Эта удивительная Вселенная

Хоменков А. С.

В последние десятилетия ученые всерьез задались вопросом: почему наша Вселенная именно такая, какой мы ее видим, и могла ли она быть с какими-либо иными свойствами? Ведь все свойства мира, в котором мы живем, определяются, в конечном счете, несколькими физическими константами. Что было бы, если бы эти константы имели несколько иные значения.

Моделирование иных миров

Упрощенно говоря, все объекты нашего мира «состоят» из элементарных частиц – прежде всего протонов, нейтронов и электронов. Каждая из этих частиц обладает определенной массой, зарядом, и некоторыми другими характеристиками. Частицы взаимодействуют между собой с определенной силой – либо отталкиваются друг от друга, либо притягиваются друг к другу. От всех этих параметров и зависит то, какими свойствами обладают наблюдаемые нами объекты нашей Вселенной. Как пишут исследователи, «по мере проникновения в тайны строения все большего числа физических систем, от атомных ядер, до галактик, ученые все яснее осознают, что многие свойства этих систем удивительно чувствительны к точным значениям фундаментальных постоянных (заряд электрона, масса протона, ньютоновская постоянная тяготения и т. д.»[23]. Некоторые же ученые считают, что к таким фундаментальным постоянным можно отнести всего три константы – постоянную Планка, скорость света и постоянную универсального гравитационного взаимодействия[24]. Остальные же константы – а вместе с ними и все физико-химические свойства нашего мира – выводят из этих трех фундаментальных констант. И вот, физики, досконально вникнув в суть этой проблемы, заговорили о том, что степень тонкой настройки этих основополагающих физических констант «воистину изумляет»[25]. Ученые пришли к выводу, что «если бы природа «выбрала» немного иную последовательность чисел, то мир был бы совершенно другим… Еще более удивительно то, что некоторые важные для нас структурные единицы, такие как звезды типа Солнца, своими свойствами обязаны маловероятным совпадениям чисел, которые построены из фундаментальных постоянных, относящихся к разным разделам физики»[26].

Так, «уменьшение разности масс нейтрона и протона на 1 МэВ (т.е. на 0, 1 %) приводит к нестабильности атома водорода. Без водорода нет воды и органических веществ»[27]. Кроме того, «если бы нейтроны были на 0, 1% легче, протоны распадались бы на нейтроны с такой скоростью, что все звезды во Вселенной быстро превратились бы либо в нейтронные звезды, либо в черные дыры»[28]. Возле таких космических объектов жизнь существовать не может. Масса нейтрона должна быть только такой, какой она есть в нашем мире. В случае же, если бы масса протона была меньше своего значения на 0, 2% «то атомов не было бы вовсе»[29]. В таком случае «свободные протоны могли бы распадаться на нейтроны с излучением позитронов. Однако протон является самой стабильной из всех известных тяжелых частиц, его время жизни по современным оценкам составляет 1035 –10 40 лет. В человеческом же теле насчитывается около 1029 протонов. Это означает, что в течение всей жизни ни одна такая частица в человеческом организме распасться не может. Если бы протоны не были столь стабильными, то ионизация, произведенная их распадами, представляла бы угрозу для существования живых существ»[30].

Такие незначительные изменения физических констант физики назвали «шелестом». И вот что характерно, «шелест» других физических величин также весьма пагубен для жизни. Ученые утверждают, что «если бы сильное ядерное взаимодействие было бы хотя бы на 0, 3% сильнее или на 2 % слабее, Вселенная не была бы способна поддерживать жизнь»[31]. Некоторые другие физические параметры нашей Вселенной требуют еще более высокой степени своей настройки. Так, «если бы количество электронов не было бы равно количеству протонов с точностью до 10-35 %, электромагнитные силы Вселенной настолько превышали бы гравитационные, что галактики, звезды и планеты никогда бы не образовались»[32].

Случайность практически исключается

Вероятность случайного подбора таких параметров чрезвычайно мала. Это относится даже к отдельно взятому параметру, не говоря уже об их совокупности, необходимой для существования в этой Вселенной жизни. Американский астроном Хью Росс решил прокомментировать вероятность случайного появления величины 10-35 %, связанной с необходимым соотношением электронов и протонов, следующим образом. «Покройте всю территорию северо-американского континента, – пишет он, – монетками в десять центов высотой до луны, расстояние до которой равняется 239 000 миль… Затем выложите десятицентовыми монетами еще миллиард континентов, таких как Северная Америка, до самой луны. Выкрасите одно монетку красной краской и спрячьте ее в один из миллиардов десятицентовых столбов между Землей и Луной. Завяжите своему другу глаза и попросите вытащить любую монетку. Его шанс вытащить именно красную монету и будет равен 10-35 %. И это только один из точно определенных параметров, позволивших жизни зародиться»[33]– подчеркивает исследователь.

Что же касается совокупности этих параметров, то профессор Оксфордского университета Роджер Пенроуз попытались рассчитать вероятность, с которой наша Вселенная, с существующими в ней параметрами, могла бы возникнуть в результате случайного процесса, проходящего в рамках распространенной в настоящее время модели Большого Взрыва. Получилась величина, равная единице, отнесенной к единице после которой находится 10123 нулей. «Эта величина свидетельствует