стивен хокинг отношение к религии
Ответ на вызов Стивена Хокинга
Размышления о философии науки и книге «Высший замысел»
Вызов
В 2010 году вышла книга «Высший замысел» знаменитого британского космолога и популяризатора науки Стивена Хокинга, написанная в соавторстве с американским физиком Леонардом Млодиновым. Книга успела вызвать бурную реакцию религиозных лидеров [1] еще до своего выхода в свет благодаря намекам авторов, что в ней они сумели опровергнуть сэра Исаака Ньютона, утверждавшего, что Вселенная не могла возникнуть из хаоса, а является делом всемогущей Божией десницы.
Мы поднимаем «брошенную перчатку» и постараемся ответить на вызов, сделанный христианству современными учеными-натуралистами.
К чему стремится наука?
Как бы парадоксально это ни звучало, но, по словам одного моего знакомого астронома, «именно ученые с христианскими убеждениями создали так называемый “методический материализм”, который применяет наблюдение и эксперимент и отдает предпочтение естественным объяснениям феноменов природы». Деятели Просвещения, боровшиеся с Церковью, а затем и ряд атеистически настроенных мыслителей постепенно превратили этот подход в идеологический, то есть поставили знак равенства между материализмом и наукой. Но осмелимся заметить, что задача науки состоит скорее не столько в нахождении естественных причин явлений, сколько в раскрытии объективных истин о вещах в действительности.
Воспользуюсь парафразом классического примера с часами. Какой-то умелец изобрел карманные часы, но потерял их в лесу
Воспользуюсь парафразом классического примера с часами Уильяма Пейли. Какой-то умелец изобрел первые карманные часы, но потерял их, гуляя по лесу. Вы натыкаетесь на красивый, сделанный из меди предмет, открываете его и внимательно рассматриваете его детали. В конце концов вы понимаете, что все детали его механизма подогнаны так, чтобы он с большой точностью показывал время. Тогда вы решаете показать находку вашему знакомому профессору, чтобы он объяснил вам, как она возникла. Вы находите его в кабинете разговаривающим со своим коллегой. После долгих размышлений он начинает свое объяснение так: «Вы обнаружили эту вещь в природе, следовательно, она ее и создала. Этот предмет возник в результате продолжительной и сложной эволюции меди». И складывается теория: «В начале Земля формировалась как планета в гигантском газово-пылевом облаке, который уплотнялся… и была разогрета до тысяч градусов. При ее медленном остывании медь выделилась из других веществ в виде чистого металла вследствие различия в их точках отвердевания… Особый вид кристаллизации привел к тому, что атомы меди образовали различные пружинки, зубчатые колесики, винтики, циферблаты и стрелки. Первичная материя была полна ими… Сложным образом они группировались в часовой механизм, и в результате чего-то похожего на “естественный отбор” существовать оставались лишь более точные, пока не получился этот вид, который очень точно определяет время».
«Но возможность случайного образования этого предмета в природе пренебрежимо мала, – возражает другой профессор. – Почему в таком случае не допустить, что он был изготовлен разумным создателем?»
Что получается на практике? Если критерием научности является нахождение естественных причин происхождения всего, то тогда первое объяснение научно, но неверно. А второе – верно, но не научно.
Поэтому не лучше ли принять, что на самом деле задачей науки является открытие объективной истины? Тогда всё становится на свои места. То есть там, где действуют природные явления и законы, вещи будут объяснены с их помощью, а там, где имело место разумное вмешательство, оно должно быть признано. Стрелки часов движутся посредством эластичной силы пружины, но сами часы не появились в результате «сложной эволюции меди». По аналогии все процессы в природе имеют естественные причины, но разве сама она как единое целое не является делом искусного Творца?
Если мы не можем доказать наличие Божественного интеллекта, то как тогда подтвердим наличие человеческого разума?
А сейчас постарайтесь войти в роль гениального ученого. Вы сделали великое открытие, на базе которого сконструировали, например, двигатель с очень высоким коэффициентом полезного действия. Вы представляете свою теоретическую разработку и модель двигателя в соответствующую патентную комиссию на одобрение. Вам говорят, что назначат подходящего эксперта, который рассмотрит вашу работу.
После соответствующей проверки вы с глубоким удивлением слышите от него следующее:
– Теоретическая постановка правильна и не противоречит природным законам. Практические испытания также показали, что двигатель действительно обладает указанными свойствами. Но мы не можем быть уверены, что все это сделано вами, потому что могло возникнуть и случайно.
– Как это? – недоумеваете вы.
