Текст книги "Тайны пространства и времени"
Автор книги: Виктор Комаров
сообщить о нарушении
Текущая страница: 21 (всего у книги 37 страниц)
(беседа с доктором физико-математических наук И.Д. Новиковым)
Автор: Каковы, на ваш взгляд, отличительные особенности астрономии как одной из наук о природе?
Новиков: Астрономия, точнее объект ее исследования – Вселенная является самой большой в мире физической лабораторией. Физики работают в земных условиях. Астрономы – выходят за эти рамки. Поэтому перед ними открывается реальная перспектива, создаются особенно благоприятные возможности для познания наиболее глубоких, фундаментальных законов природы. Хотя, если говорить о лаборатории Вселенной совершенно строго, то, в отличие от лабораторий земных, непосредственные эксперименты в ней только начинаются.
На мой взгляд, одной из главных отличительных особенностей астрономии является своеобразное соотношение между теорией и практикой. В физике теория дает активные предсказания типа: «сделай так-то – получится то-то». В астрономии же теоретические модели строятся в основном на базе не экспериментальных, а наблюдательных фактов. И здесь теория выдает предсказания типа: «посмотри – и увидишь».
Так, например, теория атомных реакций в физике дает значение критической массы урана, – если создать массу этого элемента, большую критической, – пойдет цепная реакция. В данном случае справедливость вывода теории может быть непосредственно проверена на практике.
Из астрофизической теории, в свою очередь, могут быть выведены, скажем, критические условия для некоторой массы вещества, при которых должен начаться ее гравитационный коллапс и произойдет образование черной дыры. Но, в отличие от физиков, астрономы лишены возможности проверить этот вывод путем эксперимента – изготовить черную дыру искусственным путем нельзя. Проверка может быть осуществлена только с помощью наблюдений, – надо искать объекты такого типа во Вселенной. Астрофизическая теория может выдавать и такие результаты, которые в настоящее время вообще невозможно проверить наблюдениями. В этом – характерная особенность теоретических моделей в астрофизике…
История развития астрономических знаний может служить прекрасным пособием для понимания диалектики научного познания. Если глубоко вдуматься в содержание сменявших друг друга учений о мире, то мы в каждом из них обнаружим нечто непреходящее, определенный элемент, так сказать, «зерно» абсолютной истины. Надо только понимать, что хотя все эти учения претендовали на описание мира в целом, в действительности, каждое из них фактически относилось лишь к ограниченной области Вселенной, границы которой при переходе от одного учения к другому постепенно расширялись. Так, система мира Аристотеля – Птолемея верно отразила некоторые особенности строения Земли как небесного тела: то, что Земля – шар, что все тяготеет к ее центру… Таким образом, это было фактически учение о Земле. Система мира Коперника фактически описывала строение Солнечной системы, а система мира Гершеля – строение нашей Галактики.
Астрономия поучительна еще и тем, что эта наука особенно наглядно и убедительно демонстрирует неправомерность и бесперспективность каких бы то ни было догматических представлений о Вселенной. Можно напомнить хотя бы один из наиболее ярких и свежих примеров. Еще в начале XX века считалось, что мир стабилен и в среднем стационарен, что во Вселенной совершается вечный круговорот. Однако оказалось, что все не так – Вселенная нестационарна, она расширяется, на разных уровнях в ней происходят взрывные процессы.
Автор: Каким вам представляется будущее астрономической науки?
Новиков: Астрономия во всех аспектах все более тесно будет сплетаться с физикой. В частности, физика должна обеспечить астрономам новую более мощную технику наблюдений. Уже ведутся наблюдения с борта космических аппаратов в оптическом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах электромагнитных волн. А в самом недалеком будущем на космические орбиты выйдут и радиотехнические средства изучения Вселенной. Космические радиотелескопы позволят измерять углы с точностью в миллиардные доли угловой секунды. Это значит, что появится возможность точно измерять расстояния до объектов, расположенных у самых границ наблюдаемой Вселенной.
Автор: Следует ли ожидать от астрономии каких-либо сверхфундаментальных открытий?
