Вселенная разумная - Максим Карпенко

Не стремясь к изложению всех полученных теоретических альтернатив эволюции Вселенной, ограничимся лишь некоторыми максимально простыми иллюстрациями, используя данные, сообщенные в книге И.Л. Розенталя, Вот простой пример "небольшого изменения". Если увеличить массу электрона более чем в три раза - это с неизбежностью приводит к коллапсу водорода, то есть пары электрон-протон, с образованием при этом нейтрона и нейтрино. Казалось бы, ничего страшного - во Вселенной, или Метагалактике, не было бы одного из элементов - водорода. Однако водород, помимо того, что он играет весьма существенную роль в земной биологии, - на определенной фазе эволюции Метагалактики является единственно необходимым элементом для образования галактик и звезд. Это означает, что если бы водород был нестабильным элементом, то галактики и звезды состояли бы исключительно из нейтронов. Не было бы никаких химических элементов, и вместо "буйного многоцветья", многообразия Вселенной, она "характеризовалась бы унылым серым цветом", лишенная какого-либо разнообразия.

Другой пример. Ядро тяжелого изотопа водорода - дейтон - состоит из протона и нейтрона и является абсолютно стабильной конструкцией, хотя нейтрон в свободном состоянии распадается на протон, электрон и нейтрино. В связанной же системе нейтрон-протон стабильность нейтрона обеспечивается энергией связи, которая превышает очень небольшую разность масс нейтрона и протона. Если бы эта разность масс была вдвое больше, то дейтон был бы нестабильным ядром. Отсутствие экзотического и к тому же довольно редко встречающегося изотопа водорода вроде бы не должно нанести большого урона Мирозданию. Однако дейтон является обязательным звеном нуклеосинтеза - образования ядер тяжелых элементов в недрах звезд, - и его выпадение из этой цепи также не позволило бы появиться элементному "многоцветью" Вселенной.

Можно было бы привести еще множество примеров, показывающих влияние незначительных изменений численных значений фундаментальных постоянных на структуру Метагалактики, но литература по этому вопросу весьма обширна, соответствует практически любому уровню подготовки и желающие могут найти более подробный анализ этой проблемы.

Не менее удивительные результаты дают оценки вероятностей реализации имеющихся констант. Изучая статистическое распределение тех величин, которые определяют структуру Метагалактики, можно прийти к неожиданному и очень важному результату: фундаментальные постоянные, определяющие существование сложных структур, есть флуктуации-отклонения в распределении соответствующих параметров (например, масс) у родственных объектов.

Спектр масс элементарных частиц, например, показывает, что несколько сот известных и изученных элементарных частиц распределены в пределах четырех порядков, и примерно 90% из них имеет массу, совпадающую с массой протона с точностью до коэффициента 2. "Из анализа этого распределения легко заключить, насколько мала, по сравнению с другими значениями масс, масса электрона и насколько ничтожно нужно ее увеличить, чтобы произошла "нейтронизация".

Проведенная количественная оценка вероятности появления частицы с массой, близкой к массе электрона, в реальном распределении частиц показывает, что она составляет менее 10Е-5. "Мы ранее убедились, что небольшое увеличение значения массы электрона привело бы к кардинальному изменению структуры Метагалактики. Однако само реальное значение массы электрона - порядка 10Е-27 г - есть большая флуктуация в распределении частиц по массам. Если допустить существование внеметагалактических объектов, во всем тождественных Метагалактике, кроме значения массы электрона, полагая, что оно примерно равно среднему значению масс частиц, то можно сказать, что Метагалактика флуктуация в ряду себе подобных".

Таким же образом можно показать, что малая величина разницы масс нейтрона и протона, обеспечивающая, о чем говорилось выше, стабильность дейтона, также является флуктуацией.

Здесь уже, видимо, можно соотнести свойства Вселенной с синтезированным определением сущности жизни, сформулированным в третьей главе: "Живой может считаться способная эволюционно самоорганизовываться, адаптивно и агрессивно взаимодействующая с окружающей средой и повышающая свою структурную негэнтропию система, внутренние процессы в которой протекают кооперативно, а сочетание элементов подчиняется правилу сверхаддитивного нелинейного сложения". Гипотетическая эволюция Вселенной, берущей свое начало от Большого Взрыва, а также ее современный астрофизический облик; как кажется, отражают соответствие этой формулировке, за исключением некоторых частностей, среди которых требование агрессивности и адаптации к окружающей среде. Вопрос об отношениях с окружающей средой, видимо, останется открытым еще неопределенное время, поскольку нет почти никаких теоретических моделей того, что представляют собой внеметагалактические объекты и среда за пределами Метагалактики, то есть каковы свойства Метавселенной.

Cуществуют, правда, теоретические построения, согласно которым наша Вселенная является некоторым, быть может, одним из множества пузырей замкнутого риманова пространства в бесконечности эвклидовой Метавселенной, "вечной и бесконечной, живущей бурной жизнью, напоминающей... котел с закипающей жидкостью", где "метагалактики, подобно пузырькам пара, возникают, расширяются и умирают, чтобы дать жизнь новым метагалактикам".

Проблема жизни и финальной судьбы этого расширяющегося пузырька искривленного пространства, полного сияющих и погасших звезд и именуемого Метагалактикой, является одной из наиболее интересных и имеющих поразительные следствия проблем современной космологии.

В 1922-1924 гг. А.А. Фридманом были найдены нестационарные решения уравнений тяготения общей теории относительности, которые разрешали существование только нестационарной-расширяющейся или сжимающейся Вселенной. Открытое Э. Хабблом в 1929 году красное смещение спектров излучения внегалактических объектов подтвердило, с одной стороны, расчеты Фридмана и явилось, как принято считать, следствием допплеровского смещения спектров удаляющихся астрономических объектов. С тех пор астрофизика и космология пытаются предугадать дальнейшую судьбу нашей расширяющейся Вселенной.

Установлено, что эволюция Вселенной однозначно зависит от соотношения величины ее средней плотности и некоторого критического значения этой плотности, равного Ю-29 г/см3. Теория предсказывает, что объем Вселенной, обладающей средней плотностью, меньшей критической, стремится к бесконечности - это так называемая открытая Вселенная. Судьба Вселенной с плотностью вещества, большей критической, представляется иной. Эта, называемая закрытой, Вселенная расширяется не безгранично, а достигнув некоторых максимальных размеров, начинает опять сжиматься.