Возможность поверить 3. Космологический подход к проблеме существования Б-га

Мир либо вечен, либо сотворен во времени.
Если же он сотворен во времени, то несомненно, что должен быть и Творец, сотворивший его таким.
Моисей Маймонид (Рамбам), «Наставник заблудших», 1, 71

I

В 1913 году молодой астроном, работавший в Лоуэльской обсерватории во Флагстаффе, штат Аризона, предпринял наблюдения таинственного свечения в небе. Сотрудники обсерватории предполагали, что свечение может быть мерцанием новой рождающейся галактики, и Весто Слифера попросили разобраться в таинственном явлении^[1].

Слифер установил, что свечение действительно исходило от большого скопления удаленных звезд, и продолжал наблюдать, ожидая зафиксировать вращение, присущее всем новым галактикам. К своему удивлению, он обнаружил, что звезды вообще не вращаются. По всему было похоже, что это обычная статическая галактика, которая просуществовала уже несколько миллионов лет и, вполне возможно, просуществует еще столько же. Андромеде, так ее назвали, предстояло быть занесенной в каталог и сданной в архив вместе с несметным числом прочих туманностей, известных человеку. Ничего особенного в Андромеде не было. По крайней мере, так думал Слифер.

Позже, в том же году, Слифер обнаружил ошибку в своих расчетах, связанных с Андромедой. Звездное скопление двигалось, хотя и не вращалось. Оно удалялось от Земли со скоростью 700 000 миль в час. Исследование некоторых других галактик, соседних с Андромедой, дало еще более странные результаты: все они с огромной скоростью удалялись от Земли. При поддержке Американского астрономического общества, которое стоя рукоплескало Слиферу на своем заседании в Эванстоне, штат Иллинойс, в 1914 году, ученый посвятил следующие одиннадцать лет документальному подтверждению взрыва, совершенно очевидно произошедшего где-то в окрестностях Земли. К 1925 году он обнаружил еще сорок две самостоятельные галактики, с огромной скоростью разлетавшиеся в разные стороны от нашей планеты. Никакого объяснения этому феномену Слифер так и не нашел.

II

В это же время на другом конце света, в Германии, Альберт Эйнштейн формулировал свою Общую теорию относительности. В 1916 году первые положения Теории появились в печати, и весь научный мир словно обезумел. Казалось, что Эйнштейну удалось раскрыть самые глубинные, сокровенные тайны мироздания. Несколько его уравнений решали одну из серьезнейших проблем, когда-либо стоявших перед физиками, химиками и космологами.

Правда, в связи с эйнштейновскими уравнениями возникал ряд проблем — технических и математических неувязок, — но все это мало интересовало даже научно-популярные журналы, не говоря уже о газетах. Лишь немногие ученые обратили внимание на эти противоречия, и уж совсем единицы пытались хоть как-то сгладить их. Большая же часть общества просто блаженствовала, греясь в лучах Теории относительности.

Датский математик Виллем де Ситтер был единственным, кто действительно серьезно отнесся к проблемам, возникшим в связи с Теорией Эйнштейна. Эйнштейн, знавший де Ситтера и симпатизировавший ему, послал ученому один из первых экземпляров своей статьи, касавшейся Теории относительности. В конце 1917 года, всего через несколько месяцев после получения статьи, де Ситтер предлагал радикальное решение: с его точки зрения, Теория относительности могла работать только при допущении, что вся вселенная пребывает в состоянии взрыва, разлетаясь в разные стороны от его эпицентра. По некоторым причинам Эйнштейн так никогда и не ответил на письмо де Ситтера.

В 1922 году советский математик Александр Фридман самостоятельно пришел к тем же выводам, что и де Ситтер. Если Эйнштейн прав, предсказывал Фридман, то вселенная должна расширяться во всех направлениях с очень высокой скоростью.

Из-за первой мировой войны ни де Ситтер в Дании, ни Фридман в Советском Союзе не могли знать о том, что молодой американский ученый Весто Слифер регистрирует одну за другой разбегающиеся галактики, подкрепляя, таким образом, гипотезу взрыва вселенной.

