Единство мира - Закон Природы

Единство мира - Закон Природы


Фото из архива ЕМ

Вселенная

"Неразрывное единство мироздания проявляется не только в мире бесконечно малого, но и в мире сверхбольшого" (Эрнест Мах)

С момента формирования Вселенной материя, по утверждениям астрофизиков, начала со временем концентрироваться в упорядоченные галактические структуры. В рамках концепции горячей Вселенной, то есть с момента "Большого Взрыва", ее начальным состоянием была точка, называемая точкой сингулярности, в которой были сосредоточены все вещество и энергия. Она характеризовалась бесконечно большой плотностью материи и энергии. Конкретные свойства точки сингулярности ученым неизвестны, как неизвестно и то, что предшествовало состоянию сингулярность. Некоторые современные ученые, такие как Дэвид Бом и Стивен Хоукинг выдвинули гипотезу, что сингулярность отсутствовала и Вселенная образовалась из пустоты, то есть из ничего.

Созвучна их предположениям и инфляционная модель зарождения Вселенной, развитая в последние десятилетия в работах ряда ученых, например, А.Гута и А. Линде, как попытка разрешения, в частности, и проблемы сингулярности. Согласно этой модели Вселенная взрывообразно стала развиваться из физического вакуума, то есть, по сути, из пустоты. В первую триллионную долю секунды загадочная антигравитационная сила вынудила Вселенную расширяться со скоростью, намного превышающей скорость света. При этом противоречия с теорией относительности в такой модели нет, коль скоро расширялось пустое пространство. Сама по себе антигравитация не должна восприниматься как нечто чудесное, так как в рамках общей теории относительности Эйнштейна источником гравитационного поля является не только вещество, но и давление (поток импульса). Нет физического закона, который бы запрещал иметь отрицательное давление. Более того, современная физика элементарных частиц предполагает существование скалярных полей, одной из особенностей которых является реализация отрицательного давления.

Итак, благодаря инфляции, изначально однородная область физического вакуума за ничтожную долю секунды возросла более чем в 10 в минус тридцать пятой степени раз и достигла размера не менее 100 см в поперечнике. Квантовые флуктуации в ходе инфляции создали участки неоднородности, способствовавшие рождению и объединению материи, а также формированию в течение миллиарда лет галактических структур в соответствие с моделью горячей Вселенной. Процесс расширения продолжается и сегодня.

Представленная модель зарождения Вселенной признается сегодня многими космологами, как наиболее приемлемая. Однако эта модель не является бесспорной и может рассматриваться лишь в рамках рабочей гипотезы. В связи с этим астроном Дэвид Дарлинг предостерегает: “ не позволяйте толкователям космологии одурачить вас. У них тоже нет ответов на многие базовые вопросы – хотя они хорошенько поработали над тем, чтобы убедить всех, и себя в том числе, в том, что им все ясно... На самом же деле объяснение того, как и откуда все началось – до сих пор серьезная проблема. Не помогает даже обращение к квантовой механике. Либо не существовало ничего, с чего все могло бы начаться – ни квантового вакуума, ни прегеометрической пыли, ни времени, в котором могло происходить что-либо, ни каких бы то ни было физических законов, в соответствии с которыми ничто могло превратиться в нечто. Либо же существовало нечто, и в этом случае оно требует объяснения”

Действительно, первый закон термодинамики гласит: нельзя получить что-либо из ничего. То же самое касается и порядка из взрыва? Согласно второму закону термодинамики порядок, наблюдаемый как во всей Вселенной, так и в нашей Солнечной системе, не может быть следствием лишь взрыва. Взрыв не ведет к порядку. Для того чтобы получить некий порядок, необходимо введение не только энергии, но и информации. По-видимому прав был известный астроном Фред Хойл, когда писал:” Картина Вселенной, образования галактик и звезд, по крайней мере как она предстает в астрономии, удивительно нечетка, как пейзаж, видимый в тумане... Очевидно, что в изучении космологии упущен один компонент – тот, что предполагает наличие информации“

Однако ученым потребовалось затратить огромные интеллектуальные и материальные ресурсы, чтобы прийти к удивительному выводу о "рождении" мира из "ничего". Любопытно, что научный мир с этой гипотезой задержался почти на 500 лет. Процесс сотворения Вселенной был подробно описан великим Ари еще в 16 веке в книге "Древо жизни". Он в частности писал, что …до начала образования Вселенной был лишь Высший, все собой заполняющий, однородный свет, у которого не было ни границы и ни времени. Для создания Вселенной свет равномерным сжатием вокруг некоторой точки сократил себя и образовал пустое пространство в форме круга. Затем из малой искры прямого луча, протянувшегося от бесконечного света внутрь созданного пустого пространства, в центре зияющей пустоты был сотворен наш материальный мир...

Можно предположить, что Ари здесь говорит о поле информации, поле Разума, называемом полем света, из малой порции которого образовалась плоская Вселенная ( в плоскости круга), то есть окружающий нас материальный мир. Скорее всего, Фред Хойл именно этот компонент имел в виду. Как видим, современная физика с использованием инфляционной модели рождения Вселенной очень близко подошла к модели Ари, за исключением начального (нулевого) момента, о котором у ученых нет приемлемых гипотез.

