Публiкацii
 

... І вічність, і випадковість, і неповторність?

foto

Нотатки і роздуми на основоположні світоглядні космологічні теми

Зовсім нещодавно — в кінці минулого року — людство схвильовано обговорювало можливий «кінець світу» в дні зимового сонцестояння 21—22 грудня, начебто передбачений у календарі індіанського племені майя. Деякі полохливі громадяни на різних континентах навіть підготували підземні бункери-схованки із запасами води та їжі з надією пережити черговий «апокаліпсис», а в супермаркетах продавали спеціальні набори продуктів... І парад чотирьох планет Сонячної системи, що спостерігався в ті дні, минув без обіцяних провісниками глобальних катастроф. Планети граціозно продемонстрували свою парадну неземну красу і велично розійшлися, рухаючись одвічними шляхами-орбітами. Відповідно до суворих законів небесної механіки... і не сталося кількатижневої «суцільної імли», яка буцімто мала огорнути Землю, «починаючи з 8.00 21 грудня за київським часом» — мовляв, планета проходитиме через «нульову смугу, де немає ніякої енергії». Тобто пануватиме «непроглядна пітьма й абсолютна тиша». Так напророчив загадковий лама-оракул з тибетського монастиря Г’яндлик. І ми ще раз переконалися в могутній правді сучасної науки й в хисткості, мінливості й облудності всіляких містичних міфів й псевдонаукових тверджень. Отже, з позицій досягнень науки III тисячоліття н.е. розглянемо такі основоположні світоглядні проблеми, як вічність і тимчасовість, закономірність і випадковість, неповторність і унікальність у нашому всесвіті.

Що кажуть астрономи?

В ХХІ столітті астрономічна наука переживає бурхливий розквіт. За допомогою позаатмосферних апаратів, які постійно передають на Землю з навколосонячних і навколоземних орбіт надзвичайно цінні відомості про фізичні й хімічні процеси, що вирують щомиті в неозорих космічних просторах, астрономи відкрили й тепер інтенсивно вивчають нові космічні феномени, які донедавна були невідомі науці або незрозумілі. В попередніх статтях на космологічну тему («І все ж таки пульсація?!» — «НЗ» від 18.09.2010 р., с.19; «...І все розпочнеться знову, а чи повториться?» — «НЗ» від 02.04.2011 р., с.19) вже розповідалось, що нині найбільш вірогідною космологічною моделлю народження й еволюції нашого всесвіту є модель так званого Великого Вибуху (ВВ). За нею, суще народилося в момент ВВ 13,7 ± 0,2 млрд. років тому. З тої доленосної для нас миті всесвіт, утворюючи простір і час, безперервно і стрімко розширюється і охолоджується. Американський астрофізик Едвін Габбл ще в 1929 році виявив загадкову закономірність: чим далі від нас перебуває космічна структура (галактика чи скупчення галактик), тим швидше віддаляється (закон Габбла). Сьогодні вчені упевнені: Всесвіт не просто розширюється, а з прискоренням. Але яка сила, яка енергія прискорює рух галактичних структур, було невідомо майже до кінця XX віку. Адже за знаними нами фізичними законами, коли згасатиме імпульс, одержаний масою/енергією в момент Великого Вибуху, швидкість «розбігання галактик» мала б зменшуватися, й врешті-решт під дією всесвітнього тяжіння розширення всесвіту припинитися. Та реальна картина сущого свідчила про інше...

В самому кінці минулого століття — в 1998—1999 рр. — група зарубіжних астрономів, спостерігаючи спалахи наднових зірок певного типу в далеких галактиках, нарешті знайшла силу, що прискорює в наш час рух галактичних скупчень і надскупчень. Нею виявилась енергія космічного вакууму, що діє як сила відштовхування (антигравітація). З’ясувалось, що космічний вакуум є не абсолютною порожнечею, а своєрідним скалярним полем, яке має певну, хоч і незначну, густину і тиск. Відкриту силу нарекли темною енергією. Сила її відштовхування, на відміну від всесвітнього тяжіння, є прямо пропорційною до простору. Тобто чим більше простір — тим відповідно і потужніша антигравітація. Стало зрозумілим, чому процес розширення протікав і протікає не однаковими темпами. Якщо в перші 7 млрд. років після Великого Вибуху розширення відбувалося прогнозовано, як у звичних для нас обставинах розлітаються осколки після будь-якого вибуху, тобто з уповільненням, то в наступні мільярди років й в сучасну епоху розширення всесвіту відбувається з прискоренням. Адже при збільшенні простору пропорційно збільшується сила відштовхування космічного вакууму. Тому темпи прискорення безперервно зростають.

