Интернет-газета KONTINENT на Facebook Интернет-газета KONTINENT в Одноклассниках  Интернет-газета KONTINENT ВКонтакте Интернет-газета KONTINENT в Twitter
Главная | Без политики | Наука и техника | Всё из Ничего или от Простого к Сложному

Всё из Ничего или от Простого к Сложному

Давайте зададим себе вопрос, что было до Большого Взрыва. Ответ – ничего. Возможно, к тому времени уже имелись другие вселенные (multiverses), но я говорю о нашей. Откуда же в таком случае появились звёзды, планеты, галактики, удивительный мир живых структур и растений и вся наша невероятно сложная и интересная Вселенная? Кто или что стало причиной её возникновения?

Верующие в творца скажут, что бог создал нашу Вселенную и всё то, что находится внутри неё. Кстати, их даже не смущает, что такой ответ не является ответом, который что-нибудь объясняет. Если вы уверяете, что творец был причиной всего, то вы как бы говорите «я этого не знаю», ибо в науке любые авторитеты ничего не значат, пока вы не приведёте убедительных доказательств. Например, знаменитая теория относительности Эйнштейна не удостоилась Нобелевской премии в начале 20 века после её опубликования не потому, что она этого не заслуживала (напомню, что эта теория является самой знаменитой теорией в физике), а потому что нужны были веские доказательства этой теории. Такие доказательства появились спустя много лет после создания соответствующей технологии, позволяющей провести тонкую проверку теории. Эйнштейн же получил Нобелевскую премию за другое открытие – объяснение теории фотоэффекта на основе квантовой теории света.

Физики знают, как возникла наша Вселенная: полная энергия Вселенной, состоящая из энергии материи/массы (Е = Мс²) и гравитационной потенциальной энергии взаимодействия тел внутри неё, в точности равна нулю. Эти две энергии равны друг другу и противоположны по знаку. Они полностью компенсируют друг друга. Итак, ничего не было, но в результате взрыва появилось всё. И это всё появилось из ничего. Процесс образования звёзд и галактик внутри Вселенной имел весьма длительную историю, т.е. не всё появилось сразу на следующий день (overnight). Например, первые галактики, т. е. огромные скопления миллиардов и даже триллионов звёзд, возникли спустя один-два миллиарда лет после Большого Взрыва и позже. Процесс же образования звёзд внутри галактик занял гораздо больше времени.

Например, наша солнечная система внутри Milky Way Galaxy, возникла 4,5 миллиардов лет тому назад, т.е. примерно через 9 миллиардов лет после Большого Взрыва, хотя возраст нашей Галактики около 12 млрд. лет. Следует подчеркнуть, что мир элементарных частиц образовался из энергии фотонов – частиц света внутри Вселенной, а их масса – благодаря бозонам Хиггса, которые недавно были обнаружены с помощью суперколлайдера в Европе. Массовые частицы образовались из частиц света в соответствии с Е = Мс² (энергия и материя эквивалентны). Последовательно возникли электроны, позитроны, протоны, нейтроны, ядра, атомы и молекулы, а также огромный мир античастиц.

Как мы знаем, все вещества природы состоят из большого числа атомов и молекул. Первоначальная Вселенная состояла только из двух элементов – водорода (75%) и гелия (25%) и теоретические расчеты полностью подтверждают этот вывод. Элементы периодической системы образовались внутри массивных звёзд вследствие термоядерных реакций и после их гибели распределялись внутри галактики. Внутри звёзд типа нашего Солнца водород превращается в гелий, что объясняет выделение гигантской энергии, излучаемой Солнцем. Внутри же массивных звёзд с высокой температурой и давлением образовывались более тяжёлые элементы – почти все элементы таблицы Менделеева. Взрыв такой звезды приводил к рассеянию этих элементов внутри галактики, которые явились впоследствии строительными кирпичиками молекул жизни – РНК и ДНК.

