Загадка возникновения жизни и, соответственно, человеческого сознания, в научном их понимании, в последние десятилетия приобрела новые оттенки. Бурное, лавинообразное развитие знания о структуре нашей Вселенной привело к обнаружению неких закономерностей, получивших название антропного («человечного», «человекоцентричного») космологического принципа.
Суть этого принципа сводится к тому, что будь устройство мира совсем чуточку другим, жизнь в нашей Вселенной и, следовательно, появление человека были бы невозможны. Всё это стало очевидным для многих учёных где-то с середины прошлого века. Но наиболее полную формулировку этого принципа сразу в двух вариантах — сильном и слабом — дал в начале 70-х американский космолог и астрофизик Брэндон Картер. А в 1986 году вышел объёмный труд (700 с лишним страниц весьма убористого текста) американского и английского физиков Джона Барроу и Франк Дж. Типлера «Антропный космологический принцип», в котором было проанализировано большое число фундаментальных параметров, непосредственно влияющих на возможность возникновения и существования жизни во Вселенной.
Обложка книги Барроу и Типлера
Все эти параметры относятся к так называемым свободным параметрам. То есть причины того, почему они именно такие, а не какие-нибудь другие по крайней мере на сегодняшний день науке не известны. К таким параметрам относятся гравитационная постоянная, скорость света в вакууме, элементарный (минимальный) электрический заряд, масса электрона, постоянная Планка и многие другие. Это константы. Согласно современным представлениям, они не меняются со временем и поэтому их еще называют «мировыми постоянными» (вот они-то, в отличие от времени и пространства не относительны). Свойства известного нам мира напрямую зависят от соотношения этих постоянных. Иными словами, эти соотношения и формируют его фундамент.
Начнем с трехмерности нашего пространства. В принципе нет никаких ограничений на число пространственных измерений. Кстати, одно из самых модных и наиболее влиятельных направлений современной теоретической физики, струнная теория, о ней мы поговорим чуть позже, предполагает для нашего мира еще семь пространственных измерений, но они настолько компактны, что совершенно не влияют на движение вещества во Вселенной. Но если бы число ощущаемых нами пространственных измерений было бы меньше трех, то в них невозможно было бы существовать сложным структурам, следовательно, и жизни. А если больше трех, то ни планеты не могли бы удержаться на своих орбитах вокруг звезд, ни электроны — вокруг атомного ядра.
Если вы помните, при описании рождения Вселенной мы говорили о том, что частиц образовалось чуть больше, чем античастиц. Почему это произошло, не известно (точнее, физики говорят, что причина этого в нарушении симметрии, но почему произошло это нарушение, уж точно никому не известно), но в ином случае вещество проаннигилировало бы с антивеществом, и, кроме большого количества энергии, во Вселенной ничего не осталось. Да что там греха таить, с чего это вдруг энергия стала порождать частицы, и откуда она, эта энергия, взялась, или, говоря словами Стивена Хокинга, «почему Вселенная идет на все хлопоты существования» (Стивен Хокинг. Краткая история времени) — тоже никому не ведомо.
Далее. Белковой жизни, как известно, необходимо множество различных тяжелых элементов, в первую очередь углерод и кислород, соединенный с водородом, то есть вода. Углерод — это химический элемент, содержащий 6 протонов и 6 нейтронов. Кислород — 8 протонов и 8 нейтронов. Все протоны заряжены положительно, следовательно, они должны отталкиваться друг от друга. И казалось бы, у них не должно быть никаких шансов объединиться. Но на выручку приходит так называемое сильное взаимодействие (то самое, которое, высвобождаясь, дает энергию ядерного взрыва или используется в реакторах при распаде ядер). Оно соединяет протоны вместе, а стабильными ядра всех элементов тяжелее водорода (атом водорода это как раз один протон плюс один электрон) делают ещё и нейтроны, которые присоединяются к протонам. Но нейтроны, в отличие от стабильных протонов, в свободном виде живут около 15 минут, и если они за это время не соединятся с протоном, то распадаются. Отвечает за распад нейтронов так называемое слабое взаимодействие. Возникновение частиц происходило на очень ранней стадии развития Вселенной (ее возраст был где-то от одной миллионной до одной стотысячной доли секунды), но в этот момент температура была слишком высока для того, чтобы нейтроны и протоны могли объединиться. Но параметры слабого взаимодействия таковы, что Вселенная успела за 15 минут жизни нейтронов остыть ровно настолько, что соединение нейтронов и протонов всё-таки произошло.
