Ответ на вызов Стивена Хокинга. Часть II: Критика диалектического материализма в науке – микрокосмос (2)

Валентин ВЕЛЧЕВ

Продолжение. Начало см. здесь.

См. также:

Часть I: Философия науки

Б) Христианский теизм

Несколько слов о Боге

Согласно Библии, Бог есть Дух. Его естество (природа, субстанция) духовно, то есть совершенно отлично от материи. Из того, что Бог нематериален, следует, что никакие средства науки и техники не могут установить Его присутствие (как с их помощью, например, можно зарегистрировать наличие какого-либо физического поля). Другими словами, Его существование не может быть доказано прямо, но косвенно, по некоторым признакам, мы можем убедиться, что Он действительно существует.

Бог трансцендентен, что означает, что Он вне материального пространственно-временного континуума, а также имманентен (в смысле вездесущ). То есть Он присутствует везде и в любое время, но отдельно и независимо от всего. Он является не безличной силой или энергией, а личностным Богом с разумом, чувством, волей и ярко выраженным характером, Который не только мудро создал, но и перманентно владеет всем мировым порядком. В конечном счете Бог держит все под полным контролем и имеет суверенное право управлять миром различными способами. В определенный период Он может дать событиям развиваться естественным образом, а в другой  – сотворить чудо, чтобы помочь людям или с какой-либо другой целью.

Библия представляет Бога в виде трех различных, но одинаковых по по сущности Лиц – Отца, Сына и Святого Духа. Именно в силу этого Бог является Единством в Троице. Эта истина открыта нам в Писании, но она является тайной, которая над разумом и не имеет параллелей в человеческом опыте. Поэтому ни интеллект способен проникнуть в нее, ни язык – передать ее доступным образом. Наша дилемма – как выразить невыразимое, чтобы обосновать свою веру, отражена в словах бл. Августина: “Три Лица – не потому что можно говорить об этом, но потому что нельзя оставаться в молчании”.

Бог существует бесконечно (не забываем, что Он – вне времени), при этом никогда не было причины, породившей Его. Другими словами: Бог существует вечно Сам по Себе. Таким образом вопрос “Кто создал Бога?”, постоянно задаваемый напоследок некоторыми учеными, совершенно несостоятелен.

Творение

Согласно христианскому учению, Триединый Бог в начале вызвал к существованию все материальное и духовное из ничего (лат. ex nihilo). Хотя фраза “из ничего” не встречается в Библии, идея об этом представлена во многих местах в Ветхом и Новом Заветах. В богословии выражение “из ничего” используется, чтобы пояснить, что Бог не использовал какую бы то ни было первоначальную субстанцию. Необходимо, однако, уточнить, что “ничто” в принципе не имеет бытия, что означает, что перед “началом” существовал только Бог. После сотворения материи в дальнейшем Бог моделирует из нее, то есть из атомов химических элементов, содержащихся на суше и на море, растения, животных и людей.

Творение есть акт Его суверенной воли, а не действие, к которому Бога подтолкнули некие соображения, находящиеся вне Его, или некая необходимость. При призвании реальности к существованию Он использовал только Свое Слово. В первой главе Библии читаем, что Бог говорит и слова Его превращаются в действительность. Достаточно было Ему сказать “Да будет свет!” и свет моментально освещает небесные просторы. Согласно бл. Августину и св. Максиму Исповеднику, “логосы” (идеи) в Божьем уме являются архетипами (прообразами) каждой детали мира. Они именно объективированы как “тропосы”, выражающие творческий замысел в природе вещей. Поэтому свет, например, имеет корпускулярно-волновой характер, поляризуется, движется с определенной скоростью и пр.

Христианский взгляд считает, что Бог непрерывно поддерживает и обновляет мир. На это намекают и еврейские причастия, использумые для описания творческого дела Бога. В учебнике “Еврейская грамматика” Гезениуса и Кауча сказано: “Еврейское причастие в действительном залоге указывает на лицо или объект, участвующие в продолжительном непрерывном упражнении деятельности”. Если выразиться более философски, Бог призвал Вселенную к существованию из ничего и поэтому она каждый миг словно “висит” над бездной небытия. Если бы Бог отозвал Свое поддерживающее слово, то тогда любое бытие – духовное или материальное – немедленно низверглось бы в ничто и перестало бы существовать.

В связи с этим необходимо успокоить Стивена Хокинга с помощью уверения, данного нам в Послании к Евреям: Господь Иисус Христос “держит все словом силы Своей” (Евр. 1: 3), что означает, что Хиггс-бозон не успеет разрушить Вселенную хотя бы до Его Второго пришествия! [18]

Нужно, однако, отметить, что есть и другие точки зрения. Например, Джон Кобб-младший и Дэвид Гриффин защищают идею, что Бог ничего не создал из абсолютного ничто. Так называемое “богословие процесса” исповедует доктрину “творения из хаоса”. Согласно ей, в Ветхом Завете имеется больше текстов, поддерживающих этот взгляд, чем текстов, поддерживающих идею творения из ничего. Дж. Кобб-младший и Дэвид Гриффин утверждают, что в состоянии абсолютного хаоса налицо только безразборные низкостепенные “полезные случаи” и они абсолютно не в состоянии превратиться в “устойчивые индивидуумы”. Бог, однако, творит непрерывно, в результате чего в каждый момент появляется неограниченное число “опытных случаев”. Так Бог способствует появлению каждого полезного случая. Эта идея почти совпадает с гипотезой возникновения Вселенной из хаотического кипения вакуума, но с той разницей, что здесь Бог определенно способствует возникновению и отсеиванию “полезных случаев”, чтобы в конце концов достичь построения упорядоченного и устойчивого мира, каковым является наш мир [19].

