Космология и космогония: история понятий
В современном естествознании космология – это дисциплина, изучающая Вселенную в целом. Основу данного направления составляют математика, физика и астрономия. Космология включает в себя космогонию (греч. κοσμογονία от κόσμος – «мiр, порядок, гармония, красота, Вселенная» и γονή – «рождение») – учение о происхождении и развитии Вселенной. Космологические исследования развиваются обычно от теории к практике, от модели к эксперименту. Важнейший постулат современной космологии заключается в том, что известные нам законы природы, установленные при наблюдении весьма ограниченной части Космоса, экстраполируются на всю Вселенную, ее прошлое и будущее. Когда мы касаемся космологии и космогонии, необходимо понимать, что событие появления Вселенной (равно как жизни и разума), в отличие от тех процессов, которые мы можем постоянно наблюдать в окружающем мире, совершенно уникально, экспериментально не воспроизводимо и не наблюдаемо[1]. По этой причине космология продолжает оставаться особой областью знания, требующей не только научных обобщений, но и всестороннего мировоззренческого осмысления: самым теснейшим образом в космологии соприкасаются естествознание, философия и богословие.
С древнейших времен человек интересовался устройством окружающего мира: звезд, планет, солнца и самой земли. В античности ответ на возникающие вопросы о мироздании давали мифология и натурфилософия. Космогонические мифы о происхождении гармоничного космоса из бесформенного хаоса (греч. χάος – от χαίνω – «раскрываться», «разверзаться») – один из самых распространенных сюжетов большинства языческих мифологий. Основные темы космогонических мифов – оформление первоматерии, разделение богами слитых в «брачных объятиях» земли и неба, установление «космической оси» или «мирового древа», создание светил, растений и животных; творение завершается, как правило, появлением человека и установлением социальных норм. Согласно этим сказаниям, происхождение мира происходит различно: по воле некоего существа-демиурга (греч. δήμος – «народ» и ἔργον – «дело, ремесло, промысел», т.е. «мастер, ремесленник, творец»), порождением богов и космических стихий «богиней-матерью», «первой божественной парой», «богом-андрогином» или борющимися богами. В дуалистических (двойственных) космогониях демиург творит все благое, его противник – злое. Традиционная тема многих космогонических мифов – творение космоса из тела «первосущества» или «первочеловека». Широко распространенными были представления о цикличности истории: мир возникает, а потом разрушается, чтобы родиться снова (то, что иногда называется «дурной бесконечностью»).
С VIII–VII вв. до р.Х. космогония является сюжетом множества философских трактатов. Позднее самыми распространенными в натурфилософии становятся аристотелевские космогония и космология. Согласно системе Аристотеля, шарообразная Земля находится в центре, а мироздание представляет собой ряд взаимосвязанных концентрических сфер, движущихся с различными скоростями и приводимых в движение нематериальным Перводвигателем Вселенной, с которым входит в соприкосновение самая крайняя кристальная сфера неподвижных звезд. Мир сложен четырьмя стихиями (земля, вода, воздух, огонь), а вещественность неба и небесных тел восходит к особо тонкой субстанции – эфиру. Влияние геоцентрической космологии Аристотеля сохранялось в науке вплоть до времен Н. Коперника ( Nicolaus Copernicus ; 1473–1543).
Уникальность, глубина и одновременно предельная лаконичность библейской космогонии в сравнении с натуралистической языческой мифологией и философскими концепциями вполне очевидна: личный Бог по любви вызывает мир из небытия, творит его «из ничего». При этом богодухновенным автором Шестоднева, часто в особом, полемическом контексте, задействовался «космогонический язык», свойственный Ближнему Востоку. Аналогично и аристотелевская космология во многом была воспринята христианством как натурфилософская картина мира, разумеется, в тех «внешних» моментах, которые не противоречили церковному вероучению. Космос не выводится ни из каких первостихий, имеет началом творческое божественное воление, он гармоничен и прекрасен, как произведение Художника, его существование имеет смысл и средоточие в высшем творении – человеке – носителе божественного образа. Поэтому в иконописной традиции «Пятидесятницы» или «Сошествия Святого Духа на апостолов» Космос персонифицируется и аллегорически изображается в виде царя в короне. Как и в античности, в средние века Вселенная считалась стационарной, неизменной, имеющей определенные пределы или границы.
В новое время с ростом секулярных, материалистических тенденций в философии некоторые свойства-атрибуты Бога постепенно снова распространились на тварную материю. Вселенная стала рассматриваться не только как безграничная в пространстве, но и как безначальная во времени. Следует заметить, что новые представления никогда не являлись непреодолимым преткновением для богословской мысли. Еще в IV в., как бы провидя грядущие споры, святитель Василий Великий в первой беседе на Шестоднев говорил:
«Посему, человек, не представляй себе видимого безначальным, и из того, что движущиеся на небе тела описывают круги,– а в круге чувство наше с первого взгляда не может приметить начала,– не заключай, что природа круговращаемых тел безначальна. Да и этого круга, то есть начертания, на плоскости описанного одною чертою, не должны мы предполагать уже безначальным потому, что убегает от нашего чувства и не можем мы найти, где он начался и где окончился. Напротив того, хотя сие и убегает от нашего чувства, однако же в действительности, кто описывал круг из средоточия и известным расстоянием, тот, без сомнения, начал его откуда-нибудь. Так и ты, видя, что тела, описывающие круги, возвращаются в прежнее свое положение, равномерностью и непрерывностью их движения не удерживай себя в той ложной мысли, будто бы мир безначален и нескончаем. ...проходит образ мира сего(1 Кор. 7: 31), и: небо и земля прейдут(Мф. 24:35)»[2].
Действительно, «бесконечная» окружность является образом вечности, что нашло отражение в литургической символике при совершении Таинств Крещения, Браковенчания, Священства (соответственно, через обхождение вокруг купели, аналоя и престола), а также в иконографическом изображении нимба. Если изображая «бесконечную» окружность, человек дает ей начало, неужели всемогущий Творец, пребывающий над пространством и временем, не мог бы сотворить Вселенную, воспринимаемую нами безграничной и вечной? Согласно богословским и натурфилософским представлениям Н. Кузанского ( Nicolaus Cusanus ; 1401—1464), Универсум может быть «привативно» или «потенциально бесконечным». Однако к XIX в. многие философы и ученые-материалисты оказались в большей степени склонными к атеистическому, чем богословскому осмыслению имеющихся фактов.
Итак, согласно классической картине мира Вселенная мыслилась самодостаточной, безначальной, вечной, бесконечной, полицентричной. Количество небесных тел в ней бесконечно велико, на смену погибшим (погасшим) приходят новые молодые звезды, эти процессы совершаются постоянно, и конца им никогда не будет. Все развитие и движение небесных тел подчинены главной фундаментальной закономерности – ньютоновскому Закону всемирного тяготения. Пространство и время универсальны, никак не связаны как между собой, так и с телами, наполняющими Вселенную.
Модель стационарной Вселенной и ее противоречия
Между тем к концу XIX в. накопились факты, ставящие под сомнение классическую космологическую модель. Учеными были обозначены т.н. космологические парадоксы – затруднения и противоречия, возникающие при распространении законов физики на Вселенную в целом или достаточно большие ее области. Наиболее известные из них – фотометрический, гравитационный и термодинамический.
Фотометрический парадокс или парадокс Шезо – Ольберса, получил название по именам швейцарского астронома Ж. Шезо ( Jean Phillippe Loys de Chéseaux ; 1718-1751) и немецкого астронома Г. Ольберса ( HeinrichOlbers ; 1758-1840). Проблема состояла в том, что в рамках классической космологической модели невозможно объяснить, почему ночью темно: если повсюду в бесконечном пространстве стационарной Вселенной (или хотя бы в достаточно большой ее области) имеются излучающие свет звезды, то в любом направлении зрения должна оказаться какая-нибудь звезда, подобно тому, как в густом лесу мы обнаруживаем себя окруженными непроницаемой «стеной» из удаленных деревьев. Следовательно, вся поверхность неба для земного наблюдателя всегда должна представляться ослепительно яркой, подобной поверхности Солнца. Это противоречит тому, что наблюдается в действительности. Парадокс решается при учете одного из следующих допущений:
Вселенная не бесконечно древняя;
Вселенная пространственно ограничена и число звезд в ней конечно.
Гравитационный парадокс связан с именами двух немецких ученых – математика К. Неймана ( CarlNeumann ; 1832–1925) и астронома X. Зеелигера ( HugovonSeeliger ; 1849–1924). Суть его в следующем: в бесконечной Вселенной с равномерно распределенными в ней телами сила тяготения со стороны всех тел Вселенной на отдельно взятый объект, например, планету Земля, оказывается бесконечно большой или неопределенной, в зависимости от способа вычисления. В реальности этого не происходит, следовательно, количество небесных тел во Вселенной ограничено, а сама она небесконечна.
