Скачать в формате  DOC  EPUB  FB2  PDF

Я хотел поговорить о спорных вопросах происхождения Вселенной. Конечно, с точки зрения катехизации спорные вопросы, существующие в рамках науки, не особенно актуальны и интересны. Но они регулярно возникают из-за того, что у многих людей есть желание сравнить библейское откровение о сотворении мира с современными научными представлениями. Это искушение особенно усилилось в ХХ в., потому что в определенный период возникло немало близких параллелей, которые провоцируют на такое сопоставление. Вот тут-то и возникают проблемы.

Мне кажется, с оглашаемыми здесь нужно говорить, используя актуальные научные данные. Несмотря на то, что ко второму этапу они уже люди верующие, тем не менее у современных оглашаемых где-то очень глубоко сидит некая бессознательная вера в науку, своего рода, можно сказать, стихийный сциентизм. Им кажется, будто все, что не научно, то и не истинно. С другой стороны, так же стихийно присутствует вера, что наука представляет собой некий монолит и объясняет все явления с железной необходимостью. Такое механистичное понимание причинности, когда из одних явлений с обязательностью и без каких-либо дополнительных условий следуют другие явления, совершенно не оставляет места для действия Бога — Творца и Вседержителя. Думается, с таким стихийным сциентизмом надо бороться, чтобы адекватно раскрыть Божественное Откровение о мире.

Что здесь можно сделать? Разумеется, на оглашении невозможно, да и не нужно вдаваться в детали научных представлений. Мне кажется, катехизатору надо знать и при необходимости уметь показать, что на самом деле современная наука не представляет из себя монолитного здания, которое в какой-то области объясняет абсолютно все, так что Богу уже некуда «вклиниться». Изнутри самой науки, если она себя не идеологизирует, видно, что она в действительности совсем не монолитна. Поскольку моя светская специальность ближе к космологии, я не буду касаться вопроса о происхождении жизни, в котором чувствую себя неуверенно, мне легче говорить о вопросах происхождения Вселенной. Я буду в основном апеллировать к этой теме, и в этом контексте что-то можно будет сказать и про науку вообще.

Итак, само научное сообщество понимает, что далеко не все выглядит так однозначно, как это может многим показаться. Недавно некоторые участники сегодняшнего обсуждения знакомились со статьей А. А. Старобинского [1], где он рассуждает о соотношении религии и науки. В ней он высказывает, в частности, такую мысль: если раньше само существование науки, т. е. возможность познавать объективный мир, представлялось как бы само собой разумеющимся, то сейчас — даже изнутри самой науки — это считается лишь одной из возможностей. Почему? Идея о том, что мир устроен разумно и доступен человеческому познанию, что законы, которые управляют миром, пускай с некоторыми оговорками, но все же достаточно просты, — не самоочевидна. Вполне можно представить себе мир, в котором все настолько взаимосвязано, что ни одна часть никак не может быть понята вне целого. Подобный мир в принципе нельзя постигнуть разумному, но конечному существу, каким является человек. Это первый момент, который несколько ограничивает науку.

Затем, если мы возьмем современное представление об эволюции Вселенной, о происхождении ее материальной части, то здесь при внимательном взгляде тоже возникает очень много мест, где, вообще говоря, все совсем не однозначно. Не уверен, что стоит знакомить вас с какими-то деталями современных концепций, поэтому постараюсь лишь сделать некий общий обзор.

В конце ХIХ в. мир как космос считался, в общем и целом, статическим. Открытия ХХ в. сильно изменили эту картину. Например, в 1922 г. теоретически было получено решение уравнений Эйнштейна, которое описывает расширяющийся мир (что очень не понравилось самому Эйнштейну: он как раз хотел сохранить статическую картину мира). Потом, в 1929 г., найденные решения были подтверждены наблюдениями. И это сразу поменяло взгляд на Вселенную, поскольку она, как оказалось, действительно расширяется. Это было первое значимое открытие ХХ в. в данной области. Затем в 1950–1960-е гг. была построена так называемая «теория горячей Вселенной», которая объясняла то, что происходит в этой расширяющейся Вселенной, причем очень удачно: был точно предсказан и первичный состав Вселенной, и существование первичного горячего излучения, которое отделилось в определенный момент от вещества во Вселенной. Это так называемое реликтовое излучение вскоре действительно было обнаружено с помощью радионаблюдений неба с Земли. За эту работу в 1978 г. была присуждена Нобелевская премия. Полученные данные подтверждали теорию горячей Вселенной: подтвердилось, что она расширяется, постепенно охлаждаясь, и по мере падения температуры перестраивается ее состав. Соответственно, при экстраполяции данной картины в прошлое получалось, что в какой-то момент времени, где-то около 14 млрд лет назад, Вселенная находилась в чрезвычайно горячем, сжатом и плотном состоянии, а потом внезапно стала расти. Этот момент условно был назван «Большим взрывом».

