Книга: Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии
Назад: УСКОРЕННОЕ РАСШИРЕНИЕ И ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ
Дальше: Библиографический обзор

ЧЕЛОВЕЧЕСТВО И ВСЕЛЕННАЯ

В конце 1940‐х гг. теории стационарной Вселенной вызвали враждебную реакцию со стороны теологов. То же самое случилось в 1980‐х гг., когда различные варианты отступлений, сделанные космологами (воодушевленными некоторыми из новых способов описания Вселенной), привели к живому обмену мнениями, подобно тому как это было во времена Хойла. На протяжении по меньшей мере трех тысячелетий предполагалось участие трех сторон – Бога, человечества и Вселенной. В течение долгого времени отношения, предполагавшие участие Бога, рассматривались тремя разными способами. Существование Бога, как считали некоторые, может быть доказано исходя из известного нам о Вселенной. (Наиболее знаменитой попыткой являются «пять путей» Фомы Аквинского, его «космологический аргумент» заключался в том, что Вселенная является следствием, у которого должна быть первопричина, называемая нами Богом.) Согласно мнению других, если использовать аналогичные доводы, то можно уверенно опровергнуть существование Бога. Третьи же занимали промежуточную позицию. Срединная группа не образовывала единого лагеря. Среди них можно встретить обычных агностиков, но и истинно верующих тоже. Примечательно в этой связи, как аббат Жорж Леметр избегал проведения параллелей между своим Первичным атомом и библейской книгой «Бытия» и отказывался участвовать в традиционных философских дискуссиях о сотворении из ничего во имя поддержания веры. Будучи далеким от соблазна использовать свою теорию для подкрепления библейской истории, Леметр решительно возражал, когда в 1951 г. папа Пий XII отвел ей такую роль. Теории Леметра вполне совмещались с его верой, и это ученого вполне устраивало. Не следует относиться к Богу как к космическому импресарио, нажимающему кнопку, чтобы запустить фейерверк.
Промежуточную позицию занимало большое количество людей, работавших в области научной и околонаучной космологии (возможно, даже большинство), которые почти не уделяли внимания этим вопросам. Коперник и его последователи отодвинули – в пространственном смысле – человечество на второй план, и это помогло ослабить традиционную связь теологии с этим предметом, и теологи, не желавшие попадать в неловкую ситуацию, ограничивались наставлениями в том, что в отличие от ученого, который объясняет как все происходит, как эволюционирует Вселенная, у них есть ответ на вопрос о том, зачем все происходит. По прошествии более чем ста лет они приспособились к нападкам со стороны атеистов и агностиков-эволюционистов, чью аргументации можно передать примерно следующим образом:
теолог: Благодаря милости Божьей животные ведут себя предусмотрительно в отношении своего потомства.
диспутант: Нет. Только те виды животных, которые обладают этим качеством, выживают и производят следующее поколение.
Или, выражаясь более прямо:
теолог: Только благодаря милости Божьей мы обитаем во Вселенной, столь превосходно приспособленной к нашим потребностям, то есть удовлетворяющей всем условиям, необходимым для нашего существования.
диспутант: Стои́т ли за этим Бог или нет, нас не должно удивлять, что мы оказались в условиях, благоприятных для нашего существования. Если бы они отсутствовали, то и нас бы не было. Наше бытие ничего не доказывает.
Эхо этого спора отозвалось в космологии конца XX в., когда несколько авторов попытались объяснить основополагающие аспекты Вселенной, основываясь на человеческом существовании.
На протяжении всей истории находились те, кто утверждал, что устройство мира, каким мы его себе представляем, зависит от создаваемых нами же категорий и законов. Разум является, в некотором смысле, творцом природы, что не уставал повторять (в числе других) Иммануил Кант. Видимое нами вокруг себя регулируется, кроме прочего, тем, что мы из себя представляем как биологические существа. Астрономов с давних времен заботила ограниченность человеческого восприятия и тот факт, что есть целый мир разнообразных излучений (инфракрасный свет Гершеля, ультрафиолет Риттера и т. д.), представление о котором мы можем получать только с помощью приборов. Многие из наших отношений со Вселенной зависят от отличительных признаков жизненных форм (языка, нашей физиологической природы и т. п.), но есть и другие, связанные с самим нашим материальным существованием. Нам известны элементы, необходимые для существования живых организмов, включая азот, кислород, фосфор и, прежде всего, углерод. Водород и гелий, как сейчас считается, образовались во время первичного нуклеосинтеза, и только после долгого процесса они превратились в более тяжелые элементы, что происходило главным образом в недрах звезд. За смертью звезд следует рассеяние этих элементов, а затем объединение их в планеты и жизненные формы. До того как это произойдет, должно пройти в общей сложности порядка десяти миллиардов лет, а потому нет ничего удивительного в том, что мы – форма жизни на основе углерода – обнаруживаем себя во Вселенной, возраст которой насчитывает более десяти миллиардов лет. В этом смысле в утверждении, будто человек связан со Вселенной, нет ничего заведомо оккультного или мистического. Однако достаточное условие отнюдь не является необходимым, и находятся такие, кто хотел бы сделать его необходимым, провозгласив, что само наличие человеческой жизни накладывает особые ограничения на физические состояния, обеспечивающие обитаемость Вселенной.
