РАЗМИСЛИ НА ФИЗИКА ЗА ТАЙНАТА НА СЪТВОРЕНИЕТО НА ВСЕЛЕНАТА
превод: Диана Павлова
Авторът на тази статия О. В. Петренко е кандидат на физико-математическите науки, специалист в областта на физиката на твърдото тяло, лауреат на диплома I степен на конкурса на младите учени на МГУ (Московския държавен университет – бел.пр.). Изпод перото му са излезли повече от 40 научни работи по физика. И все пак дадената статия, както и неотдавна излязлата книга на О. Петренко “Уверение Фомы” (Издательство Валаамского монастыря, М., 1997 г.), не се явяват анализ на религията с помощта на физиката. Напротив, те представляват опит за осмисляне от вярващия човек на последните научни данни, които, по мнението на автора, ярко и еднозначно свидетелстват за Твореца.
За обикновения научен работник, отдавна престанал в суетнята да се замисля над вечните въпроси, новите резултати, появили се през последните 15-20 години, бяха пълна изненада. При това, тази изненада за мнозина се оказа неприятна.
Работата е там, че новата ситуация в науката поставя човека пред нравствен избор. Или да приеме доводите на здравия смисъл с неизбежно произтичащите последствия – да живее по Божиите заповеди и да изпълнява Неговата блага воля. Или да се престори, че нищо не е станало и да чака някакви допълнителни уточнения, които може би ще върнат загубената опора под краката му. Но в действителност се реализира нещо, неподдаващо се на разумно обяснение.
Днес в най-високите научни кръгове се смята, че традиционният научен метод е изчерпал себе си и, за да се придвижим напред в познанието за природата, е необходимо да се привлекат някакви други „канали” на постъпване на информация, понятие за които се заимства от източната окултна мистика. Създава се твърде многозначителна ситуация. Науката, навлязла сега в зряла възраст, е натрупала чрез рационалния метод на познание цял масив системни, фундаментални знания за природата. Дългата, честна и къртовска работа на много поколения учени най-после започна да дава добри плодове.
Но именно сега, когато несвойствената и заплетена наука вече не е в ролята на съперница, а възстановява истинско си лице на вярна дъщеря и най-близка помощница на вярата, става съзнателен отказ от рационалната логика. Последната се заменя от теософията с нейната мътна ирационалност и болезнени фантазии, неподплатени с никакви реални основания.
Тук е уместно да се кажат няколко думи за деструктивната роля на така наречената брюкселска научна школа, оглавявана от И. Пригожин. Нейната основополагаща теза носи откровено богоборчески характер: „хаосът се явява причината за реда, той носи в себе си свойствата на организиращото начало”. Или, с други думи, „хаосът твори реда” сам, без всякаква странична помощ. Този мирогледен постулат е основан на невярна интерпретация на някои физически експерименти, лъжливостта на които неотдавна беше убедително показана от теоретическата група под ръководството на д.ф.-м.н. С. И. Яковленко(1).
Действително, „за съд дойде (Господ) на тоя свят; за да виждат невиждащите, а виждащите да ослепеят” (Йоан, 9:39). Но да оставим последните „да погребват своите мъртъвци” (Матей., 8:22).
Прекрасното „раждане” на Вселената и нейната удивителна природа
Представата за материята като за неизменна твърд беше подложена през 20 век на решително преразглеждане. Атомите, от които се състоят всички тела, са разположени на огромни, в сравнение с техните собствени размери, разстояния. На свой ред и те самите се състоят практически от празно пространство. Атомното ядро заема едва една трилионна част от целия атомен обем. Останалото пространство на атома е заето от електронен облак, за носителите на който може да се каже, че те заемат някакъв обем чисто условно. По такъв начин, материята представлява сама по себе си по-скоро малки островчета субстанция в океана на пустотата, отколкото твърдото вещество, възприемано от нашите сетива. И природата на тези островчета – елементарни частици излиза извън рамките на обикновения здрав смисъл. Според съвременните представи трябва да ги разглеждаме в качеството на ефимерни струпвания на енергия, които по удивителен начин едновременно съчетават в себе си корпускулярни и вълнови свойства. От гледна точка на съвременната физика статут на реалност притежава само онази съвкупност от частици, разглеждана като енергетична среда, нито една част на която не притежава пълна независимост от всички останали. По такъв начин, не трябва да си представяме Вселената състояща се от някакви първични „тухлички”, които могат да съществуват отделно и независимо една от друга. Светът е замислен и създаден като един гигантски пъстър килим, всяко „влакънце” на който не съществува отделно от единното цяло, а има смисъл само бидейки вплетено в неговата тъкан, в рамките на всеобхватното битие.