После войны Слифер, де Ситтер и Фридман сообщили Эйнштейну полученные данные. Эйнштейн, как это ни странно, упрямо отказывался соглашаться с выводами своих коллег, словно его гениальный ум уже подозревал кроющийся в гипотезе взрыва вселенной теологический подтекст. Он даже опубликовал в известном журнале «Zeitschrift fur Physik» письмо, в котором называл предположения Фридмана «сомнительными»^[2]. В конце концов Фридман доказал правильность своей теории, выявив математические ошибки в первых публикациях Эйнштейна, и последний даже согласился с тем, что, возможно, Слифер, де Ситтер и Фридман правы. И все же, он продолжал сохранять свою необъяснимо враждебную позицию. «Я еще не окончательно попал в руки святош», — заявил он одному из своих коллег^[3], а в письме де Ситтеру обмолвился: «Сам этот факт (речь шла о разбегающейся вселенной) злит меня»^[4].

III

Эйнштейн злился не зря. До того, как он сформулировал Общую теорию относительности, существовали три в равной степени приемлемых модели вселенной.

Первая модель предполагала статичную вселенную — бесконечное множество звезд и планет, практически неподвижных. Даже в соответствии с этой теорией некоторые звезды и планеты могли вращаться вокруг больших звезд и планет или скользить в бесконечной тьме пустого пространства, но в основном вселенная в данном случае мыслилась неподвижной. Такая вселенная (ее назвали «статичной») могла быть сотворена Б-гом в какой-то момент истории, но она могла также существовать вечно и без Б-га.

Вторая модель уподобляла вселенную огромному воздушному шару, то раздувающемуся, то сжимающемуся. За несколько миллиардов лет она может раздуться до таких размеров, что практически уничтожиться, распылится. Однако гравитационное взаимодействие между звездами и планетами в конце концов должно приостановить процесс расширения до тех пор, пока он не пойдет в обратную сторону, и воздушный шар не начнет сжиматься. Все, существовавшее во вселенной, будет уплотняться, стягиваясь к ее центру, причем высвободится огромное количество тепловой и световой энергии, исторгающейся во всех направлениях, и фаза расширения начнется снова. Цикл расширения — сжатия может продолжаться до бесконечности. Такая вселенная (ее называли «пульсирующей») тоже могла существовать вечно и без Б-га.

Наконец, вселенную можно уподобить воздушному шару лишь раздувающемуся, но не имеющему фазы сжатия. Если гравитационное взаимодействие всех звезд и планет окажется недостаточным, чтобы приостановить расширение, то вселенная будет понемногу расточать свою энергию в ничто. В конце концов все звезды погаснут, и ледяная тьма окутает все живое. Такая вселенная (ее назвали «открытой») никогда не сможет сама возродиться к жизни. Она могла возникнуть в какой-то момент истории, просиять во всем своем великолепии, а затем погрузиться в бескрайнюю ночь.

Открытая модель ставит перед нами один довольно неудобный вопрос: почему точка, сконцентрировавшая в себе всю материю и энергию, точка, извечно пребывавшая в состоянии покоя, вдруг взорвалась? По закону инерции объекты, находящиеся в состоянии покоя, будут пребывать в покое до тех пор, пока на них не воздействует какая-либо внешняя сила. Поскольку вся материя и энергия сконцентрирована в одной точке, то вне ее нет ничего — по крайней мере ничего природного, — что могло явиться источником движения. Что за сила вызвала первичную вспышку?

Но даже если кому-то придет в голову соблазнительное предположение о том, что точка никогда не была статической, что она возникла из небытия уже будучи нестабильной и тут же взорвалась, ему все равно придется объяснить, каким образом что-либо может возникнуть из небытия. По Закону сохранения материи и энергии общее количество материи и энергии во вселенной не может ни увеличиваться, ни уменьшаться. Как можно объяснить мгновенное, «ex-nihilo» сотворение вселенной, не прибегая к теологическим доводам? Третья модель, таким образом, предполагает наличие сверхъестественной силы — Творца.