Новиков: Астрономия всегда этому служила – в частности, именно в результате астрономических исследований были открыты такие основополагающие законы природы, как закон инерции и закон тяготения. В то же время основные физические законы все же открываются физиками. В космических явлениях, с которыми сталкивается современная астрономия, проявления природных закономерностей часто весьма необычны, их комбинации нетривиальны, но это, как правило, законы, уже известные современной физике. Это вовсе не означает, что от астрофизики вообще нельзя ждать открытия новых законов природы, но их обнаружение может произойти лишь при изучении необычных физических условий и состояний материи. Возможно, одним из таких состояний является состояние высокой плотности вещества внутри нейтронных звезд. Во всяком случае, законов, действующих в подобных условиях, мы пока не знаем. Так, например, есть предположение, что существует некая «элементарная длина», которая как раз и проявляет себя в сверхплотных состояниях. И не исключено, что именно астрофизические исследования помогут ее обнаружить.
Автор: Каковы, на ваш взгляд, основные проблемы современной астрономии и астрофизики?
Новиков: Я бы сказал, что главной проблемой является изучение «сильных явлений» во Вселенной. Прежде всего, взрывных процессов в ядрах галактик.
Подобные процессы наблюдаются уже на протяжении ряда лет, но физической сущности того, что происходит, мы пока не понимаем. К этой же группе проблем примыкает и выяснение физической сущности процессов, происходящих в квазарах и сопровождающихся выделением чудовищной энергии.
Второй аспект – проблема происхождения черных дыр и нейтронных звезд. Нейтронные звезды – это уникальные образования. Плотность вещества здесь достигает сотен миллионов и миллиардов тонн в кубическом сантиметре; огромной величины достигают гравитационные и электромагнитные поля.
Что касается черных дыр, то к настоящему времени их теория достаточно хорошо разработана: мы поняли, что эти объекты могут иметь весьма сложное строение, что они являются дырами не только в пространстве, но и во времени. Вообще, черные дыры – одно из конкретных выражений диалектико-материалистической идеи взаимосвязи свойств движущейся материи и свойств пространства и времени. И если теоретические представления о существовании черных дыр подтвердятся – это будет, на мой взгляд, одним из величайших завоеваний науки XX столетия. Вот почему так важно обнаружить во Вселенной реальные черные дыры – хотя бы несколько штук.
Кроме того, в современной астрофизике есть и много других проблем, в частности, изучение «невидимых» состояний материи, таких, например, как нейтринное излучение и гравитационные волны. Но все эти задачи, по сравнению с теми, о которых я говорил выше, имеют в общем-то второстепенное значение.
Еще одна проблема связана с изучением квантовых процессов в сильно переменных гравитационных полях. Как выяснилось, эти процессы играют в космологии очень важную роль.
(«круглый стол» с эстонским философом академиком Г.И. Нааном, бывшим ученым секретарем отделения физики АН СССР В.А. Лешковцевым, доктором философских наук В.В. Казютинским, докторами физико-математических наук B.C. Барашенковым и А.Л. Зельмановым и врачом-психологом А.А. Магалифом)
Лешковцев: Как показала теория относительности А. Эйнштейна, характер течения времени зависит от скорости движения. По мере ее увеличения темп течения времени замедляется. Оно замедляется также и с ростом сил тяготения.
Автор: В частности, астрофизики считают, что во Вселенной существуют объекты – так называемые черные дыры, образовавшиеся в результате катастрофического сжатия под действием сил тяготения огромных масс вещества (так называемого гравитационного коллапса). В районе подобных образований в результате действия колоссальных сил тяготения со временем могут происходить удивительные метаморфозы.
Наан: На границах черной дыры сила тяготения настолько велика, что время здесь не только сильно замедляется, но практически должно… останавливаться. Поэтому, если какой-либо объект, скажем, неосторожно приблизившийся к черной дыре космический корабль, падает в нее, то внешний наблюдатель никогда не дождется того момента, когда он пересечет ее границу.
