Горизонты будущего

(фемто – пятнадцать) и 10

(атто – восемнадцать), а кратных – до 10

(пета – тысячи) и 10

(экса – шестая степень тысячи).

В отличие от остальной физики теоретическая астрофизика столкнулась с большими числами ещё в начале XX века. Для наименования таких чисел английскими астрофизиками применялась так называемая мультипликативная система числовых обозначений. Так, например, септиллион означал миллион в седьмой степени, т.е. 10

. Аналогично октиллион означал 10

и т.д. Для общего обозначения различных огромных астрофизических параметров английские астрофизики А. Эддингтон, Э. Милн и другие начали применять термин большие числа. С чем связано появление таких больших чисел в Природе?

Среди больших чисел особое место занимает время существования Вселенной. В принципе, само по себе оно не нуждается в объяснении – время постоянно увеличивается, и таким образом оно достигло своего нынешнего значения. Чтобы измерять время, нам приходится пользоваться некой единицей времени. В отличие от таких физических величин, как скорость, электрический заряд и другие, в настоящее время у нас нет столь же фундаментальной естественной единицы времени.

Для измерения времени используются две различные шкалы: макрошкала (период вращения Земли и т.д.) и микрошкала, где в качестве единицы времени выбираются атомные единицы – время прохождения светом отрезка, равного комптоновской длине или «классическому» радиусу электрона или какой-либо другой частицы. В атомных единицах время существования Вселенной оказывается одним из больших чисел.

Параметры Вселенной, такие как её наблюдаемый радиус, плотность, параметр Хаббла, также изменяются с течением времени. Поскольку они не являются случайными, а определяются космологическими законами, то большие числа, связанные с ними, оказываются таковыми просто из-за их связи с таким большим числом, как время. Таким образом, наблюдаемый радиус Вселенной оказывается столь большим, а наблюдаемая плотность вещества столь малой просто потому, что прошло достаточно много времени. Наряду с изменяющимися параметрами стандартные космологические модели предполагают наличие некоторых неизменных параметров, таких как масса Вселенной и сила гравитационного взаимодействия, что приводит к необходимости объяснения больших чисел, связанных с ними, а также ряда соотношений между ними и параметрами, изменяющимися со временем.

Двенадцать масштабных ячеек (по пять порядков) с высокой точностью заполнены объектами Вселенной. На размерной шкале десятичных логарифмов наш мир заключён в диапазоне 61 порядка: от максимона до Метагалактики (32,8 + 28,2 = 61). Наиболее известные и распространённые системы расположены на этой шкале в следующий ряд:

Рис. 25. Количественно-качественная диаграмма «масштаб-устойчивость», называемая Волной Устойчивости (ВУ). В начале 70-х годов двадцатого столетия Сергей Иванович Сухонос [6, 7, 8] обнаружил удивительные закономерности масштабного устройства Вселенной.

0 – максимоны, 1 – фотоны, 2 – ядра электронов, 3 – электроны, 4 – протоны, ядра атомов, 5 – атомы водорода, 6 – живые клетки, 7 – человек, 8 – ядра звёзд, 9 – звёзды, 10 – ядра галактик, 11 – галактики, 12 – Метагалактика.

Введённые масштабные классы являются общими для всех видов систем Вселенной. Один и тот же масштабный класс заполнен объектами с разными свойствами. Например, класс №8 занимают планеты, ядра звёзд и биоценозы. При этом масштабные границы этих объектов оказываются инвариантными относительно их вещественного наполнения.

Чтобы ответить на все вопросы, нужно оторваться от привычных представлений и заученных правил, подняться над плоскостью отдельных научных дисциплин и посмотреть на все собранные факты сверху, действительно издали. При этом надо разобраться и в физике, и в биологии, и в астрономии, и в других науках – то есть стать эрудитом, да ещё обзавестись пытливым умом, умением задавать себе нетрадиционные вопросы и находить нетривиальные ответы. Для одного человека этого много.