Треба зауважити, що в космології до сьогодні найпопулярнішою була відкрита модель гарячого всесвіту, за якою суще, народившись один раз у «спалаху» ВВ, приречене вічно розширюватися все швидше і швидше у напрямі до повного розпаду всіх матеріальних утворень і охолоджуватись у напрямі до абсолютного нуля. Ця модель і здобула солідний статус стандартної.

У названих вище статтях популяризувався інший можливий хід подій — модель гарячого пульсуючого всесвіту. За ним, зростання швидкості прискорення розширення всесвіту має бути скінченим, позаяк швидкість руху будь-яких матеріальних тіл і структур не може здолати світлової швидкості (близько 300 тис. км за секунду у вакуумі). Чому так? Тому, що за спеціальною теорією відносності А. Ейнштейна, при наближенні швидкості впритул до світлової маса матеріальних об’єктів і структур збільшуватиметься до... нескінченності. А це означає, що до нескінченності зростатиме і сила всесвітнього тяжіння, яка залежить від маси. Зростаюча сила гравітації вступить у «смертельний двобій» зі своїм антиподом — антигравітацією темної енергії і почне гальмувати темпи розширення. В нових умовах простір між галактичними скупченнями скорочуватиметься. І разом з ним пропорційно згасатиме сила відштовхування темної енергії. Розпочнеться новий етап еволюції всесвіту — етап стиснення маси/енергії. Він триватиме доти, поки все суще не стиснеться до стану так званої космічної сингулярності, коли показники густини і температури маси/енергії попрямують до нескінченності. Досягши критичної межі цих фізичних параметрів, матерія знову «спалахне» в черговому Великому Вибухові.

Про їх високості енергію та вічність

Торік реальність подібної моделі було підтверджено ґрунтовним аналізом результатів астрономічних даних, тобто практикою, що є, як відомо, найпереконливішим критерієм істини. Вже коротко згадувалось про науковий успіх професора Оксфордського університету Роджера Пенроуза і вірменського астронома Вахи Гурдзадяна («Про «небеса» реальні й віртуальні» — «НЗ» від 14.07.2012 р., с.18—19). Тепер є нагода розповісти детальніше. В 1960-х рр. було несподівано відкрито у космічному просторі так зване мікрохвильове фонове випромінювання. Астрономи з’ясували, що це випромінювання з температурою 2,7°К (близько -270°С) начебто є ізотропним, тобто пронизує космічний простір рівномірно в усіх напрямках. Було встановлено, що воно народилося в мить Великого Вибуху і є його відлунням. Тому випромінювання і дістало назву реліктове (залишкове).

Минали роки і десятиліття. Невпинно зростали технічні потужності астрономічної науки. І поступово ставало зрозуміло, що нібито однорідний реліктовий фон насправді є анізотропним, тобто не абсолютно однаковим. Допитливі астрофізики вирішили глибше дослідити загадкове явище. Адже це могло допомогти краще зрозуміти механізм утворення зірок, галактик та їхніх структур у перший період після ВВ.

...Якщо ми дивимося на узлісся здалеку, бачимо лише одноманітну темно-зелену смугу. Коли підійдемо ближче, угледимо й окремі дерева та кущі. Підійдемо впритул до лісу, і нашому погляду стане доступна кожна гілочка на деревах й кожен листочок... Так і в науці. Чим досконалішими стають дослідницькі прилади, тим глибше «їхній погляд» проникає в обшир макросвіту і в мікросвіт речовини. У 2001 р. було виведено на орбіту «Зонд ім. Вілкінсона для дослідження анізотропії мікрохвиль» (WМАР). Він якраз і призначений для аналізу характеристик мікрохвильового фонового космічного випромінювання, пошуку флуктуацій (неоднорідностей) цього фону. Відомості, одержані від цього приладу, вважаються найважливішими експериментальними даними в космології в наш час — адже підтверджують реальність моделі гарячого всесвіту, народженого в мить ВВ. Саме WМАР визначив вік сущого майже в 14 млрд. років.

