Профессор Джерайнт Льюис из Сиднейского университета работает по широкому спектру исследований. В больших масштабах, его программа включает в себя изучение влияния тёмной энергии и тёмного вещества на эволюцию и конечную судьбу Вселенной. Еще один аспект его исследований использует явление гравитационных линз для изучения природы и распределения вездесущего тёмного вещества. В более мелких масштабах Джерайнт сосредоточился на "галактическом каннибализме", когда небольшие карликовые галактики разрываются и поглощаются более крупными и массивными, такими как наш Млечный Путь или Туманность Андромеды. Тут Вам предлагается его небольшая статья о нашей Вселенной и о том, почему она такая, какой мы её видим. Пусть Вас не смущает такое своеобразное название статьи. Она вовсе не о религии. Но и научной в полном смысле этого слова её назвать нельзя. Статья, скорее всего, философская. Но ведь и сама наука космология – это в большей степени философия, а не физика в чистом виде.
Может показаться, что Вселенная – весьма неприветливое место. В безвоздушном пространстве человек быстро задохнется, а на поверхности звезды моментально сгорит дотла. Всё наше существование приковано к узкой полоске атмосферы, окружающей каменистую планету, на которой мы и живем.
Хотя происхождение жизни на Земле еще остается загадкой, есть вопросы, требующие ответа. А именно: почему законы физики позволяют появиться жизни вообще? Держитесь, законы физики? Конечно, они универсальны, а жизнь – это просто их логическое проявление?
Но вспомните, что Вселенная построена из фундаментальных элементов – частиц и сил – которые являются "строительными кирпичиками" всего, что мы видим вокруг. И мы просто не знаем, почему эти "кирпичики" имеют именно такие свойства, какие имеют.
Имеется много наблюдаемых фактов о нашей Вселенной, например то, что электроны практически невесомы, и в то же самое время некоторые их кузены-кварки в тысячи раз массивнее. И гравитация, которая заставляет вращаться по орбитам планеты и звёзды, сама по себе невероятно слаба в сравнении с силами, которые удерживают вместе частицы внутри атомного ядра.
Почему наша Вселенная построена именно так? Мы этого просто не знаем.
Но что, если...?
Но мы можем задать вопрос: "А что, если?.." Что, если электрон будет массивным, а кварки невесомыми? Что, если электромагнитные силы будут сильнее, чем внутриядерные? Если это будет так, что стало бы со Вселенной?
Посмотрим на углерод – химический элемент, произведённый в недрах массивных звезд, и который очень нужен для жизни.
Первоначальные расчеты таких "звёздных печей" показали, что они должны быть не очень эффективными в деле производства углерода. Но британский астроном Фред Хойл понял, что ядро углерода обладает особым свойством ядерного резонанса, что существенно повышает эффективность процесса синтеза углерода. Но если бы значение сильного ядерного взаимодействия немного отличалось от существующего, это оставило бы Вселенную без углерода, а стало быть, и жизни.
Но это еще не всё. После того, как углерод будет синтезирован, из него образуются более тяжелые элементы, в частности, кислород. Но, оказывается, у кислорода, в силу свойств сильного ядерного взаимодействия, не достает конкретных резонансных свойств, что позволяет ещё более повысить эффективность синтеза углерода. Это предотвращает быстрое сгорание углерода. В итоге существующее во Вселенной значение сильного взаимодействия привело к почти равному количеству углерода и кислорода во Вселенной, что несомненно благоприятствовало появлению жизни.
Мёртвая Вселенная
Это лишь один пример. Мы можем поиграть в "Что если?.." со свойствами всех фундаментальных частиц и сил Вселенной. И при каждом изменении можем спросить: "На что была бы похожа Вселенная?"
Ответы будут достаточно определёнными. Даже небольшое отклонение от существующих и благоприятствующих нашему существованию значений, которые мы сегодня наблюдаем, как правило, приводит к стерильному и мёртвому космосу.
Это может оказаться скучной и невзрачной Вселенной, без сложной организации материи и информации, не говоря уже о жизни. Или это может быть очень быстро расширяющейся Вселенной, в которой материя просто не успела бы образовать звёзды, галактики и планеты. Либо это может быть Вселенная, которая разрушается сразу после появления… Любая жизнь в таких Вселенных была бы невозможна.
Но и это еще не всё. В нашей Вселенной мы чувствуем себя комфортно благодаря определённому сочетанию пространства и времени и понятной нам математике, которая лежит в основе науки, как мы её понимаем. Почему Вселенная так предсказуема и понятна? Смогли бы мы задаться таким вопросом, если бы этого не было?
Кажется, что стабильность нашей Вселенной балансирует на острие ножа. Но почему?
Одна из множества вселенных
Для некоторых наука – это просто установление истинного положения дел. Возможно, когда мы откроем "теорию всего", объединяющую квантовую механику и теорию относительности, когда будут определены абсолютно все константы, соотношения всех фундаментальных частиц и сил, тайны никакой и не останется. Для других же это значит несколько больше, чем просто жажда познания.
Третьи ищут утешение в идее Творца, всемогущего существа, тонко настроившего свойства Вселенной так, чтобы мы могли в ней жить. Но переход от научного к сверхъестественному порождает много неудобных и лишних вопросов.
Существует, однако, и другой вариант решения этого вопроса, основанный на одной туманной и запутанной идее, граничащей с наукой и мистикой. Теория суперструн или М-теория (или во что это еще может развиться) говорит, что фундаментальные свойства нашей Вселенной не являются уникальными, а каким-то образом возникли случайно во время "игры в кости" в момент её рождения. Это, казалось бы, дает нам некоторые объяснение, почему у Вселенной именно такие свойства, а не другие (см. по теме: Играет ли Бог в кости?).
Согласно этой теории, наша Вселенная – это всего лишь одна из бесконечного множества вселенных, каждая со своим набором физических свойств, законов, частиц и сил, и, в конечном итоге, со своей математикой и, возможно, жизнью. Но, как мы уже знаем, подавляющее большинство этих других вселенных были бы мертвы и стерильны.
Задаваться вопросом "Почему мы здесь?" мы можем лишь потому, что находимся во Вселенной, способствующей самому нашему существованию. В любой другой вселенной нас бы просто не было, и некому было бы задавать вопрос "А почему нас тут нет?".
Если гипотеза о множестве вселенных верна, то мы должны признать, что свои фундаментальные свойства наша Вселенная выиграла в "космической рулетке", а вместе с ней выиграли и мы. Таким образом, мы действительно живем в счастливой Вселенной.
Джерайнт Льюис
Источник: The Conversation
Комментариев нет:
Отправить комментарий