Почему сердце находится слева, а стрелки часов движутся вправо. Тайны асимметричности мира

Каковы бы ни были теоретические достоинства симметрии, она, несомненно, позволяет науке проще объяснять Вселенную – нет и особых сомнений в том, что для обитателей Вселенной все приятное и интересное в основном вызвано асимметрией. В самом деле, если взять одну из пар в таблице Дагоберта Фрея, то сама жизнь оказывается неукротимо асимметричной; настолько, что приходится задуматься, может ли какая-либо форма какого-либо химического состава быть полностью симметричной. Асимметричности жизни присутствуют в нашем мире повсеместно, как уже говорилось в предыдущих главах этой книги. Основанные на одной из самых простых наших асимметрий, берущей начало в физике элементарных частиц, они затем проявляются в химии углерода и биохимии аминокислот, сахаров, ДНК и белков, в наших телах с их асимметричными внутренностями, в функциональных асимметриях нашего мозга и рук, в таких культурных артефактах, как письменность и правила дорожного движения, а также в право-левых дуальных символических классификациях. Поэтому пора задаться главным вопросом: связаны ли эти бесчисленные асимметрии между собой или все они являются независимыми и самостоятельными случаями нарушения симметрии?[559]

Ученые давно с осторожностью относились к идее о каком-либо всеохватывающем механизме, объединяющем асимметрии на всех уровнях, от физики и биологии до нейрологии и антропологии, в духе представленной здесь цепи:

Слабые взаимодействия → L-аминокислоты → Белки → Клетки → Ткани → Органы → Тела → Мозг → Культуры.

Иен Стюарт и Мартин Голубицкий обдумывали идею мира, в котором «слабый бог-левша создает левосторонние аминокислоты, из которых строятся левосторонние белки, которые образуют левосторонний эмбрион, который вырастает во взрослого левшу», но тут же сдали назад, заявив: «Мало кто из биологов полагает, что хиральность у животных имеет что-то общее с хиральностью в химических молекулах». Майкл Корбаллис и Айвен Бил также поиграли с этой идеей, применив ее к самому мозгу, прежде чем внезапно заявить о своем агностицизме:

«Могут ли быть как-то связаны асимметрия ядерного распада, асимметрия живых молекул и отличие левого и правого, по-видимому, лежащее в основе морфологической асимметрии животных и людей, включая межполушарную асимметрию человеческого мозга? Мы этого не знаем».

В своей Нобелевской речи физик Янг Чжэньнин завуалированно предположил наличие связи между молекулами и морфологией, когда он рассматривал «зеркального человека, у которого сердце справа, все внутренние органы с противоположной стороны по сравнению с нашими, и… все молекулы его тела – например молекулы сахаров, зеркальны по отношению к нашим». Другие ученые были гораздо более догматичными. Как мы видели в главе 6, Джон Холдейн, Лесли Оргел и Мюррей Гелл-Манн утверждали, что только случайность отвечает за то, что наши тела состоят из L-, а не D-аминокислот; и если это так, то первое звено причинной цепи, соединяющей физику элементарных частиц с биологией и мозгом, будет разорвано. Этот аргумент, однако, не может считаться удовлетворительным, поскольку он апеллирует к случайности для объяснения определенного события. Конечно, сегодня немало физиков отвергли бы такую позицию[560].

Авторы научно-популярных книг говорят о другом. Айзек Азимов, например, не принял идею, что хиральность аминокислот можно объяснить случайностью из-за того, что она не устраивала его эмоционально:

«Конечно, эта постулируемая связь между несохранением четности и асимметрией жизни пока весьма условна, но меня эмоционально тянет к ней. Я твердо верю, что все во Вселенной взаимосвязано, что знание едино; и мне кажется совершенно правильным, что открытие несохранения закона четности, касающееся, казалось бы, сфер умозрительных и далеких, служит для объяснения чего-то столь фундаментального в отношении жизни, человека, нас с вами».

Мартин Гарднер в книге «Этот правый, левый мир» также рад был согласиться с тем, что слабое взаимодействие может быть причиной левосторонности наших аминокислот, но на очередном звене в цепи столкнулся с, казалось бы, непреодолимой проблемой: «Наше сердце расположено в левой половине тела. Опять-таки это вовсе не предполагает фундаментальной асимметрии в законах природы: левое положение сердца человека – случайность в развитии жизни на нашей планете»[561].