Появление подобной теории, конечно, спровоцировало желание сопоставить ее с библейской картиной сотворения мира: еще бы, происхождение Вселенной в ней так похоже на описание первого дня творения! Тем более что первично Вселенная была как бы «светоподобна», наполнена релятивистскими частицами (т. е. как раз светом). Никакого Солнца не было, а свет был: это красиво вписывается в библейское повествование. Соответственно, если раньше наука использовалась в атеистических целях, чтобы опровергнуть Божественное Откровение, то тут возникло противоположное искушение — с помощью той же науки доказать, что Откровение как раз верно, что оно подтверждается космологией.

Теория горячей Вселенной, при всем ее успехе, несла в себе некоторые неразрешимые проблемы. Две из них можно отметить как самые яркие. Во-первых, было совершенно непонятно, почему в больших масштабах пространство оказывается очень однородным, т. е. во всех частях Вселенной ее свойства с высокой степенью точности одинаковы (если выйти за рамки определенного масштаба расстояний). Это в самом деле проблема: вообще говоря, ее разные части просто не имели времени, чтобы «договориться» между собой, какие в них должны быть условия. Ведь согласно данному сценарию Вселенная для этого была слишком велика. Тем не менее во всем ее объеме мы наблюдаем совершенно одинаковые условия. Это стало некоторой загадкой, так как требовало наличия какого-то первичного «сговора». Вторая проблема: Вселенная оказалась слишком плоской (в смысле неискривленности ее пространства). Наличие такой плоскостности в настоящий момент — крайне невероятное событие. Оно подразумевает, что полная плотность вещества во Вселенной сейчас в точности равна так называемой «критической» плотности. Но без специальной подгонки параметров плотность во Вселенной уже давно должна была бы стать либо бесконечной (т. е. Вселенная должна была бы уже «схлопнуться»), либо равной нулю (из-за того, что Вселенная чрезвычайно сильно расширилась).

Решение этих двух проблем было найдено в начале 1980-х гг., когда несколько ученых предложили так называемый сценарий «инфляции», или раздувания, в соответствии с которым еще до того момента, который раньше назывался Большим взрывом, Вселенная испытала очень короткое, но чрезвычайно большое и быстрое расширение. За очень небольшой промежуток времени она расширилась в колоссальное число раз. Этот дополнительный этап в истории Вселенной, как оказалось, хорошо разрешает названные выше проблемы теории горячей Вселенной. В частности, ее однородность тогда объясняется тем, что она выросла из одного маленького кусочка, где все уже было согласовано, просто затем этот кусочек очень сильно расширился. То, что она такая плоская, тоже непосредственно вытекает из этого нового сценария, который автоматически делает плотность с высокой точностью равной критической.

Одновременно инфляционная теория подтверждается тем, что в ее рамках находят объяснение те небольшие неоднородности, из которых потом происходят галактики и то плотное вещество, из которого состоим мы. Ведь «мы» (т. е. все объекты в нашей Галактике) все-таки гораздо плотнее, чем в среднем вещество во Вселенной. Это тоже естественным образом вытекает из теории инфляции, причем источником данных неоднородностей являются так называемые квантовые флуктуации.

