Дополнительный аргумент в пользу данной теории — процентное соотношение во Вселенной определенных элементов, а именно водорода, дейтерия и гелия. Количество дейтерия одинаково во всей наблюдаемой Вселенной, от ближних звезд до самых удаленных галактик, что хорошо согласуется с гипотезой о его образовании в ходе единого процесса при Большом взрыве. Если бы дейтерий образовывался в разных местах в разное время, мы не наблюдали бы совпадения.
Основываясь на этих и других наблюдениях, физики полагают, что Вселенная первоначально представляла собой сжатую в точку чистую энергию; ее плотность была бесконечна, а размеры равнялись нулю. Известные нам физические законы к этому состоянию, именуемому «сингулярностью», неприменимы. По крайней мере до настоящего времени ученые не смогли описать самые ранние процессы, разворачивавшиеся на протяжении первых 1043 секунд (т. е. одной десятимиллионной миллионной миллионной миллионной миллионной миллионной миллионной доли секунды) Большого взрыва. Удалось реконструировать дальнейшие события, которые должны были произойти, чтобы возникла наблюдаемая нами Вселенная, — аннигиляцию материи и антиматерии, формирование стабильных атомных ядер и, наконец, атомов, в первую очередь водорода, дейтерия и гелия.
В настоящее время неизвестно, будет ли Вселенная расширяться вечно или в какой-то момент силы гравитации возьмут верх и галактики начнут вновь сближаться, что в итоге приведет к «Большому сжатию». Этот вопрос остается открытым, поскольку ответ на него зависит от средней плотности вещества во Вселенной, а значительную часть массы Вселенной, по-видимому, составляют так называемые темная материя и темная энергия, которые очень слабо изучены. Но медленное затухание представляется все же несколько более вероятным, чем трагическое крушение.
Что было до Большого взрыва?
Коль скоро имел место Большой взрыв, что было до него и что его вызвало (или кто вызвал)? Наука бессильна дать здесь ответ — ни один феномен не демонстрирует ее ограниченности так явно, как этот. Для богословов же теория Большого взрыва выглядит весьма интригующе, так как в ряде религиозных традиций описывается сотворение Вселенной Богом из небытия (ex nihilo). И не подходит ли такое поразительное событие, как Большой взрыв, под определение чуда?
Немало ученых, считавших себя агностиками, испытали такое благоговение перед открывшейся им картиной мира, что заговорили совершенно как богословы. Астрофизик Роберт Джастроу в конце своей книги «Бог и астрономы» пишет: «В настоящий момент представляется, что наука никогда не сумеет поднять завесу, скрывающую тайну творения. Для ученого, жившего верой в могущество разума, все заканчивается как дурной сон. Он одолел горы непознанного, вот-вот покорит высочайший пик — и, перевалив через последнюю скалу, обнаруживает на вершине компанию богословов, которые сидят там уже много веков».
Для тех, кто ищет путей сближения между богословием и наукой, в новейших открытиях, относящихся к происхождению Вселенной, есть много такого, что заставляет теологов и ученых выше ценить достижения друг друга. В другом месте книги Джастроу говорится: «Теперь мы видим, как на основе данных астрономии можно прийти к библейскому взгляду на происхождение Вселенной. Детали различны, но в основных моментах описания того, как был сотворен мир, в современной астрономии и в Библии сходятся; цепь событий, итогом которой стало появление человека, началась внезапно и резко, со вспышки света и энергии».
Я согласен с Джастроу. Навязывая нам вывод о том, что Вселенная имела определенное начало, Большой взрыв прямо-таки вопиет о сверхъестественном объяснении. Непонятно, как природа могла бы сама себя создать. Для этого необходима сила, находящаяся вне времени и пространства.
А дальнейшее творение? Что мы должны думать о длительном, растянутом во времени процессе, в результате которого приблизительно через 10 млрд лет после Большого взрыва образовалась наша планета — Земля?
Формирование Солнечной системы и Земли
За первый миллион лет после Большого взрыва Вселенная расширилась, ее температура упала, и начали формироваться ядра атомов, а затем и атомы. Под действием сил тяготения материя стала собираться в галактики, которые при этом приобретали вращательное движение, — отсюда спиралевидная форма галактик, в том числе и нашей. Постепенно плотность и температура водорода и гелия в галактиках росли, и в итоге началась термоядерная реакция, или ядерный синтез.
Эта реакция, при которой от слияния четырех ядер атомов водорода образуется ядро атома гелия и выделяется энергия, — основной процесс, происходящий на звездах. Чем больше звезда, тем быстрее она горит, и когда выгорает водород, начинается образование более тяжелых элементов, таких как углерод и кислород. В ранний период существования Вселенной (на протяжении первых нескольких сотен миллионов лет) эти элементы возникали только в ядрах сжимающихся звезд, но некоторые такие звезды затем взрывались — становились сверхновыми, — и тяжелые элементы выбрасывались в пространство в виде межзвездного газа.
Астрономы полагают, что наше Солнце — звезда второго или третьего поколения, образовавшаяся путем локального вторичного сжатия не в ранний период, а около 5 млрд лет назад. Когда это происходило, сравнительно небольшая доля тяжелых элементов осталась вне звезды, и из этого вещества сформировались планеты, вращающиеся сейчас вокруг Солнца, в том числе и наша собственная, которая в ту эпоху была очень негостеприимной. Раскаленная Земля непрерывно сталкивалась с другими крупными небесными телами. Но постепенно планета остыла, вокруг нее образовалась атмосфера, и условия на ней стали пригодными для существования живых организмов. Это произошло около 4 млрд лет назад, а через каких-нибудь 150 млн лет на Земле уже вовсю кипела жизнь.
Сейчас этапы формирования Солнечной системы хорошо описаны, и вряд ли эти представления понадобится пересматривать в свете каких-либо будущих дополнительных данных. Мы действительно сотворены из праха, из звездной пыли — чуть ли не все атомы нашего тела когда-то вышли из ядерной печи древней сверхновой.
Следуют ли отсюда какие-либо богословские выводы? Насколько мы редки? Насколько маловероятны?
По всей видимости, сложные формы жизни могли возникнуть во Вселенной не ранее чем через 5-10 млрд лет после Большого взрыва, поскольку вещество звезд первого поколения не содержало необходимых для жизни (по крайней мере для известных нам форм) тяжелых элементов, таких как углерод и кислород. Соответствующему условию в состоянии удовлетворить только звезда второго или третьего поколения с планетной системой. Развитие жизни, тем более сознательной и разумной — тоже длительный процесс. Возможно, где-то во Вселенной и существуют формы жизни, не нуждающиеся в тяжелых элементах, но с нашими современными знаниями в области физики и химии их очень трудно себе представить.
Естественно, возникает вопрос, есть ли где-либо еще во Вселенной жизнь, в основе своей схожая с нашей. На сегодня мы не располагаем никакими фактическими данными на этот счет, и глубину нашего незнания хорошо показывает знаменитое уравнение, предложенное в 1961 г. радиоастрономом Фрэнком Дрейком для оценки вероятности контакта с внеземной цивилизацией. Дрейк логично заметил, что число цивилизаций в нашей галактике, способных вступить с нами в контакт, должно быть произведением следующих семи сомножителей:
• число звезд в галактике Млечного пути (около 100 млрд);
• доля звезд, обладающих планетами;
• среднее число планет (и спутников), пригодных для жизни, на одну звезду, обладающую планетами;
• из планет, пригодных для жизни, доля тех, на которых действительно развивается жизнь;
• из них — доля тех, где возникает разумная жизнь;