Методические материалы, статьи

Одна, две, миллион?… Вселенные по вакууму считаю

Мы, возводя соборы космогоний,
Не внешний в них отображаем мир,
А только грани нашего незнанья.
М. Волошин. «Космос»

Лавина из потустороннего мира

В начале Вселенная была «безвидна и пуста» (Быт., 1, 2), так сказано в Библии. В начале был вакуум, уточняют современные физики. Его наполняла энергия. Время от времени возникали спонтанные вспышки — так называемые флуктуации. Вакуум изобиловал ими. В нем царили те же законы, что и в мире элементарных частиц, где неведом покой.

Внезапно одна из флуктуаций стала стремительно разрастаться. Возник «лавинный эффект». «Началась космическая инфляция» — говорит Андрей Дмитриевич Линде, профессор Стэнфордского университета (США). «Первовселенная» была меньше атомного ядра, но за миллиардные доли секунды она разбухла до размеров поистине астрономических. Имевшиеся в ней неоднородности стали зародышами галактик и звезд.

Так микромир сомкнулся с макромиром. Космическая инфляция превратила одну крайность в другую. Неимоверно огромная Вселенная стала увеличенной копией неимоверно малого мира. Две бесконечности соединила одна инфляция. Любой эзотерик обрадовался бы подобным выводам Линде. В одной песчинке способна отразиться целая Вселенная («a Word in a grain of sand», писал Уильям Блейк) — в сей истине убеждены были мистики всех времен. Вселенная — это собрание зеркал, где миру вторит песчинка, небу — цветок, где в каждом атоме погребена бесконечность.

Но было ли чудом рождение нашей Вселенной? Неужели это событие уникально и неповторимо? Почему бы наряду с этой Вселенной не существовать еще и множеству других мирозданий? Вверх по лестнице времени мы будем двигаться вечно. Но, может быть, вернувшись вспять, к истокам времени, мы обнаружим вечность и в Великой Первородной Пустоте — там, где не было ни времени, ни пространства, и лишь нескончаемая энергия вновь и вновь испускала Вселенные, как вздохи?

В вакууме возникало бессчетное число флуктуаций. И если вся наша Вселенная порождена таким пустяковым событием, как клокотание энергии в вакууме, то почему бы не предположить, что оно могло повторяться не раз, задается вопросом Линде. В недавнем прошлом А.Д.Линде был сотрудником Физического института РАН имени П.Н.Лебедева. Сегодня он — один из самых авторитетных космологов, оспаривающий лавры «научного гуру» у самого Стивена Хоукинга.

Итак, вся наша Вселенная — лишь комок энергии, скатившийся по склону Великого Ничто? Вновь и вновь в Вакууме гремят Большие Взрывы, и, вылетая из запредельного мира, невидимые лавины порождают очередную Вселенную, рассыпаясь в ней на миллиарды крохотных комьев — звезд, планет и галактик? Обвал энергии в Пустоте плодит инфляционные ожидания Жизни? Всякий раз — как только по чистой случайности происходит определенное наложение энергий, заставляющее изначальный сгусток расшириться, — с треском, шипеньем и грохотом из Пустоты вылетает целая Вселенная — словно Афина, в полном облачении выпархивающая из головы Зевса? В начале была флуктуация, так звучит «весть от Линде».

«Квантовая астрономия» Хоукинга

Подобная картина сотворения мира возникает и на страницах сочинений Стивена Хоукинга. И вот эти физические законы, дотоле употребительные лишь в микрокосме, Хоукинг применил для всей нашей Вселенной. Он оправдал этот хитрый прием тем, что Вселенная в момент своего зарождения была спрессована в крохотной точке пространства, чьи размеры были меньше размеров атома. Что это давало ученому? В его уравнениях тут же возникали те самые порции энергии, из которых впоследствии вырастало все мироздание. Не было никакого повода для их появления, никакого вмешательства извне. Их порождала одна только «квантовая флуктуация» — иллюзия, из которой рождалось все осязаемое мироздание.

Впрочем, к этой теории А.Д.Линде относится критически. Он констатирует, что галактики, согласно модели Хоукинга, должны удалиться друг от друга настолько далеко, что мы, будь это так, не способны были бы их заменить. «Подобная Вселенная осталась бы практически бесструктурной». В свою очередь, Хоукинг считает, что доводы Линде математически противоречивы.