До тех пор, пока в дело не вмешались Слифер, де Ситтер и Фридман, все три модели в равной степени казались внушающими доверие. Теперь, однако, статистическая модель оказалась под угрозой, Ведь, если де Ситтер и Фридман были правы, вселенная не была статичной, она пребывала в состоянии взрыва. А раз вселенная взорвалась, значит, она была сотворена. Эйнштейн предчувствовал это неприятное для него сближение религии и науки.

Но Эйнштейн понимал, что ничего еще не доказано. Слифер лишь обнаружил несколько десятков галактик, удаляющихся от Земли. Этот факт еще далеко не был доказательством взрыва вселенной. Впоследствии де Ситтер и Фридман высказывались в пользу открытой модели вселенной, отталкиваясь от положений Теории относительности, но и положения самой Теории еще не подтвердились. И наконец, даже если бы расширение вселенной и Теория относительности получили бы подтверждение, лишь окончательное доказательство того, что вселенная никогда не сможет вернуться к исходному состоянию, побудило бы космологов искать объяснений в религии.

Эйнштейн получил передышку, но ненадолго. В 1925 году Эдвин Хаббл, американский астроном, работавший в обсерватории Маунт-Вильсон в Калифорнии, нанес теории статичной вселенной смертельный удар. Используя самый большой по тем временам телескоп в мире, Хаббл обнаружил, что все галактики в пределах 100 миллионов световых лет^[5] от Земли удаляются от нашей планеты.

Эйнштейн упрямо отказывался признать результаты работы Хаббла. Еще на протяжении пяти лет германский гений продолжал учить статической модели вселенной, пока, по настоянию Хаббла, не приехал из Берлина в Пасадену, чтобы собственными глазами убедиться в очевидном факте. По завершении путешествия Эйнштейн вынужден был с неудовольствием признать, что «последние наблюдения Хаббла дают некоторые основания полагать, что общее строение вселенной не статично»^[6].

Эйнштейн умер в 1955 году, так до конца и не поверив в то. что вселенная — расширяется.

IV

Десять лет спустя, в 1965 году, Арно Пензиас и Роберт Уилсон настраивали сверхчувствительный микроволновый детектор в лабораториях телефонной компании Белл в Нью-Джерси. Но куда бы два ученых ни направляли свой прибор, он все время улавливал постоянно присутствующий шумовой фон неизвестного происхождения. Сначала они решили, что антенна детектора попросту загрязнена птичьим пометом, но и неоднократные чистки антенны ничего не дали — шум оставался. Тогда они подумали, что это помехи, создаваемые каким-нибудь местным передатчиком, но ни в одном из близлежащих городов не удалось обнаружить подобного микроволнового источника. В конце концов они подвергли тщательному осмотру всю свою электронную систему, но шумовые сигналы продолжали поступать — это было ровное 3000 циклов/сек (3 кГц) гудение.

Пензиас и Уилсон приступили к серьезному исследованию микроволнового шумового фона. Сначала они обнаружили, что «3 кГц фон» излучается откуда-то из-за пределов земной атмосферы, потом установили, что он излучается вообще из-за пределов солнечной системы. В конце концов их тесты подтвердили, что фон можно обнаружить в любой точке видимой вселенной. По счастливому совпадению, в руки двух служащих фирмы Белл попало эссе по поводу теории относительности, написанные учеником одного из учеников Александра Фридмана. В эссе высказывалась догадка о том, что отзвуки последнего вселенского взрыва могут быть обнаружены в виде слабых микроволновых излучений — «порядка 5 кГц»^[7]. Тогда двое ученых, наконец, поняли, что обнаружили эхо величайшего из взрывов в истории, который и получил название «Большой Взрыв». За свое открытие Пензиас и Уилсон получили Нобелевскую премию.

Открытие «3 кГц фона» пробудило интерес к другим догадкам, основанным на Общей теории относительности. Ведь если Большой Взрыв действительно произошел, то сверхвысокие температуры в несколько первых мгновений после него должны были образовать большое число определенных элементов. Точнее говоря, вселенная на 75 процентов должна была состоять из водорода, на 25 процентов из гелия и на одну миллионную — из других элементов. В широком потоке посвященных Большому Взрыву исследований, вызванных открытием Пензиаса и Уилсона, эта догадка также полностью подтвердилась^[8].

