Пепел потухших звезд

Мы видим, что особенности фундаментальных сил, связывающих частицы, уже содержат в себе источники того порядка и начала, которые, в том числе, приводят к сознанию.

Академик В.А. Матвеев, директор Института ядерных исследований РАН.

Наш организм состоит из двадцати семи химических элементов; из них лишь один водород образовался во время рождения Вселенной. Остальные двадцать шесть родились в недрах массивных звезд, развившихся и погибших в последующие миллиарды лет. Каким образом пепел потухших звезд воплотился в нас и в окружающий нас мир?

1. Игра против всех

Представьте себе, что каждую неделю вы покупаете лотерейный билет и, раз за разом, выигрываете главный приз. Неправда ли, такое кажется абсолютно невозможным? Но на самом деле то, что вы читаете эти строки, странно и удивительно ничуть не меньше. Дело в том, что все, что кажется нам столь привычным и само собой разумеющимся, является результатом совершенно невероятного, если не сказать почти противоестественного, стечения обстоятельств. Что-то вроде голливудского боевика, где, в полном противоречии с логикой и здравым смыслом, герой в одиночку побеждает одну за другой целые армии злодеев.

— По случаю семейного траура Вам предоставляется внеочередной отпуск.
— А кто умер?
— Млечный Путь.

Курт Воннегут. Бойня номер пять.

Каким бы фантастичным не казался этот диалог, существование мира, включая нашy Галактику, вещь далеко не самоочевидная. По мере развития знаний становится ясно, что для того, чтобы Вселенная стала такой, какой мы ее знаем, нужна необыкновенно тонкая, прецизионная подстройка целого набора физических законов, параметров и начальных условий. По выражению австралийского физика и астробиолога Пола Дэвиса: «Как будто кто-то с предельной точностью подобрал числа Природы, чтобы создать Вселенную».

Могло ли такое произойти «само по себе», случайно?

Вера в случайность досталась нам «в наследство» от XIX века. Тогда ученые считали, что Вселенная вечна и бесконечна. Поэтому в ней есть место любому курьезу и самой невероятной случайности; и в некоторых из ее уголков могла стихийно появиться разумная жизнь.

Согласно современной космологии, наша Вселенная родилась вопреки всем известным законам физики из крошечного сгустка величиной с арбуз. Началом всему послужил Большой Взрыв, который не оставил камня на камне от вечной и неизменной Вселенной. От нее осталась лишь вера в случайность, благополучно дожившая до наших дней. Опирается ли эта вера на факты?

«Отец» термина «Большой Взрыв» астрофизик А.Ф. Хойл ответил на это однозначно – не опирается: «Разложите на земле детали большого авиалайнера и ждите урагана. Вероятность стихийного возникновения живой клетки такая же, как вероятность того, что ураган оставит после себя готовый к взлету самолет».

Дело в том, что наша Вселенная подобно авиалайнеру – результат точнейшей «сборки» идеально подобранных элементов. «Точно просчитанный» баланс сил определяет, каким образом в ней распределяется вещество, и даже небольшие отклонения могут быть судьбоносны.

К примеру, космологическая постоянная (константа), определяющая соотношение сил притяжения и отталкивания, должна быть очень точно сбалансирована, чтобы обеспечить постоянное расширение Вселенной. Чуть сместись этот баланс в одну сторону, во Вселенной не было бы отдельных звезд, а в другую — галактик. Шансы на то, что столь тонкий баланс мог установиться случайно, до смешного малы: по крайней мере, 1 на 10 в пятьдесят третьей степени.

Для того чтобы Вселенная стала «гостеприимна» для жизни, требуется нечто вовсе невероятное: «единственно верные» значения всех констант и сил должны выполняться одновременно. Это как дверь сейфа, запертого на множество цифровых замков: открыть ее можно лишь введя одновременно в каждый из замков верную комбинацию цифр.

Перечень «невероятных совпадений» в Земной эпопее на этом далеко не закончен. Само местоположение Солнечной Системы оказалось необыкновенно удачным, поскольку дальше от центра Галактики нет тяжелых элементов, чтобы образовать «Землеподобные» планеты, а ближе — условия крайне недружелюбны. Размеры и расстояния системы Солнце-Земля-Луна подобраны идеально. Земля вращается по почти округлой орбите на расстоянии 150 млн. км от Солнца; поэтому на ней существует умеренный температурный режим, при котором большинство воды находится в жидком виде.

Наш необычайно крупный спутник Луна вносит незаменимый вклад в дело развития жизни. Сила Лунного притяжения стабилизирует ось вращения нашей планеты и этим сохраняет благоприятный для жизни климат со сменой сезонов и дождями, проникающими в засушливые регионы. Кроме того, Лунное притяжение вызывает приливы, которые поставляют движущую силу океанским течениям. Они регулируют климат, циркулируя огромное количество тепла и, вдобавок, перемешивают в водах океанов питательные вещества, поступающие с суши.

Дар случайный?

Вдобавок к этим необыкновенным свойствам, на нашей планете существует то, что не найдено нигде в бескрайних просторах Космоса: высокоразвитая жизнь и цивилизация. Что же сделало Землю столь уникальной?

«При отсутствии биоты, то есть земной жизни, Земля имела бы только две стабильные формы существования: одна «марсо-или луноподобная», другая –»венероподобная».

Академик Н.Н. Моисеев.

Дело в том, что правящие в Космосе законы физики и химии как будто обходят нашу планету стороной. По этим законам, температура у земной поверхности должна быть около 300 градусов, давление – 60 атм.; основной газ нашей атмосферы азот должен окисляться и растворяться в водах океана, а кислород не смог бы появиться в необходимом количестве.

