7.Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. — М.: Энергоиздат, 1981. 208 с.

8. Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. — М.: Наука, 1988. 175 с.

9. Новиков И. Д. Как взорвалась Вселенная. — М.: Наука, 1988. 175 с.

10. Шаров А. С., Новиков И. Д. Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла. — М.: Наука, 1989. 205 с.

11. Розенталь И. Л. Проблемы начала и конца Метагалактики. — М.: Знание, 1985. 54 с.

12. Розгачева И. К. Саморегулирующиеся системы во Вселенной. — М.: Знание, 1989. С. 58.

13. Паркер Б. Мечта Эйнштейна: в поисках единой теории строения Вселенной. — М.: Наука, 1991.

14. Сажин М. В. Современная космология в популярном изложении. — М.: УРСС, 2002. 240 с.

15. Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии. — М.: УРСС, 2002. 688 с.

См. также астрономические главы в книгах [3-5] из списка литературы к главе 1.

ГЛАВА 3. Человек и Вселенная

Для человеческих существ почти неизбежна вера, что мы имеем какое-то особое отношение к Вселенной...

С. Вайнберг

Неразрывными узами связано человечество с Космосом.

«Беспредельность»

3.1. Шкала масштабов и шкала времени

Теперь, когда мы познакомились с тем, как устроена Вселенная, естественно возникает вопрос: какое место занимает человек в этом мире? Мельчайшая из известных нам материальных структур — нуклон, элементарная частица, входящая в состав атомных ядер, имеет размер порядка 10~13 см. А размер человеческого тела порядка 102 см. Представим себе масштабную лестницу, каждая ступень которой отличается по размеру от предыдущей в 10 раз (в логарифмическом масштабе все ступени будут одинаковы). Если взять человека за центр отсчета, то увидим, что 15 ступеней ведут от него в глубь микромира, до самых мельчайших частиц материи. Пройдя столько же ступеней в направлении увеличения масштаба, мы достигнем внешних границ Солнечной системы и приблизимся к ближайшим звездам. Следующие 6 ступеней приведут нас к границам Галактики. А чтобы достичь пределов наблюдаемой области Вселенной, придется пройти еще 5 ступеней. Таким образом, на «масштабно-структурной лестнице» Вселенной человек не занимает среднего положения: 15 ступеней ведут от него «вниз» — в глубины материи, и 26 ступеней ведут «вверх» — в просторы Вселенной. Вследствие подобной «асимметрии» космические масштабы гораздо больше отличаются от масштаба привычных нам вещей, чем объекты микромира. Впрочем, если в качестве наименьшего масштаба принять планковскую длину 10-33 см, то асимметрия масштабов изменит знак[164].

Посмотрим теперь, в каких временных рамках разворачивается «Вселенская Драма». Как мы видели, с момента Большого взрыва прошло приблизительно 10 млрд лет. Примем этот промежуток времени за некоторый условный Космический Год. Тогда в этой временной шкале 1 Месяц будет соответствовать 830 миллионам земных лет, Сутки — 28 млн лет, Час — 1,2 млн лет, Минута — 20 тысяч лет и Секунда — примерно 300 лет.

В течение первых 10 Минут нашего Космического Года во Вселенной завершился процесс образования первичного вещества — нейтрального водородно-гелиевого газа, из которого возникают все последующие структуры. В середине Января начинается процесс формирования галактик. Наша Галактика образуется, вероятно, в начале Февраля. В течение нескольких Месяцев в Галактике протекает процесс формирования звезд первого и второго поколений, при вспышках сверхновых межзвездная среда обогащается тяжелыми элементами; из этой обогащенной среды возникают звезды третьего поколения, к которому принадлежит наше Солнце. Образование Солнечной туманности начинается, вероятно, в конце Июня. К середине Июля заканчивается формирование Земли как самостоятельного космического тела. Почти сразу же, в конце Июля, на Земле возникают простейшие формы жизни, начинается процесс биологической эволюции. В первые месяцы после происхождения жизни атмосфера сохраняет еще первичный состав. В океане бурно разрастаются водоросли, в результате их жизнедеятельности формируется богатая кислородом вторичная атмосфера Земли. Этот процесс завершается к концу Октября. В Ноябре растения и животные выходят на сушу, жизнь начинает завоевывать континенты. В последней декаде Декабря появляются млекопитающие. А 31 Декабря Космического Года на Земле появляется человек. Вся известная нам (письменная) история человечества, на протяжении которой возникали, возвышались и гибли великие цивилизации, занимает последние полминуты Космического Года. А современная техническая эра нашей цивилизации длится не более одной Космической Секунды.

Таковы пространственно-временные рамки. Теперь нам предстоит выяснить, насколько условия во Вселенной соответствуют появлению в ней человека. Начнем с Земли.

3.2. Система «Гея»

Вероятно, можно сказать, что условия на Земле достаточно благоприятны для появления человека. Однако термин «благоприятны» не очень точен. Когда мы анализируем условия в какой-то системе, с точки зрения возможности существования в ней жизни, нам приходится сталкиваться с тремя типами условий: допустимые, необходимые и достаточные. Между этими типами условий не всегда проводится четкая грань, что приводит к определенным недоразумениям. Чтобы избежать этого, поясним, в каком смысле в дальнейшем будут употребляться эти понятия.

Допустимыми условиями мы будем называть те условия, которые не препятствуют существованию жизни в данной системе. (Условия, которые препятствуют существованию жизни, исключают возможность ее существования, будем называть запрещающими.) Очевидно, в обитаемой системе все условия являются допустимыми.

Определим теперь необходимые условия. Условие будем считать необходимым для жизни, если при наличии этого условия жизнь в данной системе может существовать, а при его отсутствии она становится невозможной. (Отсутствие необходимого условия есть условие запрещающее.) Всякое необходимое условие является допустимым, но не всякое допустимое условие будет необходимым. Допустимые условия могут меняться, мы можем заменить одно допустимое условие другим — жизнь в системе при этом будет сохраняться. Но если мы выйдем за пределы необходимых условий — жизнь в системе станет невозможной. Следовательно, необходимые условия являются предельно допустимыми.

Поясним это на примере. Рассмотрим оранжерею с растениями. Пусть оптимальная температура для данного вида растений составляет 20 °С. Предположим далее, что растения нормально развиваются при температуре от 10 °С до 30 °С и гибнут при температуре ниже 0 °С и выше 50 °С. Установим в оранжерее температурный режим 20 °С ± 1 °С. Эти условия будут, конечно, допустимыми. Более того, они весьма благоприятны для развития растений. Но они не являются необходимыми. Мы можем изменить эти условия, немного расширив диапазон температурных изменений, — условия станут менее благоприятными, но вполне допустимыми. Меняя температурный режим, мы можем выйти за границу благоприятных условий (10 °С + 30 °С);