Другие ученые используют саму формулу “творение из ничего”, чтобы внушить, что “ничто” – это первоначальный негатив, который Бог “проявил” в Своем деле творения. Согласно экзистенциалисту Мартину Хайдеггеру, ничто обладает собственной энергией и поэтому способно противостоять всему сущему [20]. Подобный взгляд содержит в себе остатки греческой философии.

В последних двух концепциях “ничто” по сути является “чем-то”, то есть некоей протоматерией. Поэтому они подвергаются теологической и научной критике. Если допустить, что существовала некая совсем произвольная первичная материя, то нет никакой гарантии, что она обладала бы точно необходимыми свойствами, чтобы создать, например, атомы. Если элементарные частицы обладают неподходящими характеристиками, это может привести к разбалансированию равновесия в атомах. В таком случае излишние характеристики должны быть уничтожены, то есть превращены в ничто. С другой стороны, если частицы не обладают некоторыми основными характеристиками (т. е. такими, которые не могут быть получены как комбинации из остальных), то для появления атомов они должны быть созданы из ничего. Другими словами, необходимо, чтобы Бог обладал способностью сотворить из ничего самую подходящую материю для всех вещей во Вселенной, иначе Он не был бы Всемогущим.

Божья разумная деятельность раскрывается и в строении микрокосмоса

Пространство имеет ровно три измерения, что оказывается  наилучшим выбором. Применяя квантовую теорию для одномерных вселенных, получаем, что частицы проходят друг сквозь друга, не оказывая никакого влияния друг на друга. Так они не могут соединяться между собой и образовывать более сложные вещества. При двухмерном пространстве гравитационно взаимодействующие тела не могут образовать связанную систему ни при каких условиях – здесь нигде не смогут развернуться и молекулы белков и нуклеиновых кислот.

Еще в 1917 г. Пауль Эренфест, анализируя т. н. уравнение Пуассона-Лапласа, доказал, что в пространстве с четырьмя и более измерениями физические системы становятся неустойчивыми. Электроны в атомах, как и небесные тела, будут постоянно сталкиваться друг с другом, что приведет к хаосу и дезорганизации всего мира. Другими словами, трехмерное пространство действительно оптимально.

Время в классической физике Ньютона является как бы стрелой, несущейся равномерно и в одном направлени – от прошлого к настоящему и будущему. Согласно теории Эйнштейна время – это река, которая ускоряет или замедляет ход, проходя по своим излучинам в искривленном пространстве вселенной. В 1937 году Ван Стоком получил решение уравнений Общей теории относительности, которое позволяет путешествие во времени. Но здесь появляется ряд парадоксов, которые нарушают причинно-следственную связь.

В 1992 году Стивен Хокинг высказал гипотезу “защиты хронологии”, согласно которой прогулка во времени неосуществима, поскольку нарушает определенные физические принципы. Его аргументы были отвергнуты некоторыми учеными, утверждавшими, что “не существует физического закона, который запрещает появление замкнутых времяподобных кривых (т.е. визитов в прошлое)”. Все же и до ностоящего времени остается актуальным его вопрос: “Если путешествие во времени возможно, то где же туристы из будущего?”

Атом – основной “строительный элемент” в природе, он входит в состав веществ, предметов, живых организмов и пр. Поэтому давайте проследим, как должны сочетаться значения различных физических величин, чтобы конструировать его как устойчивую структуру. Производит впечатление то, что весь большой набор параметров в микрокосмосе должен находится в точно определенных границах, иначе мир распадется на кусочки.

Устойчивость атомного ядра. В его состав входят протоны и нейтроны, которые являются ядерными частицами – нуклонами. Протоны отличаются исключительной прочностью – расчеты показывают, что они не разрушаются в течение 1035 лет. Нейтроны в свободном состоянии распадаются примерно за 15 минут и становятся другими частицами. В ядре они непрерывно превращаются в протоны (и обратно) и таким образом сохраняются. Сильное ядерное взаимодействие имеет именно такую интенсивность, которая необходима, чтобы преодолеть силы отталкивания между положительно заряженными протонами. Если бы оно было слабее, то это не позволило бы их связывание в ядра атомов и единственным элементом во Вселенной был бы водород. При большей, чем необходимо, интенсивности нуклоны непрерывно бы присоединялись друг к другу, и в природе существовали бы только тяжелые элементы. Масса нейтрона совсем немного превышает массу протона. В противном случае, даже если протон был бы тяжелее только на 0,1%, он распался бы на нейтрон, позитрон и нейтрино. Тогда не было бы никаких химических элементов, а все звезды превратились бы в нейтронные или черные дыры.

Выглядит совсем невероятным то, что при огромной плотности ядерного вещества и большой силе ядерного взаимодействия возможно существование независимого движения отдельных частиц в ядре. Но исследования показали, что нуклоны заполняют только 1/50 объема ядра. Кроме того, согласно принципу Паули, оказалось, что средний свободный пробег каждого нуклона очень велик (даже практически неограничен), то есть каждый нуклон движется независимо от остальных, из чего становится ясно, что ядро является динамической системой частиц. В своем основном состоянии ядра всех химических элементов до свинца устойчивы. Поэтому давайте посмотрим, как может быть удовлетворено условие равновесия в них. (В наших рассуждениях о строении атомов мы в значительной степени будем абстрагироваться от квантово-механических эффектов.)

