С. Д. Хайтун[1]

 

ФЕНОМЕН ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ И АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

***

 

ФЕНОМЕН ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ И АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

МЕТАГАЛАКТИКА И ВСЕЛЕННАЯ

НУЛЕВАЯ ПЛОТНОСТЬ И НЕЗАМКНУТОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ КАК СЛЕДСТВИЕ ЕЁ ФРАКТАЛЬНОСТИ

БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ НАШЕЙ МЕТАГАЛАКТИКИ

НАША МЕТАГАЛАКТИКА – ЧЁРНАЯ ДЫРА

АВТОРСКАЯ КОСМОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

ФЕНОМЕН ЖИЗНИ ВО ВСЕЛЕННОЙ

ЛИТЕРАТУРА

***

 

Существуют ли во Вселенной очаги жизни, помимо биосферы Земли? В какой мере феномен жизни закономерен? В каком соотношении находятся человек и Вселенная? Эти вопросы входят в компетенцию знаменитого антропного принципа, который впервые появился в работах российского космолога Г.М. Идлиса[2] [7, 8], а затем был независимо сформулирован Р. Дикке [36] и Б. Картером [14, 35].

Антропному принципу посвящена большая литература, однако он «пока не получил общепринятой формулировки. Напротив, почти каждый автор формулирует его по-своему, причём неопределённость, неоднозначность всех этих формулировок остаётся очень большой» [13]. Эта размытость в понимании антропного принципа, как мы считаем, во многом является следствием размытости современной космологической картины мира[3]. Не зная, как устроена Вселенная, трудно определить место в ней феномена жизни.

У космологии наблюдательная база вынужденно слабее, чем у любой другой естественной дисциплины. Создание в начале ХХ в. теории относительности и квантовой механики разбудило воображение космологов, и они, в том числе и самые известные, принялись выдвигать всевозможные гипотезы, одну фантастичнее другой. Здесь и космический вакуум, обладающий большой, а порой – в варианте «ложного» вакуума – и гигантской плотностью энергии. И замкнутая Вселенная, за пределами которой нет ни пространства, ни времени. Масса и энергия замкнутой Вселенной, говорят нам, равны нулю, так что закон сохранения энергия не запрещает возникновения Вселенной «из ничего»[4]. Масса замкнутой космической системы масштаба нашей Метагалактики, считают некоторые авторы, равна очень малой величине, скажем, массе электрона, что делает возможным размещение метагалактик в элементарных частицах[5]. Некоторые космологи допускают существование дополнительных пространственных и/или временных размерностей[6]. И т.д. и т.п.

На наш взгляд, эти и подобные гипотезы необязательны. Космологическую картину мира следует упростить, опираясь на принцип, который известен под разными названиями, – бритва Оккама, принцип экономии сущностей и пр. При равной степени логичности и соответствия известным фактам сравниваемых теорий ближе к истине та из них, что кладет в основание 1) меньшее количество гипотез и 2) менее сильные гипотезы.

Попытаемся упростить космологическую картину мира, а затем вернемся к антропному принципу.

МЕТАГАЛАКТИКА И ВСЕЛЕННАЯ

Наша Метагалактика, т.е. наблюдаемый нами мир, зародился в нынешней его ипостаси около 15 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва и ограничен для нас горизонтом видимости: поскольку никакой сигнал не может распространяться быстрее света, постольку мы в принципе не можем видеть объекты, находящиеся от нас на расстояниях, превышающих те же 15 миллиардов световых лет.

Вселенная – это весь не ограниченный горизонтом видимости материальный мир, безграничный во времени и пространстве.

По сей день основная масса космологов отождествляет нашу Метагалактику со всей Вселенной [7], говоря о расширении Вселенной, Большом взрыве Вселенной, модели горячей Вселенной и т.д. С легкостью необыкновенной утверждают, например, что расширяющаяся Вселенная, в случае ее замкнутости, когда-то представляла собой шарик диаметром несколько сантиметров и менее. А что находилось тогда вне этого шарика и что находится вне нее сегодня? Нам отвечают – ничего. Ни пространства, ни времени [19, с. 23; 20, с. 100). Как говорил К.С. Станиславский: «Не верю».

Для отождествления Метагалактики со Вселенной нет ровным счетом никаких оснований. Известные факты – связанное с расширением наблюдаемого мира разбегание галактик, его крупномасштабная однородность, реликтовое излучение и пр. – прекрасно уживаются с гораздо более простыми и естественными, на наш взгляд, представлениями об эволюционирующей бесконечной и безграничной Вселенной бесконечной массы и бесконечного объёма.

НУЛЕВАЯ ПЛОТНОСТЬ И НЕЗАМКНУТОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ КАК СЛЕДСТВИЕ ЕЁ ФРАКТАЛЬНОСТИ

В принятых сегодня в космологии моделях Вселенная полагается однородной и обладающей конечной плотностью вещества. Между тем, вырисовывающаяся сегодня фрактальность Вселенной делает эти когда-то столь естественные предположения некорректными.

Наша планета входит в Солнечную систему, Солнце вместе с другими звёздами образуют галактики, одной из которых является наша галактика Млечный путь, галактики структурируются в скопления галактик.

Факт, что, будучи чрезвычайно разреженными и иерархизованными, космические структуры фрактальны, сегодня уже достаточно хорошо известен (см., например, [22]). Вот только должных выводов, на наш взгляд, отсюда не делается. Тем более что на расстояниях порядка или более 300 миллионов световых лет наша Метагалактика однородна (см., например, [20, с. 158; 34]), о чем мы будем говорить как о макрооднородности нашей Метагалактики.

Следует различать феномены макрооднородности нашей Метагалактики и всей Вселенной. Первый мы выведем далее из того, что наша Метагалактика является чёрной дырой, второй вполне объясняется Космологическим принципом, который провозглашает равноправие всех областей и направлений во Вселенной и который мы сейчас уточним.

Сегодня, говоря о (макроднородности Вселенной, имеют в виду, что одинаковы плотности разных (достаточно больших) фрагментов Вселенной. Это и верно, и неверно. Верно, если сравнивать фрагменты равного объёма. И неверно, если сравнивать фрагменты разных объёмов: с ростом объёма сравниваемых фрагментов Вселенной плотность вещества падает. Средняя плотность Солнца равна 1,416 г/см3, Галактики – 10–24 г/см3 [19, с. 128], Метагалактики – 2·10-31 г/см3 [18, т. 2, с. 379][8]. Продолжая эту последовательность цифр, естественно предположить, что с неограниченным ростом объема фрагментов Вселенной их плотность стремится к нулю[9]. Другими словами, «бесконечная» плотность Вселенной равна нулю.

Помимо прочего, это означает и то, что Космологический принцип справедлив лишь в пределе бесконечно больших фрагментов Вселенной, ее конечные фрагменты, вообще говоря, не равноправны[10].

Равенство «бесконечной» плотности Вселенной нулю согласуется с её фрактальностью. Если Вселенная фрактальна, ее плотность и должна быть равной нулю. Размерность фрактала меньше топологической его размерности (в случае Вселенной равной числу пространственных измерений, т.е. трем), поэтому мера фрактального множества, измеренная в единицах («кубиках») топологической размерности, тождественно равна нулю[11].

Свойства фракталов подробно рассмотрены автором [28, с. 60–64, 197; 29, с. 249–258]. Поясним смысл фрактальности на простом примере.

