Як бог запустив всесвіт

Зміст

Великий та потрібний вибух

Дуже довго політики цікавилися Всесвітом лише стосовно конкурсу "Міс Всесвіт". Але тепер президент США пов'язує свої амбіції із програмою вивчення далекого космосу. Президент України нещодавно на засіданні Державної ради, закликаючи зробити космічні дослідження стратегічним напрямом, виявив завидну поінформованість в астрофізиці, оголосивши, що за кілька мільярдів років Сонце неминуче згасне. Це правда, і жодні політичні подвиги та поради віддалити цю подію не зможуть. Проте, за інформацією "Известий", президент України в приватному порядку прослухав курс лекцій з космології, теорії Великого вибуху та історії Всесвіту. Чим приваблива для політика далека від земних реалій зіркова та надхмарна тема?

Темні віки в "чорній дірі"

Всесвіт складається із сотень мільярдів галактик, і в кожній галактиці десятки мільярдів зірок. На кожного мешканця Землі припадає по мільярду зірок, що значно розширює можливості маленького принца Екзюпері, який скромно задовольнявся лише однією планетою. Стан Всесвіту найповніше описується теорією Олександра Фрідмана, рано померлого радянського фізика, який знайшов сміливість виправити теорію Ейнштейна. Але як виник Всесвіт? Чи росте вона вічно? І чи помре, щоб назавжди перервати хід часу?

Народження Всесвіту сталося близько 14 мільярдів років тому, коли стався Великий вибух. Як не важко це уявити, досі не було нічого. Не було часу. Не було розмірів. Всесвіт був не просто малий, вони були стиснуті в ніщо. Але заточений у нулі Всесвіт був нескінченно гарячим. З невідомої причини стався Великий вибух - енергія стала перетворюватися на світлота матерію. Світло, народжене через мільйонну частку секунди після Великого вибуху, ми бачимо й досі. Це світло називається реліктовим випромінюванням, за його відкриття у 2006 році присуджено Нобелівську премію. Телескоп "Хаббл", найдосконаліший прилад в історії науки, заглядає у минуле на 12 мільярдів років. Можна сказати, що кожен телескоп – це машина часу, кожен астроном – посланець із минулого.

Температура випромінювання з розширенням знижувалася. Як і історії Землі, історія Всесвіту було безліч періодів. Тільки тривали вони не століття, а мільйонні частки секунди – адронна та лептонна ери, епоха гарячого та холодного баріосинтезу, епоха нуклеосинтезу, ера випромінювання та епоха рекомбінації. За секунду після Великого вибуху температура впала до 10 тисяч мільйонів градусів, як у водневій бомбі. Через 100 секунд – до 1 тисячі мільйонів градусів, як у зірках. За такої температури протони і нейтрони починають об'єднуватися. Але лише через 3 хвилини після Великого вибуху утворилися перші ядра водню та гелію. Через кілька годин формування ядер припинилося, і сотні мільйонів років Всесвіт просто розширювався. До народження першої зірки минув ще мільярд років. У космології ці часи називаються "темними віками".

Наша планета Земля знаходиться в галактиці, яка називається Чумацький шлях. До найближчої галактики Андромеди світло йде 2 мільйони років. Розбігаємось ми один від одного зі швидкістю 1,5 мільйона кілометрів на годину. Це ще невелика швидкість. Тому що на околиці швидкість розширення Всесвіту значно вища - 1 мільярд кілометрів на годину. Наше Сонце – зовсім невелика зірка на задвірках Всесвіту. Сонце в 10 разів менше і в 20 разів холодніше за перші зірки.

Якщо Всесвіт буде розширюватися вічно, він охолоне і помре. Згасне нашеСонце, зірки перетворяться на рідкий та холодний суп. Галактики мільярд за мільярдом безслідно провалюватимуться в "чорні дірки". Чи є еліксир життя для Всесвіту? Питання ускладнюється тим, що науці відома природа лише 5% речовини, з якої складається Всесвіт. Ці 5% ми бачимо довкола і самі з нього зроблено. Решта суть велика таємниця. Але єдина можливість часткового уповільнення швидкості розширення Всесвіту - існування загадкової темної матерії, природа якої невідома. За розрахунками, Всесвіт повинен складатися з нього на 25%. Ще 70% енергії Всесвіту припадає на таку ж таємничу, що виникає з порожнечі "темну енергію", яка розштовхує галактики. Воістину темна вода в хмарах. Виявити всю цю темряву наука поки що не може, хоча підбирається в найтонших експериментах. Якщо вийде, це буде найбільшим відкриттям та вирішить питання про майбутнє Всесвіту.

Але якщо нашому Всесвіту загрожує теплова смерть, то чи не можна дістатися, на кшталт перельоту з планети на планету, до іншого Всесвіту? Взагалі, чи існують інші Всесвіти і чи не було інших Великих вибухів? Із загальної теорії відносності випливає можливість існування просторово-часових тунелів та переходу в інші Всесвіти. Але ці можливості закриті для матерії у звичному розумінні, і ніякий геній винахідництва тут не допоможе.

Ейнштейн вірив і не вірив.

