Для школьников и родителей
  • Главная
  • Праздники 
  • Антропный принцип сформулирован. Антропный принцип. Влияние Коперника и Бруно

Антропный принцип сформулирован. Антропный принцип. Влияние Коперника и Бруно

Антропный принцип – принцип, согласно которому все фундаментальные константы и основывающиеся на них физические законы четко определены, по той причине, что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, то есть разумная жизнь.

Возникновение вопроса

С развитием науки ученые все более явно наблюдают «особенность» нашего мира, физические законы которого уникальным образом подходят для относительно стабильного существования Вселенной и формирования в ней разумной жизни.

К фундаментальным мировым константам обычно относят следующие параметры:


Величины этих параметров находятся в мизерном интервале значений, допускающих существования разумной жизни и Вселенной в целом. Изменение каждой из этих констант значительным образом переменило бы известные нам законы физики, что привело бы к губительным последствиям. Рассмотрим несколько примеров:

  • При изменении масс протонов, участвующих в сильном взаимодействии, сила самого взаимодействия также выросла бы или уменьшилась. В первом случае во Вселенной не смог бы образоваться водород, а ядра многих требуемых для жизни химических элементов распались бы. Если бы сильное взаимодействие было меньше – его было бы недостаточно для образования элементов тяжелее водорода.
  • При изменении масс электронов, участвующих в слабом взаимодействии, также сменилось бы и слабое взаимодействие. При большей силе слабого взаимодействия во время образовалось бы значительно больше гелия, что привело бы к излишнему формированию звездами тяжелых элементов. Как результат – невозможность взрыва и распространения образованных тяжелых элементов по Вселенной, а значит и невозможность зарождения жизни в известном виде. Если же слабое взаимодействие было бы значительно слабее, то количества гелия было бы недостаточно для взрыва сверхновых, что также не допускает существование жизни.

  • При увеличении значения гравитационной постоянной звезды были бы горячее и менее стабильны, что не дало бы достаточно времени для зарождения разумной жизни. В противном случае малое значение этого параметра привело бы к формированию недостаточно горячих звезд и невозможности в них.
  • Размерность пространства. Если брать во внимание известный закон всемирного тяготения, в пространстве с большей размерностью, чем три, планеты падали бы на Солнце, а электроны на ядро атома. В двухмерном же пространстве массивные тела не смогли бы образовать устойчивую систему, связанную гравитацией, что основывается на .

Также жизненно важными параметрами являются: постоянная электромагнитного взаимодействия, уровень во Вселенной, и даже период полураспада бериллия-8, от которого зависит формирование углерода и других требуемых для жизни химических элементов.

Все вышеупомянутые факты указывают на то, что Вселенная сформирована таким образом, что разумная жизнь в ней имеет место быть. Большое количество подобных совпадений стало фундаментом для появления так называемой концепции «тонкой настройки Вселенной». Последняя обращает внимание на то, что значения именно жизненно важных констант оказываются точно определенными в пределах интервала, допустимого для формирования жизни. В то время как параметры, не влияющие столь остро на жизнь, могут варьироваться.

Антропный принцип и метавселенная

Антропный принцип призван ответить на вопрос наличия тонкой настройки Вселенной. Существует два типа этого принципа:

  • Слабый. Вселенная условно может быть разделена на области, в каждой из которых фундаментальные константы имеют разные значения. Однако мы наблюдаем именно такие значения, так как только при таких мировых константах мы смогли бы зародиться, как наблюдатели. Области же с другими значениями параметров скрыты от наблюдения по той причине, что не допускают в них формирования жизни, то есть наблюдателя.
  • Сильный. Вселенная обязана иметь благоприятные условия для формирования в ней разумной жизни, так как при иных условиях она просто не смогла бы существовать. Отдельным вариантом сильного принципа является так называемый «антропный принцип участия», согласно которому разумная жизнь плотно связана с существованием Вселенной и является ее неотъемлемой деталью.

ДНК - сложная структура, которая не могла бы образоваться при иных условиях. Анимировано

Антропный принцип основывается на предположении, что может существовать при некоторых других значениях фундаментальных констант, то есть при других физических законах. Учеными было выделено несколько вариантов, подходящих под формулировку антропного принципа:

  • Единая Вселенная, параметры физических законов которой постоянно меняются, в ходе ее длительной или вовсе бесконечной жизни. При благоприятных условиях, то бишь при определенных значениях физических констант зарождается разумная жизнь – наблюдатель.
  • Вселенная, которая разделяется на множество независимых и невзаимодействующих областей, физические параметры которых различны. В той области, которая удовлетворяет физическим условиям, достаточным для зарождения жизни, появляется наблюдатель.
  • Мультивселенная. Подразумевает множество других вселенных помимо нашей. Они носят название альтернативных вселенных или параллельных миров и имеют физические законы отличные от известных нам. Приверженцами этой версии устройства мира являются такие известные ученые современности как Стивен Хокинг, Брайан Грин, Митио Каку, Нил Тайсон и другие. Гипотеза о мультивселенной активно применяется в области .
  • Вселенные антропного принципа участия. То есть ряд Вселенных, возможно с несколько отличными значениями фундаментальных констант, которые все же включают в себя разумную жизнь.

Может ли быть, что наше существование - это не совпадение?

Примечательно, что антропный принцип противоречит принципу Коперника, который утверждал, что место, где зародилось и обитает человечество, не является уникальным и особенным среди ряда других мест. Обобщением этих двух принципов есть утверждение о том, что уникальным является не место появления человечества или значения фундаментальных констант, а диапазон этих значений, при которых жизнь имеет право на существование.

Антропный принцип является одним из возможных объяснений упомянутой тонкой настройки Вселенной. Проверить достоверность этого аргумента представляется невозможным как сейчас, так и в будущем, так как ученые не смогут взаимодействовать с другими независимыми областями или вселенными, а значит, не смогут подтвердить их наличие или опровергнуть их существование.

Этот довольно сложный для понимания принцип, был сформулирован, прежде всего, как аргумент для объяснения некоторых сложных соотношений между явлениями, происходящими в мире, в том числе и для объяснения самого факта его зарождения и развития. Исходной гипотезой для его объяснения является утверждение, что мир представляется нам именно таковым, каковым каким мы его видим, потому, что в нем мы возникли и присутствуем в качестве наблюдателя. С точки зрения естествознания антропный принцип призван объяснить, какие должны сложиться соотношения между фундаментальными физическими и химическими параметрами, чтобы способствовать появлению разумной жизни.

Термин «антропный принцип» был впервые использован в 1973 году британским физиком Б. Картером. Однако, после его опубликования, многие ученые отметили, что подобная идея несколько в других интерпретация формулировалась и ранее. В частности, раньше всего она была озвучена как антропный принцип в космологии еще в 1955 году в СССР на научной конференции по вопросам внегалактической астрономии. В числе ученых, которые предлагали данную идею, были советские ученые Г. М. Идлис, А. Л. Зельманов, американец Р. Дикке.

Но именно работа Картера стала предметом общего внимания и положила начало детальному научному осмыслению данного принципа и его роли в познании. При этом, научное сообщество не находило единой точки зрения на возможности применения идеи в практической науке. Только в 1988 году состоялась конференция в Венеции, на которой впервые главным предметом рассмотрения был антропный принцип, и которая привлекла к себе внимание очень широкого круга интересующихся - от физиков до религиозных философов. После этого данная тема стала предметом обсуждения на многочисленных научных форумах, причем так или иначе, даже на конференциях по узким научным вопросам, обсуждение затрагивало вопрос о том, что утверждает антропный принцип. Сегодня его применение распространено на очень широкий круг проблем - от теологии до экстраполярной космологии.

Б. Картер в своей знаменитой статье выделил два варианта проявления принципа - сильный и слабый. Слабый вариант предполагает, что во Вселенной существуют некие постоянные величины, которые может наблюдать человек только потому, что он там присутствует. И обратное: встречаются отличающиеся от привычных нам, значения мировых констант там, где наблюдателя (человека), там в данный момент нет. Интуитивно-бытовое восприятие этого принципа в чем-то выражено расхожим высказыванием: «хорошо там, где нас нет».

Из понимания сильного варианта проявления принципа необходимо вытекал вывод - вселенная потенциально имеет параметры, которые позволяют развиваться разуму.

Антропный принцип в сильном проявлении хорошо сформулировал Дж. Уиллер, утверждая, что «наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия».

Различие между сильным и слабым вариантами состоит в том, что сильный характеризует мир на всех стадиях его существования, а слабый только на тех, где разум может зародиться лишь гипотетически.

Практическое выражение антропного принципа состоит в предположении, что наблюдаемая нами реальность и ее законы не являются единственными, а потому есть вероятность существования реальностей с другими законами. В свое время принцип антропности в такой интерпретации проявился при открытии неевклидовой геометрии, где законы классической не действуют. Проявление антропности можно предполагать и в ситуациях описанных Эйнштейном: зависимость течения времени от скорости.

Физики, которые изучали варианты гипотетического существования во времени и пространстве других Вселенных, пришли к таким выводам:

В ходе постоянных изменений, которые происходят во Вселенной, ее параметры также постоянно изменяются, а потому может сложиться такое сочетание этих параметров, при котором появление разумной жизни становится неизбежным;

Такое же может произойти и в рамках одной вселенной, в тех местах, где ее свойства сложатся в благоприятное соотношение;

Нельзя отрицать гипотезу о существовании некой «мультивселенной» на том основании, что мы ее не наблюдаем.

Таким образом, делается попытка при помощи использования принципа антропности расширить поле выводя его за пределы сложившихся законов природы и привычных методологий их объяснения.

(11 голосов : 4.9 из 5 )

Антро́пный принцип - (греч. ἄνθρωπος - человек) - один из принципов современной космологии, лежащий в основе объяснения, почему, в случае, если бы фундаментальные физические параметры вселенной отличались от своих действительных значений хотя бы на небольшую величину, разумная жизнь не могла бы возникнуть и развиться.

Выделяют сильный и слабый антропные принципы. Слабый утверждает, что значения мировых констант, резко отличные от наших, не наблюдаются, потому что там, где они есть, нет нас. Сильный предполагает, что во вселенной естественным образом возникли условия, при которых человек мог появиться.

Антропный принцип допускает как религиозную, так и научную интерпретацию. Согласно первой, антропные характеристики Вселенной выглядят как подтверждение веры в Творца, гармонично спроектировавшего мир. Научная теория основана на тезисе о принципиальной возможности существования множества миров, в которых воплощаются самые различные комбинации физических параметров и законов.

Голубчиков Ю. Н., к.г.н., ведущий науч. сотр.
Тикунов В. С., д.г.н., проф.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Приложение антропного принципа к биосфере

Чем являемся мы для Вселенной? Еще в эпоху мрачного Средневековья человек ощущал себя в центре Вселенной. Ради него вращались звезды, светила Луна, всходило и заходило Солнце. Из всего этого вершилась его судьба. Вся космология была антропоцентричной.

К ХХ в. от этого мировоззрения не осталось ни следа. “Увеличивая мир до чрезвычайных размеров, новое научное мировоззрение в то же время низводило человека со всеми его интересами и достижениями - низводило все явления жизни - на положение ничтожной подробности в Космосе” [Вернадский, 1980, с. 247], несущейся на маленькой песчинке в окружении бесконечных пространств в океане смерти. Ну какое дело Вселенной может быть до того, что на одной из ее бесчисленных «песчинок» обитает человек? Конечно, раз уж он появился, то пусть себе существует.

Интуитивные догадки прошлого о связи условий существования человека с самыми существенными чертами Вселенной стали вновь пробуждаться к концу 1960-х годов. Тогда выяснилось, что мир буквально натянут на 9 фундаментальных констант. Среди них фигурировали:

  • постоянная тяготения,
  • постоянная Планка,
  • константа, обратная скорости света,
  • заряд электрона,
  • масса электрона,
  • константа слабого ядерного взаимодействия.

Каждая из фундаментальных констант выглядит случайной, не связанной с другими, казалось могла бы иметь иные значения. Но каждый раз выяснялось, что малейшие изменения характеристик любой из них ведут не к соответствующим пропорциональным последствиям, а попросту к исчезновению всей Вселенной. Например, протон тяжелее электрона в 1836 раз. И если бы это соотношение станет чуть другим, даже в единицах после запятой, то атомы не смогут существовать. Весь мир развалится, превратившись в хаос, в пустыню водорода или даже еще нечто худшее. И если малейшее изменение числовых значений констант произойдет, то означать оно будет апокалиптический финал для всей материи со всеми ее бесчисленными галактиками.

К концу 1970-х насчитывалось 23 таких констант, к концу 1980-х - 30. Сегодня физики указывают приблизительно на 40 фундаментальных констант. Если бы мы сами подбирали фундаментальные константы, по которым спроектирована Вселенная, то убедились бы, что во всех созданных нами вселенных, жизнь возникнуть не смогла. Пришлось бы выбирать именно те существующие константы. Человек с Землей не подстроен под них, а наоборот, они сами настроены для человека на Земле. Получается, без наблюдателей не было бы Вселенной. Некому было бы ее видеть и слышать. Это положение получило название антропного принципа [Щербаков, 1999; Barrow, Tipler, 1986; Bostrom, 2002; Leslie, 1996]. Из него вытекает, что “во Вселенной должна возникнуть даже разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится” . Выдвинута даже идея «соучаствующей Вселенной», порождающей на некотором отрезке времени своего существования наблюдателей, наблюдения которых придают Вселенной реальность [Уиллер, 1982].

