и выступлениями перед любой аудиторией, способной слушать и слышать. Он не боялся испортить свою научную репутацию, публикуя популярные статьи и даже роман, не скрывал свое литературное лицо под псевдонимом. Всего он создал более 600 научных и популярных статей, а также был автором, соавтором или редактором более 20 книг, которые навсегда останутся посланием от Карла Сагана к нашей цивилизации.

После старта в 1977 г. «Вояджеров» к планетам-гигантам и далее за пределы Солнечной системы Саган с друзьями опубликовал в книге «Murmurs of Earth: The Voyager Interstellar Record» («Шепот Земли»,1978) историю подготовки и содержание видеопластинок, отправленных к звездам.

Первое радиопослание внеземным цивилизациям было отправлено 16 ноября 1974 г. из обсерватории Аресибо с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа диаметром 305 м в направлении шарового звездного скопления М 13 в созвездии Геркулеса. В этом скоплении около миллиона звезд, подобных Солнцу, поэтому вероятность, что сообщение будет кем-то принято, довольно велика. Правда, сигнал доберется туда только через 25 тысяч лет. Сообщение было послано на частоте 2380 МГц (длина волны 12,6 см) и содержит 1679 битов информации. Оно представляет собой кадр 23 х 73. Из двух возможных вариантов разложения, — 23 строки и 73 строки,- только второй приводит к ясной картинке. На ней видна фигура человека (интересно, кто кроме самого человека, сможет об этом догадаться?), под ней схема Солнечной системы с приподнятой для выделения третьей планетой. Справа от фигуры указан ее рост в единицах длины волны (14 х 12,6 см = 176 см). Слева от фигуры — численность населения Земли, приблизительно 4 млрд человек. Внизу схема радиоантенны. В верхней части послания урок математики: последовательность чисел от 1 до 10 в двоичном коде. Затем следует довольно странная последовательность чисел: 1, 6, 7, 8, и 15. Они указывают номера важнейших для нас химических элементов — водород, углерод, азот, кислород и фосфор. Под ними 12 групп из пяти чисел каждая — это формулы важнейших для жизни молекул. И еще ниже — схема молекулы ДНК.

Книга Сагана «Космос» (1980 г.) стала самым многотиражным научно-популярным изданием на английском языке за всю историю; она 70 недель не покидала списка бестселлеров, публикуемого «Нью-Йорк Таймс»; компания PBS сняла по ней прекрасный 13-серийный научно-популярный фильм с Саганом в роли ведущего, ставший самым популярным сериалом за всю историю государственного телевидения: его увидели 500 млн. зрителей на экранах 60-ти стран мира. В переводе на русский язык книга издана в 2004 г.

Видео проект Карла Сагана «Космос» стал новой эпохой в популяризации астрономии и космических исследований. Три года (1977-79) работала команда Сагана над фильмом, объехав многие страны, давшие миру великих философов, астрономов, инженеров. К сожалению, в нашу Калугу для съемок эпизода о Циолковском их не пустили.

Саган выполнял массу общественных обязанностей: в 1968 г. был одним из основателей, а в 1975-76 гг. руководил Планетным отделением Американского астрономического общества; он стоял у колыбели печатного органа этого отделения — журнала «Icarus», ныне очень престижного международного научного издания, посвященного исследованию Солнечной системы. С 1970 по 1979 гг. Саган был главным редактором этого журнала. Он был также президентом секции планетологии Американского геофизического союза, возглавлял астрономическую секцию Американской ассоциации развития науки. А еше он был одним из основателей Планетного общества, насчитывающего сейчас более 100 тыс. членов и осуществляющего не только просветительскую, но и серьезную научную деятельность по исследованию планет и космического пространства, а также финансовую поддержку крупных проектов по поиску радиосигналов от внеземных цивилизаций.

Рассказ Сагана об исследовании Марса — это рассказ профессионала. Еще в 1960-е годы, анализируя результаты радиолокации Марса, Саган предположил существование на нем больших перепадов высот (до 16 км), что вскоре подтвердилось измерениями с космических аппаратов. Для объяснения сезонных изменений контраста между темными и светлыми областями Саган выдвинул гипотезу о переносе ветром пыли из высокогорий в долины и обратно. Он участвовал в экспериментах по исследованию Венеры («Маринер-2», 1962), Марса («Маринер-9», 1971; «Викинг-1 и -2», 1976) и планет-гигантов («Вояджер-1 и -2», 1977; «Галилео», 1989).

Спустя четверть века после выхода в свет книги «Космос», ее перевод опубликован и на русском языке. Это приятно тем более, что мы получили книгу к юбилею автора: в 2004 году Сагану исполнилось бы 70 лет.

Карл Саган и его жена Энн Друян вместе написали книгу «Comet» («Комета», 1985) — большую, великолепно иллюстрированную и очень увлекательную книгу о кометах вообще и, — особенно подробно и глубоко, — о комете Галлея, посетившей окрестности Солнца в 1986 г.

Вместе с коллегами Саган изучал проблему формирования Солнечной системы. Их численная модель, демонстрирующая рождение планет в процессе аккреции, была одной из первых этой области. Некоторые варианты модели оказались очень похожими на реальную Солнечную систему, а другие, как мы теперь понимаем, — на экзопланетные системы с «горячими юпитерами».

