Наше Солнце содержит около
2% упомянутых более тяжелых элементов,
потому что оно является звездой второго
или третьего поколения, образовавшейся
около пяти миллионов лет назад из облака
вращающегося газа, в котором находились
осколки более ранних сверхновых. Газ
из этого облака в основном пошел на образование
Солнца или был унесен взрывом, но небольшое
количество более тяжелых элементов, собравшись
вместе, превратилось в небесные тела
- планеты, которые сейчас, как и Земля,
вращаются вокруг Солнца.
Сначала Земля была горячей
и не имела атмосферы. Со временем она
остыла, а вследствие выделения газа из
горных пород возникла земная атмосфера.
Ранняя атмосфера была непригодна для
нашей жизни. В ней не было кислорода, но
было много других, ядовитых для нас газов,
например сероводорода (газ, который придает
специфический запах тухлым яйцам).
Правда, есть и другие, примитивные
формы жизни, которые могут процветать
в таких условиях. Предполагают, что они
развились в океанах, возможно, в результате
случайных объединений атомов в большие
структуры, называемые макромолекулами,
которые обладали способностью группировать
другие атомы в океане в такие же структуры.
Таким образом, они самовоспроизводились
и множились. Иногда в воспроизведении
могли произойти сбои. Эти сбои большей
частью состояли в том, что новая макромолекула
не могла воспроизвести себя и, в конце
концов, разрушалась. Но иногда, в результате
сбоев возникали новые макромолекулы,
даже более способные к самовоспроизведению,
что давало им преимущество, и они стремились
заменить собой первоначальные.
Так начался процесс эволюции,
который приводил к возникновению все
более и более сложных организмов, способных
к самовоспроизведению. Самые первые примитивные
живые организмы потребляли различные
вещества, в том числе сероводород, и выделяли
кислород.
В результате происходило постепенное
изменение земной атмосферы, состав которой,
в конце концов, стал таким, как сейчас,
и возникли подходящие условия для развития
более высоких форм жизни, таких, как рыбы,
рептилии, млекопитающие и, наконец, человеческий
род.
Картина, в которой Вселенная
сначала была очень горячей и охлаждалась
по мере своего расширения, на сегодняшний
день согласуется с результатами всех
наблюдений. Тем не менее, целый ряд важных
вопросов остается без ответа.
1. Почему ранняя Вселенная была
такой горячей?
2. Почему Вселенная так
однородна в больших масштабах?
Почему она выглядит одинаково
во всех точках пространства
и во всех направлениях?
3. Почему Вселенная начала
расширяться со скоростью, столь
близкой к критической, которая
разделяет модели с повторным
сжатием и модели с вечным
расширением, так что даже сейчас,
через десять тысяч миллионов
лет, Вселенная продолжает расширяться
со скоростью, примерно равной
критической? Если бы через секунду
после большого взрыва скорость
расширения оказалась хоть на
одну сто тысяча миллион миллионную
(1/100.000.000.000.000.000) меньше, то произошло
бы повторное сжатие Вселенной
и она никогда бы не достигла своего современного
состояния.
4. Несмотря на крупномасштабную
однородность Вселенной, в ней
существуют неоднородности, такие,
как звезды и галактики. Считается,
что они образовались из-за
небольших различий в плотности
ранней Вселенной от области
к области. Что было причиной
этих флуктуаций плотности?
Вся история науки была постепенным
осознанием того, что события не происходят
произвольным образом, а отражают определенный
скрытый порядок, который мог или не мог
быть установлен божественными силами.
Было бы лишь естественно предположить,
что этот порядок относится не только
к законам науки, но и к условиям на границе
пространства-времени, которые определяют
начальное состояние Вселенной. Возможно
большое число разных моделей Вселенной
с иными начальными условиями, подчиняющихся
законам науки. Должен существовать какой-то
принцип для отбора одного начального
состояния и, стало быть, одной модели
для описания нашей Вселенной.
Одну из таких возможностей
называют хаотическими граничными условиями.
В них молчаливо принимается, либо что
Вселенная бесконечна в пространстве,
либо что существует бесконечно много
вселенных. Согласно хаотическим граничным
условиям, вероятность того, что любая
выделенная область пространства сразу
после большого взрыва окажется в любом
заданном состоянии, примерно равна вероятности
того, что она окажется в любом другом
состоянии: начальное состояние Вселенной
выбирается совершенно произвольным образом.
Это означало бы, что ранняя Вселенная
была, вероятно, очень хаотичной и нерегулярной,
потому что хаотических и беспорядочных
состояний Вселенной гораздо больше, чем
гладких и упорядоченных. Трудно сказать,
как подобные хаотические начальные условия
могли породить такую гладкую и однородную
в больших масштабах Вселенную, как наша
сейчас.
Если Вселенная, в самом деле,
бесконечна в пространстве или если существует
бесконечно много вселенных, то где-то
могли бы существовать довольно большие
области, возникшие в гладком и однородном
состоянии. Вспомним хорошо известный
пример со стаей обезьян, барабанящих
на пишущих машинках: большая часть их
работы пойдет в корзину, но в принципе
они могут совершенно случайно напечатать
один из сонетов Шекспира. Так и здесь
- не могла ли область Вселенной, в которой
мы живем, случайно оказаться гладкой
и однородной? На первый взгляд это может
показаться крайне маловероятным, потому
что таких гладких областей должно быть
намного меньше, чем хаотических и неоднородных.
Но предположим, что галактики и звезды
образовывались только в гладких областях
и только там условия были пригодны для
развития таких сложных самовоспроизводящихся
организмов, как мы, способных задать вопрос:
"Почему Вселенная такая гладкая?"
Это пример применения, так называемого,
антропного принципа, который можно сформулировать
следующим образом: "Мы видим Вселенную
так, как мы ее видим, потому что мы существуем".
Антропный принцип существует
в двух вариантах - слабом и сильном. Слабый
антропный принцип утверждает, что во
Вселенной, которая велика или бесконечна
в пространстве или во времени, условия,
необходимые для развития разумных существ,
будут выполняться только в некоторых
областях, ограниченных в пространстве
и времени. Поэтому разумные существа
в этих областях не должны удивляться,
обнаружив, что та область, где они живут,
удовлетворяет условиям, необходимым
для их существования. Так богач, живущий
в богатом районе, не видит никакой бедности
вокруг себя.
Один из примеров применения
слабого антропного принципа - "объяснение"
того, что большой взрыв произошел около
десяти тысяч миллионов лет назад: примерно
столько времени требуется разумным существам
для их развития. Как уже говорилось, прежде
всего, должно было образоваться раннее
поколение звезд. Эти звезды превращали
часть первоначального водорода и гелия
в элементы типа углерода и кислорода,
из которых мы состоим. Затем звезды взрывались
как сверхновые, а из их осколков образовывались
другие звезды и планеты, в том числе и
входящие в нашу Солнечную систему, возраст
которой около пяти тысяч миллионов лет.
В первые одну или две тысячи миллионов
лет существования Земли на ней было слишком
жарко для развития каких бы то ни было
сложных организмов. Остальные примерно
три тысячи миллионов лет происходит медленный
процесс биологического развития, в результате
которого простейшие организмы прошли
путь до разумных существ, умеющих измерять
время, прошедшее с момента большого взрыва.
Разумеется, могут быть и другие
формы разумной жизни, о которых не грезили
даже писатели-фантасты. Для поддержания
этой жизни не требуются ни свет звезды,
как, скажем, наше Солнце, ни тяжелые элементы,
синтезирующиеся внутри звезд и разлетающиеся
по космическому пространству при взрыве
звезды. Тем не менее, по-видимому, ясно,
что величины, о которых мы говорим, имеют
сравнительно немного областей значений,
при которых возможно развитие какой бы
то ни было разумной жизни. Большая же
часть значений отвечает Вселенным, в
которых, как бы они ни были прекрасны,
нет никого, кто мог бы ими восхищаться.
Это можно воспринимать либо как свидетельство
божественного провидения в сотворении
Вселенной и выборе законов науки, либо
как подтверждение сильного антропного
принципа.
В связи с успехами, достигнутыми
научными теориями в описании событий,
большинство ученых пришло к убеждению,
что Бог позволяет Вселенной развиваться
в соответствии с определенной системой
законов и не вмешивается в ее развитие,
не нарушает эти законы. Но законы ничего
не говорят нам о том, как выглядела Вселенная,
когда она только возникла, - завести часы
и выбрать начало все-таки могло быть делом
Бога. Пока мы считаем, что у Вселенной
было начало, мы можем думать, что у нее
был Создатель. Если же Вселенная действительно
полностью замкнута и не имеет ни границ,
ни краев, то тогда у нее не должно быть
ни начала, ни конца: она просто есть, и
все! Остается ли тогда место для Создателя?
Заключение
Каждой исторической эпохе
присущ свой горизонт науки, своя ограниченность
представлений о природе вещей, явлений,
окружающих человека. На протяжении тысячелетий
человек не мог охватить взглядом свою
планету. И первоначально он создавал
примитивные космологические представления
типа: «Земля держится на трех слонах»
(или на черепахе, в зависимости от того,
что он видел перед собой)...
Благодаря усилиям Н. Коперника,
И. Кеплера и И. Ньютона более 300 лет назад
горизонт астрономии был расширен за орбиту
планеты Сатурн. В. Гаршель отодвинул его
до края Галактики, а совсем недавно Хаббл
- в далекое межгалактическое пространство.
Ныне нельзя не испытывать чувство гордости
от того, что человеческий разум оказался
способным раскрывать тайны далеких звезд
и галактик, устанавливать законы их строения
и развития.
Но с каждым годом перед человеком
встают все более сложные вопросы, затрагивающие
фундаментальные свойства материи и конкретные
формы ее существования. Симметрична ли
Вселенная относительно вещества и антивещества?
Состоят ли элементарные частицы из более
простых? Неизменны ли на самом деле так
называемые постоянные величины - постоянная
тяготения С, постоянная
Планка h, скорость света с и другие? И
почему они имеют именно такие, а не другие
численные значения? И если некоторые
из них медленно изменяются, то как это
влияет на развитие Вселенной и ее отдельных
составных частей.
Да, сегодня нам известно уже
многое о строении Вселенной и ее отдельных
объектов. Но... с каждым годом расширяется
горизонт науки, расширяются пределы в
пространстве и времени, до которых проникает
человеческий разум. И, как говорил римский
философ Сенека, несомненно, что на долю
наших потомков останется большая часть
истин, еще не открытых...
Список литературы:
1. П. Г. Куликовский :«Справочник
любителя АСТРОНОМИИ» М.1971 г.
2. Б. А. Воронцов-Вельяминов:
«Очерки о Вселенной» М. «Наука» 1976 г.
3. И. А. Климишин «Астрономия
наших дней» М. «Наука» 1980 г.
4. П. Девис «Случайная Вселенная»
М. «МИР» 1985 г.
6. И. А. Климишин «Открытие Вселенной»
М. «Наука» 1987 г.
7. И. С. Школовский «Вселенная
Жизнь Разум» М. «Наука» 1976г.
8. В.В. Казютинский «Вселенная
Астрономия, Философия», М.«Знание»1972
г.
9. И.Д. Новиков «Эволюция Вселенной»,
М. 1983 г.
10. С.П. Левитан. «Астрономия»,
М., «Просвещение» 1994 г.