Звездный купол стал намного ближе и человекоразмернее. Вновь актуальны и непреходящи постулаты Платона о целом, предшествующем своим частям и определяющем их свойства. Мир в свете антропного принципа высветился как единый гигантский точно выверенный глаз. Каждая из частичек глаза по отдельности никакой световой квант не воспринимает. Возникнуть глаз мог только сразу и целиком, раньше всех составляющих его частей. Всякая меньшая его изолированная часть обречена на гибель. А без нее может погибнуть и сам глаз. Представить эволюцию глаза можно в виде развития организма из зародыша, но никак не из компонентов самого глаза.

Подобное прослеживается и в биосфере, где все организмы связаны между собой пищевыми цепочками. “Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организма, а в виде их совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были сразу появиться биоценозы… Эволюционный процесс, какую бы форму его мы ни взяли, всегда идет уже внутри биосферы” [Вернадский, 1980, с. 278, 290-291].

Очень жесткие целевые соотношения прослеживаются и в организме. Любой из них создан на основе одной и той же спиралевидной молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Возможные ее модификации допускают диапазон отклонений строго в пределах одного вида. Малейшие изменения значимых признаков вида, кодируемых мономорфными генами (80% генов каждого вида), летальны [Алтухов, 2003]. Организмы не могут как пластилин изменяться от одного вида к другому. Становятся понятными как отсутствие достоверных переходных форм между крупными таксонами организмов в палеонтологической летописи, так и все неудачи селекционной науки по выведению новых видов.

Проявляется ли антропный принцип в биосфере? Основные характеристики Земли не столь строги как фундаментальные константы. Их изменения возможны в определенном диапазоне. Но и в них прослеживается все то же таинственное целеполагание.

Между температурой окружающего Землю Космоса (-271°С) и температурой поверхности Солнца (+6000°С), заключен огромный диапазон температур. Температурные колебания на Земле составляют примерно 1% от этого диапазона. Ни одна другая планета не имеет столь узкого температурного интервала. И только в нем может существовать вода с ее уникальными биоцентричными свойствами. Среди них Л.Ж. Гендеросон отмечал уникально высокую теплоемкость, аномальное расширение при охлаждении ниже 4°С, низкую плотность льда, аномальную теплопроводность, несравненные способности воды как растворителя, высокое поверхностное натяжение, способность передвигаться по тонким порам и капиллярам вопреки силы тяжести. Изменение любого из этих свойств привело бы к разрушению среды жизни.

Еще более узкий температурный диапазон существования имеют ферменты. Если температура организма опустится ниже +30°, ферменты перестанут работать, наступит переохлаждение организма. Если температура ферментов поднимется выше +42° - они необратимо разрушатся. Теплокровные животные зимой поддерживают необходимую температуру своих ферментов в основном потреблением пищи. Стало быть, она тоже никогда не должна была иссякать полностью.

Узкий интервал земных температур поддерживается прежде всего круговой орбитой Земли (у остальных планет они эллиптические). Если бы и земная орбита была эллиптической, то при изменении расстояния Земли от Солнца в диапазоне от 5 до 15% происходило или замерзание, или выкипание всей воды на нашей планете . А если бы солнечная энергия когда-либо в истории оказалась отрезанной от Земли каким-нибудь пылевым облаком, то уже через несколько недель температура Земли сравнялась бы с температурой окружающего Космоса, т.е. составила бы - 271 °С.

Стоит среднегодовой температуре понизится на несколько градусов, как возрастет площадь постоянного снежно-ледяного покрова и, как следствие, повысится планетарное альбедо, что, в свою очередь, приведет к дальнейшему понижению температуры. Стоит среднегодовой температуре повысится на несколько градусов, как возрастет количество водяного пара в атмосфере и усилится парниковый эффект. Благодаря присутствию в атмосфере парниковых газов- водяного пара, углекислого газа, метана, окиси азота - на Земле поддерживается температура на 33 °С выше, чем она была бы в отсутствие парникового эффекта. Вместо средней по природным зонам температуры +15 °С, имели бы -18 °С [Арманд, 2001]. Главный источник парникового эффекта - водяной пар. Его в атмосфере Земли 0,3%, а вклад в парниковый эффект - почти 70%.

Если площадь современного ледникового покрова, занимающего 8% земной суши, возрастет всего на несколько процентов, то ледяной покров быстро охватит весь земной шар и необратимо приведет его к состоянию замерзшей безжизненной планеты (модель «белой Земли», Snowball Earth) [Моисеев, Александров, Тарко, 1985]. Ясно, что процесс должен был при каждом оледенении как-то прекращаться, если весь мир никогда целиком не покрывался льдом. Но каким образом? Сторонники оледенений вынуждены объяснять, что как раз тогда, когда биосфера была готова замерзнуть, по удачному стечению обстоятельств, повышалась активность вулканов, или возрастало количество поступающей на Землю солнечной энергии, или Земля выходила из закрывавшего ее от Солнца пылевого облака или Солнечная система из какой-то туманности [Будыко и др., 1986]. По мнению одних, усиливался парниковый эффект, по мнению других, - уменьшалась отражающая способность снежного покрова, по мнению третьих - в нужное время появлялись новые группы организмов, способствующих нейтрализации неблагоприятной тенденции к чрезмерному похолоданию или потеплению. «Вопросом жизни для нас является выяснение того, как удается планете затормозить прогрессирующее похолодание в период наступания материковых льдов, причем затормозить точно на краю «пропасти». От слаломиста, несущегося с горы на бешеной скорости, требуется в таких ситуациях все мастерство, глазомер, фантастическая точность движений. А небольшая помеха на пути грозит трагическим исходом» - пишет А.Д.Арманд .

Смену времен года и все природно-климатическое разнообразие планеты предопределяет наклон оси вращения Земли к эклиптике на 23.5°. Оси вращения Солнца и почти всех планет направлены перпендикулярно плоскости эклиптики. Только у Урана и Земли они отклонены. Но если бы ось вращения Земли располагалась вертикально по отношению к Солнцу, то широтное распределение температур напоминало бы встречаемое на Меркурии. Там на экваторе температура достигает до 1000 С днем с морозами до минус 50° ночью. Белковая жизнь на такой планете не была бы возможной.

Стабилизирует наклон оси вращения Земли к эклиптике Луна. Без нее земная ось была бы хаотична и нестабильна, как, например, у Марса. Марсианская ось может крениться до 60°. Компьютерное моделирование, выполненное для Земли, показало, что без Луны ее угол наклона изменялся бы в еще больших пределах - от 0 до 85° .

А еще есть много такого, что неизвестно, является ли оно критическим для существования жизни на Земле или нет. Необходимы ли для нее другие созвездия? Другие планеты и их спутники? Спасают ли они жизнь на Земле?

Известно например, что Юпитер защищает нас от астероидов и комет. Своей огромной массой он экранирует их от нас и притягивает к себе. Если бы не Юпитер, именно с такой массой и орбитой вращения, то Земля подвергалась бы бомбардировкам астероидов и комет в 1000 раз чаще, чем в реальности [Аткинсон, 2001]. Последний раз Юпитер спас нас от гигантской высокоскоростной кометы Шумейкера - Леви 9 в 1994 г. Притянутая мощным гравитационным полем Юпитера, комета раскололась на 20 кусков. Огромные взрывы следовали поочередно в течение нескольких суток. Даже одного из них было бы достаточно, чтобы уничтожить биосферу или хотя бы человеческую цивилизацию. Но всегда ли Юпитер так защищал Землю и как долго это будет продолжаться?

От проникновения наружу внутреннего тепла Земли нижние слои атмосферы нагреваются за год лишь на 0.1-0.2°С. Но этот незначительный избыток эндогенного тепла исключает возможность поглощения земной корой больших количеств солнечного тепла. Не будь этого перевеса, на прогревание литосферы снаружи тратилось бы значительно больше солнечной энергии в ущерб прогреванию нижних слоев атмосферы [Григорьев, 1966, с. 139].

Поступление тепла из земных недр зависит от содержания в земной коре радиоактивных элементов, главным образом урана и тория. Их концентрация не должна быть слишком низкой, чтобы не воспрепятствовать активности земных недр. Без тектонической активности вода уже за 14 млн. лет снивелирует весь рельеф земной суши со всеми горами до уровня океана [Ратцель, 1905]. А всего за 50 млн. лет эрозия суши целиком заполнит океан выносимыми реками твердыми частицами [Клиге, Данилов, Конищев, 1998]. В моря и океаны вынесутся все жизненно важные элементы. Обратно на сушу они поступают в ничтожном количестве. Не более 1% от вынесенного фосфора возвращают на сушу морские птицы в виде гуано. Чтобы поддерживать необходимый для поддержания жизни круговорот воды в природе вновь и вновь должны вздыматься горы.

И вместе с тем концентрация радиоактивных элементов в земной коре не должна быть слишком высокой, чтобы не выбросить на поверхность гигантские объемы глубинного вещества. Примером гибели такого рода, похоже, может служить Марс. По размерам он раз в десять меньше Земли, а по вулканической активности когда-то существенно превосходил ее. Марсианские вулканы с относительными высотами свыше 20 км - самые большие во всей Солнечной системе. Их гигантские извержения вполне могло поглотить весь кислород планеты. А его, судя по красноцветам Марса километровой мощности было в четыре раза больше, чем в современной земной атмосфере [Портнов, 1999]. Теперь об этом кислороде напоминает лишь та красно-бурая окраска планеты, что свойственна окислам железа (гематиту, лимониту). Такой химический состав и подтвердил анализ марсианских ржавых песков, выполненный марсоходом с американского корабля «Opportunity» .

Чтобы поток тепла из земных недр не превышал своих незначительных значений в горных областях идет усиленная потеря эндогенного тепла. Происходит она по двум причинам. На первую из них обратил внимание А. А. Григорьев . Связана она с обвевающими горные гребни ветрами со значительными скоростями движения на больших высотах. Они отнимают у земной поверхности много лишнего тепла. Вторая причина заключается в самом интенсивном разрушении земной коры в горах тектоническими расколами и разломами. По ним распространяется на глубину фронт охлаждения земной коры [Ромашов, 2003]. По всей видимости, тектоническая активность недр разряжает таким образом вулканическую активность.

Благодаря высотным ступеням гор существенно обогащается вся картина жизни на Земле. Горы занимают 40% земной суши, а если их было бы меньше, то на Земле больше было бы пустынь, потому что являясь «водными башнями планеты», горы питают живительной влагой примыкающую к ним сушу. «То, что вся суша примыкает к горным хребтам, послужило причиной бесчисленных изменений климата, в котором живут бессчётные живые существа, и препятствием к вырождению человеческого рода, насколько вообще было возможно воспрепятствовать ему… И пустынь на земле стало меньше оттого, что вся суша примыкает к горным хребтам, - потому что горы, как бы отводят влагу небесную на землю и изливают рог изобилия плодородными потоками [Гердер, 1977, с. 180-181].

Соотношение массы Земли и земной атмосферы тоже, по-видимому, есть константа. Будь Земля более массивной, перемешивание слоев атмосферы и океана стало бы невозможным. Атмосфера имела более устойчивую стратификацию и в ней в значительном количестве накапливались более легкие, но ядовитые газы - метан, аммиак, водород. Любая техническая цивилизация в такой среде быстро бы задохнулась от собственных отбросов. Будь Земля менее массивной, ее гравитационное поле не смогло бы удерживать столь плотную атмосферу с содержанием кислорода в 21%. Вновь выходит, «без тверди, не было б небес».

Изменение содержания кислорода в атмосфере на какие-то проценты делает существование техноцивилизации невозможным. При концентрации кислорода в 25% все, что может сгореть, сгорело бы даже под проливным дождём. Сгорели бы и горючие полезные ископаемые - основа технологического процветания человечества. Наоборот, при концентрации кислорода ниже 15% стали бы невозможными процессы любого горения дерева, угля и другой органики [Арманд, 2001; Lovelock, 1989]. Одно это обстоятельство не одарило бы человечество могущественной энергией огня. И вместе с тем, при современной концентрации кислорода ничто не сгорает, если влажность превышает 15%. Поэтому лесные пожары и не охватывают по полсуши планеты.

Как сильнейший окислитель кислород вообще не должен был бы в таких количествах накапливаться в атмосфере. Миллионы различных

химических реакций, процессов гниения, горения, окисления, дыхания, выветривания поглощают исключительно активные молекулы кислорода. И только один процесс фотосинтеза способен кислород производить.

«Если бы зеленые растения не существовали, через несколько сотен лет на поверхности Земли не осталось бы следа свободного кислорода, и главные химические превращения на Земле прекратились» [Вернадский, 1980, с. 235]. По другим подсчетам, без зеленых растений кислород исчез из атмосферы за 10 000 лет [Шкловский, 1987], 3 700 лет [Портнов, 1999], 6 тыс. лет [Арманд, 2001]. Указывается, что весь кислород может быть потреблен на одно дыхание живыми организмами всего 2 тыс. лет [Второв, Дроздов, 2001]. В любом случае, срок очень ничтожный для геологического времени.