Разница в массах протона и нейтрона очень небольшая, всего 0,0014 массы протона. Но если бы она была хотя бы в три раза больше 0,004 массы протона, то нуклеосинтез (образование ядер химических элементов, тяжелее водорода) во Вселенной был бы невозможен вообще. Единственным веществом остался бы водород.
Модель атома
Если бы масса электрона была бы в три-четыре раза выше ее нынешнего значения (а она составляет примерно одну 1836-ю часть массы протона), то время жизни нейтрального атома водорода исчислялось бы всего несколькими днями, следовательно, никакого вещества в привычном для нас сегодня виде не существовало бы.
Если бы соотношение между гравитационной энергией и энергией расширения Вселенной было бы чуть иным, то при более ускоренном её расширении не могло бы образоваться ни звезд, ни планет, ни галактик, и, возможно, даже вещества. А при чуть меньшей скорости расширения Вселенная почти тут же бы схлопнулась, так и не родившись.
В ранней Вселенной могли появиться только атомы водорода и небольшое количество гелия (2 протона + 2 нейтрона). При этом она продолжала охлаждаться. А в охлажденной Вселенной невозможен нуклеосинтез. Он происходит только в звёздах, которые «собираются» гравитацией, а гравитационное воздействие, сжимая вещество, их же и разогревает. А если бы константа гравитационного взаимодействия оказалась всего на 8—10% меньше, звёзды бы не успели образоваться вплоть до сегодняшнего дня, а на 8—10% больше — рождались бы и умирали слишком быстро, так что ни о каком зарождении жизни возле таких звёзд и речи бы не было.
Не буду загружать вас подробной информацией о том, сколько случайностей должно произойти внутри звёзд первого поколения (поверьте, много; или проверьте, на сей предмет предостаточно научно-популярной литературы), чтобы механизм нуклеосинтеза был запущен. Но допустим, всё прошло благополучно, как оно и случилось в нашем случае, и некая звезда произвела всю таблицу Менделеева из водорода и гелия, образовавшихся в начальной Вселенной. Но всё это вещество так бы и осталось внутри этих звёзд, если бы мировые постоянные не были настроены так, что эти звёзды должны взрываться. Взрыв выбрасывает вовне наработанное звездой вещество, но таким образом, чтобы из этого вещества образовалась новая звезда и некоторое количество планет. Причем новорожденная звезда должна уже обладать несколько иными свойствами, чтобы быть способной светить и согревать окружающее ее пространство, включая новорожденные планеты, миллиарды лет. Как вы понимаете, и сама такая звезда и планеты уже обогащены огромным количеством тяжелых элементов, включая кислород и углерод.
Нуклеосинтез проходил вот здесь
Белковая жизнь возможна лишь в очень узком интервале температур — примерно от минус 20 до плюс 50 по Цельсию. Если орбиту Земли изменить всего на 10%, это убило бы всё живое. Если бы не существовало Луны, жизнь на Земле, скорее всего, не могла зародиться. Без воды в жидкой форме жизнь в нашем представлении существовать также не может. Если бы вода с замерзанием не расширялась (единственная из всех жидкостей), жизнь бы также вряд ли бы могла существовать. Правда, всё, что касается конкретных условий существования нашей планеты, напрямую к космологическому антропному принципу не относится, но подчеркивает, что даже соблюдение этого принципа во всей остальной Вселенной отнюдь не гарантирует появление жизни автоматически.