Но, несмотря на все нестыковки, сегодня принято считать, что 13.7 миллиардов лет назад, в момент рождения, вся Вселенная была заключена в точке радиусом 10 в тридцать третьей степени см, что неизмеримо меньше радиуса протона, равного 10 в тринадцатой степени см. В этом объеме уже была заложена вся информация о будущем Вселенной. Лишь 3-5% Вселенной - привычная материя из барионов (протоны, нейтроны, электроны и кванты света). На 70% Вселенная состоит из вещества с положительной плотностью энергии и отрицательным давлением. Это вещество называют "темной энергией". Еще на 25% Вселенная - частицы неизвестной природы, которые не открыты, то есть "темная материя".

Многие космологи убеждены, что наблюдаемая часть сформировавшейся структуры Вселенной является в большом масштабе пространственно однородной и плоской. Они говорят, что множество галактик и их скоплений формируют ячеистую структуру Вселенной по типу пчелиных сотов. Так, например, астроном X. Альвен пишет, что космическое пространство обладает ячеистой структурой. Сами ячейки, видимо, имеют характерный размер в десятки мегапарсек (мегапарсек – астрофизическая единица расстояния, немного более 3 миллионов световых лет, а световой год равен примерно 103 млрд. км). Они занимают до 50% объема Вселенной и не содержат вещества, которое бы испускало электромагнитное излучение. Стенки же между ячейками, сформированы, видимо, как самими галактиками, так и звездными, газовыми и пылевыми перемычками между галактиками, или их скоплениями. Толщина стенок насчитывает несколько мегапарсек. Галактики, например Млечный Путь, — гравитационно-связанные системы из звёзд, межзвёздного газа, пыли и тёмной материи. Все объекты в составе галактик участвуют в движении относительно общего центра масс.

Кстати, эффект ячеистого структурирования был открыт российскими учеными и при исследовании геолого-геофизического строения Земли, а также биологических объектов. Так, по мнению ученого Н. Гончарова, тепловая и гравитационная конвекция делит всю земную кору на 60 конвективных ячеек. Более того, как предполагают геологи, подобная ячеистая структура присуща Марсу, Венере, Луне, Солнцу и вообще всем объектам космоса. Что же касается биологических объектов, то, например, колонии одноклеточных водорослей в аквариуме иногда выстраиваются в ячеистую структуру, подобную пространственному распределению метагалактик.

В качестве наглядного примера образования конвективных ячеек можно привести случай структурирования слоя масла на нагретой сковородке. Хозяйки наверняка замечали, что при достаточно высокой температуре тонкий слой нагретого масла на сковороде преображается: вся поверхность разбивается на правильные шестигранные или цилиндрические ячейки. Структура на сковороде становится очень похожей на пчелиные соты. То есть одни и те же закономерности проявляются в самых разных природных явлениях: в формировании всей Вселенной, отдельных её элементов, а также в биологических объектах, что явно свидетельствует о единстве законов мироздания.

Если из космоса спуститься на Землю, то можно проследить закономерности объединения и в образовании окружающих нас материальных структур. Так все твердые структуры неживой природы имеют кристаллическую решетку, в узлах которой располагаются атомы, сформированные из микрочастиц. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. По величине протоны чуть больше нейтронов. При этом вес протона должен быть именно такой, какой он есть. В противном случае даже превышение веса на 0.2 % приведет к распаду протона на нейтрон, позитрон и нейтрино. Поскольку в ядре атома водорода лишь один протон, то в результате его распада существование органических молекул, воды и звезд было бы невозможно, а следовательно и наша жизнь тоже.

Сами атомы расположены на огромных, по сравнению с их собственными размерами, расстояниях. В свою очередь и они сами состоят практически из пустого пространства. Атомное ядро занимает всего лишь одну триллионную часть всего объема атома. Остальное пространство атома занято электронным облаком, про носителей которого можно сказать, что они занимают какой-то объем чисто условно.

Таким образом, вещественная материя и в атоме, и во Вселенной занимает незначительную часть общего объема. Вот что сказал по этому поводу лауреат Нобелевской премии по физике, астрофизик Джон Мазер: "Звезды находятся на очень большом расстоянии друг от друга, атомы тоже практически пусты. Расчеты показывают, что вся современная Вселенная вполне способна уместиться в небольшом объеме первичной материи".

То есть материя представляет собой скорее крохотные островки субстанции в океане пустоты, нежели твердое вещество, воспринимаемое нашими органами чувств. Да и природа этих островков - элементарных частиц выходит за рамки обыденного здравого смысла. По современным представлениям их следует рассматривать в качестве эфемерных сгустков энергии, которые удивительным образом одновременно сочетают в себе корпускулярные и волновые свойства. Само понятие волны или колебания носит в физике абстрактный характер. Это лишь некоторое "движение материи". Даже при температуре абсолютного нуля атомы в телах не прекращают своих колебательных движений.