– Да что такое вы говорите?! – все больше возмущаетесь вы. – Разве вы не понимаете, что я обладаю интеллектуальным потенциалом и физической способностью создать эти вещи и что, следовательно, вероятность того, что я их автор, составляет сто процентов? А вероятность их случайного возникновения пренебрежимо мала. Кроме того, есть много свидетелей, которые видели, как я работал над ними.
– Видите ли, возможно, что события, на которые я вам указал, случились раньше. Вы только повторили всё перед другими людьми, чтобы уверить их, что вы истинный изобретатель машины.
– Чтобы осуществилась ничтожно малая случайность, необходимо длительное время, – не отступаете вы.
– Не обязательно. По теории вероятности она может реализоваться и с первого раза. Более того, если следовать современному представлению о Мультивселенной, то тогда в каком-нибудь из бесчисленных миров кошка сможет написать научную статью, а двигатель самосконструируется из энергии взрыва. По спонтанно возникшему мосту между вселенными вы могли получить изобретение, подобно почтовой посылке, прямо в ваш дом.
Выслушав внимательно обе стороны, комиссия постановила:
– Пока существует даже ничтожная вероятность того, что всё возникло случайно, мы не можем быть уверены в вашем авторстве.
Тогда вам в голову приходит блестящий ответ:
– В таком случае вы наверняка скажете, что и все достижения человечества, которые считаются продуктами нашей сознательной деятельности, может быть, возникли случайно. Согласно вашей логике, люди, претендующие на их создание, должны отказаться от своих авторских прав, от званий и вернуть полученные вознаграждения. Согласны ли вы сделать это?
Почему материалисты так настаивают, что должна осуществиться именно бесконечно малая вероятность случайного возникновения мира?
Материалисты всегда стремились распространить мнение, что раз существует даже бесконечно малая вероятность случайного возникновения мира, то она обязательно осуществилась на практике. Но согласны ли они, чтобы их самих мерили той же мерой? Раз есть вероятность, что достижения нашей цивилизации случайны, то, согласно вышеуказанным рассуждениям, нельзя доказать, что они сами вообще что-то создали. Но если так, то какие же это ученые? И можно ли в таком случае им верить?
Другими словами: если теория Мультивселенной объясняет разумный замысел в природе без вмешательства Бога, то тогда ее с тем же успехом можно применить и к происхождению всех артефактов, то есть становится абсолютно невозможным доказать наличие и человеческого разума.
Более того, здесь стоит подчеркнуть одно исключительно важное обстоятельство. Обратите внимание: всё это время существует стопроцентная возможность того, что ученый на самом деле изобрел свой двигатель. Таким же образом возможность того, что разумный и всемогущий Бог создал этот прекрасно устроенный мир, всегда остается в полной силе, из-за чего никто никогда не мог пошатнуть веру в Сотворение и на миллиметр.
Заметим: Хокинг всегда употребляет слова “нет необходимости в Боге”, но нигде не заявляет “нет Бога”
Стивен Хокинг косвенно признает этот факт, поскольку всегда употребляет слова «нет необходимости в Боге», но нигде не заявляет «нет Бога». Несмотря на всеобщую убежденность в обратном, книга «Высший замысел» вообще не опровергает существование Бога. В сущности приравнивание фразы «нет необходимости в Боге» к заключению «нет Бога» было неправомерной интерпретацией СМИ, ищущих главным образом сенсаций!
Натуралисты постоянно стараются затушевать то обстоятельство, что возможность того, что Бог является действительным Автором мироздания, остается всегда стопроцентной и никто не в состоянии опровергнуть это. Всё, о чем они рассуждают, – это: есть ли вообще какая-нибудь возможность того, что Вселенная самосконструировалась из хаотического кипения вакуума.
Но кто-нибудь может возразить: «В отличие от ученого изобретателя двигателя, Бог трансцендентен, и мы не можем быть уверены в Его существовании». Здесь надо, однако, отметить то, что другие Вселенные, с помощью которых натуралисты пытаются выравнять результат – показать стопроцентную возможность спонтанного возникновения подходящей среды для жизни и разума, – также находятся вне охвата нашей измерительной аппаратуры. То есть и их всё еще никто не видел или не регистрировал (и вряд ли это вообще когда-нибудь станет возможным!).
Постулирование триллиона триллионов других вселенных вместо одного Бога, чтобы объяснить упорядоченность нашей Вселенной, – верх иррациональности
То есть в теологии требуется только один Бог и одна единственная Вселенная, и при этом «бритва Оккама» «вырезает» более сложное и неприемлемое объяснение о Мультивселенной.