А если углекислый газ перестанет поступать в атмосферу, то растения исчерпают его запас всего за 8-11 лет [Болдырев, 2001]. В воздухе его очень мало - всего 0,034-0,037%. Он же нужен всем растениям - единственным поставщикам кислорода. После исчерпания углекислого газа все живое прекратит свое существование.

Миллиардами лет поддерживается и регулируется тончайшее соотношение между кислородом и углекислым газом, между поставкой кислорода зелеными растениями и потреблением его всем миром животных, а теперь еще и людей с их цивилизацией. Зоомасса составляет 1% от общей фитомассы. Такое же соотношение должно было сохраняться на протяжении всей истории биосферы. Оно тоже, по-видимому, есть константа. Воздействие человека существенно обедняет органический мир планеты, но не меняет этого соотношения. Вместо дикой растительности создаются сельскохозяйственные угодья. Истребляя диких животных, человек заменяет их домашними. Например, на свете живет более 2 млрд. домашних коров и быков, причем потребляют они кислорода больше, чем все люди вместе взятые [Второв, Дроздов, 2001].

Атмосфера Земли с удивительным постоянством поддерживает нужную для жизни концентрацию кислорода, а человек его вовсю сжигает, разрушает ракетами и реактивными самолетами, расходует на окисление и коррозию. При этом утверждает, что запасы кислорода неисчерпаемы и никакое истощение им не грозит. Атмосферная циркуляция быстро выравнивает концентрацию кислорода. Поэтому проследить его истощение приборами не удается, измеряются его очень усредненные значения. Но это не означает, что дело тут в порядке. Согласно расчетам количество кислорода в атмосфере уменьшилось уже почти на процент [Ткаченко, 2004].

Как согласуется антропный принцип с глобальными вымираниями? В. И. Вернадский писал, что земная кора «захватывает в пределах нескольких десятков километров ряд геологических оболочек, которые когда-то были на поверхности Земли биосферами. Это биосфера, стратисфера, метаморфическая (верхняя и нижняя) оболочка, гранитная оболочка. Происхождение их всех из биосферы становится нам ясным только теперь. Это - былые биосферы» [Вернадский, 1965, с. 35]. Не останутся ли от нашей биосферы лишь одни подобные следы?

В конце мелового периода было уничтожено 70% всего живого на Земле, более 90% живых существ погибли в пермский период. В палеонтологической летописи достаточно хорошо прослежено, что каждому крупному вымиранию организмов предшествует крупномасштабный рост биоразнообразия и, по всей видимости, биомассы. К настоящему времени насчитывается около 250 тыс. видов, уже вымерших к появлению человека. Число обнаруженных таких останков соответствует миллиардам погибших особей.

Согласно эволюционным воззрениям количество живого вещества в истории планеты должно было возрастать от абиогенной Земли до наших дней. Но если держаться эмпирически наблюдаемых фактов, то громадные залежи угля, нефти и карбонатов (известняков, мела, доломитов, мергелей), обнаруживаемые в древних земных толщах, в частности мощные толщи углисто-графитовых сланцев, шунгитов и черных сланцев раннего архея, свидетельствуют скорее сокращении количества живого вещества от того гигантского изобилия до нашего времени.

Как согласовать столь колоссальное их число с антропным принципом? Может быть, становление мироздание шло методом проб и ошибок? Но такое конструирование вообще прямо противопоставляется антропному принципу.

Обращает внимание колоссальное количество вымерших организмов, дошедших до нас в форме окаменелостей, приобретших свойства камня и ставших частью земной коры. Очевидно многие, если не большинство окаменелостей, были потом переотложены, разрушены или полностью уничтожены. Современные процессы не дают примеров окаменения организмов. Все умершие в наши дни живые существа разлагаются и не успевают превратиться в камень. Микробы, черви, насекомые не оставляют никакого времени для какого-либо их окаменения. Большая часть окаменелостей представлена морскими беспозвоночными (морскими звездами, медузами, плеченогими и моллюскими), которые обычно не отличаются от современных форм. В наше время такие организмы истлевают особенно быстро. Почти повсеместно встречаются окаменелые растительные остатки, окаменелые деревья, известны целые “каменные леса”. Известны залежи углей, тоже в чем-то близкие к окаменелым растительным остаткам. Останки позвоночных встречаются нечасто, хотя найдены целые кладбища окаменелых динозавров.

Изучая многочисленные останки организмов, отсутствующих ныне видов, Кювье обнаружил, что прежний видовой состав планеты был неизмеримо разнообразнее. Сокращение биоразнообразия Кювье связывал с глобальными катастрофами, изменявшими физическую карту мира. Во времена этих событий происходила гигантская смена фаун и флор, наблюдаемая в геологических пластах. Кювье пришел к выводам, что процессы, действующие сегодня, недостаточны для того, чтобы произвести те грандиозные перевороты, которые записаны в земных слоях. Даже если эти процессы будут действовать миллионы лет, они не смогут соорудить такие горные массивы как Альпы. В периоды их созидания действовали экстраординарные силы с гораздо более мощной энергетикой. Причины их тщетно искать среди действующих сегодня на земной поверхности сил. Они прерывали спокойное течение обычных геологических и биологических процессов. Современная наука не дает оснований утверждать, что силы, бездействующие сегодня, не могли проявлять себя в прошлом, или правильно нами поняты в настоящем.

Все органические остатки легко разлагаются при доступе к ним кислорода, а такие соединения, как нефть, распадаются самопроизвольно и довольно быстро. Это можно наблюдать на любом нефтеперегонном заводе. Значит, захоронены углеводородные месторождения тоже должны были быстро, надежно и очень плотно. Растения, положившие начало угольным месторождениям, погибали и погребались столь быстро, что не успевали окислиться. Тут же эти толщи должна была навсегда надежно перекрыты от контакта с кислородом и аэробными микробами .

В. И. Вернадский заметил, что количество углерода, который содержится в горючих ископаемых и известняковых породах, примерно соответствует количеству свободного кислорода в атмосфере. Уголь состоит из чистого углерода, в угле кислорода нет, весь кислород, который мог бы соединиться с углем, остался в атмосфере. «Если растения или животные вследствие каких-то событий будут замурованы или засыпаны осадочными отложениями, то атмосфера приобретает дополнительный кислород. Возможно, благодаря именно этому процессу был накоплен свободный кислород в земной атмосфере” [Доул, 1974, с. 79-80].

По некоторым данным, крупнейшие пермское и меловое вымирания как раз и были связаны с резким падением уровня кислорода в воздухе и в морской воде [Кауфман, 1986; Leslie, 1996]. Вымирания буйной тропической жизни, которая не столько уже продуцировала, сколько поглощала кислород на процессы гниения, грозно предостерегают от нарушений хрупкого кислородного баланса. Видимо, так соединяется антропный принцип с палеонтологическими вымираниями в истории Земли. В результате такого соединения человеку были дарованы и кислород, и месторождения горючих ископаемых. Для благ и возвышения человека распространялись великолепные леса, накапливались залежи углей и углеводородного сырья, мощные толщи осадочных пород. Мириадам беспозвоночных пришлось погибнуть и переполнить толщи своими окаменелостями, чтобы земля покрылась плодородной почвой.

“Разве не всем обязаны мы стихиям: и своим собственным существованием, и всем, чем мы владеем, и нашим домом Землей? - мудро рассуждал Иоганн Гердер. - Не по полу дома своего ступаешь ты, бедный человек, но ходишь по крыше своего дома, и лишь множество потопов придало твоему дому его теперешний вид” [Гердер, 1977, с. 39].

Вступив на землю, человек встретил все условия для безбедного существования. “Необходимый минимум для его жизни был осуществлен в разной форме: ресурсов питания от фруктов - как в садах Эдема - до мамонтов, в форме обильной самоочищающейся пресной воды, в форме горючего для костров. Земля уже накопила для реализации творческих фантазий человека множество видов растений и животных, пригодных для одомашнивания и селекции, накопила кладовые горючих ископаемых, металлов, солей, строительных материалов, радиоактивных веществ. На случай, если новому хозяину Земли захочется, например, испытать их действие на себе” - пишет А.Д. Арманд .

Для чего погибли мамонты? В позднем плейстоцене (40-12 тыс. лет назад) значительную территорию северного полушария охватывала великая степь. Современные степи служат лишь жалкими осколками ее. В животном населении той степи белые медведи соседствовали с тропическими змеями, арктические лисы с крокодилами. Северный олень пасся рядом с гигантским верблюдом. Повсюду бродили огромные двурогие носороги, бегемоты, броненосцы. За лошадьми, бизонами, антилопами, огромными бизонами и овцебыками охотились могущественные пещерные львы, саблезубые тигры, другие тигры величиной с барса, гигантские львы, гиены, волки, росомахи, куницы. Большая часть всех этих видов «смешанной фауны» той степи, современные степи не заселяет.

Об обилии животных говорят сегодня тысячи ископаемых костяков и множество костей огромных животных. Их находят повсюду от Атлантики до Тихого океана, по всей Евразии и по всей Северной Америке. В мерзлых лёссовых толщах Сибири и Аляски находят замерзшие туши мамонтов с сохранившимися мягкими тканями. Животных нередко обнаруживают среди залежей подземных льдов На трупах сохранились многочисленны следы травм и переломов костей ног. В их желудках обнаружены непереваренные плоды, листья, орешки, злаки. В пастях животных и между зубами найдены даже непережеванные остатки трав, некоторые оказались с семенами. Еще знаменитый полярный исследователь барон Толль заключил из того, что катастрофа застала животных врасплох и произошла она ранней осенью .

Мертвый взрослый овцебык в своей шкуре и весом в одну тонну промерзает зимой в низовьях Колымы в течение нескольких месяцев [Зимов, Чупрынин, 1991]. Внутренности его за это время начинают разлагаться, процесс резко возрастает летом, когда разложение тела начинается через десять-двадцать часов после гибели крупного животного. Его тут же начинают глодать животные и птицы, довершают дело насекомые и черви. Поэтому от миллионов туш современных крупных животных, обитающих в естественных условиях, лет через сто не остается в большинстве случаев даже скелетов.

Следовательно, мамонты оказались в «холодильнике» до того, как началось их разложение и в последующем сохранялись в промерзшем состоянии. Трупы некоторых мамонтов столь хорошо сохранились, что их мясо могли есть собаки. А. И.Солженицын начинает «Архипелаг ГУЛАГ» с примера как изголодавшиеся зэки съели мясо обнаруженной ими туши мамонта.

Сейчас подобные находки относительно редки, в год число найденных мамонтовых бивней измеряется единицами. Видимо, многие остатки мамонтов уже вымыты из берегов или разрушились, но в старину на Новосибирских островах и равнинах Северо-Восточной Сибири они встречались очень часто. Берег между Индигиркой и Леной называли «мамонтовым берегом» из-за колоссальных запасов идеально сохранившихся бивней мамонтов.

Целые стада животных, по-видимому, погибли, сраженные злой силой, по всей видимости, внезапно понизившей земную температуру на огромном пространстве. Ей не предшествовали какие-либо явления, которые могли бы предостеречь о надвигающейся беде. Растительность как- то пережила этот удар. Неизвестны и факты исчезновения на рубеже плейстоцена и голоцена какого-либо массового кормового растения мамонта в пределах ареала их обитания. Многие мелкие и изворотливые животные тоже спаслись. Те, что могли легко и быстро одолевать большие высоты, нашли прибежище на горных кручах. Среди них были снежный баран, горный козел, косуля, Выжили и те, что умели плавать (лоси, северные олени, лошади). Не погибли и млекопитающие, связанные жизнью с морем (киты, моржи, тюлени). Среди них оказался и белый медведь.

Что же заморозило и тут же захоронило миллионы мамонтов и других крупных травоядных животных? Если ледник, то почему они не могли спокойно уйти от его холодного дыхания? Если климатические изменения, то почему мамонты пережили предыдущие, как считается, ледниковые эпохи климатических смен?

Еще великий Кювье отмечал: «один и тот же процесс и погубил их, и оледенил страну, в которой они жили. Это происшествие случилось внезапно, мгновенно, без всякой постепенности» [Кювье, 1840, с. 11]. Кювье первым заговорил об «оледенении», как о причине той катастрофы, что внезапно погубила мамонтов и других крупных животных. Он обратил внимание, что слои вечной мерзлоты хранят прекрасно сохранившиеся растительные и животные останки тропического происхождения. Подобные захоронения, - пришел к выводу Кювье - могли быть связаны только с мгновенным понижением температуры. Все, что в других местах можно найти в виде окаменелостей, тут представлено в свежезамороженном виде. Кювье, таким образом, первым сформулировал концепцию образования вечной мерзлоты.

