Нераскрытые тайны природы

В далеком будущем, примерно через 1000 миллиардов лет (в гл. 18 говорилось, что возраст нашей Вселенной составляет от 8 до 15 миллиардов лет, в зависимости от методики расчета), в темной Вселенной останутся только угасшие звезды и черные дыры. Однако эти холодные объекты взорвутся еще раз под действием чудовищных гравитационных сил собственного сжатия, и через миллиарды миллиардов лет после Большого Взрыва космос вновь осветится фантастическим фейерверком примерно на миллиарды лет, т. е. на время, составляющее примерно четверть возраста Земли, после чего испарятся последние черные дыры, и Вселенная останется темной и холодной невообразимо долгое время. Как считает Трин Хуан Туан: «Величина этого периода столь велика, что число нулей в нем превышает число атомов водорода во всех наблюдаемых нами галактиках». От Вселенной останутся лишь излучение и «мерцающие в вечности» постоянно исчезающие и возникающие виртуальные частицы.

В 2000 г. были получены свидетельства того, что расширение Вселенной происходит со значительно большей скоростью, чем это предполагалось, вследствие чего временная шкала всех событий, возможно, оказывается намного более короткой. Как уже отмечалось выше, предметом споров выступает не столько возраст Вселенной, сколько методы его расчета. Квантовая физика только начинает решать загадки, связанные с поведением субатомных частиц. Например, электрон одновременно присутствует в разных местах, и разделенные пространством электроны могут сообщать друг другу о том, что один из них попал в поле зрения экспериментатора.

За прошедшее столетие человечество обрело больше знаний о Вселенной и о самых разнообразных ее объектах (от генов до галактик), чем за всю предыдущую историю. Это, конечно, дает повод для гордости, однако не следует забывать, что осталось много важных проблем и вопросов, на которые мы пока не имеем вразумительного ответа. Ниже перечислены некоторые из них.

• Большой Взрыв остается лишь теоретической моделью, которую почти невозможно проверить экспериментально.

• Мы имеем весьма смутное представление о том, каким образом на Земле зародилась жизнь.

• Возможно, мы уже понимаем, почему вымерли, по крайней мере, динозавры, однако мы очень плохо представляем себе, каким образом вообще происходит вымирание биологических видов.

Мы представляем себе внутреннее устройство нашей планеты, но не умеем предсказывать землетрясения. Мы знаем некоторые закономерности наступления ледниковых периодов, однако очень смутно понимаем общий механизм изменения климата на Земле. Споры о том, были ли динозавры холоднокровными или теплокровными животными, становятся все более «горячими». Эволюция человеческой расы содержит массу загадок и «недостающих звеньев».

Ученые так и не могут понять, каким образом человечеству удалось перейти от дикости к цивилизации. У нас нет даже общих представлений о том, как возникает речь. Некоторые ученые полагают, что дельфины обладают весьма высоким интеллектом, сравнимым с человеческим, и могли бы многому научить нас при условии, что мы найдем способ общения с ними. Миграция птиц остается для нас поразительным и малопонятным явлением.

Мы не можем утверждать, что трава обладает собственным зеленым цветом. Возможно, понятие цвета обусловлено особенностями нашего восприятия. Поразительно высокий уровень развития астрономии и календарной системы древних майя свидетельствует о том, что научные достижения могут определяться практической ценностью.

Физикам пока никак не удается объединить теорию гравитации с теорией трех других известных им фундаментальных взаимодействий.

Свет ведет себя то подобно волне, то подобно потоку частиц, а мы можем лишь теоретически обсуждать причины этой дуальности.

Физики давно не могут разобраться с парадоксом шредингеровского кота, который формально является одновременно и живым, и мертвым.

Мы уверены в существовании черных дыр, но не понимаем, что происходит в них.

Ученым пока не удалось достаточно точно оценить возраст Вселенной.

Математическая модель утверждает, что каждый наш поступок может порождать новые вселенные. Такой подход превращает реальный мир в сказочную страну Оз.

• В настоящее время физики оперируют с таким количеством измерений, что введение в начале XX века Эйнштейном представления о времени как о четвертом измерении выглядит удивительно скромным.

• Наконец, нам, естественно, хотелось бы узнать о будущей эволюции Вселенной.

Впрочем, по-видимому, не стоит и пытаться перечислить все вопросы, на которые наука пока не имеет ответа. В природе много тайн, разгадка которых составляет важную и ценную часть человеческого существования. Мы, люди, хотим знать всё, и поэтому постановка вопросов и поиски ответов на них не закончатся никогда.

Литература для дальнейшего чтения