3.1.3. “Набухающая” Вселенная

3.1.3. “Набухающая” Вселенная

Развитие Вселенной с момента ее возникновения выглядит как непрерывная последовательность нарушений симметрии… Феномен жизни естественно вписывается в эту картину.

Дж. Дайсон

Живые организмы – это объекты, далекие от равновесия и отделенные от него неустойчивостями.

И. Пригожин

Наши тела состоят из пепла давно угасших звезд.

Дж. Джинс

Отвечая на вопрос, которым завершился предыдущий подраздел, сразу подчеркнем, что догадка о чужеродности биосферы и ее истории физическому миру и прежней истории Вселенной так же безосновательна, как и подозрение о патологическом характере социальной эволюции. Массив естественнонаучных данных свидетельствует об ином.

Геологи утверждают, что еще до возникновения жизни в литосфере нашей планеты процессы развивались «по пути все большего удаления природных минеральных объектов (по составу и структуре) от усредненных по земной коре» [Голубев В.С., 1992, с.6-7]. Формировалась подвижная зона оруднения с признаками устойчивого неравновесия относительно окружающей среды и механизмами защиты от уравновешивающего внешнего давления. На базе неорганических полимеров образовались геологические формации и рудные месторождения – самые высокоорганизованные тела неживой природы [Ростовская М.Н., 1996].

Биохимики, со своей стороны, предположительно связывают возникновение протожизни с серией последовательных флуктуаций, вызванных неустойчивыми состояниями [Пригожин И., 1985], – например, спонтанной самоорганизацией органических микросистем в сильно неравновесных гидротермальных условиях [Компаниченко В.Н., 1996].

Не является ли, в таком случае, сама Земля аномальным космическим объектом? Чтобы отвергнуть и такое подозрение, обратим внимание на то, какие последовательные превращения мега-, макро- и микроструктур Вселенной предшествовали образованию Солнечной системы.

Слабые возмущения в однородной материи ранней Метагалактики обернулись выраженной анизотропией с формированием галактик и звезд. Еще ранее началась длинная цепь эволюционных трансформаций в микромире. Согласно «стандартной» космологической модели, уже в первые секунды после Большого Взрыва происходило первичное образование нуклонов из «моря кварков», за которым последовал процесс «атомизации» Вселенной; наконец, в недрах звезд первого поколения при высоких температуре и давлении синтезировались ядра тяжелых элементов, составивших в последующем основу органических молекул и систем высшего химизма [Девис П., 1985], [Редже Т., 1985], [Padmanabhan T., 1998]. Из «пепла» этих звезд, завершивших свое существование взрывами, и состоят наши тела (это поэтичное высказывание английского астрофизика, приведенное в эпиграфе, цитирует его коллега П. Девис [1985]).

Еще до возникновения Земли космическое пространство наполнялось «предбиологическими» углеродными соединениями с очень сложной структурой. Это длинные цепи различной конфигурации, которые уже приобрели способность гибко взаимодействовать со средой, сохраняя в неизменности основной субстрат, регулировать собственные реакции, добывать свободную энергию, конкурировать за нее и использовать для антиэнтропийной работы. Химики обнаруживают у таких систем признаки селективного и опережающего отражения, «устойчивой индивидуальности» и указывают на трудности выделения функциональных различий между ними и простейшими живыми организмами [Жданов Ю.А., 1968, 1983], [Шноль С. Э., 1979], [Романовский Ю.М., 1982], [Руденко А.П., 1983, 1986].

Органические молекулы формировались в космических облаках, кометах, атмосферах планет-гигантов и их спутников и т.д., и, по данным радиоастрономии, широко распространились в космосе [Аскано-Араухо А., Оро Дж., 1984].

Имеется, правда, повод для сомнений в «нормальности» той космической зоны, в которой возникла и развивалась известная нам жизнь. Такой повод дали новейшие открытия астрономии.