Самото понятие вълни или колебания носи във физиката абстрактен характер. Това е просто „движение на материята” – „вълнички по водата”. Даже при температура на абсолютната нула, атомите в телата не прекратяват колебателните си движения. Наистина, сега някак по-добре се осмислят думите от Светото Писание, че Бог е сътворил всичко от нищото. И съгласно съвременните научни представи, Космосът е започнал своето съществуване от абсолютната пустота.
Вселената не е съществувала вечно, а е имала начало във времето. Самото време, както и пространството, са се появили едновременно с първичната материя, тъй като са неотделими от нея. Процесът на „раждане” на света се описва с научната теория за „Големия взрив”. Трябва да се каже, че този термин е извънредно неудачен, невярно предава смисъла на явлението, понеже наблюдавания процес на увеличение на обема на Вселената е напълно невъзможно да си представим като следствие от някакъв взрив. Разширението на света става поразително равномерно и, в първо приближение, пропорционално на разстоянието между две типични струпвания на галактики. По този начин, колкото по-далече се намират галактиките една от друга, толкова е по-висока скоростта на тяхното взаимно отдалечаване. Това действително е доста странно свойство за обикновен взрив.
Веществото и излъчването във Вселената в голям мащаб е разпределено необичайно еднородно във всички посоки. Но взривът не може да доведе до равномерното разпределение на веществото по обема. Нещо повече, силата, действаща на частиците вещество при обикновения взрив, се предизвиква от разликата във въздействието. Но Вселената – това е всичко, което съществува в материалния свят. Извън нейните граници няма нищо – нито някаква материя, нито пространство, нито време, т.е. няма я онази „пустота”, в която би било възможно да се разшири. Затова самото понятие „разлика във въздействието” е неприложимо в този случай. За по-добро разбиране на проблемите може да послужи аналогията с равномерно раздуващия се балон, на повърхността на който са нанесени точки, изобразяващи галактиките. Когато балонът се раздува, обвивката му се разтяга и разстоянието между точките се увеличава. При това, самите точки на повърхността остават без движение. По такъв начин самото пространство между галактиките, разтягайки се, ги отмества относително една от друга. Но разширението на Вселената изобщо не влияе на отделните тела. Точно както в разсейващ се облак газ отделните молекули не се разширяват.
„Големият взрив” е имал съвсем определена, разчетена с невероятна точност сила. Теоретичният анализ показва, че ако в момента от време, съответстващ на първата секунда по абсолютната скала на времето, когато картината на разширението вече напълно се е изяснила, скоростта на разсейването на веществото се е отличавало от реалното с повече от 10 на степен минус 18-та части от своята величина в една или друга посока, то това би било напълно достатъчно, за да има катастрофални последствия за живота: Вселената или отдавна щеше да е колабирала в изходното състояние на „материална точка” под действие на гравитацията, или веществото в нея напълно щеше да се разсее(2). Възможно ли е този фин баланс да е следствие само на сляпа игра на случайни сили?!
За пълнота на картината е нужно да се спомене и за най-първия по време „инфлационен” стадий на разширение на Вселената, който продължил само около 10 на степен минус 35-та секунди, започвайки от онова време, в което „заработили” световните часовници. Но за това време изведнъж появилият се от абсолютното нищо „зародиш” на Вселената успял да увеличи размерите си до 10 на степен 100-тна пъти(3).
В древни времена тълкувателите на библейския текст оприличавали свитъка на Петокнижието на Мойсей с Вселената. Развиването на свитъка е подобно на разширението на Вселената, а завиването му – на нейното свиване. Съгласно едно от древните тълкувания на Библията името на Бога „Всемогъщ” (по древноеврейския “Ше-дай”) се обяснява така: „Онзи, Който каза „Достатъчно”. Това тълкуване е съпроводено от предание, съгласно което Вселената, бидейки сътворена, започнала да се разширява с огромна скорост и тогава Бог й казал: „Дай” – „достатъчно”! Може би с това и завършило мигновеното и гигантско по мащабите си разтягане на пространството, което на научен език сега се нарича „инфлационен” стадий на разширение. Съгласно тази научна концепция по-нататък разширението продължило, но не с такава колосална скорост, а (според сценария на “Големия взрив”) благодарение на първоначалния импулс, придобит в периода на инфлацията. Температурата на Вселената започнала постепенно да спада, изразходвала своя потенциал за разширението на света.