Возможные причины
В науке признание возможности сверхъестественного вмешательства считается равносильным отказу от познания. Действительно, когда Бог совершает чудеса, они связаны с некоторым нарушением природных законов, вследствие чего подобные явления не могут быть повторены и изучены в наших лабораториях. Создание пространственно-временного континуума ex nihilo является резким нарушением закона сохранения энергии, и из-за недоказуемости этого акта философы вынуждены принять первичность сознания или материи в виде постулата. Человек производит изделия, которые не могут возникнуть посредством естественных процессов, но в то же время наша деятельность находится в согласии с природными законами. В некоторых случаях Бог делает то же самое, и это позволяет нам применить метод аналогии в поиске ответа на вопрос о происхождении мироздания.
Приведем большую цитату из статьи «В поиске разумных причин» американского физико-химика и историка науки Ч. Такстона:
В истории современной науки, однако, однородный опыт связывает только естественные причины с закономерно повторяемыми событиями. Вот почему мы не включаем в науку разумные причины. Но это не запрет. Если разумные причины можно было бы связать с повторяемыми событиями, то они были бы допустимыми в науке.
Наука сосредоточена на повторяемых явлениях и только потому отвергает разумную причину, что она связана с событием уникальным
Как видим, во всей истории экспериментальной науки повторяемые события связаны с естественными причинами. Другие события, особенно такие, как возникновение чего-то, не являются повторяемыми и могут быть уникальными. Нам нужна методология, которая может преодолеть априорную связь с причиной и которая даст нам критерии для одновременного рассмотрения случающегося по естественной причине и случающегося по разумной причине.
Как мы могли бы принять решение в пользу разумной причины для некоторого события в прошлом? В принципе для установления разумной причины мы используем тот же метод, который используется и для естественной причины, то есть однородный чувственный опыт. Это так называемый метод аналогии.
В качестве наглядного примера для метода аналогии рассмотрим археологию. Принцип аналогии часто используется в археологии для определения того, имеет ли то или другое открытие разумную причину. При этом рассуждают следующим образом: “В современной жизни мы видим ремесленника, делающего керамические изделия. Следовательно, когда мы при раскопках какого-нибудь кургана в Месопотамии обнаруживаем разбитый горшок, то можем заключить, что его произвел такой же ремесленник-гончар”…
Между прочим, такой же аргументации придерживаются и астрономы, когда ищут в космосе разумную жизнь. Это обычная практика для коллективов НАСА, когда они обрабатывают данные о планетах и их лунах. Эти коллективы используют различные критерии для признания доказательства разумной жизни на планетах – наличие какого-нибудь отличительного знака на продукте с разумным источником…
Применение метода аналогии
Попробуем вывести несколько простых принципов, характеризующих нашу умственную и творческую деятельность, и посмотрим, наблюдаются ли они в строении мироздания и живых существ.
1. Обеспечение подходящих параметров для работы одной системы – дело сравнительно легкое. Мы предварительно вычисляем оптимальные условия протекания производственных процессов, после чего настраиваем приборы для поддержания их постоянными. Аналогичным образом выбраны и застопорены необходимые константы, законы и взаимодействия для функционирования Вселенной, живых существ и человека.
5. Футбольный мяч сам по себе не может изменить свое состояние покоя или направление своего движения. Но игроки могут придать ему определенную скорость и направление согласно своему желанию. Таким же образом не существует и никакого препятствия, чтобы разумный и всемогущий Творец после создания небесных тел «запустил их по их орбитам» (выражение Ньютона).
Вспомним парадокс, который существует в нашей Солнечной системе
Вспомним парадокс, который существует в нашей Солнечной системе: масса всех планет едва 1/750 от массы Солнца, но при распределении общего момента количества движения (момента импульса) свыше 98% приходится на планеты и менее 2% – на Солнце. Возможно ли естественным путем дойти до такого вопиющего нарушения момента импульса, или же необходимо дополнительное разумное вмешательство? А ведь если окажется, что хотя бы одна структура нашего мира образована не благодаря действию природных законов, то это обязательно докажет наличие разумного Создателя (перефразирую Сейгана).
7. Давайте на мгновение решим, что мы не знаем, как появились автомобили. Как-то раз мы приходим в автосалон, где представлены различные марки легковых машин – от первых до последних моделей. Какой вывод мы сделаем, если будем исходить из современных научных предпосылок, по которым требуется искать только естественные причины для происхождения вещей? Имея в виду всё более усложняющуюся организацию, мы можем предположить, что всё это разнообразие форм получилось в результате продолжительной и сложно разветвляющейся эволюции. То есть сходство в их устройстве и функциях может заставить нас прийти к совершенно неправильному заключению. Если, однако, мы будем следовать другой логике, то придем к выводу, что даже такие простые системы не могут возникнуть посредством случайных процессов (и естественного отбора!) и необходима целенаправленная разумная деятельность. В таком случае, почему не допустить, что растения и животные также «созданы по своим видам», – вывод, который подтверждается полным отсутствием переходных форм.