Большинство попыток оценить вероятность существования жизни где-либо еще зависели во многом не только от астрономически определяемых условий, но и от того, что мы знаем о биологических качествах земной жизни. Это не затрагивает вопроса «зачем мы здесь?», но обеспечивает условия изучения обстоятельств возникновения жизни и, к примеру, того, как различные физические обстоятельства (даже такие, как изменение скорости расширения или временно́й шкалы Вселенной) будут влиять на результат. В этом нет ничего нового. Например, Томас Чемберлин верил в запасы некой атомной энергии у Солнца просто потому, что все другие известные альтернативы делали время жизни Солнца слишком коротким для завершения других известных процессов – эволюционных и геологических. Аналогичным образом, модели стационарной Вселенной были разработаны для устранения затруднений, порождаемых короткой временной шкалой, когда возраст всей Вселенной оказывался меньше, чем возраст ее составных частей. Однако если в последней четверти XX в. и было что-то по-настоящему новое, так это осознание того, насколько совершенным хранилищем жизни является наша Вселенная.
Истоки этой новой дискуссии восходят к 1930‐м гг., когда Эддингтон, Дирак и другие авторы попытались найти взаимосвязь между фундаментальными космическими константами и Дирак высказал несколько предположений о том, что некоторые «константы» Природы могут медленно меняться с течением времени. Роберт Дикке потратил несколько лет на проверку астрономических и геологических признаков подобных изменений. В 1957 г. он заявил, что количество частиц в наблюдаемой части Вселенной и числовые совпадения Дирака не случайны, но обусловлены биологическими факторами. Если бы Вселенная оказалась старше, то все звезды успели бы остыть, и в таких условиях человечество не имело бы возможности оглядеться вокруг, поскольку оно просто бы не возникло. Мы живем в весьма особое время; но если бы оно не было особым, мы не смогли бы об этом узнать, поскольку нас бы не существовало.
В 1961 г. и в последующие годы Дикке презентовал свои идеи, сопровождая их более подробными расчетами и выдвигая принцип, согласно которому условия, необходимые для возникновения жизни, включают в себя определенные соотношения между фундаментальными физическими константами. (Вопрос о том, подпадает ли это под категорию «слабого антропного принципа», является спорным. Как мы увидим далее, это словосочетание возникло позже.) Например, малейшее изменение заряда электрона при сохранении всех остальных физических констант сделало бы неосуществимым механизм ядерного синтеза внутри звезд, а значит сделало бы невозможным существование нашей формы жизни. Мартин Рис – кембриджский астроном с богатым опытом, что позволило ему в итоге получить должность Королевского астронома, потратил начиная с 1970‐х гг. много времени на исследование детальных и весьма драматичных последствий эволюции Вселенной в случае, если бы изменению подверглась одна только гравитационная постоянная. Жизнь смогла бы появиться, но совсем не в том виде, какой мы ее знаем. Можно провести параллели с эволюцией Вселенной, как она описана в поздних теориях Большого взрыва: они требуют тщательно подобранного состава исходных условий, чтобы сделать возможным продолжение расширения, возникновение звезд, галактик и пр. То или иное изменение исходных состояний и законов может помешать состояться нашей современной ситуации тем способом, каким, как мы полагаем, она состоялась; но не могло ли современное положение вещей возникнуть каким-нибудь другим способом? Игра заключается в том, чтобы отбросить все возможности, кроме единственной. Мы почти вернулись в дебаты XIX в., ведущиеся по поводу объяснения движения планет.