Эксперименты, проведенные на детекторе частиц в лаборатории Европейского центра ядерных исследований (CERN), подтвердили, что теоретики, творящие Вселенные «на кончике пера», в чем-то правы. Вакуум, действительно, наполнен энергией, заряжен ей. Время от времени в нем образуются сгустки, которые тут же вновь исчезают. Этот процесс длится гораздо меньше 0,000 000 000 000 001 секунды.

«Вторая коперниковская революция»

«Многие сейчас говорят о «второй коперниковской революции», — размышляет А.Д.Линде. — Когда-то в центре мироздания покоилась Земля, потом — Солнце. Потом люди стали считать, что наша Вселенная уникальна и неповторима. Теперь покончено и с этим заблуждением. Возможно, параллельно нашей Вселенной существует еще множество других Вселенных, в которых действуют свои собственные физические законы».

Законы природы, признаем это, не являются чем-то само собой разумеющимся, чем-то абсолютным. Их не было до появления Вселенной. Каждая Вселенная могла бы развиваться совершенно по-иному, и всякий раз в ней возникали бы собственные законы природы. Многочисленные Вселенные, образующие бесконечную «паутину мирозданий», могут выглядеть совершенно не так, как наше мироздание.

Теория множества Вселенных разрешает загадку, ответ на которую до сих пор знало лишь богословие. В результате «сотворения мира» могли возникнуть любые Вселенные, ведь вариантов было бесконечное множество. Однако родилась именно та, в которой могли появиться звезды, планеты и даже жизнь. «Это не случайно! Кто кроме Бога способен выбрать среди всех возможных миров самый пригодный для нас?» — восклицают сторонники Божественного промысла.

Действительно, как необычайно хрупко и зыбко то равновесие в Природе, что установилось благодаря действию физических констант! Малейшего их изменения было бы достаточно, чтобы во всей бескрайней Вселенной не зародилось ни одного живого организма и уж тем паче ни одного разумного существа, способного эти спасительные для него законы природы открыть и надлежащим образом их сформулировать.

Подсчитано, что вероятность появления Вселенной, в которой может зародиться жизнь, равна — перейдем от эмоций к холодным цифрам — 1 : 10229. Перед такой непостижимой цифрой меркнут любые эмоции. И все-таки эта «невозможная» Вселенная — даже цифры отказываются подтверждать ее бытие! — существует. По какой-то удивительной приходи судьбы (точность ее действий невероятна!) каждая из физических констант в нашей Вселенной получила единственно возможное значение. И — как следствие этой череды нужных совпадений — родилась жизнь!

«Если бы мы взялись подбирать физические константы, нажимая на клавиши в произвольном порядке, — рассуждает австралийский физик Пол Дэвис, — мы убедились бы, что почти во всех сотворенных нами мирах жизнь не могла бы зародиться». «Возникает ощущение, что Вселенная создавалась именно с расчетом на то, что в ней появятся разумные формы жизни», — замечает астрофизик Мартин Рис из Кембриджского университета. Итак, обитаемую Вселенную может сотворить лишь Божественный промысел?

Большой конвейер взрывов

Вовсе нет! В мире вечных флуктуаций Бог как раз и не нужен. «Новые Вселенные рождаются постоянно, — говорит немецкий физик Вольфганг Вильд, — точно так же, как в кипящем супе вновь и вновь образуются пузыри». Вот в таком же котле, расположенном где-то за пределами нашего мироздания, вновь и вновь, как пузыри, всплывают Вселенные.

Большой Взрыв повторяется постоянно. Вселенная, приютившая человечество, вовсе не уникальна. Она — всего лишь случайное «попадание в десятку». Точно так же в десятку может попасть и слепец, не знающий, в какой стороне вывешена мишень, не видящий ее и даже не умеющий обращаться с пистолетом. Нескольких миллиардов лет ему вполне хватит, чтобы блеснуть «отменной точностью».

Почти все остальные Вселенные, сколько бы их ни рождалось, — очевидно, промахи, досадные порождения «принципа случайности». Космические выкидыши, не способные плодоносить. Эти неудачи остались никем не замечены, потому что все эти Вселенные, ежели они еще существуют, по-прежнему совершенно необитаемы. И потому никто не может оценить, насколько же неблагоприятны условия жизни в них, в этих бесконечных пустынях. Иными словами, человечеству потрясающе повезло: мы вытащили самый крупный выигрыш в космической лотерее.

Рассуждая о множестве универсумов, то бишь о «Мультиверсуме», можно допускать самые смелые теоретические спекуляции, полагает Линде. Вероятно, в других мирах если и возникают какие-то формы жизни, то совсем иные, нежели те, что зародились в нашей «колыбели человечества». «Единственная проблема в том, что мы не способны заглянуть в другие Вселенные, самым фактом своего рождения отгороженные от нас. Мы не можем наблюдать за ними, и эта невозможность удручает любого ученого».

