Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Если частица распадается на какие-либо частицы, нельзя сказать, что продукты распада содержались в ней в виде составных частей. В определённом смысле взаимопревращения частиц можно сравнить со взаимопревращениями чисел друг в друга.

Рассмотрим равенство 4=1+3. Как видим, превратилась четвёрка в единицу и тройку. Возможно превращение и тройки в четвёрку при «поглощении» ею единицы. Но в реальности состоит ли наша четвёрка из единицы и тройки? Не вмещает ли она бесконечный набор чисел? И где истина – в математическом равенстве или в нашем умозаключении? Существуют ли реально в природе числа?

Математика нас вводит в заблуждение. Природа – это не математика. Математический формализм – метафизические концепции и интерпретации физических процессов. Все физические законы и теории носят исключительно описательный характер. Классическая механика описывает механическое движение материальных тел и происходящие при этом взаимодействия между ними, но самой природы описываемых явлений не касается. Квантовая механика описывает не микрообъекты сами по себе, а проявление их свойств в микромире, не касаясь природы этих явлений. И ни одна физическая теория не отвечает на вопрос: откуда всё это произошло?

Согласно современным представлениям учёных, весь материальный мир построен из элементарных частиц и античастиц, связанных разного вида взаимодействиями. Количество обнаруженных элементарных частиц измеряется сотнями. Видов фундаментальных взаимодействий между частицами известно всего четыре: гравитация, электромагнетизм, сильное взаимодействие и слабое взаимодействие.

Гравитация притягивает друг к другу объекты, обладающие массой. С помощью электромагнетизма твёрдые тела становятся прочными и, несмотря на гравитацию, не проваливаются сквозь землю – одноименно заряжённые электроны в атомах на границах веществ отталкиваются друг от друга. Сильное и слабое взаимодействия управляют процессами на субатомном уровне. Удерживая вместе протоны и нейтроны, сильные ядерные силы формируют ядра атомов. Слабое взаимодействие управляет радиоактивным распадом и отвечает за основной источник энергии Солнца. Без слабого взаимодействия наше светило перестало бы существовать. И каждый из этих видов сил характеризуется своей константой.

Мы живём в точно настроенной и выверенной Вселенной. Если температура Солнца была бы меньше 5500 градусов Цельсия, Земля замёрзла, а при большей температуре всё живое сожжено. Будь Юпитер легче, и количество летящих из космоса комет к Земле резко возросло, и всё живое на Земле было бы уничтожено. Астрономы считают, что влияние Юпитера и Сатурна на Землю привело к удлинению её эллиптической орбиты и повлияло на наклон оси. Луна также способствует наклону Земли и устойчивости климата. Если бы наклон отсутствовал, испаряемая в океанах влага мигрировала к северу и югу, а континенты покрылись бы льдом. И это мизерная часть «случайностей» в Солнечной системе, благодаря которым на Земле существует жизнь.

Знакомство с общепризнанной, увенчанной Нобелевской премией Стандартной моделью физики элементарных частиц приводит к однозначному выводу: Вселенная организована таким образом, чтобы в ней могла существовать жизнь. Даже незначительное изменение численного значения одной из примерно 20 констант, входящих в Стандартную модель, полностью лишает Вселенную атомов. Изменение массы электрона всего на 0,2 % изменит время жизни звёзд настолько, что для эволюции живых организмов не хватит времени. Отклонение константы сильного взаимодействия всего на одну десятитысячную в ту или другую сторону сделает невозможным образование атомов углерода, а значит, и зарождение органической жизни будет невозможным.

Такая точная настройка Стандартной модели порождает много вопросов. Один из них – случайны ли наблюдаемые нами значения фундаментальных констант? И могло ли больше дюжины стабильных и взаимосвязанных друг с другом констант появиться случайным образом в момент или после Большого взрыва, по мере образования элементарных частиц и атомов?

Если Вселенная развивается случайным образом, то должны меняться во времени и фундаментальные константы. Учёные решили получить ответ на данный вопрос путём прямого измерения фундаментальных постоянных в различных областях Вселенной. Для измерения была выбрана одна из физических постоянных – постоянная тонкой структуры α или постоянная Зоммерфельда. Данная константа является скалярной величиной, получена опытным путём и равная примерно 1/137. Она характеризует силу электромагнитного взаимодействия и определяет все основные свойства и характеристики объектов микромира: размеры электронных орбит в атомах, энергию связи между элементарными частицами и атомами, следовательно, все физические и химические свойства вещества.