Усі сучасні теорії про походження Всесвіту в основі мають загальну теорію відносності Ейнштейна. Чи був найзнаменитіший учений усіх часів та народів віруючим? Одного разу, розмірковуючи про те, що закони, за якими живе Всесвіт, в принципі непередбачувані та носять випадковий характер, Ейнштейн здивовано вигукнув: "Невже Бог грає в кістки?" Але кого він мав увиду? У 1921 році Ейнштейн отримав телеграму від нью-йоркського рабина Герберта Гольдштейна: "Чи вірите ви в Бога тк оплачений відповідь 50 слів". Ейнштейн уклався в 24 слова: "Я вірю в Бога Спінози, який виявляє себе в закономірній гармонії буття, але зовсім не в Бога, який клопочеться про долі та справи людей". Простіше кажучи, Богом для Ейнштейна була природа.

Чотири вічні загадки

Всесвітньо відомий фізик Стівен Хокінг, який займає в Кембриджі ту саму кафедру, що займав Ньютон, сформулював 4 принципові питання, на які сучасна космологія не знає відповіді.

1. Чому ранній Всесвіт був такий гарячий?

2. Чому Всесвіт однорідний і однаковий у великих масштабах, якщо інформація між частинами Всесвіту не передається?

3. Чому Всесвіт почав розширюватися з критичною швидкістю, тільки завдяки якій не відбулося її повторне стиснення, і чому він досі продовжує розширюватися приблизно з тією ж швидкістю?

4. Що було причиною флуктуацій у щільності речовини, що призвели до утворення зірок та галактик?

Як Бог запустив Всесвіт

Сьогодні космологія, наука про походження та розвиток Всесвіту є чи не єдиною областю, де можлива співпраця науки та релігії. Можна б образитися за Бога, що йому перебуває місце лише у космології, але саме вона є верховною у Храмі науки. "Визнання Великого вибуху облагородило образ Бога!" - іронічно зауважив папа Іван Павло ІІ. Позиція Церкви зараз полягає в тому, що еволюцію Всесвіту (і еволюцію живої природи) після Великого вибуху вивчати можна, але сам Великий вибух вторгатися не слід, тому що це акт Створення. Тобто картина зрозуміла, а причина, як і раніше, незрозуміла. Наукакиває: для початку Всесвіту немає жодної фізичної необхідності, і Творіння може бути віднесене до будь-якого моменту. Проте з усіх теорій випливає, що коли Бог і запустив Всесвіт, то передбачити в деталях, як він розвиватиметься, він не міг. Або теж варіант не хотів передбачити. Народження Всесвіту з порожнечі та її рух у порожнечу призводить вчених до парадоксального формулювання: Бог є Ніщо.

Теорія катастроф управляє світом

Директор Інституту космічних досліджень, член-кореспондент РАН Лев Зелений

Теорія катастроф єдина й у процесів у Всесвіті, й у обвалу фінансових ринків. Соціальні конфлікти, ескалація різного роду напруг мають характер нестійких процесів із зворотним зв'язком, у результаті відбувається якісний стрибок, який можна назвати одному випадку вибухом, у іншому - революцією чи бунтом. А хіба не викликають сумних земних асоціацій хвилі-вбивці, які виникають через випадкові турбулентні причини у космічному просторі і завдають електромагнітних ударів по земних супутниках у 20-30 разів сильніших за середній космічний шум?

Пам'ятаю, у давні роки ми заради забав написали роботу "Фрактальна теорія розпаду Римської імперії", де за допомогою моделей, розроблених для вивчення космічних об'єктів, досліджували історичні процеси. Вийшло, що Римська імперія повинна розпастися на 15 частин, як і сталося з історії. Думаю, фрактальні теорії, було б бажання, можна застосувати до розпаду Югославії та СРСР.

Космічний простір та зірки складаються з плазми, це четвертий стан речовини. Але за хронологією Всесвіту це перший стан речовини. 150 тисяч років після народження Всесвіту в ній були лише світло та плазма. Іноді мені здається, що жива плазма.На зразок мислячого океану в "Солярисі". Людина має лише п'ять органів почуттів. А в плазмі десятки способів передати обурення з однієї точки в іншу, щосекунди проходять мільйони інформаційних повідомлень. Плазма мобільніша за живу істоту, її важко втримати, вона вискакує з будь-якої магнітної пастки. На Землі бачимо плазму вже у вмираючому стані під час полярних сяйв.

учніше Маркс зайнявся б астрономією

Директор Астрономічного інституту імені Штернберга, член-кореспондент РАН Анатолій Черепащук

Найсильніше почуття, яке приходить, коли займаєшся астрономією, - відчуття тлінності земного життя. Земля - найменша піщинка у Всесвіті - менша за атом у наших масштабах. І звідси йде розуміння того, що треба поблажливо ставитись до тих суєтних турбот, які захоплюють нашу земну уяву. Життя на Землі безмірно тендітне, і треба насолоджуватися нею, любити її, отримувати задоволення від кожного прожитого дня. Таким чином, заняття астрономією роблять людину добрішою і терпимішою. Астроном чимось схожий на жителя Соломонових островів, який розуміє, що кожен день може прийти цунамі та зруйнувати все налагоджене життя. На Соломонових островах, гадаю, люди схожі на астрономів.

Якби Маркс був астрономом, він розумів би, що безглуздо прогнозувати тривалі процеси, не знаючи всіх тонких ефектів, які з'являться у майбутньому. В астрономії це дитяче спрощення, Маркса підняли б на сміх.