Размышления физика о тайне творения вселенной [Олег Петренко] (fb2) читать постранично

Чудесное «рождение» Вселенной и ее удивительная природа

Представление о материи как о незыблемой тверди подверглось в 20 веке решительному пересмотру. Атомы, из которых состоят все тела, расположены на огромных, по сравнению с их собственными размерами, расстояниях. В свою очередь и они сами состоят практически из пустого пространства. Атомное ядро занимает всего лишь одну триллионную часть всего атомного объема. Остальное пространство атома занято электронным облаком, про носителей которого можно сказать, что они занимают какой-то объем чисто условно. Таким образом, материя представляет собой скорее крохотные островки субстанции в океане пустоты, нежели твердое вещество, воспринимаемое нашими органами чувств. Да и природа этих островков – элементарных частиц выходит за рамки обыденного здравого смысла. По современным представлениям их следует рассматривать в качестве эфемерных сгустков энергии, которые удивительным образом одновременно сочетают в себе корпускулярные и волновые свойства. С точки зрения современной физики статусом реальности обладает лишь некоторая совокупность частиц, рассматриваемая как энергетическая среда, ни одна часть из которой не обладает полной независимостью от всего остального. Таким образом, Вселенную нельзя себе представить, состоящей из некоторых первичных «кирпичиков», которые могут существовать отдельно и независимо друг от друга. Мир задуман и создан как единый гигантский пестрый ковер, каждая из «ворсинок» которого не существует отдельно от всего целого, но имеет смысл лишь будучи вплетенной в его ткань, в рамках всеобъемлющего бытия.

Само понятие волны или колебания носит в физике абстрактный характер. Это лишь «движение материи» – «рябь на воде». Даже при температуре абсолютного нуля атомы в телах не прекращают своих колебательных движений. Воистину, теперь как-то лучше укладываются в голове слова из Священного Писания, что Бог сотворил все из ничего. Но и согласно современным научным представлениям, космос начал свое существование из абсолютной пустоты.

Вселенная не существовала вечно, но имела начало во времени. Само время, как и пространство, появились одновременно с первичной материей, ибо неотделимы от нее. Процесс «рождения» мира описывается научной теорией «Большого взрыва». Следует сказать, что этот термин чрезвычайно неудачен, неверно передает смысл явления, поскольку наблюдаемый процесс увеличения объема Вселенной никак невозможно представить как следствие какого-то взрыва.

Расширение мира происходит поразительно равномерно и, в первом приближении, пропорционально расстоянию между двумя типичными скоплениями галактик. Таким образом, чем дальше галактики находятся друг от друга, тем выше скорость их взаимного удаления. Это, действительно, довольно странное свойство для обычного взрыва.

Вещество и излучение во Вселенной в большом масштабе распределено чрезвычайно однородно во всех направлениях. Но взрыв не может привести к равномерному распределению вещества по объему. Более того, сила, действующая на осколки вещества при обычном взрыве, вызывается разностью давлений. Однако Вселенная – это все, что существует в материальном мире. Вне ее границ нет ничего – ни какой-либо материи, ни пространства, ни времени, т. е. нет той «пустоты», в которую можно было бы расширяться. Поэтому само понятие разности давлений неприменимо в этом случае. Лучшему пониманию проблемы может служить аналогия равномерно раздувающегося воздушного шара, на поверхности которого нанесены точки, изображающие галактики. Когда шар раздувается – его оболочка растягивается, и расстояния между точками увеличиваются. При этом сами точки на поверхности остаются без движения.

Таким образом, само пространство между галактиками, растягиваясь, раздвигает их относительно друг друга. Однако расширение Вселенной никак не влияет на отдельные тела. Точно так же, как в разлетающемся облаке газа отдельные молекулы не расширяются.

«Большой взрыв» имел совершенно определенную, с невероятной точностью рассчитанную силу. Теоретический анализ показывает, что если бы в момент времени, соответствующий первой секунде по абсолютной шкале времени, когда картина расширения уже полностью определилась, скорость разлета вещества отличалась бы от реального значения более чем на 10^-18 доли своей величины в ту или иную сторону, то этого бы оказалось вполне достаточным для катастрофических последствий для жизни: Вселенная либо давно сколлапсировала в исходное состояние «материальной точки» под действием сил гравитации, либо вещество в ней полностью рассеялось. Неужели такой тонкий баланс есть следствие лишь слепой игры случайных сил?!

Для полноты картины необходимо упомянуть и о самой первой по времени – «инфляционной» стадии расширения Вселенной, которая продолжалась всего около 10^-35 секунды, начиная с того