I Вступление. Что рассказывает Библия о квантовой космологии
Существует расхожая фраза, что история науки – это история заблуждений. Новые открытия, с одной стороны, всегда базируются на предыдущем знании. Но с другой стороны, они очень часто это предыдущее знание перечеркивают. ХХ век стал в этом отношении абсолютным рекордсменом. Выяснилось, что такой привычный и в общем и целом понятный, как казалось к концу ХIХ века, окружающий нас мир оказался на поверку вовсе не таким, каким мы его видим и ощущаем.
Начнем с того, что материальный мир возник из ничего, состоит из ничего и, по сути, представляет собой ничто, так как суммарная его энергия (а следовательно, и масса) равна нулю. Строительный материал этого мира – пустота. Но как великолепно организована и скроена эта пустота!
Мы сами, всё, что нас окружает, всё, что мы можем потрогать и на что посмотреть, – всё это лишь неровности пустоты. Причем эти неровности – волны, частицы, поля – находятся во всех своих вероятных состояниях одновременно (допустим, электроны атомов вашего тела располагаются на своих местах, а также во всех других точках Вселенной, а еще их не будет нигде, и всё это в один и тот же момент времени, но всё же большинство из них, по теории вероятности, окажутся «на месте», поэтому-то Вы, уважаемый читатель, всё-таки вполне зримы). А какую-то определенность эта пустота обретает (стул становится стулом, стол – столом, друзья – друзьями, луна – луной, Вселенная – Вселенной) только при взаимодействии с нашим сознанием. Тогда, когда мы этот стол, друзей, луну, Вселенную и всё, всё, всё вокруг нас, включая наше собственное тело, наблюдаем. Такую картину мира обнаружила родившаяся в начале прошлого века квантовая механика. А фактически уже к рубежу века нынешнего своих сочных красок в эту картину добавили квантовая хромодинамика и квантовая же космология. И как не пытались ещё отцы-основатели квантовой механики, а потом и последующие поколения ученых с такой парадоксальной картиной бороться, ничего не получается. Она становится только ярче и отчетливей. К сегодняшнему дню эти, мягко говоря, «странности» теории со всей определенностью подтверждены экспериментально. Одним словом, судя по всему, реальность творится в момент наблюдения, объективной реальности не существует!
Все мы понимаем и физически ощущаем, что живём во Времени и Пространстве. Но что такое Время и Пространство? Они возникли вместе с этим миром и вместе с ним исчезнут. Это тоже неровности пустоты. Скорее всего, и время, и пространство – это некая абстракция, возникающая лишь в нашем сознании. Это способ восприятия нами этого мира. Они относительны и зависят от положения всё того же конкретного наблюдателя. В конечном счёте они – эфемерны. Пространство-время, по современным научным представлениям, не фундаментально, это лишь временное состояние вакуума.
Этот мир появился в результате Большого взрыва. Что же «взорвалось»? «Взорвалась», как это называют физики, материальная точка, которая не занимала никакого пространства, то есть, собственно, и пространства никакого не было. В нашем – человеческом – представлении не было ничего. Время и пространство возникли одновременно с материей в момент Большого взрыва. Зато в этой точке были сосредоточены бесконечные (вдумайтесь – бесконечные!) плотность и энергия. Но суть не в этом. А в том, что если наша Вселенная рождена из такой точки, то к ней, несмотря на её нынешние, как нам кажется, невообразимо гигантские размеры, надо подходить как к квантовому объекту, как к какому-нибудь кварку или электрону… А это, в свою очередь, означает, что этот мир не мог появиться и проявиться как реальность без наличия наблюдателя. Как по этому поводу заметил очень известный ученый, профессор Стэндфордского университета Андрей Линде:
"Эволюция возникает только по отношению к наблюдателю. Нет эволюции всей Вселенной. Есть эволюция наблюдаемой части Вселенной."
Андрей Линде. Бывший наш соотечественник, ныне профессор Стэндфордского университета (США), один из авторов инфляционной модели Вселенной. Отмечен многочисленными научными наградами.
Это не частная точка зрения одного из крупных учёных. С такой картиной мира вынуждена мириться современная физика, и космология в частности, даже если эта картина кому-то очень сильно не нравится. Причём речь тут можно вести не только о настоящем, но и о прошлом: реальность прошлого возникает только тогда, когда мы сегодняшние по каким-то признакам и артефактам это прошлое пытаемся реконструировать. Относится это и к реконструкции эволюции жизни на нашей с вами родной планете.