Разумеется, аналогия – все еще не доказательство, но среди ученых распространен взгляд, что если ты ходишь, как лев, выглядишь, как лев, и рычишь, как лев, то ты скорее всего лев. То есть если так много признаков в природе свидетельствуют о разумном замысле, то, по всей вероятности, мир – дело разумного Творца.
Недоказуемые на практике теории нужны только для того, чтобы предохранить ученых от принятия “ереси” о великом Творце
Выходит, что авторы одобряют М-теорию и космологическую модель Мультивселенной, которые на практике недоказуемы, в основном для того, чтобы предохранить ученых от принятия ереси о великом Творце.
И еще: заметьте, что даже вывод «нет необходимости в Боге» становится совершенно спекулятивным, так как, чтобы дойти до него, Хокинг и Млодинов ссылаются на теории, которые не только не подтверждены, но и вряд ли когда-нибудь станет возможной их эмпирическая проверка!
Мнение «реакционных» философов и ученых
То же заявляет и ряд других ученых.
И потому не наступило ли время порвать с установившейся натуралистической парадигмой и признать, что объекты и явления в природе также могут иметь разумную Причину своего генезиса?!
«Уловляет мудрых в лукавстве их» (1 Кор. 3: 19)
С. Хокинг: “Наш создатель, быть может, какой-нибудь студент из далеко шагнувшей цивилизации, проводящий рутинный лабораторный эксперимент”
Натуралисты считают, что эволюция – универсальное явление, из-за чего она также закономерно должна была породить очаги жизни и на других планетах в космосе. По всему миру исследователи, в рамках проекта SETI, сканировали небо в поисках сигналов от разумных существ. Космические корабли, направленные за пределы Солнечной системы, несут фонографическую запись в качестве послания к галактическим братьям по разуму. Многие ученые даже склонны считать нашу биосферу экспериментом технически развитой внеземной цивилизации. Согласно одному популярному высказыванию Хокинга: «Наш создатель, быть может, какой-нибудь студент-физик из далеко шагнувшей цивилизации, проводящий рутинный лабораторный эксперимент».
Но здесь возникает труднообъяснимое противоречие. Те самые авторитеты, которые выступают категорически против Божественного происхождения (и объявили всякое такое учение ненаучным), с готовностью принимают возможность разумного вмешательства другой цивилизации! Блез Паскаль спрашивает: «Почему так много людей не верит в Божественные истины? Потому ли, что они не доказаны?» И отвечает: «Нет, потому что они им не нравятся».
Причина того, что мы отвергаем Бога и принимаем эволюционную идею, как мы увидели, скрывается не в ее убедительности, а в чем-то другом. Быть может, каждый должен признаться самому себе, почему он это делает.
Что последует, если допустить: прав Голгофский Страдалец? Тогда Его Крест превращается в демаркационную линию для всего человечества
Заключение
Подводя итоги, вкратце напомню основные моменты нашего ответа на вызов, брошенный Стивеном Хокингом:
1. Задача науки – открыть объективную истину, допуская для этой цели как естественные, так и разумные причины протекания событий.
2. Если теория Мультивселенной объясняет разумный замысел в природе без вмешательства Бога, то тогда ее с тем же успехом можно применить и к происхождению всех артефактов, то есть становится абсолютно невозможным доказать и наличие человеческого разума.
3. Вывод «нет необходимости в Боге» спекулятивен, так как для этого Хокинг и Mлодинов ссылаются на М-теорию и космологическую модель Мультивселенной, которые по существу недоказуемы.
4. Пора порвать с искусственно навязанной науке натуралистической парадигмой и допустить, что явления природы могут иметь также и разумную причину своего генезиса.
5. Допускать, что жизнь на Земле может быть экспериментом разумной цивилизации, и одновременно отвергать учение о Сотворении говорит не только о непоследовательности, но и о негативном отношении к Библии, что затуманивает возможность объективной оценки вещей со стороны материалистов.
Что на самом деле Стивен Хокинг думал о Боге
В своем научном бестселлере «Краткая история времени» ученый рассуждал о происхождении всего.
«Если мы откроем универсальную теорию, это станет абсолютным триумфом человеческой мысли, потому что в этом случае мы узнаем, что такое разум Бога».
Читатель удивится: неужели великий физик признал наличие Творца? На самом деле, Хокинг всегда полагал, что Вселенная возникла по объективным физическим законам. По словами Роджера Хайфилда, главного редактора научно-популярного издания «New Scientist», астрофизик воспринимал идею Бога в переносном смысле.