Туши тут же погребались грязью, песком и галькой, которые, в свою очередь, мгновенно сковывались вечной мерзлотой. Вместе с животными могли мгновенно замерзнуть и не успевшие схлынуть воды гигантских мегаволн, предстающие теперь в виде залежей подземных льдов. Впоследствии этот грунт уже не оттаивал, раз туши не разложились. Опустевшие после схлынувших волн пространства вновь покрываются травами, вытесняемыми затем без воздействия мамонтов мхами и лишайниками. Одновременно с животными замерзли не успевшие схлынуть воды гигантских мегаволн. Теперь они предстают в виде залежей подземных льдов. Нередко части животных лежат, перемежаясь прослойками льда и слоями торфа. Все это свидетельствует о внезапности катастрофы.

Концепция формирования оледенения имеет, таким образом, в своей основе биологическую природу. Гений Кювье состоит еще и в том, что он первым сформулировал концепцию образования вечной мерзлоты, которую составили мгновенно-замерзшие породы. Их слои хранят прекрасно сохранившиеся растительные и животные останки тропического происхождения. Подобный эффект мог быть достигнут только при мгновенном понижении температуры.

Парадоксально, но современные биологи привязывая к ней свои построения как к чисто геологической, не помнят о ее изначальной биологической сути. Не упоминают о Кювье, как о своем предшественнике, и мерзлотоведы. В криолитологии и мерзлотоведении процесс накопления мощных полигонально-жильных льдов (вертикальной мощностью до 30 м), вымирания мамонтов и формирования вечной мерзлоты рассматриваются как три независимых вялотекущих процесса. Между тем, тайна гибели мамонтовой мегафауны должна было бы обращать на себя внимание не меньше, чем вымирание динозавров, в отношении гибели которых катастрофические причины наукой допускаются.

Поскольку кости мамонта обнаруживаются почти на всех палеолитических стоянках, иногда в ошеломляющем количестве, то из этого делается заключение, что их истребили палеолитические люди. Они устраивали ловушки, рыли ямы, и с потрясающей ловкостью загоняли туда стада мамонтов, а заодно с ними и особей шерстистых носорогов, бизонов, зубров, лошадей, овцебыков, оленей, пещерных медведей и львов, причем в количествах, превышающих любой мыслимый уровень потребления. Но попробуйте загнать в подобную западню хотя бы стадо овец. Удивительно, что большинство картин подобной охоты принадлежит поборникам принципа актуализма.

Однако, никаких следов многочисленных людских племен, где вымирание крупных животных носило наиболее массовый характер, не найдено. На Северо-Востоке Азии вместе с мамонтом погибли почти все крупные травоядные, а в более заселенной человеком Европе масштабы вымирания видов оказались меньше. В Литве и Северной Греции зубры сохранились до XIX века.

При любых глобальных охотах первобытных людей или изменениях климата всегда нашелся бы регион, находящийся в приемлемом для выживания вымерших видов климатическом диапазоне. Овцебыки ведь сохранились. И почему истребленными оказались арктические слоны, а не их тропические собратья?

Мамонты, по всей видимости, послужили становлению позднепалеолитических культур в той же степени, что и залежи углеводородов служат современной цивилизации. Можно представить как выжившим после страшной катастрофы людям оставалось лишь спуститься в болотистые долины, открытые отступившим морем и в мерзлых толщах нового континента обнаруживать кладбища замороженных туш с запасами мясной пищи. Возле них появлялись первые стоянки, возникала частичная оседлость, возможно, не особенно прочная, но хотя бы на несколько лет.

Эволюционизм или катастрофизм? Только немногие ученые во времена Кювье полагали, что события земной истории могут быть объяснены простым воздействием обычных природных сил за неизмеримые по величине отрезки геологического времени. Но прошло полвека, и серьезное противодействие катастрофизму стало оказывать созданное в 1807 г. Лондонское Геологическое общество. Среди членов этого общества были юристы, парламентарии, купцы, врачи, клерки, армейские офицеры. Не было только среди них ни одного образованного геолога. Серьезные английские геологи, как У. Смит, дистанцировались от этого сомнительного общества .

В 1830 г. член Геологического общества молодой адвокат Чарльз Лайель начинает ежегодно публиковать один за другим три толстых тома, казалось бы, из совсем далекой от юриспруденции сферы, под названием “Основные начала геологии, или попытка объяснить древние изменения Земли действующими и сейчас процессами”. Со следовательской тщательностью измерил Лайель скорость накопления современных осадков в спокойных условиях стоячих водоемов. Она составила миллиметры или немногие сантиметры в год. Затем разделил мощности известных ему толщ осадочных пород на эту скорость осадконакопления и вывел громадный возраст толщ. Он достигал сотен тысяч и даже миллионов лет. По тем временам это был сенсационно-гигантский возраст. Лайель стал доказывать, что все геологические процессы и явления в прошлом были такими же, как сейчас. Постоянное действие этих едва заметных для человека геологических процессов дает крупные результаты. Для их объяснений не нужна никакая гигантская катастрофа. “С древнейших времен, куда только может проникнуть наш взгляд, и до наших дней не действовали никакие другие процессы, кроме тех, которые действуют сейчас, и они никогда не действовали с другой степенью активности, отличной от той, какую они проявляют сейчас” - утверждал Лайель [цит. по Гулд, 1986].

После Лайеля европейская наука стала дистанцироваться от рассмотрения возможных глобальных катастроф. Гипотеза Лайеля “настоящее - ключ к пониманию прошлого” вскоре приобрела статус всеобщего постулата, известного под названием принципа актуализма (от лат. actualis - “действительный”, “настоящий”), или униформизма (от англ. uniformity - “единообразие” и “незыблемость”). Он придал парадигмальный вид не только всем наукам о Земле, но и всей науке.

Эвристическим ключом настоящего исследователь вскрывает давно ушедшие эпохи. Он делит толщу осадочного слоя на время его образования по геохронологической шкале и получает скорость осадконакопления в миллиметры за сотни лет. Для больших площадей карбонатного ордовика приводятся даже цифры 20 м/млн. лет, то есть 1 мм за 50 лет или 0.02 мм в год. Это фантастически низкие скорости осадконакопления для мелководных бассейнов с их активной гидродинамикой. Никаким остаткам остаться неразложившимися при такой скорости просто немыслимо. Тем не менее, каждый год приносит открытия все новых миллионов окаменелых останков животных и растений, образующих огромные “кладбища”.

Термин “катастрофизм” до сих пор используется с негативным оттенком. Еще более жестким было отношение к катастрофизму в советской науке. Большая Советская энциклопедия цитировала слова Ф. Энгельса: “Теория Кювье о претерпеваемых землей революциях была революционна на словах и реакционна на деле”. Далее приводился вердикт И.В. Сталина из работы “Анархизм или социализм?”: “Ясно, что между катаклизмами Кювье и диалектическим методом Маркса нет ничего общего” [Катастроф…, 1953].

Сегодня отношение научного сообщества к катастрофизму начинает меняться. Возрастает понимание его эмпирической сущности, поскольку катастрофизм основывается не на идеологии, а на попытках объяснения наблюдаемых фактов . В то же время эволюционная модель все больше воспринимается как парадигмальная, зиждущаяся на том, что так принято. Она не соответствуют научным принципам наблюдаемости, повторяемости и проверяемости. Не подтверждается никаким палеонтологическим и селекционным материалом, где дискретность видов живого выражена необычайно резко. Отсутствие переходных форм между группами высокого таксономического ранга представляет собой почти всеобщее явление для всех отрядов всех классов. Потому и не смогло эволюционное учение дать ни одного примера возникновения нового вида животных или растений из вида им предшествующего. Все яснее вырисовывается иная картина истории нашей планеты.

Вместе с тем, наука не дает никаких оснований утверждать, что силы, бездействующие сегодня, не могли проявлять себя в прошлом, или что силы, действующие в прошлом, правильно поняты нами в настоящем. «Тот образ вселенной, которым так гордится наука (“мир - автомат”, “вселенная - заведенные часы”), - это образ ада… Бесконечный круговорот вещества, существование по застывшим неизменным “законам” лишены цели, а значит, и смысла, а бессмысленное прозябанье - это одна из форм небытия» [Аксючиц, 1997, с. 377].

Слишком большое число «счастливых случайностей» должно было совпасть в своем уникальном сочетании на протяжении нескольких миллиардов лет для существования биосферы. Значит, в истории планеты они существенно не менялись или поддерживались в определенном диапазоне. А ведь чем уникальнее условия, сложившиеся в результате взаимодействия нескольких случайных параметров, тем короче во времени сосуществуют они. А.В. Турчин выражает эту идею с помощью следующей метафоры. Представим себе, что необходимым условием возникновения разумной жизни является то, что несколько капель дождя случайно оказываются на одной линии. Если речь идёт только о двух каплях, то они всегда на одной линии. Если о трёх - то только доли секунды, а если четырёх, пяти или шести - то ещё меньшие доли времени.

Как же могла просуществовать биосфера столь долго при относительном постоянстве своих главных характеристик? Ведь любое вторжение крупной кометы уже могло бы разрушить этот чудесный космический корабль. И зачем для реализации антропного принципа такое количество миллиардов лет? Быть может мы просто неверно оцениваем возрасты?

В любой горной породе, взятой самой по себе, нет ничего такого, что могло бы подсказать ее возраст. Горные породы всех цветов, весов, плотностей, химических составов, запахов, вкусов, присутствуют в отложениях самых разных возрастов [Вернадский, 1988]. Отличить одну геологическую эпоху относительно другой мы можем только по сохранившимся в геологических слоях ископаемых отпечатках, живших когда-то в этом месте организмах.

Современные оценки громадного возраста жизни на Земле выводятся из измерений радиоактивности горных пород. Было установлено, что скорость распада радиоактивных элементов сегодня не меняется при любых температурах, давлениях и других физических и химических воздействиях. Было решено, что так было всегда. По соотношению концентраций родительского радиоактивного элемента и продукта его распада (дочернего элемента) начали рассчитывать возраст горных пород. По концентрации радиоактивных изотопов в горных породах, был измерен возраст «древнейших» из них. Он оказался 4,6 миллиардов лет и был принят за возраст Земли. По информации собранной сегодня стали воссоздавать то, что было вчера.

Принцип актуализма считает бесспорным, что все скорости наблюдаемые сегодня (от накопления геологических пластов до радиоактивных распадов) были таковыми всегда. Но начальная скорость наблюдаемых процессов почти никогда не равна конечной. В естественных условиях чем дольше длительность какого-либо процесса, тем с меньшей интенсивностью он протекает и наоборот. Например, нагретый чайник или электрически заряженное тело вначале быстро уменьшают свою температуру и потенциал, затем все медленнее и медленнее. Видимо по этой же схеме понижается скорость всех процессов, в том числе осадконакопления и ядерных, химических, радиоактивных распадов [Вейник, 1991].

В ископаемых останках палеогенетиками за последнее время обнаружено множество неких «последовательностей ДНК и РНК, мягких тканей, сосудов, эритроцитов, остеоцитов, костного матрикса и фрагментов коллагена» возрастом в десятки тысяч и даже «до 60 млн. лет». Результаты исследований «сложоструктуированной органики, сохранившейся в течение десятков миллионов лет», стали в большом числе публиковаться в самых авторитетных научных журналах, типа “Nature”, “Science”.

Но все соединения ДНК быстро распадаются вне организма под воздействием ультрафиолета, радиации, окислений. Ни при каких условиях не сможет молекула ДНК сохраняться миллионы лет, а если сохранилась, то, значит, существует не столь долго. Не с первыми ли лучами зажженного для него Солнца встречает человечество утреннюю зарю своего мироздания?

Время жизни на Земле часто уподобляют календарному году. За дату зарождения жизни принимают первое января. Люди на этом календаре появляются лишь за одну минуту до полуночи 31 декабря. Вся история человечества заключена в эту ничтожную минуту. Экстраполирующая эту стрелу времени гипербола уже в ближайшие десятилетия заворачивается в вертикаль и превращается в бессмыслицу: скорость эволюционных изменений устремляется к бесконечности, а интервалы между фазовыми переходами - к нулю [Назаретян, 2009].

Нет, не надо было для столь грандиозной задачи громоздить столь длительные эпохи. Все шло быстрее и целесообразнее, в полном соответствии с антропным принципом цели.

«Всеми средствами изгоняя из нашего сознания идею Высшего Разума, мы незаметно пришли к вере в Чудо. Чем, если не чудом можно назвать осуществление события, вероятность которого бесконечно близка к нулю? Это событие - наше появление во Вселенной… Одна вера заменяет другую. Какую из них выбрать - дело вкуса» [Арманд, 2001].

«Главное противоречие в познании наших современников заключается в признании примата материального или духовного начала в эволюции мира, в частности в решении вопроса, является ли Земля результатом слепого действия физических законов или ее развитие подчинено некоторой конечной цели, например, цели стать вместилищем человеческой цивилизации» - пишет замечательный российский географ А. Д. Арманд .

