Когда наступит конец света, или Метаморфозы Вселенной

Помнится, в школьных учебниках говорилось, что Земля образовалась из газопылевого облака. Ну а потом, согласно теории академика А.Опарина, произошло зарождение жизни из «первичного бульона». И всё это случилось в результате эволюции и саморазвития материи.

Честно говоря, мне импонирует постулат о развивающейся и самоусложняющейся материи. Ну, представьте себе: складываете вы на своём земельном участке бетонные блоки, кирпичи, цемент, шифер, а потом, по прошествии некоторого времени, там самоорганизуется дом. Безо всякого участия внешних сил, то бишь строителей и вас лично.

В то же время, второй закон термодинамики говорит о невозможности построения вечного двигателя. А чем на поверку оказывается саморазвивающаяся материя, как не perpetuum mobile?!

70 лет назад американский астроном Хаббл открыл закон расширения Вселенной: было установлено, что происходит однородное и изотропное расширении космического пространства. Поскольку вечный двигатель невозможен, то в продолжающейся расширяться Вселенной (как в замкнутой системе) рано  или поздно закончатся все макроскопические процессы. Наступит состояние, которое физики называют «тепловой смертью». Не произойдёт этого лишь в том единственном случае, когда во Вселенной имеется некое активное начало, деятель, абсолют – назовите это как угодно. Развитие материи никогда не закончится, если его кто-то подпитывает.

Конец света может случиться и при «живой» Вселенной. Вопрос в том, что называть концом света. На глиняной табличке, найденной на Востоке и датированной 2800 годом до н. э., была расшифрована следующая надпись: «У меня чувство, что мир доживает последние дни. Повсюду царит взяточничество и коррупция...» И в сегодняшнем мире многие люди испытывают такие же чувства. Впрочем, если подобные мысли бытуют на протяжении тысячелетий, то, значит, в этом плане миру ничего не грозит.

Сейчас большинство специалистов полагают, что Вселенная расширяется, и, в конце концов, её всё-таки постигнет тепловая смерть. Но случится это в столь отдалённом будущем, до которого никто из ныне здравствующих вместе со своими потомками явно не дотянет. Тем не менее, такое оптимистическое утверждение о Вселенной нравится далеко не всем. Например, христианские фундаменталисты не согласны с тем, что мир идёт к тепловой смерти и растворению в вакууме, поскольку это противоречит божественному замыслу вечного спасения.

С другой стороны, если Вселенная прекратит расширяться и начнёт сжиматься, то не создаст ли это в дальнейшем предпосылки к очередному Большому взрыву, наподобие того, который, якобы, породил Вселенную? В принципе число возможных сценариев ограничено: расширение; смена расширения сжатием; и промежуточный вариант –  Вселенная,  находящаяся в состоянии устойчивого равновесия.

Однако, вспомним антропологический принцип основоположника современной космологии Б.Картера: “Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей”.

Может быть, человек – тот самый пресловутый наблюдатель – и введён во Вселенную, чтобы избежать конца света. А грядущей «тепловой смертью» окажется лишь та, что описана в Библии: смерть грешников, вечно страдающих в геенне огненной. 

*     *     *

 Человечество, вроде бы, и готово помочь Вселенной. Проблема в другом: просила ли его об этом Вселенная? является ли наличие разума во Вселенной необходимым этапом её эволюции?

…Говорят, что конец света следует трактовать как момент абсолютного самопознания Миром (Вселенной) самого себя.

          Космологи полагают, что Вселенная возникла в результате так называемого Большого взрыва.

Именно Большой взрыв породил видимую материю, пространство и время. Что же взорвалось, и когда это было?

          В рамках текущей астрофизической парадигмы считается, что после акта рождения Вселенной прошло около 14 миллиардов лет. Данные разных исследователей колеблются в диапазоне от 14,1 до 13,7 миллиардов лет. (Последняя оценка принадлежит американскому Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства НАСА).  А взорвался, якобы, микроскопический  пузырёк первичной квантовой пены, имевший бесконечно большой запас энергии в нулевой момент времени. Но что являлось источником этой колоссальной энергии, которая пошла на образование вещества и излучения во Вселенной? Ведь, казалось бы, энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Появление первичной энергии – сродни волшебству.

          Как бы там ни было, Вселенная тем или иным образом возникла. И, наверно, квантовая физика – та наука, в рамках которой имеет смысл говорить о событии, случившемся безо всякой видимой причины. 

          …Согласно гипотезе американских физиков – профессора Калифорнийского университета Грегори Лафлина (Gregory Laughlin) и профессора Фреда Адамса (Fred Adams) из Университета Мичигана – у нашей Вселенной четыре эры существования.

          Уже прошедшие 14 миллиардов лет длилась звёздная эра. Первоначально материя характеризовалась высокой степенью однородности, потом же под действием гравитации свободный водород концентрировался в газопылевые облака, которые и дали начало звёздам. Впрочем, Ф.Адамс и Г.Лафлин полагают, что по прошествии 1015 лет запасы свободного водорода во Вселенной будут исчерпаны; тогда же прекратится и термоядерный синтез в недрах существующих звёзд. Соответственно лёгкие звёзды – вроде нашего Солнца – превратятся в остывающих белых карликов, более крупные светила трансформируются в нейтронные звёзды, а гигантов ждёт участь стать чёрными дырами. (Чёрной дырой называют область, в которой гравитационное поле настолько сильно, что свет не может её покинуть; причём в этой области нет ни привычного времени, ни привычного пространства.)

          Вот тогда-то, как предрекают американцы, и начнётся эра вырождения: вещество нейтронных звёзд, белых карликов, всякой околозвёздной мелюзги (типа планет и астероидов) станет источником фотонного излучения. Либо втянется в чёрные дыры. По мнению Адамса и Лафлина эра вырождения будет долгой: начнётся в 1015 лет, а закончится в 1037 лет с момента Большого взрыва.

          После этого во Вселенной останутся только чёрные дыры. Однако и они не вечны, поскольку исчезнут во взрывах. Эра чёрных дыр закончится, когда Вселенной исполнится 10100 лет, а в космическом пространстве сохранится лишь реликтовое фотонное излучение. Начнётся тёмная эра, длительность которой ничем не ограничена. 

          Естественно, существуют и другие сценарии. Например, вариант пульсирующей Вселенной с циклами расширения и сжатия длительностью в триллионы лет.

          Однако, что характерно: большинство физических моделей предусматривает бессмертие Вселенной. Хотя и предполагается, что это будет мир с другими физическими законами, где пространственно-временная характеристика окажется не четырёхмерной, а какой-то иной.

 

С вопросом «что ждёт Вселенную?» учёные худо-бедно разобрались. Хуже с другой проблемой: почему возникла Вселенная? В конце концов, ведь не пытаемся же мы объяснить появление книг большим взрывом в типографии?!