Чего не знает современная наука - Сборник статей

В том или ином смысле ответы на эти вечные вопросы пытаются найти и религия, и искусство, и наука. Первая обращается для этого к вере, априорному, иррациональному знанию, второе – к эмоциональному переживанию моментов рождения и умирания, третья – к наблюдениям, разуму и логике. XX век с его высокоразвитым рационализмом на первое место по привычке ставит научный метод познания и с некоторым пренебрежением относится к иным способам изучения мира. Однако если мы непредвзято посмотрим на достижения столь быстро продвигающейся вперед науки и на знания древних, дошедшие до нас в символах легенд и мифов, то обнаружим много сходного в понимании и описании законов развития природы.

В каждой культуре есть свои мифы о сотворении; они говорят, что мир не существует вечно, он имеет начало и конец. Начало это происходит в некоторой точке пространства – в средине, сердце мира, и в некоторый момент времени – в начале мира. Кроме утверждения о существовании начала и центра мира, общего для всех мифов о творении, мы находим и общие законы разворачивания космоса из некой начальной точки. Оно происходит путем дробления исходно неразличимой, неструктурированной первоматерии, обретения ею новых форм, несущих в себе энергию и частицу Творца, появления все более сложных структур. Сначала небеса отделяются от земной тверди, начинает идти время, затем возникают Солнце, звезды и другие светила, на земле воздвигаются горы, появляются реки и моря, создаются растения, животные, люди. Очевидна цикличность процессов созидания, повторение его этапов – каждый раз усложнение мира, появление новой его структуры происходит на новом уровне, но тем не менее подобно тому, как это было в самом начале. Акт творения не единичен, это непрекращающийся самоподобный процесс.

Долгое время представление о рождении Вселенной и ее развитии существовало только в форме поэтических мифов, но уже во времена античности появляются первые ростки науки, первые попытки постижения таинства природы изменений с помощью рассуждений, построения моделей, путем умозаключений и сравнения выводов с экспериментом. От первых школ натуральной философии до современных представлений о Вселенной пройден долгий путь, но сейчас, на рубеже тысячелетий, мы с удивлением обнаруживаем, что символический язык мифов и точный язык науки повествуют о почти тождественных вещах, что наши предки, на которых мы привыкли смотреть несколько свысока, чьи взгляды на природу нам кажутся порой наивными, обладали истинной мудростью, позволявшей им ощущать Вселенную как свой дом, в котором правят естественные законы, проявляющиеся и в великом, и в малом. Тонкая интуиция человека, живущего заодно с природой, позволила им увидеть, распознать эти законы в окружающем мире, а язык символов – облечь свои знания в форму, пережившую века.

Не задерживаясь долго на бурной истории научных взглядов, перейдем к современным космогоническим представлениям. Их основу составляют общая теория относительности, и внегалактическая астрономия, возникшие в начале XX века, а также достижения последних десятилетий в области астрофизики и физики микромира.

Современная релятивистская теория тяготения была опубликована в 1916 году А. Эйнштейном. Результатом его исследований стало несколько возможных сценариев эволюции Вселенной, но после открытия американским астрономом Хабблом в 20-х годах так называемого красного смещения в спектре достаточно удаленных от нас звезд и галактик стало ясно, что наша Вселенная расширяется. Если предположить, что во всей Вселенной во все времена законы действовали так, как они проявляют себя в видимой нам ее части, то можно утверждать, что несколько миллиардов лет назад размеры Вселенной были мало сказать невелики – много меньше размеров атомного ядра! Современная теория микромира раскрывает механизмы рождения Вселенной на таких малых масштабах пространства и времени, представить которые нам чрезвычайно трудно, однако подробности превращений предсказываются во всех деталях.

