Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

Но подобное креационистское доказательство бытия Бога с применением наукообразной аргументации оказывается и совершенно несостоятельным с научной точки зрения, и неприемлемым для традиционного религиозного миросозерцания. Библейский Бог, этот великий труженик и Творец Вселенной оказывается здесь в неприглядной и кощунственно преображённой роли подготовителя Большого Взрыва. Пока теория Леметра оставалась на почве науки, из неё следовало, что материя известной нам Вселенной образовалась не из пустой воли или какого бы то ни было идеального процесса, а из инобытия материи, и творческая сила здесь по меньшей мере ни при чём. Лишь геоцентрическое и антропоморфное искажение конкретно-научных данных навязывало нетривиальному «куску материи» нашей Вселенной божественное происхождение.

Леметровской модели расширения Вселенной предшествовала модель голландского физика де Ситтера, в которой это расширение объяснялось лишь определённым применением уравнений Эйнштейна. «Модель же Леметра, – пишет знаменитый писатель-фантаст Айзек Азимов, – расширялась вследствие физического явления – взрыва, который отличается от взрыва на Земле своими размерами, но не природой. Леметровская модель легка для понимания, она конкретна, эффектна и опирается на привычные представления» (Азимов А. Вселенная – М.: Мир, 1969 – 368 с., с. 252). Как видим, Азимов подчёркивает относительную геоцентричность леметровской модели. Но при всей своей геоцентричности и макроскопической эффектности леметровский Большой взрыв содержал в себе сильнейший негеоцентрический заряд, или, точнее, был его результатом. Геоцентрическими, механическими причинами объяснить его не удалось.

Но именно вследствие кажущегося геоцентризма модель Леметра получила мгновенное признание. Первым её распространителем и популяризатором стал знаменитый физик Эддингтон. А её дальнейшее развитие и совершенствование было осуществлено американским астрофизиком, русским по происхождению Джоржем Гамовым, ставшим с самого начала её восторженным сторонником. В 1946–1948 гг. Гамов разработал теорию начального этапа развития Вселенной сразу же после леметровского Большого взрыва. Согласно этой теории, на ранних стадиях своего существовали Вселенная была достаточно горячей, чтобы в ней могли идти термоядерные реакции. Таким образом, расширение должно было начаться из сверхплотного горячего состояния, при котором происходил синтез ядер гелия. В начале своего развития Вселенная представляла собой чудовищную термоядерную бомбу. Всё из бомбы произошло, бомбой и закончится? Но такой пессимистический вывод был бы явно неконструктивным и преждевременным.

Прежде всего, наша Вселенная «вылупилась» не из тривиального макроскопического «яйца», содержащего в себе термоядерный заряд, а из совершенно негеоцентрического состояния вещества, получившего название сингулярности. В переводе с латинского языка слово «сингулярный» означает «особенный», «странный», «ни на что непохожий». Приходя к явлению сингулярности, теоретики лишь логически продолжали рассуждения Леметра на базе общей теории относительности и других явлений современной физики. Они рассуждали следующим образом. Если в настоящее время галактики разбегаются, то был момент, когда наличествовало состояние с максимальной плотностью, соответствующей предельному сжатию. Это – уже известный нам «атом-отец» Леметра. Но попробуем описать этого «отца» Вселенной в эйнштейновских уравнениях гравитационного поля. Получается, казалось бы, чистейшая нелепость, в чём-то воспроизводящая уже описанный нами выше гравитационный парадокс. Откуда ни возьмись, появляются числа с бесконечными значениями. Вещество оказывается спрессованным и слитым в единый совершенно нерасчленённый ком с бесконечной плотностью. Кривизна пространства-времени макроскопического типа не существует. Это дало основание известному современному астрофизику Уилеру говорить о догеометрическом состоянии материи. А раз бесконечна кривизна пространства-времени, и сила гравитационного взаимодействия по теории Эйнштейна определяется этой кривизной, то бесконечна и сила гравитации, воздействующая на всё вещество и стягивающая его в не имеющую никакого протяжения точку. И если к этому добавить бесконечную температуру всего вещества, спрессованного в этой точке, картина адского негеоцентрического котла, из которого при своём зарождении вырвалась известная нам макроскопическая вещественность, станет ещё более удивительной.

Первоначально, получив в уравнениях сингулярность, учёные посчитали её абсолютно невероятным, нереалистичным следствием уравнений и попытались избавиться от неё. Вначале попробовали применить разного рода математические приёмы и даже фокусы, но ничего интересного и полезного для познания из этого не получилось. Тогда стали говорить о том, что однородная и изотропная расширяющая Метагалактика – всего лишь идеализация, что учёт неоднородности, неизотропности позволит каким-то образом вывернуться из столь неудобного состояния науки, при котором она вынуждена изучать негеоцентрическую бесконечность, не поддающуюся описанию при помощи каких бы то ни было макроскопических средств. Но и эта попытка не увенчалась успехом. В 1965–1970 гг. Р. Пенроузу и С. Хокингу удалось доказать ряд теорем, из которых следовала неизбежность сингулярности. А в 1972 г. российские учёные В. Белинский, Е. Лившиц и И.Халатников, получив общее устойчивое решение с сингулярностью, тем самым доказали, что от сингулярности не удастся уберечься и «копаниями» в неоднородностях космической материи.

