Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее - Александр Потупа

Может показаться, что социоморфизм такого рода неполноценен техносфера представляет собой лишь подсистему любой социальной структуры. Пытливый читатель сумеет сформулировать вопросы: а не соответствует ли наш уровень чему-то вроде фетишизма этой подсистемы? А где же место человека, вообще мыслящего социального организма?

И все это вообще-то правда. Мы действительно фетишизируем машины, а до недавних пор и не стеснялись рекламировать такой подход, развивая мифы о мыслящем венце мироздания, вооружающемся все более мощной техникой, о безграничном покорении природы и неисчерпаемых ресурсах всего и повсюду.

Мы пытались навязать познанию внесоциальные критерии, когда оно вышло на особо опасный и необычайно стремительный вираж, пытались, вроде бы отвергая примитивные теистические доктрины, но все-таки наивно полагая, что чья-то мудрая рука остановит нас за секунду до последнего смертоносного эксперимента… Сейчас хорошо видно, что розовой магии безграничностей и неисчерпаемостей приходит конец. Когда развитие техносферы достигло уровня, угрожающего существованию социальных организмов и между прочим самой техносферы в масштабах планеты, неизбежно вступают в игру мощнейшие социальные силы, которые должны перехватить управление выходящими из-под контроля факторами. Другого варианта просто нет, если предполагать долгосрочную и успешную эволюцию человечества более важной целью, чем удовлетворение имперских притязаний или чистого любопытства.

В связи с этим отмеченную неполноценность социоморфизма на уровне научного мировоззрения можно считать временным явлением. Вселенная (а в частности Земля и ее окрестности) должна выглядеть не просто суперавтоматом, но и системой, пригодной для существования хотя бы земной цивилизации и созданной ею культуры, более того, системой, искусственно регулируемой в тех или иных масштабах.

Наконец придется осознать и тот общий факт, что мы видим Вселенную сквозь линзу именно земной социальной практики в самом широком смысле, включая сюда и биосоциальный уровень нашего развития и соответствующие этому уровню технические структуры. Это дает лишь одну из возможных систем отсчета, и нельзя приписывать именно нашей системе уникальную объективность видения мира. Иначе никогда не удастся всерьез поставить и решить такую грандиозную проблему, как Контакт с внеземными цивилизациями. В силу иной социокультурной и даже биологической конституции наши будущие партнеры могут иметь совершенно иные представления по поводу одних и тех же событий, вовсе не совпадающие с представлениями земной науки. Не отказавшись от геоцентризма своего мировоззрения, мы попросту не сумеем их понять. И именно такая цель — понимание в масштабах Контакта — послужит маяком для попыток последовательного выяснения социоморфной природы наших знаний.

Так и вырисовывается круг задач для дальнейших глав этой книги. В III части мы попробуем заглянуть в картину Вселенной, соответствующую уровню Контакта, а ближайшая задача — ознакомиться с некоторыми современными моделями космологии и астрофизики.

Часть II: Космологический сценарий

Глава 7: Вокруг большого взрыва

Как жаль, что Господь не посоветовался

со мною, когда он творил Вселенную!

Он, может быть, установил бы в ней

более простой и разумный порядок.

Осторожно на повороте!

Сейчас сюжет этой книги делает довольно резкий поворот. До сих пор мы более или менее неспешно путешествовали по истории космических взглядов. Пора переходить к тому, ради чего это делалось, — к изложению современной точки зрения на эволюцию Вселенной. Мы попробуем сначала построить достаточно последовательную картину так называемой стандартной или эталонной модели эволюции, а лишь потом уйти в обсуждение тех или иных дискуссионных моментов.

В процессе ознакомления с последующим материалом стоит иногда заглядывать в приложения — особенно это касается элементарных частиц. И, конечно, хочется верить, что терпеливый читатель преодолеет некоторую жестокость текста ближайших глав.

Итак, к делу!

