Часть I. Большая история маленькой сингулярности

Глава 2. Пепельные люди

Брак - это совместное сожительство двух человеческих части­чек. Но если мы начнем повышать агрессивную энергию среды, создавать людям невыносимые трудности в жизни, их брак распа­дется. Энергия среды превысит энергию брачной связи.

Впрочем, до браков нам еще далеко, у нас пока что прошло только 10^-6 сек. Вселенная представляла собой кашу из лептонов, излучения, протонов и нейтронов. Посмотрим, что стало с этой кашей дальше.

Поскольку взорвавшаяся Вселенная расширяется, ее темпера­тура падает - и вещественные структуры еще больше усложняют­ся. Когда с момента рождения мира прошла одна десятая доля секунды, температура мира упала до 30 миллиардов градусов. В это время начали формироваться первые ядра гелия (два прото­на, два нейтрона) и дейтона (тяжелого водорода).

Важный момент - практически все частицы новорожденной Вселенной к этому моменту уже проаннигилировали со своими античастицами, то есть взаимоуничтожились, превратившись во вспышки света. В «живых» остался мизер - одна миллиардная часть того, что было. Дело в том, что частиц оказалось на одну миллиар­дную долю больше, чем античастиц. Вот из этой одной миллиард­ной и состоит теперь весь наш мир. Лишь одна миллиардная часть того, что было, осталась! Я говорю это затем, чтобы вы поняли вто­рое эволюционное правило - количество неудачных попыток на много порядков превышает количество удачных. Природа действу­ет без плана. Природа действует вслепую. Методом проб и оши­бок. Поэтому ей приходится работать с большим запасом. Напри­мер, чтобы получился мир, ей «пришлось» создать вещества в мил­лиард раз больше необходимого.

И сразу третье правило эволюции: с течением времени число удачных попыток растет! Из миллионов семян одуванчика выжи­вает одно-два. Из 1 145 000 устриц-мальков выживает одна. По­этому, чтобы продолжить вид, устрица откладывает 150 000 000 икринок. Космические цифры, правда?.. Но с повышением уровня организации материи число удачных попыток возрастает. Чтобы выжил десяток мальков осетра, природе уже не нужны миллиарды икринок, достаточно тысяч. Полвека - век назад в крестьянских семьях выживало до половины родившихся детей. Сейчас у совре­менных горожан выживают почти все. Это наглядное действие эво­люции. К этому действию мы еще вернемся не раз.

...Итак, минула тысяча лет. Вселенную раздуло еще больше, ее температура упала до 30 000 градусов (1эВ), и стало возможным появление первых атомов. Дело в том, что энергия связи электро­на с ядром атома равна 1 эВ. И как только энергия среды упала ниже этой отметки, электроны перестали отрываться от ядра.

Прошло 200 миллионов лет. Температура Вселенной упала примерно до 300 °К. Начали формироваться более сложные струк­туры - звезды. Они конденсировались из межзвездного газа, ко­торый состоял, в основном, из водорода с примесью гелия. (Еще несколько лет назад считалось, что переые звезды зажглись толь­ко через миллиард лет после начала мира, однако последние аст­рономические данные сократили этот срок впятеро.)

Дальнейшая эволюция вещества шла уже в недрах звездных топок. Все, что стоит в периодической системе химических эле­ментов правее и ниже гелия, то есть практически вся таблица Мен­делеева - это продукт звездных фабрик. В результате ядерных реакций, которые я сейчас не буду приводить, чтобы совсем не распугать читателей, в недрах первого поколения звезд было про­изведено то вещество, из которого состоим мы с вами - все эти углероды, магнии, кислороды, железо... в общем, все, кроме трансурановых. Химические элементы, расположенные в таблице Менделеева правее железа, вырабатываются при взрывах сверх­новых звезд.