Вырежем из листа бумаги возможно более узкую полоску, стремясь заполнить ею всю комнату. Комнату мы заполним, однако она окажется заполненной всюду неплотно, поскольку бумаги попросту мало. Если наш лист бумаги был бесконечно тонок, то ее вес, хотя она и заполнила комнату, равен нулю. Равна нулю и плотность любого фрагмента «бумажной» структуры. Полученная нами «бумажная» структура может служить образом пространственного фрактала. Ее топологическая размерность – это равная трем размерность заполняемой ею комнаты. Этот пример иллюстрирует тот факт, что плотность пространственного фрактала, измеренная в «кубиках» топологической размерности, равна нулю.

На наш взгляд, «фрактальная» культура пока еще не овладела научными «массами». К примеру, И.К. Розгачева получает для фрактальной размерности Солнца, Солнечной системы, нашей Галактики и нашей Метагалактики значения, бóльшие топологической их размерности. Скажем, фрактальная размерность Метагалактики оказывается у неё равной 10, что существенно больше  топологической размерности пространства, т.е. 3. Происходит это потому, что Розгачева, записывая известную формулу Мандельброта для размерности фрактала

       (1)

в виде

,        (2)

почему-то понимает под m меру состояния, приравнивая ее, с опорой на эргодическую гипотезу, времени t пребывания системы в данном состоянии: m~t [22]. Это, конечно, красиво, вот только мера состояния не имеет ни малейшего отношения к мере (объему) пространственного фрактала, каковым является, скажем, та же Метагалактика[12].

Находясь в трехмерном пространстве с равной трем топологической размерностью, Вселенная имеет фрактальную размерность, меньшую трех[13]. Это снимает с повестки дня космологии ряд проблем и теоретических вариантов.

Прежде всего, будучи бесконечно разреженной, Вселенная в принципе не может быть замкнутой. Исчезает и такой источник постоянной головной боли космологов, начиная с А. Эйнштейна, как гравитационная неустойчивость Вселенной (если плотность Вселенной конечна, гравитация должна стянуть ее в плотный шар). Обладая нулевой «бесконечной» плотностью, Вселенная гравитационно устойчива. Гравитационно устойчива, разумеется, лишь «вся» Вселенная, т.е. в пределе бесконечно больших ее фрагментов. Что, конечно, не мешает быть гравитационно неустойчивыми конечным ее фрагментам. Это, собственно, и заставляет космическое вещество образовывать фрактальные структуры – метагалактики и скопления метагалактик, галактики и скопления галактик, звёзды и скопления звёзд.

БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ НАШЕЙ МЕТАГАЛАКТИКИ

В отличие от гравитационно устойчивой Вселенной, наша Метагалактика гравитационно неустойчива. Красное смещение, обнаруженное в 1927–1929 гг. Э.П. Хабблом, показало, что реально имеет место ее расширение. Речь идет о смещении спектральных линий галактик в сторону бóльших длин волн, истолковываемое как вызванное эффектом Допплера в результате их (галактик) разбегания друг от друга. Хаббл установил, что для расстояний, превышающих 6·106 св. лет[14], скорость удаления галактики от нас прямо пропорциональна расстоянию до нее,

,      (3)

где H – постоянный коэффициент, который не зависит ни от расстояния до объекта, ни от направления на него на небе и который называют теперь постоянной Хаббла.

Отнесение расширения не ко Вселенной, а к нашей Метагалактике снимает проблему начала Вселенной и возможность увязки Большого Взрыва с божественным актом творения.

Мысленно обращая наблюдаемое расширение Метагалактики назад во времени, космологи пришли к идее Большого взрыва. Если сегодня Метагалактика расширяется, то когда-то она находилась в более плотном состоянии. Принимая во внимание, какие гигантские массы здесь задействованы, нельзя не придти к выводу о том, что это начальное состояние было не просто «более» плотным, но «чудовищно» плотным.

Особенностью Большого взрыва нашей Метагалактики является отсутствие у него центра[15] и радиальных градиентов. Между тем, когда в среде или в вакууме взрывается тело конечных размеров, будь то тротиловый заряд, ядерная бомба или сверхновая звезда, такой взрыв всегда имеет центр и радиальные градиенты давления, плотности и температуры[16].

Если бы Большой взрыв претерпела вся бесконечная Вселенная, то отсутствие у него центра и градиентов объяснялось бы Космологическим принципом, согласно которому разные участки и направления во Вселенной равноправны. Большой взрыв, однако, претерпела наша ограниченная Метагалактика, в пределах которой Космологический принцип не работает, как он не работает, скажем, в пределах Солнечной системы. И это делает крупномасштабную однородность нашей Метагалактики, связанную с отсутствием у нее центра расширения, загадочной. Наша точка зрения состоит в том, что крупномасштабная однородность нашей Метагалактики является следствием того, что она является чёрной дырой.

НАША МЕТАГАЛАКТИКА – ЧЁРНАЯ ДЫРА

Чёрная дыра – это гравитирующая масса, размеры которой меньше так называемого гравитационного радиуса:

         (4)

(Gньютоновская гравитационная постоянная, M – масса тела, c – скорость света). Основное свойство массы, находящейся внутри сферы радиуса Rg (сферы Шварцшильда), состоит в том, что никакие сигналы (свет, частицы), испускаемые в пределах этой сферы, не могут выйти наружу и достигнуть внешнего наблюдателя. Однако у чёрной дыры имеется внешнее гравитационное поле, которое не отличается от полей обычных гравитирующих масс.

         Условие образования чёрной дыры (4) дается и ньютоновской, и релятивистской теориями гравитации. Вот его вывод в ньютоновском приближении. Берем гравитирующую сферическую систему радиуса R и массы M. Пусть пробное тело массы m, находясь на поверхности системы, т.е. на расстоянии R от ее центра, движется радиально в направлении от центра со скоростью v. Потенциальная энергия пробного тела в гравитационном поле системы равна

,                (5)

кинетическая энергия –

,                    (6)

полная энергия –

.      (7)

Условие его вылета на свободу:

,   или   .              (8)

Приравнивая v скорости света c, получаем условие (4).

Точно такое же условие (4) образования чёрной дыры дает и решение уравнений гравитации Эйнштейна в пустоте для сколь угодно сильного поля тяготения вокруг сферической массы, впервые полученное Карлом Шварцшильдом в декабре 1915 г.

На протяжении длительного времени чёрные дыры ассоциировались исключительно со сверхсжатыми массивными телами. И, пока мы рассматриваем относительно небольшие космические объекты, так оно и есть на самом деле. Скажем, для Земли, масса которой 6,00·1027 г, условие (4) дает гравитационный радиус, равный 0,9 см, «т.е. чтобы получилась чёрная дыра, необходимо вещество всей нашей планеты "утрамбовать" в наперсток» [26, с. 12]. Однако с увеличением массы космического объекта плотность, при которой оно превращается в чёрную дыру, падает. И нетрудно понять, почему.

Условие (4) говорит о том, насколько мал должен быть радиус тела данной массы, чтобы оно было чёрной дырой. Перепишем (4) в виде

.       (9)

Так как слева стоит плотность гравитирующего тела , то это соотношение может быть записано в виде

.        (10)

Это условие обратно условию (4), говоря уже о том, какова должна быть плотность тела данного радиуса, чтобы оно было чёрной дырой.