Этот список «случайностей» в устройстве нашей Вселенной можно продолжать довольно долго. Помните: труд Дж. Бэрроу и Ф. Типлера с их описанием занимает более 700 страниц. Я на этом остановлюсь. Но хочу еще раз подчеркнуть: никаких научно обоснованных причин того, что Вселенная устроена таким, а не каким-либо иным образом на сегодняшний день не известно. Можно лишь говорить об очень длинной цепочке практически невероятных совпадений, которые и дали возможность нам с вами задаться вопросом: а почему всё устроено именно так, а не как-нибудь иначе?
Представьте себе, что на некий городской пустырь разные строительные организации повадились тайком свозить всякий строительный мусор. Через некоторое время обнаружилось, что весь этот мусор сам собою случайно (так его скидывали с машин) сложился в прекрасный дворец. Сами собою случайно из обрывков труб и проводов пролегли коммуникации, сами собою, путём невероятного совпадения множества практически невозможных случайностей, водопровод подключился к городскому водопроводу, электросеть — к городской электросети, канализация — к канализации. По какой-то сумасшедшей ошибке вокруг дворца поставили забор и выставили охрану. Кто-то во дворец завез мебель. Мало того, абсолютно случайно, по ошибке, какой-то клерк оформил этот дворец и прилегающую к нему территорию в вашу собственность. И опять-таки благодаря удивительному стечению обстоятельств, совершенно случайно, к вам, на вашу старую квартиру, съехались руководители «двадцатки» — двадцати самых развитых стран мира, и президент Аргентины вручила вам свидетельство о собственности на самовыстроившийся дворец и прилегающую к нему территорию. А в это время под вашими окнами играл Лондонский симфонический оркестр, который в полном составе направлялся на гастроли в Ванкувер, но абсолютно случайно, по невероятному стечению обстоятельств, оказался тут, у вас под окнами в городе Мытищи Московской области. И каждому музыканту оркестра именно в этот момент остро захотелось сыграть Первый концерт Чайковского, а рояль уже целых два месяца стоял, совершенно случайно кем-то тут оставленный, под вашими окнами и мешал проезжающему по двору транспорту. К тому же, опять-таки случайно, проходивший вчера мимо настройщик этот рояль настроил. Так что музыканты разочарованы не были.
А рояль так с тех пор и остался (вы же помните, что, согласно Эверетту, всё, что может с Вами произойти, — обязательно произойдёт: в одном из параллельных миров…)
Так вот. Вероятность того, что я тут описал, на много порядков выше, чем вероятность случайного рождения Вселенной с той «тонкой настройкой» (как выражаются физики), которая дает возможность белковой форме жизни в нашей Вселенной существовать. Роджер Пенроуз (напомню, он один из известнейших математиков современности, работающих в области космологии) навскидку оценивает вероятность случайного выполнения антропного принципа как 1 к 101060. Что, правда, намного меньше его же оценки вероятности рождения вселенной, где бы выполнялось второе начало термодинамики (1 к 1010123, помните?). Но всё-таки разборчиво написать это число в десятичной системе на листе бумаги, созданного из всего вещества видимой Вселенной, точно не получится. Иными словами, случайная «тонкая настройка» Вселенной на белковую жизнь практически исключена.
Отсюда и полемика вокруг антропного принципа (обозначим его АП). Как я уже упоминал, есть две формулировки АП. Слабый антропный принцип гласит: «Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей». Сильный — «Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей» (сн: Картер Б. Совпадение больших чисел и антропологический принцип в космологии).
На самом деле, слабый АП обозначает, что раз мы есть, следовательно, мы есть, и в этом привилегированность нашего положения. Он не предполагает серьёзных размышлений на тему, а почему же мы всё-таки есть? С АП в этой его, слабой, формулировке готовы согласиться практически все учёные, потому что факт есть факт: возникновение Вселенной нашего типа невозможно, но она существует. Более того, слабый АП многими используется как бесплатное приложение к теории биологической эволюции. Раз мы есть, следовательно, мы бы не могли быть другими в этих условиях, такими нас сделал естественный отбор. Вот, собственно, и вся философия слабого АП.