Човечеството трябваше да изразходва колосални интелектуални усилия, за да стигне до непостижимия, най-удивителен от всички извод за „раждането” на света от нищото. Но той не е нещо ново за християните. Дълго преди появата на научния метод на познание на природата, истината за сътворението на света ex nihilo (от нищото – бел.пр.) е била посочена в Библията, потвърдена със специално постановление от IV Латерански събор.
Бог Отец е сътворил цялото мироздание чрез Словото, именно сътворил, тъй като Вселената е плод на творчески акт. Удивителната хармония, красота, изящество на света предизвикват в човека благоговеен трепет пред Божието величие. Бог е дивен художник и най-великият поет, написал изумителна поема, извиквайки от небитието в битието целия този велик свят. Поетиката на сътворението на света добре са чувствали и осъзнавали светите Отци от епохата на Вселенските събори, и те са отразили това разбиране в думите на Символа на Православната вяра. Първите му редове на гръцки език в буквален превод звучат точно така: „Вярвам в единния Бог Отец Вседържател, Творец на небето и земята…”.
Корпускулярно-вълновият дуализъм на елементарните частици довежда до поетична аналогия с нашия свят – до представянето му във вид на гигантска „звукова вълна” от струните на „вълшебен” музикален инструмент. Този инструмент се намира в ръцете на невидимия и всемогъщ Творец, който докосва струните и поддържа „звука”, и по този начин запазва днешните небеса и земя, съдържащи словото (2 Петрово, 3:7). Ако само за миг спре вибрацията – „вълните се успокоят”, то може би ще се „свият небесата”. От този животворящ Източник се леят „звуци”, довеждайки всичко от небитието в битието.
Съвършенството на конструкцията на човешкия организъм
Да, действително човек винаги с изумление се спира пред съвършенството и хармонията на обкръжаващия го свят. Но и самото устройство на човешкия организъм е истински достойно за не по-малко възхищение. То превъзхожда по сложността си всичко останало, взето заедно. Да разгледаме например количеството информация, което може да съдържа човешкият мозък. То се определя като число между 10 на степен 10-та и 10 на степен 15-та бита. При това долната цифра (10) предполага, че 1 бит информация средно се съдържа във всяка от 10 на степен 10-та „клетчици” на човешката памет. Скоростта на изчисление на човешкия мозък се оценява като величина от 10 до 1000 гигафлопа (“Флоп” е съкращение, което в превод означава брой операции с плаваща запетая в секунда. Мегафлоп са милион такива операции в секунда, гигафлоп – един милиард, терафлоп – един трилион, а петафлоп – 1000 терафлопа или един квадрилион операции в секунда – бел.прев.). Минималната скорост в 10 гигафлопа се определя като бързината, с която очите обработват информацията, преди да я изпратят в мозъка, без да се отчита цялата останала многообразна дейност на човешкия интелект(4). За сравнение, един от най-мощните съвременни компютри, Cray-2, има скорост едва 1 гигафлоп и обем на паметта 2х10 на степен 10-та бита, което е от 10 до 1000 пъти по-малко, отколкото при човека(5).
Но човешкият мозък най-вероятно съзнателно е ограничен от Твореца в своите възможности. Затова като най-добри илюстрации могат да послужат „простите неща”, например участък от верига дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), която се съдържа във всяка клетка на човешкия организъм. Тези верижки ДНК носят в себе си информация за всички части на човешкото тяло – от крайчетата на пръстите до корените на космите. При това способността на ДНК да съхранява информацията е толкова ефективна, че всички сведения, необходими за описанието на всички видове организми, съществували някога на нашата планета, могат да се поберат в чаена лъжичка и даже да остане място за съдържанието на всички написани някога книги(6).
Мисля, че на работещите в тази област на науката специалисти мисълта за „автоматична” еволюция, основана на действието на случайни сили, трябва да им се струва просто противоестествена.
Вероятността за случайната поява на човека
За да получим оценка за вероятността за появата на човека, нека забележим, че човешкият генотип биохимически основно се определя от белтъците-ензими. На свой ред всеки белтък се кодира от отделен ген. Гените в човешкия организъм са около 110000(7). За средно голям ген – състоящ се от около 1800 нуклеотида, приблизително 10-20 % от дължината му остава постоянна, непроменяща се от мутации.(8).
Въпреки че последното съображение увеличава значението на вероятността за появата на един-единствен ген един път през цялата история на Земята, тя все пак се оказва пренебрежимо малка величина, лежаща между 4,3х10 на минус 109-та степен и 1,8х10 на минус 217-та степен. Следователно и цялата възраст на Вселената няма да стигне за това, да стане възможно за времето на нейното съществуване да успеят да се подредят всички възможни комбинации от нуклеотидни бази.
