РАЗГАДКА БЫТИЯ?

28.06.2014

На протяжении многих столетий вера и разум по-своему объясняли возникновение мироздания. Теперь наука ближе, чем когда-либо, подобралась к решению этой загадки.

Разгадать загадку Бытия: сотворение мира с точки зрения современной науки

В начале было не слово, а взрыв. Это утверждение так же неоднозначно, как и любое другое в Библии. О том, что именно произошло на самом деле, в Псалмах сказано вполне определенно — Вселенная создана Господом: «В начале Ты основал землю, и небеса — дело Твоих рук». Данное утверждение побуждает нас задать некоторые очевидные вопросы. «В начале» — это когда? Что было до того, как появилась земля? И, самое главное, что стало причиной ее внезапного появления: произошло ли данное событие само собой? А, может, земля появилась в результате математически невероятного события или же в результате волевого акта? И если да, то кем она создана?

Подобные вопросы — о происхождении времени и элементов, жизни и человечества — являются фундаментальными вопросами физики, астрономии, биологии и, в некотором смысле, самой религии. Нас интересует происхождение всего сущего, начиная от космоса и материков и кончая простейшими организмами и философией.

Наука пытается понять, как все это возникло. Но чем настойчивее она ищет ответ, тем более расплывчатый вид обретают ее догадки. Однако, по мнению многих ученых мужей, такая расплывчатость придает больше радости, получаемой от ментального путешествия. Процитирую сэра Томаса Брауна, который в своем размышлении 1658 года о человеческой смертности «Погребение в урнах», пишет: «О том, какую песню пели сирены, или же, какое имя взял себе Ахилл, спрятавшись среди женщин, — об этих странных вопросах гадать не воспрещается». Вряд ли мы когда-нибудь узнаем о том, под какие песни сирен зарождались первые звезды, примитивные живые организмы или же первые человеческие мысли о потустороннем мире. Однако не возбраняется пофантазировать о том, какими они могли бы быть и даже время от времени порассуждать об их реальности.

Сфера моих интересов — биология (и небольшая ее часть — генетика и эволюция улиток; но больше об этом упоминать здесь не буду). Данное научное направление, как и многие другие, покоится на фундаментальных достижениях в области химии и физики. Чтобы получить правильное представление об изучаемом мною предмете, большую часть полученных знаний можно описать первыми словами из Библии: «В самом начале…» — а все дальнейшие события, касающиеся Адама, Евы и их потомков, заключены в нескольких строках, которые помещены в самом конце главы. К счастью, мне не хватает знаний (и таланта), необходимого для того, чтобы описать, даже кратко, историю той эпохи. В Книге Бытия повествование, начинающееся со времени зарождения Вселенной и вплоть до появления человека разумного, уложилось почти в семьсот слов. Правда, я не могу быть столь же лаконичным, и поэтому моя статья, описывающая ту же самую эпоху, получилась более длинной. Краткий рассказ о Большом взрыве и о возникновении жизни — все это лишь пролог к тем событиям, в результате которых появился человек. Все это служит для людей напоминанием о том, что они живут в маленькой Солнечной системе на краю какой-то заштатной галактики; что человек, если иметь в виду его физическую оболочку, мало чем отличается от прочих живых существ; и самое главное, человек мало что знает о своем истинном месте в природе.

Одно время считалось, что наш мир, порожденный Большим взрывом, — дом человечества и сам человек — все это находится в центре всего и вся; Солнце, Луна и звезды были созданы, лишь для того, чтобы осветить пути людские: «И да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И стало так». Космос преисполнен богословских наставлений. Вот, полная Луна — плоская, беззвучная, призрачная. В Средневековье христиане считали ее божественным телом, драгоценным камнем, занявшим на небесах подобающее место и воплощающим божественную гармонию, что резко контрастировало с несовершенством Земли, царством греха. Но в 1609 году Галилей с помощью телескопа положил конец этому умиротворяющему взгляду, ибо он разглядел на ней черные тени, которые отбрасывали лунным вечером горные вершины. А это свидетельствовало о том, что на Луне неровная поверхность, не сильно отличающаяся от поверхности Земли.