В 1974 г. Брэндон Картер предложил формулировку «антропный принцип» для описания того, что равнозначно простому логическому критерию: разумные существа не могут оказаться в областях, непригодных для жизни разумных существ. Никто не будет оспаривать эту логику. За этим принципом, как можно предположить, скрывается рекомендация астрофизикам и другим специалистам остерегаться игнорировать его, когда речь заходит о безупречной пригодности нашего мира для появления в нем жизни. Но так ли это на самом деле? Картер, можно сказать, устранил причины нашего изумления посредством нашей же везучести. Его принцип был таковым, что при желании его можно распространить на любое другое обстоятельство, требующее принимать во внимание физические условия жизни или разумной жизни, и если он и вызвал небольшие прения, то только по причине явной самоочевидности.
Существует аргумент с иной отправной точкой: физическая природа Вселенной такова, что в ней на каком-то этапе обязательно возникают живые существа и человечество в частности. Картер присвоил ему название «сильный антропный принцип», согласно которому Вселенная должна быть познаваема и на каком-то этапе должна «позволить появиться внутри себя наблюдателю». Название выбрано неудачно, поскольку это вовсе не более строгая форма какого-либо простого принципа. Его можно формулировать различными способами. В 1986 г. Джон Барроу и Франк Типлер решительным образом выступили в защиту строгого телеологического принципа, утверждая, что Вселенная обитаема просто в силу возможности развития в ней разумной жизни. Обитаемость является конечной целью Вселенной, поэтому она должна быть обитаемой, и в данном случае слово «должна» нагружено смыслом, внесенным в него Аристотелем, а не тем, что предполагает обычная логика. Нужно много книг, а не пара строк для всестороннего обсуждения допустимости телеологического обоснования, которое легче поддается пониманию, если развитием событий движет божественная десница. Посюсторонние предпочтения уже не в моде. Барроу и Типлер пошли еще дальше в своих намеках на «окончательный антропный принцип», согласно которому жизнь никогда не исчезнет. (Во всех этих дебатах слово «антропный» использовалось очень вольно. Оно должно применяться для обозначения только человеческой жизни, но нет никаких оснований полагать, что человеческая жизнь сохранится до конца времен.)
Нашлись сторонники сильного принципа, приступившие к попыткам описания в очень широких, но приемлемых физических категориях всех возможных миров, одна часть которых была абсолютно непригодна для жизни, а другая – пригодна. Затем последовали попытки определения структурных качеств, необходимых для зарождения наблюдателя. Однако вероятность успеха этой программы может оказаться близкой к нулю, поскольку большая часть работы, проведенной в космологии и астрофизике во второй половине XX в., не ставила перед собой задачи разработать строгую аргументацию для решения этой общей проблемы. Например, Фред Хойл рассматривал антропные принципы как нечто совершенно естественно вытекающее из открытой им серии совпадений в отношениях между определенными свойствами («резонансными уровнями ядер»), важными для биологии химических элементов. В наиболее известном его примере рассматриваются свойства ядра атома углерода, будто специально устроенного таким образом, чтобы иметь возможность собираться из гелия внутри звезд. Если бы расчетные свойства углерода отличались даже на очень малую величину, этот процесс не мог бы происходить, и во Вселенной не существовало бы ни углерода, ни других элементов тяжелее углерода. Понятно, что живые создания построены в значительной степени из молекул, содержащих атомы углерода. Если бы они не были так хорошо отлажены, то и жизнь тоже не возникла бы.
Этот тип доказательства может быть применен ко всем рассматриваемым здесь аргументам, даже к религиозным, поддерживать которые Хойл не имел никакого желания. Из рассмотренных здесь принципов трудно понять, каким образом они, не являясь логически верными, могут функционировать в науке. Они могут информировать нас (или, скорее, понуждать нас информировать других) об определенных характеристиках того мира, в котором мы живем, они могут быть даже полезны при конструировании гипотез, помогая отклонять отдельные варианты. Но поддаются ли они сами подтверждению или опровержению? Способы такой проверки предлагались, начиная с идеи, что наша Вселенная является привилегированной среди множества других вселенных. Существует несколько способов введения в обиход последней концепции. Некоторые люди говорят о том, что другие вселенные действительно существуют, и, возможно, они как-то связаны с черными дырами, в то время как другие говорят о них как о чем-то потенциально возможном. Механизм отбора для отделения группы гипотез с наилучшим потенциалом сталкивается с очевидными проблемами, которые не будут здесь затронуты, но идея, выдвинутая американским космологом Ли Смолиным, заслуживает нескольких слов. Это возвращает нас на круги своя в том смысле, что заставляет обратиться к старому вопросу об эволюции животных и растений. Согласно его предположению, в ходе коллапса черной дыры из ее содержимого может прорасти нечто подчиняющееся физическим законам, отличающимся от тех, которым подчиняется родительский объект, но отличающимся лишь в очень малой степени. После смены многих поколений эта игра приведет к появлению вселенной, наиболее эффективной с точки зрения производства потомства. Проверка будет заключаться в том, чтобы решить, действительно ли мы живем во вселенной, которая в том или ином смысле максимально эффективна для порождения других вселенных посредством механизма черной дыры Смолина или чего-то схожего с ним. Остается только гадать о том, что будущие историки сделают с этими спекулятивными утверждениями XX в. (Возможно, прародитель нашей Вселенной тоже способен поддерживать жизнь?) Эта теория, по крайней мере, оставляет хоть какую-то надежду на наблюдательную проверку.
