Когда вы в последний раз смотрели на звезды и спрашивали себя: «А что вообще я в этом мире делаю?». Возможно, Вселенная и сама задается тем же вопросом, глядя на нас (ироничный смайлик).
Сегодня мы расскажем, почему космос, несмотря на кажущуюся оторванность от повседневной жизни, имеет к нам самое прямое отношение — от чашки утреннего чая до смысла нашего существования.
Оказывается, звёзды существуют не только для романтичных свиданий и красивых фотографий в VK сториз. Всё намного глубже и интереснее.
В этой статья я выбрал для вас шесть ярких философских вопросов о космосе: от греческих мудрецов, которые смотрели на звезды и задавали вопрос «что это вообще такое?». И до современных астрофизиков, которые вроде как знают, что это такое, но теперь спрашивают «а зачем оно нам нужно и как это использовать?».
Статья приурочена ко дню космонавтики 12 апреля, другие материалы смотрите в разделе Космос.
Приготовьтесь узнать, почему черные дыры - не просто пожиратели галактик, но и соавторы всего живого. А также - как русские ученые - Циолковский и Вернадский - видели смысл жизни человека.
Начну разбор философских вопросов - с самого приземленного. А что проку нам от этого космоса, как он помогает нам жить?
Прогресс человечества на Земле не возможен без космоса
Наверняка вы слышали все эти набившие оскомину фразы про «Космос - это наше будущее!», «Человечество будет покорять другие планеты» и т д.
И, я уверен, не раз ловили себя на мысли:
Ну это будет когда-то...Какие-то наши прапраправнуки порадуются. А может и вообще не будет. Зачем тратить силы на космос сейчас? Вон, Земля еще исследована не до конца.
Парадокс в том, что исследовать земное без космического трудно. Космос задает прогресс в науке.
Например, изучение далеких от нас галактик позволило сделать открытия в сфере микрочастиц на Земле. Мы понимаем устройство микромира, подчиняем атомную энергию именно потому, что заглянули в глубокий космос.
Или, например, растительный мир. Многие процессы на стали понятны именно тогда, когда мы начали выращивать растения на МКС. Например, так люди поняли, как влияет гравитация на рост растений.
Подробнее про астробиологию и интересные эксперименты ученых на орбите вы можете прочесть в моей статье.
Новые материалы также часто тестируются в космосе - ведь условия там экстремальны, как из-за температур, так и радиации.
Космическая гармония
В космосе все устроено логично и красиво. Гармонично!
Первым к такому выводу пришел Пифагор. Он увидел во Вселенной математическую упорядоченность, отраженную в музыкальных интервалах и движении небесных тел.
Пифагор говорил о «музыке сфер» — будто бы каждая планета двигается по орбите, как струна вибрирует в ладной мелодии. Математика, по его мнению, — это не просто скучные формулы на доске, а нечто, лежащее в основе самой природы.
Его мысли четко обобщил Галилео Галилей, заявив:
«Природа говорит на языке математики».
Эйнштейн считал, что любая научная теория должна не просто описывать свою часть реальности, но и быть - красивой. Ведь в природе все так устроено.
Поэтому его теория относительности, описывающая законы природы и глобальные процессы в космосе, получилась простой и изящной.
Конечно, можно сказать, что красота — это субъективно. Что «гармония» живёт только в нашей голове. Но с другой стороны, откуда мы вообще взяли понятие красоты? Из природы. Из того самого космоса. Мы не выдумали гармонию — мы её подсмотрели.
И космос идеально соответствует всем нашим представлениям о гармонии и красоте. Поэтому, глядя в ночное небо, мозг так быстро и переключается в созерцательный режим.
Космос не объясняет себя словами. Он просто показывает, как должно быть: спокойно, точно, вечно.
Космическая эволюция
Мы привыкли, что эволюция касается лишь живого. Меняются и адаптируются виды под внешние условия.
Но эволюция есть и в космосе. Наглядно можем на нее посмотреть. Ведь современные телескопы позволяют заглянуть во Вселенную, какой она была миллиарды лет назад.
Например, сейчас известно о трех поколениях звезд. Первые, которые были на заре существования Вселенной, были гигантскими и яркими. Состояли целиком из водорода и гелия. Сложных ядерных реакций в таких условиях не было, поэтому и прогорели они быстро, дав основу для новых звезд.
