Лишь две вещи приводят меня в восхищение:
звёздное небо над головой и
моральный закон внутри нас.  
                                                        Иммануил Кант.

«Размышление микроскопической органической песчинки о громадной
и вечной Вселенной»

Смирнов Сергей Георгиевич
Пушкино  2023


 

«Вопрос»

    Вопрос может появиться только после появления мысли в голове. Мысль может быть любой, необязательно серьёзной и глубокомысленной, она может быть «тьфу», как плевок копеечный, но обязательно должна возникнуть до и для появления вопроса. Прослушали новость, сообщение, сплетню, лекцию, побывали на концерте, выставке, съездили на экскурсию: «Какие у вас возникли вопросы?» «Вопросов НЕТ?!!!» Следовательно вы пообщались с неодушевлённым предметом. Стало грустно и скучно.
     Прочитали текст и сразу почувствовали, текст написан старым брюзгой. Не хватает ещё слов о том, что в наше-то время люди больше думали, рассуждали, читали и всем интересовались. Стоп! Встану на защиту современников. Всё идёт нормально, просто раньше человек был более разговорчивым, коммуникабельным и все что-то спрашивали друг у друга. Теперь человек атомизирован, общается только с гаджетом, смотрит в экран и вопросы чаще задаёт «Вике Пединой». Но я буду действовать по старинке и поделюсь с тобой, мой благосклонный читатель, «вопросом», который случайно влетел ко мне в голову.
     Теперь пришла пора начать про мой вопрос. Знаю, что большие учёные астрофизики давно уже разобрались в этом вопросе, но почему-то нам обывателям эти Нобелевские лауреаты ничего не разъясняют, и мы не находим ответа на этот вопрос ни в школе, ни в вузах. Может быть я ошибаюсь и все, кроме меня, в этой проблеме разобрались и никакого тайного вопроса нет.  «Автор текста, хватит тянуть кота за хвост! Да когда же ты начнёшь говорить по существу про свой вопрос? О чём идёт речь?», - недоумевает мой нетерпеливый читатель. Ниже наконец-то жирным шрифтом пойдёт мой вопрос, который я задал сам себе и захотел им поделиться с вами.
    «Главными действующими лицами в мироздании, во вселенной являются звёзды, объединённые в созвездия, которые своим таинственным блеском завораживают человечество уже не один десяток тысячелетий.
     (Кстати, советую, не откладывая в долгий ящик, в ноябре или в любом другом зимнем месяце, когда рано темнеет, выехать за город, где меньше электрических фонарей, поднять голову в небо и широко раскрыть глаза. Увидите чудо, будете потрясены волшебной величественной картиной, прекраснее которой нет ничего на свете. Брильянтами усыпан небосвод! Увидев это, хотя бы один раз никогда не забудете и ещё скажете мне спасибо.)
         В звёздах, как нас учат в школе, происходят термоядерные процессы при гигантском давлении и температуре. В них самые элементарно устроенные атомы водорода (H), состоящие из одного протона в ядре и одного электрона на орбите в звезде превращаются в следующие по сложности атомы гелия (He). У них в ядрах уже по два протона и два нейтрона, а на орбите два электрона. И эта природная атомная горелка, выделяет громадную энергию в виде тепла и света, без устали работает миллиарды лет.
    Но моё повествование не по поводу этого процесса и не об этом. Я подумал, что звёзды сделаны из двух лёгких разгорячённых газов: водорода и гелия, а живём то мы на твёрдой планете Земля, состоящей из камней и воды, а в центре её, как рассчитали учёные, сплошное железное ядро. Недра земной коры представляют собой смесь из разнообразных минералов, содержат органические газы и жидкости. Россия газо-нефтедобывающая держава. В земной коре, содержится вся «таблица Менделеева», включая тяжёлые радиоактивные металлы со сложнейшими атомами. Где и как они превратились вслед за гелием? Самый тяжёлый элемент в земной коре уран (U), он встречается в земной коре в 500 раз чаще, чем золото и в 40 раз чаще, чем серебро. Атом урана имеет самую сложную структуру, в ядре 92 протона, 146 нейтронов, вокруг ядра вращается 92 электрона. Уран 238 радиоактивный элемент с периодом полураспада 4,5 миллиарда лет. Все планеты солнечной системы, включая газовые гиганты Уран и Сатурн, внутри имеют твёрдую сердцевину сложного химического состава. Кроме планет по космическому пространству туда и сюда летают кометы и астероиды. В пространстве между орбитами Марса и Юпитера по круговым орбитам движется около 2-х миллионов астероидов размером более 1 километра. И всё это роскошное разнообразие твёрдое, а некоторые даже ледяные. Мне любопытно, замёрзшая вода когда-то и где-то была сначала паром, потом жидкостью и наконец замёрзла. Как, где и когда вся эта «публика» появилась на свет? Мне почему-то об этом никто никогда не рассказывал. А вам? Вот в чём мой вопрос!!!»  Для того, чтобы прояснить этот мой вопрос придётся разобраться самому, а потом рассказать вам своими словами.
 

