Дело в том, что энергия связи электрона с ядром атома равна 1 эВ. И как только энергия среды упала ниже этой отметки, электроны перестали отрываться от ядра.
Прошло 200 миллионов лет. Температура Вселенной упала примерно до 300 °К. Начали формироваться более сложные структуры – звезды. Они конденсировались из межзвездного газа, который состоял в основном из водорода с примесью гелия. (Еще несколько лет назад считалось, что первые звезды зажглись только через миллиард лет после начала мира, однако последние астрономические данные сократили этот срок впятеро.)
Дальнейшая эволюция вещества шла уже в недрах звездных топок. Все, что стоит в периодической системе химических элементов правее и ниже гелия, то есть практически вся таблица Менделеева – это продукт звездных фабрик. В результате ядерных реакций, которые я сейчас не буду приводить, чтобы совсем не распугать читателей, в недрах первого поколения звезд было произведено то вещество, из которого состоим мы с вами – все эти углероды, магнии, кислороды, железо… в общем, все, кроме трансурановых. Химические элементы, расположенные в таблице Менделеева правее железа, вырабатываются при взрывах сверхновых звезд.
В зависимости от массы звезда может либо тихо угаснуть, либо взорваться. Некоторые звезды взрывались, раскидывая по галактике наработанный материал. Межзвездная пыль под воздействием гравитации конденсировалась в пылевые облака, из которых формировалось второе поколение звезд – уже с планетными системами. Из этих веществ сформировались и мы. Так что кто-то из астрономов был совершенно прав, когда сказал, что люди состоят из пепла умерших звезд. Это не поэтическая фраза, это простая констатация факта.
Вообще процесс формирования и горения звезд весьма интересен, и я бы обязательно уделил ему побольше места, но боюсь уже злоупотреблять вниманием читателя. Упомяну лишь, что эволюция вещества в межзвездных просторах доходит до органических соединений. То есть органические вещества впервые появляются не на планетах, как думают многие, а прямо в межзвездной пыли.
В штате Аризона, в обсерватории Китт Пик стоит работающий на миллиметровых волнах радиотелескоп, специально предназначенный для поиска в межзвездном газе молекулярных соединений. С его помощью было установлено, что туманность Ориона является так называемым ГМО – гигантским молекулярным облаком. И в составе этого облака присутствуют такие сложные органические соединения, как метил, формальдегид, изоциановая кислота, муравьиная кислота, метанол, метиламин, диметиловый эфир и другие. К слову сказать, многие из этих органических молекул являются основой молекулы ДНК.
…Это все примеры физической и химической эволюции вещества. До эволюции биохимической и следующей за ней биологической, а также социальной мы пока еще не добрались. Нам нужно решить еще один вопрос, о котором в звездных скитаниях мы как-то позабыли – а откуда возникла сингулярность?
Глава 3.
Вселенная возникла из ничего за просто так
Непустая пустота
Да, это правда. Если, конечно, считать «ничевом» тот первичный бессобытийный вакуум, в котором возникла наша чудесная сингулярность – зерно Вселенной.
Между тем вакуум вовсе не «ничего». Вакуум не пустота, как многие полагают. С тех пор, как Дирак обозвал вакуум морем виртуальных частиц, мнение физиков о вакууме кардинально изменилось. Это раньше он был «пустым вместилищем вещей», а ныне превратился в представлении ученых в полноценную материю, пусть и с несколько необычными свойствами.
Вакуум представляет собой океан виртуальных, то есть никак не проявленных частиц. Частиц без всяких свойств! Частиц в особом, «нулевом» состоянии. Представить себе это непросто.
Ведь если что-то никак не проявляет себя в этом мире, значит, оно не существует! Почему тогда физики говорят, что вакуум – море виртуальных частиц? Почему не табуреток? Не арбузов? Ведь и вакуумные табуретки, и вакуумные арбузы тоже никак не проявляют себя в этом мире! А дело в том, что вакуум постоянно «кипит» – виртуальные частицы все время на мгновение выныривают в реальность, то есть появляются из ничего и тут же исчезают. По закону сохранения заряда возникают частицы из вакуума только парами – частица вместе с античастицей, например, электрон – позитрон, протон – антипротон… Пары возникают и сразу схлопываются.
Схлопываются они так быстро, что «увидеть» их невозможно. Но можно успеть растащить. Если приложить к вакууму сильное электромагнитное поле, то можно растащить в разные стороны возникшие электрон и позитрон, прежде, чем они схлопнутся. Такие опыты были поставлены.
Был обнаружен еще один эффект, говорящий о том, что вакуум непрерывно порождает и съедает частицы. «Если вакуум действительно кипит, то электрон-позитронные пары, которые образуются вокруг реального атома, должны вносить небольшие коррективы в движение электрона по атомной орбите – экранировать заряд электрона от внешнего наблюдателя» – рассуждали физики. Эти эффекты были обнаружены экспериментально и названы лэмбовским сдвигом.
…Чует мое сердце, что вакуум преподнесет нам еще немало сюрпризов. Кажется, один он уже преподнес…
Добрый папа
В самом конце XX века в Беркли (штат Калифорния) состоялась конференция на тему «Наука и духовные искания». На нее съехались более трехсот светил физики и биологии со всего мира. В большинстве своем верующие. Один из участников – Чарлз Таунс, который в 1964 году вместе с Басовым и Прохоровым получил «нобелевку» за создание лазера – сказал: «Мне кажется, за законами мироздания скрывается разумное существо».
Ну, сказал и сказал. Мало ли, кто что говорит. Но в общем контексте конференции это прозвучало так, что даже такой серьезный журнал, как «Newsweek» вышел с заголовком «Наука открывает Бога».
Конечно, «Newsweek» поторопился со своим заголовком. Во-первых, большинство ученых все-таки люди неверующие. Журнал «Nature» опубликовал данные опроса среди американских ученых. Оказалось, что даже в пуританской богобоязненной Америке, где атеистом быть неполиткорректно, неприлично (все равно что признаться вслух в инцесте) и даже подозрительно, лишь сорок с небольшим процентов ученых признались, что верят в «личного Бога». Обратите внимание – в «личного Бога». Эта расплывчатая формулировка – почти эвфемизм слова «агностик». А агностиками (то есть людьми, сомневающимися в существовании Бога) обычно называют себя те американцы, которым стремно лепить себе на лоб непристойное слово «атеист».
Во-вторых, наука не может «открыть» Бога, скорее, она его постоянно закрывает. Даже искренне верующие ученые решительно изгоняют Бога из своей вотчины – физики из физики, биологи из биологии… Просто потому, что таков научный принцип – искать естественные объяснения реальности, а не сверхъестественные. Ни один ученый не использует гипотезу Бога в своих исследованиях. Поскольку использовать такую гипотезу означает просто прекратить думать и начать молиться.
Между прочим Ватикан не без интереса отнесся к вышеупомянутой конференции верующих ученых, которые хотели «примирить» веру с наукой. И это при том, что каждый конкретный ученый решительно вытеснял Бога за пределы своих знаний, отодвигая его либо в область непознанного, либо в эфемерную область «духа»… Папа Иоанн Павел II вообще к науке относится лояльно.