Термодинамический парадокс вытекает из Второго начала термодинамики. При разнообразных превращениях различные виды энергии в конечном счете переходят в рассеянное тепло, а замкнутая система с необратимым возрастанием энтропии стремится к состоянию термодинамического равновесия. Относительно Вселенной в целом это означает неизбежное наступление на определенном этапе ее существования т.н. «тепловой смерти» – разрушение всех структур и прекращение всякого движения. Иными словами, наше пребывание в сложной структурированной активной Вселенной свидетельствует о том, что Космос когда-то возник и еще не успел деградировать в соответствии с «неумолимым» Вторым началом термодинамики.
Таким образом, космологические парадоксы заставили исследователей поставить под сомнение классическую космологическую модель и обратиться к поискам новых непротиворечивых моделей устройства Вселенной.
Расширяющаяся Вселенная
Родившаяся в начале ХХ в. релятивистская модель Вселенной, вытекающая из теории тяготения А. Эйнштейна (1917 г.), позволила снять фотометрический и гравитационный парадоксы. Напомним, что согласно новой модели свойства Космоса определяются распределением гравитационных масс: Вселенная безгранична, но при этом замкнута и представляет собой пространственно-временную четырехмерную сферу с «плавающей» материей. Аналогией может служить любая знакомая нам сфера, например, глобус или сама планета Земля: путешественник никогда не достигнет линии горизонта, но при этом площадь шара может быть выражена точным конечным числом.
Однако, несмотря на очевидную революционность идей, Эйнштейн в начале ХХ в. оставался в плену мировоззренческих установок на статичность и вечность мироздания.
Дальнейшее развитие космологии, становление парадоксальной для классического естествознания XIX в. модели расширяющейся Вселенной удобнее всего рассматривать в хронологическом порядке.
В 1917 г. А. Эйнштейн при создании своих уравнений поля ввел специальную «космологическую постоянную Λ» или «лямбда-член», необходимую для того, чтобы они допускали решения, приводящие к описанию стационарной Вселенной. Интересно, что впоследствии Эйнштейн назвал введение космологической постоянной «величайшей ошибкой своей жизни». Гораздо позднее выяснилось, что «космологическая постоянная» играет важную роль в описании некоторых этапов становления Вселенной.
В 1922 г. русский математик и геофизик Александр Александрович Фридман (1888–1925) нашел нестационарные решения гравитационного уравнения Эйнштейна и предсказал расширение Вселенной, положив начало нестационарной космологической модели (расширяющейся или сжимающейся Вселенной). Важно отметить, что речь шла о расширении самого пространства. Экстраполируя ситуацию в прошлое, можно было придти к сенсационному выводу: в самом начале вся материя Вселенной была сосредоточена в компактной области, из которой и начала свой разлет. Космос в этих расчетах стал напоминать раздувающийся мыльный пузырь или резиновый воздушный шар, у которого и радиус, и площадь поверхности непрерывно увеличиваются. Поскольку во Вселенной очень часто наблюдаются явления взрывного характера, у А. Фридмана возникло предположение, что и в самом начале ее развития также лежит аналогичный процесс. Позднее он получил название «Большой взрыв».
Эйнштейн был настолько уверен в невозможности события «начала» Вселенной, что даже опубликовал в одном из журналов небольшую статью о якобы найденной им грубой ошибке, допущенной А. Фридманом. Однако через несколько месяцев переписки Эйнштейн публично снял свои возражения, хотя при этом все же считал результаты Фридмана не имеющими какое-нибудь отношение к действительности, а скорее «игрой ума».
В ходе продолжающихся дискуссий о реальной возможности расширения Космоса рождались новые модели. В частности о расширении Вселенной, наполненной веществом, говорилось и в первой космологической работе крупнейшего бельгийского астронома и математика, католического священника, аббата Ж. Леметра ( Georges Lemaître , 1894–1966), опубликованной в 1925 г. Однако для серьезного рассмотрения новой модели требовалось экспериментальное подтверждение.
Оно было впервые получено спустя четыре года, в 1929 г. Американский астроном Э.Хаббл (Edwin Hubble; 1889–1953) установил, что все наблюдаемые гигантские звездные системы – галактики – удаляются от нас и даже вычислил с какой именно скоростью. В своих выводах Э. Хаббл исходил из эффекта Доплера – закономерности изменения частоты и длины регистрируемых волн, вызванной движением их источника. Эффект Доплера каждому легко наблюдать на практике, например, когда мимо наблюдателя, стоящего на платформе, проезжает гудящий локомотив. Предположим, гудок выдает какой-то неизменный определенный тон. Когда локомотив не движется относительно наблюдателя, он слышит именно тот тон, который в действительности издается гудком. Но если локомотив будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, а длина уменьшится, и наблюдатель услышит более высокий, чем на самом деле, тон. В момент, когда поезд будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который издается на самом деле. А когда локомотив проедет дальше и будет уже отдаляться, наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты и, соответственно, большей длины звуковых волн. Визуально аналогичный эффект распространения волн на поверхности воды можно наблюдать с берега при движении лодки или пловца.
Анализируя спектры электромагнитного излучения галактик, Хаббл зарегистрировал красное смещение – сдвиг наблюдаемых спектральных линий в красную (длинноволновую) сторону, что свидетельствовало об удалении галактик друг от друга с возрастающей скоростью 55 км/с на каждый миллион парсек. Заметим, что речь идет не о «разлете» галактических систем в пространстве, а о расширении самого пространства, подобно тому, как «разбегаются» точки, нанесенные на поверхность воздушного шара при последующем его надувании. Соответственно, вопрос о месте точки, из которой когда-то начался «разбег» материи, не корректен, потому что изначально все различаемые нами отдельные точки-координаты пространства находились вместе. Впервые термин «Большой взрыв» или «Большой хлопок» (Big Bang) применил британский астроном Ф. Хойл (Sir Fred Hoyle; 1915–2001) на одной из своих лекций в 1949 г.
В научном сообществе открытие Э. Хаббла вызвало не только широкий резонанс, но и острые дискуссии. Для надежного подтверждения новой, динамичной картины мира требовались новые факты.
В 1948 г. начали выходить работы русского и американского физика Георгия Антоновича Гамова (1904–1968) о «горячей Вселенной»[3], основанные на модели А. Фридмана. Согласно Фридману, Взрыв породил пространство, наполненное сверхплотным веществом, из которого через миллиарды лет образовались наблюдаемые тела Вселенной – звезды, галактики и планеты. Георгий Гамов предположил, что первичное вещество мира было не только сверхплотным, но и очень горячим. Новая идея заключалась в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходили ядерные реакции, и в этом «ядерном котле» за несколько минут были синтезированы легкие химические элементы. Самым эффектным результатом данной теории стало предсказание космического фона излучения. По законам термодинамики электромагнитное излучение в ранней Вселенной должно было сосуществовать вместе с горячим веществом, оно не исчезает при общем расширении Космоса и сохраняется – только сильно охлажденным – до сих пор как «эхо Творения» или «эхо Большого взрыва». Гамов смог ориентировочно оценить, какова должна быть температура гипотетического остаточного излучения в настоящее время. Расчет давал весьма низкие показатели, близкие к абсолютному нулю (0 К или −273,15 °C) – от 1 до 10 К. В 1950 г. Г. Гамов внес уточнения в расчеты и назвал температуру около 3 К.
В 1955 г. молодой советский радиоастроном Тигран Арамович Шмаонов экспериментально обнаружил шумовое СВЧ излучение с температурой около 3K, а в 1964 г. американские радиоастрономы А. Пензиас (Arno Penzias; род. в 1933 г.) и Р. Вилсон (Robert Wilson; род. в 1936 г.) открыли космический фон излучения и измерили его температуру: она оказалась равной именно 3 К. Излучение фиксируется на Земле изотропно, т.е. оно «приходит» равномерно со всех сторон неба. Это было самое крупное открытие в космологии со времен наблюдения Хабблом в 1929 г. общего расширения Вселенной. В 1978 году А. Пензиасу и Р. Вилсону была присуждена Нобелевская премия «за открытие микроволнового реликтового излучения». Термин «реликтовое(т.е. древнейшее или остаточное) излучение» ввел советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский (1916–1985). Таким образом, модель «горячей вселенной» Г. Гамова оказалась экспериментально подтвержденной.