Динамические системы из нуклонов отличаются от Солнечной системы, например, некоторыми своими особенностями. В связи с этим возникают дополнительные затруднения, выражающиеся в следующем: во-первых, у них нет центрального тела, вокруг которого двигались бы частицы, и во-вторых, силы, действующие между нуклонами, исключительно интенсивны и гораздо более разнообразны и сложны.

Для преодоления первого затруднения будем рассуждать следующим образом. Каждый из нуклонов в ядре создает около себя некое ядерное поле. При движении всех нуклонов, создаваемое ими поле в каждой фиксированной точке непрерывно меняется. Можно допустить, однако, что усредненное за малый интервал времени поле остается практически неизменным. Таким образом, оно в свою очередь определяет движение каждого отдельного нуклона. Отсюда проистекает требование, чтобы средний потенциал поля был самосогласован, что означает, что он должен обеспечить такое движение нуклонов, чтобы их пространственное распределение снова порождало бы первоначальный средний потенциал.

Кроме самосогласованного среднего потенциала необходимо учесть и все другие силы, изменящиеся по времени, расстоянию и ориентации в пространстве, которые влияют на нуклоны в ядре атома. Изучение ядерных потенциалов показывает, что они зависят очень сложным образом от расстояния между нуклонами, от их скоростей, а также от направления их спинов и пр. Кроме того в ядре (как и в электронной оболочке) существует так называемое спин-орбитальное взаимодействие между частицами, т. е. их энергия существенно зависит от угла между вектором их спина и вектором их орбитального момента и т. д. Если учесть и то обстоятельство, что на нуклоны влияют сильное и слабое ядерное, электромагнитное и гравитационное поля, то оказывается, что здесь невозможно аналитическое решение пресловутой “задачи трех тел” даже в случае двух тел, т. е. частиц (о невообразимой сложности этой задачи речь пойдет в III-й части).

Устойчивость электронной оболочки. Интенсивность электромагнитного взаимодействия также подобрана исключительно точно. Если бы она была слабее, ядро не смогло бы удержать электроны и они разлетелись бы в пространстве. Наоборот, при большей ее силе ядра задерживали бы электроны так сильно, что им было бы невозможно образовывать общие ковалентные связи с другими атомами и отсюда образовывать молекулы (и еще меньше – ионные соединения). Размер и устойчивость электронных орбит зависит от отношения между массами электрона и протона. Если масса электрона была бы в несколько раз больше наблюдаемой, атомы впали бы в коллапс. При втрое большем электрическом заряде электрона не было бы ядер тяжелее углеродного, т. е. таблица Менделеева состояла бы только из шести элементов. Противоположные спины способствуют группированию электронов парами на атомных орбитах и пр.

Английский физик и математик Дуглас Хартри интерпретирует задачу о многих частицах, указывая на технические трудности, связанные с расчетами многоэлектронных систем: “Железо содержит 26 электронов и каждый из них определяется тремя независимыми переменными. Следовательно мы имеем 26.3 = 78 независимых переменных. Если каждая переменная имеет 10 дискретных значений, то нужно решить 1078 уравнений, чтобы  вычислить основное состояние железа” [21].

Сэр Артур Эддингтон подсчитал число атомов во Вселенной – их приблизительно 1080. В таком случае, если для каждого атома написать одно уравнение, то получится система уравнений, необходимая для вычисления основного состояния железа. Для свинца, однако, система будет содержать 1082х3 = 10246 уравнений. Или нам понадобится в 10166 раз больше вселенных, чтобы записать все уравнения, необходимые для формирования электронной оболочки свинца.

И еще. Даже если будет решено это огромное число уравнений, связанных с достижением динамического равновесия в ядре и электронной оболочке, то и этого будет недостаточно. Они дадут лишь приблизительное решение задачи, поскольку недостаточно хорошо учитывают все взаимодействия и их непрерывное изменение. (А что сказать еще и о совершенно непонятных “чудесах” квантового мира!) Поэтому решение подобных уравнений не приведет к точному результату, поскольку возникнет некоторая несбалансированность, которая будет постоянно увеличиваться и в конечном счете приведет к разрушению системы. Атом, однако, остается устойчивым во времени, то есть он спроектирован блестящим образом, несравненно превышающим возможности нашего разума. Великий немецкий физик Макс Борн говорит: “Я видел в атоме ключ к самым сокровенным тайнам природы, а он раскрыл передо мной величие всего творения и Творца[22].

Каким образом в микрокосмосе проявляются принципы сознательного творчества, о которых мы говорили в первой части этой статьи?

1. Выбор и поддержание оптимальных начальных условий

Производит впечатление, что при большом наборе параметров они должны быть в точно определенных границах и оставаться строго фиксированными. Это – константы, законы, взаимодействия, подходящие пространство и время и пр. По словам российского физика и математика Иосифа Розенталя: “Равновесие настолько хрупко, что самое малое изменение действующих закономерностей приведет к катастрофическим последствиям”.