Звезды второго поколения уже включали часть тяжелых элементов.
Эти элементы нужны для появления жизни, ведь органика строится на базе углерода. К тому же, тяжелые элементы позволяют запускать сложные ядерные реакции, из-за которых звезды светят дольше.
Звезды второго поколения имели низкую концентрацию таких элементов. Но их эволюционная функция - сгореть, чтобы выбросить в космос больше ценного вещества.
Звезда третьего поколения - как наше Солнце - уже получились более адаптивным для появления жизни. Но они бы не возникли, если бы не было миллиардов лет эволюции неживой природы до них.
Каждое следующее поколение звезд содержит больше тяжелых элементов. Включая углерод, так важный для жизни. И другие тяжелые элементы, которые нужны для создания инфраструктуры, полетов в космос - то есть для развитой технологической жизни.
И вероятность появления жизни в будущем во Вселенной будет только расти. На эту тему - у нас с Александром Пушным в эфире «Маяка» был интересный разговор о том, как природа может развиваться на других планетах с иными физическими параметрами.
Получается, что материя во Вселенной постоянно преобразуется и принимает всё более сложные формы.
Это красивая философская закономерность - процессы во Вселенной показывают единство физических законов в нашем мире.
И еще интересный факт, обобщающий две последние главы: структура мозга очень похожа на крупномасштабную структуру Вселенной.
Визуально - они идентичны. Подробнее об этом интересном открытии итальянских ученых я ранее писал в статье.
Диалектика черных дыр
Единство и борьба противоположностей - знаменитый закон диалектики. У двух противоположностей есть и общее, есть и противоречие. И из их конфликта рождается нечто новое - часто, более сложное и ценное.
Космос этим пропитан. И особенно ярко это видно на примере черных дыр.
Черные дыры, казалось бы - смерть всему живому. Да и не только живому - из курса физики известно, что они поглощают даже свет.
Но, как оказалось, черные дыры повышают вероятность развития жизни во Вселенной. Более того, без них эта вероятность была бы почти нулевой. Как так?
Во-первых, черные дыры разбрасывают вещество по галактике. Примерно, как работает система полива, чтобы равномерно вода досталась всей растущей зелени.
Происходит это так. Массивные черные дыры в ядрах галактик собирают вокруг себя много вещества. Но не все оно падает внутрь черной дыры. Значительная часть раскручивается на бешеной скорости и разлетается по галактике.
Происходит это в аккреционном диске, который был прекрасно и наглядно показан в фильме "Интерстеллар":
Вторая польза черных дыр для появление жизни - больше углерода. Оказалось, что когда черная дыра уничтожает звезду, разрывая ее на части, выделяется в шесть раз больше углерода. А значит - больше ценного строительного ресурса для потенциальной жизни.
Таким образом, черная дыра, которая у нас ассоциируется с гибелью, является той силой, что стимулирует развитие жизни во Вселенной.
Кстати, и наше Солнце родилось за счет страшных разрушительных процессов, которые бушевали в этой части галактики миллиарды лет назад. Здесь были взрывы и столкновения мощных сверхновых звезд. Это и привело к обилию тяжелых элементов. В частности, содержание золота на планетах Солнечной системы гораздо выше, чем в среднем по галактике - именно за счет гибельных процессов. Диалектика в действии!
Зачем человек во Вселенной
Здесь я совмещу две интересные философские концепции - антропный принцип и русский космизм.
Во второй половине XX века физики обнаружили интересный парадокс. Все параметры Вселенной как-будто идеально подогнаны для существования человека. Это наблюдение вошло в космологию под названием антропного принципа.
Измени хоть один из них минимально - скажем, заряд электрона или массу протона - и многообразия этого мира не будет.
Вероятность, что так сложилось случайно, крайне мала. Это как если бы ветер подул на колоду карт, и из них сложился бы идеальный устойчивый замок.
Подробнее об этом удивительном явлении я ранее рассказывал в своей статье про антропный принцип.
Возникает интересный философский вывод:
Значит человек мог быть неким закономерным этапом, изначально заложенным во Вселенной.
Конечно, случайность тоже никто не исключает. Если было бесконечное число попыток создания Вселенной, то рано или поздно могла получиться такая - логичная, устойчивая и гармоничная. А в других - просто не появился никогда человек, который смог бы осознать этот удивительный факт.