В зависимости от массы звезда может либо тихо угаснуть, либо взорваться. Некоторые звезды взрывались, раскидывая по галак­тике наработанный материал. Межзвездная пыль под воздействи­ем гравитации конденсировалась в пылевые облака, из которых формировалось второе поколение звезд - уже с планетными сис­темами. Из этих веществ сформировались и мы. Так что кто-то из астрономов был совершенно прав, когда сказал, что люди состоят из пепла умерших звезд. Это не поэтическая фраза, это простая констатация факта.

Вообще процесс формирования и горения звезд весьма инте­ресен, и я бы обязательно уделил ему побольше места, но боюсь уже злоупотреблять вниманием читателя. Упомяну лишь, что эво­люция вещества в межзвездных просторах доходит до органичес­ких соединений. То есть органические вещества впервые появля­ются не на планетах, как думают многие, а прямо в межзвездной пыли.

В штате Аризона, в обсерватории Китт Пик стоит работающий на миллиметровых волнах радиотелескоп, специально предназна­ченный для поиска в межзвездном газе молекулярных соединений. С его помощью было установлено, что туманность Ориона являет­ся так называемым ГМО - гигантским молекулярным облаком. И в составе этого облака присутствуют такие сложные органические соединения, как метил, формальдегид, изоциановая кислота, му­равьиная кислота, метанол, метиламин, диметиловый эфир и дру­гие. К слову сказать, многие из этих органических молекул явля­ются основой молекулы ДНК.

36

37

Часта I. Большая история маленькой сингулярности

Т"л<Ч*оА J3

...Это все примеры физической и химической эволюции ве­щества. До эволюции биохимической и следующей за ней биоло­гической, а также социальной мы пока еще не добрались. Нам нуж­но решить еще один вопрос, о котором в звездных скитаниях мы как-то позабыли - а откуда возникла сингулярность?

Вселенная возникла из ничего за просто так

Непустая пустота

Да, это правда. Если, конечно, считать «ничевом» тот первич­ный бессобытийный вакуум, в котором возникла наша чудесная сингу^ляР^{ность -} зерно Вселенной.

Между тем, вакуум вовсе не «ничего». Вакуум не пустота, как многие полагают. С тех пор, как Дирак обозвал вакуум морем вир­туальных частиц, мнение физиков о вакууме кардинально измени­лось. Это раньше он был «пустым вместилищем вещей», а ныне превратился в представлении ученых в полноценную материю, пусть и с несколько необычными свойствами.

Вакуум представляет собой океан виртуальных, то есть никак не проявленных частиц. Частиц без всяких свойств! Частиц в осо­бом, «нулевом» состоянии. Представить себе это непросто. Ведь если что-то никак не проявляет себя в этом мире, значит, оно не существует! Почему тогда физики говорят, что вакуум - море вир­туальных частиц? Почему не табуреток? Не арбузов? Ведь и ваку­умные табуретки, и вакуумные арбузы тоже никак не проявляют себя в этом мире! А дело в том, что вакуум постоянно «кипит» -виртуальные частицы все время на мгновение выныривают в ре­альность, то есть появляются из ничего и тут же исчезают. По за­кону сохранения заряда возникают частицы из вакуума только па­рами - частица вместе с античастицей, например, электрон - по­зитрон, протон - антипротон... Пары возникают и сразу схлопываются.

Схлопываются они так быстро, что «увидеть» их невозможно. Но можно успеть растащить. Если приложить к вакууму сильное электромагнитное поле, то можно растащить в разные стороны возникшие электрон и позитрон, прежде, чем они схлопнутся. Такие опыты были поставлены.

Был обнаружен еще один эффект, говорящий о том, что вакуум непрерывно порождает и съедает частицы. «Если вакуум Действительно кипит, то электрон-позитронные пары, которые образуются вокруг реального атома, должны вносить небольшие коррективы в движение электрона по атомной орбите - экраниро­вать заряд электрона от внешнего наблюдателя» - рассуждали

39