И вообще, как показывают теоретические выкладки, в области гравитационного коллапса пространство и время могут приобретать совершенно удивительные с нашей привычной точки зрения свойства. Так, например, здесь могут существовать такие участки, где время течет с умопомрачительной быстротой. Для наблюдателя – разумеется, теоретического, то есть воображаемого, – оказавшегося в таком районе, целая вечность от бесконечно далекого прошлого до бесконечно далекого будущего длилась всего лишь какое-то мгновение! Иными словами, здесь вообще нет ни прошлого, ни настоящего, ни будущего – вообще не существует времени.
Более того, в области гравитационного коллапса могут существовать зоны, где временная координата меняется ролями с одной из пространственных, то есть время как бы превращается в расстояние, а расстояние – во время.
Казютинский: Но хорошо известно, что с помощью теоретических выкладок можно получить в принципе все, что угодно. Думаю, что в рамках наших современных физических знаний явления, о которых только что говорилось, выглядят физически невозможными и даже бессмысленными.
Наан: И тем не менее в области коллапса – впрочем, опять с теоретической точки зрения, возможно еще одно удивительное явление. В нашем обычном пространстве любой замкнутый контур можно непрерывной деформацией стянуть в любую точку, расположенную внутри этого контура. Это значит, что пространство является топологически «односвязным» – в нем нет «оторванных» друг от друга «кусков», разделенных непреодолимыми «пропастями». Однако в районе очень сильных гравитационных полей односвязность, по-видимому, может нарушаться. А если пространство становится многосвязным, состоящим из отдельных «кусков», то в каждом из них течение времени может происходить независимо и в разных направлениях. Так что при переходе из одного «куска» в другой (если, разумеется, такой переход вообще возможен) наблюдатель обнаружил бы, что время потекло иначе, чем раньше, например, вспять!
Казютинский: Но до сих пор ни одна реальная черная дыра во Вселенной со стопроцентной достоверностью не обнаружена. Так что все сказанное пока что относится к области чистой теории.
Лешковцев: Я думаю, все дело в том, что время – лишь одна из характеристик состояния материи. Скорее всего, существует и множество других. И для того, чтобы заново воссоздать минувшие состояния, необходимо «повернуть вспять» не только время, но и все другие характеристики. А это вряд ли возможно.
Автор: Однако, как уже рассказывалось на страницах этой книги, не так давно американский физик-теоретик Кип Торн опубликовал сенсационное исследование, в котором ему удалось показать, что в принципе путешествия во времени вполне возможны, и притом как в будущее, так и в прошлое.
Лешковцев: Но все же это больше похоже на научную фантастику, чем на серьезную физику.
Автор: Относительно близости к фантастике вы совершенно правы, но это, на мой взгляд, близость несколько особого рода. Я имею в виду то уже известное нашим читателям обстоятельство, что исследования Торна получили толчок в результате ознакомления с научно-фантастическим романом Карла Сагана «Контакт». Все остальное – полноправная научная теория!
Лешковцев: И все же основное свойство времени, которое подтверждается колоссальным историческим опытом человечества, – его однонаправленность! Так называемая стрела времени. Если бы путешествия в прошлое и будущее были возможны, то наши далекие потомки наверняка создали бы «машину времени» и совершали бы с ее помощью путешествия в различные эпохи, в том числе и в XX столетие. Но тогда вокруг нас происходили бы всевозможные поразительные явления, которых в действительности мы не наблюдаем.
Барашенков: Хотя Кипу Торну действительно удалось теоретически показать, что путешествия во времени не противоречат в принципе фундаментальным положениям теории относительности, но нельзя не обратить внимания на то, что они вступают в противоречие с принципом причинности, объявляющим, что следствия не могут оказывать воздействие на свои причины!
Автор: Хотелось бы напомнить, что вопрос о всеобщем характере принципа причинности мы уже обсуждали и довольно подробно. Поэтому сейчас было бы полезно услышать, что вообще думают о проблеме времени философы!
Казютинский: На мой взгляд, существуют различные категории времени. Это прежде всего физическое время, которое можно измерить. Затем «время различных наук», о котором говорил В.И. Вернадский. И, наконец, общечеловеческое время, как явление культуры. И сейчас на первое место по своему значению выдвигается как раз общечеловеческая категория времени.