Как видим, критическая плотность гравитирующего тела, при которой оно становится чёрной дырой, падает пропорционально квадрату его радиуса. Критические плотности, превращающие тело в чёрную дыру, составляют: для Земли – 4×1026 г/см3 (гравитационный радиус, как говорилось, равен примерно 0,9 см), для Солнца – 1017 г/см3 (гравитационный радиус – 3 км), для нашей Галактики – 3×10–7 г/см3 (гравитационный радиус – 0,075 св. г.) [26, с. 11–12]. Как видим, большие гравитационные системы могут оказаться внутри сферы Шварцшильда, будучи весьма разреженными.

Применительно к нашей Метагалактике условие (10) переписывают с учетом закона Хаббла (3). Когда плотность Метагалактики имеет критическое значение, хаббловская скорость V=HR на ее «краю» равна скорости света:

.      (11)

Подставляя (11) в (10), получаем

.    (12)

Это соотношение и используется космологами при оценке критической плотности Метагалактики [18, т. 2, с. 379; 1, с. 158; 3, с. 15], которую (Метагалактику), напомним, они обычно отождествляют со всей Вселенной, трактуя (12) как условие ее замкнутости. Для нас условие (12) говорит о другом: о том, какую плотность должна иметь наша конечная Метагалактика при её наблюдаемом радиусе порядка 10 млрд св. лет (1028 см), чтобы быть чёрной дырой.

Подставляя в (12) наблюдаемое значение хаббловской скорости расширения H=55 км/(с·Мпс), находим критическую плотность Метагалактики равной 5×10–30 г/см3 [18, т. 2, с. 379]. Значение H=65 км/(с·Мпс) дает rкр=(6±0,1)×10–30 г/см3 [34].

Оценка реальной плотности нашей Метагалактики является трудным делом. Это справедливо даже в отношении непосредственно наблюдаемого (светящегося) вещества звёзд и галактик, оценки плотности которого колеблются между величинами 2·10-31 г/см3 [18, т. 2, с. 379] и 1,2·10-31 г/см3 [34]. Эти значения очень близки к критической плотности. Если же принять во внимание, как это делает А.Д. Чернин [34], плотность вакуума ((0,7±0,1)rкр), темного (скрытого) вещества ((0,3±0,1)rкр) и излучения (ультрарелятивистской среды) (оценки весьма неопределенны), то наблюдаемая плотность Метагалактики практически сравняется с критической.

Независимо от отношения к выкладкам А.Д. Чернина (автор этих строк, к примеру, считает гипотезу о космическом вакууме с высокой плотностью энергии слишком сильной, т.е. фантастической), следует сделать вывод, что реальная плотность нашей Метагалактики подозрительно близка к критической, за которой она является чёрной дырой.

Вернемся к вопросу, который был поставлен в конце предыдущего раздела: почему при вызванном Большим взрывом расширении нашей Метагалактики наблюдается ее крупномасштабная однородность, связанная с отсутствием выделенного центра расширения, тогда как при взрывах других конечных тел наблюдаются центры взрывов, связанные с радиальными градиентами давления, плотности и температуры?

Разгадать эту загадку, мне кажется, можно единственным способом: принять как факт, что наша Метагалактика является чёрной дырой[17].

Внутреннее пространство чёрной дыры замкнуто на себя гравитацией, будучи конечным по объему, но безграничным. Все находящиеся внутри чёрной дыры тела и излучения в своем движении как бы отражаются от внутренней стороны шварцшильдовской сферы[18], сами «не замечая» того и продолжая свое движение по прямой[19]. Внутренний наблюдатель видит примерно то же, что увидел бы, находясь внутри сферического зеркального помещения. Из-за безграничности предстающего перед наблюдателем пространства он в обоих случаях не только не обнаружит центра сферы, внутри которой находится, но и все ее внутренние точки окажутся для него равноправными. Центр чёрной дыры, явственно существующий для внешнего наблюдателя (скажем, как источник притяжения), для внутреннего наблюдателя не существует.

В качестве геометрической аналогии трехмерного замкнутого пространства в ОТО (общей теории относительности) часто используется двухмерная поверхность трехмерной сферы – в обоих случаях пространство (трехмерное и двухмерное) является конечным по объему (по площади), но не имеющим границ [16, с. 380]. Используем эту аналогию и мы, только в нашем случае сфера еще и расширяется. Поместим на поверхности нашей расширяющейся сферы двухмерный газ взаимодействующих точек, имитирующий трехмерный «газ» звёзд и галактик. Если эти взаимодействия подобны реальным – гравитационным, электромагнитным, сильным и слабым – то, подобно тому, как это происходит в наблюдаемом мире, точки будут образовывать фрактальные (точнее, фракталоподобные) структуры. При этом газ на двухмерной сферической поверхности не будет иметь выделенных участков и направлений, оставаясь однородным и изотропным в том смысле, что находящиеся на ней равные по площади участки одинаковой формы будут иметь примерно одинаковую плотность точек, тогда как участки большей площади будут иметь меньшую плотность. По мере расширения трёхмерной сферы плотность газа на её поверхности уменьшается, точки разбегаются друг от друга, не имея центра расширения. Если радиус сферы растет с постоянной скоростью, точки на сфере разбегаются в соответствии с законом Хаббла (3) в двухмерном его варианте[20]. Именно это, только в трёхмерном пространстве, мы и наблюдаем в нашей Метагалактике.

В соответствии с принципом эквивалентности, макрооднородность нашей Метагалактики обеспечивается не распространяющимися с конечной скоростью гравитационными сигналами, но является геометрическим свойством внутреннего пространства-времени сферической чёрной дыры. Геометрия шварцшильдовской чёрной дыры приводит внутри нее к тому же результату, что и Космологический принцип применительно ко Вселенной.

Мы называем нашу расширяющуюся Метагалактику чёрной дырой, что несколько расходится с терминологией, принятой в современной астрофизике, которая делит массивные тела, находящиеся внутри сферы Шварцшильда, на чёрные, белые и серые дыры в зависимости от того, сжимается ли данное массивное тело, расширяется или же осциллирует. Следуя этой терминологии, нам нужно было бы называть нашу расширяющуюся Метагалактику белой дырой. На наш взгляд, однако, это было бы не вполне правильно, потому что в современной астрофизике проводится чрезмерно жёсткое противопоставление черных и белых дыр. Утверждается, что в чёрную дыру можно войти извне, но нельзя выйти наружу, тогда как в белую дыру нельзя войти извне, но можно выйти наружу[21].

Теоретический объект, называемый белой дырой, получают из шварцишильдовского решения уравнений гравитации Эйнштейна путём применения к ним математической операции обращения времени.

Физический смысл имеет, однако, только обращение движения[22]. Скажем, камня, брошенного рукой. В определенный момент времени мы мысленно разворачиваем его скорость на 180°, со временем же, естественно, ничего при этом не происходит, оно как текло себе из прошлого в будущее, так и течёт себе. Камень же может двигаться в обратном направлении по-разному. Если трение о воздух отсутствует, он воспроизводит свою траекторию в обратном направлении, возвращаясь в начальную точку. Если трение налицо, камень в начальную точку не попадает. Т.е., мы производим при мысленном обращении движения следующие операции:

,    (13)

 (14)

(v – вектор скорости, r – радиус-вектор). Если при этом вид уравнения не изменился, движение обратимо, если изменился – необратимо.

