Максим Іванович Дідрук - Теорія неймовірності, Максим Іванович Дідрук

рак до появи симптомів, а отже, якщо й не подолати його, то принаймні відчутно зменшити смертність. Нібито логічно, так?

Ну, ні. Як завжди, не все так просто.

І яскравий тому приклад — ситуація з раком щитоподібної залози в Південній Кореї. Уряд країни 1999 року започаткував загальнонаціональну програму скринінгу для раннього виявлення пухлин щитоподібної залози. Під час масштабного обстеження лікарі встановили 40 тисяч нових випадків раку на ранній стадії, і це в 15 разів перевищувало кількість діагностованих випадків до запуску програми. Більшість із цих пухлин вилікували шляхом тиреоїдектомії, тобто повністю видаливши орган. Спершу чиновники корейського міністерства охорони здоров’я тішилися, що діагностували стільки випадків раку до появи в пацієнтів симптомів, а потім… вони підбили статистику. Порахували, скільки життів їм удалося врятувати. Й неочікувано з’ясували, що різниці не було жодної. Кількість смертей від раку щитоподібної залози була однаковою і до, і після масового скринінгу.

У чому причина? Річ у тім, що ми розглядаємо рак лише під одним кутом зору, тобто що він або є, або його немає. Насправді ж існує безліч проміжних станів. Тіло може містити ракові клітини чи навіть зародки злоякісних пухлин, однак імунітет стримує їх від розростання та поширення й переважно стримуватиме достатньо довго, щоб людина померла з інших причин. Треба розуміти: йдеться не про доброякісні чи злоякісні новоутворення, а саме про різновиди злоякісного раку. Не всі вони призводять до смерті, а ті, що все ж призводять, вилікувати важко, навіть якщо їх виявили на ранній стадії. Відповідно, єдиним наслідком корейської програми раннього діагностування пухлин щитоподібної залози стало те, що десятки тисяч корейців тепер страждають від побічних ефектів тиреоїдектомії. А ці ефекти доволі серйозні. Операції супроводжуються ризиком пошкодження зв’язок чи значної кровотечі. Після видалення органа людина до кінця життя змушена приймати заміщувальні гормони, точну дозу яких дібрати важко. Надмір гормонів зумовлює сильне серцебиття та втрату ваги, їхній дефіцит — сонливість, депресію й ожиріння.

Аналогічна ситуація склалась у Сполучених Штатах із раком передміхурової залози. Унаслідок проведення масового скринінгу цей тип раку якийсь час вважали найбільш розповсюдженим у США, проте його раннє виявлення й агресивне лікування зовсім не вплинуло на смертність. Тобто у більшості випадків чоловіки помирають із раком простати, а не від нього. Підтвердженням цього слугують результати розтинів: у понад 50 % чоловіків, які померли з інших причин, був рак передміхурової залози, а серед чоловіків, старших за 85, ця частка сягає 75 %.

Те саме з раком грудей у жінок: регулярна мамографія дає змогу виявити рак на ранніх стадіях, але масове її застосування не позначається на смертності. За даними журналу New England Journal of Medicine, щорічно в США майже в 70 тисяч жінок діагностують рак молочних залоз, від якого вони ніколи не померли б. Відповідно, такі жінки наражаються на зовсім непотрібну хімієтерапію чи мастектомію.

Що з цим робити? Усе дуже непросто. Раннє діагностування все ж рятує життя, проте масове його впровадження пов’язане з надмірними витратами, психологічними травмами й тяжкими операціями. Власне, рішення немає: поки вчені не знайдуть способів точно розрізняти небезпечні та нешкідливі різновиди конкретно взятої злоякісної пухлини, пацієнти й далі страждатимуть від наслідків лікування раку, який насправді ніби як і не рак.

Виникнення чорних дір

Вище у книжці ви читали про те, як помирають зірки. Всі зорі починаються як гігантські кулі з водню, що, стискаючись під власною вагою, спалахують. У надрах такої кулі проходить синтез важчих елементів. У порівняно невеликих зірках, як-от наше Сонце, водень повільно вигорає, перетворюючись на гелій. Якщо маса зорі не більш як увосьмеро переважає масу Сонця, гелій може стиснутися достатньо, щоб активувати термоядерний синтез кількох важчих елементів на кшталт вуглецю. Але на тому все. Коли гелій вигорить, зоря стає білим карликом, який поступово вистигатиме.

Усе значно цікавіше, коли маса зорі перевищує вісім мас Сонця. Тоді верхні шари далі стискають ядро, запускаючи ядерні реакції з утворенням щораз важчих елементів, аж до заліза.

До цього моменту рівновагу зорі підтримувала енергія, що виділялася під час термоядерного синтезу, проте залізне ядро енергію не виділяє, а поглинає, і як наслідок — зоря колапсує. Її верхні шари обвалюються, відбиваються від ядра, і зірку розриває на шматки у сліпучому спалахові, який учені називають надновою.

Одначе після спалаху наднової дещо залишається. Якщо початкова маса зорі коливається в межах від восьми до десяти мас Сонця, під час колапсу залізне ядро ущільнюється. Коли його температура сягає п’яти мільярдів градусів, відбувається розпад ядер заліза на альфа-частинки, тобто ядра гелію. Всередині цього зоряного залишку немає нічого, що могло би протистояти гравітаційному стисканню, тож він і надалі ущільнюється. Температура зростає, і зрештою, коли щільність речовини сягає скажених 10 мільйонів мільярдів кілограмів на кубічний метр, електрони зливаються з протонами й утворюється нейтронна зоря.

Нейтронна зоря — це дивовижний об’єкт, маса якого може дорівнювати двом сонячним за радіуса, який не перевищує десяти кілометрів. Вона така щільна, що на Землі одна чайна ложка речовини нейтронної зорі заважила б мільярд тонн. По суті, нейтронна зоря є чимось на кшталт атомного ядра завбільшки з місто.

Невелика ремарка. Уважний читач уже, напевно, зауважив, що в надрах нейтронної зорі не відбувається ніяких реакцій із виділенням енергії, тож, відповідно, виникає запитання: а що ж тоді втримує цю зорю від подальшого гравітаційного колапсу? Річ у тім, що нейтрони в ній опиняються так близько один до одного, що починають проявлятися квантово-механічні ефекти. Речовина всередині нейтронної зорі перебуває в стані так званого виродженого нейтронного газу (грубо кажучи, нейтрони не люблять, коли їх стискають надто сильно). Саме тиск цього газу втримує нейтронну зорю від колапсу.

Утім, говоримо зараз не про нейтронні зорі, а про чорні діри. Якщо маса вихідної зорі перевищує десять сонячних, залишок після вибуху наднової може важити більше за дві з половиною маси Сонця. Цей залишок ущільниться, коли ядра заліза всередині нього розпадуться на альфа-частинки. Ущільнення триватиме, електрони зіллються з протонами, утвориться нейтронна речовина. Проте цього разу маса буде надто великою, зоряний залишок далі провалюватиметься сам у себе, й тепер уже ніщо, навіть тиск виродженого нейтронного газу, не зупинить його колапсу. Зрештою залишок стиснеться в точку з нескінченною густиною — сформується чорна діра.

Іще одна ремарка. Критичну масу, за якої тиск виродженого нейтронного газу не протидіятиме гравітації, називають межею Оппенгеймера — Волкова. Ця межа є доволі розмитою. Вона може бути й більшою,