Побочным эффектом теории инфляции явилось также то, что наблюдаемая (с помощью всех доступных нам приборов) часть Вселенной оказывается совершенно ничтожной по сравнению с реально существующим материальным миром. Последний настолько огромен, что мы — очень маленькая точка в большой Вселенной. Кроме того, вполне вероятно, что в отдаленных частях мира условия жизни могут сильно отличаться от тех, которые существуют здесь. В том числе совершенно иначе могут быть устроены даже сами физические взаимодействия. Есть пред положение (конечно, это только гипотеза), что Вселенная где-то до сих пор продолжает находиться на инфляционной стадии, в некоем постоянно активном состоянии, при котором она, с одной стороны, воспроизводит саму себя, а с другой, постоянно порождает другие «вселенные», расширяющиеся уже медленнее, подобно нашей, но с разными физическими условиями. Причем таких вселенных может быть много. В этом случае взгляд на мир оказывается существенно отличным от библейского: ведь вполне можно допустить, что такая инфляционная Вселенная в смысле физического времени могла существовать сколь угодно долго, а может
быть, и вообще всегда.

Вопрос происхождения времени — это тоже одна из проблем современной космологии, но я пока не хотел бы ее касаться. Я хотел только отметить, что современный взгляд на Вселенную действительно достаточно сильно отклоняется (при буквальном сопоставлении) от библейской картины. По одной из новейших точек зрения, например, Вселенная существует всегда и из нее постоянно, как семена или пузырьки, отпочковываются вселенные, где-то в чем-то похожие на нашу (на наблюдаемую нами часть). То есть Вселенная все время продуцирует какие-то новые вселенные. В такой схеме она вообще не имеет начала. Есть другая точка зрения, что все-таки какое-то первоначало было, что в некий момент вся эта инфляционная Вселенная родилась, причем обсуждается вариант, что она возникла «из ничего» в физическом смысле слова, т. е. в результате чего-то подобного процессу квантового туннелирования из вакуума. Объяснить это до конца на самом деле едва ли возможно, поскольку здесь мы имеем дело с рискованной экстраполяцией земной физики в область космологии. Есть еще одна точка зрения — что Вселенная была порождена какой-то другой вселенной в результате опять-таки квантового процесса. Все эти идеи, конечно, находятся под большим вопросом, тем не менее они обсуждаются. Резюмирую: однозначного ответа на вопрос о материальном первоисточнике Вселенной и конечности или бесконечности ее существования в прошлом у нас нет. Примерно так на данный момент представляется материальная эволюция Вселенной.

Несколько моментов я хотел бы подчеркнуть. Очень существенную роль играет то, что Вселенная представляет собой многоуровневую систему — и по масштабам, и по степеням сложности. Так, скажем, она охватывает огромный диапазон явлений: от самых микроскопических составляющих ее объектов (первичных полей, элементарных частиц, или «струн»), из которых все «состоит», до космических макрообъектов. В промежутке находится много систем различных типов организации и разного уровня сложности. Все вместе — как некая матрешка, если можно так сказать, где каждая внешняя часть предполагает внутреннюю, но не сводится к ней. Здесь в значительной степени не работает принцип редукции, т. е. невозможно свести более сложные и крупные явления к более простым явлениям меньшего масштаба. В этом смысле нет прямого способа выведения из первопринципов всего, что происходит во Вселенной. На самом деле, всегда есть лакуны, через которые приходится перескакивать, какие-то качественные скачки, когда мы вынуждены переходить с одного языка на другой, от одного типа закономерности к другому.

Другой момент — то, что называется антропным принципом. Это достаточно ясная мысль о том, что сам факт существования человека на Земле, в одной из звездных систем нашей Вселенной — событие, которое накладывает определенные ограничения на устройство всего нашего мира. Есть два варианта формулировки данного принципа: «слабый» и «сильный». Согласно слабому антропному принципу Вселенная устроена так, что в ней в принципе возможно возникновение таких условий, где может родиться жизнь и разумный человек. Иными словами, в ней возникают такие «экологические ниши», где возможно появление человека. А сильный антропный принцип говорит о том, что эти условия типичны, т. е. вся Вселенная так устроена, что она как бы специально воспроизводит именно те условия, которые благоприятны для возникновения человека. Инфляционная теория, скорее, может быть доводом в пользу слабого антропного принципа. Почти бесконечное разнообразие условий в разных удаленных частях Вселенной предполагает, что где-нибудь обязательно возникнет что-то подходящее. В той же области мира, которую мы наблюдаем, действительно все так согласовано, что если хотя бы немного изменить какую-нибудь одну фундаментальную константу, то устройство мира поменяется так, что жизнь станет просто невозможной. В общем, существует проблема точной подстройки: все наши базовые константы должны были быть четко подогнаны к их наблюдаемым значениям так, чтобы жизнь стала возможна. Этот факт, конечно, не отрицается, но в рамках самой науки его объяснения нет.