В самом начале наш мир должен был быть необычайно упорядочен. И он практически невероятен. Вероятность возникновения такого мира, который мы наблюдаем, по подсчетам известнейшего математика и космолога Роджера Пенроуза, выражается немыслимо малым числом – 1/1010123. Это число невозможно написать в десятичной системе исчисления: даже если нолики этого числа записывать на каждом кварке и электроне, вещества в видимой части нашей Вселенной не хватит, чтобы это число уместить.
Роджер Пенроуз. Знаменитый английский математик, физик, космолог. За выдающиеся заслуги в развитии науки королевой Великобритании удостоен рыцарского титула (это помимо многочисленных научных наград).
Зарождение в этом мире жизни в той форме, которая нам известна, а также возникновение человеческого разума, события тоже практически невероятные: их вероятность выражается, по подсчётам того же Роджера Пенроуза, также исключительно малым числом – около 1/101060. И всё же мир существует, существуем и мы в нём.
Рационально объяснить всё это можно только в двух случаях: либо этот мир создан Высшим Разумом, либо Природе свойственно создавать бессчетное (возможно, бесконечное) число всевозможных вселенных, одна из которых совершенно случайно оказалась пригодной для появления в ней таких живых существ, как мы с вами.
Однако в последнем случае всё равно не уйти от вопроса: откуда природе «известно», что она должна создавать бесчисленное множество миров (знаменитый английский физик и космолог Стивен Хокинг формулирует этот вопрос так: «почему Вселенная идёт на хлопоты существования?»), а также как и где возникла информация об этих мирах и, в частности, о нашем мире? Откуда взялись законы природы? И что появилось раньше: законы, по которым существует материя, или сама материя? Почему мир можно описать математически? Откуда взялась математика, и существовала ли она до появления первого существа, способного считать?
Ответы на эти вопросы, скорее всего, следует искать там же, где и ответ на вопрос, что такое информация и откуда она берется. Наш мир информационен. Информация лежит в самой его основе. Один из столпов, можно сказать, легенда современной физики Джон Арчибальд Уилер был убежден, что «всё – это информация». Или в иной его формулировке: «Бытие дается битом» («It From Bit»).
Джон Арчибальд Уилер (1911 – 2008). Работал еще с Нильсом Бором и Альбертом Эйнштейном. Один из «соавторов» атомной бомбы, автор термина «черная дыра», научный руководитель целой плеяды самых авторитетных современных физиков-теоретиков.
Каждая частичка вещества и квант энергии несут в себе информацию о законах и истории нашей Вселенной. Законы природы – это и есть неотъемлемая часть фундаментальной информации о нашем мире. Как отмечает один из известных космологов Александр Виленкин, квантовое рождение Вселенной «управляется теми же фундаментальными законами, которые описывают последующую эволюцию Вселенной. Следовательно, законы должны быть “на месте” еще до того, как возникает сама Вселенная. Означает ли это, что законы – не просто описания реальности, а сами по себе имеют независимое существование? В отсутствие пространства, времени и материи на каких скрижалях могут быть они записаны? Законы выражаются в форме математических уравнений. Если носитель математики – это ум, означает ли это, что ум должен предшествовать Вселенной?» (Алекс Виленкин. Мир многих миров: Физики в поисках параллельных вселенных («Many Worlds In One. The Search for Other Universes»).
Алекс Виленкин, профессор и директор Института космологии Университета Тафтса (Бостон, штат Массачусетс). Его происхождение вы угадали совершенно правильно, – он выпускник Харьковского университета 1971 года.
И вне зависимости от того, на «каких скрижалях» записана информация о фундаментальных законах, совершенно очевидно, что Большой взрыв был не только, а точнее, не столько породитетелем пространства, времени, вещества и энергии. В первую очередь это был Большой информационный взрыв, когда информация о нашем мире материализовалась. Точнее, материализовалась та часть информации, которая относится к собственно материи. Сам я, как и многие другие люди, уверен, что материальное – лишь незначительный пласт реальности. Духовный мир несоизмеримо обширней и богаче, а его законы не менее регламентированы, чем то, что мы называем законами природы. Беда только в том, что о духовных законах мы знаем значительно меньше.
И сколь это ни поразительно, сегодняшнее научное представление о мироздании как никогда вплотную приблизилось к христианскому. Если бы кто-либо из мудрейших учёных мужей в самом начале XX века смог предсказать реальные научные открытия последующего столетия, касающиеся структуры нашего мира, и те мировоззренческие выводы, которые из этих открытий можно сделать, его коллеги в лучшем случае объявили бы такого человека проводником особо изощрённой «поповской пропаганды».
Итак, в чем же эти пересечения? Попробуем вкратце их перечислить.
1. Мир имеет начало, он создан из ничего.