В работах С.И. Сухоноса использованы надёжные, проверенные экспериментами и наблюдениями границы Вселенной. Весь наш видимый мир от протона до Метагалактики заключён в пределах размеров от 10–13 до 1027 см, что составляет ровно 40 порядков (13+27). Если же принять во внимание вполне вероятные и чаще всего признаваемые теоретические границы масштабов нашего мира, то необходимо рассматривать уже 61 порядок (от 10–33 до 1028 см – от максимона до Метагалактики). Для анализа структуры Вселенной, её красоты важно знать, существует Божественный масштабный порядок мироздания или его нет.

Какие символы выбрать для классификации? Средний размер Метагалактики – 1,6 • 1028 см. С другого края масштабов в нашем мире минимальный размер, определяемый экспериментально, имеет такая известная система, как протон (1,6 • 10–13 см или 10–12,8 см). В настоящее время в экспериментах удалось проникнуть на несколько порядков глубже, и теоретиками был поставлен вопрос: есть ли вообще предел для расщепления микрочастиц на составные части?

Квантовая теория, опираясь на всю совокупность своих знаний, вывела некий теоретический предел расщепления материи на элементы – это так называемая фундаментальная длина. Её свойства таковы, что любые меньшие частицы, если они существуют, уже не подчиняются законам нашего мира и не могут быть описаны современной физикой. Именно этот фундаментальный размер могут иметь некоторые гипотетические микрочастицы (их называли максимонами). Точное значение этого фундаментального размера – 10–32,8 см.

99,9% вещества Вселенной сосредоточено в звёздах, которые практически все собраны в галактики. Звёзды более чем на 70% по массе состоят из водорода, ядром которого является протон. С учётом того, что по количеству элементов Вселенной водород превышает 90% содержания остальных атомов, а протон при этом является наиболее долгоживущей частицей Вселенной (~1056 лет), – выбор данных объектов на масштабных уровнях определялся их подавляющей численностью. Выбор клетки и человека субъективен лишь на первый взгляд. Место человека в этом ряду, по крайней мере, представляет собой несомненный интерес. Соответственно человек, как и все многоклеточные организмы, состоит из клеток. Более того, по мнению многих биологов, клетка – это наиболее важная и представительная биологическая система биосферы.

Известно, что ядра атомов определяют основные свойства самих атомов, хотя имеют размеры в 100 000 раз меньшие. Аналогично в мегамире: именно ядра звёзд и галактик определяют их основные свойства, а их размеры примерно во столько же раз меньше самих звёзд и галактик. Поэтому для классификации выбраны ядра звёзд и ядра галактик.

Размеры протона и атома водорода известны науке с точностью до десятых долей. Средний рост человека колебался в истории его становления в довольно узких пределах. Размеры клеток, ядер звёзд, ядер галактик и самих галактик определялись как среднегеометрические по одной и той же процедуре. Если, например, известно, что звёзды не бывают менее 1010 см и более 1014 см, то средний размер звезды определялся как 1012 см. Выбранный ряд систем (включая средние размеры звёзд, галактик и т.п.) занимает на М-оси места, чередующиеся через пять порядков. На рисунках 20, 21 изображена М-ось и точки нахождения на ней выбранных объектов. Этот результат свидетельствует о том, что в масштабной иерархии Вселенной присутствует строгий божественный порядок, красота и периодичность, которая определяется безразмерным отношением: средняя галактика во столько раз больше среднего ядра галактики, во сколько последнее больше среднего размера звезды, и т.д.

Итак, используя общеизвестные данные астрофизики, был получен чрезвычайно важный результат: в масштабном центре расположена живая клетка – фундамент всей жизни на Земле. Учитывая гигантский размах масштабного интервала Вселенной – 61 порядок (!), нет оснований считать этот факт следствием слепой случайности. Информация о нашем организме «переходит» из поколения в поколение через «узкое горлышко» масштабного канала с «сечением» около 50 мкм. И это – ключ к пониманию жизни во Вселенной. Для простоты объяснения основной идеи используются две модели масштабной симметрии Вселенной: упрощённая, или округлённая до целых порядков, и уточнённая – с использованием сотых долей порядка.