Формально нам, однако, всё равно, за счет чего в уравнениях изменяется знак скорости v=dr/dt: за счет числителя или за счет знаменателя. Мы можем считать, что знак dr/dt изменяется при обращении движения не за счет dr, как это принято в соотношениях (14), но за счет dt. При этом операции (14) заменяются на операции

.    (15)

Если при этом принимают еще, что в момент обращения движения , то получают

.    (16)

Это и есть инверсия времени. Именно операции (15–16) положены в основу принятого в литературе способа анализа уравнений физики на симметричность/несимметричность по времени.

Таким образом, обращая в уравнениях время, мы в действительности обращаем в них движение.

Само собой понятно, что, мысленно обращая, к примеру, движение камня в земной атмосфере, не следует обращать при этом движение чего-то другого – потоков воздуха в атмосфере, нашей планеты вокруг своей оси, ее же вокруг Солнца и пр. Но именно это делают указанные выше разработчики понятия белой дыры: переходя от чёрной дыры к белой, они выходят за пределы операции обращения движения массы под гравитационным радиусом, утверждая, что в одном случае (когда происходит сжатие) частицы и тела могут падать в дыру, но не вылетать из неё, а в другом (когда происходит расширение), наоборот, тела и частицы могут вылетать из дыры, но не проникать внутрь её.

Когда мы мысленно обращаем движение гравитирующей массы в уравнениях Эйнштейна, то это вовсе не означает, что мы (мысленно же) обращаем еще и направление действия гравитации. Притяжение остаётся притяжением. Притягивающее действие массы под гравитационным радиусом на излучение не сменяется при этом на отталкивающее. Расширяющаяся под шварцшильдовской сферой масса, т.е. белая дыра, которая отличается от чёрной обратным движением составляющих его частей (вовне, а не вовнутрь), точно так же, как чёрная дыра, затягивает своё излучение, оставляя его под гравитационным радиусом.

В главном – во внутренней «чёрнодырной» геометрии (макрооднородность, связанная с отсутствием выделенного центра) и во взаимоотношениях с внутренним и внешним веществом (всё впускать, ничего не выпускать) – чёрные и белые дыры одинаковы. Вот почему мы будем и впредь называть нашу Метагалактику чёрной дырой.

Помимо прочего, тот факт (если это действительно факт), что наша Метагалактика является чёрной дырой, освобождает нас от страха перед чёрными дырами, в которых, как нас пугают, однажды может сгинуть и Солнце, и наш участок Галактики, и вся наша Галактика. Говорят, также, что современной науке неизвестно, в каком состоянии находится вещество внутри чёрных дыр[23]. Последнее верно лишь в отношении небольших чёрных дыр с характерной для них гигантской плотностью энергии. В чёрных дырах масштаба нашей Метагалактики, как видим, ничего страшного нет. Изнутри они, во всяком случае, совсем не страшные. Их жители видят примерно то же, что видим мы. Всё хорошо, разве что из такой чёрной дыры нельзя выйти «погулять». Да и прогулка внутри нее обладает той особенностью, что, двигаясь в определенном направлении, мы будем раз за разом возвращаться в исходную точку. Впрочем, прогулка на поверхности Земли обладает такими же особенностями.

АВТОРСКАЯ КОСМОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Известные факты не запрещают представлений о Вселенной как бесконечной и безграничной, с бесконечной массой и нулевой «бесконечной» плотностью. Разные точки и регионы существенно неоднородной (фрактальной) Вселенной, в соответствии с Космологическим принципом, равноправны, в ней нет центра и периферии. В ее трёхмерном бесконечном пространстве рассеяны метагалактики, одной из которых является наша Метагалактика, и другие, бóльшие и меньшие космические объекты. Вся Вселенная из-за нулевой «бесконечной» плотности незамкнута, однако ее конечные фрагменты (космические объекты) имеют плотность, отличную от нуля, и потому одни из них замкнуты, являясь чёрными дырами, как наша Метагалактика, а другие незамкнуты. В принципе, возможно, что какие-то из чёрных дыр вложены в другие, однако это происходит безо всяких «чудес» – меньшие объекты вложены в бóльшие, обратное невозможно. Все эти космические объекты, включая чёрные дыры, взаимодействуют друг с другом.

Параметры разных космических объектов, включая метагалактики, разнятся от объекта к объекту, но и здесь, на наш взгляд, обходится без «чудес». Значения мировых констант, полагаем мы, расходясь в этом пункте с некоторыми авторами[24], неизменны на всем бесконечном протяжении Вселенной и во времени. Разные же космические объекты различаются своими размерами и массой, кривизной своего пространства-времени (замкнутостью или незамкнутостью), характерным для каждого из них соотношением количества разных форм вещества и излучения, фазой развития, скоростью расширения или сжатия и т.д. и т.п.

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

Возвращаемся к антропному принципу. Не было ли появление жизни в нашей Метагалактике делом случая? В какой степени появление жизни в данной конкретной метагалактике связано с ее индивидуальными характеристиками, отличающими ее от других метагалактик?

Сходясь на том, что обитаемы только такие миры, которые обладают определённым комплексом свойств, разные авторы расходятся в оценке того, что же входит в этот самый комплекс свойств, предопределяющий появление или непоявление жизни в данной метагалактике. Оно и понятно. Одно дело, если вы, скажем, мыслите разные метагалактики (миры, вселенные) находящимися в разных пространственных и/или временных измерениях, – тогда степень различия характеризующих их свойств может быть очень большой. И совсем другое, если вы, как и автор этих строк, располагаете разные метагалактики бок о бок в одном бесконечном трехмерном пространстве – тогда они не могут различаться столь кардинально.

Г.М. Идлис «с самого начала… в отличие от всех последующих авторов, так или иначе независимо пришедших к тому же антропному принципу, считал… что суть его в надлежащих вариациях соответствующих начальных условий, а не в какой-то особой сверхъестественно тонкой настройке величин универсальных мировых констант (выделено Г.М. Идлисом), определяющих структуру Вселенной» [12, с. 111].

         Р. Дикке первым (по всяком случае, печатно) стал «приспосабливать» Вселенную под человека: Вселенная, считает он, такова, какова она есть, именно потому, что в ней появился (должен был появиться?) человек[25]. Поскольку при этом речь идет именно о Вселенной, а не о нашей Метагалактике, постольку в такой позиции явственно присутствует теологический мотив (Творец создал Вселенную такой, какой мы ее видим, имея в виду появление в ней со временем человека). Если, однако, Вселенную должным образом развести с нашей Метагалактикой, то теологический мотив преобразуется в научный: наша Метагалактика и на самом деле может быть именно такой, какой мы ее наблюдаем, потому, что в ней появился человек, но это просто из-за того, что метагалактики с другими свойствами могут оказаться несовместимыми с жизнью как таковой или с формами жизни, родственными нашей.

Б. Картер, на наш взгляд, запутал вопрос еще более, заявив, что от одной метагалактики к другой могут изменяться мировые константы[26].

Мне кажется, однако, что самая мысль о такой переменности мировых констант появляется, когда у вас богатое математическое воображение, легко допускающее существование «миров» или «вселенных» в разных пространственных и временных измерениях и потому «разных до невозможности». А почему бы и нет? Если же вы, как автор эти строк, соотнося математические гипотезы со скучной реальностью и отбрасывая наиболее фантастические из них как необязательные (слишком сильные), размещаете разные метагалактики бок о бок в обычном бесконечном трехмерном пространстве, то вы отбрасываете и идею о непостоянстве мировых констант как чрезмерную. Трудно себе представить, чтобы простое перемещение в трехмерном пространстве от звезды к звезде или от метагалактики к метагалактике изменяло, например, постоянную тонкой структуры или массу электрона[27].