2. Иерархическое устройство

В атоме протоны, нейтроны и электроны не являются самостоятельными частицами, а составляют единое целое. Отличительной характеристикой каждого химического элемента является не его материальный состав, а скорее способ расположения его компонентов. Как отмечает Майкл Доддс из университета “Нотр Дам”: “Здесь имеется в виду не просто структурное или искусственное их расположение; скорее имеется в виду динамическое единство, определяющее поведение каждого компонента атома” [23]. Поэтому и простое вещество данного химического элемента обладает качественно новыми свойствами, которые нельзя свести к механической сумме свойств частиц, создающих его атом.

3. Использование сложной математики

Читатель, наверное, догадывается, что Богу не нужно было делать расчеты, поскольку Он обладает полным и совершенным познанием всех вещей. Логика и математика необходимы единственно нам, чтобы мы могли вникнуть в Божью премудрость. Эти науки дают нам тот код, посредством которого мы переводим Божьи мысли, записанные в Книге мироздания. Но раз мы можем понять Вселенную, то это говорит в пользу точки зрения, что мы созданы по Божьему образу и подобию. Великий математик, физик и астроном Иоганн Кеплер заявлял, что “в природе читаются Божьи мысли после Бога” и мечтал при помощи своих научных исследований “приобрести возможность разделить наслаждение и радость Божественного Создателя в Его работе” [24].

4. Невозможность возникновения структуры атома по эволюционной схеме

Мы уже отмечали, что даже самое малое изменение параметров материи разрушило бы атомы, что говорит о недопустимости никаких “промежуточных форм”. При любом добавлении частиц возникает новая конфигурация компонентов системы, что требует неимоверно сложного математического расчета для достижения устойчивого динамического равновесия ядра и электронной оболочки. Если обозначить эту постановку как “динамический аспект антропного принципа, то получается, что ее нельзя объяснить посредством аргумента “множества вселенных” [25].

Более того, для того, чтобы осуществить некоторый тип самоорганизации космических систем и живых организмов, необходимы сотни миллионов лет. Но и сами натуралисты признают, что атомы появляются мгновенно в первые моменты Взрыва или в недрах звезд, т. е. в данном случае отсутствует и фактор времени, без которого эволюция невозможна.

То есть атомы химических элементов являются дискретными структурами, рассчитанными физически и математически строго индивидуально, и никакая эволюционная теория здесь не может быть применена.

Один из основоположников квантовой теории, немецкий физик Макс Планк говорит: “После всех моих исследований атома я могу сказать следующее: вся материя происходит и существует только посредством Силы, которая вынуждает атомные частицы вибрировать и поддерживает их в движении… мы должны принять, что за этой силой стоит сознательный, разумный Дух. Именно этот Дух – Первопричина всей материи” [26].

5. Единственно интеллект способен реализовать события, вероятность случайного осуществления которых – порядка 1/∞ в некоторой степени

В первой части мы уже отмечали, что вероятность случайного создания такой простой системы, как поршень и цилиндр, составляет (1/∞)4, но для разумного конструктора это не представляет никакой проблемы. Другими словами, вероятность 1/∞ в некоторой степени очерчивает демаркационную линию между сознанием и слепым случаем (часовщиком, по выражению Докинса), которую последний никоим образом не может перейти.

Fig3

Фиг.3. Возможные конфигурации значений параметров, обеспечивающих наличие от I до бесконечности работающих (устойчивых и функционирующих) состояний. Системы І, ІІ, ІІІ и т.д. могут быть как другими мирами, так и физическими структурами, формирующимися в них

Здесь можем вспомнить о парадоксе, связанном с простым расчетом:

f8

из которого становится понятным, что Бог может сотворить неограниченное количество упорядоченных и устойчивых миров, но каждый из них в очень малой степени вероятен (1/∞ в некоторой степени), что исключает его случайное появление. (См прим. [13])

Так можно ответить и на вопрос, поставленный еще Эйнштейном: “Имел ли Бог выбор при создании Вселенной?“, который задают Хокинг и Млодинов в своей книге “Высший замысел”.

3. Возможна ли верификация натуралистического и библейского мировоззрения?

Ричард Докинс высказывает следующую мысль: “Вселенная, созданная сверхъестественно мудрым Творцом, конечно, отличается от той, которая не создана Им. По сути вряд ли может иметься более фундаментальное различие между ними, какой бы трудной ни была практическая проверка. Но этот “мелкий” факт в корне подрывает искусительно “дипломатический” тезис, что наука должна хранить полное молчание по центральному вопросу религии – вопросу о Боге. Присутствие или отсутствие подобного творческого сверхразума, бесспорно, является научной проблемой, независимо от того, что по крайней мере на данный момент она не находит практического решения” [27].

Мы полностью согласны с его тезисом, что нужно найти способ эмпирически протестировать эволюционную и библейскую космологическую модель происхождения Вселенной. Более того, поскольку Докинс является воинствующим атеистом, вряд ли может появиться подозрение, что подобный критерий придуман им для поддержания христианства. Далее мы предложим подход, позволяющий разграничить результаты двух моделей, но поскольку проблема достаточно сложна (но, к счастью, не неразрашима), необходимо предварительно уточнить некоторые общие положения.

Надо отметить, что в Православной Церкви нет соборного решения по вопросу о творении мира. Каждое богословское мнение, затрагивающее эту проблему (включая наше), является только частным.