Все эти Универсумы мы не вправе даже назвать «существующими по соседству друг с другом» или «существующими в одно и то же время» — ведь подобные понятия предполагают наличие хоть какой-то взаимосвязи между ними. Жители двух разных мирозданий, считают большинство ученых, не способны обнаружить друг друга. Непространство, разделяющее две различные Вселенные, являет собой непреодолимый барьер. И всякая эмпирика тут неуместна.

Как же прикажете относиться к научной теории, не поддающейся проверке фактами? Отнести ее к области мифов? «Беда не в том, что подобные теории ошибочны, — говорит один из критиков, — а в том, что они недоказуемы». Между ними и истиной лежит непреодолимая Пустота. Вселенные, если и рождаются, как цыплята по  весне, то их от наших умов и взоров скрывает Ничто, и заглянуть за это Ничто, считая и меряя чужие Вселенные, как свою, нам не дано.

«Пока» не дано. «Сегодня космология основывается на абсолютно умозрительной фундаментальной физике, пока что не поддающейся никакой экспериментальной проверке» (Линде). Но все может измениться, считает стэнфордско-московский ученый. Он-то как раз сохраняет оптимизм и надеется, что мы сумеем проникнуть в тайны других мирозданий. Линде возлагает большие надежды на спутник, который будет запущен в 2006 году для измерения фонового реликтового излучения — этого «отголоска Большого Взрыва». Речь идет об улучшенном варианте спутника «СОBЕ», отличающемся недостижимой до сих пор точностью. И тогда, быть может, на самом краю нашего мироздания, мы заметим признаки существования других Вселенных.

«Конечно, вся моя космология — это метафизика, — с улыбкой говорит Линде. — Но хорошая метафизика». Во всяком случае, его теория, описывающая Большой Взрыв как заурядное явление («одно в череде подобных») и сравнивающая Вакуум с конвейером, штампующим Вселенные как фурнитуру, никоим образом не противоречит законам мироздания. «Которого из них? — спросит внимательный читатель. — Первого? Второго? Миллионного?»

Споры Бога и Дарвина над безблагодатной Вселенной

Теорию Линде тоже можно назвать «одной в череде подобных». Философы, богословы, физики вновь и вновь пытаются объяснить то уникальное «стечение обстоятельств», вследствие которого зародилась жизнь.

Одни приписывают ее появление трудам Господа Бога, кроившего и тачавшего Универсум по мерке, снятой с несотворенного Адама. Другие с горделивой похвальбой заявляют, что вся эта космическая бутафория, с небом над головой, Солнцем в правом углу задника и звездочками на дальнем плане, сооружена именно для того, чтобы на ее фоне блистал своими делами Человек, «орудие всемирного разрушения».

Можно пойти иным путем и не осложнять чертеж необъяснимого бытия такой же непостижимой фигурой его Творца и, доверяясь математике больше, чем благодати, установить в Пустоте конвейер, штампующий Вселенные вкривь и вкось, но иногда мастерящий «изрядно премилую вещицу». Можно, наконец, соединяя биологию, астрофизику и математику, объяснять это «чудо из чудес«… естественным отбором.

Так поступил профессор Пенсильванского университета Ли Смолин. Действительно, трудности, возникшие в космологии, напоминают те самые проблемы, над решением которых биологи бились всего полтора века назад, пока Чарлз Дарвин не сформулировал свою теорию эволюции. До него ученые с удивлением взирали на то, как различные животные приспособлены к жизни в той или иной обстановке, и, размышляя над этим фактом, приходили к очевидным, казалось бы, выводам: либо их кто-то (Господь Демиург!) специально творил («Рыбы, да жить вам в воде! Птицы, да лететь вам по небу!»), либо этим животным была имманентно присуща некая цель («Все виды изменяются в результате внутреннего стремления к совершенствованию»).

Дарвин показал, что новые видовые признаки возникают по причине случайных наследственных изменений и их просеивания через сито отбора. Все эти модификации проходят суровую проверку. Только лучшие из них выдерживают естественный отбор. У особей, наделенных этими признаками, появляется свое потомство, которое столь же успешно конкурирует с другими представителями данного вида. Таким образом укореняется тот или иной видовой признак. И незачем говорить, что «создавая это животное, Природа имела своей целью…» Дудки! Никакой цели не было. Победило самое приспособленное. Движителем эволюции явился не Бог с циркулем и меркой, не некий идеал, засевший в воспаленном мозгу зверя, а комбинация мутационной изменчивости и естественного отбора. Этой комбинации вполне достаточно, чтобы объяснить эволюционные процессы.