Но человеческий мозг привык находить закономерности и их анализировать. Да и представилась хорошая возможность - наделить человека смыслом жизни на уровне космоса и природы.
Логично из антропного принципа вытекают идеи русских космистов.
Циолковский и Вернадский считали, что человек и Вселенная связаны через эволюцию. Человечество - это некий закономерный этап. В какой-то момент во Вселенной могло быть запрограммировано появление разумных организмов.
Зачем? Чтобы преобразовывать космос с помощью науки и техники. И, как минимум, спасти Вселенную от тепловой гибели - энтропия же растет.
Если вы когда-либо оставляли кружку горячего чая на столе, вы сталкивались с энтропией. Она же — физическое воплощение идеи, что в замкнутой системе беспорядок растёт. То есть нагрели вы только чай, а он уже отдал температуру дальше - в воздух, чашку, ложку и т д. И со временем температура выровнялась везде.
Вселенная, как ни странно, подчиняется тем же правилам. И если распространить это на космос в целом, то, рано или поздно, температура везде выровняется, звезды погаснут и наступит тепловая смерть.
Но - нет, если во Вселенной есть человек. Ведь мы можем создавать новые источники энергии, преодолевать пространство, а в будущем - возможно и время.
Мы - своеобразный иммунитет внутри Вселенной, который своей деятельностью может изменить ее к лучшему. Подробнее о концепции русских космистов я ранее писал в статье: Что такое ноосфера Вернадского и когда она наступит на Земле.
Вот мы и добрались до заключительной главы. Так как тема моей кандидатской диссертации называлась "Проблема хаоса в космологии", я не могу пройти мимо этого вопроса.
Вселенский бардак. Как хаос строит космос
Если вы когда-нибудь пытались прибраться дома и обнаруживали, что в процессе уборки стало только хуже — добро пожаловать в клуб. Великая уборка после Большого взрыва, кажется, пошла по схожему сценарию. Только вместо пыли и носков — квазары, галактики и чёрные дыры. А вместо уборщицы — хаос. Именно он, этот космический баламут, сыграл ключевую роль в том, что мы вообще существуем.
Серьёзно. Без хаоса не было бы ни Земли, ни Солнца, ни возможности рассуждать о смысле жизни с чашкой чая на балконе. Давайте разберёмся, почему хаос — это не только «шеф, всё пропало», но ещё и «всё началось».
Слово «хаос» мы часто используем как синоним бедлама. Типа: «У нас на работе снова хаос» или «После выходных на кухне один сплошной хаос». Но для древних греков это было нечто совсем иное — неразделённое, бесформенное пространство, из которого родился мир.
Поразительно, но - обратите внимание, насколько это соответствует современным представлениям физиков о Большом взрыве.
Современная космология подтверждает: древние хоть и не имели телескопа «Джеймс Уэбб», но понимали суть. Согласно теории Большого взрыва, вся наша Вселенная родилась из одной точки — плотной, горячей и, скажем честно, не особо организованной. Поначалу всё кипело и бурлило. Энергия швырялась в стороны, частицы сталкивались, пространство расширялось со скоростью света, и никто не знал, где верх, а где низ.
Хаос может созидать и в нашем мире. Например, лесной пожар, который уничтожает всё вокруг. Одновременно, он зачищает территорию от старых деревьев и растительности, а на этом месте возникает новый лес. Экосистема обновляется и становится более разнообразной.
Многие значительные социальные явления рождались из хаоса. Вспомним ситуацию в 1917 году - иначе как хаосом для нашей страны ее не назовешь. В дальнейшем, всё успокаивается, система выходит на новый уровень и функционирует уже закономерно. Но на этапе рождения проходит через хаотичную нестабильность.
Ну а для нас важный вывод - хаос может не только разрушать, но и созидать.
И когда в следующий раз захочется пожаловаться на рутину или хаос жизни, просто вспомните: вся эта неразбериха вокруг нас — лишь отражение грандиозного беспорядка Вселенной, который когда-то породил звёзды, планеты и даже нас с вами.
Так что расслабьтесь и наслаждайтесь космическим беспорядком — в конце концов, именно из него рождается всё лучшее и самое интересное в нашей жизни.