Библия – не научный справочник. Библейские авторы и ученые говорят на различных языках. Язык науки техничен и строго специализирован. Он развивался, чтобы служить совершенно конкретным целям и нередко его могут понять только специалисты. Язык Библии феноменологичен – он показывает вещи такими, какими они выглядят. Другими словами, язык Библии по отношению к природе популярен, то есть это язык, на котором обыкновенные люди говорили в соответствующую эпоху и в соответствующее время. Первые главы книги Бытия не защищают и не опровергают теории Аристотеля, Птолемея, Коперника, Ньютона или Эйнштейна. Библия в принципе отказывается говорить о подобных теориях в какой бы то ни было области – астрономии, геологии, физике, химии, биологии. В Библии отсутствуют научные постулаты. Она просто описывает природу, не объясняя ее в научном аспекте.

Как правильно отмечают некоторые теологи, человек не должен умозрително пытаться понять, как возникла Вселенная, потому что Бог в состоянии создать окружающий нас мир способом, абсолютно недоступным нашему разуму и воображению, т. е. мы не должны накладывать ограничения на всемогущество Бога. По словам архимандрита Иустина Поповича: “Способ сотвореиня настолько сложен и таинственен для мира в своей основе, что недоступен для человеческого ума”.

Основатель эмпирического подхода и отец всей современной науки Галилео Галилей утверждает: “Главная цель Библии – преклонение перед Богом и спасение душ… Но сотни текстов в ней учат нас, что слава и величие всемогущего Бога совершенно видимы во всех Его творениях и могут быть прочитаны в открытой Книге природы” [28].

Авторы “Высшего замысла”, ссылаясь на Ричарда Фейнмана, заявляют, что Вселенная могла появиться всеми возможными способами [29]. Мы дополним, что Божественное сотворение предполагает, что она возникла не только всеми возможными, но и “невозможными” способами. Все же мы надеемся, что научный метод, раскрывающий перед нами одно за другим чудеса природы, в скором времени раскроет и тайну Творения.

Посредством современных научных средств – ускорителей элементарных частиц, телескопов, наблюдающих сверхглубокий космос, детекторов гравитационных волн, компьютерных симуляций и пр. – мы в состоянии заглянуть уже в первые мгновения зарождения мироздания. Поэтому попытаемся найти ответ на вопрос, заданный Докинсом: “Является ли наша Вселенная делом разумного Творца или она возникла и развилась на чисто случайном принципе?” На это есть две точки зрения:

А) Дарвин будет прав, если окажется, что материя эволюировала на базе множества вариаций, порожденных мутациями, а естественный отбор отсеивал наиболее удачные формы и таким образом привел к совершенствованию физических, химических и биологических структур. Но здесь должно наблюдаться и огромное число неудачных комбинаций – так называемых “переходных форм”, отвергнутых отбором. Именно они и будут самым важным критерием той истины, что процесс прошел через ряд полностью случайных состояний. Направление процесса в данном случае – от хаоса к порядку.

Б) Премудрый Бог должен был создать прекрасно устроенный и гармонический мир, в котором все идет по строго определенному плану. Дополнительным усложнением в данном случае является то обстоятельство, что после Грехопадения, по выражению апостола Павла, ”тварь покорилась суете не добровольно, но по воле покорившего ее” (Рим. 8:20,21), что предполагает, что в мире будет наблюдаться процесс дезинтеграции. Направление процесса здесь обратное – от порядка к хаосу.

4. Экспериментальная проверка теорий, относящихся к микрокосмосу

Здесь используются разнообразные методы и средства, но самую существенную роль продолжают играть ускорители элементарных частиц. Самый мощный из них – Большой адронный коллайдер – официально открыт в 2008 г. и находится в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН. Он предназначен для осуществления столкновений протонов с высокой энергией (суммарная энергия 14 ТeV), а также ядер свинца с энергией 5,5 GeV. Целью проекта является прежде всего подтвердить стандартную модель в физике элементарных частиц, но также и найти ответ на фундаментальный вопрос о начале Вселенной.

Антиматерия, как зеркальное отображение материи, должна составлять половину вещества, образованного после Большого взрыва, в результате чего должна была бы последовать аннигиляция и остаться только излучение. Но это очевидно не так! Последующие эксперименты в ЦЕРН будут следить за малыми различиями – неточностями в зеркальном отображении, – которые объяснили бы преобладание материи над антиматерией в нашей Вселенной.

Астрономические наблюдения показали, что знакомая нам материя составляет только 5% от критической плотности космического пространства и что в нем преобладают неизвестные до сих пор компоненты – темная материя и темная энергия. Поэтому ученые будут искать доказательства существования новых частиц, которые помогут нам понять, что представляют собой таинственные и неизученные 95% Вселенной.

Другая цель – открыть возможности объединения квантовой физики и общей теории относительности. Отметим, что при нашем экспериментальном исследовании Вселенной всегда возможно появление всяких неожиданностей.

5. Предсказания эволюционной модели

Ряд космологических теорий допускает, что мироздание возникло из вакуума. Поскольку содержащаяся в гравитации энергия может быть отрицательной, то при ее прибавлении к положительной энергии материи получается результат, близкий к нулю, а при закрытой (“пульсирующей”) вселенной даже равный нулю (см. прим. [21], І ч.). В известном смысле такие вселенные свободны, т.е. могут возникать из вакуума почти без усилия.