Согласно этому сценарию, Вселенная возникла примерно 17 миллиардов лет назад практически из одной точки. В первые моменты плотность вещества была колоссальна, ее величина в граммах на кубический сантиметр выражалась не менее чем 94-значным числом (!) – ведь в таком малом объеме были заключены все тела, существующие и сейчас. Так как в самом начале размер Вселенной был меньше атомного ядра, то ни о каких составных частях, как-то отличающихся одна от другой, говорить в эти моменты просто не приходится. Это та самая мифическая неструктурированная и неразделенная субстанция, наделенная способностью самоорганизации, творческой силой. С течением времени из этого первовещества – мечты античных философов и древних алхимиков – начинают выделяться электроны, протоны, образуются нейтроны, а затем и ядра простейших химических элементов – водорода и гелия. Полностью симметричный изначальный хаос теряет свою симметрию – возникает структура, мир обретает формы. Начиная с времени порядка 0,01 секунды от начала мира рождаются и фотоны – появляется свет. Ядра гелия и водорода – химических элементов, из которых потом появятся звезды, – возникают примерно через три минуты после рождения мира (более тяжелые элементы возникнут гораздо позже в недрах звезд, в результате термоядерных реакций).

Скорость превращений постепенно уменьшается – взрывной характер эволюции сменяется периодом более спокойного развития. Примерно через миллион лет после начала мира наступает время, когда формируются атомы и Вселенная становится прозрачной, то есть достаточно разреженной для того, чтобы испущенные световые частицы – фотоны – перестали поглощаться. Остатки этих фотонов образуют так называемое реликтовое излучение, блуждающее по Вселенной до наших дней, несущее информацию о глубинных процессах образования вещества, о самых первых его этапах. Открытое в 60-х годах нашего столетия, реликтовое излучение являет собой блестящее подтверждение теории, родившейся «на кончике пера».

В дальнейшем из облака легчайшего газа – смеси водорода и гелия – путем его уплотнения, увеличения концентрации, сопровождающегося разогревом, рождаются звезды, причем так же, как и рождение Вселенной, возгорание звезды происходит резко, взрывообразно. Первоначальный состав звезд с течением времени усложняется, структурируется. Элементы, рожденные во время «Большого взрыва», обладают способностью к самоорганизации, то есть к образованию все более сложных и разнообразных структур, – подобно формам, извергнутым мифическим Творцом (Атумом или Хепри в Древнем Египте), они несут в себе заряд творческой активности.

Действительно, ядра гелия и водорода под действием гравитационного сжатия и разогрева вступают в реакции синтеза, в которых благодаря слиянию этих простейших ядер возникают ядра все более и более сложных химических элементов – лития, азота, углерода и других, более тяжелых. При слиянии легких ядер выделяется колоссальное количество энергии, которое может привести к новому взрыву – менее масштабному, чем тот, что дал начало Вселенной, но схожему с ним по сути: звезда «умирает», но, подобно древнекитайскому Паньгу, дает начало новым структурам – межзвездному веществу, содержащему тяжелые элементы, из которого позже образуются планеты.

Так в современных взглядах на возникновение и эволюцию Вселенной можно увидеть основные черты мифов. Мир в начале времен недифференцирован, однороден, но с течением времени проявляется его структура: возникает пространство, начинается бег времени, далее выделяются первопринципы – взаимодействия, упорядочивающие мир: гравитационное, ядерное, электромагнитное, так называемое слабое. Затем рождается свет – фотоны, светила, планеты и т. д. Рожденная в первые мгновения материя обладает «божественной искрой» – свойством самоорганизации, способностью к усложнению форм.

Процесс образования планет идет по сценарию, похожему на синтез звезд. Так же уплотняется облако пыли, оставшееся после взрыва звезды, так же идут в нем процессы трансформации вещества. И хотя механизм изменений здесь другой, чем в звездах, – в результате эволюции планет также образуется вещество как очень простой, так и чрезвычайно сложной структуры. Ядро Земли, например, состоит в основном из двух элементов – железа и никеля, в мантии число минеральных видов – порядка десяти, в гранитном и осадочном слоях их уже около четырех тысяч.

История развития минералов также имеет свои скачки. Один из них знаменуется возникновением на поверхности литосферы Земли особого класса силикатных минералов – цеолитов, которые имеют наиболее сложную структуру, приближающуюся к органическим полимерам. Эта революция в мире минералов совпадает по времени с возникновением первых форм жизни.