И дух, и материя - равно недоказуемые атрибуты одного неизвестного. Но, говоря словами Мориса Метерлинка: «Великое преимущество спиритуалистического толкования заключается в том, что оно придает нашей жизни значение и цель и создает мораль, быть может воображаемые, но гораздо более возвышенные, чем те, которые нам предлагают наши непросветленные инстинкты… Наоборот, другое толкование не представляет нам никакой морали, никакого идеала выше инстинкта, никакой лежащей вне нас цели, никакого горизонта, кроме пустоты. Или же, если бы можно было извлечь систему морали из единственно синтетической теории, которая родилась из бесчисленных опытных и отрывочных утверждений, образующих внушительную, но немую массу научных побед, - я разумею теорию эволюционизма, - то это была бы ужасающая и чудовищная мораль природы, то есть мораль приспособления вида к среде, мораль торжества более сильного и всех преступлений, необходимых при борьбе за существование… - это мораль скоро сделалась бы роковой для человечества, если бы была осуществлена до крайних пределов. Все религии, все философии, все советы богов и мудрецов имели единственно целью ввести в эту среду, слишком раскаленную, которая в чистом виде привела бы, вероятно, к разрушению нашего рода, элементы, ослабляющие ядовитую силу» [Метерлинк, 1995, с. 109-110].

От устойчивого развития к антропному принципу. Антропный принцип созвучен принципам устойчивого развития. Между ними существуют тесные методологические связи и соответствия.

Согласно декларации по окружающей среде и развитию в центре внимания устойчивого развития должны находиться люди, имеющие право на здоровую жизнь в гармонии с природой. В центре внимания антропного принципа находится человек. Известный писатель и до недавнего времени руководитель Чехии, Вацлав Гавел, говорил, что, с его точки зрения, антропный принцип - это главное, что должно определять мировоззрение современного человека [Иванов, 2004].

Устойчивое развитие возможно лишь в устойчивой Вселенной. И вместе с тем будущее человека должно ограничиваться в ней высокой степенью непредсказуемости. Во всяком случае, опыт прошлого должен быть явно недостаточным для предсказания будущего. Высокая непредсказуемость составляет саму суть человеческих поступков, будь то на уровне изучения индивидуума или на уровне коллективного сотворения истории [Николис, Пригожин, 1990]. В этом вероятно коренится высокая возможность устойчивого развития человека.

Человек по всей вероятности “не предназначен” для предсказания глобальных катастроф. Нас успокаивает регулярная устойчивость наступления дня и ночи, кажется, что завтра все процессы будут идти тем же устойчивым путем. Что и сегодня, и так они шли всегда. Мы живем в принципиально нестабильном мире, предвидеть в котором ничего нельзя. За два года до наступления двух мировых войн никто не предполагал, что состоятся они между Россией и Германией. Ожидали войн с другими странами, а случилось наоборот. Как утверждал в 1924 году А.Л.Чижевский: «За редчайшими исключениями во всей истории человечества мы не отыщем фактов ясного предвидения историческими лицами ближайшего будущего своих народов и государств или конечных результатов войн и революций. Исторические события, завершаясь, всегда давали иные итоги, чем те, которые были предположены при их возникновении. Получалось как будто не то, к чему стремились или чего желали люди и целые сообщества» [Чижевский, 1990].

Между тем, все яснее вырисовывается катастрофическая и, вероятно, антислучайная картина истории планеты. Во всех формациях горных пород обнаруживаются следы гигантских и скоротечных водных катастроф глобального масштаба. Непредвзятому взгляду они открываются повсюду - в гигантских складках и напластованиях горных пород, в обрывах и карьерах, в валунах морен, в залежах окаменелостей. Мироздание перестает быть понимаемым с точки зрения редукционизма, эмпиризма, актуализма, атеизма, позитивизма, механистического материализма. Переинтерпретация их в русле новых гипотез (в частности, неокатастрофической модели мироздания) может служить новым, точнее «хорошо забытым старым», компасом не только практического, но и научно-философского поиска.

Вопросы устойчивости земной биосферы волнуют нас не только из любознательности. В зависимости от даваемых ответов на ее причины, получаем не только различную картину мироздания, но и по разному видим мир. Или мы хаотическая песчинка на краю бездушной Вселенной среди ее множества обитаемых миров, или все мироздание вращается для нас. От этих представлений выстраивается не только мораль, но и само счастье человечества.

В конечном итоге все, что касается фундаментального генезиса, лежит в области научной фантастики. Но зависимости от принимаемой концепции, например оледенения или потопа, мы получаем две диаметрально противоположные картины человеческой истории, две онтологии жизни. Если равнины охватывал ледник, то человек, безусловно, тропического происхождения, произошел от общего предка с обезьяной и пришел из Африки. Но если ледника не было, если равнины охватывал, потоп, то тогда, возможно, само человечество отступало с севера на юг.

Странно доказывать, что чем больше выдвигается конкурирующих гипотез, тем лучше для науки. Все формы познания имеют свои достоинства и слабости, все они что-то искажают, а что-то передают наиболее верно. Современные методы познания неизбежно должны повлечь за собой появление многих мировоззренческих моделей, в том числе альтернативных и полярных устоявшимся. К. Поппер доказывал, что любую фантазию можно представить в непротиворечивом виде, а ложные верования часто находят подтверждения.

Хотим того или нет, но человечество находится на пороге неизвестности третьего тысячелетия. А в учебниках на все появился утвердительный, а то и повелительный ответ. Обучаемый по такой схеме быстро утрачивает свой мир фантазий. Эйнштейн писал: «Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека - это ощущение таинственности. Оно лежит в основе религии и всех наиболее глубоких тенденций в искусстве и науке. Тот, кто не испытал этого ощущения, кажется мне, если не мертвецом, то во всяком случае слепым» [Эйнштейн, 1967]. Сегодня это знакомое всем с детских лет ощущение тайны угасает с первых лет обучения. Обучение не оставляет поля для новых гипотез, которые могли бы стать теориями завтрашнего дня.

Методолог науки Пол Фейерабенд пишет: «Современная наука подавляет своих оппонентов, а не убеждает их. Она действует с помощью силы, а не аргументов… Скептицизм сводится к минимуму; он направлен против мнений противников и против незначительных разработок собственных основных идей, однако никогда против фундаментальных идей. Нападки на фундаментальные идеи вызывают такую же » реакцию, как «табу» в так называемых примитивных обществах… Фундаментальные верования защищаются с помощью этой реакции, и все то, что не охватывается обоснованной категориальной системой или считается несовместимой с ней, либо рассматривается как нечто совершенно неприемлемое, либо - что бывает чаще - просто объявляется несуществующим… Вненаучные идеологии, способы, практики, теории, традиции могут стать достойными соперниками науки и помочь нам обнаружить ее важнейшие недостатки, если дать им равные шансы в конкурентной борьбе. Предоставить им эти равные шансы - задача институтов свободного общества» [Фейерабенд, 1986. С.451-454. С. 514].

Слово «идеализм» перестаёт быть ругательным. «Сама наука вынуждена признавать - пишет - фундаментальность идеальных начал бытия. К этому её подводит потребность в глубокой философской интерпретации своих основополагающих понятий: «аттрактора» в синергетике, вакуума в физике, «целевой детерминации» в биологических науках, «информации» в целом ряде современных научных дисциплин». Все яснее вырисовывается катастрофическая и, вероятно, антислучайная картина истории планеты. «Сейчас уже совершенно ясно, что пора покончить с тенденциозным противопоставлением этих сфер (науки и религии. - авт.), которое бездоказательно и во многом вредно. Зачем уподобляться страусам, когда достоянием гласности стали откровенные признания в глубокой убежденности относительно творческих начал «свыше» не только выдающихся ученых прошлого, например А.Эйнштейна, но и наших современников, например А.Д. Сахарова, Б.В. Раушенбаха, Е.П. Велихова» [Кузнецов, Идлис, 2000].

Устойчивость системы зиждется в ее разнообразии. Современная европейская цивилизация в этом плане очень неустойчива. На вере в науку и рационализм возникли опасные иллюзии о беспредельности человеческого совершенства и совершенной его автономности. Они могут стать наиболее эффективными инструментами самоуничтожения, которые когда-либо изобретались человеческой культурой - предупреждает Жак Атали . Науке нужна как можно более широкая диверсификация взглядов. “Если наука ограничивает себя в мировоззренческих притязаниях, она стремительно теряет престиж и cтатуc”, - утверждает культуролог и писатель А. Генис и добавляет: “Физики без метафизики нам не хватает, но и метафизика без физики нам не нужна” [Генис, 2003, с. 210-211].

Современные методы познания неизбежно влекут за собой появление многих мировоззренческих моделей, в том числе альтернативных и полярных устоявшимся. “Уничтожение или прекращение одной какой-либо деятельности человеческого сознания сказывается угнетающим образом на другой. Прекращение деятельности человека в области искусства, религии, философии или общественной жизни не может не отразиться подавляющим образом на науке” - писал В. И. Вернадский .

Тем более опасно любое пресечение альтернативных воззрений в самом познании мироздания. «Любое сужение окружающего нас мира может привести к взрывоопасным последствиям, потому что оно исключает из картины некоторые источники неопределенности и принуждает нас неверно интерпретировать ткань, из которой соткан мир» [Талеб, 2010, с. 50].

