Что изучает космология и космогония
Космология
Космология — это наука, которая отвечает на вопросы, как образовалась Вселенная, из чего она состоит, каким образом развивается и каково её будущее. Космология также является подразделом двух других наук — астрономии и астрофизики.
Космолог — это учёный, который изучает космологию; занимается такими понятиями как:
Возникновение космологии как науки связывают с появлением теории относительности, которая была разработана Альбертом Эйнштейном (опубликована в 1915 году). Позже в 1922 году идеи Эйнштейна о неизменяющейся Вселенной были опровергнуты физиком и математиком Александром Фридманом.
Говоря о появлении космологии как науки, невозможно не упомянуть открытие американского учёного-астронома Веста Мелвина Слайфера в 1912–1914 годах. Он обнаружил красное смещение.
Что изучает космология?
Космологи занимаются вопросами происхождения и эволюции Вселенной. Это включает прошлое — момент Большого взрыва, настоящее, и прогноз будущего.
Космология изучает научным путём крупномасштабные свойства Вселенной как одно целое. Используя научный метод, космология стремится понять происхождение, развитие и будущее всей Вселенной.
Космология изучает теории и научным путём пытается доказать их правильность. Основной теорией возникновения Вселенной является теория Большого взрыва.
Космология и космогония (отличия)
Космология изучает крупномасштабные свойства Вселенной, включая теории о её происхождении, эволюции и прогнозе будущего. Космология изучает структуру и изменения в нынешней Вселенной. В то время как космогония занимается вопросами происхождения Вселенной. Она исследует научным путём происхождение космоса и самой реальности.
Теория Большого взрыва
После взрыва Вселенная охлаждалась. Потом образовались атомы. Материи стали притягиваться друг к другу, образуя газовые скопления, из которых затем появились звёзды, свехновые звёзды, чёрные дыры и галактики.
Красное смещение
Весто Слайфер открыл, что на фотографических изображениях спектра (спектрограммах) галактик, особенно тех, которые расположены далеко от нашей галактики, много красного цвета. Такое смещение в сторону красного цвета было названо красным смещением.
Красное смещение означает, что галактики двигаются: вращаются и удаляются. Это, в свою очередь, говорит о том, что Вселенная расширяется.
Закон Хаббла (или закон красного смещения)
В 1929 году Эдвин Хаббл обнаружил, что есть связь между скоростью, с которой далёкие галактики движутся в противоположную от нашей галактики сторону, и расстоянием до этих галактик.
Он вывел формулу, которая позволяет рассчитать скорость галактики и расстояние до Земли. Это открытие было названо законом Хаббла (также закон красного смещения).
Несмотря на то, что этот закон действует только для далёких галактик, он позволил подтвердить, что Вселенная расширяется. С помощью закона Хаббла можно вычислить момент, когда Вселенная начала расширяться. Это позволило учёным выяснить возраст Вселенной — 13,8 миллиардов лет.
Учёные пришли к выводу, что до образования Вселенной была сингулярность.
Сингулярность
Согласно общей теории относительности в центре чёрной дыры находится сингулярность. Это область, где нет времени и не применимы законы физики. Область, где всё сжимается до крошечных размеров под высоким давлением.
В космологии есть три понятия: космологическая сингулярность, гравитационная сингулярность и голая сингулярность.
Космологическая сингулярность
Гравитационная сингулярность
Это место в пространственно-временном континууме, через которое нельзя провести кривую (геодезическую линию), и где не работают законы теории относительности.
В физике, в частности по общей теории относительности, тела, обладающие малым зарядом и массой, движутся по геодезической линии пространственно-временного континуума.
Но в гравитационной сингулярности законы физики не применяются. Поэтому и линии провести невозможно.
Голая сингулярность
Это некая область в пространственно-временном континууме, в которой не действует один из общих принципов в физике — принцип причинности.
Этот принцип формулирует, как происшествия или действия воздействуют друг на друга. То есть согласно ему будущие действия не могут изменять происшествия в прошлом.
Иными словами, наше будущее не воздействует на наше прошлое и не обуславливает его.
По версиям физиков, попав в голую сингулярность, можно увидеть и прошлое, и будущее. Но чтобы туда попасть, нужно попасть в чёрную дыру, что делает опыты по изучению такой сингулярности довольно затруднительными, так как из чёрной дыры нельзя выбраться.
Теория относительности
Альберт Эйнштейн формулирует в 1905 году специальную теорию относительности и общую теорию относительности в 1915–1916 годах.
Специальная теория относительности
Если два объекта движутся прямолинейно и с постоянной скоростью, то ни один из них не может быть системой отсчёта. Важно определять их движение только относительно друг друга.
Общая теория относительности
Эйнштейн пытался объяснить, откуда берётся гравитация. Согласно его теории крупные тела искажают пространственно-временной континуум. Это приводит к возникновению гравитации.
Уравнение Александра Фридмана
Александр Фридман вывел уравнение, которое доказывает, что Вселенная изменяется. Математическим путём учёный доказал, что Вселенная увеличивается и что она точно с чего-то началась.
Позднее его теории были подтверждены с помощью закона Хаббла.
Космология в философии
В 1960 году космология широко рассматривалась как раздел философии, но стала играть намного большую роль как подраздел астрофизики и астрономии.
Философия космологии стремится найти способы познания Вселенной, учитывая, что на данный момент человечеству известна только одна Вселенная, и мы не можем проводить над ней классические эксперименты (сравнение с другими данными — другими Вселенными). Также философия космологии ищет последствия и значения, если таковые имеются.
Что изучает космология и космогония
Комментарии
Сети богословия
Мнение
Локальные традиции Церкви: западный обряд в Православии
Опыт Церкви в истории подтверждает слова апостола Павла о том, что во Христе стираются этнические, культурные и языковые границы, которые обычно разделяют людей и лишают их взаимопонимания. Читать дальше
Тема недели: Локальные традиции Церкви: западный обряд в Православии
Новые материалы
Космология и космогония: история понятий
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).
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:
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
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:
Гравитационный парадокс связан с именами двух немецких ученых – математика К. Неймана ( CarlNeumann ; 1832 (18320507) –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.
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.
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».
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.
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 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.
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.
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.
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 10 13 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 1:10 9 ). 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
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?»
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.
Таким образом, развитие космологических концепций «начала Вселенной» неизбежно порождает целый ряд «предельных вопросов», возникающих в сфере науки, но решаемых в области богословия.
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.
· 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 1:10 9 ) – 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.
· 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.
· 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.
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» ).
Слабый АП : «То, что человек способен наблюдать, ограничено условиями его существования». Иными словами: «Вселенная устроена таким образом, что в ней возможна разумная жизнь».
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 ».
Таким образом, более верным было бы наименование антропного принципа « христологическим принципом ».
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
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».
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 сторонники гипотезы существования Мультивселенной верят 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.
[2] Василий Великий, свят. Беседы на Шестоднев // Творения. Т. I – СПб., 1911. – С. 5.
[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.
[8] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 241.
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.
[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.
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.
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.
[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.
[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
[28] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 251.
[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.
[35] Барбур И. Религия и наука: история и современность. – М.: Библейско-Богословский институт св. ап. Андрея, 2001. – С. 251-253.
[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.