Кварки, протоны, Вселенная - [19]

Тут неискушенный читатель может спросить: о какой ранней стадии жизни Вселенной идет речь, о каком таком Большом взрыве? Автор уже упоминал об этом, а теперь вот говорит снова. Столько лет нас учили, что у Вселенной не было начала и не будет конца, а тут — «ранняя стадия жизни». Может быть, у нее будет и, «поздняя стадия», то есть конец? Просим автора объясниться и рассказать об этих вещах подробнее.

Замечу сразу, что подробных рассказов было уже, немало. Сошлюсь прежде всего на вышедшую недавно в 1986 г., в московском отделении издательства «Наука» популярную книгу «Прошлое и будущее Вселенной», в которой собраны статьи на эту тему, написанные видными специалистами и печатавшиеся в журнале «Природа» в 1979—1985 гг. Сошлюсь и на собственную недавнюю статью «Штрихи раздувающегося мира», которую читатель найдет в № 10 журнала «Наука и религия» за 1986 г. (В том же журнале печатались в свое время обстоятельные обзоры И. Григорьева «После Большого взрыва» (1981, № 2) и «Нейтринная Вселенная» (1982, № 9).)

Тем не менее недоумение читателя должно быть рассеяно немедленно. Поэтому, отсылая его к соответствующей литературе, я, пусть в общих чертах, обрисую положение дел и на этих страницах. Да, представление о том, что у Вселенной нет ни начала, ни конца, очень долго было общепринятым. Однако постепенно накапливались научные данные, которые свидетельствовали о том, что когда-то, много миллиардов лет назад, вся Вселенная была сконцентрирована в очень небольшом, буквально точечном объеме. Представить себе плотность этого сгустка, конечно, трудно. Свойства пространства, времени и вещества тогда были совсем не такими, как теперь. В силу каких-то причин, каких — пока физики еще не разгадали, произошел грандиозной силы взрыв, и Вселенная стала «распухать» — расширяться со скоростью света во все стороны. Это расширение продолжается и по сей день.

Но рождение Вселенной из точечного объема противоречит философскому тезису о том, что материя не может родиться из ничего, так же как, скажем, исчезнуть без следа, возразят мне. Вот в Философском энциклопедическом словаре прямо сказано, что «существование мира вечно», а вечность — это «бесконечность времени существования материального мира, обусловленная несотворимостью и неуничтожимостью материи». А вы говорите о каком-то начале!

Никакого противоречия нет, и Философский словарь абсолютно прав (рекомендуем, кстати, познакомиться в нем со статьей «Космология»). Просто материя и связанные с нею пространство и время в процессе своего развития переходят из одной формы в другую. Сегодня нам еще не известны свойства протовещества, или, если угодно, той формы материи, которая предшествовала первичному взрыву, и мы можем лишь гадать, какими были тогда пространство и время. Но разве мы утверждаем, что до взрыва «ничего не было»? Просто мы не знаем, что именно было: не так-то просто заглянуть на 20 миллиардов лет назад. И космология, которая исследует сейчас эту проблему, не вступает ни в малейшее противоречие с материалистической философией, а напротив, подтверждает один из ее основных тезисов о том, что в мире нет неизменных, вечных свойств, что в природе все подвержено переменам, что все имеет свое начало и конец.

Кроме того, нельзя забывать, что философия имеет дело с очень общими, абстрактными категориями, смысл которых может меняться в зависимости от достижений естественных наук (вспомним замечание Энгельса о том, что диалектический материализм может изменять свою форму при каждом новом фундаментальном открытии естествознания). Но как бы ни менялись эти оттенки, основной тезис нашей философии о первичности материи и ленинское ее определение как объективной реальности остаются незыблемыми.

Сегодняшняя наука, особенно физика и космология, развивается так стремительно, что к сведениям, которые излагаются в учебниках, если не хочешь отстать, следует непременно добавлять данные из популярной или специальной научной и философской периодики.

Вернемся к Большому взрыву, вернее, к остывающему после него веществу. Расчеты показывают, что в современном мире на каждые несколько десятков миллиардов протонов должен приходиться один «изначальный» реликтовый кварк, родившийся еще тогда, когда протовещество было горячим. Столько же должно быть и антикварков. А все это означает, что в одном кубическом сантиметре вещества Вселенной должно содержаться около триллиона реликтовых кварков!

Но это — в среднем. На самом деле кварки могут распределяться весьма неравномерно, и в некоторых веществах их концентрация может быть еще выше. Ведь и по отношению к электронам различные вещества ведут себя по-разному: в одних материалах электрические заряды накапливаются быстро — вспомним например, как легко электризуется одежда из синтетики; другие материалы, наоборот, оказываются хорошими проводниками и сразу же теряют электрические заряды.

Блуждая в веществе, например в воде океанов, кварки с отрицательным электрическим зарядом будут «прилипать» к положительно заряженным ядрам атомов. Образуются «кварковые атомы», и их физико-химические свойства будут немного отличаться от свойств обычных атомов с чисто электронными оболочками. Поэтому с помощью современных химических методов можно сначала повысить их концентрацию в исследуемых образцах, а затем попытаться выделить их в чистом виде. Нечего и говорить, что этот способ был испробован, причем он был так тщательно отработан, что если бы в 10 кубометрах воды (по объему это приличная цистерна) содержался всего один кварк, он был бы обнаружен. Увы! Кварков не обнаружилось. Ни в океанской воде, ни в земной коре, ни даже в лунном веществе.