Автор: Еще мы хотели бы обратиться к вопросу о субъективном ощущении и восприятии времени. Вероятно, в различные исторические эпохи, а также в различных конкретных условиях и обстоятельствах это ощущение неодинаково. И у людей с разной психологией, и тем более у людей, страдающих теми или иными нарушениями психической сферы.
Магалиф: С точки зрения психотерапевта – это действительно так. Например, для больного депрессией время тянется необычайно медленно. Для него «прожить день» – это прожить целую вечность. Наоборот, для возбужденного человека время течет необычайно быстро, его ни на что не хватает, – у человека масса планов, но он не успевает их реализовать.
Автор: Видимо, это справедливо не только в отношении отдельных людей, но и общества?
Магалиф: Конечно. Так, в годы застоя мы жили с иным ощущением времени, чем сейчас, – медленно и нудно. Сегодня жизнь резко ускорилась! Время течет в совершенно бешеном ритме. И ощущение ритма времени у личности и у массы совершенно одинаково.
Автор: В заключение нашей беседы мы хотели бы заметить, что, несмотря на все усилия и достижения современного естествознания, категория времени продолжает во многом оставаться загадочной. И так как все мы живем во времени, его дальнейшее изучение, бесспорно, является одной из актуальнейших задач науки наших дней!
Но как понимать, что на границе черной дыры, как и вообще в любой области с практически бесконечно большой плотностью (так называемой сингулярности), время может останавливаться, то есть его как бы не существует? Не противоречит ли подобное утверждение нашим представлениям о том, что пространство и время являются формами существования материи? Может ли существовать материя без времени?
Зельманов: Физические условия в областях с бесконечно большой плотностью могут отличаться от всех нам известных столь радикальным образом, что к ним могут оказаться неприменимыми все существующие физические теории. Более того, для описания подобных физических условий могут оказаться непригодными многие из тех основных понятий, которыми мы пользуемся в современных теориях. Поэтому, когда физики говорят о том, что в сверхплотных состояниях может не существовать времени, то этим они обычно хотят сказать только то, что в таких условиях не существует привычного нам времени, то есть времени с теми физическими свойствами, с которыми встречаемся и имеем дело мы!
Глава 6
УНИКАЛЬНАЯ ВСЕЛЕННАЯ
С древних времен выдающиеся мыслители человечества поражались удивительной гармонией и целесообразностью окружающего нас мира.
Сторонники религиозного миропонимания рассматривали эту гармонию как результат воплощения божественного плана, проявление «промысла божьего».
«Все, что существует, не только создано Богом, но им движется и направляется к целям, начертанным божественной премудростью еще до творения Вселенной, – утверждает один из современных православных богословов. – Достаточно взглянуть на окружающую нас природу. Везде царит удивительный порядок. Каждое явление, начиная с простейшей былинки и кончая мириадами звезд, устроено целесообразно, разумно и совершенно. Все несет на себе печать постоянного попечения вседержителя-творца».
Вопреки подобным утверждениям, ученые-материалисты стремились доказать, что все явления, происходящие в окружающем нас мире, возникают в результате сугубо естественного течения событий, которое определяется исключительно законами природы, не зависящими ни от человеческого, ни от какого-либо иного разума, в том числе и божественного разума. По их мнению, стройность мировых процессов представляет собой результат природных закономерностей, существования неразрывной цепи причин и следствий.
В эпоху существования СССР, в период господства догматического материализма, считалось, что единственным архитектором и строителем всего существующего является сама природа. Что же касается «высшей целесообразности», «божественного промысла» и вообще какого-либо «сознательного начала», определившего ход природных явлений, то утверждалось, что подобные представления не имеют под собой абсолютно никакой почвы.
Почему так, а не иначе? Ни для кого не секрет, что природа космоса, в сущности, глубоко враждебна человеку. В открытом космическом пространстве без специальных защитных приспособлений он не смог бы просуществовать и нескольких секунд. И дело не только в отсутствии атмосферы – Вселенная буквально насыщена всевозможными катаклизмами, бесчисленными вспышками и взрывами, при которых выделяются чудовищные энергии. И тем не менее в этой кипящей, бурлящей, насквозь пронизанной убийственными излучениями Вселенной, уживаясь удивительным образом с бесчисленными космическими опасностями и катастрофами, все же существует человек.