Еще Дж. Бруно был убежден, что каждая звезда, подобно Солнцу, окружена вращающимися вокруг нее планетами. Но на протяжении столетий это оставалось правдоподобным предположением, не подтвержденным прямыми наблюдениями. Как отмечалось (подраздел 3.1.2), только в 90-х годах ХХ века было впервые зафиксировано наличие планет за пределами Солнечной системы – экзопланет. Этот триумф науки вызвал, однако, неожиданную растерянность. «Чем больше мы узнаем об экзопланетах, тем меньше понимаем Солнечную систему», – говорил известный астроном Л.В. Ксанфомалити в марте 2002 года на конференции в Государственном Астрономическом институте им. П.К. Штернберга.

Дело в том, что планетные системы соседних звезд построены несколько иначе и, в некотором смысле, более «естественно»: крупные планеты расположены ближе к центру, чем мелкие. У нас же отчего-то все получилось наоборот, так что орбиты самых маленьких планет – Меркурия, Венеры, Земли и Марса – находятся ближе к Солнцу, чем орбиты планет-гигантов.

Это загадочное для астрономов обстоятельство вовсе не безразлично для истории биосферы и общества. Например, по расчетам американца Дж. Ветерилла, если бы Юпитер на протяжении миллиардов лет не служил внешним экраном, притягивающим крупные тела, которые летят в направлении Солнца, то глобальные космические катастрофы на Земле происходили бы в 1000 раз чаще, т.е., в среднем, один раз не в сто миллионов, а в сто тысяч лет [Croswell K., 1992], [Spier F., 1996]. Сказанное особенно существенно для ранней биосферы. Не ясно, могла ли бы она сохраниться при такой частоте космических катастроф. Но если бы даже биосфера сохранилась, ее история и свойства были бы совсем иными; неизвестно, возникло ли бы в ней что-либо подобное цивилизации, и в какие сроки.

Данные о своеобразном строении нашей планетной системы имеют отношение к вопросу о вероятности существования жизни и разума в обозримых областях космоса (см. далее, в разделе 4.2), но не к вопросу о единстве и преемственности универсальной эволюции.

Хотя конкретный механизм качественного перехода от процессов высшего химизма к белково-углеводным молекулам (собственно биоте) все еще остается загадкой, широкое распространение углеродных соединений в космическом пространстве – надежное свидетельство того, что космофизические этапы эволюции шли «в направлении» жизни и разума.

Речь не просто о самопроизвольном снижении энтропии, примерами которого в учебниках служат превращения из газообразного в жидкое и из жидкого в твердое состояние. Как подчеркивают Дж.А. Келсо и Г. Хакен [Kelso J.A.S., Haken H., 1997], возникновение жизни не может быть связано с такими превращениями: для этого необходимы «неравновесные фазовые переходы».

Вопрос о фазовых исторических переходах волнует не только биофизиков, синергетически образованных биологов и социологов, но и астрофизиков. Одна из интересных гипотез состоит в том, что пространство ранней Вселенной в фазе теплового равновесия было многомерным, каковым и теперь остается в сверхмикроскопических объемах. Образование 4-мерного пространственно-временного континуума произошло в результате одного из первых фазовых переходов, своего рода «исторической случайности» (historical accident ) [Thirring W., 1997]. Сократившаяся размерность пространства обеспечила растущее разнообразие структурных форм: теоретически показано, что в пространстве с бульшим количеством измерений не могли бы возникнуть устойчивые системы, «в них не может быть ни атомов, ни планетных систем, ни галактик» [Новиков И.Д., 1988, с.150].

Гипотеза пространственно-временного фазового перехода дает любопытный пример того, как в космофизической эволюции, подобно биологической и социальной, диверсификация системы по одним параметрам сопровождалась ограничением разнообразия по другим параметрам. Вырисовывающаяся таким образом универсальная зависимость будет подробнее рассмотрена в разделе 3.3.