Что они действительно порождают, так это обилие литературы, направленной в основном на широкую публику, – «антропные» принципы способны снискать себе широкий интерес. Причина этого, несомненно, в том, что они затрагивают очень глубокие, даже религиозные, истины. Претендующие на знание ответа на вопрос «Зачем мы здесь?», создают впечатление людей либо поддерживающих, либо, наоборот, оспаривающих религию, хотя большинство из них не признает этого. Однако имелись и те, кто сделал кое-что в этом направлении – иногда с серьезными намерениями, а иногда – просто из озорства. Одним из наиболее известных и настойчивых антагонистов в этом отношении был Стивен Хокинг. Его книга «Краткая история времени», опубликованная в 1988 г. и побившая все рекорды, дала ему возможность объяснить свой скептицизм в ходе рассуждения о концептуальных трудностях, возникающих, когда мы пытаемся понять, что такое первый момент времени.
Одно из классических возражений против моделей Большого взрыва заключалось в следующем: в условиях высокой плотности, образующейся непосредственно после «нулевого времени», у нас нет ни малейшего представления о том, какую из физических теорий применять. Хотелось бы напомнить о модели квантовой космологии, разработанной в 1980‐х гг. Стивеном Хокингом и Джеймсом Хартлом, в которой они придумали удобный способ избежать разговора о начале Вселенной и объяснили его через аналогию с ситуацией на Северном полюсе. Не существует широты более 90°, однако это не образует экстремума на поверхности Земли. Вы можете даже пройти через полюс, не подвергшись воздействию какой-либо особой физической силы. Аналогично этому, писал он: «Количественная величина, которой мы измеряем время, имеет свое начало, но это не означает, что у пространства-времени есть край». Посредством устранения границы времени его космологическая теория обходила гибельную сингулярность, которая пугала остальных, поскольку означала крушение физических законов, но какие выводы можно извлечь из этого? Он ясно обозначил свое мировоззрение – поскольку у Вселенной нет начала и конца, границ и краев, то в ней нет места и для Создателя.
Хокинг анонсировал некоторые из своих технических находок в этой области на конференции, состоявшейся в Ватикане в 1981 г. Несмотря на его открытый скептицизм в отношении существования Бога, он не побоялся впоследствии уподобить свои идеи идеям Блаженного Августина, который говорил, что Бог создал время вместе со Вселенной. Что он имел в виду, проводя параллели между собой и влиятельным христианским автором, верящим в то, что Бог – создатель Вселенной? Позиция Августина – это и не физическая, и не философская концепция. Он жил, верил и был в высшей степени последовательным и понятным мыслителем, объяснявшим, почему Бог необходим не только в момент происхождения мира, но и в каждый последующий момент времени для поддержания его существования. Однако вернемся к Хокингу: одним из наиболее часто цитируемых его утверждений он заключил упомянутую книгу. Если мы действительно создадим «теорию всего», предположил он, то тогда все мы сможем принять участие в дискуссии о том, почему так произошло, что существуем мы и существует Вселенная. И если будет найден ответ на такой вопрос, это будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятен замысел Бога.
