Самая крупная проблема в теории происхождения Вселенной путём «Большого Взрыва» носит философский, и даже богословский характер: что же было до этого взрыва? Одной только этой проблемы хватило для возникновения нужды в теории стационарного состояния. Но поскольку сегодня эта теория пребывает в печальном конфликте с результатами наблюдении, то исходную проблему легче было бы решить с помощью модели, по которой Вселенная расширяется, затем вновь сбегается, и так без конца.37
По этой модели Вселенная напоминает пружину, которая вечно растягивается и сжимается.
За последние несколько лет было доказано, что эта модель в основных чертах несостоятельна. Весь вопрос здесь в том, „открыта» Вселенная или „замкнута». Если она „замкнута», разбегание достигнет определённого предела, а затем сила тяготения вновь стянет всё вместе. Но если Вселенная „открыта», то разбегание никогда не прекратится и будет продолжаться вечно.
Ясно, что если Вселенная „открыта», то „пульсирующая» модель неадекватна: ведь в этом случае Вселенная никогда не сожмётся вспять. О чём же говорят научные факты?
Основным фактором здесь является плотность Вселенной. Согласно научным оценкам, если в среднем по Вселенной на кубический метр приходится по три атома водорода, — то Вселенная замкнута. Казалось бы, немного, но следует помнить, что Вселенная — это в основном пустое пространство.
Позвольте мне не углубляться в подробности того, как учёные измеряют плотность Вселенной, а просто привести их выводы.38 Согласно научным данным, для того, чтобы Вселенная была замкнутой, ей следует быть в десять раз плотнее, чем она есть.39 Поэтому Вселенная несомненно открыта.
Вот заключения, к которым пришёл Аллан Сендидж:
1) Вселенная открыта;
2) её расширение необратимо;
3) Вселенная возникла лишь однажды, и её расширение никогда не прекратится.40
Таким образом, факты исключают модель пульсирования, потому что для неё нужна замкнутая Вселенная. Но чтобы подкрепить мой аргумент, позвольте мне добавить, что модель пульсирующей Вселенной есть лишь теоретическая, а не реальная, возможность. Вот что пишет Б. Тинзли из Йельского университета:
… Хотя математики и пишут, что Вселенная пульсирует, не существует физической модели для превращения сжатия в новое расширение. Физика, судя по всему, говорит, что сами такие гипотезы — начнутся большим взрывом, сначала разбегутся, потом съёжатся, и конец.41
Таким образом. Вселенная не может вечно пульсировать. Поэтому подобная модель невозможна вдвойне.
Итак, научные факты, относящиеся к расширению Вселенной, указывают на абсолютное начало Вселенной около 15 миллиардов лет назад; и как модель стационарного состояния, так и модель пульсирующей Вселенной противоречат результатам космологических наблюдений. Мы вновь приходим к заключению: Вселенная имела начало.
Второй закон термодинамики
Согласно второму закону (началу) термодинамики, процессы, происходящие в замкнутой системе, всегда стремятся к равновесному состоянию. (Иными словами, если нет постоянного притока энергии в систему, идущие в системе процессы стремятся к затуханию и прекращению.)
Например, если бы у меня был баллон с вакуумом внутри, и я поместил бы туда какое-то количество молекул газа, этот газ распределился бы внутри баллона равномерно. Практически невозможно, чтобы молекулы, к примеру, собрались в одном конце баллона и там оставались. Для литрового баллона газа вероятность того, что вместо 100% объёма газ заполнит лишь 99,99%, составляет 1:(1010)20.
Тогда понятно, почему воздух в комнате никогда не разделяется внезапно на кислород в одном углу и азот в другом. По той же причине вы, ступая в ванну, находите её приятно тёплой, а не заледеневшей в одном конце и кипящей в другом. Очевидно, что жизнь без второго закона термодинамики была бы невозможна.
Теперь такой вопрос: что происходит, когда действие этого закона распространяется на Вселенную в целом? Вселенная — гигантская замкнутая система, поскольку в ней содержится всё существующее, и вне её ничего нет.42 Это, видимо, означает, что, по прошествии достаточного времени, все процессы во Вселенной замедлятся и постепенно прекратятся. Настанет так называемая «тепловая смерть Вселенной», когда никакие дальнейшие перемены не будут возможны. Вселенная будет мертва.
Учёные признают два варианта тепловой смерти. Если Вселенная замкнута, то она погибнет «горячей» смертью.
Вот как описывает это состояние Б. Тинзли:
Если средняя плотность материи во Вселенной достаточно высока, взаимное гравитационное притяжение между телами постепенно замедлит расширение и остановит его. Потом Вселенная сожмётся в раскалённый огненный шар. Нам неизвестен никакой физический механизм, который мог бы обратить вспять это катастрофическое «большое сжатие». Ясно, что если Вселенная достаточно уплотнится, ей не избежать горячей смерти.43
Таким образом, если Вселенная замкнута, то её ожидает огненная гибель, после которой она уже не воскреснет.
Но как мы видели, более вероятно, что Вселенная «открыта». Вот как описывает Б. Тинзли конец такой Вселенной:
Если плотность Вселенной невелика, её гибель будет холодной. Она будет вечно расширяться — всё медленнее и медленнее. Весь галактический газ превратится в звёзды, а звёзды догорят. Наше Солнце станет холодным мёртвым куском шлака, парящим среди трупов других звёзд среди всё более одинокого Млечного Пути.44
В конечном счёте везде установится равновесие, и вся Вселенная достигнет конечного состояния, исключающего возможность любых перемен.
Следующий вопрос: если Вселенной, по прошествии достаточного времени, предстоит тепловая смерть, то почему же, если она существует вечно, она не мертва уже сейчас? Если Вселенная не имела начала, она уже должна пребывать в состоянии равновесия, вся полезная энергия должна быть израсходована.
Если я слышу, как тикает мой заводной будильник (что, уверяю вас, не так уж трудно), то знаю, что в какой-то момент в недавнем прошлом он был заведён и с тех пор идёт, раскручивая пружину. Вселенной движет тот же принцип. Поскольку её пружина ещё раскручивается, то справедливо изречение одного озадаченного учёного. «Каким-то образом Вселенная должна была быть заведена!»45
Некоторые учёные пытались избежать такого вывода. Они предположили, что Вселенная пульсирует взад-вперёд — вечно, никогда не достигая состояния окончательного равновесия.
Я уже отмечал, что подобная модель Вселенной невозможна физически. Но даже если бы она и была возможна, термодинамические свойства такой модели всё равно требуют того самого начала Вселенной, которого пытаются избежать её авторы.
Дело вот в чём. Как отмечает ряд учёных — каждый раз, когда (по этой модели) Вселенная расширяется, она должна расшириться несколько больше, чей в предыдущий раз. Если рассмотреть прошлые разбегания, можно обнаружить, что чем глубже в прошлое, тем они меньше.
