Книга Бытия. Общая история происхождения - Гвидо Тонелли

и скучной. Без звезд не образовались бы тяжелые элементы, не из чего было бы создавать каменистые планеты, и тогда не могли бы возникнуть условия для развития элементарных форм жизни, из которых однажды мог бы появиться некто, способный задуматься о величии всего вокруг.

Но всего этого в нашей Вселенной, к счастью, не случилось. Канатоходец продолжил свой бег по канату; в каждое мгновение казалось, что он вот-вот свалится либо туда, либо сюда, публика с замиранием сердца следила за ним, с ужасом ожидая неминуемой трагедии. Но тот каждый раз восстанавливал равновесие и закончил свое шоу под гром аплодисментов.

Потребуется еще много времени, прежде чем энергия упадет достаточно для формирования первых атомов водорода. Придется дождаться момента, когда температура Вселенной будет достаточно низкой для того, чтобы не рвать каждый раз электромагнитную связь, позволяющую электронам оставаться на орбиталях вблизи протонов в ядрах. Но к концу третьего дня прогресс был достигнут уже очень значительный. А от начала сей великой авантюры прошло всего три минуты.

День 4

И свет наконец-то стал

Прошли первые минуты, и ритм сменился – резко и совершенно неожиданно. Лихорадочная череда трансформаций, сотрясавших Вселенную, вдруг прекратилась, все замедлилось почти до полной остановки, эволюция стала такой медленной, что могла бы показаться изнурительной. Мы только-только пришли в себя от бурного crescendo in prestissimo, с которого симфония началась, и приготовились было к более размеренному и духоподъемному продолжению, как тут все съехало к larghissimo, которое, кажется, ничем не закончится.

Все процессы стали бесконечно медленными, а эпохи безмерно растянулись. Чтобы пронаблюдать за наиболее важными трансформациями, надо запастить немалым терпением. После образования ядер наиболее легких элементов на протяжении сотен миллионов лет не происходит ничего важного. Лишь только пространство продолжает растягиваться и охлаждаться.

На время, которое кажется бесконечностью, Вселенную заполняет темное облако – мутный мир элементарных частиц и ядер, перемешанных без всякого порядка и погруженных в море фотонов и электронов. Где-то тут незримо присутствуют и неизвестные частицы темной материи; они тоже участвуют в этой сарабанде, которой, кажется, не будет конца. Никакой структуры, никакой организации. Ничего.

Ни один луч света не в состоянии проникнуть сквозь эту мрачную беспокойную плазму. Электроны и фотоны неразлучны, будто играют в какую-то странную игру. Плотный электронный газ проникает повсюду, он то и дело поглощает фотоны, чтобы тут же их переизлучить, но фотонам никак не удается вырваться из этих удушающих объятий.

Мутное царство тьмы длится сотни тысяч лет. Никакой “темный режим” в вашем компьютере не сравнится с этим мраком. Никакие, даже самые депрессивные научно-фантастические сочинения не смогут соперничать со все поглотившей атмосферой тоски, скуки и безысходности.

Ключ к решению дает, как всегда, температура, продолжая неизменно падать с расширением Вселенной. Все становится иначе, когда она приближается к трем тысячам градусов. Это примерно половина значения температуры на поверхности Солнца. В этот момент плотное облако начинает истончаться. С таким снижением температуры падает и кинетическая энергия электронов, и им больше не удается разрывать связи с протонами. Электромагнитное притяжение выходит на первый план, и электроны, дикие и свободные, тучами летающие повсюду, оказываются прирученными электромагнитным полем. Свобода их кончается, и они покорно помещаются на регулярных орбитах вокруг заряженных ядер.

Образовались первые атомы – преимущественно водорода и гелия. Они образуются повсюду, плазма рассасывается в немыслимое количество газа, неумолимо поглощающего все ядра и всю популяцию электронов. Материя начинает терять электрический заряд и становится более стабильной. Новизна момента заключается еще и в том, что образовавшиеся атомы позволяют формироваться новым структурам, еще более сложным, открывающим дорогу следующим трансформациям.

Пока электроны смиряются с концом своей вольной жизни, попав в тенета своих комфортабельных орбиталей, для фотонов наступает момент освобождения от их долгого рабства. Освободившись от своей долгой связи с материей, они могут наконец лететь куда заблагорассудится, и празднуют эту перемену в своей судьбе, осветив все вокруг. Вселенная вдруг становится прозрачной и вся наполняется светом.

Фотоны с тех пор летают свободно, отскакивая от всего, что встречают на своем пути. Со временем они становятся менее энергичными, а их частота понижается – это однозначный признак слабости. Термостат, в который они погружены, становится все более ледяным, и их осцилляции затухают, но не ослабевает их память о той эпохе, когда они заполняли весь мир, а материя, организованная в атомы, еще не существовала.

Одним словом, свет наконец стал. Совсем как сказано в Библии. Только случилось это совсем не сразу и было совсем не легко. Только закончился четвертый день, и минуло триста восемьдесят тысяч лет.

Мир без света, населенный темной сущностью

После нескольких первых минут, когда формировались ядра, тысячи лет не происходило ничего заметного. Непрестанно продолжалось расширение и охлаждение Вселенной, ее размеры быстро превысили тысячи световых лет и продолжали расти, а температура все еще измерялась миллионами градусов. Такая огромная, раскаленная и темная. Адский мир, лишенный света и населенный какой-то темной сущностью.

Его наполняло и обволакивало темное облако, мутное и неосязаемое. Аэрозоль из электронов, фотонов и других элементарных частиц окружал протоны, ядра гелия и редкие ядра других легких элементов, которые успели сформироваться.

Температура еще слишком высока, чтобы под действием электромагнитного притяжения могло формироваться вещество. Протоны и ядра гелия, заряженные положительно, стремятся привязать к себе электроны, кружащиеся вокруг, но пока у них ничего не выходит. От теплового возбуждения у электронов слишком много энергии, и, если бы какая-то связь вдруг и возникла, она разорвалась бы через долю секунды. Электромагнитная сила еще слишком слаба, чтобы конкурировать с яростной кинетической энергией, переполняющей электроны. Придется набраться терпения и подождать, пока температура не обрушится до такой степени, чтобы позволить электромагнитным связям отпраздновать свой триумф.

Все материальные частицы прокладывают свой путь сквозь туман из фотонов, обладающих той же температурой, что и вся система, но нигде нет ни лучика света. Плотность этого странного облака до того высока, что каждый фотон поглощается сразу после того, как переизлучился.

Объятия фотонов с веществом, прежде всего с электронами, настолько тесны, что не дают им ни малейшей свободы; средняя длина их свободного пробега исчезающе мала. Каждый раз, когда фотоны излучает какой-то электрон, с чем-то сталкиваясь или просто разгоняясь, они отправляются в путь в надежде на долгое путешествие, стремятся к бесконечности, но их тут же проглатывает что-то другое, не оставляя даже времени задуматься о своей печальной судьбе, и цикл бесконечных поглощений и излучений возвращается в свою исходную