Человек во Вселенной

НЕВЕДОМОЕ : БОРЬБА И ПОИСК

ФЕЛИКС ЗИГЕЛЬ

Человек во Вселенной

В окружающем нас мире "все течет, все изменяется". Это касается и громадных, порой трудно представимых космических тел и их систем. Подчиняются общей участи и микрочастицы, большинство которых распадается за ничтожные доли секунды.

Следы изменения, рождения и смерти мы видим повсюду и в обычной земной обстановке, и в самих себе. Неумолимому бегу времени, казалось бы, подчиняется все сущее. Но это не так.

ОСТРОВКИ ПОСТОЯНСТВА В ПОТОКЕ ВРЕМЕН

Физикам давно известны величины, именуемые физическими константами, или постоянными. К ним прежде всего принадлежит гравитационная постоянная коэффициент пропорциональности в общеизвестном законе всемирного тяготения. Еще в XVIII веке английский физик Кавендиш в эксперименте определил ее численное значение. От величины этой постоянной зависит взаимодействие всех космических тел, наш вес и многое другое. Если бы гравитационная постоянная внезапно увеличилась, скажем, в 10 раз, это привело бы к самым катастрофическим последствиям. Самые крупные из нас стали бы весить около тонны, что стало бы не под силу нашим костям. Ни ходить, ни стоять мы бы тогда не смогли, а пребывали бы в лежачем положении, ожидая скорой смерти от перегрузки. А кругом нас с грохотом рушились бы деревья, ломались крылья птиц. Возросшее тяготение сожмет земной шар, что вызовет бурные вулканические извержения и землетрясения.

Но самые страшные катастрофы произойдут в космосе. Земля сойдет с нынешней орбиты и устремится к Солнцу, а Луна упадет на Землю. В Солнце изменится характер термоядерных реакций, и оно взорвется, как сверхновая звезда, что приведет к гибели всей Солнечной системы. Взрывы звезд за счет катастрофического сжатия (коллапса) начнутся повсеместно, а это приведет к резкому росту интенсивности смертоносных космических лучей. Для сложившейся ситуации "мировая катастрофа" была бы самым подходящим наименованием.

Ничего хорошего не получится и при уменьшении гравитационной постоянной в 10 раз. Конечно, приятно стать в десять раз легче, перепрыгивать четырехэтажные дома, без всякого труда подниматься на высокие горы. Но в остальном новый воображаемый мир вряд ли покажется уютным. Из-за ослабленного тяготения Земля увеличится в размерах, ее поверхность растрескается, начнутся извержения вулканов и повсеместные землетрясения.

Бурные реки перестанут быть бурными, даже слабые ветры станут редкостью, всюду образуется удушающий смог.

Но и это не самое страшное. Ослабленное тяготение Солнца заставит Землю улететь от него в холодные, безжизненные просторы межзвездного пространства. Такая же судьба постигнет и другие планеты. Впрочем, и само Солнце утеряет роль источника жизни. Его светимость уменьшится в миллионы раз, и оно погаснет, как и множество других звезд. Космос станет мрачной темной ледяной пустыней, где не найдется места ни для одного живого существа.

Итак, наш воображаемый эксперимент с гравитационной постоянной приводит к выводу, что ее реальная численная величина удивительно подходяща для человека.

Подобные мысленные эксперименты можно произвести и с другими "мировыми константами". К ним, в частности, относятся газовая постоянная, заряд электрона, постоянная Планка и многие другие. Все их можно, кстати сказать, сделать безразмерными, о чем подробно рассказано в интереснейшей книге И. Л. Розенталя "Элементарные частицы и структура Вселенной", "Наука", 1984.

В ней же рассказано, что подробнейший анализ роли мировых констант в последнее время привел к поразительному выводу: структура Вселенной весьма неустойчива к численным значениям этих постоянных. Стоит их изменить всего в несколько раз, и Вселенная изменится настолько, что существование человека (да и вообще жизни) станет невозможно. В некоторых случаях "чувствительность" Вселенной к изменению констант просто поразительна. Так, например, достаточно изменить так называемую константу сильного взаимодействия всего на несколько процентов, чтобы Вселенная состояла только из гелия, а более тяжелых элементов в ней попросту не было бы.

Таким образом, факты говорят о том, что Вселенная устроена удивительно удобно для человека. При чуть ином наборе констант наблюдатель не мог бы и возникнуть. В этом заключается так называемый "антропный принцип", впервые сформулированный физиками в 1961 году.

Почему же Вселенная так удобна для человека?

ВСЕЛЕННАЯ ВО МНОЖЕСТВЕННОМ ЧИСЛЕ

Вероятно, у читателя возник и другой вопрос: если Вселенная так неустойчива к численным значениям мировых констант, то не могут ли эти константы вдруг (или постепенно) измениться и Вселенная станет неприемлемой для человека?

Были проведены самые тщательные исследования постоянства постоянных, и сегодня с полной определенностью можно утверждать: в пределах самой высокой точности измерений ни одна из мировых констант не обнаружила признаков каких-либо перемен.

Они действительно оказались островками неизменности и постоянства в быстротекущей реке времен.