Начало Вселенной

Вопрос о том, имеет ли Вселенная начало, является важ­нейшим вопросом истории человеческой мысли. Так как если Вселенная не имела начала, она является вечной. Не­скончаемой чередой фактов. С другой стороны, если у нее было начало, то она не является вечной. Это, в свою очередь, означает, что она не является высшей, конечной реальнос­тью. Высшая и вечная сущность, согласно Библии, — это Бог, Творец Вселенной. Он не является частью Вселенной, а Все­ленная не является Его частью.

На протяжении истории высказывались многие точки зрения на происхождение мира. Платон утверждал, что мир создан из предсуществовавшей материи (диалог "Тимей"). Аристотель полагал, что Земля всегда была центром вечно­го мира. Одной из вариаций на тему вечной Вселенной была космология древних индусов, которые полагали, что мир проходит через бесконечное число повторяющихся циклов, подобных природным ритмам, но чрезвычайно растянутым во времени и продолжающимся триллионы лет.

Однако первые христиане, опираясь на Библию, придер­живались представления о том, что Бог создал мир exnihilo (лат. — "из ничего"). Это представление, сформулированное такими выдающимися мыслителями, как Августин и Ири-ней, оставалось господствующим в течение многих веков.

Тем не менее на протяжении почти всего Нового време­ни после Коперника, Галилея и Ньютона наиболее распро­страненным было представление о том, что Вселенная бес­конечна как в пространстве, так и во времени. Затем, начи­ная с середины XIXв., это представление стало постепенно вытесняться и наконец перестало доминировать. Веру в на­чало мира сейчас разделяет большинство современных уче­ных. По этому вопросу, как известно студентам, изучающим

физику и астрономию, имеется обширная литература. По­скольку предмет настоящей книги — осмысление человеком своего места в мире, то мы ограничимся тем, что перечис­лим лишь основные причины, которые приводят ученых к представлению о начале мира, оставив множество интерес­нейших деталей этого вопроса для анализа специалистам в области физики и космологии.

Красное смещение света. Так называемое красное смеще­ние света, исходящего из отдаленных галактик, обнаружен­ное астрономом Эдвином Хабблом, интерпретируемое как эффект Допплера, свидетельствует о том, что галактики уда­ляются друг от друга. Конечно, если Вселенная расширяет­ся, то отсюда следует, что в прошлом она была меньше, чем она есть сейчас. Хокинг и Пенроуз в 1970 г. подтвердили высказанное ранее предположение выдающегося русского геофизика и математика А. А. Фридмана, показав, что если общая теория относительности верна и если Вселенная со­держит именно то количество вещества, которое мы наблю­даем, тогда должно было быть начало, которое физики и ма­тематики называют сингулярностью, точкой, где теория от­носительности не действительна³⁰. Это начало Вселенной принято называть Большим Взрывом.

Космическое микроволновое фоновое излучение. В 1965 г. Пензиас и Уилсон, установив сложную антенну, выявили микроволновое фоновое излучение при температуре 2,7 гра­дуса по Кельвину (то есть при температуре на 2,7 градуса выше абсолютного нуля), которое пронизывает космос по всем на­правлениям. Они доказали, что это излучение появилось в момент возникновения Вселенной и является своего рода ос­таточным следом Большого Взрыва. Это излучение оказалось с высокой точностью изотропным, то есть одинаковым во всех направлениях, что подтвердило теоретические выводы Фрид­мана. Исследования Пензиаса и Уилсона подтвердили и тео­ретическое предсказание фонового излучения, которое было сделано Георгием Гамовым в 1948 г. За свое открытие Пензи­ас и Уилсон были награждены Нобелевской премией.

Термодинамика. Во Вселенной протекает множество нео­братимых процессов, в частности термодинамических. Каж­дый из нас имел возможность наблюдать, что поток тепла идет в одном направлении — от теплых тел к холодным, а не в обратном — от холодных тел — к теплым. Этот факт зак­лючен во втором законе термодинамики, в результате при­ложения которого ко всей Вселенной ученые пришли к до­казательству того, что Вселенная движется по направлению к состоянию термодинамического равновесия, при котором все имеет одинаковую температуру. Поскольку очевидно, что Вселенная еще не достигла термодинамического равновесия, она не могла существовать вечно. И здесь можно привести простой пример. Если мы заходим в ванную комнату и заме­чаем, что температура воды в ванне теплее, чем сама ванна, то мы можем сделать вывод о том, что после наполнения ван­ны прошло определенное конечное время. А если мы видим, что вода в ванне имеет ту же самую температуру, что и ван­на, то мы можем заключить на основании наших физичес­ких знаний, что так было всегда.

Приведем еще один способ, как можно проиллюстриро­вать второй закон термодинамики. Мы можем сказать, что в закрытой системе беспорядок (или, иначе говоря, энтропия) нарастает, так что Вселенная "раскручивается" в направле­нии максимального беспорядка по отношению к тому состо­янию, в котором она была "свернута". А единственное, что мы знаем о дедушкиных часах, — это то, что если они про­должают идти, это значит, что они шли не всегда!