Саган разработал парниковую модель атмосферы Венеры, объяснившую высокую температуру ее поверхности. Он сделал расчеты эволюции марсианского климата, в частности, изменение температуры в период пылевых бурь. Из этих расчетов родилась идея о возможности ядерной зимы на Земле: поднятые взрывами облака пыли могут перекрыть доступ к поверхности планеты солнечному излучению, что приведет к катастрофическому понижению температуры. Саган очень серьезно изучал возможные последствия ядерной войны и ее угрозу для биосферы Земли. Он привлек общественное внимание к этой проблеме и, в известной мере, стимулировал разрядку и начало процесса ядерного разоружения.

В 1985 г. вышел в свет научно-фантастический роман Сагана «Контакт» (рус. перевод 1994). Содержание романа богато множеством реалий научного труда, множеством нетривиальных, многослойных идей и неожиданных прогнозов. Роман Сагана особенно привлекателен для любителей науки. В «Контакте» мы встречаемся не только с изящными пассажами энциклопедически образованного человека, но и с мыслями, крамольными для астрофизика, например, о возможном не рождении, а творении Вселенной! При этом общепринятая идея Бога здесь не при чем. Просто материализм Сагана, его приверженность теории Дарвина последовательны и почти безграничны: развивая мысли об эволюции мозга в романе «Контакт», он совершенно естественно приходит к идее о сверхсуществах, способных творить вселенные с заранее намеченными свойствами. Такую интерпретацию антропного принципа раньше у нас назвали бы идеалистической, но это вполне последовательная, хотя и безудержная (а отчасти, и наивная) экстраполяция эволюционной идеи. По мотивам романа вместе с Энн Друян Саган снимал на студии Warner Brothers художественный фильм. Закончен фильм был уже без него и вышел на экраны в 1997 г.

В 1995 г. вышла книга Сагана «Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space» («Голубое пятнышко: Взгляд на космическое будущее человечества» 1995), которую «Нью-Йорк Таймс» отметила как одну из лучших книг года, а начитанная по этой книге самим Саганом аудиокассета получила премию Грэмми и стала одной из двух лучших звуковых книг года. И наконец, его восьмым бестселлером стал «The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark» («Мир, полный демонов: Наука как свеча во тьме», Рэндом Хаус, 1996). В завершающие годы жизни Сагана волновали те же проблемы, что обрушились в те же годы и на наше общество: полная свобода предпринимательства при отсутствии гражданской позиции и общей культуры чревата регрессом в интеллектуальном развитии человека.

Астрофизик Кип Торн заинтересовался проблемой тоннелей («кротовых нор») в пространстве-времени в 1985 г. после знакомства с рукописью новеллы Карла Сагана «Контакт». Торн понял, как нужно соединить две черных дыры тоннелем и стабилизировать его, чтобы (сохраняя тоннель коротким) можно было раздвинуть дыры на любое расстояние и пользоваться ими для мгновенного перемещения между двумя удаленными точками пространства.

За свою научную, просветительскую и литературную работу Саган был удостоен десятков почетных степеней, медалей и премий. Среди них высшая награда Национальной академии наук (США) «за большой вклад в использование науки на благо общества» и медаль им. К. Э. Циолковского от Федерации космонавтики СССР. В том, что касается НЛО и прочей паранаучной деятельности, Саган был бескомпромиссным борцом.

Друзья Сагана считают, что он обладал даром предвидения. Его однокашник по Чикагскому университету Питер Вадервоорт вспоминает, что в марте 1957 г. Карл Саган поспорил с приятелем на коробку шоколадных батончиков, что человек высадится на Луну к 1970 году. Фактически это случилось в июле 1969-го, но Вадервоорт не знает, получил ли Карл свои шоколадки. Способность Сагана к предвидениям, вероятно, объясняется тем, что он внимательно следил за общественными процессами. Особенно много прогнозов дотошный читатель найдет в романе «Контакт». Удивительно, но самые невероятные из них уже начали оправдываться.

Отделение планетологии Американского астрономического общества учредило медаль им. Карла Сагана за успехи в популяризации наук о планетах. С 1998 г. медаль присуждается выдающимся популяризаторам науки.

На Марсе, который так любил Саган, осталась память о нем: кратер «Саган» и, к северу от него, Мемориальная станция «Саган» на месте посадки первого марсохода «Соджорнер», доставленного на планету 4 июля 1997 г. зондом «Марс Пасфайндер» (НАСА, США).

Карл Саган умер 20 декабря 1996 г. Ему было 62 года. Он умер от воспаления легких, вызванного двухлетней борьбой организма с заболеванием костного мозга. Это произошло в стенах Ракового центра Фреда Хатчинсона в Сиэттле (шт. Вашингтон), где в апреле 1995 г. Сагану сделали пересадку костного мозга по поводу миелодисплазии, предлейкемического синдрома. После этой операции он вернулся к работе, руководил аспирантами и студентами, но в декабре 1996 г. ему неожиданно стало хуже... Болезнь многие годы пыталась сломить Сагана, но он так и не успел состариться, навсегда оставшись «молодым и щеголеватым», как вспоминал о нем Шкловский. В рецензии на книгу «Контакт» журналист из «Тайм» писал: «Когда рядом с нами есть такие земляне, как Карл Саган, кому нужны пришельцы?» («With terrestrials like Carl Sagan, who needs extras?»). Сагана уже нет. Но наука, которую он так любил, будет всегда, пока есть разум во Вселенной. Всем, кто любит небо и звезды, его имя небезразлично. Саган много путешествовал; не раз бывал он и в нашей стране. Многие из нас помнят этого обаятельного и глубокого человека. И еще долго будут помнить