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

Большинство теорий относительно преобладания L-аминокислот основывается на принципе, выдвинутом Пьером Кюри, удостоенным вместе со своей женой Мари Нобелевской премии за открытие радиоактивности. Кюри говорил, что «асимметрия не может произойти из симметрии». Поскольку все законы физики, за исключением тех, что связаны со слабым взаимодействием, демонстрируют симметрию, единственной областью поисков остается слабое взаимодействие. Здесь, однако, упускается из виду тот факт, что Вселенная чрезвычайно велика. И если в некоторой ограниченной ее части присутствует асимметрия, а в другой – противоположная асимметрия, тогда законы физики все же останутся симметричными, поскольку Вселенная в целом останется симметричной, даже если асимметричным покажется состояние аминокислот в местной ее области. «Местная область», если говорить о Вселенной, фактически может быть и огромной. На этом принципе основывается теория Уильяма Боннера, химика из Стэнфордского университета, предположившего, что причина преобладания L-аминокислот на Земле связана с круговой поляризацией света. В то время как распространение волн обычного поляризованного света ограничено определенным направлением, например вверх или вниз, волны поляризованного по кругу света закручены либо по часовой стрелке (вправо), либо против часовой стрелки (влево). Этим может объясняться преобладание L-аминокислот, поскольку поляризованный по кругу свет по-разному взаимодействует с хиральными молекулами, то есть стереоизомерами, обеспечивая одним преобладание над другими. Однако, чтобы это оказалось полезным для объяснения преобладания L-аминокислот, нужно еще найти мощный источник поляризованного по кругу света. Боннер предположил, что лучше всего искать его близ нейтронной звезды. Эти невероятно плотные объекты формируются после взрывов сверхновых, и достаточно часто – так, в нашей Галактике за минувшую тысячу лет такое случалось трижды[208][209].

Нейтронные звезды – крошечные, невероятно плотные объекты, масса их примерно такая же, как у нашего Солнца, но диаметр всего 20–30 километров – величина небольшого города. Они также обладают сильным магнитным полем, а быстрое вращение генерирует характерные пульсирующие радиосигналы, вращающееся магнитное поле порождает сильнейшее электрическое поле, заставляющее электроны звезды вращаться вокруг ядра по круговым орбитам, испуская излучение. Часть этого излучения – поляризованный по кругу свет. Над экватором звезды свет поляризован в одном направлении, например по часовой стрелке, под экватором – в противоположном направлении, то есть против часовой стрелки. Глубокий космос полон молекулярных облаков, самые разные молекулы вморожены в поверхность крошечных силикатных пылинок, плавающих в межзвездном пространстве. Те, что оказываются близ нейтронной звезды, бомбардируются лучами поляризованного по кругу света, и из воды, аммиака, метана, углекислого газа и других простых молекул, содержащихся во льду, образуются аминокислоты. По одну сторону нейтронной звезды окажутся в основном L-аминокислоты, по другую – D-аминокислоты. Пыль медленно собирается в комки, образуя крупные глыбы, которые перемещаются по Галактике под действием сил тяготения, оказываясь в конечном счете в пределах Солнечных систем, подобных нашей, в виде комет или метеоров. Если они образовались по одну сторону от нейтронной звезды, они будут содержать L-аминокислоты, по другую – D-аминокислоты. И здесь возникает важное отступление от теории, утверждающей, что преобладание L-аминокислот возникло из-за несохранения четности, и поэтому во Вселенной везде в метеорах будут содержаться L-аминокислоты. Теория поляризованного по кругу света предполагает, что аминокислоты одного типа будут преобладать лишь по одну сторону от нейтронной звезды. Это элегантное решение, но какое-то значение оно будет иметь, лишь когда мы сможем изучить кометы или аминокислоты из отдаленных областей Вселенной[210].