А пока подведем предварительный итог. Тенденция, состоящая в повышении уровня организации, пронизывает всю историю физической Вселенной, включая космофизическую, биологическую и социальную стадии. Эта тенденция настолько универсальна, что некоторые физики заговорили о законе усложнения материи со временем и даже объявили его «одним из основных законов природы» [Панов А.Д., 2002]. Как будет далее показано, не совсем корректно объявлять законом эмпирическое обобщение, даже если оно охватывает данные за миллиарды лет.

В последующем, правда, А.Д. Панов дополнил этот общий вывод более специфическими расчетами, о чем мы расскажем в своем месте (см. раздел 4.2).

Американский физик Э. Шейсон [Chaisson E., 2001] указал на еще одно важное обстоятельство: сложность системной организации сильно коррелирует с ее редкостью. Действительно, по современным данным, даже первичной структурализации подверглась лишь небольшая часть вещества Метагалактики, тогда как бульшая его часть – так называемое темное вещество (dark matter ) – не обладает атомной структурой. Мизерная доля атомно-молекулярных структур консолидировалась в органические молекулы. Живое вещество локализовалось, по-видимому, в весьма немногих точках Вселенной. В биосфере простые организмы гораздо многочисленнее сложных, и только одно из миллионов биологических семейств на Земле достигло уровня социального развития.

Добавим, что, судя по единственному известному нам примеру, сужавшийся прежде конус эволюции после определенного этапа начинает расширяться. Сегодня практически все вещество литосферы, аквасферы и атмосферы Земли вовлечены в процессы социальной активности, которая охватывает уже и околоземное пространство. В Очерке 4 мы вернемся к этому обстоятельству.

? ? ?

В трех частях этого раздела собраны факты и некоторые гипотезы, сами по себе достаточно известные. Но, будучи сопоставлены и сгруппированы, они демонстрируют преемственность парадоксальной тенденции, обозначившейся чуть ли не с того момента, с какого современное естествознание способно сказать о Метагалактике что-либо содержательное.

Векторы, выделенные в социальной истории, оказываются, по существу, сквозными, пронизывающими все «дочеловеческие» стадии истории биосферы и космоса. Результирующая этих векторов – последовательные изменения от более вероятных к менее вероятным состояниям и структурным организациям. В эту линию вписываются как эволюция жизни от прокариот до высших позвоночных, так и эволюция общества от первобытных стад до постиндустриальной цивилизации.

Выходит, что на протяжении 13 – 15 млрд. лет мир становился все более «странным» (чтобы не сказать: «все менее естественным», с энтропийной точки зрения). А наше собственное существование, рефлектирующее сознание и нынешнее состояние планетарной цивилизации суть промежуточные моменты и состояния этого «страннеющего» мира.

В космологии имеются концепции расширяющейся Вселенной (стандартная модель), «раздувающейся» и «пульсирующей» Вселенной, а В.И. Вернадский как-то заметил, что биосфера в своем развитии «набухала интеллектом». Сам ученый, по ряду причин (см. далее), возразил бы против универсализации этой аллегории. Тем не менее, накопленные в релятивистской космологии данные позволяют уверенно утверждать, что развивающийся интеллект представляет собой системное качество не только Земли, но и Метагалактики. В таком смысле я позволил себе расширить метафору В.И. Вернадского: Вселенная миллиарды лет набухает разумом …

Все, что до сих пор говорилось о повышении уровней организации, о неравновесности и «интеллектуализации» Вселенной, – в основном, такие же эмпирические обобщения, как выводы о росте технологической мощи или организационной сложности в социальной истории. Но далее наступает очередь интерпретаций. В современной космологии мы обнаруживаем те же четыре картины (три архетипические и одну нововременную), которые представлены в биологии и социологии и которые предварительно описаны в разделе 2.1.