Теория «Большого взрыва» предполагала, в частности, что Вселенная должна на 23% состоять из гелия. Проведенные измерения содержания гелия в звездах и туманностях подтвердили эти предсказания. Еще более впечатляющим является подтверждение предположений о количественном содержании в космическом веществе тяжелого изотопа водорода – дейтерия и элемента лития[4].
Изучение реликтового излучения в 1990-е гг. продолжилось при помощи зонда космического фона СОВЕ ( CosmicBackgroundExplorer ) агентства NASA. В 2003 и 2009 гг. были запущены специальные астрономические космические аппараты-спутники: WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства и «Планк» (Европейское космическое агентство) для проведения высокоточных измерений параметров реликтового излучения.
Вместе с данными предшествующих измерений, полученная информация позволила физикам развить современную стандартную космологическую модель (ΛCDM (читается «Лямбда-СиДиЭм»; сокращение от Lambda-Cold Dark Matter), согласно которой Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, темной энергией (описываемой упоминаемой выше космологической постоянной Λ в уравнениях Эйнштейна) и холодной темной материей (Cold Dark Matter). Были проведены новые расчету для установления возраста Вселенной и распределения по массам различных видов материи («обычная» барионная материя — 4 %, темная материя — 23 %, темная энергия — 73 %). Согласно этой модели возраст Вселенной оценивается в 13,75 млрд. лет. Выяснилось, что наблюдаемое неравномерное распределение вещества напоминает квазиупорядоченные структуры в виде сот с ячейками неправильной формы размерами порядка 100 млн. световых лет. Рождение гармоничной крупномасштабной структуры Вселенной в некоторых богословских моделях соотносится с библейской «твердью» (Быт. 1:6-8) второго творческого дня[5].
Известно, что солнечный свет достигает нашей планеты приблизительно за 8 минут. Ближайшая после Солнца к Земле звезда – Про́ксима Цента́вра (лат. proxima — «ближайшая») из системы Альфа Центавра – расположена примерно на расстоянии 4 световых лет от Земли, что в 270 000 раз больше расстояния от Земли до Солнца (т.е. 1 а.е.). До ближайшей галактики Центавр A (NGC 5128) – 12 млн. световых лет. До далеких галактик – 13–14 млрд. лет. Таким образом, глядя на небо, мы наблюдаем прошлое объектов, свет от которых идет очень долго, и Космоса в целом, а любой телескоп условно можно назвать «машиной времени». Выяснилось, что дальние галактики не похожи на более близкие к нам – они меньше размером и богаче газом, как и предсказывают космологические сценарии. Это рассматривается как еще одно из доказательств реалий исторического развития Вселенной.
Реконструированная хронология Большого Взрыва может быть представлена в следующем виде (здесь рассматриваются только некоторые этапы).
Нулевой этап. Если доверять математическим расчетам, до Большого взрыва все вещество и вся энергия Вселенной были сконцентрированы в одной геометрической точке с нулевыми размерами, нулевым временем, но с массой и давлением, стремящимися к бесконечности. Это состояние Г. Гамов предложил назвать Августинской эпохой– в честь блаженного Августина, который говорил о появлении времени вместе с материей и пространством. Это начальное состояние Вселенной называется также сингулярностью(лат. singularis — единственный). Однако, согласно принципу неопределенности В. Гейзенберга, вещество никак не может быть «стянуто» в одну точку, т.к. невозможно одновременно вести речь о координатах и скорости частицы. Таким образом, «момент начала творения» – сингулярность – не подчиняется ни одному из известных законов физики.
В современной инфляционной модели (лат. inflatio — вздутие, раздутие) «началом всего» является восьмимерное пространство или вакуум (лат. vacuum — пустота), приближающееся по размерам к точке. Вакуум нельзя назвать абсолютной пустотой – это среда с особыми свойствами, находящаяся в равновесном состоянии: в ней существуют виртуальные частицы, которые «занимают» у ваккума энергию на краткий миг, чтобы родиться и, возвращая занятую энергию, тут же исчезнуть. Иными словами, происходят квантовые возмущения-флуктуации полей в возбужденном вакууме. Одна из таких флуктуаций может вывести вакуум из состояния равновесия, виртуальные частицы начинают захватывать энергию без отдачи, становясь реальными. Первые появившиеся нестабильные частицы выдающийся физик Илья Романович Пригожин (1917-2003) отождествлял с черными мини-дырами, распадающимися на обычную материю и излучение. В целом, процесс мог выглядеть таким образом: спонтанная флуктуация вакуума => появление черных мини-дыр => рождение пространства-времени => рождение элементарных частиц. «Существует некоторая аналогия с переохлажденной жидкостью и порогом перехода в кристаллическое состояние, – писал И. Пригожин, – Мы можем наблюдать в переохлажденной жидкости флуктуации, приводящие к образованию крохотных кристаллов, которые то появляются, то снова растворяются. Но если образуется крупный кристалл, то происходит необратимое событие – кристаллизация всей жидкости»[6].
С точки зрения теории струн, начальные условия до Большого взрыва описываются следующим образом: сначала все пространственные измерения плотно свернуты до минимальных размеров планковской длины–10−33 м. Температура и энергия высоки, но не бесконечны. В начальный момент существования Вселенной все пространственные измерения совершенно равноправны и полностью симметричны: все они свернуты в «многомерный комок» планковских размеров (10−33 м). Далее Вселенная проходит первую стадию понижения симметрии, когда в планковский момент времени (10−43 с) три пространственных измерения «отбираются» для последующего расширения и принимают наблюдаемую ныне форму, а остальные сохраняют исходный планковский размер[7].
Инфляционный период. Прошедшее с начала расширения Вселенной время составляет 10−33 с. За этот период с огромной скоростью происходит увеличение ее пространственных размеров до 1050 раз. Отсюда и применение термина - «инфляция». Происходит вторичный разогрев материи.
Кварковая эпоха – от 10−12 до 10−6 с. Электрослабая симметрия нарушена, все четыре фундаментальные физические взаимодействия существуют раздельно. Кварки еще не объединены в адроны. Вселенная заполнена кварк-глюонной плазмой, лептонами и фотонами.
Адронная и Лептонная эры – от 10−6 до 3 с. На данном этапе температура понизилась до 1013 К, прекратилось свободное существование кварков. Начался процесс аннигиляции – взаимоуничтожения барион-антибарионных, а затем лептон-антилептонных пар, сопровождающийся излучением энергии или рождением новых частиц. Благодаря нарушению симметрии вещества-антивещества остается малый избыток барионов над антибарионами (около 1:109). Вещество становится прозрачным для нейтрино.
Протонная (фотонная) эпоха – от 3 минут до 380 тыс. лет. Образуются атомы, идет нуклеосинтез гелия, тяжелого изотопа водорода – дейтерия и лития. Вещество начинает доминировать над излучением, что приводит к изменению режима расширения Вселенной. В конце эпохи Вселенная становится прозрачной для фотонов, возникает реликтовое излучение.
Темные века – от 380 тыс. до 150 млн. лет. Однородная расширяющаяся Вселенная заполнена водородом, гелием, реликтовым излучением, излучением атомарного водорода на волне 21 см.
Эры Реионизации и Вещества – от 150 млн. до 10 млрд. лет. Из уплотнений вещества образуются первые звезды, квазары, галактики, скопления и сверхскопления галактик. Водород реионизируется светом звезд и квазаров.
Источником собственного свечения звезд являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Серии ядерных процессов могут порождать более тяжелые химические элементы. Звезды классифицируются по целому раду параметров: размеру, спектрам излучения, яркости, элементарному химическому составу и т.п. В 1910 г. датским астрономом Э. Герцшпрунгом ( Ejnar Hertzsprung ; 1873-1967) и американским астрофизиком Г. Расселом (Henry Russell; 1877-1957) была разработана специальная диаграмма для классификации звезд и описания процессов их эволюции на протяжении истории Вселенной, носящая в настоящее время имена этих ученых (диаграмма Герцшпрунга-Рассела).
Проблема начала: диалог богословия и естествознания
Космология, построенная на теории Большого взрыва, многими богословами была встречена с большим оптимизмом. Сам факт открытия события «начала Вселенной» создал плодотворную почву для диалога с представителями естествознания. Появилось множество моделей «астофизического» прочтения Шестоднева. Кроме «точки начала» были выявлены и другие важные ассоциации, например, упоминание о «безвидности и неустроенности» земли (Быт. 1:2) как бесструктурной первоматерии; первозданном свете (Быт. 1:3) как излучении, предваряющем рождение вещества. Папа римский Пий XII ( Pius XII ; 1876–1958) утверждал, что теория Большого взрыва подтверждает библейское учение о творении[8]. Многие православные апологеты с середины ХХ в. до настоящего времени активно привлекают космологические концепции при толковании первой главы книги Бытия[9]. В стремлении соотнести данные современной астрофизики со Священным Писанием нет ничего противоестественного: как было показано нами ранее[10], многие святые отцы не боялись привлекать при истолковании повествования о сотворении мира современные им натурфилософские концепции. Так родились знаменитые трактаты или беседы на Шестоднев Василия Великого, Григория Нисского, блаженного Августина. С другой стороны, безусловно, недопустима и абсолютизация естественно-научных толкований первой главы книги Бытия, – по причинам, связанным с природой и логикой развития научного знания[11].