Сильный АП включает в себя куда более широкую амплитуду воззрений. Его самого следовало бы разделить на множество градаций: от «слабого сильного» АП до «крайне жесткого сильного» АП, а посередине какие-нибудь «полусильный», «полужесткий». И это всё в рамках естественнонаучного знания, без вторжения в пределы якобы чуждой ему философии. Хотя, положа руку на сердце, следует признать, что современная наука в целом, и в первую очередь физика и космология, неразрывно переплетены с философией и даже с богословием, так как непосредственно связаны с человеческим мировоззрением.
«Слабый сильный» АП (по моей градации) всё-таки пытается как-то объяснить возможные причины той «тонкой настройки» нашей Вселенной, которую мы наблюдаем. Самое распространенное объяснение — наша видимая Вселенная — один из множества миров (как вариант, область Мегавселенной, большую часть которой мы не видим и не можем видеть). И в нём случайно (при бесконечном множестве миров такая случайность должна произойти обязательно, а так как бесконечность есть бесконечность, то к тому же бесконечное число раз) сложились те условия, которые и привели к появлению существ, способных задаться тем самым вопросом: а почему мир именно таков? Этот вариант АП предполагает инфляционная модель рождения Вселенной, которую отстаивает Андрей Линде. Примерно то же объяснение дает пока еще не существующая, но, как я уже отмечал, модная и активно разрабатываемая теория струн.
Мегавселенную можно представить себе и такой…
Как видите, «слабый сильный» АП готов примириться с бесконечным множеством миров, среди которых вполне вероятным становится случайное возникновение и нашего. Но прошу не путать это многомирье с многомировой интерпретацией квантовой механики. Эверетт не предполагал множества миров, он говорил о единственном мире, квантовом, где все вероятные состояния сосуществуют как единое целое, а не разбросаны по отдельности в многомерном пространстве. Хотя замечу, что в рамках всё той же теории струн существуют попытки создать модели, объединяющие эти два многомирья.
Более жесткие варианты сильного АП в той или иной степени утверждают необходимость появления наблюдателя в ходе эволюции Вселенной. К такого рода подходам относится идея соучаствующей Вселенной всё того же Джона Уиллера. Суть этой идеи в том, что Вселенная как квантовая система развивается по квантовым законам, находится в суперпозиции и в своём линейном развитии доходит до вероятности появления разумного существа — человека. Вероятные люди осознают своё существование и тем самым вызывают к бытию из всех возможных сосуществующих Вселенных ту Вселенную, которую мы знаем, в которой зародилась жизнь и путем правильных мутаций возник человек разумный. Происходит коллапс волновой функции Вселенной, в своей реальности мы получаем мир, где живём. Так человек во всей своей совокупности — все жившие, живущие и будущие люди — непрерывно творит нашу реальность, наблюдая её, то есть соучаствует в рождении реальности. Ни одно явление, согласно этой концепции, не является явлением, пока не станет наблюдаемым явлением. И кстати, многие специалисты в области философии сходятся во мнении, что аналогичные мысли, разумеется, без использования представлений квантовой механики, высказывал в своё время Иммануил Кант.
Но самое удивительное, что довольно отчетливое указание на то, что материальный мир проявился как реальность только тогда, когда был сотворён человек, содержится в Библии. О творении мира рассказывается в двух первых главах книги Бытия. В первой главе идет описание знаменитого Шестоднева — шести дней творения с подробным перечислением того, что и в какой день сотворил Бог. Во второй главе содержится пересказ того, что было описано в первой, но картина выглядит чуточку иначе. Сам по себе этот факт не единожды вызывал всевозможные преткновения среди богословов. Так, например, Джордано Бруно в своих богословских изысканиях пришёл к выводу, что Бог сотворил двух разных Адамов. И далее на этой основе разработал свою собственную богословскую концепцию, которая в конечном итоге и стала поводом для обвинения его в ереси (а вовсе не его научные воззрения, как принято считать, что, правда, совершенно не оправдывает его палачей).