Что же произошло потом? Потом появилась первая жизнь на Земле – 3,9 млрд. – 4,2 млрд. лет тому назад. Опять спросим, откуда? Была ли эта жизнь внутри нашей Вселенной запрограммирована или возможна ли вообще Вселенная без возникновения жизни в ней? Согласно новой книге Дэн Брауна «Происхождение», жизнь зародилась сама по себе «ниоткуда и отовсюду» на основе естественных процессов, из ничего благодаря химическим и биологическим процессам. Появилось дерево жизни. Лишь две ветви этого дерева включали весь растительный и животный миры. Интересно, что эти миры возникли из одного и того же корня дерева жизни (a common ancestor). Говоря иначе, мы все родственники, но вследствие различных географических условий возникло огромное разнообразие растений и животных – от одноклеточных до многоклеточных.

Период, известный в науке как the Cambrian explosion (525 миллионов лет назад) стал причиной возникновения огромного разнообразия животного и растительного миров. 250 млн. лет тому назад появились динозавры и млекопитающие (mammals). Приматы (обезьяны) появились 60 млн. лет тому назад. Исчезновение динозавров 65 млн. лет тому назад стало прообразом появления первых людей на Земле около 200 тысяч лет тому назад, хотя первые hominids появились много раньше – 2 или 3 млн. лет тому назад. Первобытные люди не умели говорить, они обладали меньшим объёмом мозга, чем современный человек. Человек быстро развивался и если 2000 лет назад нас было всего несколько тысяч, сегодня уже 7,5 миллиардов.

Современные люди живут в разных географических зонах, поэтому сильно отличаются друг от друга (белые, чёрные, жёлтые и т.д.) и говорят на шести тысячах языках (!). Были ли все эти люди и языки, на которых они сегодня говорят, всего несколько тысячелетий назад? А в ранней Вселенной? Откуда же они все появились и почему так быстро люди развиваются, с ускорением? Наша Вселенная также расширяется с ускорением и причиной ускорения является сила отталкивания в отличие от силы притяжения. Другое название этой силы – тёмная энергия (a dark energy), природу и свойства которой ещё нам предстоит исследовать. Не связано ли наше ускоренное развитие с ускорением самой Вселенной, если принять во внимание, что мы являемся частью Вселенной, т.е. фактически её производным? Имеет ли Вселенная влияние на нас и наше ускоренное развитие? Ответ на этот вопрос, скорее всего, положительный.

Но не только возникали языки и люди. Люди расселялись по всей Земле, появились города – десятки, сотни тысяч городов по всей Земле, мы быстро развивались, создавались науки, много различных наук, технологии, книги, университеты, искусство, философия, различные религии, огромное число церквей, синагог, мечетей. Благодаря развитию наук улучшалось качество жизни людей. В последнее время мы начали исследовать всё околосолнечное пространство, сконструировали суперколлайдер – самое сложное оборудование, созданное руками человека благодаря уму и таланту физиков, мечтаем о полётах к звёздам, с помощью наномедицины хотим резко увеличить продолжительность и качество жизни людей и мечтаем о бессмертии.

Так как моя узкая специальность ядерная физика, хотел бы проследить развитие этой науки из ничего. Отцом ядерной физики был английский ученый Резерфорд, эксперименты которого в начале прошлого века (1911 год) привели его к идее существования крошечного ядра в центре атома. Интересно, что ядро ввиду его ничтожных размеров, никто никогда не видел. Тем не менее, сегодня мы знаем об атомном ядре невероятно много – его свойства, размеры, структуру, распределение заряда, массу и многое другое. Тысячи и тысячи специалистов исследуют свойства ядер, написаны сотни и тысячи монографий, опубликованы десятки и сотни тысяч научных статей, десятки ученых стали лауреатами Нобелевской премии и т.д.