Список литературы

  1. 1. Аксючиц В. В. Под сенью Креста / В.В. Аксючиц. - М.: Выбор, 1997. - 560 с.
  2. 2. Алтухов Ю. П. Генетические процессы в популяціях. - 3-е перераб. и дополн. изд. / Ю.П. Алтухов. - М.: ИКЦ Академкнига, 2003. - 431 с.
  3. 3. Арманд А. Д. Проблемы естественнонаучного мировоззрения. Краткий курс лекций / А.Д. Арманд. - М.: РОУ, 1996. - 68 с.
  4. 4. Арманд А.Д. Эксперимент “Гея”. Проблема живой Земли. - М.: Сирин Садхана, 2001. - 192 с.
  5. 5. Аттали Ж. На пороге нового тысячелетия: [Пер. с англ.] / Жак Аттали; [Предисл. Э. Тоффлера]. - М.: Междунар. отношения. 1993. - 133 с.
  6. 6. Аткинсон О. Столкновение с Землей. Астероиды, кометы и метеориты. Растущая угроза / О. Аткинсон. - СПб.: Амфора/ Эврика, 2001. - 400 с.
  7. 7. Болдырев В. Атмосферным кислородом по глобализации и кредиторам значимый фактор геополитики, национальной безопасности и погашения долгов России / В. Болдырев // Промышленные ведомости. - март 2001. - № 5-6 (16-17) / http://www.promved.ru/mart_2001_01.shtml
  8. 8. Будыко М. И. Глобальные климатические катастрофы / Будыко М. И., Голицын Г. С., Израэль Ю. А. - М.: Гидрометеоиздат, 1986. - 159 с.
  9. 9. Вейник А. И. Термодинамика реальных процессов / А. И. Вейник. - Мн: Наука и техника, 1991. - 576 с.
  10. 10. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В.И. Вернадский. - М.: Наука, 1965. - 374 с.
  11. 11. Вернадский В.И. Биосфера (Избранные труды по биогеохимии) / В.И. Вернадский. - М.: Мысль, 1967. - 376 с.
  12. 12. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимиии / В. И. Вернадский // Тр. Биогеохимической лаборатории. - 1980. - Т. XV1.
  13. 13. Вернадский В. И. Избранные труды по истории науки / В.И. Вернадский. - М.: Наука, 1981. - 360 с.
  14. 14. Вернадский В. И. Очерки геохимии / В. И. Вернадский. - М.: Наука, 1983. - 422 с.
  15. 15. Второв П. П. Биогеография / П. П. Второв, Н. . - М.: Владос, 2001. - 304 с.
  16. 16. Гендерсон Л. Ж. Среда жизни / Л.Ж. Гендерсон. - М. - Л.: Госиздат, 1924. - 198 с.
  17. 17. Генис А. Культурология / А. Генис. - М.: У-Фактория, 2003. - 544 с.
  18. 18. Гердер И. Г. Идеи к философии истории человечества / И. Г. Гердер. - М.: Наука, 1977. - 704 с.
  19. 19. Григорьев А. А. Закономерности строения и развития географической среды / А.А. Григорльев. - М.: Мысль, 1966. - 379 с.
  20. 20. Гулд С. Дж. В защиту концепции прерывистого равновесия / С. Дж. Гулд // Катастрофы и история Земли. Новый униформизм / Под ред. У. Берггрена и Дж. Ван Кауверинга. - М.: Мир, 1986. - С. 13-41.
  21. 21. Доул С. Планеты для людей / С. Доул. - Пер. с англ. - М.: Наука, 1974. - 200 с.
  22. 22. Зимов С. А. Экосистемы: устойчивость, конкуренция, целенаправленное преобразование / С. А. Зимов, В. И.Чупрынин. - М.: Наука, 1991. - 160 с.
  23. 23. Иванов Вяч.Вс. Наука о человеке. Введение в современную антропологию. Курс лекций / Вяч. Вс. Иванов. - М.: Изд-во РГГУ, 2004. - 194 с.
  24. 24. Израэль Ю. А. Роль стратосферных аэрозолей в сохранении современного климата / Израэль Ю. А., Борзенкова И. И., Северов Д. А. // Метеорология и гидрология. - 2007. - № 1. - С. 5-14.
  25. 25. Катастроф теория (катастрофизм) // Большая Советская энциклопедия. - М.: БСЭ, 1953. - С. 365-366.
  26. 26. Кауффман Э.Дж. Структура вымираний морских биот в меловом периоде / Э.Дж. Кауффман // Катастрофы и история Земли: Новый униформизм. - Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - С. 156-254.
  27. 27. Клиге Р.К. История гидросферы / Клиге Р. К., Данилов И. Д., Конищев В. Н. - М.: Научный Мир, 1998. - 368 с.
  28. 28. Кузнецов В. И. Важный аспект проблемы интеграции образования и науки / В. И. Кузнецов, Г. М. Идлис // Вестник РАН. - 2000. - Т. 70, №12. - С. 1075.
  29. 29. Кювье Ж. О переворотах или изменениях на поверхности земного шара в естествоописательном и историческом отношении / Жорж Кювье. - Одесса, 1840. - 225 с.
  30. 30. Метерлинк М. Масличная ветвь / М. Метерлинк // Разум цветов. - М.: Московский рабочий, 1995. - 496 с.
  31. 31. Моисеев Н. Н. Человек и биосфера Опыт системного анализа и эксперименты с моделями / Моисеев Н. Н., Александров В. В.,Тарко В. О. — М.: Наука, 1985. - 272с.
  32. 32. Назаретян А. П. Смыслообразование как глобальная проблема современности: синергетический взгляд / А. П. Назаретян // Вопросы философии. - 2009. - № 5. - С. 3-19.
  33. 33. Николис Г. Познание сложного. Введение / Г. Николис, И. Пригожин. - М.: Мир, 1990. - 344 с. 34. Поппер К. Логика и рост научного знания / К. Поппер. - М.: Мысль, 1983. - 350 с.
  34. 35. Портнов А. Как погибла жизнь на Марсе? / А. Портнов // Наука и жизнь. - 1999. - № 4.
  35. 36. Ратцелъ Ф. Земля и жизнь. Сравнительное землеведение / Ф. Ратцель. - СПб., 1905. - Т.1. - 736 с.
  36. 37. Ромашов А. Н. Планета Земля: тектонофизика и эволюция / А.Н. Ромашов. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 264 с.
  37. 38. Талеб Н. Н. Черный лебедь. Под знаком непредсказуемости / Н.Н. Талеб. - М.: Колибри, 2010. - 528 с.
  38. 39. Ткаченко Н. Ф. Кислородная недостаточность / Н.Ф. Ткаченко // Мировая энергетика. - 2004. - № 7-8. - С. 54-57.
  39. 40. Толль Э. В. Ископаемые ледники Ново-Сибирских островов, их отношение к трупам мамонтов и к ледниковому периоду / Э. В. Толь // Записки Рус. геогр. о-ва по общ. геогр. - 1897. - T.32, № 1. - C . 1-139.
  40. 41. Турчин А. В. Природные катастрофы и антропный принцип / А. В. Турчин // Проблемы управления рисками и безопасностью. - 2007. - Т. 31. - С. 306-332.
  41. 42. Уилер Дж. Квант и Вселенная / Дж. Уиллер // Астрофизика, кванты и теория относительности. - М.: Мир. 1982. - С. 555-556.
  42. 43. Фейерабенд П. Против методологического принуждения / П. Фейрабенд // Избранные труды по методологии науки. - М.: Прогресс, 1986. - 542 с.
  43. 44. Чижевский А. Л. Физические факторы исторического процесса / А. Л. Чижевский // Химия и жизнь. - 1990. - № 1. - С. 22-32, № 2. - С. 82-90, № 3. - С. 22-33.
  44. 45. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум / И.С. Шкловский. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320 с.
  45. 46. Щербаков А. С. Антропный принцип в космологии и геологии / А. С. Щербаков // Вестник МГУ. Серия 7. Философия. - 1999. - № 3. - С. 58-70.
  46. 47. Эйнштейн А. Мое кредо / Альберт Эйнштейн // Собрание научных трудов. - М.: Наука, 1967. - Т. IV . - С. 55.
  47. 48. Ager D . The New Catastrophism: The Rare Event in Geological History. Cambridge University Press: 1995. - 230 p.
  48. 49. Barrow J.D ., Tipler F.J. Anthropic cosmological principle. N.Y.: Clarendon press, Oxford Univ. press, 1986.
  49. 50. Bostrom N. Anthropic Bias: Observation Selection Effects in Science and Philosophy. Routledge, 2002. - 224 p.
  50. 51. Gillispie C .C . Genesis and Geology. The Impact of Scientific Discoveries upon Religious Beliefs in the Decades before Darvin. - NY: Haprer Torchibooks, 1959. - 306 p.
  51. 52. McEwen, A. S. et al. A Closer Look at Water-Related Geologic Activity on Mars. Science 2007, September 21, No 317. - P. 1706-1709.
  52. 53. Huggett R. Catastrophism. Systems of Earth History. - London-NY¬Melbourne: Arnold, 1990. - 246 p.
  53. 54. Laskar J., Joutel F., Robutel P. Stabilization of the Earth’s obliquity by the Moon // Nature. V . 361. 1993. P. 615-617.
  54. 55. Leslie J. The End of the World: The Science and Ethics of Human Extinction. L .: Routledge, 1996. 310 p.
  55. 56. Lovelock J.E. The Ages of Gaia. A biography of our living Earth. - Oxford, NY, Toronto: Oxford Univ. Press, 1989. - 252 p.
  56. 57. Ward P.D . Rare earth: why complex life is uncommon in the universe 2nd rev. Ed. / Eds Ward P.D ., Brownlee D . - N.Y.: Copernicus Books, 2004. - 335 p.

Подобно другим фундаментальным свойствам живой материи, репарация ДНК не является свойством последней как химической молекулы, но в то же время, как ясно из изложенного выше, она как процесс опирается на двойную структуру, комплементарность и как бы призвана следить за теми параметрами двойной спирали, которые заданы ей уотсон-криковской моделью.

Известно, что in vitro и, по-видимому, в клетке ДНК может быть не только в канонической В-форме, но и в А-, Z, Н-формах образовывать кресты. Все эти структуры, однако, в физиологических условиях имеют более высокую энергию, чем В-ДНК . Участки с неканонической структурой могут быть обусловлены выполнением тех или иных специальных функций ДНК, однако основной биологической формой той, которая связывает поколения, все же является В-ДНК.

В ходе ЭРН осуществляются четыре основные операции: 1) распознавание повреждений: 2) инцизия и эксцизия поврежденных участков ДНК; 3) репаративная репликация; 4) лигирование. Биологический смысл репарации заключается в сохранении в конечном итоге генетического кода путем исправления повреждений, которые могут превратиться в мутации. В клетках человека полный механизм ЭРН включает более 25 полипептидов . По-видимому, на месте повреждения они собираются в специальные структуры репаросомы. Репарация, как и другие элементарные генетические процессы репликация и транскрипция (с которыми она тесно связана), протекает на таком уровне точности, который принципиально недостижим в обычных химических реакциях. Репарация приводит к тому, что ДНК germ line фактически ускользает от разрушительного действия второго закона термодинамики.

Таким образом, сохранение параметров структуры ДНК биологический процесс, который обеспечивается кодирующими свойствами самой ДНК и всей клеточной биохимической машиной. Это значит, что какая-либо идея о постепенном возникновении репарационной системы путем накопления микромутаций на сегодняшний день не может иметь научных объяснений, поскольку для становления такой системы в истории Земли не было даже миллионной доли требуемого времени .

В то же время без репарации ДНК не могла бы ‘‘выжить” в условиях первичного бульона, поскольку тогда не существовала атмосфера и Земля находилась под мощньш воздействием космического излучения и ультрафиолетовых лучей Солнца. Однако столь сложный механизм, как репарация, не может существовать вне клетки, точнее без клетки. Всевозможные коацерваты, маригранулы, микросферы и т.п. вовсе не являются аналогами сложно организованных клеточных мембран. Поэтому в настоящее время коацерваты уже не рассматриваются в качестве подходящей модели первичных организмов . Это может означать только одно: клетка и жизнь возникли одновременно. (Интересно замечание Б.М. Медникова, убежденного дарвиниста, сделанное им в предисловии к книге Р. Докинза “Эгоистичный ген : “Похоже, клетка возникла раньше жизни».)

Заключение

Итак, мы приходим к неизбежному заключению, что белково-нуклеиновая жизнь в той форме, в которой она существует на Земле, могла возникнуть только сразу и в окончательном виде как элемент предсуществовавшего плана. Поэтому в конечном счете нельзя не согласиться с В.А. Никитиным в том, что фундаментальные свойства материи, а в случае ДНК живой материи, есть результат не эволюции, а Творения. Отсюда следует также и заключение о том, что современные законы материального мира это законы сохранения, а не сотворения. Ярким примером таких законов служит репарация ДНК.

Это положение может быть проиллюстрировано множеством других данных, приведем лишь один пример. Сторонники синтетической теории эволюции рассматривают мутации как внутренний источник эволюционного процесса, поставщик сырого эволюционного материала. Между тем абсолютное большинство мутаций (>99%) либо нейтральны, т.е. не дают никаких преимуществ организмам их носителям, либо оказывают вредные эффекты летальный и понижающий жизнеспособность и плодовитость. Отсюда следует, что истинная роль мутаций состоит в поддержании оптимальной структуры генофонда, допуская через полиморфизм стабильность вида, а вовсе не в генерировании эволюционных новшеств. Сегодня можно констатировать, что наивно-материалистические представления об эволюции живой материи на Земле, приписывающие естественному отбору, основанному на стохастическом мутагенезе, роль единственного направленного фактора эволюции , отступают под давлением фактов, указывающих на исключительную сложность, но в то же время и гармоничность в организации клетки и генетического аппарата.

Принятие ПАВ в его широком понимании, включающем наряду с физическими биологические константы, в частности дискретность и непрерывность живой материи, постоянство структуры ДНК и др., как мы полагаем, может означать принятие единого плана эволюции Вселенной. Уникальность условий Земли, которые обеспечивают саму возможность завершения этой эволюции появлением вида Homo sapiens, неповторима, по крайней мере в Солнечной системе, где жизнь возможна только лишь на Земле. Поэтому, если путешествие пилотируемых человеком космических кораблей на Марс имеет целью обнаружить там следы белково-нуклеиновой жизни, можно заранее сказать, что это пустая затея. Такой поиск в основе своей опирается на гипотезу Опарина-Холдейна, которая по существу полностью игнорирует ПАВ и совершенно не учитывает реальную сложность организации живой материи на Земле.

Список использованной литературы:

  1. Barrow J., Tipler F. // The antropic cosmological principle. Oxford, 1986. P. 324.
  2. Никитин В. А. // Наука, философия, религия. 8-я Междунар. конф. Дубна, 1997. С. 7-21.
  3. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора // Сон. Т. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1939. С. 253-666.
  4. Воронцов Н И. Теория эволюции: истоки, постулаты и проблемы. М.: Знание, 64 с.
  5. Опарин А.И., Гладилин КЛ. // Успехи биол. химии. 1980. Т. 21. С. 3-53.
  6. Докинз Р. Эгоистичный ген. М.: Мир, 1993. 318 с.
  7. Гши Д. Ученые-креационисты отвечают своим критикам: Пер. с англ. СПб.: ХО “Библия для всех”, 1995. 315 с.
  8. Miller S.L ., Schopf J.W., Lazcano А. // Mol. Evol. 1997. V . 44. P. 351-353.
  9. Феллер Г. Введение в теорию вероятностей. М.: Мир, 1974. 326 с.
  10. Акифьев А.П., Потапенко А.И. //Успехи геронтологии. 1997. Т. С. 41-М6.
  11. Вейсман А. Лекции по эволюционной теории. М.: Изд-во М. и С. Сабашниковых, 1905. 504 с.
  12. Лучник Н.В. Биофизика цитогенетических поражений и генетический код. Л.: Медицина, 1968. 295 с.
  13. Kavenoff R., Zimin В.Н. // 1973. V . 41. С. 1-27.
  14. Lehmann A.R., Bridges BA., Hanawalt P.C . etal. //Mutat. Res. 1996. V . 364. P. 245-270.
  15. Johnson A.P., Fainnan M .P. // Res. 1996. V . 364. P. 103-116.
  16. Nei M . // 1988. V . 42. P. 1359-1360.
  17. Raup D .M ., Sepkosky J.J. // 1984. V . 81. P. 801-805.
  18. Назаров В.И. Учение о макроэволюции. На пути к новому синтезу. М.: Наука, 1991. 288 с.
  19. Иванов В.И., Минченкога Л.Е. // Молекуляр. биология. 1994. Т. 28. С. 1258-1271.
  20. Kodadek Т. // 1998. V . 23. Р. 79-83.
  21. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высш. шк„ 1998. 422 с.

В настоящее время нельзя исключить, что эффективность устранения мутационных изменений в germ line все же не абсолютная. Тогда накопление мутаций даже в некодирующих последовательностях, а может быть главным образом именно в них. в конце концов приведет к истощению репродуктивного потенциала germ line и гибели вида. Известно, что на Земле вымерло примерно 97-99% всех живших видов . и далеко не всегда вымирание было обусловлено известными внешними причинами . Поэтому уже давно существует, а в последнее время вызывает новый интерес точка зрения, согласно которой механизм старения и смерти индивидуумов и вымирания видов может быть одним и тем же, но протекающим в germ line намного медленнее, чем в соматических клетках.