Есть еще кое-какие предпосылки для этого вывода: суммарное вращение галактик аннулируется, сумма положительных и отрицательных электрических зарядов равна нулю и пр. То есть, раз общая энергия, вращение и заряд равняются нулю, то, следовательно, можно предположить, что Вселенная возникла из вакуума, обладающего (почти) теми же характеристиками. На этом основании считают, что тем же самым образом вакуум в состоянии породить еще бесчисленное множество вселенных.

Вот в чем состоят наши возражения против этой точки зрения.

Во-первых, для ее подтверждения необходимо придумать эксперимент, который сможет продемонстрировать квантовые флюктуации вакуума, чтобы проверить, действительно ли он в состоянии воспроизвести различные характеристики материи – законы, константы, характеристики элементарных частиц и пр. Потому что, если вакуум всегда порождает одно и то же, то это говорит скорее в пользу точки зрения, что он поначалу был запрограммирован сформировать именно наш мир.

Во-вторых, где “промежуточные формы”, то есть такие физические и химические структуры, которые нефункциональны, не имеют отношения к построению материи, из-за чего они были отвергнуты естественным отбором? Они должны быть даже в гораздо большем количестве, чем функциональные структуры, поскольку, по определению, естественный отбор из огромного количества вариантов выбирает самые удачные. Конечно, всегда можно выдумать оправдание типа того, что, например, эти структуры неустойчивы, быстро разрушаются и потому мы не можем их наблюдать. Но некоторые из них все же должны быть достаточно стабильными, чтобы сохраниться в микрокосмосе, даже если они и непригодны ни к чему, т.е. полностью излишни. Только таким образом материалисты смогут убедить нас, что та изящная организация, которую мы наблюдаем на всех уровнях построения мира, получилась в результате огромной случайности, еще с первого раза без никаких проб и ошибок [30].

В третьих, вывод, что материя произошла из вакуума, так как число положительных и отрицательных электрических зарядов одинаково, выглядит неправомерным. Вспомним, например, что протоны, имеющие положительный заряд, являются барионами, а электроны, имеющие отрицательный заряд – лептонами. Отсюда получается несколько несоответствий:

а) Согласно стандартному сценарию, барионы и лептоны образуются в разное время и при разных температурах.

б) Барионы состоят из кварков, а лептоны не созданы из субчастиц.

в) Барионы участвуют в сильном ядерном взаимодействии, а лептоны ему неподвластны.

По перечисленным причинам происхождение и устройство барионов и лептонов различны, и они независимы друг от друга. Поэтому, если экспериментально будет открыта барионная асимметрия, то она никоим образом не может привести к точно такой же лептонной асимметрии. Отсюда, как мы пояснили еще в начале, получается двойной статистический абсурд: должно было появиться одинаковое число протонов и электронов, чтобы укомплектовать атомы, и одинаковое число положительных и отрицательных зарядов у остальных частиц, чтобы не разорвать на части все структуры во Вселенной.

В-четвертых, по той же причине выглядит неприемлемым и утверждение, что раз сумма положительной энергии материи и отрицательной энергии гравитации близка или равна нулю, то можно считать, что мир появился из вакуума. Сумма одного положительного и одного отрицательного заряда тоже равна нулю, но они являются двумя различными зарядами. Подобным образом, энергию материи и энергию гравитации нужно рассматривать по их абсолютному значению, то есть как существующие отдельно и независимо друг от друга.

(Что касается утверждения о том, что “суммарное вращение галактик аннулируется”, то это положение совершенно спекулятивно, так как не существует способа его проверки, из-за чего мы не будем его и комментировать.)

То есть натуралисты не располагают убедительными аргументами в пользу того, что мир появился из вакуума. Надо предусмотреть хотя бы еще один эксперимент, доказывающий лептонную асимметрию.

В-пятых, из предпосылки, описанной в четвертом пункте, можно сделать еще один вывод, а именно, что вакуум стабилен на локальном, но нестабилен на глобальном уровне. Первое обстоятельство говорит скорее в пользу антропного принципа, поскольку предохраняет Солнечную систему, например, от внезапного появления черной дыры, которая могла бы очень быстро нас поглотить. Нестабильность вакуума на глобальном уровне, однако, должна была бы привести к спонтанному возникновению бесчисленного количества вселенных. Интересно, что мы могли бы проверить гипотезу о Мультивселенной посредством рассуждений, полностью аналогичных рассуждениям при парадоксе Ольберса. Вспомним, что если бы существовало бесчисленное множество звезд, то их лучи были бы направлены отовсюду к Земле и тогда небо было бы ослепительно ярким и днем, и ночью. По аналогии квантовые флюктуации вакуума должны были бы порождать и мосты между вселенными (так называемые “червячные ходы”) и по ним на Землю постоянно бы прибывали невероятные существа. Если перефразировать Хокинга, то можно спросить: “Где же тогда туристы из других миров?” (Это в шутку можно было бы назвать “двойным парадоксом Хокинга”, поскольку этот парадокс опровергает Хокинга, вместо того чтобы поддержать его).

6. Предсказания христианского теизма

Христианский теизм – это учение, согласно которому Бог посредством прямого вмешательства в несколько этапов (творческих дней) создал Вселенную, живые существа и человека. После окончания Его творческого акта мироздание было полностью упорядочено в совершенной гармонии и завершено. Этот взгляд также допускает хаос и самоорганизацию материи, но надо уточнить, что мы имеем в виду.