«Умоляю тебя, дитя мое, посмотри на небо и землю и, видя все, что на них, познай, что все сотворил Бог из ничего и что так произошел и род человеческий», – говорит мать своему сыну, уговаривая его мужественно принять смерть от гонителей иудеев в одной из книг Ветхого завета (2Мак. 7:28)
2. Время также имеет начало, и возникло вместе с материальным миром.
«Верою познаем, что веки устроены словом Божиим, так что из невидимого произошло видимое», – пишет апостол Павел (Евр. 11: 3). Говоря более современным языком, века, время, созданы словом Бога, и в этот же момент вместе со временем из невидимого (духовного) возник видимый, то есть материальный мир.
Во многих православных молитвословиях найдёте такое обращение к Богу: «Света подателю и веков Творче, Господи…». К Богу христиане обращаются как к Творцу света и времени. Имеет время и конец – вместе с этим миром.
В Апокалипсисе (он же в переводе с греческого «Откровение») Иоанна Богослова говорится о конце времён: «И Ангел, которого я видел стоящим на море и на земле, поднял руку свою к небу и клялся Живущим во веки веков, Который сотворил небо и все, что на нем, землю, и все, что на ней, и море и все, что в нем, что времени уже не будет…» (Откр. 10: 5,6). Вечность, с христианской точки зрения, не бесконечное время, а отсутствие времени.
Время – атрибут материального мира. Бог вне времени, Он – в вечности. С концом материального мира наступает «Царство Небесное», человек также переходит в вечность, а время заканчивается. Поэтому этот мир называется в христианских текстах «временным миром». Научное сообщество в целом вынуждено согласиться: наш мир обречен, рано или поздно он прекратит своё существование. Исчезнет и пространство-время нашего мира, в нашем о нём представлении.
3. Время, согласно Библии так же, как и в современном научном представлении, – относительно.
«Ибо пред очами Твоими тысяча лет, как день вчерашний, когда он прошел…», – говорится в молитве Моисея, включенную в Псалтырь (Пс. 89: 5). Для Бога тысячелетие, причем не важно – прошедшее или предстоящее – равнозначно одному, уже прошедшему, «вчерашнему» дню. Бог, как мы говорили, вне времени.
«…У Господа один день, как тысяча лет, и тысяча лет, как один день», – вторит Моисею апостол Пётр (2Петр. 3: 8).
4. В начале было Слово.
«В начале сотворил Бог небо и землю». Это первая строчка Ветхозаветной книги Бытия.
«В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог. Оно было в начале у Бога. Все через Него начало быть, и без Него ничто не начало быть, что начало быть». Это первые строчки Евангелия от Иоанна. То есть Бог-Отец творил мир через Своё Слово, которое тоже было Бог. Это Бог-Сын. Божественное начало Христа. Иное имя Христа – Бог-Слово. Что такое «слово» в человеческом понимании? Это – сформулированная (оформленная, формализованная, как вам больше нравится) мысль. А говоря современным языком – это информация.
Чуть выше мы отмечали, что Большой взрыв был, не мог не быть, не столько событием, породившим материю, пространство и время. В первую очередь это был Большой информационный взрыв. Информация об этом мире, о его законах была изначально заложена в этот мир. Иначе не объяснить существование законов природы. Не объяснить упорядоченность этого мира, его поступательное, с точки зрения современных эволюционистов, развитие. В момент Большого взрыва информация о нашем мире материализовалась. И в этой мысли, как и всех предыдущих, приоритет принадлежит религиозному познанию: в начале было Слово…
5. Вселенные, внутри которых нет наблюдателя, не имеют физического смысла (в человеческом понимании этого слова). Еще раз повторим: современная физика не в состоянии описать ни рождение нашей Вселенной, ни её эволюцию без использования представления о наблюдателе. Согласно квантовой механике, без взаимодействия с наблюдателем мир не может выйти из суперпозиции – всех вероятных своих состояний, в которых он должен одновременно сосуществовать. Теория относительности требует обозначать положение наблюдателя, по отношению к которому мы можем говорить о времени и пространстве. Не существует абсолютных времени и пространства. Без определения местоположения наблюдателя в пространстве-времени мы не в состоянии определить ни того, ни другого.
Христианство утверждает: Бог создавал этот мир для человека – «зрителя этого мира». «И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему и по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над зверями, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле» (Быт. 1: 26). Без человека, согласно христианству, этот мир бессмыслен.
Более того, в Библии есть отчетливое указание на то, что наш мир основан на закономерностях квантовой механики, о чём я надеюсь рассказать отдельно.