В сингулярности драматическому здравомыслию было от чего взбеситься. В этой чудовищной гравитационной могиле, бездонной пропасти, температурном аду пропадает вообще какая бы то ни было макроскопическая определённость. Единственно определённым оказывается полное отсутствие сколько-нибудь земноподобной определённости, и, как отмечает известный российский философ А.М. Мостепаненко, в сингулярности «все геодезические линии «обрываются», любые объекты как бы прекращают существовать» (Мостепаненко A.M. Пространство-время и физическое познание, – М.: Атомиздат, 1975, с. 189–190). «Сингулярность, – констатирует также виднейший английский астрофизик С. Хокинг – это место, где разрушается классическая концепция пространства и времени так же, как и все известные законы физики, поскольку все они формируются на основе классического пространства-времени». (Чёрные дыры. – М: Наука. 1978, с. 169). Вот, оказывается, как возник наш любимый макроскопический мир! Он «вырвался» из немакроскопического «сгустка» материи и до сих пор продолжает «твориться», сохраняя полученный в то время импульс к расширению.

Но не только неопровержимость сингулярности, но и её особая роль в современной научной картине мира, любопытные возможности, которые она открывает своим исследователям для дальнейшего развития представлений о Вселенной, привлекают к ней сегодня внимание учёных. Недаром знаменитый английский астрофизик Р. Пенроуз настаивает, что сингулярности являются реальным свойством нашей вселенной при условии, что выполняются уравнения Эйнштейна (Пенроуз Р. Структура пространства времени. – М.: Мир, 1972. с. 174), а крупнейший российский астрофизик Я.Б.Зельдович отмечает, что хотя в течение многих десятилетий теоретики относились к сингулярности как к нежелательному ребёнку, рождённому от брака общей теории относительности и наблюдений, сейчас многие из них счастливы, когда исследуют смысл этих бесконечностей. (Зельдович Я.Б. Речь на торжественном открытии конференции – В кн.: Космология. Теория и наблюдения. – М.: Мир, 1978. с. 11).

Изучение начальной сингулярности позволяет сделать выводы о физических процессах и закономерностях, происходящих «вблизи сингулярности», сразу же после Большого взрыва.

Учёные сейчас исследуют Метагалактику в первые три минуты её существования, в первые часы и недели, месяцы и годы. Как сейчас считается, вблизи сингулярности эволюцией Метагалактики управляли иные, нежели сейчас, квантово-гравитационные закономерности. Уточнив константу Хаббла, т. е. постоянную скорость расширения нашей вселенной, учёные получили уникальную возможность рассчитывать сроки её существования с момента Большого взрыва, когда она была сжата в точку с нулевым макроскопическим радиусом, и вплоть до сегодняшнего дня. Расчеты показывают, что если судить по расширению, возраст нашей Вселенной от её рождения должен составлять 13–18 млрд. лет и, уж во всяком случае, не больше 20 млрд. лет. Много это или мало? По-видимому, очень мало, слишком мало, чтобы можно было обрести какую-то уверенность. Такой вывод можно сделать, сравнив данные о возрасте макроскопической вселенной с данными других наук о возрасте её объектов. Так, по данным геологии возраст Земли составляет 5–6 млрд. лет. Было бы, конечно, весьма проблематично, если бы возраст Земли оказался больше возраста Метагалактики. Надо, однако, отметить, что возраст песчинки-Земли, составляющей около четвёртой части срока существования колосса-Метагалактики, не менее обескураживает, чем, если бы казалось, что Земля старше. Но в Метагалактике известны и объекты, существующие по современным данным и более длительные сроки, чем те, которые отпускаются теорией на существование самой Метагалактики. Так, возраст ряда галактик астрономы исчисляют в сроки не менее 20 млрд. лет. Самым старым звездам нашей Галактики около 10 млрд. лет. Нужно признать, что сроки возникновения фундамента макроскопической Вселенной и укладки в её здание «кирпичей» на самые верхние этажи очень плохо стыкуются между собой. Это обстоятельство требует дальнейшего совершенствования теории, пересмотра некоторых её существенных моментов. Но уже сейчас ясно, что макроскопические процессы и объекты вряд ли могут послужить причиной этой нестыковки, что следует искать объяснений в немакроскопических объектах на основе негеоцентрического углубления наших знаний. В частности, уже сейчас для объяснения природы квазаров пришлось «задержать» расширение Вселенной. Российские астрофизики И.С.Шкловский и Н.С. Кардашев в начале 80-х годов привели убедительные аргументы в пользу картины расширения с задержкой. У квазаров, этих самых странных объектов современной астрономии, характеризующихся поистине чудовищными, пока теоретически необъяснимыми выбросами энергии, была обнаружена ещё и странная ocобенность спектров их излучения и поглощения света. Линии излучения в их спектрах показывают красное смещение больше 1,95, а по линии поглощения оно равно 1,95. Шкловский и Кардашев объяснили это явление задержкой в расширении Метагалактики, произошедшей в эпоху, от которой мы получаем свет с красным смещением, равным 1,95. (См.: Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. – М.: Наука. 1983, с. 64). Теперь нужно выявить процессы, которые могли бы послужить причиной этой задержки.