Между крупномасштабными свойствами нашей Вселенной (Метагалактики) и существованием в ней человека, наблюдателя. Термин “антропный принцип” предложил английский математик Б. Картер (1973): “то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей”. Наряду с общей формулировкой антропного принципа известны также его модификации: “слабый антропный принцип”, “сильный антропный принцип”, “принцип участия” (“соучастника”) Дж. Уилера и “финалистский антропный принцип” Ф. Типлера. Формулировка сильного антропного принципа, по Картеру, гласит: “Вселенная (и следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось наблюдателей”. Перефразируя Декарта (cogito mundus talis est-я мыслю, поэтому таков, каков он есть), Уилер афористически выразил суть антропного принципа словами: “Вот ; какой должна быть Вселенная?” Вместе с тем антропный пока не получил общепринятой формулировки. Среди формулировок антропного принципа встречаются и явно эпатирующие, тавтологические (типа “Вселенная, в которой мы живем,-это Вселенная, в которой живем мы”, и т. п.).

Антропный принцип претендует ответить на вопрос: почему Вселенная такова, какой мы ее наблюдаем? Мировоззренческая острота этого вопроса обусловлена тем, что наблюдаемые свойства Вселенной жестко связаны с численными значениями ряда фундаментальных физических констант. Если бы значения этих констант были хотя бы немного другими, то было бы невозможным существование во Вселенной ни атомов, ни звезд, ни галактик, ни возникновения условий, которые сделали возможным появление человека, наблюдателя. Как выражаются космологи, Вселенная “взрывным образом неустойчива” к численным значениям определенного набора фундаментальных констант, с необычайной точностью “подогнанных” друг к другу таким образом, что во Вселенной могли возникнуть высокоорганизованные структуры, включая человека. Иными словами, человек мог появиться отнюдь не в любой по своим свойствам Вселенной. Соответствующие , выделяемые набором фундаментальных констант, ограничены узкими пределами.

В развитии антропного принципа как научного принципа можно выделить несколько этапов: дорелятивистский, релятивистский, квантовый релятивистский. Так, дорелятивистский этап охватывает рубеж 19-20 вв. Английский эволюционист А. Уоллес сделал попытку переосмыслить коперниканское места человека во Вселенной на основе альтернативных, т. е. антикоперниканских, идей. Этот подход был развит и Картером, который считает, что, вопреки Копернику, хотя положение человека во Вселенной не является центральным, неизбежно в некотором смысле привилегированное. В каком именно смысле человек, т. е. земной , занимает во Вселенной выделенное положение, разъясняют модификации антропного принципа-слабый антропный принцип и сильный антропный принцип. Согласно слабому антропному принципу, возникновение человека в расширяющейся Вселенной должно быть связано с определенной эпохой эволюции. Сильный антропный принцип считает, что человек мог появиться лишь во Вселенной с определенными свойствами, т. е. наша Вселенная выделена фактом нашего существования среди других вселенных.

Обычно антропный принцип обсуждается в плане дилеммы: ли это принцип или философский. Такое неосновательно. То, что обычно подразумевают под антропным принципом, несмотря на простоту и краткость формулировок, на самом деле имеет гетерогенную структуру. Напр., в структуре сильного антропного принципа можно выделить три уровня: а) уровень физической картины мира (“Вселенная взрывным образом неустойчива к изменениям фундаментальных физических констант”), б) уровень научной картины мира (“Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось появление человека”); в) уровень философско-мировоззренческих интерпретаций, т. е. различных типов объяснения смысла антропного принципа, среди которых-теологические объяснения (“аргумент от замысла”), телеологические объяснения (человек-цель эволюции Вселенной, задаваемая трансцендентным фактором), объяснения в рамках концепций самоорганизации.

На философском уровне противостоят друг другу два типа интерпретации антропного принципа. Его понимают, с одной стороны, следующим образом: объективные свойства нашей Вселенной таковы, чтоони на определенном этапе ее эволюции привели (или должны были привести) к возникновению познающего субъекта; если бы свойства Вселенной были иными, их просто некому было бы изучать (А. Л. Зельманов, Г. М. Идлис, И. Л. Розенталь, И. С. Шкловский). С стороны, при анализе смысла антропного принципа может быть поставлен обратный акцент; объективные свойства Вселенной таковы, какими мы их наблюдаем, потому что существует познающий , наблюдатель (принцип соучастника исключительно к этому сводит антропного принципа).

Антропный принцип является предметом дискуссии в науке и философии. Одни авторы считают, что антропный принцип содержит структуры нашей Вселенной, тонкой подгонки физических констант и космологических параметров. По мнению других авторов, никакого объяснения в собственном смысле слова антропный принцип не содержит, а иногда он рассматривается даже как ошибочного научного объяснения. Эвристическую роль антропного принципа иногда рассматривают, подчеркивая лишь его физическое и лишая каких-либо социокультурных измерений. Вселенная, с этой точки зрения,-обычный релятивистский , при изучении которого антропные аргументы выглядят в значительной степени метафорически. Другая состоит в том, что “человеческое измерение” не может быть исключено из антропного принципа.

Лит.: Barrow J. О., Tipler f. J. The Anthropic Cosmological Principle. xf., 1986; Астрономия и современная . М., 1996.

В. В. Казютинский

Новая философская энциклопедия: В 4 тт. М.: Мысль . Под редакцией В. С. Стёпина . 2001 .


Смотреть что такое "АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП" в других словарях:

    Антропный принцип - Антропный принцип ♦ Anthropique, Principe Раз уж мы существуем, значит во Вселенной имеется некоторое число характеристик, без которых наше существование стало бы невозможным. Из этого положения и выводится антропный принцип, позволяющий… … Философский словарь Спонвиля

    - (греч. anthropos человек) один из принципов современной космологии, устанавливающий зависимость существования человека как сложной системы и космического существа от физических параметров Вселенной (в частности, от фундаментальных физических… … Новейший философский словарь

    Антропный принцип аргумент «Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек». Этот принцип был предложен с целью объяснить, с научной точки зрения, почему в наблюдаемой нами Вселенной имеет… … Википедия

    Принцип в космологии, согласно которому разумная жизнь во Вселенной является необходимым следствием фундаментальных ее свойств … Астрономический словарь

    Антропный принцип - принцип о возникновении человека в наблюдаемой части Вселенной имеет в настоящее время три варианта формулировок: 1) слабая: а) (краткая формулировка) физическая Вселенная, которую мы наблюдаем, представляет собой структуру, допускающую… … Начала современного естествознания

    Антропный принцип - принцип, гласящий, что Вселенная такова, какова она есть, потому, что мы ее наблюдаем, а если бы она сильно отличалась от того, что есть, ее было бы некому наблюдать; в разной форме высказывался разными авторами, чаще всего приписывается… … Мир Лема - словарь и путеводитель

    антропный принцип - Принцип, основывающийся на гипотезе о живой, одушевлённой Вселенной и предполагающий необходимость набора внешних условий (межгалактических, галактических, звёздных и планетных) для дальнейшей эволюции жизни. E. Anisotrope principle, principle of … Толковый уфологический словарь с эквивалентами на английском и немецком языках

    АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП - одно из базовых утверждений современной космологии, согласно которому имеет место удивительная приспособленность Вселенной к существованию в ней человека. Эта приспособленность выражается в наличии очень тонкой подгонки фундаментальных физических … Философия науки: Словарь основных терминов

Pixabay.com В этой статье речь пойдет о хорошо известном мировоззренческом понятии, связанном с самим фактом нашего существования. Термин «антропный принцип» фигурирует довольно часто, но столь же часто он трактуется некорректно и путается с антропоцентризмом. Начнем с того, что существуют как минимум два антропных принципа — сильный и слабый. Это написано в любой «Википедии», хотя подавляющее большинство, произнося «антропный принцип», имеет в виду его слабый вариант. Поэтому мы сначала «разделаемся» с сильным антропным принципом, чтобы больше к нему не возвращаться.

Человек — творец и вершитель?

К его формулировке приложил руку замечательный физик Джон Уилер (John Wheeler ), создатель многих прекрасных метафорических терминов, в том числе таких популярных, как «черная дыра», «квантовая пена», «кротовая нора» (в оригинале — «wormhole» — «червоточина»). Вот фраза, приписываемая Уилеру: «Наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия» (1983). То есть, чтобы Вселенная реализовалась, в ней должен появиться разумный наблюдатель. Следовательно, возможны только такие вселенные, которые подходят для возникновения жизни и разума. По крайней мере с первого взгляда выглядит чепухой. По мнению авторов данной статьи, это и есть чепуха. Таково наше консолидированное мнение, невзирая на то что статус выдающегося физика Уилером честно заслужен. С кем не бывает… Причем понятно, откуда у этой концепции растут ноги — из интерпретации квантовой механики, включающей наблюдателя как вершителя исхода взаимодействий в микромире.

Этой проблеме посвящен знаменитый парадокс про кота Шрёдингера. Сам Шрёдингер выдвинул его, чтобы показать: существующая интерпретация квантовой механики неадекватна. Если ее строго придерживаться, то возникает подобная чушь — суперпозиция живого и мертвого котов, разрушаемая лишь наблюдением того, кто откроет ящик.

Откуда взялась эта зловредная роль наблюдателя? Видимо, это связано с проблемой коллапса (редукции) волновой функции — действительно сложного и плохо понимаемого явления. Для ознакомления с проблемой можно порекомендовать и его же статью в УФН . Наиболее сильное высказывание Липкина по поводу роли наблюдателя:

«Что такое сознание — никто толком не знает, но именно поэтому на него можно свалить всё».

Мы явно переоцениваем свое значение, когда берем на себя роль вершителя что судьбы кота, что судьбы Вселенной. Кстати, а кто был первым наблюдателем, реализовавшим Вселенную? Галилей? Древние греки? Некий Homo erectus или волк, воющий на Луну 20 млн лет назад? У него ведь тоже есть сознание, не такое уж и примитивное.

Над сильным антропным принципом можно издеваться долго и смачно, но лучше мы сэкономим место для слабого антропного принципа — серьезной и в каком-то смысле плодотворной концепции. Дальше мы опускаем эпитет «слабый» и говорим просто об антропном принципе.

Наше хрупкое благополучие

Начнем с хорошо известных доводов в пользу того, что наша Вселенная будто специально подогнана под наше существование и вообще под существование сложных систем и процессов.

Наш мир сформирован значениями физических констант. Константы электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий, гравитационная постоянная, массы частиц, которые, в свою очередь, определяются константами взаимодействий с полем Хиггса. Они не выводятся (пока?) из каких-либо более общих принципов. Их значения выглядят совершенно произвольными — мы знаем их из измерений, но не из формул. От них зависит всё.

Например, возможны ли в природе большие молекулы? Для этого должен существовать легкий электрон (много легче протона), а константа электромагнитного взаимодействия должна быть достаточно мала. Масса протона напрямую зависит от константы сильных взаимодействий; разница в массе протона и нейтрона — от масс кварков.

От соотношения масс электрона, протона и нейтрона вместе с электромагнитной постоянной зависят плотности всех веществ, возможность сложной химии, существование жидких и твердых тел, планет и гор на них, размеры живых существ и так далее. Эти зависимости прекрасно разобраны в книге «The Anthropic Cosmological Principle» , к сожалению, не переведенной на русский. Ниже приведены некоторые примеры, заимствованные из этой книги.

Стоит хоть немного «пошевелить» константы взаимодействий, как мир меняется. Причем, как правило, он меняется настолько, что получится не просто иная среда обитания и виды живых существ, — вся Вселенная становится непригодной для любой формы жизни.

Согласимся, что если нет химических элементов и атомов или если таблица Менделеева сводится всего лишь к четырем-пяти заполненным клеткам, если не горят звезды и не конденсируются небесные тела, если Вселенная представляет из себя однородный разреженный газ, то невозможна любая жизнь.

Проблема в том, что диапазон констант (точнее, объем в многомерном пространстве констант), в котором возможны сложные системы и жизнь, удручающе мал.