Р.Пенроуз і В.Гурдзадян при вивченні унікальних карт, зроблених цим приладом, знайшли 12 концентричних кіл, кожне з яких складається з п’яти кілець більш інтенсивного випромінювання. Такі кільця спостерігаються саме навколо груп галактик. Вчені дійшли висновку, що цей факт свідчить про наявність у минулому всесвіту періодів розширення і стиснення, які відбуваються почергово. В такий спосіб було підтверджено пріоритетність саме пульсуючої (циклічної) космологічної моделі. Як вважають вчені, виявлені в космічному фоновому випромінюванні гравітаційні радіаційні хвилі є свідченням існування в минулому супермасивних чорних дір, що періодично «вбивають» попередній всесвіт і «в котлі» чергового ВВ народжують новий. Таким чином, історія сущого складається з нескінченного ланцюга подій: супермасивна чорна діра поглинає всю матерію й накопичує величезну енергію, стискує її до певної критичної межі (сингулярності), і маса/енергія вибухає — відбувається наступний ВВ. І виникає новий всесвіт, що розширюється... Затим сценарій повторюється: розширення змінюється стисненням, супермасивна чорна діра знову «поглинає» суще — і знову в черговому ВВ народжується новий молодий світ...

Маємо елегантну картину еволюції пульсуючого всесвіту, сутністю якого є всеохоплююча і динамічна, самодостатня і саморегулююча, вічна і невичерпна в своїх якісних (фізичних) формах і характеристиках її високість енергія, що назавжди поєднала свою долю з її високістю вічністю.

Плюс його величність випадок...

Підкреслимо, кожен новий молодий всесвіт, що народжується після чергового Великого Вибуху, далеко не обов’язково має бути точно таким, як його попередник. Він може стати будь-яким — людської фантазії замало, аби вигадати можливі іпостасі, в яких здатна проявитись енергія. У свій час відомий радянський академік Андрій Сахаров розрахував, що в мить ВВ лише одна мільярдна частка усієї енергії всесвіту реалізувалась у вигляді баріонної (звичної для нас) матерії. З неї і сформувалися ми з вами, навколишні фауна і флора, планети і зорі, газопилові хмари, комети й астероїди, інші матеріальні тіла й об’єкти, що формують галактики, їхні скупчення і надскупчення. Нагадаємо, за розрахунками астрономів, метагалактика (сфера нашого всесвіту, що доступна для спостережень) налічує близько 200 мільярдів галактик, у складі кожної з яких сотні мільярдів зірок і планет. Так, за останніми оцінками, наша рідна спіральна галактика Чумацький Шлях має від 200 млрд. до 400 млрд. різноманітних зірок. (Щоправда, чимало з них є подвійними і потрійними системами. Наприклад, найближча до Сонця зірка Альфа Центавра, світло від якої летить до нас понад чотири роки, складається з трьох компонентів, що обертаються навколо спільного центру мас: Альфи Центавра-А, Альфи Центавра-В і Проксими Центавра. Саме остання і є до нас найближчою).

У московському часописі «Наука і релігія» (№1, 2013 р.) надруковано під заголовком «Що там, у глибинах всесвіту?» інтерв’ю з доктором фізико-математичних наук, професором Науково-дослідного ядерного університету «МІФІ» Сергієм Рубиним. Наведемо невеликий фрагмент цікавого діалогу:

Кореспондент: — Виходить, що виникнення всесвіту є чистою випадковістю?

С.Рубин: — Цілком правильно.

Кореспондент: — Чи не хочете ви сказати, що наш всесвіт утворився в результаті одної з тисяч випадкових реакцій, більшість з яких ні до чого не привели?

С.Г.Рубин: — Саме так! Тільки не тисяч — багатьох мільярдів! Наш все­світ — лише один з нескінченного числа всесвітів з найрізноманітнішими властивостями. Всі вони виникають унаслідок різних флуктуацій. У переважній більшості всесвітів нічого зародитися не може, вони порожні. А от наше поле сфлуктувало так, що виникли умови для народження життя...

Отже, робимо висновок, що поява баріонної матерії трапилась суто випадково. Адже в ідеалі, відповідно до фізичних законів і гармонійної симетрії, що існує в природі, в процесі Великого Вибуху мала б утворитися абсолютно однакова кількість матерії і антиматерії. Вони взаємно знищилися б у реакціях анігіляції — протон і антипротон, електрон і позитрон... І вся маса перетворилася б на мікрохвильове випромінювання... Й не утворилося б і жменьки звичної нам речовини, аби зліпити з неї бодай крихітну планетку.