Ученые считают хаотическими те системы, которые даже при пренебрежимо малых событиях в состоянии радикально изменить свое поведение. Таким образом, долгосрочные прогнозы становятся неосуществимыми. Открытие возможности измерения параметров хаоса считается третьим большим достижением науки в ХХ веке наряду с теорией относительности и квантовой механикой. Теория хаоса обладает  математическим аппаратом, основанным на базе некоторых нелинейных динамических уравнений, чувствительных к начальным условиям. Если исходные данные изменяются на ничтожно малые величины, например совместимые с колебаниями числа Авогадро (порядка 10-24), то проверка состояния системы покажет абсолютно различные значения в результате. Примерами таких систем являются турбулентные потоки в атмосфере, бурное движение воды, биологические популяции и т.д. Хаос в этом случае, однако, детерминирован, т.е. подчинен специфическим законам, хотя их нахождение иногда оказыается очень трудным и отнимает продолжительное время.

Существует, однако, такая область физики, как теория квантового хаоса, изучающая недетерминированные системы, функционирующие по правилам квантовой механики. В ней существенную роль играет принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому координаты и импульс данной частицы не могут быть одновременно точно измерены, а описываются волной вероятности. Но квантовые теории детерминистичны в том смысле, что имеют законы изменения волны во времени. Вспомним, что электроны при своем движении около ядра формируют красивые атомные орбиталии, что наводит нас на мысль, что здесь также царит чудесный совершенный порядок. То есть о хаосе в нашем мире нужно говорить только в относительном смысле.

В 70-х годах ХХ века немецкий физик-теоретик Герман Хакен заложил основы новой интердисциплинарной науки, названной им синергетикой. Синергетика изучает явления самоорганизации, т. е. механизмы, ведущие к спонтанному возникновению пространственных и/или временных структур как неживой, так и живой природы. Ряд ученых считает, что мир возник и эволюировал по бесконечной цепи таких процессов – от образования атомов, звезд и галактик до биологических и социальных систем.

Действительно, обусловленное упорядочение материи может наблюдаться при формировании электронных слоев атомов, у красивых пространственных решеток кристаллических тел, вихрей Бенара, при соединении вирусов и в других явлениях природы. Например, если вблизи голого ядра какого-то химического элемента пропустить пучок электронов, одна часть из них задержится около него и автоматически расположится на s, p, d орбитах и т. д.

Некоторые ученые по аналогии допускают, что возможно существование еще не открытых законов, по которым происходит и структурирование Космоса. Если это так, то можно легко установить их наличие. Достаточно выстрелить несколько космических летательных аппаратов в произвольных направлениях и с произвольными скоростями и, если они каждый раз будут становиться спутниками Солнца или какой нибудь планеты, то можно принять, что небесные системы самоорганизуются. Но опыт показывает, что такое структурирование, увы, не осуществляется. Также, если смешать в подходящем растворе все химические элементы, создающие клетки, в необходимых количествах и пропорциях, они не соединятся в живой организм. В генетической программе нет и возможности скачкообразного восходящего изменения видов. Например, из яиц змеи не вылупятся птенцы и т.д.

Мы не согласны с точкой зрения, что посредством процессов самоорганизации этого типа достигается эволюция, по следующим причинам:

а) Они не проявляются во всех областях действительности.

б) Они всегда приводят к формированию некоторого определенного набора структур, которые характерны для данного явления.

в) Они не позволяют качественный скачок с одного уровня упорядоченности на другой, более высокий – например, невозможен переход с химического на биологический уровень.

Синергетические процессы предполагают в большой степени наличие разумного Создателя, поскольку упорядочивающиеся отношения свидетельствуют о планированности и целенаправленности. Последовательно проводимый материализм, как мы отметили, требует эволюции дарвиновского типа, которая основывается исключительно на разнообразии случайных вариаций и естественном отборе.

Вообще, если можно определить первоначальное творение как мир гармонии и организации, то можно и сформулировать из этого некоторые последствия, касающиеся его возникновения:

1) Еще при появлении материального пространственно-временного континуума его качества должны быть элементами “идеального конструктора”, который позволяет “собрать” все иерархически построенные структуры Вселенной и живых организмов. Не существуют произвольные характеристики материи, которые имели бы отношение к организации мира. Пропорции между ними исключительно деликатно сбалансированы и фиксированы, т. е. не меняются произвольно, что привело бы к процессам абсолютного хаоса и деградации.

2) Вакуум является интегральной частью системы. Он – идеальная среда, в которой расположены объекты и поля, осуществляются взаимодействия и пр. В таком случае, вряд ли в нем зародились пространство, время, частицы и т. д. Все же такая вероятность существует, если предположить, что Бог сперва создал вакуум, заложил в него процессы самоорганизации, посредством которых из него получилось все остальное [31].

Как стало ясно, в микрокомосе чисто теоретически факты могут интепретироваться решительно только в пользу христианства, а не натурализма. К сожалению, все еще невозможно посредством эмпирической проверки четко разграничить последствия обоих взглядов. Но вещи приобретут более отчетливые контуры, когда мы рассмотрим строение макрокосмоса.

ПРИМЕЧАНИЯ 

[18] Стивен Хокинг: Хиггс-бозон может уничтожить Вселенную:

http://www.vesti.bg/tehnologii/nauka-i-tehnika/stivyn-hoking-higs-bozonyt-mozhe-da-unishtozhi-vselenata-6021944

[19] Cobb, J. B. Jr. and D. R. Griffin. Process Theology: An Introductory Exposition. Philadelphia: Westminster, 1976, p. 65.