Упрощённая модель удобна для уяснения основных закономерностей масштабной симметрии, а уточнённая – для проверки феноменологических данных. При этом упрощённая модель при описании и построении графиков использует значения размера от максимона – 10–33 cм до размера Метагалактики – 1027 см, т.е. оперирует М-интервалом [–33; +27] длиной в 60 порядков. Уточнённая модель использует те же значения размеров – от 10–32,8 см до 1028,2 см соответственно, т.е. рассматривает М-интервал [–32,8; +28,2] длиной в 61 порядок. Такая замена одного интервала на другой даёт погрешность всего 1/60, т.е. всего 1,5%.

Впервые наука увидела удивительный масштабный порядок, которому трудно было дать какое-либо рациональное объяснение. Ещё в начале века А. Эддингтоном и П. Эренфестом была обнаружена уникальная масштабная закономерность: оказалось, что разумная комбинация из различных космологических констант даёт в результате одно и то же безразмерное число, близкое к 1040, или его кратное. Эта проблема привлекала внимание всех известных физиков, таких как Эйнштейн, Гамов, Дирак и других учёных, занимавшихся мировоззренческими проблемами устройства Вселенной.

Проблема получила название – Проблема больших чисел. Она заключается в том, что существуют божественные численные совпадения некоторых безразмерных отношений, составленных из атомных констант, скорости света и следующих космологических констант: возраста Вселенной tp, радиуса Вселенной Rp, средней плотности вещества во Вселенной ?p и гравитационной постоянной G.

Масштабный интервал в 40 порядков, который протянулся от протона до Метагалактики, свойствен не только соотношению размеров, но и соотношению масс, сил и времён. Некоторое время эти удивительные соотношения оставались предметом отдельного исследования. В 30-х годах двадцатого столетия на них обратил пристальное внимание П. Дирак, который понял, что они не случайны, а проявляют собой глубокую божественную связь между космологией, гравитацией и электричеством. Он выдвинул гипотезу, что физические константы меняются со временем, и сформулировал следующий постулат, который получил название принцип Дирака: «Любые две очень большие (примерно 1040) безразмерные физические величины связаны простым математическим соотношением, в котором коэффициенты – величины порядка единицы». На основании этого принципа можно с уверенностью утверждать, что Бог – великий математик.

Поскольку этому принципу подчиняется возраст Вселенной, то тут же встал вопрос:

– либо этот принцип действует во Вселенной всегда, но тогда с учётом изменяющегося возраста должны меняться космологические и атомные константы;

– либо данный принцип выполняется только в небольшой промежуток времени существования Вселенной, и тогда мы живём в каком-то особенном выделенном моменте её развития.

Рис. 26. Масштабная ось упорядоченной Вселенной (разделённая на 12 интервалов по 5 порядков). В начале 70-х годов двадцатого столетия Сергей Иванович Сухонос [6, 7, 8] обнаружил удивительные закономерности масштабного устройства Вселенной.

Чтобы проверить первую версию, астрофизики провели теоретические исследования, направленные на поиск ответа: постоянны ли физические постоянные? Положительный ответ был получен с очень высокой точностью. Однако в ходе проверки выяснился ещё один парадокс: оказалось, что любые, самые незначительные изменения физических констант приводят к тому, что вся Вселенная оказывается совершенно иной. Из этого следовал очевидный вывод: все константы установлены Богом таким образом, чтобы получилась Вселенная, в которой могла бы появиться жизнь, включая человека.

Важным следствием из этого вывода является то, что все константы нашей Вселенной имеют не случайное значение, а строго увязанное друг с другом через божественный закон их гармонизации. Вся Вселенная создана Богом для появления на свет Божий человека.