Наибольший интеллектуальный соблазн вызывают попытки объяснить с позиций современной космогонии тайну творения мира из ничего ( exnihilo ). И ученым, и богословам следует помнить, о том, что любая физическая концепция «начального состояния» Вселенной – сингулярность, возбужденный вакуум, суперструны или даже чисто абстрактная математическая идея-модель – не есть в полном смысле «ничто», т.к. данные состояния бытия в той или иной степени характеризуются определенными параметрами и описуемы человеческим языком. Истинное «ничто», о котором ничего невозможно ни сказать, ни помыслить – понятие исключительно религиозно-философское. В противном случае «ничто» будет уже чем-то. Поэтому, рассматривая с богословско-апологетической точки зрения нулевой этап бытия Вселенной, как минимум, возможно вести речь только о первоматерии, упоминаемой в Быт. 1:2. Там, где наука пытается понять или объяснить «ничто», она неизбежно переходит на уровень философии или даже мифологии.
Многих ученых не устраивает положение дел, когда появление из небытия Вселенной оказывается необусловленным физическими закономерностями. Следует заметить, что этот скепсис не обязательно является следствием атеистического мировоззрения – он может быть вызван естественным желанием исследователя оставаться в области компетенции науки даже при решении самых предельных вопросов. Иными словами, вопрос ставится примерно таким образом: «Следует ли считать бытие нашего мира и реальность природы случайно-обусловленными или закономерными?»
И.Р. Пригожин, теоретически исследуя начальные условия первозданного хаоса и необратимость «стрелы времени», развивает синергетическую модель, основанную, в частности, на флуктуациях вакуума. Однако случайный характер квантовых возмущений и феномена необратимости времени неизбежно требует обращения к неким глубинным реально существующим физическим механизмам, концептуально выражающимся через математику. В данной ситуации попытки обращения к ним обречены не прояснять проблему, но постоянно перемещать ее на другой, более глубинный уровень, который в свою очередь, требует дальнейших объяснений и т.д. Последнее звено в цепи умозрительных причинно-следственных связей неизбежно оказывается вне физического мира – в области философии и богословия[12]. Таким образом, по слову святителя Василия Великого, рациональное мышление продвигается«в бесконечность, для находимых непрестанно оснований придумывая опять новые»[13].
Широко известный британский физик-теоретик С. Хокинг (Stephen Hawking; род. в 1942 г.) предложил свою оригинальную теорию квантовой гравитации, объясняющую закономерное происхождение Космоса. Согласно Хокингу, то, что мы принимаем за «начало», на самом деле является переходом Вселенной от одного состояния к другому. Исходное состояние Вселенной является статичным, неподвижным, а все измерения, включая временное, конечны и неограниченны, подобно поверхности обычной сферы. Британский физик вводит понятие «мнимого времени» τ = ict , где i – комплексная единица со свойством i2 = -1, c – скорость света, а t – обычное время. В новой модели мнимое время становится «геометризированным», разница между ним и пространственными измерениями полностью исчезает. Из этой структуры замкнутого, мнимого времени в момент Большого взрыва появляется «историческое», известное нам время, онтологически отделившееся от пространства.
Таким образом, С. Хокингу удалось избавиться от противоречивой и необъяснимой «точки сингулярности»: начальные условия существования Вселенной выводятся не из чего-то внешнего по отношению к ней, а фактически из нее самой. Научно-популярное изложение новой модели вошло в широко известную книгу «Краткая история времени», ставшую мировым бестселлером[14].
На первый взгляд может показаться, что концепция Хокинга полностью исключает возможность научно-богословского диалога. Однако на самом деле гипотеза британского физика стала не только предметом горячих дискуссий о математически-абстрактных построениях в космологии, но и дала начало сразу нескольким апологетическим интерпретациям.
Одну из них предложил епископ Сан-Францисский и Западно-Американский Василий (Родзянко; 1915-1999) в своем труде «Теория распада вселенной и вера отцов»[15]. Епископ Василий считал, что описываемый наукой Большой взрыв – не видимая сторона акта божественного творения, а следствие грехопадения наших прародителей в Раю, после которого, по образному выражению еп. Василия, мир стал «разлетаться на мелкие осколки», как «разбившийся сосуд». Именно этот момент и фиксирует космология, называя его «Большим взрывом». Только благодаря Промыслу Божию «разлетающийся» после грехопадения мир не исчез окончательно: «раскол бытия» был остановлен, и начался, как пишет еп. Василий, «обратный разрушению процесс, устанавливающий Божественную эволюцию, развитие в Добре, в Жизни, развитие в Жизнь вечную»[16]. Соответственно, по мысли еп. Василия, первозданный мир и первозданное время соотносимы со статичной Вселенной Хокинга и мнимым временем. Грехопадение первых людей разрушает гармоничный мир, описанный в Шестодневе, материя и пространство-время становятся совершенно иными – тленными, протяженными, дробно-дискретными и текучими. Облачение в «кожаные одежды» (Быт. 3:21) как символ смертного распада относится не только к Адаму и Еве, но и ко всему Космосу, как продолжению телесности человека (Быт. 3:17-19). Деградация окружающего материального мира начинается с момента вкушения от древа познания добра и зла (Быт. 3:1-6) и фиксируется в истории как Большой взрыв. В промежуток «райского времени» от момента грехопадения до изгнания из Рая (Быт. 3:7-24) поврежденная прародительским грехом Вселенная (Рим. 8:20,22) «переоформляется», проходя все стадии эволюции в тленном пространстве-времени за миллиарды обычных лет, пока, наконец, на Земле не появляются в опытно известном нам смертном состоянии и сами виновники катастрофы – изгнанный из Рая праотец Адам и праматерь Ева. Таким образом, первозданный мир библейского Шестоднева соотносится с описываемой космологами историей Вселенной от Большого взрыва до настоящего состояния как первообраз со своим отражением, грубо искаженном в кривом зеркале, причем изучению методами естествознания доступно лишь это вторичное, поврежденное состояние бытия.
Ранее нами было показано, что взгляд на Вселенную как на «проекцию», искаженную грехопадением человека, принципиально недоступного для научного познания первозданного нетленного мира (или «метаистории») в знакомом нам «тленном» пространстве-времени традиционен для богословской мысли XIX–XX вв.[17].
«Бог – и в этом вся тайна «кожаных риз» (Быт. 3:21) – вносит, во избежание полного распада под действием зла, некий порядок в самую гущу беспорядка. Его благая воля устрояет и охраняет Вселенную. Его наказание воспитывает: для человека лучше смерть, то есть отлучение от древа жизни, чем закрепление в вечности его чудовищного положения. Сама его смертность пробудит в нем раскаяние, то есть возможность новой любви. Но сохраняемая таким образом Вселенная все же не является истинным миром: порядок, в котором есть место для смерти, остается порядком катастрофическим; «земля проклята за человека», и сама красота космоса становится двусмысленной», – писал В.Н. Лосский[18].
Осмысление материи-пространства-времени в контексте учения о последствиях грехопадения для человека и материального мира в целом в настоящее время продолжается во многих естественно-апологетических и богословско-философских публикациях[19].
Между тем, концепция самого епископа Василия (Родзянко) оказывается весьма противоречивой по целому ряду причин. Во-первых, в работе «Теория распада вселенной и вера отцов» буквально говорится о духовно-материальном предсуществовании до точки «альфа» – момента начала этого мира в Большом взрыве – всех людей в «едином, коллективном Адаме». Более того, по учению владыки Василия, Божия Матерь, предсуществуя в Раю, не преступила заповедь, но оказалась подверженной первородному греху и покинула небесный Рай добровольно для того, чтобы совершилось воплощение Мессии и спасение людей(!). Даже если не принимать во внимание этот откровенно неправославный аспект учения владыки Василия, в целом, данная концепция оказывается более спекулятивно-философской, чем богословской. Не смотря на попытки автора отмежеваться от осужденного Церковью учения Оригена о предсуществовании душ, близость их построений очевидна[20]. Во-вторых, недопустимо и прямое отождествление физико-математической модели мнимого времени С. Хокинга и райского мирового бытия. В лучшем случае модель Хокинга могла бы рассматриваться лишь как умозрительная аналогия, но никак не прямое описание первозданного мира и Рая. Противоречивость работы еп. Василия (Родзянко) во многом стала следствием вольного обращения со святоотеческими высказываниями без учета контекста, нечеткости богословских формулировок и положений.