Эта наука сегодня так разрослась, что даже специалисту очень трудно разобраться во всех разделах ядерной физики. Напомню, всего лишь 100 лет назад мы ничего не знали об атомных ядрах, но благодаря уму и таланту физиков мы узнали многое (правда, не все!). Исследования в этой области продолжаются, так как мы пока не знаем механизма взаимодействия частиц – протонов и нейтронов, образующих ядро и не умеем контролировать скорость термоядерных реакций. Благодаря накопленным знаниям, мы научились использовать ядерную энергию, сконструировали атомные реакторы по всему миру, которые вырабатывают огромную энергию, используем ядерное излучение во многих областях и, в частности, медицине, открыли механизм взрыва атомных и термоядерных бомб и многое – многое другое. Те, кто жили всего 100 лет назад, понятия не имели о существовании всех этих и не только этих знаний. Подобная ситуация наблюдается и в физике элементарных частиц, а также во всех других науках, когда из ничего вырастают обширные знания.

Конечно, можно возразить – все это есть в природе и мы лишь исследуем или открываем то, что существует внутри Вселенной, расширяя наши знания о ней. Мы наделены удивительной способностью исследовать наш мир и осуществлять открытия. Опять напомню что все, что имеется в природе, появилось из ничего, включая саму Вселенную. Разве там были люди, языки, культура, книги, университеты, религии, искусство и т.д.? Конечно же, ничего этого там не было. Все это результат нашей деятельности и нашего быстрого развития.

Приведу другой пример, связанный с исследованиями природы света. Чтобы измерить, например, скорость света, ученые разработали довольно сложное и тонкое оборудование, изучили спектры различных излучений, которые позволяет нам познать нашу Вселенную с помощью различных телескопов. Мы используем эти знания для измерения расстояний в космосе, эти расстояния измеряются в единицах скорости света и открываем нашу Вселенную, ее динамическое развитие, о которой мы почти ничего не знали всего 100 лет назад.

Подведем итоги. Наша Вселенная возникла из ничего, она бурно развивалась со временем, становясь больше в результате расширения и сложнее с течением временем. Если быть точным, время – причина всех тех изменений, которые происходят во Вселенной и в нашей жизни. Больше времени прошло с момента Большого Взрыва означает лишь одно – больше изменений произошло в мире. Почему же эти изменения происходят? Причина – расширение Вселенной, уменьшение температуры космоса и связанные с этим изменения, обусловленные стрелой времени. В ней появились атомы и молекулы, античастицы, звезды, галактики, огромное количество темной материи и темной энергии, различные экзотические объекты, возникла жизнь и, в частности, появился человек, который, что весьма поразительно, обладает возможностью познать и исследовать ее сложную структуру, а также этапы ее развития. Человек развивался сам благодаря эволюции и совершенствовался по принципу от простого к сложному.

Возможно, в мире существует некий закон – назовём его законом ускоренного развития и возникновения всего из ничего, согласно которому все в нашей жизни растет во времени по экспоненте. Мы многого достигли и наше развитие продолжается. Через некоторое время мы, возможно, будем перемещаться в космосе с немыслимыми скоростями к другим звездам и даже галактикам. Возможно, даже встретимся с представителями других цивилизаций. Мы не знаем сегодня многого о нашей Вселенной и, в частности, почему внутри нее имеется строгая форма физических законов, управляющих ею или почему фундаментальные постоянные именно такие, а не другие. Без этих законов наша Вселенная была бы совершенно другой и жизнь в ней, по-видимому, не была бы такой, какой мы ее знаем сегодня или, скорее всего, ее не было бы. Как тут не вспомнить Кузьму Пруткова «Глядя на мир нельзя не удивляться».

Илья Гулькаров

Понравился материал?
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

Интернет-газета КОНТИНЕНТ на Facebook Интернет-газета КОНТИНЕНТ ВКонтакте Интернет-газета КОНТИНЕНТ в Одноклассниках
Яндекс.Метрика