Следовательно, наша Вселенная "соткана как единое динамическое полотно" из силовых физических полей неразрывно связанных друг с другом. На сегодня физики достаточно подробно описали лишь электромагнитное поле, поле ядерных сил (сильных взаимодействий) и поле слабых взаимодействий. О гравитационном поле известно только его присутствие и действие на нас, без понимания физики. О других полях, таких, например, как поле "темной энергии" и прочих есть лишь предположения. Высказывается гипотеза, что поле "темной энергии" – это поле информации. Однако сегодня пока не ясно, каким образом информация переходит в энергию. Тем не менее, у науки нет сомнений в том, что скрепляющим раствором для Вселенной являются в частности названные силовые поля, объединяющие все её элементы в удивительно целостную, единую структуру. Четырем известным силовым взаимодействиям соответствуют четыре фундаментальные численные величины, именуемые универсальными мировыми константами.

Любопытно, что физика и космология уже вплотную приблизились к признанию того, что материальные макроскопические тела неразрывно связаны названными мировыми константами (силовыми взаимодействиями) со своим окружением. Их свойства могут восприниматься лишь в терминах взаимосвязи с окружающим миром. В соответствии с принципом Маха, "взаимодействие тел распространяется на всю Вселенную в целом, включая наиболее удаленные звезды и галактики. Это неразрывное единство мироздания проявляется как в мире бесконечно малого, так и в мире сверхбольшого".

По словам Фреда Хойла, "современные исследования довольно убедительно свидетельствуют о том, что условия нашей повседневной жизни не могли бы существовать в отрыве от далеких частей Вселенной, и, если бы эти части каким-то чудесным образом были изъяты из нашего мира, то все наши представления о пространстве и геометрии моментально утратили бы свой смысл. Наши повседневные впечатления до самых мельчайших деталей настолько тесно связаны с крупномасштабной характеристикой Вселенной, что сложно даже представить себе, что одно может быть отделено от другого".

Действительно, наш мир очень "чувствителен" к значениям указанных выше четырех мировых констант, поскольку все основные особенности реального мира (размеры ядер, атомов, планет, звезд и т. д.) напрямую зависят от их величин. Само существование мира обусловлено выполнением очень жестких соотношений между ними. Ничтожные, с человеческой точки зрения, отклонения от наблюдаемой удивительно сложной и невероятно точной числовой соразмеренности значений мировых констант привели бы к фатальным последствиям для существующей Вселенной. Ее природа была бы такова, что в ней невозможна была бы жизнь. (читатели, мало знакомые с удивительной сбалансированностью Вселенной и приспособленностью Солнечной системы для нашей жизни найдут подробные сведения в статье С. Белицкого "Пепел потухших звезд").
Следовательно, Вселенную нельзя себе представить, состоящей из некоторых первичных “кирпичиков”, которые могут существовать отдельно и независимо друг от друга.

По этому поводу принстонский физик и коллега Эйнштейна, Дэвид Бом сказал: "Вселенная со всеми своими элементами, включая нас самих, в действительности является гигантской целостной системой, в которой все взаимозависимо, что далеко не всегда очевидно. Все, что доступно осязанию и существует в мире обособленно — скалы, океаны, леса, животные и люди, — представляет собой видимый уровень мироздания. Однако все эти вещи и явления только кажутся обособленными, в действительности же они связаны между собой на глубинном уровне высшей целостности — скрытого порядка, который просто не доступен нашим органам восприятия. Мир подобен гигантской космической голограмме".

В голограмме любая часть объекта содержит весь объект в уменьшенном виде. С точки зрения Бома, все, что мы можем наблюдать в окружающем мире, — это проекции чего-то гораздо более реального, происходящего на глубинном уровне мироздания в области скрытого и подлинного бытия. Согласно такому подходу, "как вверху, так и внизу", "как внутри, так и вовне". Иными словами, любая система состоит из систем меньшего масштаба, по сути, ей идентичных.

Удачный пример голограммы — элегантная простота человеческого тела. Из какой бы его части мы ни взяли молекулу ДНК — из волоса, пальца руки или из капли крови, она будет содержать генетический код всего организма. В ней всегда и в неизменном виде обнаруживается генетическая модель всего человека.

Видимо прав был отец квантовой теории Макс Планк, шокировавший в 1944 году ученый мир заявлением о том, что "существует некая "матрица", в которой берут свое начало новые звезды, ДНК и даже сама жизнь". При этом все они соответствуют единому скрытому порядку - порядку целостности и единства. Другими словами, существует некий Высший (относительно нашего уровня понимания) закон природы, являющийся более общим для всего нашего мироздания. Вот что сказал об этом Грэгг Брейден: "недавние исследования с очевидностью подтверждают, что матрица Макса Планка действительно существует. Чтобы подключиться к ее силе, мы должны понимать, как она устроена, и научиться говорить на понятном ей языке".
Юрий Ядыкин
Единство мира - Закон Природы