Флуктуационная гипотеза
А был ли Большой взрыв? – спрашивают сторонники «вечной» Вселенной. – Может быть, существование реликтового излучения можно объяснить иным образом? А даже если взрыв и был, – кто может знать, что было до Большого взрыва? Может быть, Вселенная существовала, хотя и в каком-то другом качестве, например, в виде рассеянной туманности, которая, собравшись в один комок, затем и взорвалась?
Конечно, ответить на такой вопрос не легче, чем на вопрос о загробном существовании: в обоих случаях никаких свидетелей – очевидцев нет и быть не может.
Единственным инструментом для решения этого вопроса является логика. Здесь нам придется временно отставить в сторону принцип «опыт есть критерий истины» и просто порассуждать.
Можно, конечно, нарисовать такую картину. Перед Большим взрывом уже была Вселенная, подобная нашей, и она так же расширялась. Достигнув определенного размера, в силу каких-то причин она вдруг перестала расширяться и стала сжиматься. И вот, сжавшись в очень малый объем – взорвалась. Это мы сейчас сформулировали гипотезу попеременного сжатия и расширения Вселенной.
Эта гипотеза была знакома еще Платону, который писал:
«Бог то направляет движение Вселенной, сообщая ей круговращение сам, то предоставляет ей свободу – когда кругообороты Вселенной достигают подобающей соразмерности во времени; потом это движение самопроизвольно обращается вспять…
Космос же, повернувшись вспять и пришедши в столкновение с самим собой, увлекаемый противоположными стремлениями начала и конца и сотрясаемый мощным внутренним сотрясением, навлек новую гибель на всевозможных животных».
Такая Вселенная, казалось бы, может существовать бесконечно, и потому не возникала. Осталось только объяснить, откуда она берет энергию, которой для сжатия и расширения, да и просто для существования её как материальной системы требуется немало? Ведь что получается: расширилась Вселенная – затратила какую-то энергию на расширение, часть этой энергии рассеялась в виде тепловой энергии. Сжалась – еще часть энергии рассеялась. Опять расширилась – снова переход части энергии в неактивное состояние. И так далее – вплоть до полного исчерпания свободной энергии вселенной. Как говорит пословица, сколько веревочке не виться – все равно конец будет. А в конце – переход Вселенной в состояние теплового равновесия, после чего никакого дальнейшего движения уже быть не может по причине отсутствия свободной энергии. То есть фактически – смерть. А это уже противоречит предположению о вечности Вселенной.
Откуда же взялась бы дополнительная свободная энергия, которая бы реанимировала Вселенную, вывела бы ее из равновесного состояния? Ведь внутри Вселенной все уже уравновесилось – а снаружи вроде как ничего нет?
И тут сторонники вечной и несотворенной Вселенной вытаскивают из рукава свой последний козырь: так называемую «флюктуационную гипотезу».
Что это такое? Флуктуациями (от лат. fluctuatio – колебание) называются случайные отклонения от средних значений физических величин в системе, состоящей из большого числа частиц.
Согласно флуктуационной гипотезе в системе из большого числа частиц существует вероятность временного локального повышения плотности, т. е. вероятность случайного скопления частиц в одной области пространства. С точки зрения этой гипотезы в основе создания мира лежит не закономерность, а случайность.
Шекспир однажды образно назвал людей «пузырями земли». Видимо, он представлял себе, что как в бродильном чане из жидкости появляются, увеличиваются, а затем лопаются и возвращаются назад в ту же жидкость пузыри, так и люди рождаются из земли, а затем вновь возвращаются в неё.
Флуктуационная гипотеза рассматривает Вселенную тоже в виде своеобразного пузыря, случайно возникшего в некоторой исходной материальной среде. Причем, таких пузырей должно быть много – пространство, в котором они возникают, предполагается бесконечным, гораздо большим, чем наша Вселенная! При таком допущении Вселенную уже нельзя считать изолированной системой – она может обмениваться веществом и энергией с этой самой окружающей её средой. Таким образом материалисты вроде бы преодолевают тупик, в который они сами себя загнали, отрицая наличие чего бы то ни было кроме материальной Вселенной: если Вселенная не представляет собой замкнутую систему, законы сохранения в ней не действуют и она может подпитываться энергией извне.
