Многие уже, наверное, слышали по радио, видели по телевидению, читали в газетах об опытах по клонированию, проведенных в Шотландии. Но мне все-таки не дает покоя вопрос: «Так что же теперь получается, папа с мамой для воспроизведения потомства уже не нужны? Будем мы все инкубаторские…»
Воистину фурор произвела недавно овца по имени Долли. А вся суть в том, что своим рождением она обязана операции по генетическому клонированию, проведенной сотрудниками Рослинского института из шотландского г. Эдинбург под руководством доктора Яна Уилмута. Эта операция открывает пути к практически неограниченному клонированию как животных, так в принципе и людей.
По словам профессора Уилмута, последнее, впрочем, не входило в задачи его научной группы, поставившей себе цель создать крупные стада генетически идентичных животных, которых затем можно использовать для изучения таких генетических заболеваний человека, как, скажем, гемофилия. Клонированные животные также могут быть использованы для того, чтобы в их организме могли бы вырабатываться вещества, весьма полезные для человека (скажем, молоко, неотличимое по составу от женского), а их органы в случае надобности могли быть использованы в качестве донорских для пересадок людям.
Сообщение о клонированных овцах — помимо Долли, на сегодняшний день в стаде насчитывается еще 8 особей — широко обсуждается средствами массовой информации всего мира. Вот что, например, сказал по этому поводу профессор кафедры медицинской инженерии Бостонского университета Максим Франк-Каменецкий: «Конечно, шотландские ученые совершили прорыв в генетике. Хотя, в общем-то, не было сделано ничего сверхъестественного. Из оплодотворенной яйцеклетки овцы было удалено ее родное ядро. Вместо него в клетку было введено ядро клетки другой овцы, причем вовсе даже не зародышевой, а просто взятой из ее тканей. Таким образом, претерпела коренное изменение генетическая программа яйцеклетки. И когда яйцо было возвращено в матку для дальнейшего развития, появившийся на свет ягненок генетически не являлся родственником родившей его овцы».
Данное открытие будет иметь большое значение для сельского хозяйства. Потому как теперь не составит особого труда создавать кланы наиболее перспективных представителей, скажем, молочного стада. Здесь перспективы настолько очевидны, что применению новшества никто особо препятствовать не собирается.
По отношению к людям проблема куда неоднозначнее. Кроме чисто технических трудностей — таких операций пока никто еще не делал, — тут много чисто этических запретов. Прежде чем приступать к подобным операциям, надо как следует подумать, к каким последствиям они могут привести. Скажем, какой-нибудь монстр сможет заводить себе двойников только для того, чтобы быстро набрать армию единомышленников, с помощью которых новоявленный диктатор будет контролировать определенную область, государство или даже весь мир.
Немаловажное значение тут имеет и такая техническая деталь. Перед проведением генетической операции по замене ядра исходный материал некоторое время хранился в жидком азоте. Стало быть, в принципе теперь есть возможность не только воскресить динозавров, как это было красочно описано в известном фильме «Парк юрского периода», но и, скажем, египетского фараона, использовав ДНК, сохранившуюся в костях или иных тканях.
Поэтому многие ученые уже сегодня морально готовы к такому решению общественности: подобные эксперименты если и надо проводить, то под строжайшим контролем. Никто ведь иначе не может гарантировать, что такие опыты рано или поздно не будут проведены тайно…
«Любое научное открытие, как правило, имеет две стороны — положительную и отрицательную, — сказал в заключение Франк-Каменецкий. — Но никто ведь сегодня не отказывается от электричества только потому, что высокое напряжение может при неосторожном обращении с током кого-то и убить…»
В «Знаке вопроса» № 1 за 1996 г. на с. 135 была помещена заметка «Игры черных дыр». Она меня заинтересовала, поэтому прошу ответить на следующие вопросы. Что такое черная дыра вообще? Сколько таких дыр во Вселенной? И, наконец, не может ли наше светило с течением времени превратиться в такую дыру и какие последствия будут при этом для Солнечной системы?
Согласно общей теории относительности, черная дыра — такой район в космосе, где материя так сконцентрирована, а гравитация столь сильна, что оттуда не может вырваться ничего, даже свет. В маленьком по вселенским масштабам пространстве — равном, например, Солнечной системе — скапливается масса, эквивалентная 3 млрд, массы Солнца. В никакой телескоп эту массу, конечно, не разглядишь, но ее можно обнаружить по косвенным признакам. Джон Дилард, принстонский астрофизик, когда-то назвал этот объект черной дырой.
Огромные вихри материи закручиваются в спираль, имеющую в диаметре сотни, даже тысячи световых лет. Вихрь устремлен извне к центру спирали. Причем, чем ближе к центру, тем скорость его больше. А в центре он вдруг исчезает. Получается, что там имеется нечто вроде водоворота, куда и засасываются, проваливаются материя, свет и энергия.