Учёный мир занялся вопросом: «Не управляет ли структурой Вселенной Бог и Бог?». Проблема увязки физических констант нашего мира с возможностью существования человека настолько взбудоражила научный мир, что собственно породившая её проблема больших чисел ушла в тень и оказалась на периферии внимания. Она так и осталась неразгаданным феноменом природы и лишь изредка упоминается в обзорных космологических работах. В 70-х годах С.И. Сухонос поставил перед собой мировоззренческую задачу: определить, есть ли в масштабной иерархии Вселенной какой-либо самостоятельный порядок устройства. Он исходил из следующего принципа: все объекты и процессы во Вселенной объединяет общий гармонический принцип, проявляющийся через распределение объектов по размерам, а распределение полевых связей через длины волн; если же гармонии во Вселенной нет, то в расположении всех объектов на масштабной шкале должен царить хаос.

Рис. 27. Структура современной упорядоченной Вселенной. П.М. Девис. В начале 70-х годов двадцатого столетия Сергей Иванович Сухонос [6, 7, 8] обнаружил удивительные закономерности масштабного устройства Вселенной.

Используя справочные данные о размерах объектов Вселенной, С.И. Сухонос расположил их на шкале десятичных логарифмов. Им в результате выявлена поразительная закономерность: оказалось, что наиболее типичные объекты Вселенной занимают в своих средних размерах на оси места строго через 105. Более того, многие ключевые системные свойства объектов Вселенной (структурных и динамических) имеют подобие с коэффициентами 1010, 1015, 1020. Впервые эти результаты были опубликованы в научно-популярном журнале (6). Затем последовали ещё две публикации (7, 8), которые в сжатом виде показывали основные закономерности открытого явления. Такие закономерности не могли появиться в условиях неуправляемого Большого Взрыва.

Центральным вопросом любого мировоззрения является вопрос о месте человека и жизни во Вселенной. Во все времена человечество искало ответ на этот вопрос; и в разные эпохи, в различных культурах и традициях оно находило на него разные ответы, привлекая для этого искусство, религию, философию и науку.

Мы живём в эпоху научно-технического прогресса, и ответ на этот вопрос, в первую очередь, даёт наука. В начале 70-х годов двадцатого столетия Сергей Иванович Сухонос [6, 7, 8] обнаружил удивительные закономерности масштабного устройства Вселенной.

Он установил, что иерархическое устройство нашего мира имеет строго упорядоченный, периодический характер, что во Вселенной действуют объективные законы подобия микро-, макро- и мегамиров. И если вплоть до Н. Коперника наука рассматривала мир человека как центральную область Вселенной, причём центральную не только в геометрическом, но и событийном, физическом смысле, то после Коперника, Бруно, Кеплера и Галилея взгляд на этот вопрос претерпел дьявольски кардинальное, революционное изменение.

Люди в средние века полагали, что их мир – это поверхность плоской Земли, плавающей на китах в Мировом океане и накрытой звёздным куполом. Как воспринимал сам себя человек той поры во Вселенной? А воспринимал он свой мир как центр Вселенной. Ведь планеты и звёзды вращались вокруг этого мира, даже яркое Солнце поднималось над горизонтом и уходило за него по кругу, в центре которого (в любой точке Земли) всегда был наблюдатель. Да и весь космос «был на службе» у человека:

Солнце освещало и грело Землю, ночью Луна светила в темноте, звёзды подсказывали путь мореплавателю, планеты – судьбу правителю, кометы предупреждали о грядущих катаклизмах. Вот уж действительно «всё – на благо человека, всё – во имя его». Большинство людей верили, что такое замечательное, уютное, разумное и удобное мироустройство возникло благодаря Творцу, который создал этот мир для человека.

Поэтому если говорить только о материальном мире Вселенной, то тут сомнений не было многие века: человек всегда находился в центре физического мироздания. Геометрия и физика, вся связь космических событий с земными – всё подтверждало древнему человеку, что это так. Поэтому древнему человеку даже в голову не приходило, что космос – это бескрайние пустые просторы, что любая звезда в миллионы раз больше Земли, что ничего, кроме Луны, на самом деле вокруг Земли не вращается. Вот тут возник дьявольский соблазн познания добра и зла.

