Особый состав?
Космология - Наша космическая обитель

Отличительные особенности нашей Вселенной, да и всех ее составляющих (включая нас), выглядят как результат, если можно так выразиться, случайности. Размер и форма нашей родной Галактики есть следствие квантовых флуктуаций, заложенных тогда, когда Вселенная была размером с мячик для гольфа; таково же и расположение галактик в нашей Местной группе. Газы, завершившие свой цикл в нашем Солнце, в течение миллиардов лет взбива­лись под воздействием сдвиговых течений в нашей вращающейся Галактике и взрывов сверхновых. Наша Земля (наряду с другими планетами внутренней орбиты — Меркурием, Венерой и Марсом) представляет собой нагромождение камней и астероидов; при величайшем столкновении был выброшен материал, из которого образовалась Луна. Поверхность Земли изменялась при дрейфе материков, вулканической деятельности и последующих катаклизмах. Эти и иные земные стечения обстоятельств определили топографию и климат, предрешив возникновение и вымирание видов. В более узком масштабе пространства и времени каждый из нас есть следствие времени и случайности — ключевых событий в жизни всех наших предков. В еще меньшем, микроскопическом, масштабе мы обязаны своим генетическим наследием почти случайной судьбе отдельного сперматозоида.

Очевидно, мы никогда не сможем объяснить все случайности, приведшие от Большого взрыва к нашему рождению спустя 13 миллиардов лет. В решительной степени результат зависел от состава Большого взрыва, и состав этот, кажется, был весьма специфичным. В главе 5 я рассуждал о том, что возникновение такого замысловатого разнообразия из простого начала не вступает в противоречие ни с одним из основных законов. Но степень точной настройки — в скорости расширения, содержании материи во Вселенной и мощности основных сил, — видимо, была предварительным условием появления гостеприимной космической родины, в которой мы живем.

Ниже приводятся некоторые предпосылки Вселенной, содержащей органическую жизнь того вида, что мы обнаруживаем на Земле.

Во-первых, Вселенная должна быть очень большой в пространственном протяжении по сравнению с отдельными частицами и очень долгоживущей по сравнению с основными атомными процессами. Несомненно, это необходимое условие не только для нашей Вселенной, но и для любой гипотетической вселенной, которую научный фантаст мог бы счесть интересной. Если основными кирпичиками являются атомы, то, пока не появится огромное их количество, нельзя создать ничего подобного экосистеме. Во вселенной, которая живет слишком недолго, ничего особенного не может произойти: для протекания эволюционных процессов необходимо как обширное пространство, так и длительное время.

Мы уже видели, что гравитация имеет решающее значение. Но в интересной вселенной она должна быть очень слабой. Если бы гравитация не была чрезвычайно мала в масштабах атомов, тогда звезды (гравитационно связанные реакторы синтеза) были бы небольшими и недолговечными; гравитация разрушала бы любой объект крупнее насекомого, и для сложной эволюции не хватило бы времени. В любой интересный рецепт должно входить, по меньшей мере, одно большое число. Само по себе это не есть точная настройка — это просто ограничение. Есть и другое ограничение: космическое отталкивание в пустом пространстве должно быть очень слабым (то есть число лямбда должно быть очень маленьким), иначе эта разрушительная сила не допустит формирования гравитационно связанных структур.

Но даже если эти структуры возникают в такой большой и долговечной вселенной, как наша, итог может быть достаточно однообразным: во вселенной могут появиться только черные дыры или инертная темная материя при полном отсутствии каких-либо атомов. Интересная вселенная требует некой асимметрии в законах, благодаря которой допускается избыток материи или антиматерии, обеспечивающий существование достаточного количества атомов. Что касается массы, то атомы вовсе не должны быть главными составляющими: в нашей Вселенной темной материи содержится в 5–10 раз больше. Но если бы атомов было, скажем, в десять раз меньше, чем сейчас, они оставались бы в диффузном газе, неспособном сконденсироваться в галактики и звезды.