Совершенно очевидно, что для этого Вселенная должна обладать вполне определенными свойствами, то есть быть именно такой, какая она есть. Но почему это так? Почему наша Вселенная обладает именно такими, а не какими-либо иными свойствами?
Пожалуй, ближе всего к ответу на этот вопрос подошел К.Э. Циолковский. «Если мы скажем, что мир всегда был, есть и будет и на этом остановимся, то мы не объясним, почему мир таков, почему его законы таковы, а ведь они могли быть другими…» И приходил к весьма знаменательному выводу: «Поскольку человеческая жизнь не случайна, а связана с космосом, тот космос, который мы знаем, не мог быть иным…»
Однако в ту эпоху, когда жил Циолковский, его идея намного опередила не только уровень астрофизических знаний, но и господствовавшие в нашем обществе мировоззренческие представления. Представления, согласно которым человек как «носитель духа» рассматривался как «побочный продукт» развития Вселенной, материи, от которого это развитие зависеть никак не могло. И все же, как выяснилось в последние годы, прав был именно Циолковский. Оказалось, что фундаментальные свойства нашей Вселенной определяются… существованием человека.
Во второй половине XX века его идеи получили дальнейшее развитие в трудах ряда советских, а также многих иностранных ученых.
Советский астрофизик Г.М. Идлис обратил внимание на то, что в нашей Вселенной законы физики таковы, что разрешают существование атомов, звезд, планет и жизни. В 1965 году другой советский астрофизик А.Л. Зельманов сформулировал очень важный принцип: человек является непосредственным свидетелем природных процессов определенного типа, потому что процессы иного типа протекают без свидетелей.
В развитие этих идей, наконец, удалось получить ясный и недвусмысленный ответ. Вселенная такова потому, что в ней существует человек.
Пожалуй, наиболее ярко принцип, получивший название «антропного», сформулировал Б. Картер, который воспользовался знаменитым изречением выдающегося французского философа Рэне Декарта: «Я мыслю – значит, я существую». У Картера оно выглядит так: «Я мыслю – поэтому мир такой, какой он есть»…
Если суммировать то общее, что содержится в приведенных высказываниях, то можно сформулировать следующий принцип, получивший в современном естествознании и философии название «антропного»: «Мы существуем потому, что Вселенная такая, какая она есть». Или несколько иначе: «Наша Вселенная такая, потому что есть мы – разумные существа, наблюдатели, способные задавать вопросы о ее свойствах…»
Обе эти формулировки совершенно эквивалентны: главное в них – идея тесной взаимосвязи между существованием человека на Земле и фундаментальными свойствами Вселенной – космической среды нашего обитания.
На первый взгляд может показаться, что антропный принцип необычайно прост и сразу все объясняет. Если бы наша Вселенная была иной, то нас бы просто не существовало и некому было бы ее наблюдать и изучать. Однако простота эта только кажущаяся. В действительности все обстоит намного сложнее.
Как показали исследования и расчеты, проведенные физиками и астрофизиками в последние годы, если бы фактические свойства и фундаментальные параметры нашей Вселенной, а также числовые значения так называемых фундаментальных физических констант – таких как скорость света в пустоте, заряд и масса электрона, заряд и масса протона, гравитационная постоянная, а также константы основных физических взаимодействий были хотя бы чуть-чуть иными, то такая Вселенная оказалась бы абсолютно непригодной для жизни.
В своей книге «Пространство и время в современной картине мира», вышедшей в переводе на русский язык в 1979 году, английский астрофизик П. Девис высказывает мысль о том, что наличие жизни накладывает известные ограничения на свойства Вселенной – они должны быть в той или иной мере определенными. Другими словами, во Вселенной, обладающей иными свойствами, мы просто не могли бы существовать. «…Если бы все было не таким, какое оно есть, нас здесь просто бы не было и мы не могли бы выражать свое удивление», – пишет П. Девис.