В литературе принято придавать большое значение проводимому Б. Картером различию между сильной и слабой формулировками антропного принципа. Согласно первой, Вселенная и должна была быть («задумывалась»?) такой, чтобы в ней однажды появился человек (наблюдатель). Согласно второй, мы, люди возникли потому, что Вселенная такая, какая она есть. На наш взгляд, однако, различие между этими формулировками нивелируется, когда мы перестаем отождествлять нашу Метагалактику со Вселенной. Если, конечно, при этом еще убрать из сильной формулировки необязательный здесь, с научной точки зрения, теологический мотив, как это было выше проделано с позицией Р. Дикке: наша Метагалактика и на самом деле приспособлена к человеку, но это только потому, что она одна из бесконечного множества метагалактик во Вселенной, среди которых, скорее всего, имеются и «безжизненные» и/или «нечеловеческие».

В этом плане ситуация с метагалактиками подобна ситуации с планетами Солнечной системы: вместо того чтобы утверждать, будто Земля специально приспособлена под человека, более научно говорить, что условия на ней сложились оптимальными для закономерного появления человека. На других планетах условия сложились иными, и человек там не появился.

ФЕНОМЕН ЖИЗНИ ВО ВСЕЛЕННОЙ

Если относить антропный принцип не ко Вселенной, а к сосуществующим в ней бок о бок метагалактикам, то у него простой и совсем не мистический смысл: подобно тому, как жизнь появилась не на всех планетах Солнечной системы, она могла появиться не во всех метагалактиках. Чтобы жизнь могла возникнуть и благополучно развиваться до появления разумных существ и далее, условия среды – то ли на данной планете, то ли в данной метагалактике – должны были оказаться в некотором «коридоре». Если этот коридор условий узок, то жизнь представляет собой во Вселенной крайне редкое явление, если широк, то жизнь – явление распространенное. К сожалению, современная наука сказать по этому поводу что-либо определенное не в состоянии, потому что жизнь возникает в результате необратимой эволюции, а теории необратимых процессов, т.е. процессов превращения разных форм взаимодействий (энергии) друг в друга, не существует [28]. Мы ограничимся здесь пятью соображениями.

Соображение первое. Жизнь на Земле появилась в ходе закономерной эволюции в сторону роста энтропии, т.е. в направлении интенсификации процессов превращения энергии и взаимодействий, метаболизма и взаимообмена в самых разных их проявлениях [30]. Неорганическая, органическая и социальная эволюция представляют собой последовательные стадии общей эволюции.

Жизнь обеспечила превращение энергии, идущее более высокими темпами, чем-то характерно для неорганического мира. Количество вещества, которое живые организмы ежегодно пропускают через себя, в тысячи раз превосходя их собственный вес, превышает вес земной коры [31, 32].

Homo sapiens и порожденная им социальная стадия эволюции – следующая ступень в этом процессе. Человек втягивает в процессы превращения энергии такие ее источники и в таких масштабах, какие недостижимы для процессов в органическом мире планеты.

Таким образом, при всей своей закономерности эволюция смогла перейти на органическую и социальную стадии только на Земле, где сложились условия более для того благоприятные, чем на других планетах Солнечной системы. Эволюция выжимает из условий среды максимум возможного, но не всё ей под силу.

Такой же вывод можно сделать, на наш взгляд, и относительно метагалактик – в каждой из них эволюция максимально интенсифицирует процессы превращения взаимодействий и взаимообмена, но не везде условия позволяют ей довести дело до появления жизни и разумных существ. Из-за бесконечного разнообразия условий во Вселенной появление жизни в ней было предопределено, но не обязательно в нашей конкретной Метагалактике.

Соображение второе. На мой взгляд, антропный принцип, как он сегодня звучит у большинства авторов, слишком заужает коридор условий, в котором может возникнуть жизнь[28].

Мы так мало знаем о законах необратимого развития, что у нас нет ровно никаких оснований утверждать, что «малейшее» изменение параметров нашей Метагалактики (начальных условий Большого Взрыва) или мировых констант (которые, как мы полагаем, вообще неизменны на всём протяжении бесконечной Вселенной) привело бы к невозможности появления в ней (Метагалактике) разумной жизни.

Современная наука не в состоянии это утверждать, тем более что наблюдаемый мир вообще поддается количественному описанию лишь в крайне малой части явлений. И чем более сложные явления мы берем – а феномен жизни из их числа – тем скромнее «количественные» возможности науки. И не сегодня, а в принципе.

Лично мне представляется, что эволюция такой большой системы, как наша Метагалактика, достаточно устойчива (закономерна), чтобы жизнь возникала в ней со значительной вероятностью. Другое дело, что жизнь не обязана иметь именно тот вид, какой она приняла на Земле.

Соображение третье. Мне кажется, что антропный принцип в его современных редакциях чрезмерно заужает коридор самих форм жизни. Возможны, думается, самые разные формы жизни[29], тем более что весьма размыто само понятие «жизнь». В адрес «термодинамического» субъекта космических масштабов, гипотезу о котором предложил В.А. Лефевр [17], могут быть выдвинуты возражения, однако само направление поиска мыслящих «макросуществ», совершенно отличных от человека, представляется не лишенным смысла.

Если жизнь проявляет такое поразительное разнообразие форм в достаточно узком диапазоне земных условий, то почему бы ей не проявлять значительное большее разнообразие в значительно более разнообразных условиях Метагалактики и всей Вселенной? «Мыслящая» материя может, по-видимому, принимать самые разные формы, за которыми нам порой крайне трудно опознать своих «собратьев по разуму»[30].

Многообразие форм жизни и разума согласуется с фрактальностью эволюции. Практически эта фрактальность означает, что эволюция происходит через точки ветвления (бифуркации) мутовками, мысль о которых, к примеру, красной линией проходит через знаменитую монографию П. Тейяра де Шардена [25]. Любой черешок такой мутовки при соответствующих условиях может разрастись в новую мутовку. Эволюция «работает» с запасом – в одних условиях оптимальной оказывается одна ветвь мутовки, в других – другая. Нет никаких оснований полагать, что «фрактальные» законы эволюции не распространяются и на разумные формы жизни, которые тоже, по-видимому, образуют во Вселенной и в нашей Метагалактике эволюционную мутовку, и тогда человек – только одна из её веточек.

         Соображение четвертое. Из-за стохастичности и фрактальности наблюдаемого мира и эволюции будущее любой однажды возникшей формы или любого очага жизни, включая биосферу на Земле, не «записано на небесах», будучи в достаточной степени неопределенным (вероятностным). Можно только утверждать, что любая конечная живая система смертна. Живые организмы смертны вследствие необратимости метаболизма, приводящей к их постепенному самоотравлению (автоинтоксикации) продуктами распада (старению). Выводить из организма все продукты распада в принципе невозможно, потому что в противном случае мы имели бы стопроцентно обратимые метаболизмы, чего быть не может. Метаболизмы необратимы (несовершенны) не только на уровне организма, но и на любом другом уровне – популяции, вида, филогенетической линии, экосистемы, социума, человечества, биосферы.