Совершенно иную интерпретацию концепции мнимого времени можно встретить в работе астрофизика и богослова Алексея Нестерука в его фундаментальной работе «Логос и космос: богословие, наука и православное предание»[21]. А. Нестерук исходит из православного учения о творении из ничего, в первую очередь, из слов Никео-Цареградского Символа веры о Боге–Творце всего «видимого и невидимого». Как известно, под «невидимым» Церковь подразумевает мир ангельский или «тварную вечность» – мир умопостигаемых форм[22]. Иными словами, область умопостигаемого – это духовный уровень тварного бытия, включающий в себя и умственные образы чувственной реальности, тварную логику мироздания, открытую для постижения человеческим умом и укорененную в нетварных божественных логосах. Эта сущностная (онтологическая) разница между физической Вселенной и Вселенной умопостигаемой, объединенных в акте человеческого познания, и выявляется в космологической концепции «мнимого времени». А. Нестерук указывает на сходство модели С. Хокинга и одной геометрической аналогии, предложенной преподобным Иоанном Дамаскиным: наше «историческое», эмпирическое время укоренено в тварной вечности, подобно тому, как все точки окружности проецируются на центр круга, как бы одновременно существуя в нем. Творя мир из ничего, Бог устанавливает различие между двумя уровнями бытия: 1) умопостигаемой Вселенной (квантовой Вселенной с компактной топологией[23] четырехмерной сферы и мнимым временем) - в области умопостигаемого творения и 2) наблюдаемой нами, видимой Вселенной – в области чувственного творения. Оба взаимосвязанных уровня бытия указывают на наличие общего трансцендентного источника –Божественного разума или логоса творения[24].
Таким образом, развитие космологических концепций «начала Вселенной» неизбежно порождает целый ряд «предельных вопросов», возникающих в сфере науки, но решаемых в области богословия.
«Навязывая нам вывод о том, что Вселенная имела определенное начало, Большой взрыв прямо-таки вопиет о сверхъестественном объяснении. Непонятно, как природа могла бы сама себя создать. Для этого необходима сила, находящаяся вне времени и пространства», - замечает Ф.Коллинз[25].
Космологический антропный принцип и интерпретации
В процессе накопления знаний о Космосе и развития космологии становится все очевиднее, что даже незначительное изменение фундаментальных физических констант приводит к невозможности существования не только жизни и человека, но даже атомов. Будь мир иным, некому было бы поднимать вопросы о порядке его устройства, смысле бытия и происхождении Вселенной. Самые небольшие вариации значений фундаментальных постоянных ведут к кардинальным качественным изменениям в природе.
В первую очередь это относится к начальным параметрам Вселенной[26].
· Если бы скорость расширения через одну секунду после Большого взрыва была бы меньше хоть на одну стомиллиардную, Вселенная сжалась бы в бесструктурную массу раньше, чем достигла своих настоящих размеров. Напротив, если бы она была на одну миллионную больше, то Вселенная расширялась бы слишком быстро, что исключает возможность формирования звезд и планет. В свою очередь сама скорость расширения зависит от группы факторов: начальной взрывной энергии, массы, силы гравитации.
· Если бы сильные ядерные взаимодействия оказались немного слабее, Вселенная состояла бы лишь из водорода, а если бы они были чуть сильнее, весь водород превратился бы в гелий. В обоих случаях формирование устойчивых звезд и таких соединений, как вода, становится невозможным. То же относится и к существованию элемента углерода – основы биологической жизни.
· Как было показано выше, на ранних этапах развития Вселенной произошло нарушение симметрии вещества-антивещества, в результате которого остается малый избыток барионов над антибарионами (около 1:109) – на каждый миллиард антипротонов пришелся один миллиард + один протон. Каждый миллиард пар взаимно уничтожался (анигиллировал) с образованием излучения, но один протон вещества оставался. Ничтожное нарушение симметрии, характерной для физических закономерностей, дало возможность существования нашей Вселенной.
· Факт однородности и изотропности – одинаковости физических свойств во всех направлениях Вселенной.
· Изменение массы нейтрона или протона всего на одну тысячную их величины привело бы к нестабильности атома наиболее распространенного элемента во Вселенной – водорода.
· При иных размерностях пространства – больше или меньше трех – оказывается невозможной атомная структура вещества (электроны «падали» бы на ядра), а также устойчивые орбиты планет в гравитационном поле звезд.
То же самое можно сказать практически о любой из пятнадцати фундаментальных констант, определяющих физические свойства наблюдаемого нами материального мира: скорости света, величинах слабого и сильного взаимодействий, параметрах электромагнитного взаимодействия, гравитационной постоянной и проч.
Для того, чтобы высокоорганизованная разумная жизнь стала возможной, необходимы также и «правильные» значения сотен параметров как самой планеты, так и звездной системы в целом.
· Солнечная система обращается по круговой орбите около центра галактики: вытянутая орбита привела бы к тому, что чрезмерно приблизившись к энергетически насыщенному ядру галактики, солнечная система и, соответственно, наша планета оказались бы в зоне мощного радиационного облучения. Образно говоря, жизнь возможна при локализации звезды в «предместье» галактики, но не в центре и не за окраиной.
· Земля должна была образоваться около богатой металлами звезды. Бедные металлом звезды не способны породить что-либо кроме газовых гигантов - на создание планет земного типа в газовой туманности просто-напросто не хватит «материала». Напротив, при избытке металла, формирующиеся планеты окажутся слишком тяжелыми, с мощной гравитацией, что также влечет образование газовых гигантов. Для существования жизни важны и другие многочисленные параметры звезды. В целом, согласно спектральной классификации, «правильный» по ряду показателей тип ограничивается очень узким промежутком: в нашей галактике звезды, аналогичные Солнцу, составляют всего лишь 5 % от общего количества.
· Расстояние между Солнцем и Землей обусловливает узкий, оптимальный для жизни температурный интервал. Изменение этой дистанции всего на 10% в ту или иную сторону сделало бы невозможным существование жизни на Земле.
· В настоящее время формирование спутника Земли – Луны объясняется с позиций господствующей теории гигантского столкновения (или теории «большого всплеска», Big Splash). Согласно этой концепции, Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли и объекта, по размерам сходного с Марсом, 4,5 млрд. лет назад. Столкновение обеспечило «удачный» угол наклона земной оси, обеспечивающий смену сезонов, и создание условий для активных процессов в земной коре (литосферной тектоники), которые обеспечили воспроизводство основополагающего для существования жизни «углеродного цикла». Слияние после удара ядер нашей планеты и гипотетического небесного тела - протопланеты Тейя, массой около 1/10 массы Земли, сформировало сверхмассивное ядро, которое генерирует мощный электромагнитный щит, защищающий жизнь от избыточной солнечной радиации. Очевидна абсолютная маловероятность столкновения тела марсовых размеров с Землей точно под таким углом, чтобы не разрушить планету, в сочетании с возникшим удачным углом наклона. Эти и другие факты легли в основу «гипотезы Уникальной Земли» (Rare Earth) палеонтолога П. Варда и (Peter Ward) и астронома Д. Броунли (Donald Brownlee).
· Луна – относительно крупный спутник увеличивает шансы выживания высокоорганизованных организмов, исполняя функции «астероидного щита». Шансы столкновения астероида с массивнейшим объектом двойной системы Земля-Луна весьма незначительные. Согласно расчетам, большинство астероидов будут или полностью отброшены, или поразят менее массивный объект: чтобы попасть в более массивное тело, необходимо определенное сочетание скорости астероида и угла его падения. Таким образом, планета с большим спутником будет значительно лучше защищена от столкновений. Таким же важным условием для сохранения жизни является наличие в солнечной системе газовых гигантов, подобных Юпитеру, благодаря которым «мусор», остающийся на орбите после формирования планет «выбрасывается» на далекую периферию системы – в районы т.н. пояса Койпера и облака Оорта, находящиеся на расстоянии около одного светового года от Солнца.
· При расположении Луны в 5 раз ближе к Земле приливная волна достигала бы высоты нескольких километров, и все земные континенты оказывались бы под водой дважды в сутки.
· Меньшая масса Земли существенно понизила бы шансы для планеты иметь плотную атмосферу, что привело бы к невозможности существования жизни.