Стандартная модель

В промежутке от 15 до 20 миллиардов лет назад с первоначальным состоянием Вселенной — будем называть его Сингулярностью — что-то произошло. Пространство и заполняющая его материя как бы вырвались из точки и стали расширяться. Такое явление иногда называют Первовзрывом, или Большим Взрывом[105]. Этот красивый образ математически оправдан тем, что в нулевой момент времени плотность материи становится бесконечной[106] (½(t) = 3/32πGt2), но его нельзя слишком прямо ассоциировать с обычным взрывом заряда в пространстве. Здесь расширяется именно все пространство Вселенной, а в наблюдательном отношении это выглядит как разбегание вещества, увеличение расстояний между любой парой точек.

Двухмерный аналог картины расширения вселенной (в замкнутой модели)

Все точки заштрихованной области, ограниченной горизонтом, могут быть связаны с наблюдателем А световыми сигналами.

То, что происходило до Сингулярности, непосредственно в ней и примерно вплоть до 10-7-10-5 с, относится — точнее, до недавних пор относилось! — к области более или менее свободного полета мысли. По истечении одной десятимиллионной доли секунды можно рисовать довольно конкретные картинки. Вещество очень высокой плотности находится в состоянии весьма горячего (Т ~ 1014 К) «супа» из кварков, лептонов и фотонов, которые движутся как частицы идеального газа со световыми скоростями.

Когда температура падает до 1012 К (t ~10-5 с), плотность вещества становится порядка той, которая характерна для атомных ядер и адронов. Вероятно, где-то на этом этапе и протекает образование адронов — кварки отходят друг от друга на предельно большие средние расстояния и поневоле сливаются в адронные структуры.

Начиная с этого момента, можно определенно говорить о горячей смеси адронов, лептонов и фотонов, причем последние довольно долгое время играют основную роль.

Через 200 секунд после Первовзрыва температура падает до миллиарда градусов, средняя кинетическая энергия частиц уже невелика — ее не хватает для рождения лептонных пар, а тем более адронов. Теперь протоны и нейтроны могут объединяться в простейшие составные ядра дейтерия, не рискуя немедленно развалиться в слишком горячей среде. Начинается эра нуклеосинтеза.

Дейтерий сам по себе очень нестабилен, но в результате столкновений с протонами и нейтронами он может превращаться в гелий-3 или в тритий. В свою очередь, гелий-3 подбирает нейтрон, а тритий — протон, образуя весьма стабильные ядра обычного гелия-4. За несколько последующих минут практически все нейтроны расходуются на гелиосинтез или распадаются (бета-распад: (n " p + e-+ ν). Завершается аннигиляция античастиц.

Более тяжелые ядра образоваться попросту не успевают. Это связано со «щелями» в Периодической системе элементов Менделеева — отсутствием стабильных ядер с 5 или 8 нуклонами. Иными словами, присоединение к гелию протона или нейтрона или слияние двух ядер гелия не ведут к усложнению ядерной структуры.

Следующий структурный уровень появляется много позже — примерно через 700 тысяч лет после Первовзрыва. Температура падает настолько, что возможен синтез атомов водорода и гелия из соответствующих ядер и электронов. Фотоны уже не настолько энергичны, чтобы легко выбивать связанные электроны.

Так разрывается связь между первичным излучением и веществом. У фотонов просто не хватает энергии на ионизацию атомов, с электрически же нейтральными объектами они не взаимодействуют. Поэтому фотоны начинают распространяться практически свободно — Вселенная становится как бы прозрачной для них.

Отсюда и берет начало так называемая эра доминирования вещества, которое пока выглядит как примитивная смесь водорода и гелия в пропорции примерно 7: 3. Первичное фотонное и, видимо, нейтринное излучения, постепенно охлаждаясь, превращаются в реликты — живые памятники великим событиям первых мгновений.

Наступающую эру можно также назвать и космогонической — именно теперь гравитация формирует галактики и звезды.

Но перед обращением к этой очень интересной фазе стоило бы обсудить кое-какие космологические и околокосмологические проблемы.

Что ожидает Вселенную?

Всякая космологическая теория пытается увязать самые общие свойства распределения материи в сегодняшней Вселенной с картиной, соответствующей наиболее ранним эпохам, но непременно заглядывает и в далекое будущее. Что касается будущего, стандартная модель предлагает на выбор два варианта замкнутый и открытый.