Если же мы предположим, что существует множество Вселенных, то почему бы принципам, восторжествовавшим у нас, на Земле, не упорядочить и эту «пеструю когорту мирозданий». Такой была основная идея Смолина, или, как его называют, «космического Дарвина». Он предположил, что Вселенные… размножаются как любые живые существа. Новые, появившиеся на свет Вселенные незначительно отличаются от своих предков и, как все прочие организмы, вынуждены выдерживать естественный отбор. Итак, существует «космическая эволюция».

В стаде Вселенных выживают сильнейшие

Но, постойте, каким же образом размножаются Вселенные? Смолин отвечает: с помощью черных дыр. Температура и плотность в центре черных дыр бесконечно возрастают. Понятия времени и пространства теряют здесь всякий смысл. Это экстремальное состояние — его называют сингулярным, — могло бы, по мнению Смолина, стать зародышем новой Вселенной. «В момент очередного Большого Взрыва зародыш Вселенной отрывается от Вселенной-родительницы и ведет отныне самостоятельное существование».

Итак, по идее американского ученого, «бэби-вселенные» вырастают из черных дыр, как дрожжевые клетки — из подобных им клеток. При этом, если в каждой из дочерних Вселенных возникнут некоторые случайные, незначительные мутации природных законов, темпы размножения этих космических «бэби» будут разниться.

В чем это выразится? Что определяет репродуктивную способность Вселенных? Прежде всего, количество черных дыр, в них возникающих. Чем больше этих загадочных объектов — «пузырьков», «почек», «семян», «эмбрионов», тем плодовитее Вселенная. Сингулярная черная дыра — это не что иное, как лоно, из которого выбирается на свет «бэби-вселенная». По словам «теоретика-безумца» из Пенсильванского университета, с родословной у нашего Космоса все в порядке: его Вселенная-мать и сама была приспособлена к жизни, и дитя на свет произвела хорошее — нашу Вселенную так и пучит от черных дыр.

Самого Смолина так и распирает от новых идей. Он готов объяснить «стечение обстоятельств», «череду совпадений», «удивительную прихоть судьбы», в результате которой в нашей Вселенной зародилась жизнь. Смолин полагает, что «механизм космического размножения» благоприятствует зарождению (разумной) жизни. Вот его доводы.

Для появления организмов, напоминающих наши, земные, необходимо, по крайней мере, существование звезд. Если имеются звезды, появятся и черные дыры, а значит, оттуда со временем выпорхнут новые Вселенные. Плодовитые Вселенные, по словам Смолина, как и способные плодоносить организмы, встречаются, очевидно, чаще, чем те, что в силу каких-то мутаций не могут приносить потомство. Эти Вселенные изобилуют звездами, вокруг которых может возникнуть жизнь.

В течение всей длительной космической эволюции худшие Вселенные гибли, выбраковывались, а лучшие плодились и плодились. Наша Вселенная явилась продуктом слепого, но в высшей степени эффективного процесса космического приспособления.

Такова общая схема. Внести в нее конкретику Смолин затрудняется. Наша физика, говорит он, пока еще не в состоянии описывать подобные процессы. Определенная ясность здесь появится впоследствии, когда будет создана универсальная теория, которая сведет воедино все силы, действующие в Природе.

Все мы живем во чреве «видимого живого существа»?

Джон Гриббин, британский физик и журналист, пишущий на научно-популярные темы, комментируя гипотезу Смолина, делает еще более радикальный вывод. Если Вселенные размножаются, если они наследуют — несмотря на некоторые мутации — родительские свойства, значит, Вселенные — это… живые существа, огромные живые существа.

Разумеется, неправомочно проводить слишком навязчивые параллели между всем Универсумом и отдельными организмами. Ведь «Вселенные Смолина» не обмениваются веществами с окружающим их миром; они не борются друг с другом за выживание и не реагируют на внешние раздражители, то есть многие характерные, по нашим представлениям, признаки живых существ им явно не присущи.

К «космическому естественному отбору» мы не вполне можем применить и положения дарвинистской теории. Описывая сущность естественного отбора, биологи подразумевают, что популяции и их потомство ограничены определенными внешними факторами (например, на всех особей не хватит пищевых ресурсов, ареал их проживания тесен и т.п.). О «смолинских Вселенных» этого не скажешь. Их плодовитость сдерживает лишь один имманентный фактор: количество черных дыр.