Правдивые факты о происхождении Земли, и о том, как и когда «при общем ликовании утренних звезд» все сыны Божии «восклицали от радости», еще более удивительны, чем это себе могли представить ученые-книжники. Древний парадокс, заключающийся в том, что с неба светят звезды, а не какой-то всемирный огонь, — лишний раз доказывает тот факт, что космос расширялся, начиная от некоторой центральной точки, и оставил огромные лакуны между осколками, образовавшимися после первоначального взрыва. Следовательно, ее возраст должен быть конечным. Эта мысль отражена в Книге Бытия, но в своем современном виде ее ввел католический священник и физик Жорж Леметр. Он назвал место рождения Вселенной «космическим яйцом». Вопрос о том, что было до того, как появилось яйцо, — это все равно, что спросить: что находится к северу от Северного полюса. Данный вопрос свидетельствует о непонимании природы времени и пространства. В физике, как и в философии, слова бывают обманчивы.

С самого своего возникновения космос был плотно сжат, но к настоящему времени он стал разреженным, и, по мере расширения вселенной, это разрежение увеличивается. Сейчас нам стало ясно, когда именно началось это расширение: как показывают измерения относительных координат сверхновых по отношению к их возрасту, знаменитый Большой взрыв произошел около 13,77 миллиардов лет назад. Отголоски этого взрыва до сих пор слышны во Вселенной. Они извещают нас о непростом прошлом, сложном настоящем и мрачном будущем.

К моменту начала эйнштейновской революции считалось, что источником ионизации является радий и родственные ему элементы, залегающие внутри самой Земли. В 1910 году немецкий физик Теодор Вульф воспользовался аппаратом для измерения уровня ионизации (возникшего в том числе в результате ионизирующего излучения) наверху Эйфелевой башни (высотой 300 метров) по сравнению с уровнем ионизации у ее основания. Как и ожидалось, ионизация снизилась, но не так, как предсказывали данные измерений, проведенных между двумя точками, расположенными на поверхности Земли. Вульф предположил, что, возможно, какая-то часть излучения проникает из космоса. Эту гипотезу поначалу высмеяли, но вскоре австриец Виктор Гесс поднялся на воздушном шаре на высоту более пяти тысяч метров и обнаружил, что ионизация [при увеличении высоты] не падает до нуля, а наоборот растет, причем ее источник расположен над атмосферой (ученый зафиксировал трехкратное превышение ее уровня); она не сильно уменьшилась в момент полного затмения. Гесс обнаружил космические лучи. Это был первый намек на то, что Вселенная наполнена энергией, свидетельствующей о ее бурном рождении.

В самом начале существовал квантовый мир неопределенности («замкнутое сферическое пространство-время нулевого радиуса»), в котором преобладали квантовые эффекты гравитации. Его огромная мощь стала причиной внезапного расширения. Нам в основном известна история вселенной через десять в минус сорок третьей степени секунд (когда элементарные частицы, сталкиваясь друг с другом, порождали материю и антиматерию) после ее рождения и до сего дня. В течение первых нескольких минут после момента рождения, нейтроны и протоны стали соединяться друг с другом, образуя водород и гелий, а также небольшое количество дейтерия и лития; через несколько миллионов лет, не позже, в результате соединения легких частиц появились более тяжелые элементы. Затем, раскаленная масса, появившаяся в результате начальных химических реакций, стала остывать под действием силы тяжести, образуя звезды и галактики, которые, как мы знаем, в настоящий момент разлетаются и время от времени даже взрываются.

Что послужило причиной Большого взрыва до сих пор остается загадкой. Для верующих людей его причиной был Бог; однако для большинства ученых, подобная точка зрения является не ответом, но лишь предлогом для дальнейших исследований. Чем дальше идут в своих изысканиях те, кто изучают небо, стремясь с помощью науки описать реальность, тем больше их гипотезы выходят за грань понимания. Бесконечно ли множество других вселенных, некоторые из которых похожи на нашу? Почему скорость расширения вселенной, судя по всему, увеличивается, а не замедляется под действием силы гравитации? Где именно находятся не обнаруженные доселе девять десятых космического вещества, «темная материя» и «темная энергия», которые, должно быть, ускоряют или замедляют ее расширение? Этого мы не знаем. Но понимаем лишь то, что все объяснения должны подняться на недосягаемую интеллектуальную высоту, которую большинство из нас никогда не достигнет.

Стив Джонс (Steve Jones)