Как и Хокинг, Альберт Эйнштейн не верил в персонифицированного Творца.
«Я верю в Бога Спинозы, который проявляет себя в упорядоченной гармонии того, что существует, а не в Бога, который заботится о судьбе и деятельности человека».
«Я не пытаюсь вообразить Бога как личность; мне достаточно изумительной структуры мироздания, насколько наши несовершенные органы чувств могут её воспринять».
Впрочем, эти цитаты характеризуют Эйнштейна как агностика. Стивен Хокинг был более категоричен.
Вот что он написал в книге «Великий замысел» о роли Бога в возникновении Вселенной.
Он оспорил теорию Исаака Ньютона, который отрицал возможность создания Вселенной из хаоса без вмешательства высшего разума.
Одним из доказательств послужило открытие в 1992 году планет вне Солнечной системы, вращающихся вокруг других небесных тел.
Однажды ученый получил недвусмысленное замечание от главы католический церкви.
Папа Иоанн Павел II попросил прекратить исследования момента возникновения Вселенной, если эта работа противоречит концепции богословов.
На что Стивен Хокинг ответил: «Что делал Бог до создания Вселенной? Готовил ад для людей, которые задают такие вопросы?».
И поделился общим впечатлением от памятной встречи: «Я так радовался, что меня не отдали инквизиции».
Профессор Хокинг также сделал несколько других смелых утверждений
1. Вселенная расширяется
Ученый опроверг теорию о статичности Вселенной. Он доказал, что галактики смещаются в сторону красной части спектра, удаляясь от нас. А это означает, что Вселенная расширяется.
2. У человечества нет шансов
Хокинг предполагал, что когда Вселенная прекратит расширяться и начнет сжиматься, для человечества настанет трудное время.
«Мне казалось, что когда начнётся сжатие, Вселенная вернётся в упорядоченное состояние. В таком случае с началом сжатия время должно было повернуть вспять. Люди в этой стадии проживали бы жизнь задом наперёд и молодели по мере сжатия Вселенной».
Однако ученому не удалось создать математическую модель этой теории, и он пришел к выводу, что в процессе сжатия Вселенной время не повернется вспять.
Впрочем, по расчетам Хокинга, эта катастрофа ожидает нас не ранее, чем через пару миллиардов лет.
3. Инопланетные цивилизации существуют, но лучше с ними не связываться
Вот что великий ученый говорил по этому поводу
«Во Вселенной со 100 миллиардами галактик, каждая из которых содержит сотни миллионов звёзд, маловероятно, что Земля является единственным местом, где развивается жизнь. С чисто математической точки зрения, одни лишь цифры позволяют принимать мысль о существовании инопланетной жизни как абсолютно разумную.
Реальной проблемой является то, как могут выглядеть инопланетяне, понравятся ли они землянам своим видом. Ведь они могут быть микробами или одноклеточными животными, или червями, которые населяли Землю в течение миллионов лет».
4. Черные дыры испаряются
Из этой гипотезы ученый вывел еще одну, не менее потрясающую. Он допустил следующее: попадая в черную дыру, частицы покидают ее в параллельной Вселенной.
«Эйнштейн так и не принял квантовую механику из-за связанного с ней элемента случайности и неопределённости. Он сказал: «Бог не играет в кости».
Поразительно, насколько потрясающие идеи выдавал гениальный ум великого ученого. Миллионы людей до сих пор ломают головы над элементарными задачками Стивена Хокинга.
Стивен Хокинг: «В Боге не было необходимости, а у Бога не было времени»
«Веками считалось, что такие, как я, то есть люди с ограниченными возможностями, прокляты Богом. Думаю, что я кого-то сейчас расстрою, но лично я считаю, что можно все объяснить по-другому, а именно — законами природы», — это слова самого знаменитого ученого современности, британского астрофизика Стивена Хокинга. Они раскрывают сущность отношения Хокинга со Всевышним.
Не надо быть психологом, чтобы понять: Хокинг всю жизнь борется с Богом за то, что он его так «покарал». Но может быть, все было наоборот — создатель «наказал» ученого за то, что, еще будучи юношей, до начала своей болезни, он решил постичь его тайну? Иронию этого парадокса можно сравнить разве что с иронией Вселенной, замкнутой самой на себе, которая конечна по протяженности, но не имеет границ. Подобные антиномии существуют на границе физики и философии. Но с точки зрения законов природы — есть ли создатель? Мы расскажем, что об этом думает сам Стивен Хокинг.