Изоляция отдельных Вселенных делает, конечно, невозможной эволюцию в строгом — с точки зрения биологии — смысле этого слова. В то время как живые организмы неизбежно соперничают друг с другом в борьбе за ресурсы, Вселенные не могут этого делать. Итак, не может идти речь о какой-то «перенаселенности», об «избыточном количестве» Вселенных. Они не испытывают селекционного давления (давления естественного отбора). Их рознит плодовитость, то бишь число черных дыр: одни более плодовиты, другие Вселенные черными дырами обделены.

Все сделанные нами замечания, однако, нисколько не опровергают гипотезу Смолина. Хотя она и умозрительна, назвать ее ненаучной нельзя. Уже сейчас многие специалисты уверены, что Большой Взрыв нельзя считать уникальным феноменом и что наша Вселенная является всего лишь одной среди множества ей подобных миров. Идея «космического размножения» становится лишь дальнейшим развитием уже бытующих в ученой среде идей, «удобной возможностью подумать о том, почему Вселенная такова, какова она есть», говорит Пол Дэвис.

В рассуждениях Смолина спорным является следующий пункт. Он считает, что лишь Вселенные, содержащие большое число сингулярных объектов, благоприятны для развития жизни. Однако вполне можно представить себе Вселенные, которые усиленно размножаются и все же остаются абсолютно необитаемыми.

Допустим, во Вселенной вообще не будет звезд. Ни одной! Зато черных дыр окажется «видимо-невидимо». Ведь они вполне могут возникнуть на ранней стадии существования Вселенной — из-за мощных турбулентных течений в газовых скоплениях. Подобная Вселенная будет размножаться, но жизнь в ней не зародится.

Итак, Вселенные могут быть очень плодовитыми, изобиловать черными дырами, но это не означает, что в них непременно зародится жизнь. И все же весьма вероятно, что на одной из стадий естественного космического отбора во Вселенной случайно зародится жизнь. Так появилась наша, населенная нами Вселенная. Так, в конце концов, появились мы. Стало быть, своим происхождением мы, по большому счету, обязаны черным дырам, если внять данной гипотезе.

В таком случае, если всей нашей Солнечной системе суждено исчезнуть внутри черной дыры, притаившейся в центре нашей Галактики, то сингулярный объект, в каковой она превратится, станет со временем зародышем новой Вселенной, в которой в один прекрасный день снова появятся на свет разумные существа, которые в один прекрасный день снова зададутся теми же самыми вопросами, ответы на которые они в один прекрасный день снова отыщут в журнальной статье, которую прочтете вы, один прекрасный читатель. Только в которой по счету Вселенной это случится?

А. Грудинкин



См. также:
Что такое социальные игры и есть ли они в клубе Вулкан
Нестандартные ситуации видео-покера и способы их решения
Лудомания: как делать ставки и не болеть ими
Секреты выигрышей в онлайн-казино
Любопытные факты об онлайн-казино,
о которых вы не знали

Amusement with Prizes – что это такое?
Несколько важных критериев при выборе пейнтбольного клуба
ПРОЕКТ
осуществляется
при поддержке

Окружной ресурсный центр информационных технологий (ОРЦИТ) СЗОУО г. Москвы Академия повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования (АПКиППРО) АСКОН - разработчик САПР КОМПАС-3D. Группа компаний. Коломенский государственный педагогический институт (КГПИ) Информационные технологии в образовании. Международная конференция-выставка Издательский дом "СОЛОН-Пресс" Отраслевой фонд алгоритмов и программ ФГНУ "Государственный координационный центр информационных технологий" Еженедельник Издательского дома "1 сентября"  "Информатика" Московский  институт открытого образования (МИОО) Московский городской педагогический университет (МГПУ)
ГЛАВНАЯ
Участие вовсех направлениях олимпиады бесплатное
Чашки и кружки с логотипом Чашка может прослужить человеку всю его жизнь, она всегда под рукой с утра и до вечера, и на ней отображается,напоминая по доброму о вас,ваш яркий не стираемый и не смываемый логотип, контактные данные, ваш лозунг и даже ваше фото если вы так пожелаете. Керамическая чашка отлично, как не какая другая подходит для нанесение логотипа или рисунка. Керамика выдерживает огромные температуры в печи, что требует производственная необходимость нанесения логотипа методом деколирования.

Номинант Примии Рунета 2007

Всероссийский Интернет-педсовет - 2005