6. Антропный космологический принцип (утверждение, что этот мир имеет именно те физические параметры, которые как будто специально созданы для того, чтобы человек мог в этом мире существовать) в этом контексте теряет ореол некоего научного «курьёза» и становится вполне естественным, причём не просто в сильной, а в самой жесткой его формулировке. Информация о жизни в целом и о появлении человека должна была быть, не могла не быть, заложена в Большом взрыве.
7. Вероятностное, основанное на квантовомеханических принципах устройство нашего мира позволяет объяснить, каким образом в нём могут сочетаться свобода действия Бога и свобода воли человека. Об этом, я надеюсь, мы сможем поговорить подробно в дальнейшем.
8. По христианским представлениям, мы живём в проклятом мире. Проклятие этого мира – энтропия (это та самая штука, из-за которой всё в материальном мире изнашивается, стареет и рано или поздно разрушается, а мы с вами из-за неё умираем. И, скорее всего, именно энтропия задает направление течения времени). Закон неубывания (по сути, постоянного нарастания) энтропии, т.е. постоянного роста хаоса, обрекает наш мир на гибель. Но этот же закон говорит о том, что где-то там, в самом начале Вселенной, мир был удивительным образом упорядочен, его энтропия была нулевой или близка к нулю.
Практически то же самое утверждает и Библия. «И увидел Бог все, что Он создал, и вот, хорошо весьма» (Быт. 1: 31). То есть изначальный мир был совершенным. В нём не было места смерти и тлению (энтропии). Но после грехопадения Адама и Евы Бог проклинает материальный мир, сказав Адаму: «…проклята земля за тебя, со скорбью будешь питаться от нее…доколе не возвратишься в землю, из которой ты взят, ибо прах ты и в прах возвратишься» (Быт. 3: 17-19). И с тех пор, по словам апостола Павла, «вся тварь совокупно стенает и мучится доныне» в надежде, что вместе с человеком «освобождена будет от рабства тлению в свободу славы детей Божиих [т.е. искупленных, спасенных, освобожденных от тления людей – Д.О.]». (Рим. 8: 21-22). Иными словами, человек, пройдя свой путь, должен вернуться к своему первоначальному, «негреховному», состоянию, и вместе с ним от тления и смерти будет освобожден весь мир.
9. Живая природа отличается от неживой тем, что в саму жизнь заложены возможность и необходимость самоорганизации и творчества. То же самое – в свойственной ей лаконичной форме – утверждает Библия.
Если вы внимательно прочитаете первую главу книги Бытия, заметите, что Бог неживую природу творит своим Словом. Но всё живое (за исключением человека, чьё творение принципиально отличается от всего прочего) поручает создать земле и воде. «И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя… и дерево плодовитое… И стало так. И произвела земля зелень, траву… и дерево…» (Быт. 1: 11-12). «И сказал Бог: да произведёт вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землёю… И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода…» (Быт. 1: 20-21). «И сказал Бог: да произведет земля душу живую… скотов, и гадов, и зверей земных…» (Быт. 1: 24). Иными словами, Бог наделяет землю и воду творческим потенциалом, как бы приглашает материю к сотворчеству, тому, что ныне в научном обиходе принято называть «самоорганизацией».
10. Жизнь – это механизм противостояния энтропии. Но живое не может преодолеть смерть, которая наступает вне зависимости от индивидуальной способности организмов бороться с ней. Смерть, как и энтропия (проклятие Богом земли), согласно Библии, вошла в мир, в момент грехопадения человека (По словам апостола Павла, «…человеком грех вошел в мир, и грехом смерть…» (Рим. 5: 12)).
Механизмы «естественной» смерти у разных групп живых существ порой очень разнятся. У многих из них (включая человека, большинство клеток которого способны делиться 52 раза, и на этом всё заканчивается, хотя чаще всего, как нам хорошо известно, он умирает значительно раньше своего предела, оцениваемого примерно в 120 лет) смерть тела заложена на генетическом уровне. При этом существует целый ряд потенциально бессмертных биологических видов. Но реально бессмертного существа никем и нигде найдено не было. Смерть, увы, пока властвует в этом мире.
Конечно, этими пунктами не ограничиваются пересечения научного и религиозного представлений о мироустройстве. Как и не ограничиваются перечисленным выше парадоксы современных научных теорий. Автору этих строк хотелось бы подробнее рассказать о самом, с его точки зрения, интересном из того, к чему в контексте нашей темы пришла на сегодняшний день научная мысль. И в то же время о каких-то базовых составляющих христианского учения о мироустройстве, о которых, к сожалению, не всегда знают даже те, кто считает себя христианами. При этом никому не хотел бы навязывать своих мировоззренческих позиций, а просто – дать лишний повод для размышлений о жизни и её смысле. А потому:
