Наша ошеломляющая Вселенная возникла случайно?

ОДНИ говорят: «Наша Вселенная возникла абсолютно случайно». Другие, особенно верующие люди, не согласны с этим мнением. А третьи просто затрудняются дать какой-либо ответ. Какова ваша точка зрения?

Какой бы она ни была, нельзя не согласиться, что наша Вселенная — это чудо. Возьмем, к примеру, галактики. Предполагают, что в обозримой Вселенной их насчитывается около 100 миллиардов. Каждая из галактик представляет собой скопление, в которое входит от миллиарда до триллиона звезд.

Большинство галактик группируются в скопления, насчитывающие от нескольких десятков до нескольких тысяч галактик. Например, соседнюю к нам галактику Андромеду называют близнецом Галактики Млечный Путь. Эти две огромные звездные системы удерживаются вместе гравитационным полем. Вместе с несколькими другими соседними галактиками они объединяются в скопление галактик.

Вселенная состоит из бесчисленного числа таких скоплений. Некоторые скопления, связанные гравитационным взаимодействием с другими скоплениями, образуют сверхскопления галактик. Но на уровне сверхскоплений гравитация теряет свою силу. Ученые установили, что сверхскопления галактик удаляются друг от друга. Иными словами, Вселенная расширяется. Из этого удивительного открытия следует предположение, что существовало начало, когда Вселенная была намного меньше и плотнее. Часто возникновение Вселенной связывают с большим взрывом.

Некоторые ученые сомневаются, что человеку когда-нибудь удастся установить, как возникла Вселенная. Другие пытаются найти объяснение тому, как наша Вселенная могла образоваться без участия разума. В январском выпуске журнала «Сайентифик америкэн» за 1999 год обсуждалась тема «Как возникла Вселенная?». Некоторые из гипотез ученых уже оказались несостоятельными. «К сожалению,— говорится в журнале,— космонавтам было бы очень трудно проверить любую из этих идей».

Для того чтобы поверить в случайность появления Вселенной, нужно поверить и в то, что ученые называют «счастливыми случайностями» или «совпадениями». Например, Вселенная состоит из множества простейших атомов водорода и гелия. Однако для возникновения жизни требуются не только атомы водорода, но и множество более сложных атомов, особенно атомов углерода и кислорода. Ученые не могли объяснить происхождение этих необходимых атомов.

Разве это просто случайность, что сложные атомы, необходимые для поддержания жизни, образуются внутри определенных гигантских звезд? И разве случайность, что некоторые из этих гигантских звезд взрываются, образуя сверхновые звезды, и выбрасывают сокровища — свои драгоценные атомы? Сэр Фред Хойл, который участвовал в этих открытиях, сказал: «Я не поверю, чтобы ученый, знакомый с фактами, не пришел к заключению, что законы ядерной физики были созданы специально».

Давайте поэтому поближе познакомимся с вопросом о строении нашей Вселенной.

[Рамка/Иллюстрация, страница 4]

ТЕОРИЯ ИНФЛЯЦИОННОЙ ВСЕЛЕННОЙ

Некоторые ученые считают, что для объяснения определенных параметров ранней Вселенной, например точной скорости ее расширения, не нужно искать причину, по которой так разумно все было устроено. Они ссылаются на так называемую теорию, или теории, инфляционной Вселенной. Однако эта теория не отвечает на вопрос о происхождении Вселенной. Она подразумевает веру в то, что до возникновения нашей Вселенной существовало что-то, из чего потом Вселенная неожиданно появилась.

Согласно инфляционной теории, менее чем за одну секунду Вселенная выросла от размера меньшего, чем атом, до размера большего, чем наша Галактика. Считается, что с того момента и до сих пор Вселенная продолжает расширяться с более медленной, нормальной, скоростью. Сегодня видимую часть нашей Вселенной принято рассматривать как маленькую составляющую какой-то большей Вселенной. Сторонники теории инфляционной Вселенной утверждают, что, хотя видимая Вселенная имеет однородное строение во всех ее направлениях, устройство бо́льшей, невидимой, части может быть иным, даже хаотическим. «Нам никогда не удастся с помощью опыта наблюдать процесс расширения»,— говорит астрофизик Джеффри Бербидж. Теория инфляционной Вселенной идет вразрез с новыми наблюдениями. Если бы теория была верной, то, как мы сейчас понимаем, скорее всего, должна была бы существовать новая антигравитационная сила. Ученый Хауард Джорджи из Гарвардского университета сказал о теории инфляционной Вселенной: «Это прекрасный научный миф, который по меньшей мере так же хорош, как и другие мифы о сотворении, слышанные мной».