· Отдельного перечисления требуют специфические свойства одной из главных основ жизни – воды. В частности, строение дипольных молекул, наличие специфических водородных связей обеспечивает ее особые возможности как растворителя, а также жидкое, а не газообразное, агрегатное состояние при нормальных температурах, несмотря на молекулярную массу, гораздо меньшую средней молекулярной массы воздуха. Особые свойства льда, например, его меньшая плотность относительно жидкой воды, также играет важную роль: при минусовых температурах лед образуется на поверхности водоемов и не тонет, что сохраняет их от полного промерзания. Особо следует отметить и «аномально» большие показатели теплоемкости воды, что определяет стабильность климата на планете. В свою очередь структура атомов водорода и кислорода, слагающих молекулу воды, также определяется на уровне фундаментальных констант Вселенной.
Итак, в се выглядит таким образом, будто Вселенная была изначально задумана как место, где каждый ее компонент должен благоприятствовать зарождению жизни и существованию человечества на одной из «избранных» планет, — и этот замысел, присутствующий буквально во всем, поражает грандиозностью своего масштаба. По сути, может идти речь об особой «тонкой настойке Вселенной» или Творческом Замысле.
На основании приведенных выше фактов американскими астрофизиками Р. Диком (Robert H. Dicke; 1916–1997) и Б. Картером (Brandon Carter; род. в 1942 г.) в 1973 г. был сформулирован антропный принцип Вселенной (от греч.ἄνθρωπος – «человек»).
Антропный принцип известен в двух формулировках: слабой и сильной[27].
Слабый АП: «То, что человек способен наблюдать, ограничено условиями его существования». Иными словами: «Вселенная устроена таким образом, что в ней возможна разумная жизнь».
Слабая формулировка АП признается всеми учеными. Она фактически никак не объясняет наличие множества благоприятных для существования жизни «совпадений», а лишь констатирует сам факт уникальной приспособленности Вселенной к бытию «разумного наблюдателя» - человека. Если бы такового не возникло, некому было бы задаваться вопросом о первопричинах Вселенной.
Сильный АП: – «Доступная нам Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе развития допускалось существование наблюдателей». Или: «Вселенная необходимо должна иметь свойства, позволяющие развиться разумной жизни».
В данной версии антропный принцип выходит за пределы простой констатации фактов в область мировоззренческую и утверждает, что появление разумной жизни во Вселенной не только возможно, но и неизбежно «запрограммировано». «Тонкая настройка физических постоянных – это именно то, что можно ожидать, если предположить, что жизнь и сознание были среди целей разумного и целеустремленного Бога», – замечает И. Барбур[28].
Фактически, сильный антропный принцип является современной формулировкой телеологического аргумента или телеологического доказательства бытия Божия (греч. τέλειος – «заключительный, совершенный») – одного из самых древних и распространенных аргументов в пользу существования разумного Творца, основанного на представлениях о целесообразности, гармоничности, закономерности наблюдаемого мира[29]. Еще древнегреческий философ Сократ (Σωκράτης; ок. 469–399 гг. до р.Х.) говорил о Космосе как разумно устроенном бытии ради блага человека[30]. В библейско-христианской традиции человек всегда рассматривался как «венец творения», ради которого мир получает бытие. Предвосхищая формулировку антропного принципа, святитель Василий Великий еще в IV в. отмечал, что первозданная материя («земля») названа в тексте Шестоднева «невидимой» (Быт. 1:2), потому что «не было еще зрителя земли – человека»[31] – разумного наблюдателя. Более того, согласно закономерностям квантовой механики, только участие наблюдателя позволяет квантовым объектам проявить себя тем или иным образом. Вселенная, как холон, является таким объектом. «Сравним это с тем местом в Библии, где говорится, что Господь создал всякий полевой кустарник и всякую полевую траву, которых еще не было, ибо… не было человека для возделывания Земли (Быт. 2:5). Господь Бог их уже создал, но их еще было, потому что не было человека. Точно также в квантовой механике, квантовый объект есть, но его как бы нет, т.к. чтобы он как-то проявился, необходим наблюдатель», – замечает прот. М. Захаров[32].
Учитывая, что христианская антропология строится на христологии, возможно богословское осмысление антропного принципа не только в рамках классического телеологического аргумента. Учитывая мысли некоторых богословов, например, преп. Максима Исповедника, о неизбежности боговоплощения, входящего в замысел Творца прежде создания мира независимо от события грехопадения прародителей[33], всю космогонию можно рассматривать как часть Священной истории Ветхого Завета. Иными словами, приготовление Тела Сына и последующее вхождение твари в Тело Воплотившегося, Которого Отец вводит как «Первородного во вселенную» (Евр. 1:6):
«Это есть Божественный конец, ради которого и возникло все [тварное бытие]. Это есть Божественная цель, задуманная [Богом] еще до начала сущих, которую мы определяем таким образом: она есть заранее продуманный [Богом] конец, ради которого существуют все [тварные вещи], но который сам существует не ради какой-нибудь одной из них. Имея в виду этот конец, Бог и привел в бытие сущность [всех] сущих. Это есть в подлинном смысле слова предел Промысла, а также тех [тварей], о которых Он промышляет, – тот предел, согласно которому происходит возглавление в Боге [всех существ], созданных Им… Ведь еще до веков было продумано [Богом] соединение предела и беспредельности, меры и безмерности, края и бескрайности, Творца и твари, покоя и движения – то соединение, которое было явлено во Христе в конце времен и исполнило собой Предведение Божие»[34].
Таким образом, более верным было бы наименование антропного принципа «христологическим принципом».
Разумеется, антропный принцип даже в своей сильной формулировке не может рассматриваться как бесспорное «научное доказательство» существования Творца Вселенной. Его ценность заключается в постановке «предельного вопроса» о возможности признания источником гармонии Вселенной, бытия в ней человека Сверхразума- альтернативы слепой случайности, а также в констатации того факта, что сама познаваемость Вселенной, а значит, и существование науки, проистекает из внеположенного, «внешнего» истока.
Проблема может быть решена по-разному в рамках альтернативных мировоззренческих подходов, объясняющих «случайное выпадение удачных параметров»[35].
· Согласно гипотезе пульсацииили осцилляции (лат. oscillo — «качаюсь»), Вселенная периодически переживает «Большое схлопывание» перед последующим Большим взрывом. В результате «схлопывания» все структуры полностью разрушаются. В квантовых неопределенностях при крайне малых размерах могут реализоваться новые возможности. Соответственно, наша Вселенная является лишь одной «удачной» из бесконечного количества когда-либо существовавших[36].
· Согласно гипотезе Мульти- или Супервселенной, кроме нашего мира и одновременно с ним сосуществует множество других вселенных-доменов. Все они независимо друг от друга были порождены Большим взрывом, подобно изолированным «раздувающимся пузырям», причем в каждой вселенной реализуются различные законы. Человечество возникло там, где «выпали» подходящие параметры.
· Наша Вселенная абсолютно случайна, а человечеству просто «повезло». Возможно, Вселенная естественным путем «отобрана» (например, как наиболее стабильная) из целого «ансамбля» иных вариантов. Как вода принимает форму сосуда, в который ее налили, так и появление разумной жизни – не замысел Творца, а естественное следствие реализации случайно «выпавших» фундаментальных параметров. «Географ, убежденный в предопределенности всего сущего, мог бы счесть реку Миссисипи специально сотворенной, поскольку она, «очень удобно подходит ко всем пристаням и проходит под всеми мостами», - иронизирует американский физик П. Девис (Poul Davis )[37].
Несложно заметить, что все приведенные гипотезы в силу своей умозрительности не относятся к области науки. В любой из рассмотренных концепций нерешенным остается и парадокс случайности бытия закономерной Вселенной. Сравнивая вышеизложенные атеистические (агностические) и христианскую (теистическую) интерпретации антропного принципа, американский ученый, руководитель международного проекта «Геном человека» Ф. Коллинз (Francis Collins) приводит следующую аналогию: «Представим себе, что человека расстреливают из винтовок пятьдесят метких стрелков. Отдается команда, гремит залп, но каким-то образом все пули проходят мимо приговоренного, и тот остается цел и невредим. Каким образом можно было бы объяснить столь примечательное событие?»[38] Первая альтернатива – случайных промах всех стрелков одновременно. Вторая – целенаправленные действия, связанные с нежеланием отнимать жизнь у осужденного. Безусловно, гораздо более простым, а значит, правдоподобным, оказывается второй вариант.
Таким образом, антропный принцип Вселенной, несмотря на продолжающиеся дискуссии, остается весьма весомым доводом в пользу существования сверхразумного Творца.
Небезинтересным для обсуждения с точки зрения естественно-научной апологетики остается также следующий вопрос: если мир был создан для человека, зачем Бог сотворил такое изобилие звезд и галактик, многие из которых даже недоступны для наблюдения? Краткий ответ на него может заключаться как минимум в двух взаимодополняющих объяснениях: во-первых, через осмысление «избыточности» творения, указующей одновременно на всемогущество, непостижимость, щедрость и любовь Творца; во-вторых, – в понимании того, что стабильность Вселенной, как и любой земной естественной экосистемы, прямо пропорционально зависит от меры разнообразия и количества ее структурных элементов.