В другой своей книге «Случайная Вселенная», изданной на русском языке в 1985 году под редакцией доктора физико-математических наук А.Г. Дорошкевича, П. Девис приводит и высказывания некоторых других современных ученых, отражающие взаимосвязь нашего существования и свойств Вселенной.
Например, известный физик-теоретик, ученик А. Эйнштейна Дж. Уилер писал: «Вот человек, следовательно, какой же должна быть Вселенная?» Но, пожалуй, в наиболее простой, хотя и в несколько парадоксальной форме выразил эту связь Б. Де Витт: «Мир, в котором мы живем, есть мир, в котором живем мы» (П. Девис. Случайная Вселенная. М., Мир. С. 135).
В итоге всех подобных соображений и был сформулирован «антропный принцип», затрагивающий наиболее глубокие проблемы, относящиеся к свойствам Вселенной и к их взаимосвязи с существованием человечества. Коротко его можно сформулировать так: «Мы существуем потому, что Вселенная такая, какая она есть». Иными словами, если бы Вселенная была иной, то человек – наблюдатель в такой Вселенной – не мог бы существовать.
О каких же именно свойствах нашей Вселенной или – что в данном случае то же самое – Метагалактики, обеспечивающих возможность возникновения и развития жизни и сложных систем вообще – атомов, звезд, галактик и т. д. – идет речь? Оказывается, о самых фундаментальных ее свойствах, таких как величина массы протона – ядра атома водорода, нейтрона и электрона, трехмерность пространства и наличие четырех типов физических взаимодействий: слабого, которое происходит с участием элементарных частиц нейтрино, электромагнитного – взаимодействия между заряженными частицами, сильного или ядерного, удерживающего частицы внутри атомных ядер, и гравитационного. Характер каждого из этих взаимодействий определяется числовыми значениями соответствующих физических констант.
Состоит Метагалактика в основном из атомных ядер, атомов звезд и галактик. Многолетняя практика астрономических и астрофизических исследований приучила нас к мысли, что подобная картина строения окружающего нас мира является как бы сама собой разумеющейся и единственно возможной. Что иначе и быть не может!
Однако в действительности это не так. Как показали теоретические исследования, структура Метагалактики весьма неустойчива по отношению к ее основным свойствам. Как отмечает в брошюре «Проблемы начала и конца Метагалактики» доктор физико-математических наук И.Л. Розенталь, даже при очень небольших изменениях этих свойств Метагалактика должна была бы кардинальным образом изменить свой лик. Ее структура существенно упростилась бы, исчезли бы один или несколько ее основных структурных элементов.
Так, например, известно, что главными кирпичиками мироздания служат атомы водорода, самого распространенного в природе элемента. Водород – абсолютно устойчив, и этим обеспечивается стабильность всех остальных элементов таблицы Менделеева, за исключением радиоактивных.
Однако устойчивость атомов водорода определяется тем обстоятельством, что масса электрона намного меньше массы всех остальных элементарных частиц, в том числе и протона. Расчеты показывают, что если бы масса электрона была в два-три раза больше чем реально существующая, то все атомы водорода прекратили бы существование: электроны попадали бы на ядра и превратили их в нейтроны и нейтрино. В этом случае все космические объекты состояли бы из одних только нейтронов, никаких химических элементов не существовало бы. Картина нашего мира изменилась бы самым радикальным образом.
Для иллюстрации этой мысли И.Л. Розенталь приводит любопытную аналогию: допустим, что наша Метагалактика является многоцветной. Тогда в Метагалактике с более тяжелыми электронами господствовал бы унылый серый цвет…
Не менее важное значение для картины Вселенной имеет и трехмерность пространства. Как мы уже отмечали, в пространстве четырех и более измерений, оказывается, не могли бы существовать устойчивые системы из двух тел, связанных силами тяготения, такие, например, как система «Земля – Луна», не говоря уже о более сложных космических образованиях. Иными словами, в таких пространствах не было бы планетных систем.