Картина бесконечной стационарной вселенной [1] , в отдельных частях которой происходят флуктуации, включающие развитие жизни и общества и обреченные на последующее угасание, построена на дорелятивистских космологических представлениях. В ХХ веке одним из самых авторитетных ее приверженцев был Вернадский. Много сделав для становления глобальной истории, он отвергал возможность универсальной эволюции, ибо таковая противоречила бы представлению о бесконечности материального мира. Ученый также исключал абиотическое происхождение жизни (следуя тезису Ф. Реди «все живое из живого») и применимость к живому веществу второго начала термодинамики. Поэтому он был убежден в том, что эволюционный процесс – событие только планетарного масштаба, не способное оказать какое-либо влияние на вселенную, и «общая картина ее /вселенной – А.Н./, взятая в целом, не будет меняться с течением времени» [Вернадский В.И., 1978, с.136].

Впрочем, и самого автора теории относительности вдохновляла отнюдь не идея эволюции, а напротив, созданный Б. Спинозой образ абсолютно стационарного мира, свободного от случайности и необратимости, в котором сосуществуют все точки пространства-времени. По иронии судьбы, теория положила начало эволюционной космологии, и сам А. Эйнштейн был вынужден скрепя сердце признать математическую безупречность интерпретаций А.А. Фридмана, считая их, однако, только курьезом. [2]

Энергично сопротивлялся распространению Фридмановской модели К. Гедель, много лет работавший над доказательством того, что уравнениям Эйнштейна удовлетворяет мир, в котором все линии замкнуты. По Геделю, существование Вселенной складывается «из бесконечной последовательности тождественных циклов. В каждый момент времени мир находится в состоянии, в котором он уже находился бесконечное число раз. Поэтому каждый отдельный человек обретает в таком мире бессмертие. Завершив свою жизнь, человек в следующем цикле эволюции мира рождается вновь и повторяет свою предыдущую жизнь без каких-либо… изменений» [Лефевр В.А., 1996, с.203].

Современную версию такой картины предлагает альтернативная стандартной модели теория раздувающейся Вселенной: «Всегда будут существовать экспоненциально большие области… способные поддерживать существование жизни нашего типа» [Новиков И.Д., 1988, с.167]. Но существование таких областей «вне» Метагалактики исключает какие-либо контакты или преемственность, а потому речь идет о циклически замкнутых и не связанных между собой монадах. Эта своеобразная калька с «цивилизационного» подхода в исторической социологии выглядит как компромисс между статическим и циклическим архетипами.

Последний более отчетливо представлен моделями пульсирующей Вселенной. Их крайним вариантом является сценарий, который, согласно естественнонаучным представлениям, должен реализоваться в том случае, если реальная плотность вещества в Метагалактике (пока достоверно не установленная) выше критического значения. Тогда приходится допустить, что Вселенная уже достигла эпохи «расцвета» и в последствии вступит в обратную фазу цикла: расширение сменится сжатием, в итоге которого «ничто не сможет пережить огненный финал катастрофического всеобщего коллапса» [Спитцер Л., 1986, с.34].

В самые последние годы российские ученые разработали космологическую теорию, свободную от идеи Большого Взрыва и исключающую «разбегание» галактик: спектральные эффекты красного смещения объясняются изменением плотности гравитационного поля, которая регулярно колеблется с периодом в сотни миллиардов лет [Логунов А.А., 2000], [Григорян С.С., 2002]. В нашей классификации эта оригинальная теория, безусловно, принадлежит к числу циклических моделей.

Картина последовательной деградации в стандартной космологической модели связана прежде всего с предположением, что плотность вещества ниже критического значения. Тогда расширение Вселенной продолжится до бесконечности, все космические объекты исчерпают запасы энергии и «превратятся в огромные застывшие глыбы, скитающиеся в беспредельных просторах Метагалактики» [Розенталь И.Л., 1985, с.48].