Чому ж ми є? Подякувати за своє існування маємо його величності випадку. Адже будь-який вибух, а тим більше ВВ, є подією революційною, тобто надзвичайно складною, не у всіх деталях прогнозованою і не завжди відбувається суворо за правилами. І хоча фізичні й хімічні взаємодії начебто мають регулюватися точними об’єктивними законами, насправді в дуже складних фізичних і хімічних процесах не можна виключити й випадковостей. Так є у суспільстві, так трапляється і в природі. Перевірте, будь ласка, довгострокові метеорологічні прогнози, що систематично публікуються. І переконаєтеся, що часто-густо вони не справджуються. Чому? Бо кліматичні й погодні процеси надзвичайно складні. І хоча кожний рух повітряних мас начебто підкоряється конкретним і нібито непорушним законам природи, які буцімто знаємо, у всій своїй сукупності ці процеси можуть породжувати відхилення від «унормованих» визначень. Якщо короткотермінові метеопрогнози, що ґрунтуються на безпосередніх спостереженнях руху і взаємодій у тропосфері циклонів й антициклонів, атмосферних фронтів тощо, як правило, є точними, то довгострокові, що складаються на підставі статистичних даних, мають чималий відсоток похибок.

Свіжий приклад. Трах-бах — і вранці 15 лютого ц. р. в земну атмосферу над Челябинською областю Російської Федерації непередбачувано залетів зі швидкістю 18 км за секунду болід, як визначили спеціалісти Національної аерокосмічної адміністрації США, розміром 15—25 м і масою 7—10 тис. тонн. Потужність атмосферного вибуху була в 20 разів більшою, ніж потужність американської атомної бомби, що в серпні 1945 р. геть знищила японське місто Хіросіма з сотнями тисяч його мешканців. Внаслідок вибуху боліда звернулося за медичною допомогою понад 1100 людей, в т. ч. 259 дітей, з них госпіталізовано 51, у т. ч. 13 дітей. Було розбито 200 тис. кв. метрів віконних шибок, постраждало понад 3700 житлових будинків, 670 шкіл й інших навчальних закладів, 80 об’єктів соціального і культурного призначення... А якщо болід трапився б у 10—100 разів масивнішим або вибухнув над великим містом, яку б наробив біду!?

Ось що таке його величність випадок! Тому спеціалісти не можуть точно прогнозувати й час, місце і потужність землетрусів. Тому неможливо достовірно передбачити й хід та наслідки складних суспільних процесів, наприклад, революцій та інших масових стихійних рухів. Виходячи з подібних міркувань, можемо зробити доволі обґрунтований висновок, що в природі кожна достатньо складна система є неповторною, оригінальною, тобто унікальною. Бо еволюція як у живій, так і в неживій природі відбувається не тільки скрупульозно за фізичними та хімічними законами, а ґрунтується на двох основоположних засадах — закономірності й випадковості. Саме в цьому, ймовірно, і полягає дуалізм (двоїстість) сущого. Звичайно, закономірність є правилом, а випадковість — винятком. Але в певних ситуаціях випадок відіграє суттєву роль.

Так і сталося з нашим всесвітом. Можна припустити, що в космосі немає двох (або більше) абсолютно однакових галактик чи їхніх скупчень, планет чи зірок, навіть комет, астероїдів — усі різні! В цьому проглядається і невичерпне багатство природи, й унікальність нашого всесвіту, й нескінчена цінність появи та існування на крихітці-красуні планеті Земля дивовижної істоти — homo sapiens sapiens — людини розумної розумної...

Борис ГВАРДІОНОВ, м.Ужгород.


14:54 29.03.2013
Переглядів: 24


Також читайте:

Ракетну станцію у Мукачеві демонтують

У День космонавтики ужгорордський художник привселюдно створив власний Всесвіт

Коментарi

Усi коментарi

Додати коментар

Iм'я
Коментар
Код

Незабаром на Закарпаттi

Фестивалі та культурні заходи на Закарпатті у квітні >>>

На тижні в Ужгороді... >>>

У Берегові дасть концерт Етелла Чуприк >>>

Напередодні Дня здоров’я в Ужгороді мірятимуть тиск і цукор у крові >>>

В Ужгороді відбудеться конкурс-фестиваль молодіжного мистецтва >>>

В обласній філармонії можна буде почути «Музику без кордонів» >>>

В Ужгороді чотири дні триватиме акція "Дитинство без меж" >>>

Для потреб дітей-сиріт в Ужгороді проведеть виставку-аукціон >>>

На початку травня відбудеться традиційний фестиваль вина і меду "Сонячний напій" >>>

Вiдпочинок, туризм
Санаторii, оздоровлення
Дiлове Закорпаття Курси валют


redtram