  1. Если бы нейтрон был чуть полегче или протон чуть потяжелей, то во Вселенной после Большого взрыва протоны бы распались и остались бы одни нейтроны. Не было бы ни сложных структур, ни атомов вообще. Пустыня!
  2. Если бы нейтрон был немного тяжелее, чем на самом деле, то нейтроны в атомных ядрах распадались бы, т. е. ядер бы попросту не было. Никакой таблицы Менделеева, никакой химии, один водород был бы стабилен.
  3. Хрестоматийный пример, фигурирующий в : если немного увеличить константу сильных взаимодействий, появляется стабильный дипротон (2 He). Существование дипротона ужасно тем, что он очень легко добирает барионы до гелия-4, который очень крепко связан. Весь водород Вселенной перешел бы в гелий — и мир остался бы без основного термоядерного горючего. До подобной катастрофы в потенциале взаимодействия двух протонов не хватает всего 92 кэВ . На самом деле пример не совсем верный. Дело в том, что, как сейчас известно, мы не можем произвольно изменить потенциал взаимодействия протонов — он зависит от константы квантовой хромодинамики, от которой также зависят массы барионов. Если ее изменить — «поплывет» всё. Тем не менее, пример демонстрирует, насколько хрупко наше благополучие. Он же показывает, насколько аккуратным и осторожным надо быть даже в мысленных экспериментах.
  4. Довольно удивительный факт: у ядра углерода есть резонанс, предсказанный Фредом Хойлом (Fred Hoyle ), который на порядки повышает вероятность синтеза ядра углерода из трех ядер гелия. Энергия резонанса складывается из комбинации сильной и электромагнитной констант, а также зависит от массы кварков. Если немного изменить эту энергию, то цепочка синтеза элементов обрывается. Во Вселенной почти исчезнет углерод, кислород и прочие элементы, на которых основана жизнь, которые составляют космическую пыль, из которой, в свою очередь, конденсируются планеты земного типа.
  5. Идем в самую раннюю Вселенную. После Большого взрыва остались неоднородности от предшествующей стадии ее эволюции, будь то стадия космологической инфляции или что-либо еще. Исходная величина этих неоднородностей в момент образования горячей Вселенной ~ 10 -5 (относительно средней плотности). Если бы амплитуда неоднородностей была в несколько раз меньше, галактики не успели бы образоваться. Если бы она была в несколько раз больше, галактики оказались бы слишком массивными и плотными, что тоже фатально — частые взрывы сверхновых, большая вероятность отрыва планет от родительских звезд. При этом амплитуда неоднородностей ниоткуда не следует. В рамках теории космологической инфляции неоднородности возникают как квантовые флуктуации «тяжелого» вакуума и зависят от природы последнего — от его плотности, от формы потенциала. Эти параметры тоже не вытекают из каких-либо известных принципов.

Видимо, этих хрестоматийных примеров достаточно, чтобы убедить читателя, что нам удивительно повезло. Возможно, это натолкнет кого-то на мысль, что константы взаимодействий устанавливал некий заботливый Творец. Однако существует гораздо более прозаичное объяснение. Оно и называется «антропный принцип».

Бесконечное множество вселенных

Представим себе, что существует огромное (даже бесконечное) множество вселенных. Тут есть некая терминологическая неоднозначность. Можно понимать под словом «Вселенная» всё сущее, и тогда мы должны говорить о разных частях Вселенной. Однако эти разные части Вселенной, скорей всего, при рождении «окуклились» в замкнутые, причинно не связанные друг с другом пространства, к которым тоже применяют термин «вселенные» (только с маленькой буквы). Ниже мы будем следовать второму варианту терминологии, понимая под «Вселенной» наше связное замкнутое пространство 3+1 измерений, а под «вселенными» понимать аналогичные образования не обязательно той же размерности.

Далее представим себе, что во множестве вселенных — разные константы взаимодействий, разные наборы частиц. В том числе где-то, включая нашу Вселенную, набор констант оказался благоприятным для появления жизни. В одной из таких вселенных появился разумный наблюдатель, разобравшийся в местной физике, и удивляется, как всё хорошо настроено. А там, где всё настроено плохо, никто и не появился. Значит, любой наблюдатель будет видеть набор физических констант, благоприятных для своего появления, сколь бы ни был мал благоприятный объем в пространстве параметров.

Это очень похоже на историю нашего появления в Солнечной системе на Земле. Здесь тоже немало удачных совпадений: нужное расстояние до звезды, нужное количество воды, глобальная тектоника, крупный спутник, планета-гигант на нужной орбите — всё это благоприятные условия. Но в данном случае мы точно знаем, что существует великое множество разных планетных систем с разными планетами, и не удивляемся благоприятным совпадениям.

Значит ли это, что антропный принцип сам по себе намекает на существование огромного множества разных вселенных? Конечно! Не доказывает в строго математическом смысле, но служит сильным доводом.

А есть ли в современной физике другие указания на множественность вселенных? Да, существует концепция вечной космологической инфляции, которая как раз описывает механизм рождения неограниченного числа вселенных. Что такое космологическая инфляция? Ей посвящена целая книга одного из авторов данной статьи под научной редакцией другого автора .

Если коротко, это механизм образования огромной однородной и изотропной вселенной из микроскопического зародыша. И этот самый механизм в большинстве вариантов теории плодит бесконечное множество вселенных, будучи не в силах остановиться. Это становится ясным, если к уравнениям общей теории относительности добавить квантовые эффекты. Это будет еще не то, что называется «квантовой гравитацией», здесь всё гораздо проще, так как квантовые эффекты относительно слабы.

На вечную инфляцию натолкнулся Пол Стейнхардт (Paul Steinhardt) в начале 1980-х, когда теория космологической инфляции еще только формировалась. Он обратил внимание на то, что космологическая инфляция в том варианте, который был популярен в то время, не может благополучно закончиться образованием вселенной. Мешают квантовые флуктуации вакуума — инфляция продолжается раздуванием новых и новых областей пространства. Стейнхардт решил, что это фатальный недостаток теории.

В 1986 году Андрей Линде обнаружил, что тот же самый эффект происходит и в более реалистичном варианте теории под названием «хаотическая инфляция». Но в отличие от Стейнхардта он осознал, что это важнейшее явление, объясняющее фундаментальную мировоззренческую проблему.

Итак, если верна теория космологической инфляции (а в ее пользу говорят несколько фактов, обнаруженных с помощью космических микроволновых телескопов WMAP и «Планк»), то в качестве неизбежного приложения к этой теории мы имеем вечную инфляцию — процесс рождения бесконечного числа вселенных.

В этой статье, посвященной антропному принципу, мы не можем детально объяснить, как работает космологическая инфляция в обычном и вечном вариантах. Об этом достаточно много написано, в частности, в упомянутой книге . Рекомендуем прочитать , где он среди прочего рассказывает, как натолкнулся на вечную инфляцию; оно опубликовано в той же книге и еще в ТрВ-Наука .

Где Бог играет в кости?

Итак, в физике есть прямые указания на бесконечное множество вселенных. Но еще нужно, чтобы они имели разные наборы физических констант: вселенные-клоны, скорее всего, будут одинаково непригодны для жизни. Где-то на каком-то этапе «сотворения» вселенных Бог должен играть в кости. Где именно?

Здесь просматривается две возможности. Первая — фазовые переходы в ранних вселенных. Они меняют физику, как изменил ее фазовый переход с полем Хиггса — многие частицы приобрели массы, и мир стал сложен и интересен. То был фазовый переход с предопределенным концом, но в самой ранней Вселенной есть место для других фазовых переходов, основанных на новой, еще не известной нам физике. И у них может быть непредсказуемый исход, как непредсказуем ледяной узор на стекле.

Вторая, более популярная возможность связана с теорией струн. Струны «живут» как минимум в одиннадцатимерном пространстве. Иначе теория страдает неустранимыми противоречиями. Чтобы получить из 11 измерений наши 3+1, надо свернуть лишние измерения в трубочки микроскопического радиуса, например планковского ~ 10 -33 см (это сворачивание называется «компактификацией»). Это можно сделать гигантским числом способов, причем каждый способ дает свой вариант вакуума, в котором возникает своя физика со своими константами взаимодействий. Оценка числа альтернатив — 10 500 ! Кстати, если вы встречаете в СМИ утверждения типа «британские ученые доказали, что число вселенных равно 10 500», не удивляйтесь, это просто в одном из звеньев испорченного телефона по недосмотру технического редактора степень съехала в строку.

Но как встроить в вечную инфляцию это случайное бросание костей, как устроить перестройку теоретико-струнного вакуума? Вроде бы теория струн дает такой механизм. Вечная инфляция возможна потому, что квантовые флуктуации могут увеличивать плотность вакуума. Когда она приближается к планковской (10 95 г/см 3), квантовые флуктуации могут быть столь сильными, что меняется топология пространства, меняется вариант компактификации, а с ним и физика в некой микроскопической области пространства, которая потом разовьется в большую вселенную. Это как раз то самое «бросание костей», необходимое для претворения антропного принципа в жизнь.

На теорию струн возлагаются очень большие надежды, но она до сих пор остается висеть в воздухе: из нее нельзя вывести ни одного проверяемого предсказания. Беда заключается именно в неимоверном числе 10 500 . Мы не знаем, в каком именно варианте из 10 500 вакуумов мы живем, и нет никаких инструкций, как найти этот вариант. И все-таки эта теория так или иначе намекает на богатство и разнообразие бытия.

Когда антропный принцип оказывается капитуляцией

В приведенных выше примерах с тонкой подстройки физических констант последние принимают ничем не примечательные значения. Что такое константа электромагнитного взаимодействия 1/137? Это число ничем не выделяется кроме того, что в сочетании с другими константами благоприятно для жизни. А если какая-то величина принимает какое-то выделенное значение? Например, оказывается удивительно близка к нулю или к единице (что-то равно чему-то). Казалось бы, надо искать какой-то закон, объясняющий, почему это произошло. А если такой закон не удается найти?

Плотность энергии вакуума (темной энергии) в нашей Вселенной очень мала — 10 -8 эрг/см 3 . Именно от этой плотности зависит ускоренное расширение Вселенной. А какой она должна быть из теоретических соображений? Любой, вплоть до планковской плотности — на 120 порядков больше, чем она есть. Каким образом она оказалась столь малой? Непонятно. И здесь возникает соблазн…

Если бы плотность энергии вакуума (космологическая постоянная) была близкой к своему естественному теоретико-струнному значению, то нас бы не существовало. Вселенная либо продолжала бы вечно расширяться с огромным ускорением, либо бы мгновенно схлопнулась. Допустимое значение плотности темной энергии всего на порядок выше, чем она есть на самом деле.

А не привлечь ли антропный принцип для объяснения этой малости? Пусть где-то в ходе вечной инфляции случайным образам выпадает космологическая постоянная будущей вселенной — равномерно от 10 120 до -10 120 от ее нынешнего значения. Тогда в одной из 10 120 вселенных она окажется достаточно малой, чтобы в ней мог появиться наблюдатель. Расточительно? Да, но у нас есть 10 500 вариантов, скинем 120 порядков, всё равно остается гигантское число! Многих космологов этот аргумент вполне удовлетворяет.

Возразить нечего. Впрочем, недавно такой же загадкой казалась близость плотности Вселенной к критической. Это требовало тонкой настройки в ранней Вселенной с точностью 10 -60 . Почему бы и здесь не воспользоваться антропным принципом? Ведь если сбить эту настройку, Вселенная бы уже сколлапсировала или разлетелась на отдельные атомы. Но решение было найдено — космологическая инфляция автоматически дает плотность, равную критической.

Здесь нет твердых аргументов, есть только некоторые стратегические соображения. По нашему убеждению, пока не все возможности отвергнуты, пока остается надежда найти ответ — надо искать, не полагаясь на антропный принцип. Свалить 120 порядков величины на антропный принцип — это своего рода капитуляция! Упование на антропный принцип с отказом от поисков конкретного объяснения в некотором смысле противоречит духу науки.

Наконец, совсем свежий пример. Почему масса бозона Хиггса оказалась столь «человеческой», что ее удалось измерить? Тут дело даже не массе бозона, а в энергетическом масштабе нарушения электрослабой симметрии, в массах W- и Z-бозонов. По идее, если нет каких-то специальных механизмов, энергетический масштаб поля Хиггса должен быть порядка планковского. Такой механизм понижения масштаба изобрели, он называется «суперсимметрия» и предполагает существование новых элементарных частиц — суперсимметричных партнеров для известных частиц со спином, измененным на половину. Фотино со спином ½ для фотона, скварки со спином 0 — для кварков и т. д. Чтобы суперсимметрия правильно работала, массы этих неизвестных пока частиц тоже должны быть «человеческими» — большими, но достижимыми для Большого адронного коллайдера.

Открытие суперсимметричных партнеров было второй после бозона Хиггса большой надеждой, возлагаемой на БАК. Но она пока не оправдалась и, похоже, уже не оправдается. Почему же тогда бозон такой легкий? И тут опять возникает соблазн применения антропного принципа. Действительно, если увеличить массу бозона Хиггса, все массы элементарных частиц увеличатся, а это, как мы уже знаем, опасно для жизни. Вселенная станет либо необитаемой, либо вовсе несуществующей. Так почему бы не положиться на старый добрый принцип?! Здесь ведь надо принести ему в жертву всего 17 порядков величины, а не 120, как в случае с космологической постоянной.

И всё же антропный принцип имеет полное право на существование — мы же присутствуем в этой Вселенной, данный экспериментальный факт учитывать необходимо. Вопрос, по-видимому, в том, какие именно свойства природы определяются из антропных соображений, а какие имеют другое, более «рациональное» объяснение. Просто не надо антропным принципом злоупотреблять и использовать его как повод для прекращения поиска.

Валерий Рубаков, Борис Штерн

1. Barrow J. D., Tippler F. J. The Anthropic Cosmological Principle, Clarendon Press, Oxford, Oxford University Press, New York, 1986.
2. mipt.ru/education/chair/philosophy/publications/works/lipkin/philsci/a_3vzyrl.php
3. Липкин А. И. Существует ли явление «редукции волновой функции» при измерении в квантовой механике? // Успехи физических наук, т. 171, № 4, 2001, с. 437−444.
4. Штерн Б. Е. Прорыв за край мира. М.: Троицкий вариант, 2014.
5. Линде А., Штерн Б. .

Лучшие статьи по теме