Будущее Вселенной и судьба человечества
Судьба человеческой цивилизации неразрывно связана с будущим Вселенной. Согласно данным современной космологии, сценарии дальнейшего развития Космоса зависят от экспериментально измеримого параметра – средней плотности космического вещества. Но для того, чтобы сделать однозначный прогноз относительно будущего Вселенной, показатели этой величины не вполне надежны. Если указанная плотность не превосходит определенного из расчетов критического значения, Вселенная будет расширяться, что приведет в конечном итоге, согласно Второму началу термодинамики, к равновесному состоянию с максимальной энтропией – тепловой смерти Вселенной– при условии, что она является замкнутой термодинамической системой. Если Космос окажется открытым, то он будет продолжать расширяться и охлаждаться бесконечно долго, но с постоянно уменьшающейся скоростью[39].
Напротив, при плотности космического вещества, превышающей критическое значение, процесс расширения в определенный момент должен остановиться, и затем начнется обратная фаза сжатия или «Великого схлопывания», возвращающая мироздание к исходному состоянию сингулярности.
Третий сценарий – постоянно осциллирующей Вселенной– является синтезом двух вышеизложенных: после «Большого схлопывания» она вновь начинает расширяться и так до бесконечности на протяжении неопределенного числа циклов пульсации с периодом в 40 млрд. лет. Еще в XIX в. Л. Больцман ( LudwigBoltzmann ; 1844-1906) предположил, что нынешнее состояние Космоса – это гигантская флуктуация, из чего гипотетически следует, что в основном Вселенная пребывает в состоянии термодинамического равновесия, или «тепловой смерти».
Таким образом, понятие «тепловой смерти» стало первым шагом к осознанию в рамках научной фактологии возможной конечности существования Вселенной, хотя ученым точно и не известно, когда и по какому сценарию произойдет ее гибель. Бесстрастные расчеты неизбежно заставляют задуматься о смысле существования человечества во Вселенной, которая, пусть и в отдаленной перспективе, должна уйти в небытие. И. Барбур приводит безрадостные слова астрофизика-атеиста С. Вайнберга (Steven Weinberg, род. в 1933 г.), размышляющего над этой проблемой:
«Чем более мы постигаем Вселенную, тем более бессмысленной она нам представляется. Но если результаты исследований совершенно неутешительны, то в какой-то мере, отрадой может служить сам по себе процесс исследования… Попытка понять Вселенную – одна из очень немногих вещей, поднимающих человеческую жизнь над уровнем фарса и придающих ей какую-то трагическую красоту»[40].
Действительно, если раньше последовательный атеист мог находить определенный смысл своего существования в причастности к «бессмертной» общечеловеческой цивилизации, создающей культурные ценности, постепенно колонизирующей галактику и Вселенную, то в настоящее время становится очевидным преходящий характер и того, и другого, и третьего: пусть и в отдаленной перспективе, но должно закончиться, придя к бессмысленному финалу, вообще все… С данной точки зрения смысл бытия человечества во Вселенной мало отличен от смысла бытия плесени на распадающемся гниющем пне!
Некоторые оптимисты, несмотря ни на что, предлагают оригинальные выходы из этого мировоззренческого тупика. Американские космологи Ф. Дайсон (Freeman Dyson; род. в 1923 г.) и Ф. Типлер (Frank Tipler; род. в 1947 г.) видят возможность вечного существования человечества в переходе в далеком будущем от физической, телесной формы бытия к «чисто информационной» – бестелесной. Они не исключают перспективы появления в ходе этого процесса нового «космического интеллекта», а в будущем – полного контроля над развитием Вселенной вплоть до изменения фундаментальных физических законов. Эту фантастическую «интеллектуальную космическую информационную сеть» Ф. Типлер называет «вечным продолжением Разума», и даже «эволюционирующим Богом»[41].
Некоторые сторонники гипотезы существования Мультивселеннойверят в возможность «миграции» человечества в каком-либо состоянии в параллельные вселенные с подходящими для продолжения жизни физическими параметрами непосредственно перед гибелью нашего мира.
Разумеется, представленные сценарии относятся исключительно к области «научной мифологии». Кроме того, даже в случае реализации одного из приведенных фантастических сценариев спасения человечества в гибнущей Вселенной, вопрос о смысле существования цивилизации остается открытым.
И. Барбур справедливо замечает, что человек, является целостным единством духа, души и тела. Из этого следует, что гипотеза о возможности перехода к «интеллектуально-информационному уровню существования» не соответствует ни современным естественно-научным, ни библейским представлениям о человеческой природе[42].
Христианская эсхатология (греч. ἔσχατον – «конечный, последний» и λόγος — «слово, знание») – учение о конечных судьбах человечества и мира, хотя и говорит о грядущем катастрофическом конце мироздания, связывает его не столько с физическими закономерностями, сколько с нравственным состоянием человечества и путями Божественного Промысла: «О дне же том и часе никто не знает, ни Ангелы небесные, а только Отец Мой один» (Мф. 24:36). Кроме того, речь идет собственно не о гибели Вселенной, а о переходе в качественно новое, преображенное состояние. Соответственно реализуется главная цель бытия человечества – неразрывное единство в личном общении с Творцом мира – обожение[43]. В отличие от фантастических сценариев спасения цивилизации, христианская эсхатология основывается на тысячелетнем духовном опыте Откровения. Пессимистические прогнозы, основанные на расчетах космологов, мировоззренчески важны, потому что заставляют глубже и глубже задумываться каждого мыслящего человека как о смысле собственного бытия, так и грядущих судьбах цивилизации. Очевидная несамодостаточность Вселенной является еще одной предельной проблемой, открывающей широкое пространство для плодотворного диалога ученых, философов и богословов.
[1] Подробнее см.: Мумриков О., свящ. О проблемах "богословия эволюции" на рубеже ХХ-ХХI вв. // Доклад на XIХ Международных образовательных Рождественских Чтениях – 2011. Секция «Наука в свете православного миропонимания», 22-26 января 2011 г. - [27 января 2011 г.] Электронный ресурс: Научно-богословский портал «Богослов.ру»:http://www.bogoslov.ru/text/1415473.html
[2] Василий Великий, свят. Беседы на Шестоднев // Творения. Т. I – СПб., 1911. – С. 5.
[3] См., например: Гамов. Дж . Создание Вселенной (The Creation of the Universe). — Viking Press, 1952.
[4] Грин Б. Элегантная вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории: Пер. с англ. – М.: КомКнига, 2007. - С. 226.
[5] Цыпин Л., прот. Вселенная, Космос, Жизнь – три Дня Творения. – Киев: Пролог, 2008. – С. 358-365.
[6] Пригожин, И.Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994. – С. 238.
[7] Грин Б. Элегантная вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории: Пер. с англ. – М.: КомКнига, 2007. - С. 232.
[8] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 241.
[9] См., например:
Каледа Г., прот. Библия и наука о сотворении мира // Той повеле, и создашася: Современные ученые о сотворении мира. – Клин: Фонд «Христианская жизнь», 1999. – С. 8-55.
Иванов Н., прот. И сказал Бог...: Опыт истолкования книги Бытия. – Клин: Фонд «Христианская жизнь», 1999.
Александр (Милеант), еп. Возникновение мира и человека. Опыт согласования Библейского повествования с научными открытиями. – Электронный ресурс: http://www.fatheralexander.org/booklets/russian/creation_man_a_mileant.htm
Цыпин Л., прот. Вселенная, Космос, Жизнь – три Дня Творения. – Киев: Пролог, 2008.
[10] Мумриков О., свящ. Церковь и естественно-научные картины мира: проблемы рецепции//Доклад на XVIII Международных образовательных Рождественских Чтениях – 2010. Секция «Наука в свете православного миропонимания»,27 января 2010 г. - [27 января 2010 г.] Электронный ресурс: Научно-богословский портал «Богослов.ру»:http://www.bogoslov.ru/text/565396.html
[11] См. там же.
[12] Нестерук А. Логос и космос: Богословие, наука и православное предание // Пер. с англ. (Серия «Богословие и наука»). – М.: Библейско-богословский институт св. ап. Андрея, 2006. – С. 263-264.
[13] Василий Великий, свят. Беседы на Шестоднев // Творения. Т. I – СПб., 1911. – С. 11.
[14] Хокинг С. Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр. Пер. с англ. Н. Я. Смородинской . — СПб.: Амфора, 2001.
