1.0 Происхождение…

Вселенной, Галактики и Солнечной системы, жизни и биосферы, человека, сознания, этноса, культуры, цивилизации

В данном разделе рассматриваются такие фундаментальные проблемы современного научного познания, как генезис Вселенной, под которой понимают Метагалактику, представляющую собой один из элементов бесконечного множества вселенных, образующих в совокупности Сверхвселенную или бесконечный материальный мир, происхождение нашей Земли и других планет, истоки жизни, формирование земной биосферы, возникновение человека и культуры, генезис сознания и появление цивилизации. Все эти проблемы находятся в фокусе современной науки, они представляют собой ее «горячие» точки, которые активно обсуждаются учеными, исследователями, методологами и мыслителями.

1.1 Происхождение Вселенной.

Описываемая современной релятивистской космологией Вселенная с общефилософской точки зрения представляет собой лишь фрагмент бесконечно многообразного, неисчерпаемого материального мира или Сверхвселенной. Следовательно, необходимо без гнева и пристрастия, как говорили древние римляне, разобраться в сути дела — в происхождении нашей Вселенной. Известный западный физик-теоретик М. Гелл-Ман заметил, что самое захватывающее, самое великое приключение человека в истории человечества – это стремление познать Вселенную, как она устроена и откуда она взялась»⁸. Научная концепция происхождения нашей Вселенной, которая занимает первое место среди приключенческих историй всех времен и народов, разработана достаточно детально в последние десятилетия. Она восходит в теоретическом плане к работам русского физика и математика А.А. Фридмана, установившего возможность существования расширяющейся Вселенной (в 20-х годах XX в. это предсказание было подтверждено наблюдениями американского астронома Э. Хаббла, занимавшегося исследованием спектров далеких галактик).

Из вывода, что Вселенная находится в состоянии расширения или раздувания, приходят к умозаключению, что когда-то она должна была находиться в сжатом состоянии; расчеты космологов показывают, что около 15—20 млрд. лет назад космическая материя была сконцентрирована в необычайно малом объеме порядка планковских расстояний (около 10^-33 см) с плотностью 10⁹³ г/cм³ при температуре 10³¹ K. Такова суть теории Большого взрыва, утверждающей, что наблюдаемая сейчас Вселенная возникла благодаря гигантскому взрыву⁹.

Теория Большого взрыва весьма правдоподобно объясняет свойства крупномасштабной структуры Вселенной, которые были открыты в последние 15—20 лет с помощью современных методов оптической, рентгеновской, радио- и инфракрасной астрономии. Эти свойства группируются следующим образом. 1. Расширение Вселенной, подчиненной закону Хаббла. 2. Асимметрия между веществом и антивеществом, выраженная в преобладании вещества в структуре нашей Вселенной. 3. Однородность и изотропность (независимость от направления) в распределении светящейся материи в масштабе расстояний порядка 100 Мегапарсек. 4. Существование и изотропность реликтового фонового излучения с тепловым спектром, соответствующим температуре около 2,7 К. 5. Существование галактик, галактических скоплений и клетчатой (ячеистой) структуры Вселенной на ее самом высшем, метагалактическом уровне, где обрывается космическая иерархия. В объяснении этих свойств крупномасштабной структуры. Вселенной решающую роль играет принятая в релятивистской космологии эволюционная концепция, согласно которой все космические объекты представляют собой исторические образования.

В соответствии с концепцией космической эволюции 15—20 млрд. лет тому назад все вещество нашей Вселенной (случай «закрытой» модели) концентрировалось в «сингулярности» — определенном физическом состоянии, не подчиняющемся обычным законам физики (в случае «открытой», бесконечно протяженной модели Вселенной в начале эпохи расширения сингулярность присуща каждой точке бесконечного пространства). Новейшие исследования на стыке космологии и физики элементарных частиц высоких энергий показывают, что эта «сингулярность» или «сверхген», так как из него по каким-то внутренним законам развития возникла наблюдаемая в настоящее время Вселенная с ее невообразимо сложной структурой и процессами, в том числе и процессами разумной жизни, была «создана» из ничего¹⁰. Заслуживает внимания то обстоятельство, что большинство исследователей под термином «сингулярность» или «ничто» понимают физический вакуум.

В соответствии с новейшей концепцией физического вакуума последний обладает особой творческой функцией — изначальной способностью, подобно богу времени в древнеиранской мифологии Зервану, порождать из самого себя вселенные, неисчерпаемое многообразие которых образует Сверхвселенную. Именно физический вакуум как «начало всех начал» является истоком рождения нашей Вселенной; его же характеристика как «ничто» выражает факт неописуемости на понятийном языке релятивистского пространства-времени этого физического состояния материи. Первобытный физический вакуум, давший начало раздувающейся Вселенной, обладает, согласно представлениям квантовой теории поля, весьма сложным строением: в нем имеется несколько этажей, каждый из которых обладает своим энергетическим потенциалом¹¹. В свете новейших представлений о вакууме элементарные частицы, из которых состоит вещество и антивещество, являются возбужденными состояниями вакуума.