[Иллюстрация, страница 3]

Почти все объекты на этом снимке, сделанном с помощью космического телескопа Хабла, являются галактиками.

[Сведения об источнике]

Страницы 3 и 4 (blurred): Robert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI) and NASA

[Иллюстрации, страница 4]

«Законы ядерной физики были созданы специально». Сэр Фред Хойл на фоне сверхновой звезды 1987A

[Сведения об источнике]

Dr. Christopher Burrows, ESA/STScI and NASA

Photo courtesy of N. C. Wickramasinghe

Возникли ли химические элементы случайно?

«КАЖДЫЙ объект во Вселенной, даже самая отдаленная звезда, состоит из атомов»,— говорится в «Энциклопедии звезд и атомов» («The Encyclopedia of Stars & Atoms»). Сами по себе атомы слишком малы, чтобы мы могли их видеть, но, группируясь вместе, они образуют знакомые нам химические элементы. Некоторые из этих элементов — твердые вещества, видимые для нас; другие — невидимые газы. Можно ли объяснить существование всех этих химических элементов случайностью?

Химические элементы с 1-го по 92-й

Хотя атом водорода является простейшим из атомов, он служит топливом для таких звезд, как наше Солнце, и необходим для существования жизни. Атом водорода состоит из одного протона, входящего в его ядро, и одного электрона, вращающегося вокруг ядра. Другие химические элементы, такие, как углерод, кислород, золото и ртуть, слагаются из атомов, в которых вокруг ядра, состоящего из многочисленных протонов и нейтронов, вращается много электронов.

Около 450 лет назад были известны лишь 12 химических элементов. По мере открытия новых элементов ученые заметили, что они подчиняются естественной классификации. А когда элементы распределили в таблице по рядам и колонкам, то обнаружили, что у элементов, расположенных в одной колонке, похожие свойства,— однако в таблице были пробелы, представлявшие неизвестные элементы. Исходя из этого русский ученый Дмитрий Менделеев предсказал существование элемента с порядковым номером 32, германия, а также его цвет, вес, плотность и температуру плавления. «Блестяще оправдались предсказания Менделеева — открыты три новых элемента: галлий, скандий, германий»,— говорится в книге И. В. Петрянова и Д. Н. Трифонова «Великий закон».

Со временем ученые предсказали существование других неизвестных элементов и некоторые из их характеристик. В итоге были открыты все недостающие элементы. В таблице больше нет пробелов. Естественная классификация элементов основана на количестве протонов в ядре их атомов начиная с 1-го элемента — водорода, и заканчивая последним, 92-м, элементом — ураном, обычно встречающимся в природе. Разве это просто случайность?

Обратите также внимание на разнообразие химических элементов. Золото и ртуть — это элементы, отличающиеся блестящим цветом. Один из них твердый, а другой жидкий. Но в таблице они стоят один за другим под номерами 79 и 80. У атома золота 79 электронов, 79 протонов и 118 нейтронов. У атома ртути всего лишь на один электрон и протон больше и приблизительно такое же, как у атома золота, число нейтронов.

Разве случайно, что небольшое изменение в строении атомных частиц дает такое разнообразие элементов? А что можно сказать о силах, удерживающих атомные частицы вместе? «От малейшей частицы до огромной галактики — все во Вселенной подчиняется правилам, описанным в законах физики»,— говорится в «Энциклопедии звезд и атомов». Представьте себе, что произошло бы, если бы одно из этих правил изменилось. Например, что если бы произошли какие-нибудь изменения в силе, удерживающей электроны вокруг ядра атома?

Точно отрегулированные физические взаимодействия

Рассмотрим, к каким последствиям привело бы ослабление электромагнитного взаимодействия. «Электроны больше не удерживались бы в атомах»,— замечает д-р Дэйвид Блок в своей книге «Star Watch». К чему бы это привело? «Во Вселенной не могли бы происходить химические реакции!» — добавляет он. Можно лишь порадоваться за то, что существуют устойчивые законы, делающие возможными химические реакции! Например, два атома водорода соединяются с атомом кислорода, образуя молекулу столь драгоценной для нас воды.

Электромагнитное взаимодействие приблизительно в 100 раз слабее сильного взаимодействия, удерживающего вместе ядра атомов. Что произошло бы, если бы изменилась сила этого взаимодействия? «Если относительная интенсивность ядерного и электромагнитного взаимодействий была бы даже немного другой, то атомы углерода не могли бы существовать»,— объясняют ученые Джон Барроу и Фрэнк Типлер. Без углерода не было бы жизни. Атомы углерода составляют 20 процентов массы всех живых организмов.

Также большое значение имеет соотношение интенсивности электромагнитного и гравитационного взаимодействий. «Самое незначительное изменение относительной интенсивности гравитационного и электромагнитного взаимодействий,— говорится в журнале «Нью сайентист»,— превратило бы звезды, подобные нашему Солнцу, в голубые гиганты и красные карлики».

Еще одно взаимодействие, называемое слабым, управляет скоростью ядерных реакций на Солнце. «Оно слабо ровно настолько, насколько необходимо, чтобы водород в Солнце горел с маленькой и постоянной скоростью»,— объясняет физик Фриман Дайсон. Можно было бы привести еще много примеров, показывающих, насколько наша жизнь зависит от сбалансированных законов и условий во Вселенной. Ученый Пол Дейвис сравнил эти законы и условия во Вселенной с рычагами и сказал: «Кажется, что разные рычаги должны быть отрегулированы с невероятной точностью, чтобы во Вселенной могла существовать жизнь».

Уже задолго до открытия Исааком Ньютоном закона притяжения Библия говорила о подобных неизменных правилах и законах. «Знаешь ли ты законы неба, и ты ли уставил господство его над землею?» (Иов 38:33, ПАМ). Такой вопрос был задан человеку по имени Иов. Другие, заставляющие вспомнить о смирении вопросы звучали так: «Где был ты, когда Я полагал основания земли?» и «Кто положил меру ей, если знаешь?» (Иов 38:4, 5, ПАМ).

[Рамка, страница 6]

ВАЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Атомы водорода, кислорода и углерода составляют около 98 процентов атомов нашего организма. Затем следует азот, который составляет 1,4 процента. Атомы других элементов присутствуют в очень малом количестве, но и они важны для жизни.

[Таблица/Схема, страницы 6, 7]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

На момент опубликования таблицы ученым удалось получить элементы с 93 по 118 включительно. Как и ожидалось, эти элементы соответствуют периодической системе.

[Сведения об источнике]

Источник: Национальная лаборатория в Лос-Аламосе.

Название элемента Химический знак Атомный номер (число протонов)

водород H 1

гелий He 2

литий Li 3

бериллий Be 4

бор B 5

углерод C 6

азот N 7

кислород O 8

фтор F 9

неон Ne 10

натрий Na 11

магний Mg 12

алюминий Al 13

кремний Si 14

фосфор P 15

сера S 16

хлор Cl 17

аргон Ar 18

калий K 19

кальций Ca 20

скандий Sc 21

титан Ti 22

ванадий V 23

хром Cr 24

марганец Mn 25

железо Fe 26

кобальт Co 27

никель Ni 28

медь Cu 29

цинк Zn 30

галлий Ga 31

германий Ge 32

мышьяк As 33

селен Se 34

бром Br 35

криптон Kr 36

рубидий Rb 37

стронций Sr 38

иттрий Y 39

цирконий Zr 40

ниобий Nb 41

молибден Mo 42

технеций Tc 43

рутений Ru 44

родий Rh 45

палладий Pd 46

серебро Ag 47

кадмий Cd 48

индий In 49

олово Sn 50

сурьма Sb 51

теллур Te 52

иод I 53

ксенон Xe 54

цезий Cs 55

барий Ba 56

лантан La 57

церий Ce 58

празеодим Pr 59

неодим Nd 60

прометий Pm 61

самарий Sm 62

европий Eu 63

гадолиний Gd 64

тербий Tb 65

диспрозий Dy 66

гольмий Ho 67

эрбий Er 68

тулий Tm 69

иттербий Yb 70

лютеций Lu 71

гафний Hf 72

тантал Ta 73

вольфрам W 74

рений Re 75

осмий Os 76

иридий Ir 77

платина Pt 78

золото Au 79

ртуть Hg 80

таллий Tl 81

свинец Pb 82

висмут Bi 83

полоний Po 84

астат At 85

радон Rn 86

франций Fr 87

радий Ra 88

актиний Ac 89

торий Th 90

протактиний Pa 91

уран U 92

нептуний Np 93

плутоний Pu 94

америций Am 95

кюрий Cm 96

берклий Bk 97

калифорний Cf 98

эйнштейний Es 99

фермий Fm 100

менделевий Md 101

нобелий No 102

лоуренсий Lr 103

резерфордий Rf 104

дубний Db 105

сиборгий Sg 106

борий Bh 107

ганий Hs 108

мейтнерий Mt 109

110

111

112

114

116

118

[Схема]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Что отражает порядок и согласованность химических элементов в периодической системе — случайность или продуманный замысел?

Атом гелия

Электрон

Протон

Нейтрон

[Схема/Иллюстрация, страница 7]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Кто отрегулировал четыре фундаментальных взаимодействия?

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

СЛАБОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

Молекула воды

Ядро атома

Голубой гигант

Красный карлик

Солнце