Предложена и более заостренная «энтропийная» версия: история Вселенной от Большого Взрыва – последовательный рост совокупной энтропии, имевшей нулевое значение в «космическом яйце»; возникновение же жизни и общества суть естественные механизмы интенсификации разрушительных процессов [Хазен А.М., 2000], [Азимов А., 2001]. Параллель с вейсмановской концепцией онтогенеза (см. раздел 2.1) и с концепцией тепловой смерти общества (см. раздел 2.2) бросается в глаза.

Наконец, «прогрессистская» картина космической эволюции восходит к работам немецких философов Г. Фихте, А. Гумбольдта, а также когорты мыслителей XIX – начала XX веков, названных русскими космистами (см. [Гайденко П.П., 1990], [Казютинский В.В., Дрогалина Ж.А., 2001], [Назаретян А.П., Новотный У., 1998]).

Вступив в заметное противоречие с естествознанием своего времени, они первыми решились представить разум как самостоятельный конструктивный фактор с теоретически и практически неограниченными возможностями, а распространение разумной деятельности за пределы планеты-колыбели – только как дело техники. С властью человека над внеземным пространством будут нарастать космический порядок и гармония, прогресс и совершенствование которых бесконечны.

Такого не могли себе позволить ни Дж. Локк, ни Ж. Кондорсе, ни Ф. Энгельс и никто другой из философов, жаждавших законченного оптимистического мировоззрения, согласованного с классическим естествознанием.

«Чудаки-космисты» бросили вызов естественнонаучному мышлению верой в его безграничную силу. Космизация прогрессистского мировоззрения беспрецедентно универсализовала человеческие разум и волю (А.Ф. Лосев [1978] писал, что до Фихте философия была неспособна на такую абсолютизацию человеческой , не трансцендентальной личности) и дала импульс техническим идеям, положившим, в свою очередь, начало космонавтике. Вместе с тем здесь в очередной раз «безбрежный оптимизм» обернулся типично кризисогенными настроениями и этически сомнительными, а подчас просто чудовищными рекомендациями. [3]

Эволюционная космология, равно как биология и социология, не могла обойтись и без телеологического поворота темы. Антропный принцип, опирающийся на факты поразительно благоприятного (для существования жизни и человека) сочетания универсальных констант, будет подробнее обсуждаться в разделе 3.2. Здесь только выделю его «сильный вариант», основу которого составляет тезис о том, что появление человека есть изначальная цель, объясняющая строение и развитие физической Вселенной. «Здравая интерпретация фактов, – писал астрофизик Ф. Хойл, – дает возможность предположить, что в физике, а также химии и биологии экспериментировал “сверхинтеллект” и что в природе нет слепых сил, заслуживающих внимания» (цит. по [Девис П., 1985, с.141])…

Как можно заметить, три из четырех представленных картин все более накладываются друг на друга и часто отражают не столько различия в мировоззрении авторов, сколько неопределенность представлений современной теоретической физики и космологии. Четвертая, «прогрессистская» картина отличается от прочих тем, что в ней разумный субъект – не эпифеномен природных процессов, а их высший продукт, воплощение и носитель концентрированного опыта метагалактической эволюции, способный играть возрастающую активную роль в дальнейшем развитии событий. Далее я покажу, что эта картина наиболее близка парадигме постнеклассической науки, и, по ее сюжету, мы уже не должны безропотно принимать натуралистические прогнозы и сценарии, игнорирующие фактор разумной деятельности, за окончательные диагнозы.

Здесь нас пока не интересуют космические сценарии как таковые, о них пойдет речь в Очерке IV. Но обсуждение прогнозов и рекомендаций на XXI век продемонстрировало их существенную зависимость от того, как принципиально оценивается роль человеческой деятельности в природе. Поэтому, чтобы получить основательные аргументы в спорах об эффективной стратегии, необходимо разобраться, как, почему и до какой степени разумный субъект способен трансформировать физический мир.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.