С моей точки зрения, самое точное (и современное) пояснение к такому двустороннему описанию в Библии Божественного творения дал протодиакон Андрей Кураев. Он заметил, что здесь, наверное, впервые в истории человечества, применён кинематографический приём: сначала — общий план, а затем крупный — отдельные детали. На общем плане мы видим, что сделал Бог в эти шесть дней, а крупным планом уже показано, как Он это сделал. Всем, кому интересен этот момент, очень советую перечитать эти две совсем небольшие, по полторы странички текста, главы Ветхого завета с учётом такого к ним подхода.
В первой главе говорится, что Бог повелел земле произрастить «зелень, траву, сеющую семя… и дерево плодовитое…» на третий день. «И стало так» (Быт. 1: 11). А человека — венец творения — сотворил в шестой день. Но во второй главе читаем: «4. Вот происхождение неба и земли, при сотворении их, в то время, когда Господь Бог создал землю и небо, 5. И всякий полевой кустарник, которого ещё не было на земле, и всякую полевую траву, которая ещё не росла, ибо Господь Бог не посылал дождя на землю, и не было человека для возделывания земли, 6. но пар поднимался с земли и орошал все лицо земли. 7. И создал Господь Бог человека из праха земного [выделено Д.О.], и вдунул в лице его дыхание жизни, и стал человек душею живою». Из этого отрывка следует: несмотря на то, что растительность была уже Богом сотворена, до появления человека ещё ничего не прорастало, но всё было покрыто паром, какой-то дымкой, туманом, может быть, облаком.
Здесь, как и во всех иных местах, я цитирую Библию по так называемому Синодальному переводу, он сделан с языка оригинала, с древнееврейского, во второй половине XIX века. В Русской православной церкви также принято использовать текст Ветхого Завета на церковно-славянском языке, который в свою очередь выверен по самому авторитетному в православном мире греческому переводу — Септуагинте («перевод 70-ти» — был сделан в III–II вв. до Р.Х.). В Септуагинте (следовательно, в Библии на церковно-славянском языке) в этом фрагменте чуточку смещён акцент, что несколько затмевает смысл 5-го стиха этого отрывка. К тому же словосочетание «пар поднимался с земли» неточно переведено как «источник, исходящий из земли». Проблема соотношения различных переводов Библии — тема очень интересная, но обширная, поэтому здесь мы не будем её касаться. Но чтобы ни у кого не оставалось сомнений, что текст в итоге мы поняли правильно, нам потребуется лингвистический анализ первоисточника, текста на древнееврейском. А потому обратимся к иудейской традиции трактовки этого места.
В дословном русском переводе Торы (она же Пятикнижие Моисея и первые пять книг христианского Ветхого Завета) эти строки звучат так:
"4. Вот порождения небесные и земные при сотворении их, в день созидания Господом Богом земли и неба. 5. Никакого кустарника полевого еще не было на земле, и никакая трава полевая еще не росла, ибо дождя не слал Господь Бог на землю, и человека не было, чтобы возделывать землю. 6. И пар поднялся с земли и пропитал всю поверхность земную. 7. И сформировал Господь Бог человека — прах с земли, и вдохнул в ноздри ему дыхание жизни, и стал человек живым существом."
И вот пояснения к этим строкам крупнейшего средневекового комментатора священных иудейских текстов Раши (1040–1105 гг.):
"Также и этот (стих) толкуй так: (никакого кустарника полевого) еще не было на земле, когда завершилось сотворение мира в шестой день до того, как был сотворен человек. «И никакая трава полевая» — еще не росла. В третий же (день), о котором сказано: «И извлекла земля», (растения) не взошли, а стояли на выходе из земли до шестого дня». И ещё: «А почему не слал дождя? Ибо «человека не было, чтобы возделывать землю», — не было того, кто мог бы осознать [выдел. мною — Д.О.] благотворность дождей. Когда же явился (на свет) Адам и понял, что они необходимы миру, он стал молить о них, и пошли (дожди), и выросли деревья и зеленая растительность."