Теперь можно объяснить и происхождение Большого взрыва, если предположить, что в самом начале Вселенная находилась в состоянии так называемого «ложного» вакуума — возбужденного вакуума. Это значит существование в квантовом вакууме космического отталкивания такой величины, которая вызывает расширение Вселенной, когда занимаемый ею объем пространства удваивается каждые 10^-34 с (все расстояния возрастают по экспоненциальному закону). Затем этот процесс удвоения продолжается в геометрической прогрессии, в итоге все части Вселенной разлетаются как при взрыве, т. е. мы имеем Большой взрыв, а тип такого расширения называется инфляцией. Однако фаза инфляции не может продолжаться до бесконечности, ибо в возбужденной квантовой системе, каковой и является рождающаяся наша Вселенная, «ложный» вакуум неустойчив и стремится к распаду. Отталкивание исчезает, когда происходит распад «ложного» вакуума, что приводит, в свою очередь, к прекращению инфляции и замедлению расширения Вселенной. В фазе инфляции область пространства нашей Вселенной увеличилась от миллиардной доли размера протона до нескольких сантиметров, к концу фазы инфляции Вселенная стала пустой и холодной.

Конец фазы инфляции ознаменовался тем, что Вселенная вдруг стала внезапно «горячей», что объясняется освобождением громадной энергии «ложного» вакуума. Распад состояния вакуума вызвал излучение, мгновенно нагревшее Вселенную примерно до 10²⁷ К, процессы которой описываются в соответствии с Теорией Великого Объединения — во Вселенной действует единая суперсила, представляющая собой единство гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий и теорией суперсимметрии, указывающей на одиннадцатимерное пространство-время нашей Вселенной. С этого момента эволюция Вселенной описывается стандартной теорией «горячего» Большого взрыва¹². Таким образом, теория инфляции раскрывает тайну Большого взрыва: благодаря действию отталкивания, присущего квантовому вакууму, произошел взрыв, причем самопроизвольный, пустого пространства. Но остается вопрос: откуда взялась энергия, необходимая для образования вещества и излучения, которые до сих пор существуют во Вселенной?

Ответ и на этот вопрос (разумеется, один из возможных научных ответов) можно получить, если исходить из того, что наша замкнутая Вселенная в самом начале имеет энергию, которая равна нулю, вся же гигантская энергия возникла в первые 10^-32 с. Возникновение этой энергии связано со свойственным вакууму отрицательным давлением, за счет гигантских сил отталкивания происходит его все ускоряющееся расширение, которое, в свою очередь, вызывает возрастание энергии вакуума. По сути, вакуум сам себя питает энергией, ибо ему присуща внутренняя неустойчивость и только распад «ложного» (возбужденного) вакуума кладет конец этому «мотовству». На стадии инфляции энергия появившейся теплоты вещества полностью компенсируется отрицательной гравитационной энергией образовавшихся масс. Иными словами, полная энергия нашей Вселенной в целом равна нулю!

Итак, наша Вселенная появилась в огненной вспышке, в процессе Большого взрыва из «ничего» при соблюдении закона сохранения энергии. В момент 10^-12 с. достаточно высокая температура способствовала рождению всех известных частиц и античастиц в равном количестве, но так как в процессе расширения и охлаждения Вселенной произошла их аннигиляция, то в силу небольшого нарушения пространственно-зарядовой симметрии возник перевес электронов и протонов (около одной частицы на каждый миллиард). В итоге из них образовались галактики, звезды, планеты, живой мир, в том числе и человек.

Однако не все ученые придерживаются теории Большого взрыва и приводят экспериментальные свидетельства, эмпирические данные и теоретические аргументы против нее. Отечественный исследователь В.С. Троицкий осуществил проверку космологии Большого взрыва и получил результаты, согласно которым «статистическая однородность характеристик галактик в пространстве Вселенной свидетельствует о значительном ее возрасте, который, по крайней мере, на порядок должен превышать возраст галактик, оцениваемый в 15-20 млрд. лет», причем интерпретация красного смещения как гравитационного позволяет получить плотность вещества в нашей Вселенной порядка 10^-28 г/см³, что в 50-100 раз больше существующих оценок и объясняет существование находящейся в скрытом состоянии 98-99% ее массы¹³. В другой работе В.С. Троицкий пишет: «Исследования проблемы соответствия стандартной космологии действительности показали, что теоретическая зависимость красного смещения от расстояния, основанная на гипотезе расширения пространства Вселенной, не соответствует экспериментально измеренной зависимости… Представляется, что вывод о звездной природе микроволнового фона, хорошо подтверждаемый наблюдениями фона, является убедительным аргументом в пользу полученной модели стационарной Вселенной»¹⁴.

Данные новейшей геологии так же свидетельствуют не в пользу теории Большого взрыва, так как показывают сильное преуменьшение «канонического» возраста Земли (4,6 млрд. лет). Во-первых, возраст слюдяно-сульфидного цемента конгломератов Украинского щита определен уран-свинцовым методом в 6 млрд. лет; во-вторых, на Кольском полуострове в Мончегорском массиве возраст ксенолитов «седберитов» оценивается калий-аргоновым методом в 7,96, а бластомилонитов – в 10,85 млрд. лет; в-третьих, в Кольской сверхглубокой скважине калий-аргоновым методом возраст кернов мраморов с глубины 5660 м определен в 13 млрд. лет; в-четвертых, новые измерения изотопного возраста метеоритов, чей процесс возникновения является одновременным с зарождением нашей планеты, дали цифры в 11,59; 23,94 и 25,83 млрд. лет¹⁵. Все эти данные показывают несостоятельность гипотезы Большого взрыва и расширяющейся Вселенной, чей возраст ограничивается 15-20 млрд. лет. Таким образом, проблема происхождения нашей Вселенной еще не решена и поэтому она относится к «горячим» точкам современной науки.