[20] Heidegger, M. Being and Time. NY: Harper and Row, 1962.

[21] Хартри, Д. Расчёты атомных структур. Москва: ИИЛ, 1960.

[22] Born, M. My Life and My Views. New York: Charles Scribner’s Sons, 1968, p. 88.

[23] Dodds, M. Top Down, Bottom Up or Inside Out? Retrieving Aristotelian Causality in Contemporary Science:

http://www.nd.edu/Departments/Maritain/ti/dodds.htm

(к 20.12.2002).

[24] Ученые и их боги:

http://harta-bg.info/statia/97#footnoteref6_reeasjq

[25] Ниже мы изложим несколько коротких доводов в пользу того, что невозможно случайное образование атомов (причем даже не будем ссылаться на сказанное относительно фиг. 3 и на решение задачи в прим [13]).

Если налицо только протон и электрон, сцепленные в простейший атом – атом водорода, то в зависимости от своей энергии электрон может расположиться на любой – s, p, d или f – орбитали. Как хорошо известно, они расположены в семи энергетических слоях, причем каждая из них обладает определенной формой, размерами и направленностью. Это говорит о том, что протоны в ядрах запрограммированы так, чтобы структурировать пространство электронной оболочки атомов.

Подобным образом можно рассуждать и насчет атомных ядер. Четыре взаимодействия, которые одновременно оказывают влияние здесь, создают настолько сложную картину, что невозможно решить аналитически даже задачу о двух частицах. Потребуется слишком много места, чтобы объяснить даже в самых общих чертах, почему в ядрах слишком трудно (значительно ниже порога какой бы то ни было реальной статистической вероятности) может возникнуть устойчивое динамическое равновесие между нуклонами. Мы, однако, считаем, что любой физик может дойти до этого – не слишком трудного – вывода и самостоятельно.

Но все же давайте предположим, что в какой-нибудь из бесчисленных вселенных образовалось стабильное атомное ядро. Если, однако, добавить к нему новый нуклон, оно немедленно разбалансируется. В таком случае, каждый химический элемент (соответственно изотоп) должен обладать строго запрограмированным состоянием ядра для соответствующего количества частиц, к которому оно должно переходить автоматически.

Атомы впадают в непрерывные коллизии, взаимодействия и т.д, и, если бы они не обладали способностью мгновенно самоконструировать свои электронные оболочки и ядра, то мы наблюдали бы у них нечто подобное (но не совсем то же из-за квантовых эффектов) столкновениям космических систем, а именно хаос и дезорганизацию.

Более того, когда атомы связываются в молекулы простых и сложных веществ, то, чтобы были устойчивыми конфигурации их общих электронных оболочек, эти конфигурации тоже должны быть запрограммированы, хотя нам кажется, что они образуются спонтанно.

Здесь нам снова придется разочаровать натуралистов из бывшего социалистического лагеря (а также их сегодняшних последователей), которые утверждали, что атомы ничто иное как манифестация трех законов диалектики – “единства и борьбы противоположностей”, “отрицания отрицания” и пресловутого принципа, утверждающего, что “количественные накопления ведут к качественным изменениям” (т.е. увеличение протонов в ядрах ведет к образованию новых простых веществ с иными свойствами). Мы считаем, что философия диалектического материализма (включающая в себя в качестве частного случая также и дарвиновскую эволюцию) слишком наивно и упрощенчески пытается объяснить невероятную сложность физических и биологических структур.

[26] 50 лауреатов Нобелевской премии и другие великие ученые о своей вере в Бога:

http://nobelisti.tripod.com/id19.html

[27] Докинс, Р. Делюзията Бог. София: Изток-Запад, 2008, с. 73.

[28] 50 лауреатов Нобелевской премии и другие великие ученые о своей вере в Бога:

http://nobelisti.tripod.com/id12.html

[29] Хокинг, Ст., Л. Млодинов. Великият дизайн. София: Бард, 2012, с. 167-173.

[30] На первый взгляд выглядит так, что известные до настоящего времени 400 видов элементарных частиц имеют самые произвольные свойства и характеристики. Но вспомним, что все их разнообразие может быть сведено к трем семействам (поколениям), содержащим по два лептона и столько же кварков (табл. 2).

Tab2

Табл. 2

Какова роль всех этих частиц и каким образом участвуют они в построении окружающего нас мира, покажут, как мы надеемся, будущие научные исследования. Сейчас мы можем только отметить, что они являются как бы элементами “идеального конструктора”, с помощью которого может быть “собрано” огромное разнообразие простых и сложных веществ, а также иерархически построенные системы живых организмов.

[31] Некоторые святые отцы и церковные мыслители предполагают, что “безвидную и пустую землю” (срв. Быт. 1:2) следует понимать в смысле “аморфной праматерии”, в которой все существует как возможность и из которой происходят все вещественные объекты во Вселенной. См.:

Космология соглашается с первым стихом Книги Бытия:

http://www.pravoslavie.ru/59596.html

Эта точка зрения может быть поддержана и словами апостола Павла: “Верою познаём, что веки устроены словом Божиим, так что из невидимого произошло видимое” (Евр. 11: 3). По нашему мнению, однако, если судить по констексту остальной части первой главы Книги Бытия, мало вероятно, чтобы подобное толкование было правильным.

 Перевел с болгарского Андрей Романов

About andrey