Любая однажды возникшая структура рано или поздно умирает[31]. Смертны и планетные биосферы. Смертна даже жизнь в нашей Метагалактике. Бессмертен лишь феномен жизни во всей бесконечной Вселенной.

Соображение пятое. На Земле действует тенденция рассеяния тепла, в чем во всё бóльших масштабах участвует человек. Энергия, им добываемая и затем используемая, почти вся рано или поздно рассеивается в виде тепла. Добыча энергии удваивается примерно каждые 30 лет, так что лет через 300 количество тепла, рассеиваемого в среде человеком, сравняется с количеством солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, и тогда биосфера, не выдержав перегрева, погибнет (фактически же гибель наступит значительно раньше этого срока). На мой взгляд, однако, это была бы преждевременная смерть вообще-то смертной земной биосферы.

Предлагаемый нами выход [31, 32] состоит в изменении характера энергетики, которая должна приобрести черты теплооборота, на основе фабрик холода, которые перерабатывали бы тепло, рассеянное в атмосфере и/или океане, в полезные виды энергии.

ЛИТЕРАТУРА

1.                Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. М.: Энергоиздат, 1981. 208 с.

2.                Генкин И.Л. Будущее Вселенной // Вселенная и мы (Альманах). 1994. № 2. С. 5–13.

3.                Зельдович Я.Б. Современная космология // Природа. 1983. № 9. С. 11–24.

4.                Зельдович Я.Б. Почему расширяется Вселенная? // Природа. 1984. № 2. С. 66–71.

5.                Зельдович Я.Б. Возможно ли образование Вселенной “из ничего”? // Природа. 1988. № 4. С. 16–24.

6.                Идлис Г.М. Теория относительности и структурная бесконечность Вселенной // Астрон. журн. 1956. Т. 33, № 4. С. 622–626.

7.                Идлис Г.М. Основные черты наблюдаемой астрономической Вселенной как характерные свойства обитаемой космической системы // Изв. АФИ АН КазССР. 1958. Т. 7. С. 39–54.

8.                Идлис Г.М. Структурная бесконечность Вселенной и Метагалактика как типичная обитаемая космическая система (Тез. докл.) // Тр. VI совещ. по вопр. космогонии (Москва, 5–7 июня, 1957): Внегалактическая астрономия и космология. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 270–271.

9.                Идлис Г.М. Причинность как основа космологии // Изв. АФИ АН КазССР. 1961. Т. 12. С. 37–55.

10.          Идлис Г.М. Космология: ее фундаментальные парадоксы и коллизия исторических попыток их логического решения // Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова. Годичная научная конференция, 1995. М.: Янус, 1996. С. 144–146.

11.          Идлис Г.М. Космология и естествознание // Физика XIXXX вв. в общенаучном и социокультурном контекстах. Физика ХХ века и ее связь с другими разделами естествознания. М.: Янус-К, 1997. С. 163–198.

12.          Идлис Г.М. Проблема части и целого в современном естествознании // Проблема знания в истории науки и культуры. СПб.: Алетейя, 2001. С. 92–122.

13.          Казютинский В.В. Концепция глобального эволюционизма в научной картине мира // О современном статусе идеи глобального эволюционизма. М.: Ин-т философии АН СССР, 1986. С. 61–84.

14.          Картер В. Совпадения больших чисел и антропологический принцип в космологии // Космология: Теории и наблюдения. Материалы симпозиума. М.: Мир, 1978. С. 369–379.

15.          Координация исследований по космомикрофизике // Вестн. АН СССР. 1989. № 4. С. 40–50.

16.          Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Физматгиз, 1962. 422 с.

17.          Лефевр В.А. Космический субъект. М.: Институт психологии РАН, Ин‑кварто, 1996. 184 с.

18.          Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. М.: Мир, 1977. Т. 2. 525 с.; Т. 3. 510 с.

19.          Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. М.: Наука, 1983. 190 с.

20.          Новиков И.Д. Чёрные дыры и Вселенная. М.: Мол. гвардия, 1985. 190 с.

21.          Панченко А.И. Идея развития и физика: размышления о самоорганизации и антропном принципе // Теория развития и естествознание. М.: Философ. о-во СССР, 1989. С. 74–83.

22.          Розгачева И.К. Фракталы в Космосе // Земля и Вселенная. 1993. № 1. С. 10–16.

23.          Сахаров А.Д. Научные труды. М.: АОЗТ «Издательство ЦентрКом», 1995. 528 с.

24.          Сутт Т.Я. Идея глобального эволюционизма и принцип антропности // О современном статусе идеи глобального эволюционизма. М.: Ин-т философии АН СССР, 1986. С. 84–91.

25.          Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М.: Прогресс, 1965. 296 с. / 2-е изд. М.: Наука, 1987. 240 с.

26.          Трофименко А.П. Белые и чёрные дыры во Вселенной. Минск: Университетское, 1991. 174 с.

27.          Турсунов А. Идея эволюции в космологии // Диалектика развития в природе и научном познании. М.: ИНИОН РАН, 1978. С. 52–87.

28.          Хайтун С.Д. Механика и необратимость. М.: Янус, 1996. 448 с.

29.          Хайтун С.Д. Место синергетики в структуре физического знания // Исследования по истории физики и механики. 1995–1997. М.: Наука, 1999. С. 236–267.

30.          Хайтун С.Д. Фундаментальная сущность эволюции // Вопросы философии. 2001. № 2. С.152–166.

31.          Хайтун С.Д. О возможности решения проблемы теплового загрязнения среды путём перехода к ретермальной энергетике // Биосфера. 2002а. № 1 (http:www.ihst.ru/~biosphere/Mag_1/termo.htm).

32.          Хайтун С.Д. Потепление климата и “фабрики холода” // Биосфера. 2002б. № 2 (http:www.ihst.ru/~biosphere/Mag_2).

33.          Хайтун С.Д. «Естественнонаучный позитивизм» и феномен мнимой избыточности мозга, генома и других развитых органических и социальных структур // Вопросы философии. 2003. № 3.

34.          Чернин А.Д. Космический вакуум // Усп. физич. наук. 2001. Т. 171. С. 1153–1175.

35.          Carter B. The Significance of Large Numbers in Cosmology. Cambridge (England): Cambridge Univ. Press, 1970. Unpublished Preprint. Report, in Princeton.

36.          Dicke R.H. Dirac's cosmology and Mach's principle // Nature. 1961. Vol. 192, № 4801. P. 440–441.

 

 



[1] Ведущий научный сотрудник Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, к-м.н.

[2] Вклад Г.М. Идлиса в современную космологию, на наш взгляд, до сих пор существенно недооценен.

[3] Космология, астрофизика и космогония представляют собой разные ветви астрономии. Астрономиянаука о строении и развитии космических тел, образуемых ими систем и Вселенной в целом; предметом космологии является Вселенная как целое; астрофизика рассматривает физическое состояние и химический состав небесных тел и их систем, межзвёздной и межгалактической сред, а также происходящие в них процессы; космогония изучает происхождение и развитие составляющих Вселенную космических тел и систем – планет и Солнечной системы в целом, звёзд, галактик и пр.

[4] «Энергия "ничего" равна нулю. Но и энергия замкнутой Вселенной равна нулю. Значит, закон сохранения энергии не противоречит образованию "из ничего" замкнутой Вселенной» [5].