Требование интересной вселенной определяет и другие величины в очень узком диапазоне. Как упоминалось в главе 5, число Q, измеряющее фактуру космоса, не может сильно отличаться от 1/100000. Будь Q еще меньше, расширение стало бы таким гладким — без какой-либо первичной ряби или флуктуаций, — что не развилась бы ни одна структура. Если бы Q было значительно больше, вселенная была бы столь неоднородной, что коллапсировала бы в огромные черные дыры: неподходящие условия для любой из форм жизни, которые мы можем себе представить.

В микромире тоже есть своя настройка. Ядерный синтез, питающий звезды, зависит от равновесия двух сил: электрического отталкивания между двумя любыми протонами и сильного противостоящего ядерного взаимодействия, притягивающего их друг к другу (притягивает оно и электрически нейтральные нейтроны). Законы должны допускать существование не только протонов и нейтронов, но и многообразия атомов, необходимых для сложных химических соединений. Будь ядерные силы хоть чуточку слабее, никакие другие химические элементы, кроме водорода, не были бы стабильными: не существовало бы периодической таблицы, химия была бы тривиальнейшим предметом, и не протекало бы химических реакций, питающих звезды. Но, если бы ядерные силы были немного мощнее, чем действующие, в сравнении с электрическими силами, два протона объединились бы столь быстро, что обычного водорода не существовало бы вообще и звезды развивались бы совершенно иначе. Некоторые тонкости еще в большей степени зависят от ядерных сил. К примеру, в главе 3 отмечалось, что углерод не производился бы в звездах так легко, не будь явной точной настройки свойств его ядра, которые еще более чувствительны к этой величине.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Планеты соседи:

Меркурий

News image

Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. Среднее расстояние от Ме...

Корона

News image

Солнечная корона во время полного солнечного затмения 7 марта 1970 г....

Наблюдение Венеры. Прохождение Венеры по диску Сол

News image

Найти Венеру на небе проще, чем любую другую планету. Ее пл...

Поверхность Венеры

News image

Для исследования характера поверхности Венеры под толстым слоем облаков астрономы ис...

В космосе...

Первые образцы межзвездной пыли

News image

Американский космический зонд Stardust доставил на Землю первые в истории образцы межзвездной космической пыли. Эта пыль является строительным материалом видимой Вс...

Мой взгляд на космические журналы. Космонавт У Цзе о «Н

News image

Уже достаточно давно у меня сформировалось определенное отношение к космическим журналам. В 1997 г. я приехал учиться в российский Центр по...

Полученный опыт дал возможность

News image

В 1983…1986 г.г. были реализованы крупномасштабные натурные работы с экспериментальными спутниками Океан-ОЭ ( Космос-1500, - 1602 ], в ко...

США отказываются от лунной программы

News image

Президент США Барак Обама принял решение отказаться от лунной программы Американского космического агентства. По его мнению, бюджет этого проекта сильно за...

Авторизация



Новости космонавтики:

Как анализировать игры и делать ставки н

News image

Введение Ставки на теннис являются популярным способом заработка среди любителей спортивных азартных игр. Однако, чтобы успешно делать ставки на теннис и получать прибыль, важно правильно анализировать ...

Конференція жінок про бізнес: Зміцнення

News image

Роль жінок у сучасному бізнесі У сучасному світі жінки грають важливу роль у розвитку бізнесу. Конференція жінок про бізнес є місцем, де вони збираються, щоб обговорити ...

Продажа квартир в Одессе: как купить нед

News image

Агентство недвижимости "Премьер" предоставляет разнообразные варианты квартир в Одессе для продажи. Команда агентства готова помочь вам найти идеальное жилье, отвечающее вашим требованиям и предпочтениям....

Купить станозолол: полезная информация н

News image

Станозолол, известный также под торговой маркой Winstrol, является популярным анаболическим стероидом среди спортсменов. Если вы решите купить станозолол, важно знать, как выбрать качественный препарат и ...