Открытие «3 кГц фона» и предсказанного заранее баланса элементов подрывали основы статической модели вселенной.

Оставалось всего две модели: одна могла реализоваться без Б-га, другая — нет. Последним на очереди стоял вопрос: единственным ли был взрыв вселенной или он происходил бессчетное число раз?

Исследователи знали, что вопрос этот мог быть разрешен путем определения средней плотности вселенной. Если эквивалент достигал одного атома водорода на десять кубических футов пространства^[9], то гравитационное притяжение между частицами вселенной оказывалось достаточным для того, чтобы остановить расширение и повернуть его вспять. В конце концов должен был наступить «Большой Коллапс?», который в свою очередь, приводил к очередному Большому Взрыву и так далее. Если же плотность вселенной оказывалась меньше, то центробежные силы, возникшие в результате Большого Взрыва, должны были преодолеть гравитационное притяжение и вселенная была обречена плыть навстречу небытию.

В период с 1965 по 1978 год ученые предпринимали попытки определить среднюю плотность вселенной. Раз за разом пробы давали результат меньший, чем один атом водорода на десять кубометров пространства, причем меньший в тысячу и более раз.

Было даже что-то забавное в той панике, которая охватила весь ученый мир. Математики, физики, астрономы и космологи соединенными усилиями пытались доказать вечность вселенной. Некоторые предполагали, что исчезающая материя может быть распылена по вселенной в форме излучения (которое, как доказал Эйнштейн, тоже обладает весом) либо в форме крайне разреженного, невидимого газа. Другие доказывали, что исчезающая материя могла существовать в форме гигантских звезд, находящихся вне пределов восприятия внутри «черных дыр». Но каждое новое исследование опровергало эти теории. За пятнадцать лет работы никому так и не удалось обнаружить следов исчезающей материи.

В 1978 году доктор Роберт Джестроу, директор Годдардского центра по изучению космического пространства при НАСА, сделал поистине историческое заявление. Даже учитывая излучение^[10], гау, «черные дыры» и другие формы невидимой материи, сказал он, максимальный общий вес вселенной «более чем в десять раз меньше того, который необходим, чтобы остановить расширение»^[11]. В статье, написанной для «Нью-Йорк Тайме Мэгэзин», Джестроу утверждал, что правильной, видимо, все же является третья (открытая) модель^[12].

В 1983 году доктор Джеймс Трефил, физик Виргинского университета, основываясь на собственных данных, подтвердил открытие Джестроу^[13]. В 1986 году сходные результаты опубликовали доктор Джон Бэрроу, астроном университета в Сассексе, и доктор Фрэнк Типлер, математик и физик Тьюлейнского университета^[14]. В 1988 году доктор Стивен Хоукинг, математик и физик-теоретик Кембриджского университета, подтвердил результаты исследований Джестроу, Трефила, Бэрроу и Типлера. «Многим людям не нравится мысль о том, что время имеет начало, — писал он. — Может быть, потому, что от нее недалеко от идеи Б-жественного вмешательства»^[15].

В 1990 году на заседании Американского астрономического общества, профессор Джон Мэзер из Колумбийского университета, сотрудник Годдардского центра НАСА, выступил с «наиболее драматической речью, когда-либо произнесенной» в защиту открытой модели вселенной^[16]. По свидетельству журналистов, доклад Мэзера сопровождался такими бурными аплодисментами, что даже председательствовавший доктор Джеффри Бэрбидж вынужден был заметить: «Похоже, уже нет сомнений, что аудитория — на стороне Книги Бытия, по крайней мере, первых нескольких стихов, получивших научное подтверждение»^[17].