[5] Г.М. Идлис, и мы с ним в этом пункте, к сожалению, расходимся, строит на этой идее концепцию мироустройства, в которой «внутренне бóльшие» макросистемы могут быть многократно вложены во «внутренне меньшие», представая в них элементарными частицами. Будучи «структурно неисчерпаемой», Вселенная Идлиса имеет «по крайней мере в принципе… циклически замыкающееся иерархическое строение, представляя собой связное множество всевозможных макромиров, с элементарными или даже субэлементарными частицами материи, содержащими в себе или скрывающими за собой целые собственные квазизамкнутые (относительно самостоятельные) макромиры» [10, с. 145].

[6] «Многие космологи (А.Д. Линде и др.) предполагают, что существует несколько, может быть, даже очень много метагалактик и все они вместе могут представлять какую-то новую систему, являющуюся частью некоторого ещё более крупного образования (может быть, принципиально иной природы), которое уже получило несколько названий (Метавселенная по И.С. Шкловскому, Инфрамир по Ф. де Альба, Гипермир по К.Х. Рахматуллину)…. В этих частях гипермира могут проявляться иные законы природы, а фундаментальные константы типа скорости света могут иметь другие значения или вообще отсутствовать. Наконец, в таких вселенных может быть не такое, как у нас, число пространственных измерений!» [2].

А.Д. Сахаров выдвинул гипотезу о бесконечном множестве разных пространственно трехмерных миров с разным числом временных измерений [23, с. 299–309]. Эта идея разрабатывалась также С. Хоукингом и другими авторами.

[7] Среди авторов, не отождествляющих Метагалактику со Вселенной, выделим отца антропного принципа Г.М. Идлиса: «…наша Метагалактика, являясь лишь историческим пределом обозреваемой нами части Вселенной, отнюдь не исчерпывает всю бесконечную Вселенную: кроме Метагалактики, за ее пределами, безусловно, существует бесчисленное множество как подобных ей, так и отличных от нее космических систем [6]». «…вне Вселенной никакие другие формы материи вообще не могут существовать (Вселенная охватывает всё). Другими словами, никакого "начала" Вселенная заведомо не имеет. По аналогичной причине она не имеет и никакого "конца", т.е. существование Вселенной во времени безгранично, и космология различных небесных тел не имеет никакого непосредственного отношения к космологии» [9].

[8] «Исследования показали, что распределение галактик далеко от случайного. Галактики сосредоточены в цепочках и сверхскоплениях, причём пространство между ними, по-видимому, не содержит галактик. Больше всего удивили астрономов огромные размеры пустот – от нескольких десятков до сотен мегапарсек. Такая структура, безусловно, является остатком первоначальной структуры, формирующейся на ранней фазе развития Вселенной» [15, с. 43].

[9] Речь идет о плотности видимого нами (светящегося) вещества. Невидимое темное вещество (межгалактический газ, чёрные дыры и пр.) может увеличить приведенные цифры для Галактики и Метагалактики на один-два порядка, что, однако, в данном контексте несущественно.

[10] «…у вселенной не существует никакого центра или особого пункта, она всюду и всегда имеет одни и те же общие свойства, т.е. в пределе вселенная в целом должна обладать максимально однородными физическими характеристиками (выделено мной – С.Х.)» [9].

[11] К выводу о равенстве нулю «бесконечной» плотности Вселенной значительно раньше нас пришел Г.М. Идлис [9]. Его «структурную неоднородность Вселенной для сколь угодно больших, но конечных масштабов» можно понять как вынужденно невнятное выражение идеи фрактальности Вселенной (само понятие фрактала возникло только в 1975 г. в работах Б. Мандельброта). Понятно, что без опоры на представления о фрактальности наблюдаемого мира тезис о равенстве нулю «бесконечной» плотности Вселенной не имел шансов закрепиться в научном сознании.

[12]  в (1) – это длина ребра d-мерного «кубика», которыми мы покрываем данное множество,  – минимальное число потребных для того «кубиков», т.е. мера множества в данных единицах («кубиках») измерения. То единственное для данного фрактального множества значение d, при котором мера множества отлична от нуля и бесконечности, и называется его фрактальной, или обобщенной, размерностью. Если использовать «кубики» большей размерности (скажем, топологической), мера множества оказывается равной нулю.

[13] Было бы интересно знать, чему равна фрактальная размерность Вселенной «на самом деле», а не по И.К. Розгачевой.

[14] Закон Хаббла неприменим к звёздам внутри нашей Галактики и к галактикам в пределах «Местной группы» галактик: «…гравитационное притяжение между нашей Галактикой и её соседями столь велико, что оно существенно отклоняет движения галактик "Местной группы" от универсального расширения» [18, т. 2, с. 466].

[15] Это не «такой взрыв, который знаком нам на Земле и который начинается из определённого центра и затем распространяется, захватывая всё больше и больше пространства, а взрыв, который произошёл одновременно везде, заполнив с самого начала всё пространство, причём каждая частица материи устремилась прочь от любой другой частицы» [1, с. 12].

[16] Я.Б. Зельдович, обсуждая отличие Большого взрыва от химического пишет:

«Первое отличие: разлёт после химического взрыва не приводит к равномерному распределению вещества по объёму. Прежде всего, в воздухе остаётся граница между продуктами взрыва и воздухом. При взрыве в космосе имеется определённая максимальная скорость разлёта V. За пределами радиуса Vt остаётся пустота, но и в пределах Vt плотность в каждый данный момент неодинакова в разных точках пространства, неодинакова также плотность и для разных частиц вещества.

            В "Большом взрыве" в каждый момент времени плотность одинакова везде и не существует никаких границ. Эта постоянная плотность (или, как говорят специалисты, однородность Вселенной) подтверждается наблюдениями, например подсчётами далёких галактик» [4, с. 67].

[17] А.П. Трофименко, кажется, единственный, кто, не отождествляя нашу Метагалактику со всей Вселенной, допускает, что наша Метагалактика является или была в прошлом чёрной дырой (он говорит о белой дыре, но мы различие между чёрными и белыми дырами обсудим чуть далее): «И только гравитационный радиус Метагалактики – расширяющейся системы скоплений галактик – близок к размерам самой Метагалактики (1026 м). Можно сказать, что Метагалактика – белая дыра, которая вышла (или выходит) из-под гравитационного радиуса» [26, с. 11]; «…вся наша Метагалактика на её начальном этапе расширения была не чем иным, как белой дырой» [там же, с. 21].

            Приходя к своему заключению, А.П. Трофименко ориентируется только на близость значений требуемой для того критической плотности гравитирующей массы и наблюдаемой плотности Метагалактики, которая сегодня, как говорилось, достоверно неизвестна. Не имея поэтому аргументов за или против своего допущения, Трофименко на нём особо и не задерживается.

Г.М. Идлис также считает нашу Метагалактику замкнутой, не называя ее при этом, однако, чёрной дырой и не связывая замкнутость с макрооднородностью [11, с. 193].

[18] «В закрытой же модели вышедший из исходной точки луч света в конце концов может дойти до "противоположного полюса" пространства… при дальнейшем распространении луч начнет приближаться к исходной точке» [16, с. 390].

[19] Точнее – по геодезической линии, длина которой между двумя точками в искривлённом гравитацией пространстве равна кратчайшему расстоянию между ними. Понятие геодезической линии обобщает понятие прямой линии, действующее в евклидовом пространстве.