Каков итог? Я думаю, в целом эти проблемы катехизатору полезно себе представлять, но говорить о них на оглашении не стоит. (Смех.) Ему надо это знать для себя, он не должен быть невежественным. Ведь если какой-нибудь оглашаемый, знающий современные теории, например, Пенроуза или Хокинга [2], уличит катехизатора в наличии, скажем, аристотелевских представлений об устройстве Вселенной, то, конечно, потом вряд ли будет слушать его с достаточным вниманием. С другой стороны, намеренно рассказывать об этом совершенно не нужно: лучше избегать провокаций простого удовлетворения любопытства, обсуждения разных интересных вопросов… Здесь я присоединяюсь к мысли, высказанной в нашей предыдущей дискуссии. Для целей катехизации будет вполне достаточно, если в самых общих чертах удастся показать, что данные современной науки оставляют полный простор для действия Творца в мироздании, что в научном методе нет никакой монолитности (вдобавок, и сама наука этого не утверждает!), которая могла бы принципиально не допускать возможности действия промысла Божьего в этом мире. И еще: катехизатору все-таки стоит показать свое знакомство с современными концепциями, хотя бы просто упоминая их.

Обсуждение доклада. Ответы на вопросы

Свящ. Дмитрий Черепанов. Вы сказали, что космические процессы завязаны на то, что было названо квантовой флуктуацией. А это некое принципиальное понятие в физике ХХ в., ведь процесс редукции волнового пакета при измерении не является физическим по своей природе. Как Вы прокомментируете это? Как обосновывать физические явления с помощью того, что на самом деле не является физическим процессом, а лежит за пределами физики? Вводятся измерители или макроскопические объекты, или еще что-то подобное?

М. Зельников. Здесь одно из таких «слабых» мест, где современные физики достаточно хорошо понимают, что используемые ими объяснения имеют очень зыбкие основания. Это относится, в частности, к тому, о чем Вы сейчас упомянули.

Свящ. Дмитрий Черепанов. Получается, что мы чего-то не знаем, но при этом вводим понятия, которые не относятся к физическому миру.

М. Зельников. Квантовая неопределенность, открытая в ХХ в., т. е. принципиальная непредсказуемость некоторых процессов на микроскопическом (квантовом) уровне, благодаря теории инфляции оказывается прямо связанной с макропроцессами, с возникновением неоднородности вещества во Вселенной. Это придает глобальный масштаб проблеме, потому что действительно получилось, что в одном месте плотность большая, а в другом — маленькая, и это наблюдаемый факт. Но если это изначально возникло из состояния квантовой неопределенности в результате редукции волновой функции, то что было тем, так сказать, измерительным прибором, который вызвал этот процесс? Вот это остается пока большим вопросом. В целом нужно еще раз подчеркнуть: многие современные гипотезы — в значительной степени некоторое «размахивание руками», попытки экстраполировать теории, проверенные в лабораториях, к другим условиям, т. е. как бы приложить их к области, где, вообще говоря, их применимость не обоснована и не доказана. Это пока все, что может наука. Очень важно понимать, что в таких случаях на самом деле она дает не строгое объяснение, а только некоторый намек, допущение, гипотетическую возможность.

Примечания

1 Алексей Александрович Старобинский — академик РАН, старший научный сотрудник Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау, лауреат премии Грубера по космологии 2013 г.

2 Роджер Пенроуз (род. 1931) — ученый, активно работающий в различных областях математики, общей теории относительности и квантовой теории; Стивен Хокинг (род. 1942) — один из наиболее влиятельных и известных широкой общественности физиков-теоретиков и космологов нашего времени. — Прим. ред.

Текст приводится по: Традиция святоотеческой катехизации: Основной этап: Материалы Международной научно-богословско конференции (Москва — Московская обл., 28-30 мая 2013 г.). М., 2014., с. 273-271.