Боб Берман - Биоцентризм. Как жизнь создает Вселенную

Было бы замечательно, если бы эти дебаты вышли из неконструктивной плоскости, предполагающей выбор между эволюцией и религией, и были направлены в более продуктивное русло. Переформулируем вопрос следующим образом: почему Вселенная выглядит так, как будто специально создана для развития жизни? Разумеется, тот факт, что космос кажется тщательно выверенной средой, приспособленной для распространения жизни, – это просто неопровержимое научное наблюдение, а не ответ на вопрос «Почему?».

На настоящий момент предложено всего три объяснения этой загадки. Первое – «мир создан Богом». Даже если эта точка зрения и верна, она, в сущности, ничего не объясняет. Второе объяснение связано с привлечением так называемого антропного принципа. Некоторые версии такого объяснения серьезно поддерживают биоцентризм, о котором мы и собираемся поговорить. Третье объяснение – это чистый биоцентризм без каких-либо иных обоснований.

Независимо от того, какое из трех объяснений вам ближе, приходится признать, что наш космос сформировался практически случайно. В конце 1960-х уже стало понятно, что если бы Большой взрыв был на миллионную долю сильнее, то космическая материя разлетелась бы во все стороны слишком быстро, а звезды и планеты не успели бы сформироваться. В результате нас бы не существовало. Еще более невероятным совпадением кажется то, что все четыре основных взаимодействия, существующие во Вселенной, и все константы идеально подходят для протекания межатомных взаимодействий, существования атомов и химических элементов, планет, жидкой воды и жизни. Достаточно немного изменить любую из этих констант – и нас бы не существовало.

Вот основные физические константы (и их значения).

Такие жизнеутверждающие физические значения вплетены в ткань реальности, как хлопковые и льняные волокна в хорошую валюту. Наиболее известной из этих констант является, пожалуй, гравитационная постоянная, но постоянная тонкой структуры играет не менее ключевую роль в существовании жизни. Если бы эта величина, называемая «альфа», всего лишь в 1,1 раза или более превышала свое нынешнее значение, в звездах не мог бы протекать ядерный синтез. Постоянная тонкой структуры вызывает столь пристальное внимание, так как в результате Большого взрыва сформировались только водород и гелий – и практически ничего больше. Для существования жизни необходимы кислород и углерод (достаточно сказать о том, что кислород нужен для появления воды), но недостатка в кислороде как раз нет, поскольку он образуется в звездах как один из продуктов ядерного синтеза.

С углеродом все сложнее. Действительно, откуда взялся углерод, важнейший элемент в составе нашего организма? Ответ был найден примерно полвека назад, и как раз на тех «фабриках», где создаются все элементы тяжелее водорода и гелия, – в недрах звезд. Когда массивные звезды взрываются и превращаются в сверхновые, вещество из их ядер вбрасывается в окружающее пространство. Там эта материя смешивается с межзвездным водородом и образует вещества второго поколения, из которых, в свою очередь, формируются звезды и планеты. Когда такие процессы протекают в молодых звездах, эти звезды продолжают обогащаться все более значительными количествами сравнительно тяжелых элементов (металлов), и самые массивные из этих звезд в конце концов взрываются. Процесс повторяется. В нашем родном уголке Вселенной Солнце относится к звездам третьего поколения, а все окружающие его вещества – в частности, те, из которых состоят все живые организмы на Земле, – представляют собой такие троекратно обогащенные сложные строительные материалы.

Вернемся, однако, к углероду. Само его существование обусловлено причудливым нюансом тех ядерных реакций, благодаря которым сияют Солнце и другие звезды. Итак, простейшая ядерная реакция происходит, когда два атомных ядра (как правило, два протона), движущиеся с огромной скоростью, сталкиваются и сливаются в ядро более тяжелого элемента. Обычно получается ядро гелия, но в результате реакций ядерного синтеза могут образовываться и более тяжелые ядра, особенно в старых звездах. Образование углерода в ходе такого процесса является крайне маловероятным, так как в цепочке реакций синтеза от гелия до углерода участвует ряд очень нестабильных ядер. Единственная реакция, в результате которой может синтезироваться значительное количество углерода, требует одновременного слияния трех ядер гелия. Но вероятность одновременного столкновения трех ядер гелия в одну и ту же миллисекунду, даже в раскаленных звездных печах, исчезающе мала. Этот удивительный факт впервые отметил Фред Хойл, который не пользовался авторитетом удачливого азартного игрока, но прославился как человек, впервые раскритиковавший модель стационарной бесконечной Вселенной. Уже в конце 1960-х эта модель действительно бесславно отправилась на свалку истории. Но именно Хойл-игрок правильно отметил, что в глубине звезд должно происходить что-то по-настоящему интересное и даже невероятное. Такой загадочный эффект должен радикально повышать вероятность столкновения трех ядер гелия и в избытке насыщать Вселенную углеродом, который входит в состав всех живых организмов.