Но что, если и Джестроу, и Трефил, и Бэрроу, и Типлер, и Хоукинг, и Мэзер, и все их коллеги ошибались? Профессор Стэнли Джеки из Эдинбургского университета отметил, что даже если мы и обнаружим избыточную массу, и пульсирующая модель вновь получит подтверждение, то «процесс (расширения и сжатия) все равно не будет бесконечным. До сих пор не обнаружено ни одного физического процесса, который не подлежал бы действию Закона Энтропии. И действительно, в последнее время все большее внимание уделяется потерям энергии, происходящим между колебательными циклами сокращения и расширения. Возможно даже подсчитать, пусть в порядке эксперимента, количество циклов, после которых мы вернемся к той точке во времени, когда периоды между циклами достигнут ускользающе малой величины»^[18].

Короче говоря, ни один процесс не может длиться вечно. Даже если пульсирующая модель правильна, и вселенная уже взрывалась не единожды, и хотя бы даже сотню раз, какой-то из взрывов окажется последним^[19]. А из этого следует, что когда-то она взорвалась впервые. И мы все равно должны будем объяснять, что же вызвало вселенную к существованию и какая сила произвела первый Большой Взрыв. В своей статье для «Нью-Йорк Тайме Мэгэзин» Джестроу писал о том, «что сегодня ученые более остро, чем когда-либо чувствуют теологическое значение своей работы»: «События принимают чрезвычайно странный оборот, неожиданный для всех, кроме теологов, всегда опиравшихся на слова Библии: “В начале сотворил Б-г небо и землю…”» Для ученого, никогда не сомневающегося в могуществе разума, развязка должна напоминать кошмарный сон. Всю жизнь одолевал он тернистые кручи науки, и вот заветная вершина близка; еще усилие — и, вступив на нее, он видит компанию теологов, преспокойно сидящих здесь уже далеко не первое столетие»^[20].

Конечно, и сегодня есть математики, физики, астрономы и космологи, которые предпочитают не верить в Б-га. По самым разным причинам они предпочитают верить в то, что еще будут открыты новые законы, появятся новые свидетельства, опровергающие ныне принятую модель открытой, сотворенной вселенной. Но для многих ученых убедительное свидетельство уже есть. И именно современная космология дает многим возможность поверить.

ПРИМЕЧАНИЯ

[1] За исключением отдельно оговоренных случаев, исторические данные для этой главы были взяты из книги Роберта Джестроу «Б-г и астрономы». Нью-Йорк, Уорнер Букс, 1984.

[2] Там же, с. 27.

[3] Стэнли М. Джеки. От научной космологии к сотворению вселенной. — В кн.: Интеллигенты говорят о Б-ге. Рой А. Варгезе. Чикаго, Рэгнери Гзйтуэй, 1984, с. 76.

[4] Джестроу, с. 29.

[5] Там же, с. 55.

[6] 6*10¹⁷ миль

[7] Джон Д. Бэрроу, Фрэнк Дж. Типлер. Антропологический принцип в космологии. Оксфорд. Кларендон Пресс, 1987, с. 368.

[8] Там же, с. 369.

[9] Джестору, с. 131.

[10] Из формулы Эйштейна Е (энергия) = М (масса) * С (скорость света в квадрате) ученые сделали заключение, что излучение — тоже одна из форм материи, обладающая очень низкой плотностью. Таким образом, при взвешивании вселенной даже вес излучения должен быть учтен.

[11] Там же, с. 132.

[12] Джестроу. Удалось ли астрономам увидеть Б-га? Нью-Йорк, Тайме Мэгэзин, 25 июня 1978.

[13] Джеймс С. Трефил. Момент творения. Нью-Йорк, Макмиллан Паблишинг Компани, 1983, с. 213—214.

[14] Бэрроу и Типлер, с. 601—627.

[15] Стивен У. Хоукинг. Краткая история времени. Нью-Йорк, Бэнтэм Букс, 1988, с. 46.

[16] Дэвид Чэндлер. Новые спутниковые данные подтверждают теорию Большого Взрыва. Бостон Санди Глоб, 14 января 1990.

[17] Там же.

[18] Джеки, с. 75

[19] См. также: Хейнц Р. Пейджелс. Совершенная симметрия. В поисках истоков времени. Нью-Йорк, Саймон энд Шустор, 1985, с. 229—237.

[20] Джестроу. Удалось ли астрономам увидеть Б-га? с. 29.