«Земля же была безвидна и пуста…» (Быт. 1: 2)
Таким образом, мы видим совершенно недвусмысленное Ветхозаветное указание на то, что мир сделался видимым, проявился только после появления в нём наблюдателя — первородного Адама, то есть при взаимодействии с его сознанием. Мир уже был сотворён, но существовал в суперпозиции («растения стояли на выходе…»), в некоем паре, тумане, облаке, в том значении, которое вкладывают физики в понятие электронное облако, существующее вокруг атомного ядра. А как бы вы могли образным языком выразить состояние суперпозиции? И тут, кстати, нам весьма пригодится и второй вариант перевода слова пар. Это не просто пар, он действительно источник той единственной реальности, которую может воспринять наблюдатель, в данном случае Адам. Так что и Септуагинта тут по-своему совершенно точна.
Но если всё это так, то глубокий дополнительный смысл обретает и сцена наречения Адамом имён животным. «Господь Бог образовал из земли всех животных полевых и всех птиц небесных, и привел их к человеку, чтобы видеть, как он назовёт их, и чтобы, как наречет человек всякую душу живую, так и было имя ей. И нарек человек имена всем скотам и птицам небесным и всем зверям полевым…» (Быт. 2: 19—20). Традиционно богословие выделяет в этой сцене два основных момента: во-первых, исторически наречение имени — это знак владычества над тем, кому даётся имя. В древние времена при приобретении раба новый хозяин часто давал ему новое имя, тем самым демонстрируя свою власть над этим рабом. И во-вторых, наречение имени — это постижение сущности того, кому даётся имя. Иными словами, эта сцена подчеркивает, что весь животный мир был отдан человеку во владычество, и в то же время демонстрирует мудрость первородного Адама, его способность постигать сущность вещей.
Наречение Адамом имён животным (фреска)
Но в контексте нашего разговора следует, наверное, обратить внимание на то, что Адам не просто постигает сущность животного мира, он в определенной мере в этот момент наделяет животных сущностью (по замечательному выражению священника и учёного Павла Флоренского, «имя — тончайшая плоть, посредством которой объявляется духовная сущность» (П.Флоренский. Имена). По словам одного из великих учителей христианской Церкви IV века Ефрема Сирина, Бог таким образом «соделал его [Адама] участником в творчестве» (Ефрем Сирин. Толкование на первую книгу, то есть на книгу Бытия). Опять-таки уже сотворённые Богом как потенциальная реальность животные обретают свою сущность только в тот момент, когда их встречает Адам. Бог для того их и приводит к нему, «чтобы видеть, как он назовет их». После этого они и становятся реальными, в нашем понимании этого слова. И только тогда, согласно Библейскому повествованию, становится очевидным, что «для человека не нашлось помощника, подобного ему» (Быт. 2: 20). И Бог создает Еву из ребра Адама. Моя жена, прослушав эти мои размышления, тут же пошутила: «Ну да, а женщину создал Бог, чтобы было кому наблюдать за мужчиной». Но кто может точно сказать, какова тут «доля шутки»?
Но вернёмся на нашу грешную, бренную землю. Как бы то ни было на самом деле, но довольно нежданное появление на научном горизонте антропного принципа действительно омрачило торжество материалистического мировосприятия. Теперь его приверженцам приходится или искать стремящееся к бесконечности множество миров (в которые можно только верить), или всё же допустить, что рождение человека стало следствием некоего целеполагания. Во втором случае довольно просто ответить на вопрос, почему Вселенная идет на все хлопоты существования? — ради собственного наблюдателя или зрителя. И это несёт в себе серьёзный заряд надежды. Если же правы верящие в бесконечное множество миров, мы вынуждены будем признать особо изощренную бессмысленность всего сущего: перед нашими глазами должна возникнуть картина Мегавселенского масштаба — непрерывно беспричинно и бесцельно пузырящейся жизни, всякий раз изначально обреченной на гибель.
Оценили 5 человек
5 кармы