1.1. Происхождение наших космических гидов – ядер атомов водорода: Гидрожена, Оксижена, Нитрожена, Карбовежа, Карбомала, Флюора и Ферума
Больше узнать о многочисленных развилках антропного эволюционного маршрута нам помогут семь атомов водорода – братья-водородики, рожденные вскоре, после возникновения нашей Вселенной в процессе Большого взрыва 13,82 миллиардов л.н. Эти семь химических братьев появились в космической семье, насчитывающей многие триллионы близнецов – водородов. Основой всех современных химических элементов является этот первый элемент (частица протон). Преобладающая часть этих близнецов до сих пор пребывают в форме самого легкого и самого распространенного элемента во Вселенной – водорода. Выбранные нами атомы водорода, в процессе движения через пространство и время от Большого взрыва в нашу современную жизнь, превратились в те или иные, более тяжелые химические элементы, от названия которых произошли их имена. Это – Оксижен (двухвалентный кислород) и Нитрожен (трехвалентный азот). Следующий – Карбовежитал (от слов карбон – углерод и вежиталь – растительный), кратко говоря, Карбовеж – четырехвалентный углерод, оказавшийся в растительном мире Земли. Близким родственником Карбовежа является Карбоанимал (от карбон – углерод и анималь – животный), сокращенно – Карбомал. Этот углерод пребывает на Земле, главным образом, в мире животных, в том числе оказался в теле современного человека. Флюор – пятивалентный фосфор и Ферум – пятивалентный атом железа. Современную свою форму, т. е. вид химического элемента каждый из наших гидов-водородов, как и любой элемент Вселенной, приобрел при разных обстоятельствах: либо в процессе остывания первично раскаленной Вселенной до определенной температуры, либо в недрах медленно сгорающей звезды, или в момент взрыва сверхновой звезды. Во время этих событий представленные наши химические гиды взаимодействовали с большим числом себе подобных, образовав определенные соединения или скопления единогалактических или единозвездных атомов. Только Гидрожен остался до сих пор просто одновалентным водородом.
Эти химические элементы, преодолев огромнейшие расстояния, приняв участие во многих вселенских событиях, оказались на Земле около 4,5 миллиардов л.н., чтобы продолжить путешествие в форме тех или иных геологических объектов и биотических организмов. Все живые организмы имеют удивительно простой и однообразный химический состав. Углерод, водород, кислород и азот (их латинская аббревиатура – CHON) стали главными элементами всех живых организмов: от бактерий до клеток самых сложных организмов. На их долю приходится около 98 % состава клетки любого организма, что не случайно, поскольку они, наряду с гелием, являются самыми распространенными видами атомов во Вселенной. Следующим по объему в организмах является фосфор. Довольно важная роль принадлежит железу, а также другим макро- и микроэлементам. В клетках живых организмов встречаются около 90 химических элементов, среди которых 25 обнаружены практически во всех клетках. Все эти химические элементы имеются также в неживой природе. Единство живого и неживого прослеживается в том, что их представители состоят из одинаковых элементов, кроме того, живые и неживые формы существуют в постоянном взаимодействии. Химические элементы из неживых молекул, минералов переходят в живые организмы, чтобы затем вернуться в неживую природу. Все атомы, в том числе, Гидрожен, Оксижен, Нитрожен, Карбовеж, Карбомал, Флюор и Ферум, в определенные периоды своего существования были задействованы в тех или иных круговоротах: космическом, геологическом, биотическом и других. Судьба каждого из наших гидов-атомов связана с теми или иными объектами и/или событиями, которые привели эволюцию природы к человечеству, но всё же каждый из них прошёл своим путем, изобиловавшим собственными приключениями.
1.2. Вселенская развилка эволюции природы на пути к человечеству. 13,82 миллиардов лет назад
Появление на свет наших атомов-проводников и реализация их конкретных судеб стали возможными только потому, что образовалась именно наша Вселенная. Вечный и бесконечный мир[2] (пояснения по ссылке можно смотреть в разделе "Ссылки.." в конце книги) представляет собой, по преобладающему мнению ученых, пространство-время с пузырями-протовселенными и пузырями-вселенными. В нем возникают и прекращают существование многие вселенные с разными проявлениями законов физики. Природа[3] осуществляет эволюцию многовариантно, направляя развитие («выбрасывая кости основных характеристик») в каждой вселенной своим особым путем.
Начало образования очередной вселенной является условной развилкой, на которой эволюция природы сворачивает на особый путь своего развития. Современная теория указывает, что количество пузырей в мире, т. е. потенциальных вселенных может измеряться единицей с пятьюстами нулями. На основании этого можно предполагать, что существует такое же немыслимо огромное число «начальных» направлений (маршрутов, вариантов) эволюции природы на этапе создания вселенных. Лишь немногие из этой массы пузырей могут быть основой тех вселенных, где законы природы совместимы с известной нам формой жизни. Людям повезло, что 13,82 миллиардов л.н. природа заложила начало нашего, антропного направления своей эволюции. Для земных людей появление нашей Вселенной среди множества пузырей-протовселенных явилось самой главной развилкой эволюции природы. Назовём её Вселенской развилкой, от которой схематично проследим извилистый путь эволюции природы, приведший к появлению человека разумного. Люди – дети антропного космического пузыря.
Существует несколько более-менее обоснованных гипотез возникновения Вселенной. Наиболее распространенным и принятым многими специалистами является представление о том, что начало Вселенной связано с Большим взрывом. Это представление обосновывает многоэтапность эволюции Вселенной, которая хорошо описывается теориями о: Большом взрыве (теория горячей Вселенной), расширении (теория Фридмана), инфляции, формировании крупномасштабной структуры (иерархическая теория), звездном населении. В эволюции Вселенной выделяется более десяти фаз и эпох, характеризующих увеличение объема пространства, появление физических сил и взаимодействий, образование всех элементарных частиц, атомов, молекул, звезд и галактики. Детальное описание периодизации этих процессов не является целью нашего обзора. Отметим только, что формирование нашей Вселенной началось из некоторого сингулярного состояния материи и энергии. Такое состояние предполагало бесконечно великие значения температуры, давления и плотности, совмещенные в минимальном объеме, когда не действовали известные физические законы (гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого взаимодействий). Процесс образования Вселенной сопровождался масштабным и быстрым увеличением пространства-времени – инфляционным расширением с постепенным снижением неимоверно высокой температуры. Такое быстрое «вздутие» Вселенной вызвало выделение энергии и элементарных частиц. Все пространство заполнилось плазмой, состоящей из гравитонов (гипотетических безмассовых элементарных частиц, переносящих гравитационное воздействие) и GUT-бозонов (теоретически предполагаемых сверхтяжелых частиц, возможно существовавших в ранней Вселенной). Дальнейшее остывание привело к появлению смеси различных частиц, античастиц и гамма-фотонов высоких энергий. Произошло разделение физических сил взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
Частицы и античастицы, сталкиваясь, взаимно уничтожались и рождались вновь. Возникли электроны, позитроны, кварки, антикварки и глюоны. Продолжающееся ускоренное расширение и охлаждение Вселенной вызвало процесс бариогенеза – соединение кварков в протоны и нейтроны, которые стали основой ядер (нуклонов) атомов всех химических элементов. Разнотипные кварки и антикварки в нашем рассказе можно назвать Фундаментальными бесструктурными предками протонов и антипротонов, а также нейтронов и антинейтронов, которые явились основой обычного для нас вещества и исчезнувшего антивещества[4].