Закон и порядок

Вероятно, вы на собственном опыте знаете, что со временем все выходит из строя. Каждому хозяину известно: все, что остается без присмотра, ломается или перестает слаженно работать. Ученые называют этот принцип «вторым началом [или законом] термодинамики». Действие этого закона мы наблюдаем каждый день. Брошенный новый автомобиль или велосипед превращается в лом. Оставьте без присмотра дом, и он разрушится. А как же Вселенная? Этот закон применим и ко Вселенной. Тогда можно подумать, что порядок во Вселенной со временем превратится в полнейший беспорядок.

Однако во Вселенной этого, похоже, не происходит — к такому заключению пришел профессор математики Роджер Пенроз, когда изучал степень беспорядка (или энтропии) в обозримой Вселенной. На основании таких изысканий можно сделать логический вывод: с момента возникновения Вселенной и по сей день в ней царит порядок. Как отметил астрофизик Алан Лайтман, «то, что Вселенная была создана настолько высокоорганизованной,— загадка» для ученых. Он добавил, что «любой космологической теории, которая претендует на успех, придется в конце концов объяснить эту загадку энтропии»: почему Вселенная не пришла в хаос.

В действительности наше существование противоречит этому известному закону термодинамики. Тогда почему же мы живем на Земле? Как уже говорилось, это основной вопрос, на который мы хотим получить ответ.

Приложение

«Строительные кирпичики Вселенной»

Так в одной современной научной энциклопедии называются химические элементы. На Земле существует поразительное разнообразие элементов; одни из них редкие, другие встречаются в изобилии. Такие элементы, как золото, привлекают взор человека. Другие элементы — это газы, которые мы даже не видим, например, азот и кислород. Каждый элемент состоит из определенного вида атомов. Строение атомов и их взаимодействие свидетельствует о бережливости и о поразительной организованности, которую можно представить в виде таблицы.

Примерно 300 лет назад были известны только 12 элементов: висмут, железо, золото, медь, мышьяк, олово, ртуть, свинец, сера, серебро, сурьма и углерод. Открывая новые химические элементы, ученые замечали, что эти элементы подчиняются строгой классификации. Но в этой классификации были пробелы, поэтому такие ученые, как Менделеев, Рамзай, Мозли и Бор, выдвигали гипотезы о существовании неизвестных химических элементов и об их свойствах. Впоследствии, как и предполагалось, эти элементы были открыты. Как же те ученые могли предсказывать существование еще не известных в то время форм материи?

Химические элементы подчиняются естественной классификации, основанной на строении их атомов. Это доказанный закон. Поэтому в школьных учебниках приводится периодическая система элементов, распределенных в ряды и колонки: водород, гелий и так далее.

В одной энциклопедии говорится: «Лишь немногие попытки систематизации в истории науки могут соперничать с периодической системой по широте отражения порядка, существующего в физическом мире. [...] Какие бы новые элементы ни были открыты в будущем, все они, безусловно, найдут место в периодической системе, вписываясь в ее структуру и проявляя свойства, присущие соответствующему семейству» («McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology»).

Когда элементы распределены по рядам и колонкам периодической системы, становится очевидна поразительная взаимосвязь между элементами одной колонки. Например, в последней колонке расположены гелий (Z = 2), неон (Z = 10), аргон (Z = 18), криптон (Z = 36), ксенон (Z = 54) и радон (Z = 86). Это газы, которые ярко светятся при прохождении через них электрического разряда и используются в некоторых электрических лампах. Кроме того, эти газы не так легко, как некоторые другие, вступают в реакцию с различными химическими элементами.

Несомненно, во всей Вселенной — вплоть до ее атомных частиц — прослеживается поражающая воображение гармония и порядок. Благодаря чему среди структурных элементов Вселенной существует такой порядок, такая гармония и такое разнообразие?