Хокинг нигде не объясняет, что он понимает под вопросом «зачем мы существуем». Для типичного теиста человеческая жизнь не имеет значения во Вселенной без Бога, таким образом вопрос о том, зачем мы существуем, скрыто содержит в себе допущение о существовании Бога. Создается впечатление, что когда Хокинг (как и многие другие космологи) упоминает о Боге, в которого он, в силу своей профессии, не верит, он делает это только в риторических целях, прибегая к языку, знакомому с детства большей части его читателей. Все мы, в силу нашего воспитания, так или иначе связаны с историей – даже тогда, когда отвечаем на вопросы, которые считаем абсолютно бессмысленными. Когда космологи случайным образом упоминают о Боге, о Создателе, выступая за или против него, они, как правило, имеют в виду теологию сотворения, которая требует внезапного начала во времени. Это общераспространенный религиозный взгляд, основанный на библейской истории «Бытия», но он не является обязательной частью теологии сотворения. Как давным-давно отметил Фома Аквинский, даже миру, не имеющему начала, нужна причина того, почему он вообще существует. Как бы то ни было, в ходе одной оксфордской лекции, прочитанной через восемнадцать лет после выхода книги (эту лекцию слушали также по видеосвязи в Триесте, в Италии), Хокинг все еще употреблял теологическую лексику. После очередного изложения своей изящной аналогии с полюсом, он отметил: «Мы являемся продуктом квантовой флуктуации на очень ранней стадии развития Вселенной». И добавил в ответ на изречение Эйнштейна: «Бог и правда играет в кости». Бог?
Не следует преувеличивать роль чисел, так как космологи по-видимому более, чем другие ученые, склонны делать экскурсы в теологию. Они слетаются на нее как мотыльки на свечу. И, возможно, для объяснения движения мотылька понимание того, что такое мотылек, в долгосрочной перспективе окажется более полезным, чем понимание того, что такое пламя. Даже в современной науке личная биография не может полностью игнорироваться как мотивирующий фактор. Джеймс Джинс, математик, получивший образование в Кембридже, понимавший Вселенную как нечто, построенное на сложных математических моделях, настаивал на том, что она должна быть продуктом ума божественного математика. Это почти в точности по Платону. Джинс не утверждал, будто он понимает замысел Бога, но использовал существование весьма успешной математической науки в качестве доказательства существования Создателя и как опору для своих религиозных воззрений. Можно привести в пример сотни авторов, пришедших к аналогичным выводам до него. Для квакера Герберта Дингла стационарная теория Вселенной нарушала закон сохранения энергии – следовательно, была сверхъестественной, а потому ложной. Для теиста сэра Бернарда Лавелла она также представлялась сверхъестественной, и поэтому, чтобы быть правильной, нуждалась в Боге. Бенедиктинец Стэнли Яки характеризовал трех упомянутых авторов как язычников, одержимых глубокой тоской по вечной Вселенной. Такие слова, как «сотворение», все еще могут иметь взрывной эффект, если произнести их в нужном месте.
Сегодня подавляющее большинство астрономов обладают более трезвым складом ума. Они видят в себе лишь специалистов, предлагающих научное объяснение мира, в котором мы обитаем, – объяснение, мало чем отличающееся от предлагаемых другими физическими науками. В свое время астрономия была связана со многими вещами, и то, что она стала одним из прототипов для более фундаментальных наук, занимает не последнее место в ее истории. Она поставляла в другие науки методы, законы движения, эмпирические данные и умела извлекать из этого определенную выгоду. Для некоторых людей астрономия продолжает оставаться тем, чем она была на протяжении всей своей долгой истории, – игровой площадкой для необузданных метафизических и теологических спекуляций, но эти темы уже давно не интересуют ее всерьез. Когда современные астрономы открыто называют себя агностиками, а затем, не переводя дыхания, описывают сигналы, обнаруженные «COBE», как «следы божественного замысла», это свидетельствует только об одном: теологическая казуистика уже не та, что раньше. В течение долгого времени астрономия и религия были тесно сплетены корнями, они и по сей день не свободны друг от друга. Исследование столь громадного предмета познания, максимально далекого от наших субъективных предпочтений, – такова уж ирония судьбы – должно от начала до конца осуществляться в тесном взаимодействии с принципами человеческой природы.
Назад: УСКОРЕННОЕ РАСШИРЕНИЕ И ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ
Дальше: Библиографический обзор

AugustChalk
В последнее время очень сложно найти независимый источник новостей. Большинство новостей заангажированные правительством и найти что то действительно не завищащее от кого или чего то. В Youtube так же нужно очень долго искать важную информацию. Для себя открыл недавно 2 источника независимых новостей:russinfo.net и russtoday.com. Вот одна из статей, которая мне очень понравилась: А что читаете ВЫ?