Исследования показали также, что кардинальные изменения в структуре нашей Вселенной возникли бы и в том случае, если бы произошли даже незначительные изменения численных значений и других физических констант. Вопросом о том, может ли вообще существовать непротиворечивая физика с иным «набором» физических констант, в 1960-е годы интересовался выдающийся английский астрофизик Ф. Хойл. Однако, как отмечает в своей книге «Человек и мироздание» А. Турсунов, в то время мало кто проявил интерес к этой идее. И лишь спустя почти 10 лет ученые вновь к ней вернулись, хотя и с несколько иных позиций.
В частности, английский астрофизик-теоретик Б. Картер, развивая мысль, высказанную А.Л. Зельмановым, обратил внимание на тот факт, что жизнь на Земле могла возникнуть и развиваться лишь при весьма редком сочетании целого ряда астрофизических и космологических обстоятельств.
На одно из таких «совпадений» указывает и П. Девис. Как известно, земная жизнь – это углеродная жизнь. А химический элемент углерод образуется в недрах звезд. Однако для синтеза углерода необходимо одновременное столкновение трех ядер гелия. Как показывают расчеты, подобное событие в ядерной топке звезды чрезвычайно маловероятно. Однако есть и другой путь: при столкновении двух ядер гелия образуется ядро бериллия. А оно, в свою очередь, столкнувшись с еще одним ядром гелия, может образовать ядро углерода. Но для того, чтобы это произошло, ядра бериллия и гелия должны быть «настроены в резонанс». Так вот, оказывается, что величина тепловой энергии в недрах типичной звезды как раз такова, что обеспечивает этот резонанс. Удивительное совпадение!
Столь удивительное, восклицает Ф. Хойл, что кажется «нарочно подстроенным». П. Девис приводит и более распространенное высказывание Хойла по этому поводу: «Если вы хотели образовать углерод и кислород примерно в равных количествах в ходе звездного нуклеосинтеза, то должны были бы задать два уровня (резонансов), причем именно там, где эти уровни и найдены… Здравая интерпретация фактов дает возможность предположить, что в физике, а также в химии и биологии экспериментировал «сверхинтеллект» (П. Девис. Случайная Вселенная).
Чрезвычайно важное значение для существования живых организмов имеет и то обстоятельство, что наша Вселенная расширяется. Благодаря взаимному удалению галактик в их излучении наблюдается так называемое красное смещение, то есть сдвиг электромагнитного излучения в сторону более низких частот и больших длин волн. А чем длиннее волна электромагнитного излучения, тем меньшую энергию она переносит. Поэтому в любую точку пространства общая, суммарная энергия всех галактик приходит значительно ослабленной.
А если бы галактики сближались, то вместо красного смещения происходило бы фиолетовое, то есть сдвиг в сторону более коротковолновых высокочастотных «жестких» излучений. И тогда плотность радиации в любой точке Вселенной, а значит и температура, были бы так велики, что в такой Вселенной не могла бы существовать не только жизнь, но и атомы, и планеты. Таким образом, именно расширяющаяся Вселенная в наибольшей степени обеспечивает возможность возникновения и развития жизни.
Чем же объяснить столь удивительную гармонию между свойствами живых организмов и свойствами Вселенной? Чем объяснить, что совокупность свойств нашей Вселенной – именно та почти единственная уникальная совокупность, которая только и может обеспечить условия для образования сложных и живых структур?
Важнейшую роль в формировании свойств Вселенной, по-видимому, играют и все предшествующие эволюции Метагалактики возникновения звезд, в недрах которых в пламени термоядерных реакций происходил синтез более тяжелых элементов вплоть до железа, взрывы массивных звезд, в расширяющихся оболочках которых синтезировались еще более тяжелые элементы, наконец, образование планет… И лишь после этого – формирование живых структур.
Более того, жизнь и человек – это закономерный результат всех предшествующих стадий развития материи. Если хотя бы один из них не осуществился, например, не возникло бы разнообразия химических элементов или не образовались планеты, – нас бы не было. Можно сказать, что человек самим фактом своего существования и строением своего организма как бы отражает всю предысторию Вселенной.
Именно это обстоятельство отметил в свое время известный английский астрофизик Д. Джинс, слова которого приводит в своей книге П. Девис: «Наши тела состоят из пепла давно угасших звезд» (П. Девис. Случайная Вселенная).