Наука и религия
Эти противоположности борются друг с другом уже около трех тысяч лет. В 1277 году папа Иоанн XXI так испугался того, что существуют законы природы, что объявил их ересью. Но, увы, он не смог запретить даже одного из них — гравитацию. Несколько месяцев спустя крыша дворца обрушилась прямо папе на голову.
Впрочем, религия с ее пластичной логикой сразу нашла решение всех проблем. Она быстро объявила законы природы делом рук божьих, которые изменят эти законы в любой момент, как только «захотят». И костер — тому, кто помыслит другое.
Позже выяснилось, что все чуть сложнее. Смиренная церковь была готова и к этому. В 1985 году на конференции по космологии в Ватикане папа Иоанн Павел II заявил, что нет ничего предосудительного в изучении устройства Вселенной. «Но мы, — подчеркнул папа, — не должны задаваться вопросом о ее происхождении, так как это было дело рук Создателя». Но Стивен Хокинг все-таки задался.
Для ответа на этот вопрос, по словам Хокинга, необходимо понять природу всего трех ингредиентов, составляющих «блюдо Вселенной»: материи, энергии и пространства. Но откуда они взялись на этой «кухне»? Ответ на это дал Эйнштейн. Но и он «стоял на плечах гигантов», поэтому обо всем по порядку.
Джордано Бруно перед судом инквизиции
Аристотель, Ньютон и Галилей
В основу своих законов движения Ньютон, как известно, положил измерения Галилея. Напомним, что в экспериментах последнего тело скатывалось с наклонной плоскости под действием постоянной силы, придававшей ему постоянное ускорение. Так, было показано, что реальный эффект от действия силы — изменение скорости тела, а не приведение его в движение, как считалось до того. Еще отсюда следовало, что пока тело не подвергается действию какой-либо силы, оно перемещается по прямой линии с постоянной скоростью (Первый закон Ньютона).
Помимо законов движения, работы Ньютона описывают и определение величины конкретного вида силы — гравитации. Согласно Закону всемирного тяготения, любые два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс.
Главное различие между взглядами Аристотеля с одной стороны и идеями Галилея и Ньютона с другой в том, что Аристотель считал покой естественным состоянием любого тела, к которому оно стремится, если не испытывает действия какой-нибудь силы. Аристотель, например, считал, что Земля пребывает в состоянии покоя. Но из законов Ньютона следует: никакого покоя нет. Все находится в движении. И Земля, и поезд, едущий по ней.
Что из этого? Отсутствие абсолютного «стандарта покоя» для физики имело те же последствия, что для воспитанницы церковно-приходского училища — поступление в университет. Из этого следовало, что нельзя определить, случились ли два события, происходившие в разное время, в одном и том же месте. А это уже означает не что иное, как отсутствие абсолютного, фиксированного пространства. Ньютона это сильно обескуражило, поскольку не согласовывалось с его идеей абсолютного бога. В итоге он фактически отказался от этого вывода, который был следствием им же открытых законов.
Зато и у Аристотеля, и у Ньютона нашлось общее «успокоительное»: вера в абсолютное время. Они полагали, что можно измерить его интервал между двумя событиями, и полученная цифра будет одной и той же, кто бы его ни измерял (если использовать точные часы, разумеется). В отличие от абсолютного пространства, абсолютное время очень даже ладило с законами Ньютона, а большинство людей и сегодня считает, что это соответствует здравому смыслу. Но потом появился Эйнштейн…
3 равно 2
Называвший сам себя «цыганом и бродягой», великий Эйнштейн выяснил, что два компонента Вселенной — материя и энергия — это, по сути, одно и то же, как две стороны одной монеты. Его знаменитое E = mc2 (где E — энергия, m — масса тела, c — скорость света в вакууме) означает, что массу можно рассмотреть как вид энергии, и наоборот. Таким образом, Вселенную нужно рассматривать как «пирог», состоящий уже всего из двух составляющих: энергии и пространства. Но как он к этому пришел?
Одному и тому же предмету — например, летящему шарику для пинг-понга — можно приписать разную скорость. Все зависит от того, относительно какой системы отсчета эту скорость измерять. Если мячик брошен внутри едущего поезда — его скорость можно вычислить относительно поезда, а можно — относительно земли, по которой этот поезд едет, и которая, как известно, тоже движется и вокруг своей оси, и вокруг Солнца, которое и само движется… и так далее, без конца.
Если верить законам Ньютона, то же должно относиться и к свету. Но благодаря Максвеллу науке стало известно, что скорость света неизменна, откуда бы мы ее ни измеряли. Чтобы примирить теорию Максвелла с механикой Ньютона, была принята гипотеза о том, что повсюду, даже в вакууме, есть некая среда, называемая «эфир». Согласно теории эфира, световые волны (а мы знаем, что свет одновременно имеет свойства и волны, и частицы) распространяется в нем так же, как звуковые волны в воздухе, и их скорость должна измеряться относительно этого эфира. В этом случае разные наблюдатели регистрировали бы разные значения скорости света, но относительно эфира она оставалась бы постоянной.