[20] Пусть радиус сферы r растет с постоянной скоростью v. Тогда расстояние R между двумя точками на сфере увеличивается со скоростью

            .

[21] «Чёрная дыра является абсолютно поглощающим объектом: она только вбирает в себя вещество и излучение, но ничто, даже свет, не может вырваться из неё. Белая дыра представляет собой противоположный объект: из неё материя выталкивается и рассеивается в пространстве. Белая дыра должна проявлять себя как предельно яркий объект» [26, с. 10]. «…всё, что оказывается под горизонтом событий [чёрной дыры], скрыто для внешнего наблюдателя… всё, что находится внутри белой дыры, открыто для внешнего наблюдателя» [там же, с. 69].

[22] Подробнее об обращении (инверсии) времени в уравнениях физики см. [28, с. 68–77].

[23] «Из чего состоит чёрная дыра: из газа или плазмы, вещества или антивещества? На эти вопросы нет ответа» [26, с. 69]. «Область внутри горизонта, а также то, что происходит в заключительный момент коллапса (если таковой существует), в настоящее время изучено очень плохо» [18, т. 3, с. 66].

[24]«Идея эволюции прокладывает себе дорогу в физику и с другой стороны. Речь идёт о применении исторического подхода к самим объективным физическим законам, о допущении изменения их функциональных форм во времени. Эта мысль конкретно реализуется в форме гипотезы о вековом изменении (в космических масштабах времени) фундаментальных констант физических взаимодействий) (в частности, гравитационной постоянной). Рассматриваемая гипотеза, имевшая хождение в физической литературе с конца 30-х годов, сейчас привлекает особое внимание физиков и как таковая подвергается тщательной теоретической и экспериментальной проверке. Хотя ряд физиков теоретиков… продолжают критиковать гипотезу о переменности физических констант.., тем не менее новейшие опытные данные, по-видимому, подтверждают её (по крайней мере косвенно), правда, только в отношении "постоянной" гравитационного взаимодействия» [27, с. 81].

[25] «Дикке [36] указал, что порядок рассуждений может быть не таким: вот Вселенная, каким должен быть человек, а таким: вот человек, какой должна быть Вселенная? Другими словами: 1. Какой был бы смысл говорить о Вселенной, если бы не было познающего субъекта? Но: 2. Для познания требуется жизнь. 3. Для жизни требуется наличие элементов тяжелее водорода. 4. Для образования тяжелых элементов нужна реакция термоядерного синтеза. 5. Чтобы в звезде создались условия, необходимые для возникновения термоядерной реакции, требуется несколько миллиардов лет. 6. Согласно общей теории относительности, время в несколько миллиардов лет совместимо с замкнутой Вселенной лишь в том случае, если её радиус в момент максимального расширения составляет не менее нескольких миллиардов световых лет. Почему же с этой точки зрения Вселенная так велика? Потому, что только в такой Вселенной возможно существование человека» [18, т. 3, с. 486].

[26] «Согласно Картеру… изменение одной из "постоянных", а именно  (речь идет о безразмерной постоянной тонкой структуры, характеризующей "силу" электромагнитного взаимодействия и равной 137,0360 – С.Х.) приблизительно на 1 % в одну сторону приведёт к тому, что все звёзды будут красными, а сравнимое изменение в другую сторону сделает звёзды голубыми. И в том и в другом случае существование звёзд типа Солнца станет невозможным. Картер поставил вопрос о том, могла ли возникнуть жизнь, если бы определяющие физические константы существенно отличались от тех, которые характеризуют данный цикл Вселенной» [18, т. 3, с. 486].

«…жизнь и затем познающее существо могли появиться только при определённых значениях универсальных физико-космологических постоянных и только при определённых связях между ними (возраст Вселенной, заряд электрона, скорость света, постоянная Планка, масса электрона, постоянная тонкой структуры и др.). Если бы эти значения отличались от измеренных нами, ни жизнь на планете Земля, ни мы сами просто не могли бы существовать» [21, с. 81].

[27] Г.М. Идлис также полагает, что мировые константы, будучи универсальными для Вселенной, не изменяются от метагалактики к метагалактике.

[28] «Дальнейшим этапом разработки антропного принципа явилось обнаружение того факта, что свойства нашей Вселенной тесно обусловлены значениями ряда фундаментальных физических параметров. Даже при небольших изменениях некоторых из них структура нашей Вселенной была бы качественно иной. Наиболее существенны три группы параметров: константы физических взаимодействий, массы элементарных частиц (протона, нейтрона, электрона), размерность пространства. Структура нашей Вселенной "весьма неустойчива" к численным значениям этих постоянных. Можно сказать, что она определяется числами в том смысле, что даже сравнительно небольшое изменение их привело бы к исчезновению во Вселенной одного или нескольких основных элементов её структуры: ядер, атомов, звёзд, галактик и сделала бы невозможной прогрессивную эволюцию, которая и привела в конечном счёте к появлению нашего человечества» [13, с. 72].

«В новейшей интерпретации принцип антропности гласит, что только в наблюдаемой человеком Вселенной с соответствующими фундаментальными физическими постоянными возможно образование сложных устойчивых структур и, следовательно, существование жизни. Из такого определения принципа антропности следует весьма существенный вывод о том, что если жизнь возникает и на других планетах, то она должна зарождаться одним и тем же способом и на одной и той же химической основе (углерод, вода)» [24, с. 85–86].

[29] «Будут ли все формы жизни и разума, возникающие на основе единых законов, достаточно подобными друг другу?.. не может быть полностью исключена идея множественности форм жизни, разума, космических цивилизаций, развивающихся не только в нашей, но и в других вселенных (метагалактиках – С.Х.)» [13, с. 83–84].

[30] Может быть, при обсуждении разных форм разума имеет смысл отказаться от излишне антропоморфного термина «разумное существо» в пользу термина «разумная система». Скажем, геном никак не назовешь существом, однако к «разумным системам» его отнести в определенном смысле, мне кажется, можно. «Мыслительные» процессы в нём протекают примерно так же, как в мозге. В обоих случаях извне поступают раздражения, которые вызывают в системе (мозге или геноме) сигналы (электрические импульсы или изменения в химических соединениях), распространяющиеся до нужного места и вызывающие в нем соответствующий отклик, который поступает затем в организм носителя, обеспечивая его оптимальное функционирование в данных внешних условиях. Если мыслительный процесс в мозге сводится, грубо говоря, к распространению по сети нейронов электрических импульсов, возникающих в рецепторах под воздействием среды (сигналы химической природы играют здесь меньшую роль), то в геноме давление среды приводит к появлению во внутри- и околоклеточной среде тех или других белков (ферментов и неферментов) и/или низкомолекулярных соединений и металлов, под воздействием которых осуществляется регуляция экспрессии генов. Из-за разной морфофизиологической основы «мыслительных» процессов геном и мозг «мыслят» с существенно разной скоростью. Геном «мыслит» от поколения к поколению, мозг – на протяжении жизни особи, ежеминутно и ежесекундно. Из-за этого нам так трудно опознать в геноме своего «собрата»» (подробнее см. [33]).

[31] Мы говорим здесь о «внутренних» причинах смертности структур, возникающих в ходе эволюции, но они смертны и по причинам «внешним». Постоянно возникающие новые структуры, эволюционно более перспективные (более «зубастые»), нуждаясь в строительном материале, захватывают старые структуры, разрушая и «переваривая» их.