В.Ю.Ирхин, М.И.Кацнельсон

Уставы небес. 16 глав о науке и вере (Часть 3)

время фундаментальным физическим законам), Вселенная состояла бы главным образом из нейтронов, и ни химия, ни биология в известных нам формах не существовали бы. Ниже мы приведем и другие примеры, которые свидетельствуют, что структура Вселенной весьма чувствительна к значениям фундаментальных констант, причем их заметное изменение делает существование человека невозможным. Как отмечалось в главе 11, в свете антропного принципа можно объяснить даже факт трехмерности пространства.

Для человека, верящего в Божественный промысел, антропный принцип выглядит очень естественно. Как обсуждалось в главе 12, современная наука, начиная с Дарвина старающаяся объяснять целесообразность в природе случайным перебором возможностей, выдвинула концепцию множественного рождения вселенных (точнее, метагалактик), лишь незначительная часть которых имеет условия, благоприятные для разумной жизни. По формулировке российского космолога А. Зельманова, мы являемся свидетелями процессов определенного типа, потому что процессы другого типа протекают без свидетелей . Впрочем, и здесь возникают ассоциации не столько с позитивистской дарвиновской наукой, сколько с каббалистическими искрами и с сосудами стеклянными и глиняными (см. главу 14).

Лепящий черепа таинственный гончар

Особый проявил к сему искусству дар:

На скатерть бытия он опрокинул чашу

И в ней пылающий зажег страстей пожар.

(О. Хайям)

Ключевую роль в эволюции Вселенной после отделения вещества от излучения (гл.14) играет известное в классической механике явление гравитационной неустойчивости. Грубо говоря, так как гравитация - это всегда притяжение, случайное возрастание плотности вещества в какой-то области пространства неизбежно приведет, за счет гравитационных сил, к дальнейшему возрастанию плотности и к расслоению первоначально однородного распределения вещества. Таким образом, возникают скопления галактик, затем галактики, и, наконец, звезды. В конечном счете, именно за счет гравитационной энергии внутренности протозвезд разогреваются до температур, когда становятся возможными термоядерные реакции и начинается химическая эволюция Вселенной - приготовление тяжелых элементов.

Вначале звезды представляют собой водородно-гелиевые шары, сжавшиеся и разогревшиеся до такой степени, что в их центральной области начинаются термоядерные реакции, то есть процессы слияния легких ядер в более тяжелые с выделением большого количества энергии. Единственным типом таких реакций в звездах первого поколения является так называемый протонный цикл , в результате которого из четырех протонов (ядер водорода) синтезируется одна альфа-частица (ядро гелия). Когда весь водород сгорает , звезда превращается в красный гигант. В дальнейшем начинается реакция слияния трех ядер гелия в ядро углерода и цепочка сложных реакций синтеза, в процессе которых возникают самые стабильные ядра - ядра железа (см. Нобелевскую лекцию Фаулера в списке литературы). При определенных условиях звезда заканчивает свое существование в виде вспышки Сверхновой, в результате которой синтезируются элементы тяжелее железа (вплоть до трансурановых), и все наработанные в процессе эволюции элементы рассеиваются в космическое пространство. Соответственно звезды следующего поколения наряду с водородом и гелием содержат в небольшом количестве и более тяжелые элементы. Те элементы, из которых состоят планеты земного типа, а также те, которые образуют химическую основу жизни, формируются в процессе звездной эволюции. При этом ключевой является реакция слияния трех ядер гелия в ядро углерода (по ряду причин слияние двух ядер гелия не приводит к появлению устойчивых ядер). Вероятность таких процессов столкновения трех частиц, вообще говоря, мала. Ф. Хойл и Э. Солпитер показали, что углерод синтезируется в звездах в заметных количествах только благодаря случайному обстоятельству (антропный принцип!): из-за особенности энергетической структуры ядра углерода этот процесс носит резонансный характер. Если бы значения фундаментальных физических констант существенно отличались от реализующихся в нашей Вселенной, вероятность синтеза углерода и более тяжелых элементов была бы намного меньше и Вселенная состояла бы почти из чистой водородно-гелиевой смеси. В такой Вселенной жизнь в ее земных формах была бы безусловно исключена.