Природа. Человек. Закон
Шрифт:
Те первоначальные газовые скопления, которые образовали «тело» новорожденной Вселенной, были еще больше. Общая масса вещества в каждом из них, как показали теоретические расчеты, должна была превышать миллион миллиардов солнечных масс — только тогда из них могли образоваться протогалактические облака и из них впоследствии — скопления галактик. Астрономические наблюдения показали, что современные скопления галактик имеют как раз такую массу. Как мы уже знаем, прошло миллион лет после Большого взрыва, когда они затормозили свой стремительный бег и охладились настолько, что стало возможным образование
Современная физика утверждает, что именно во-дородно-гелиевая основа вещества Вселенной и обусловила возможность существования ее в том виде, который мы знаем. Именно на водородной основе протекают термоядерные реакции в звездах, при которых водород превращается в гелий, а затем, в горнилах вспышек сверхновых, происходит дальнейшее превращение вещества в более тяжелые элементы, перечисленные в таблице Менделеева, в том числе кислород, углерод, азот, фосфор — важнейшие составляющие органического вещества, из которого и образовались живые организмы и в конечном счете человек.
Впрочем, эта возможность появилась гораздо раньше образования атомов водорода и гелия. Они должны были появиться в результате естественной эволюции тех частиц вещества Вселенной, которые предшествовали атомам. В свою очередь возникновение этих частиц было обусловлено и появлением в первые же миллисекунды после Большого взрыва фундаментальных закономерностей развития и поведения, которым подчиняется все вещество Вселенной. Эти закономерности управляются четырьмя типами взаимодействий — электромагнитными, гравитационными, слабыми и сильными. Каждое из этих типов взаимодействий имеет точно определенное физиками числовое выражение — константу.
От этих констант и зависит существование Вселенной, а значит, и нас с вами. Так, ученые просчитали, что если бы константа слабого взаимодействия была бы изначально чуточку меньше существующей величины, то все образовавшиеся атомы новорожденной Вселенной были бы гелиевыми. А это значит, не было бы ни водородных термоядерных реакций в звездах, ни самого водорода — основы органических молекул, а следовательно, растений, животных, человека. А если бы эта же самая константа была чуть больше, гелия во Вселенной и вовсе бы не было и эволюция вещества и звезд шла бы совершенно по-иному и опять же Жизни, во всяком случае в той ее форме, какую мы знаем, на Земле (да и самой Земли и Солнца) не возникло бы.
Понятно, что это совсем не значит, что появление на Земле человека было неизбежно предопределено еще во времена Большого взрыва — 20 млрд. лет назад. Отнюдь нет. В те первые миллисекунды, когда определились константы взаимодействий, определилась только возможность развития вещества в направлении, конечным (во всяком случае, пока что) звеном которого оказался человек. Потому-то и называя этот принцип «антропным», ученые всегда закавычивают это определение.
Но все же наше существование накрепко прикреплено пуповиной эволюционирующего вещества к тому далекому, далекому времени. Времени Большого взрыва.
Образование облаков протогалактик завершило первый этап эволюции вещества Вселенной. Впрочем, говорить о каком-либо окончательном завершении по меньшей мере рискованно, поскольку и по сей день, как полагают
Именно эти наблюдения и выводы, сделанные на их основе, и позволили достаточно хорошо и точно представить, как происходило в то далекое время образование протогалактических облаков.
С помощью современных компьютеров удалось построить такую модель (понятно, математическую, а не натуральную физическую), которая отражает все основные свойства и параметры новорожденных облаков.
Огромное облако разреженного газа уже состояло не из эфемерных субатомных частиц, жизнь которых измеряется секундами, а из стабильных протонов-долгожителей, продолжительность существования которых 10 000 миллиардов миллиардов лет! Понятно, что таким солидным образованием вещества и родившимся из них атомам водорода и гелия вовсе не пристало метаться со скоростью света из одного конца Вселенной в другой — пора было подумать об оседлой жизни. К тому же они стали и «тяжелы на подъем»: масса протонов в сотни, в тысячи, а то и миллионы раз превосходит массы субатомных частиц.
Образование атомов водорода и гелия вконец уничтожило однородность. По-видимому, первыми центрами притяжения стали атомы гелия с их четырьмя протонами. Более массивные, они притягивали к себе легкие однопротонные атомы водорода. Те, что успевали захватить больше из окружающей среды, присоединяли к себе менее удачливых собратьев, и чем больше росла масса таких микроскоплений, тем интенсивноее шел процесс — лавинообразно, тем более что с увеличением массы растет и мощь, и дальность действия гравитационных сил.
Облака постепенно сжимались, возможно, тут не обошлось и без воздействия этой странной пустоты, которая, отталкивая от себя все и вся, налегала, стискивала газообразную сферу, ускоряя сжатие, сгущение разрозненных частиц и скоплений вещества.
Едва ли — как принято считать — все вещество устремлялось к центру протогалактического облака. Ибо в этом случае не могло бы образоваться то неисчислимое количество звезд, которое мы наблюдаем в галактиках. Скорее всего в огромных, радиусом в десятки и сотни световых лет, облаках существовало сотни миллионов региональных центров сгущения вещества, постепенно выбиравших и присоединявших к себе из окружающей среды менее массивные частицы и образования, сливающиеся друг с другом, если хватало дотянуться гравитационных сил.
Впрочем, возможен и вариант с притяжением к единому центру и образованием сверхгигантской массы. И вполне возможно, что на самом деле происходило и так и эдак, вполне может быть, что и в одном облаке одновременно, только в разных частях его шло и то и другое образование протогалактик — объемы-то и расстояния позволяли объединяться, сливаться как кому заблагорассудится, не мешая другим делать то, что им нравится или на что они способны. Ведь вещество из однородных, а значит, несвободных в выборе частиц, которым предписывается в силу их одинаковости одинаковое поведение, все больше усложнялось, индивидуализировалось, а следовательно, и имело больше степеней свободы, более богатый выбор вариантов поведения.