Если теперь посмотреть на теорию Коперника под этим углом зрения, то окажется, что главным в ней было не изменение физического принципа вращения планет и светил, а то, что она полностью разрушала идею центрального положения мира человека во Вселенной. Тем самым она ломала стержень древнего мировоззрения. (Недаром Церковь столетиями активно боролась с учением Коперника.)

Однако остановить развитие науки было невозможно, ведь именно изменение физической картины Вселенной открыло человечеству двери в новую физику, которая через некоторое время принесла термодинамику (паровые двигатели), электродинамику (электричество), аэродинамику (самолёты), а также всё, что составляет сегодня практическую основу жизни большинства людей.

И вот теперь оказалось невозможным не считаться с нарисованной ею картиной мироздания, а она вкратце такова: где-то вдалеке от центра Солнечной системы вращается небольшая планета Земля. Обитатели этой планеты уже знают, что их центральное светило – всего лишь одна из окраинных звёзд, которых в Галактике – десятки миллиардов. После открытия Хабблом других галактик оказалось, что и наша Галактика – тоже лишь маленькая часть огромного мира, в котором насчитывается около десяти миллиардов других галактик.

Чем же является на этом полотне наша Земля? Пылинкой, соринкой, молекулой? А мир человека сжимается до микроскопических масштабов и теряется на окраинах. Более того, геометрическая ничтожность дополняется физической бездной – ведь за пределами нашего мира доминируют ледяные просторы враждебного и практически пустого космоса, который пронизан губящими всё живое излучениями.

Спрашивается: есть ли нам дело до этих пустых, враждебных всему живому пространств? Зачем нам думать о них? Ведь для гигантского космоса, где бушуют энергии, разрушающие целые галактики, наша планета – ничтожная мелочь. Да и что может человек изменить в этом мире? Получается, человек – сам по себе, Вселенная – сама по себе, связь событий в этих двух мирах невозможна из-за различия масштабов и гигантских расстояний. Говорить же о возврате идеи центрального положения человека во Вселенной с научной точки зрения вообще кажется абсурдным и нелепым. Унылая и трагическая картина мироздания рисуется современной наукой. Недаром ещё В.И. Вернадский, который очень остро воспринимал этот трагизм, писал: «Увеличивая мир до чрезвычайных размеров, новое научное мировоззрение в то же время низводило человека со всеми его интересами и достижениями – низводило все явления жизни – на положение ничтожной подробности в Космосе».

Ничтожная подробность… Вряд ли мы до конца осознаём, насколько эта картина мира проникает во все поры нашего сознания, вплоть до личных и самых глубоких трагедий отдельных людей, которые не могут найти смысла в кратковременном пребывании на поверхности микроатома огромного мира. Эта картина мира усилиями дьявола чрезмерно удаляла человека от Бога.

Эта картина способна внушить только ужас и страх любому, кто всерьёз представляет себе место жизни в этом гигантском мире, – она оставляет после себя вселенское уныние и тоску. Недаром известный космолог П. Дэвис пишет, что «человечество так и не смогло полностью оправиться от интеллектуального шока, порождённого тем, что Земля утратила свои привилегии».

И не ужасно ли то, что человечество уже никогда не сможет забыть об этих бесконечных пустых пространствах, никогда никакие наблюдения уже не вернут нас к столь уютной и домашней картине Вселенной эпохи средневековья? И мы уже никогда не сможем забыть о собственных мизерных масштабах в этом огромном мире, о нашей пространственной периферийности, забыть о том, что ракета будет лететь до ближайшей звезды тысячи лет. Гипотеза Коперника стала фактом нашего времени, и вычеркнуть этот факт нет никакой возможности.

«Может быть, космос – один из шансов для обновления нашей веры?» – Вопрошает Иерей Алексий Волчков в журнале «Вода живая». Ведь Вселенная – от слова вселиться. XX век – эпоха глобальных космических проектов. Самые могущественные народы мира соревновались друг с другом в освоении новых космических рубежей. Вклад советского государства в исследование космоса был очень серьёзным: первый искусственный спутник земли, первый человек на орбите, первый выход в открытый космос.