Однако знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли, состоявшийся в 1887 году, заставил ученых отказаться от идеи эфира навсегда. К великому удивлению самих экспериментаторов, им удалось доказать, что скорость света не меняется никогда, относительно чего бы она не измерялась.
Структура Вселенной по Аристотелю. Цифрами обозначены сферы: земли (1), воды (2), воздуха (3), огня (4), эфира (5), Перводвигатель (6). Масштаб не соблюден.
Принцип относительности Эйнштейна гласит, что законы физики должны быть одинаковыми для всех свободно движущихся систем, независимо от их скорости. Это было верно для законов движения Ньютона, однако теперь Эйнштейн распространил свою гипотезу и на теорию Максвелла.
Это означает, что, раз скорость света является постоянной, то любой свободно движущийся наблюдатель должен фиксировать одно и то же значение, которое не будет зависеть от скорости, с которой он приближается к источнику света или удаляется от него. Этот простой вывод объяснял появление скорости света в уравнениях Максвелла без привлечения эфира или другой привилегированной системы отсчета. Но из того же вывода следовал ряд и других невероятных открытий. И, прежде всего, изменение представления о времени.
Еще один вывод СТО — это неразделимость времени и пространства, которые составляют некую общность, пространство-время.
Развивая идеи СТО в Общей теории относительности, Эйнштейн показал, что гравитация — вовсе не некая притягивающая сила, а следствие того, что пространство-время искривляется массой и энергией, которые находятся в нем.
В этой связи вернемся к разрушенной до основания иллюзии абсолютного времени. Эйнштейн доказал, что около массивных тел, таких, как, например, Земля, должен замедляться и ход времени (если говорить грубо, это происходит из-за искривления пространства, а значит и времени — некоего их «растягивания» вокруг массивного тела). Чем больше масса тела, тем медленнее в его окрестностях будет течь время, и наоборот.
Как известно, на земной орбите время течет быстрее, чем на планете, поэтому космонавты возвращаются домой чуть более молодыми, чем могли бы быть, если бы выбрали другую профессию и всегда находились бы на Земле. Впрочем, такую «моложавость» космонавтов практически невозможно наблюдать. Во-первых, в силу близости земной орбиты к Земле, а во-вторых, из-за краткосрочности пребывания космонавтов на орбите. А вот если бы кому-нибудь из них удалось отправиться в космическое путешествие на корабле, развивающем скорость, близкую к скорости света, и вернуться через год, то он, безусловно, не нашел бы в живых не только никого из своих близких, но и многие поколения своих внуков и правнуков.
Модель геоцентрической системы мира по Птолемею
Большой взрыв
Приблизительно 13,7 млрд. лет назад Вселенная была сжата в одну невообразимо малую точку. Об этом свидетельствует не только всем известный эффект красного смещения, но и все решения уравнений Эйнштейна. Когда-то в прошлом расстояние между соседними галактиками должно было равняться нулю. Вселенная должна была быть сжата в точку нулевого размера, в сферу с нулевым радиусом. Плотность Вселенной и кривизна пространства-времени в эти славные времена должны были быть бесконечными. Они перестали быть таковыми только при Большом взрыве.
Еще одной бесконечной величиной в эпоху младенчества мироздания должна была быть температура. Считается, что в момент Большого взрыва Вселенная была бесконечно горячей. По мере того, как Вселенная расширялась, понижалась и температура. Отсюда берет истоки то, что мы называем материей. Дело в том, что при таких высоких температурах, какие были во Вселенной на заре времен, не могли образоваться не только атомы, но и субатомные частицы. Но с понижением энергии они стали соединяться друг с другом. Так появилось вещество.
После всей этой воистину «жаркой» суматохи около миллиона лет Вселенная просто продолжала расширяться, и ничего значительного не происходило. Но когда температура понизилась до нескольких тысяч градусов, кинетическая энергия электронов и ядер стала недостаточной для того, чтобы преодолевать силу электромагнитного притяжения, и они начали объединяться в атомы. Так появилась материя в привычном для нас понимании этого слова.