Но эта гипотеза – не столько решение проблемы, сколько попытка уклониться от решения, продолжая упрямо настаивать на несотворенности материи. Это как раз тот случай, к которому применимо выражение «дурная бесконечность».
В самом деле, сначала мы исходили из того, что всё, что есть – это Вселенная, и кроме неё (вокруг неё) ничего нет. Теперь оказывается, что Вселенная – лишь один из многих пузырей в океане первичной материальной среды. Допустим.
Но что нам мешает назвать Вселенной (или Все-вселенной – одна Вселенная-то у нас уже есть!) всю эту материальную среду с её пузырями – вселенными, и поставить вопрос о её происхождении? Ведь, являясь по определению изолированной системой, она тоже должна обладать ограниченным количеством энергии, так что и для неё очевидна перспектива тепловой смерти – это лишь дело времени.
А на это нам опять скажут: а Все-вселенная – это тоже флуктуация, тоже пузырь в еще более бесконечной (хотя куда уж более?) Все-все-вселенной. И так далее, по принципу «у попа была собака…».
Вообще-то с такой ситуацией люди уже сталкивались, когда пытались объяснить, на чем Земля держится.
Когда древнего человека спрашивали: «На чем земля держится?», он, почесав затылок, отвечал: «А бог её знает!». Когда таким ответом удовлетворяться стало неудобно, кто-то предложил такое решение: «Земля держится на трех огромных слонах». Это решение даже позволяло ответить и на вопрос о землетрясениях – слоны почесались! Но когда умника спросили: «А на чем же стоят твои слоны?», он вынужден был признать: «А бог их знает!».
После долгих раздумий над этим вопросом постановили так: «А слоны держатся на еще более огромной черепахе!». Но зуд сомнения уже было не остановить: «А черепаха тогда на чём?» – «А бог её знает!».
Шло время. Цепочка решений продолжала расти: «Черепаха плавает в нижнем океане!» – говорили оптимисты. «А океан на чем держится?» – спрашивали скептики. – «А бог его знает!».
Так и продолжалось бы до бесконечности, если бы не пришел Аристотель и не сказал: «А с чего вы взяли, что там вообще должно что-то быть? Земля – она круглая со всех сторон и висит в пустом пространстве, подобно тому, как луна висит у вас над головой»31.
Может быть, и в случае с Вселенной ограничиться той одной, которую мы знаем, и не изобретать новых? Но тогда придется признать, что она не вечна, что ее ждет неизбежный конец. И возникает тогда другой вопрос: а как она вообще при таких условиях могла возникнуть?
Предположим, Вселенная возникла в результате случайной флуктуации. Но ведь если рассматривать этот процесс в достаточно большом временном интервале, любая флюктуация рано или поздно заканчивается («рассасывается») и система возвращается к первоначальному состоянию.
При этом временное повышение плотности частиц в каком-то месте вовсе не означает, что эти частицы сами собой начнут создавать структуры постоянно возрастающей сложности. Какой бы большой объем чистой воды вы не взяли, вряд ли в нём сами собой образуется рыба, хотя в некоторых местах этого объема в течение бесконечно большого времени, согласно теории вероятностей, плотность воды и может самопроизвольно ненадолго увеличиться. Это случайное уплотнение, однако, долго не продержится: оно будет стремиться к своему наиболее вероятному состоянию, то есть состоянию с наибольшей энтропией, или, говоря проще, тут же рассеется.
Так что флуктуационная гипотеза вряд ли способна объяснить происхождение мира в том виде, в каком он перед нами предстаёт.
К тому же эта гипотеза не предполагает вечности Вселенной.
Итак, Вселенная, как и любой материальный объект, не является вечной: она когда-то возникла и когда-то будет уничтожена: «Ибо тому, что сотворено, суждено умереть» (К. 23:15).
Само существование Вселенной в том виде, как мы её знаем, является крайне маловероятным событием. Мы вынуждены заключить, что для того, чтобы она возникла и существовала, для того, чтобы в ней происходили процессы преобразования энергии, совершалась какая-то работа (движения, изменения) необходимо приложить к ней определенное внешнее усилие. Причем это усилие не может носить случайный характер, оно по необходимости должно быть целенаправленным и прилагаться в течение длительного времени, скорее всего – в течение всего периода существования Вселенной.