Вероятността за образуването на всички човешки хромозоми, съдържащи целия набор от гени, по случаен път, просто смущава: тя се колебае между 10 на минус 12000000 и 10 на минус 24000000″(9). Вижда се, че случайната поява на човека не е по-реална например от възможността да бъде набрана световна енциклопедия с помощта на взрив в печатница.
Свидетелствата на фундаменталната наука
Какво казва съвременната фундаментална наука по въпроса за сътворението на света? За да се опитаме истински да оценим нейния принос, трябва да преминем от частното, изследвано от една или друга дисциплина, към някои общи категории, лежащи в основата на всяка област на знанието. Като аналогия, макар и несъвършена, може да послужи хипотетично дърво, всяка клонка на което представлява една или друга област на човешкото познание. Като общ ствол, от който в различни посоки се разклоняват тези „клонки”, се явяват фундаменталните физични закони. В действителност има само четири основни физични взаимодействия. От тях непосредствено произтичат всички онези отделни закони, чрез които се управлява цялата нежива материя. От фундаменталните взаимодействия са обусловени и структурните свойства на веществата – от строежа на атома до галактиките. Но и самите тези взаимодействия не са „поникнали” на празно място. Правят се небезуспешни опити да се изгради обща теория на полето, която e призвана да обедини всички взаимодействия в едно цяло. При това започва все по-отчетливо да се появява някакво общо положение, намиращо се в основата на цялото мироздание. Това е естетическият принцип на симетрията. Сега за учените, работещи в челните редици на теоретичната физика, става съвършено очевидно, че светът е построен по законите на красотата. Именно идеята за красотата, която на математически език се изразява чрез законите на симетрията, „храни” цялото дърво. Като основание за такова твърдение може да послужи фактът, че всички физични взаимодействия, както сега това стана очевидно, по своята същност са проявление и даже средство за поддържане в природата на присъщия й набор определени скрити симетрии. Под последните във физиката се разбира неизменността на нейните закони по отношение на някое известно калибровъчно преобразование. Търсенията на такива симетрии лежат в основата на научната стратегия, призвана да доведе до по-дълбоко разбиране на същността на нещата. Предполага се, че в първите мигове от съществуването на Вселената, при енергии от порядъка на 1015 ГЕВ (гигаелектронволта), всички физични взаимодействия са представлявали прояви на единно фундаментално взаимодействие, единна константа. Симетрията, служеща за основа на обединението на тези взаимодействия, е била идеално точна.
Принципът на красотата се забелязва и в математическите формулировки на законите на природата. Притежаващи практически абсолютна точност, те носят в себе си строга лаконичност и изящество. Отворете който и да е справочник по физика и веднага ще се убедите в това – основните закони са записани просто, никъде няма дълги, сложни и недодялани формули. Последните се срещат може би само в приблизителните, компютърни разчети, твърде далечни от съвършенството.
Така, формулирайки закона за всеобщото привличане, Исак Нютон се е погрижил преди всичко за функционалната и алгебрична простота на този закон. Йохан Кеплер, ръководейки се от стремежа към лаконичност, е постигнал по-голяма точност в описанието на движенията на планетите и по-голяма простота на изчисленията, въвеждайки елиптичните орбити и т.н.
В историята на науката много често става така, че съществено различни теории, призвани да опишат нови явления, в еднаква степен се потвърждават експериментално. В такъв случай по-предпочитани се оказват онези концепции, които са най-прости. По този начин, принципът на простотата представлява специфично изискване при построяването на научна теория. Мнозина известни учени са считали простотата на хипотезата като един от решаващите критерии за нейната точност. В това намират своя израз простотата и хармонията на целия свят.
В съвременната епоха тази простота на природата се представя като наличие в нея на тенденция към ограничение на разнообразието. Както свидетелстват данните от науката, зад различията и сложността постоянно се откриват ритми и повторения, симетрии и инварианти. Те намират своя израз в „способността на природата”, използвайки ограничен набор елементи, да създава цялото разнообразие на материалния свят. В тях намира своето последно основание самата възможност за съществуване на законите на науката, в частност, законите за запазването. Самото призвание на науката като че ли се заключава в намирането зад видимата сложност на света на неговата невидима простота. По думите на знаменития натуралист Ж. Бюфон, „Върховното Същество, създавайки света, е пожелало да използва само една идея, варирайки я веднага с всички възможни способи така, че човек да може да се възхищава на съвършенството на изпълнението и простотата на замисъла.”