Оригинальное издание: Hawking S. A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. L.Bantam Books, 1988.
[15] Василий (Родзянко), еп. Теория распада Вселенной и вера отцов. – М.: Православный паломник, 1996.
[16] Там же, с. 6.
[17] Мумриков О., свящ. О проблемах "богословия эволюции" на рубеже ХХ-ХХI вв. // Доклад на XIХ Международных образовательных Рождественских Чтениях – 2011. Секция «Наука в свете православного миропонимания», 22-26 января 2011 г. - [27 января 2011 г.] Электронный ресурс: Научно-богословский портал «Богослов.ру»:http://www.bogoslov.ru/text/1415473.html
[18] Лосский В.Н. Очерк мистического богословия Восточной Церкви. Догматическое богословие. – М.: Б.И., 1991. – С. 253.
[19] См., например:
Салтыков А., прот. Творение мира в святоотеческой традиции // Труды семинара «Наука и вера» ПСТГУ. Вып. I: «Вся премудростию сотворил еси…». – М.: Из-во ПСТГУ, 2011. – С. 6-88;
Салтыков А., прот. Змей // Труды семинара «Наука и вера» ПСТГУ. Вып. I: «Вся премудростию сотворил еси…». – М.: Из-во ПСТГУ, 2011. – С. 111-140;
Петренко О., свящ. Божественная метрика Вселенной. Слово о пространстве и времени. – М.: Паломник, 2007.
Туровцев Т.А. Творение и преображение. – СПб: Церковь и культура, 2008.
[20] Примечательно и практически одинаковое истолкование евангельских слов (Мф. 25:34; Еф. 1:4): «прежде низвержения мира» у епископа Василия и у Оригена в его трактате «О началах» (О началах III, 5,4 Migne, PG, t. 11, col. 328-329; на русском яз.: Ориген, учитель александрийский. О началах // Творения. Выпуск I. – Казань: КДА, 1899. - С. 284-285). Владыка Василий пытается ссылаться на сходное понимание данной цитаты святителем Иоанном Златоустом и свящ. Павлом Флоренским. Однако, Златоуст, комментируя эти места, усматривает лишь указание на бесконечную онтологическую пропастью между Творцом и тварью, а свящ. Павел Флоренский, как и святитель Феофан Затворник, вполне ясно говорит о падшем состоянии человека вместе со всем космосом в контексте греховного выбора Адама и, таким образом, несоответствии предвечному идеальному божественному замыслу о творении. - Василий (Родзянко), еп. Теория распада Вселенной и вера отцов. – М.: Православный паломник, 1996. – С. 66-71, 110, 156-164.
[21] Нестерук А. Логос и космос: Богословие, наука и православное предание // Пер. с англ. (Серия «Богословие и наука»). – М.: Библейско-богословский институт св. ап. Андрея, 2006.
[22] «Было нечто, как, вероятно, и прежде сего мира, но cиe, хотя и постижимо для нашего разумения, однако же не введено в повествование как не соответствующее силам новообучаемых и младенцев разумом. Еще ранее бытия мира было некоторое состояние, приличное премирным силам, превысшее времени, вечное, присно продолжающееся. В нем-то Творец и Зиждитель всяческих совершил создания — мысленный свет, приличный блаженству любящих Господа, разумные и невидимые природы и все украшение умосозерцаемых тварей, превосходящих наше разумение, так что нельзя изобрести для них и наименований. Они-то наполняют собою сущность невидимого мира, как научает нас Павел, говоря: Яко Тем создана быша всяческая… видимая и невидимая, аще престоли, аще господствия, аще начала, аще власти (Кол 1:16), и Ангельские Воинства, и Архангельские Чиноначалия.
А когда уже стало нужно присоединить к существующему и сей мир — главным образом училище и место образования душ человеческих, а потом и вообще местопребывание для всего подлежащего рождению и разрушению, — тогда произведено сродное миру и находящимся в нем животным и растениям преемство времени, всегда поспешающее, и протекающее, и нигде не прерывающее своего течения », – говорит о «тварной вечности» святитель Василий Великий. - Василий Великий, свят. Беседы на Шестоднев // Творения. Т. I – СПб., 1911. – С. 6-7.
[23] Тополо́гия (греч. τόπος — «место») — в XIX в. - геометрия размещения (лат. geometria situs ) или анализ размещения (лат. analysis situs ) - раздел математики, изучающий, в частности, свойства пространства. В отличие от геометрии, в топологии не рассматриваются метрические свойства объектов (например, расстояние между парой точек). Например, с точки зрения топологии, кружка и бублик (в стереометрии - полноторий) неотличимы.
[24] Нестерук А. Логос и космос: Богословие, наука и православное предание // Пер. с англ. (Серия «Богословие и наука»). – М.: Библейско-богословский институт св. ап. Андрея, 2006. – С. 180-218.
[25] Коллинз Ф. (Руководитель международного проекта «Геном человека»). Доказательства Бога: Аргументы ученого; Пер. с англ. – М.: Альпина нон-фикшн, 2008. – С. 58.
[26] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 249-251.
Климик И. Антропный принцип во Вселенной: попытка православного осмысления. Электронный ресурс: http://www.bogoslov.ru/text/256660.html
[27] Канве В.А.Антропный принцип в космологии // Философия науки: краткий энциклопедический словарь. -М.: Омега-Л, 2008. - С. 24-25.
[28] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 251.
[29] См.: Осипов А.И. Путь разума в поисках истины. – М.: Издание Сретенского монастыря, 2003. - С. 136-139.
[30] Ксенофонт. Воспоминания о Сократе. Кн. IV, Гл. 3. — М.: Наука/ИНТЕРПЕРИОДИКА МАИК, 1993. – 384 с.
[31] Василий Великий, свят. Беседы на Шестоднев. Беседа II // Творения. Т. I – СПб., 1911. – С. 14.
[32] Захаров М., прот. Христианская антропология и антропный принцип в физике // Христианство и наука. сборник докладов конференции. XIV Международные Рождественские образовательные чтения. – М.: Отдел религиозного образования и катехизации, 2006. – С. 130-145.
[33] Максим Исповедник, преп.Quaest. ad Thalass., 60; PG 90, 621A–B.
См. также: Флоровский Г., прот. Cur Deus Homo? О Причине Воплощения // Догмат и история. – М., 1998. – С. 160-161.
[34] Максим Исповедник, преп. Quaest. ad Thalass., 60; PG 90, 621A–B. Цит. по: Вопросоответы к Фалассию. Вопрос 60. - Электронный ресурс:http://www.rodon.org/mi/vkf.htm#a58
[35] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 251-253.
[36] «Да ведь теперешняя земля, может, сама-то биллион раз повторялась; ну, отживала, леденела, трескалась, рассыпалась, разлагалась на составные начала, опять вода, яже бе над твердию, потом опять комета, опять солнце, опять из солнца земля — ведь это развитие, может, уже бесконечно раз повторяется…» - Достоевский Ф.М.Братья Карамазовы. Т. II. Часть IV. Книга XI (IX. Черт. Кошмар Ивана Федоровича). – М.: Государственное издательство художественной литературы, 1963. - С. 355.
[37] Девис П.Суперсила. - М.: Мир, 1989. - С. 260.
См. также: Докинз Р.Бог как иллюзия. – М.: КоЛибри, 2008. - С. 195-217.
[38] Коллинз Ф. Доказательства Бога: Аргументы ученого; Пер. с англ. – М.: Альпина нон-фикшн, 2008. – С. 64-65.
[39] Нобелевская премия по физике 2011 г. присуждена американцу С. Перлмуттеру (Saul Perlmutter), австралийцу Б. Шмидту (Brian P. Schmidt) и американцу А. Рису (Adam Rhys) за открытие ускоренного расширения Вселенной: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/#
[40] Вайнберг С. Первые три минуты (The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe (1977, updated with new afterword in 1993), цит по: Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 266-267.
[41] Там же, с. 267.
[42] Там же, с. 267-268.
[43] По словам преподобного Максима Исповедника, человек должен «в любви недоведомо соединиться с Самим Богом. <…> Объединяясь в конце концов с Богом, он достиг бы того, что на него излились бы потоки обожения, а через него и на все мировое бытие. Это обожение, соединение с Богом, погружение в Него, как естественная энергия тварного бытия, всегда стремящегося к своей Причине, доставило бы твари вечное и непреложное блаженство». Так должна через Христа Спасителя и Церковь «осуществиться конечная цель, для которой Предвечный Логос и поставил человека в центре мироздания, как Свой образ». - Епифанович С.Л. Преподобный Максим Исповедник и византийское богословие. – М.: Мартис, 2003. - С.74-75.
Комментариев нет:
Отправить комментарий