А как же антиматерия? Что это такое и откуда взялась она? Согласно законам физики, существует отрицательная энергия. Для того, чтобы понять, что это такое, приведем аналогию. Представьте себе, что кто-то хочет возвести большой холм на плоском ландшафте. Холм — это наша Вселенная. Для создания холма этот кто-то выкапывает большую яму. Яма — это и есть «отрицательная версия» холма. То, что было в яме, теперь стало холмом, поэтому баланс полностью сохранен. Такой же принцип лежал в основе «возведения» и нашей Вселенной. Когда в результате Большого взрыва было создано большое количество позитивной энергии — одновременно с этим образовалось такое же количество отрицательной энергии. Но где же она? Ответ: повсюду, в пространстве. «Яма» — и есть наше пространство, а вся материя, к которой мы привыкли, и которую можем наблюдать, то есть то, из чего состоит Вселенная — это «холм».
Краткая история Большого Взрыва
Квантовая механика
В момент Большого взрыва Вселенная была сжата в невообразимо малую точку. И именно на этом субатомном уровне терпит крах Общая теория относительности, как в свое время потерпели фиаско законы Ньютона, когда их попытались применить в отношении движения света.
На субатомном уровне действуют совершенно иные, по-настоящему фантастические законы, аналогов которым нет в нашей обыденной жизни. Поэтому наука, изучающая эти законы, имеющая дело с явлениями, которые происходят в очень малых масштабах — квантовая механика — столь сложна для понимания. Вселенная в момент Большого взрыва — это место, где действуют законы квантовой механики.
Но, желая сложить все пазлы мироздания, Стивен Хокинг возлагает самые большие свои надежды на создание единой теории функционирования Вселенной — теории квантовой гравитации. Она должна примирить ОТО с квантовой механикой.
Бог играет в кости
Квантовая механика основана на так называемом принципе неопределенности. Он гласит: частицы не обладают по отдельности точно определенными положениями и скоростями. Зато они имеют так называемые квантовые состояния, комбинации характеристик, которые известны лишь в границах, допускаемых принципом неопределенности.
Квантовая механика в один момент перечеркнула все надежды на то, что Вселенную и все процессы в ней можно предсказать. Она внесла в науку самое страшное — случайность. Законы квантовой механики предлагают лишь множество возможных результатов чего-либо, и говорят, насколько вероятен каждый из них. Именно поэтому Эйнштейн до конца своей жизни так и не принял квантовую механику. Свое отношение к ней он выразил знаменитой фразой: «Бог не играет в кости».
Одно из наиболее важных следствий принципа неопределенности — это то, что в некоторых отношениях частицы ведут себя подобно волнам. Они не имеют определенного положения, но «размазаны» по пространству, в соответствии с распределением вероятностей. А еще, в соответствии с законами квантовой механики, у частицы нет какой-либо определенной «истории», то есть траектории движения в пространстве-времени. Вместо этого частица движется в определенных пределах по всем возможным траекториям, то есть находится, как это ни парадоксально, в нескольких местах одновременно.
Понять это можно лишь мозгом, расчетами и уравнениями, чувствами и логикой сделать это практически невозможно. В нашей обыденной жизни чашечка кофе по утрам не появляется просто так. Для того чтобы на нашем столе возник напиток, понадобится взять кофейные зерна, сахар, воду и молоко. Но если заглянуть в чашечку кофе глубже, на субатомный уровень, можно стать свидетелем настоящего колдовства. А все потому, что на этом уровне частицы функционируют по законам квантовой механики. Они внезапно появляются, существуют какое-то время, столь же внезапно исчезают — и появляются снова.
Стивен Хокинг на лекции
Всё из ничего
Впрочем, уже в следующую секунду после этого события произошло нечто удивительное: началось время. Именно поэтому вернуться назад во времени до Большого взрыва невозможно — его просто не существовало. А значит, не было и причины появления Вселенной, ведь для наличия причинно-следственной связи тоже требуется время. У Бога просто не было времени создать причину появления Вселенной. Для самого Стивена Хокинга все это означает невозможность создания и самого создателя, потому что для этого тоже не было времени.
Кроме этого, в квантовой теории пространство-время может быть конечным по протяженности (начинаться в момент Большого взрыва), но не иметь сингулярностей, формирующих границу или край. Вселенная, таким образом, «замкнута» сама на себе, у нее нет границ, она полностью обособлена и не взаимодействует ни с чем вне себя. А если это так, то, по мнению Хокинга, нет и необходимости выяснять, как ведет себя пространство-время на границе, нет нужды знать начальное состояние Вселенной. Ее, по словам Хокинга, нельзя ни создать, ни разрушить. Она просто есть.
«Пока мы полагали, что Вселенная имеет начало, роль создателя казалась ясной, — пишет Хокинг в книге „Кратчайшая история времени“. — Но если Вселенная действительно полностью автономна, не имеет ни границ, ни краев, ни начала, ни конца, то ответ на вопрос о роли создателя перестает быть очевидным».