Напълно невъзможно е да си представим, че всичко това се е реализирало по случаен начин. Много по-лесно е да си помислим, че в свят без Творец по-скоро самопроизволно ще се реализира хаотично натрупване на безформена материя, отколкото хармонично благообразие от строен порядък, съвършено в своята пълнота и единство, основано на високо естетически принцип. Без Разумния, Всемогъщ, Щедър Творец – Устроителя и Промислителя на всичко същностно, здравият човешки разсъдък отказва да възприеме света такъв, какъвто се вижда и с невъоръжено око, и в светлината на последните научни данни. Светът е не само сътворен, но и съдържа Словото Божие, затова печатът на Божествената красота е неотделим от него. По особен начин тя касае човека. Както цветовете украсяват всяко растение, така и човечеството, според Божествения замисъл, увенчава цялото дърво на мирозданието. Между тези „цветове” и всички останали части в строежа на Вселената съществува много строга, здрава зависимост, намерила в нашата наука названието „антропен” принцип. Този принцип гласи, че Вселената е приспособена за съществуването на живота и че както законите на физиката, така и началните параметри са подбрани по такъв начин, че да гарантират нейното появяване(10).
Съвременната физика свидетелства: заобикалящият ни свят е много „чувствителен” към числените значения на универсалните всеобщи константи, тъй като всички основни особености на реалния свят (размерите на ядрата, атомите, планетите, звездите и т.н.) в крайна сметка се определят от фундаментално постоянни величини. Самото съществуване на света е обусловено от изпълнението на много строгите съотношения между тях. Нищожни, от човешка гледна точка, отклонения от наблюдаемата удивително сложна и невероятно точна числова съразмерност в значенията на всеобщите константи биха довели до фатални последствия за съществуването на Вселената. Природата й би се променила така, че в нея нямаше да е възможно да съществува животът.
Принципът на жертвената любов
И така, живият и нежив природен свят са построени на принципите на красотата и съвършенството. Но във взаимоотношенията между различните части на мирозданието се долавя още едно фундаментално начало – принципа на жертвената любов. Самото сътворение на света е било щедър, безкористен дар, в определен смисъл даже жертва от страна на Създателя, тъй като нито са Му потребни служения от човешки ръце, като че ли има нужда от нещо, понеже Той сам дава на всички и живот, и дишане, и всичко. (Деяния, 17:25). Затова и самото мироздание носи върху себе си печата на тази жертвеност. Целият неорганичен свят, изтощавайки плодородието си, като че ли жертва себе си заради възможността да съществува в света растителност. Растителният свят, на свой ред, се жертва заради животинския, предоставяйки му се за храна. Всичко заедно жертвено служи на човека, като чадолюбива майка, носеща в утробата и жертваща всичките си сили заради своето дете.
Най-великата жертва на Голгота принесе Самият Бог, за да спаси човека за вечен живот.
За какво съществува човекът? Може ли той да живее само за себе си, за свое удоволствие, и неудържимо и хищнически да използва природните ресурси?
„Представете телата си в жертва жива, свята, благоугодна на Бога, като ваше духовно служение”. (Римляни, 12:1), отговаря на този въпрос Светото Писание. Кръгът се затвори. По такъв начин целият свят съществува на принципите на жертвеното служение и любов. Ето защо дотогава, докато хората се стремят да изпълняват заповедта да обичат Бог и ближния си, е оправдано тяхното съществуване и човешкият живот има своите цел и смисъл.
Литература:
(1) С.А.Майорова, А.Н.Ткачева, С.И.Яковленко, УФН, 1994, т.164, №3, стр. 297-307. Обратно в текста
(2) Девис П., “Суперсила”, Москва, Мир, 1989. Обратно в текста
(3) Линде А.Д., “Физика элементарных частиц и инфляционная космология”, Москва, Наука, 1990. Обратно в текста
(4) M.M.Waldrop, Science, 224, 1225 (1984). Обратно в текста
(5) I.Goodwin, Physics Today 37, (№5), 63 (1984). Обратно в текста
(6) М.Дентон, Эволюция: Кризис теории., Бетесди, Адлер Паблишерс, 1986, стр. 336. Обратно в текста
(7) T.Dobzhansky, F.Ayala, G.Stebbins and J.W.Valentine, “Evolution”, Freeman, San Francisco, 1977. Обратно в текста
(8) J.Deley, Evol. Biol. 2, 103 (1968). Обратно в текста
(9) J.D.Barrow, F.J.Tipler, “Anthropic cosmological principle”, Clarendon press, Oxford University press, New York, 1986. Обратно в текста
(10) Пак там. Обратно в текста
Журнал “ФОМА”