Недавние наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа «Хаббл» и двух мощных телескопов на Гавайях, позволили ученым сделать вывод, что у каждой галактики, в том числе и у нашего Млечного Пути, есть своя черная дыра.
Находится она в самом центре галактики; ее масса скорее всего пропорциональна массе всех остальных галактических объектов.
Кроме того, ученые нашли, что существует четкая граница, окружающая кольцом черную дыру. Мчащийся вихрь вещества может по пути растерять какие-то частицы, но что попало уже за эту границу, назад не вырвется. Граница называется горизонтом событий, поскольку за ним уже никакие события не прослеживаются, как их не видно и за обычным горизонтом.
Границу обнаружила группа исследователей из Смитсоновского центра в Кембридже, штат Массачусетс. Рамаш Нараян, глава группы, считает данное открытие неопровержимым доказательством черных дыр.
Его уверенность передалась другим исследователям, что даже привело к такому казусу. «Все свое имущество я еще не готов прозакладывать в споре, что черные дыры существуют в действительности, — заявил недавно на научной конференции Дуглас Ричстоун, астрофизик из Мичиганского университета, — но машину уже готов заложить. И поверьте, это очень хороший автомобиль…» А между тем за Ричстоуном издавна ходила слава самого консервативного астрофизика Западного полушария.
Сегодня ученым стало ясно, что черные дыры бывают по меньшей мере двух сортов — звездные и галактические.
Звездные — это те, что поменьше; формируется такая дыра после того, как гигантская звезда, раз в 50 массивнее Солнца, исчерпает свое топливо и, сбросив оболочку, сжимается в шар диаметром 15–20 км. В большинстве случаев в результате такого коллапса образуется очень плотная нейтронная звезда. Но иногда получается и черная дыра, одиноко летящая в межзвездном пространстве и поглощающая все, что ни попадется на пути, — газ, пыль, обломки астероидов и планет… Увидеть ее, как мы уже говорили, нельзя; дыру можно только смоделировать на компьютере.
Однако некоторые черные дыры звездного размера все же обнаруживают себя, поскольку существуют как часть двойной системы, имея в качестве компаньонки обычную звезду. И видя, как со звезды слетает и исчезает невесть куда часть материи, астрономы начинают подозревать неладное.
Недавно, например, исследователи обнаружили подобную пару, известную ранее как объект В 404 CLJ. Оказалось, что некий спиралеобразный диск, едва заметный в рентгеновском излучении, отсасывает из соседней звезды газ и прямо на глазах изумленных исследователей приканчивает ее. И звезда скрывается за горизонтом, откуда нет возврата….
Гигантские черные дыры — в миллионы и миллиарды раз массивнее звездных каннибалов — находятся в самом центре галактик. Это свидетели почти всей истории Вселенной.
Три года назад телескоп «Хаббл» собрал неоспоримые свидетельства существования такой дыры в галактике М 87. Газовый поток втягивался в воронку и закручивался уже на расстоянии 500 световых лет от роковой черты. Перед самым падением в дыру газ, сильно ионизируясь, выпускал струю электронов, закручивающихся со скоростью света в исполинскую спираль.
Такая же картина предстала перед взором астрономов и в нашей собственной галактике — в центре Млечного Пути, а также еще в двух галактиках созвездия Льва и в одном из созвездия Девы.
Всего к настоящему времени обнаружено И галактических черных дыр, чья масса варьируется от 2 млн. до 1 млрд, солнечных масс. И чем массивнее, мощнее черная дыра, тем с большей скоростью мчатся в ее ненасытную пасть близлежащие звезды и прочие космические объекты.
Конечно, десятка галактик еще мало для обобщения. Поэтому ученые взяли еще 15 галактик, где пока не видно ни подозрительных воронок, ни газовых спиралей, но где можно обнаружить такие скорости полета межзвездного газа, которые типичны для тех 11 галактик, где черные дыры обнаружены уже однозначно.
И компьютерное моделирование показало, что в 14 из 15 таких галактик тоже вполне возможно существование черных дыр, мощность которых целиком зависит от размеров самой галактики.
Ричстоун убежден, что черная дыра самым тесным образом связана с эволюцией галактики. Есть связь и с жизнью квазаров. Для последних она является источником энергии, которую тот затем с непостижимой роскошью разбрасывает по Вселенной. Но как связаны между собой оба этих объекта, пока еще непонятно.
Квазары — самые далекие от нас и старые объекты Вселенной. Они также самые яркие, поскольку излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики. Откуда они берут энергию? Об этом ученые долгое время не могли догадаться. Ныне некоторые косвенные данные показывают, что топливо для своей деятельности квазары получают от черных дыр.