Однако этому мешает биосфера. Она существует сотни миллионов лет и постоянно «подталкивает» нашу планету развиваться наперекор законам неживой природы. Поэтому, несмотря на изменения многих «внешних» факторов (таких как значительное усиление солнечной активности), температура земной поверхности и океанов, содержание солей в их водах, а также состав атмосферы сохраняются в узких рамках, пригодных для дальнейшего развития жизни. Собственно, то же происходит в повседневной жизни – температура нашего тела (37º) и его состав остаются неизменными, бушует ли вокруг вьюга или палит солнце, и питаемся ли мы одним рисом или кониной.

Для поддержания столь «противозаконного» состояния на нашей планете возникла система глобальных круговоротов вещества и энергии, по своей сложности напоминающих процессы в высокоразвитом организме. Круговороты охватывают атмосферу, водный покров и многокилометровые толщи Земли. Живое вещество биосферы играет здесь исключительно важную роль: оно «подгоняет» или уравновешивает скорости круговоротов циркуляции воды, кислорода и углекислоты.

Без действия круговоротов развитие жизни было бы немыслимо. Благодаря углеродному циклу в земной атмосфере доля углекислого газа снизилась с первоначальных 98% до сегодняшних 0.03 %, и держится на этом «аномальном» уровне (против «нормальных» 95% на Марсе и 96.5% на Венере). Океаны играют в этом роль некоего буфера: углекислого газа в них почти в 60 раз больше, чем в атмосфере; они способны поглощать (или выделять) огромные количества углерода и быстро выводить излишки в осадок, который затем «складируется» в твердой оболочке нашей планеты. По мере удаления углекислого газа из атмосферы, его место заняли азот, незаменимый компонент белка, и кислород, необходимый для высокоразвитой жизни.

Для «запуска» углеродного цикла нужен механизм, способный отправить значительную часть углерода в подземные «хранилища» и извлекать его оттуда по мере надобности. Но и здесь удача буквально преследует нас.

Размеры, внутреннее строение и состав нашей планеты необычайно хорошо подходят для выполнения ее роли в развитии жизни. В сердцевине Земли расположено ядро, внутренняя твердая часть которого имеет огромную плотность; внешняя часть находится в расплавленном жидком состоянии. Токи, возникающие там, создают магнитное поле, защищающее жизнь на планете. Ядро окружено мантией, чья горячая вязкая масса медленно перемешивается. Размеры Земли позволяют мантии «течь», а «точно отмеренное», не слишком большое, но и не слишком малое количество радиоактивных элементов поставляет энергию, необходимую для того, чтобы держать мантию «на малом огне». На этой медленно движущейся массе «плавает» земная кора, состоящая из «лоскутков» разной формы и размеров, которые испытывают подвижки, подъем или погружение. При этом выпавшие в осадок излишки углерода надежно «складируется» в твердой оболочке нашей планеты. К примеру, из пород, в состав которых входит «связанный» в океане углекислый газ, построены Альпы.

Но создание благоприятных условий еще не гарантирует развития жизни. Наша Земля — крошечная песчинка в огромном Космосе, где властвуют крайне недружелюбные, несовместимые с жизнью силы. Но и тут удача не оставила нашу планету, снабдив ее «колпаком» многослойной защиты.

Солнечный ветер и магнитное поле Солнца отклоняют от Земли губительные космические лучи, способные уничтожить все живое. Магнитное поле Земли создает дополнительную защиту от космических и солнечных частиц и лучей (в том числе и от ультрафиолетовых). Не будь у Земли собственного магнитного поля, солнечный ветер лишил бы ее водного покрова, как это случилось, по всей видимости, на Марсе.

Везенье Земли на этом не заканчивается. В ее защите участвуют другие планеты Солнечной Системы. Например, притяжение Юпитера удалило наиболее опасные, крупные тела из пояса астероидов. И снова удача: возникни Юпитер раньше, Земля получила бы меньше углерода, а если бы позже или имел значительно меньшую массу, то осталось бы больше астероидов, которые могли бы помешать развитию жизни на Земле.

Сатурн и Юпитер ограждают внутреннюю часть Солнечной системы и от чрезмерной бомбардировки галактическими кометами. В то же время эта защита не стала слишком «глухой»; кометные бомбардировки обеспечивают поступление космического вещества и энергии на поверхность Земли в «нужное» время и в «нужное» место, поддерживая кругообороты на планете. Кроме того, из вещества комет сформировались месторождения целого ряда полезных ископаемых, без которых немыслимо развитие цивилизации.

Невероятная закономерность

«Твари Земли являются созданием сложного космического процесса, необходимой закономерной частью стройного космического механизма, в котором, как мы знаем, нет случайности».

В. И. Вернадский.

По правилам статистики, вероятности несвязанных между собой событий перемножаются. Поэтому шанс выпадения орла при первом броске монеты -½, во втором — ½×½, а в третьем — ½×½×½. Обычная вероятность выиграть приличную сумму в лотерею — 1/1000000. Теперь представим себе, что выигрываем раз за разом. Вряд ли кто-либо «купит» нашу версию случайного везения. Подозрение падет на наличие некоего скрытого фактора, чего-нибудь или кого-нибудь, стоящего за таким «сверх – везением».

Сочетание подборов случайностей, обеспечивших развитие жизни на нашей планете, не оставляет места для выбора. Либо это чудо, либо весь Космос, включая Землю и все на ней живущее, является единой взаимосвязанной системой, развивающейся в одном направлении.

Впрочем, для того, чтобы на Земле развилась цивилизация, нужны уж совсем невероятные «стечения обстоятельств».

29.10.2011Сергей Белицкий доктор наук о Земле
www.kabmir.com

---

---