«Ответ 1»

      Думаю, не простая ждёт меня задача, боюсь, хватит ли квалификации, однако мой азарт налицо. Говорил же я вам, что графоману дай только что-нибудь пографоманить и он уже на старте. Начинаю! Для ответа на мой вопрос необходимо предварительно прояснить пару моментов. Во-первых, когда и как всё начиналось? Имея в виду, было ли всему сущему начало или это было всегда. Во-вторых картина мира стационарна, неизменна во времени или всё течёт и изменяется. Об этом «homo sapiens» человек разумный с древнейших времён раздумывал, размышлял в свободное время, от более важных занятий: насыщения и размножения. Для ответа на мой вопрос у всех древних народов, у китайцев, индусов, греков, египтян, скандинавов и других есть свои предания, мифы, эпосы. Где бы не оказывались европейские путешественники-исследователи, во всех частях света , даже на самых маленьких островах, аборигены рассказывают древние предания о зарождении светил на небе, земли, воды и своего народа.
     До сих пор одна часть человечества придерживается религиозного, другая, меньшая часть, научного ответа на эти вопросы. В последние годы заметна конвергенция, сближение этих позиций. Учёные теологи поселились во всех университетах и, учитывая успехи археологии, пересматривают хронологию многих событий Сотворения Мира. На вопрос о возрасте нашего мира, уже называют не как ранее 6 тысяч лет, а время Большого взрыва, рассчитанного астрофизиками,  более 13 миллиардов лет. Учат, что нельзя буквально понимать, что Бог сотворил Землю за 6 дней. Говорят, что в Святом Писании день был другим, стараются идти в ногу со временем, ведь паству «дары приносящую» нельзя терять. Однако надо отметить религиозным текстам должное, они занимательны, просты в понимании, и безупречны по своим литературно-эстетическим качествам. Чего нельзя сказать о научном изложении этой темы. Много тёмного и не ясного умничанья. Например, почему все объекты и сами галактика вращаются?
    Наиболее доходчивый и популярный вариант о сотворении Мира дан жителям планеты, исповедующим Авраамические религии (христианство, ислам, иудаизм), таких людей большинство, около   4-х миллиардов. Для них стержнем учения являются выдающиеся книги, соответственно «Библия, Коран и Тора». Это свободные переводы Торы на разные языки, в которых практически одинаково трактуется идея о «Сотворении Мира». В мире эти три произведения печатаются и продаются самыми большими тиражами. В библии дважды в безупречно литературном стиле рассказывается история о сотворении мира, сначала в «Ветхом Завете», затем в «Новом».
     Тексты звучат торжественно, таинственно и красиво, как белые стихи. Когда я впервые прочитал, меня будто стрелой пронзило звучание закольцованной мысли о том, что вначале Слова было у Бога и Слово было Бог!!! Такое мог написать только очень талантливый человек. Предположительно полагают, что так написал в «Новом Завете», в Евангелии от Иоанна, не древний апостол, а в XV веке Эразм Роттердамский, лучший знаток античности и латинского языка.


Конечно перевод с роттердамской латыни на русский не удался.

        А вот в «Ветхом Завете» в книге «Бытие. Пятикнижие Моисея» проблема сотворения Мира освещена чётко с подробностями. В библии говориться, «Сначала Бог сотворил Небо и Землю. Земля была безвидна и пуста. И тьма над бездною, и дух Божий носился над водой. И сказал Бог да будет свет и стал свет, и увидел Бог свет, что он хорош. И отделил Бог свет от тьмы. Назвал Бог свет днём, а тьму ночью, и был вечер и было утро – день один. И сказал Бог, да будет твердь средь воды»      

     В этом эпизоде библии рассказывается о том, чем Бог занимался в первый день Творения, и что сделал Он небо и землю, которых сначала не было видно, только дух носился над водой. Как красиво и жутко сказано: «И только дух Божий носился над водой!». Сильный образ! А потом Бог произнёс: «Да будет свет!» Я вздрогнул! И сразу представил грандиозную сцену и гениального актёра, огромного человека и себя такого маленького, маленького. Первый раз я увидел сцену во МХАТе на спектакле «Синяя птица». Мне было лет 5, ничего конкретного не запомнил, но ощущение чего-то сказочного осталось. Был рассеян, крутил головой, смотрел то на сцену, то заглядывал в оркестровую яму, из которой скрипач шутливо напугал меня смычком, изображая мушкетёра. В человеке с детства живёт вера в чудо. На всю жизнь у меня остался привкус чего-то волшебного и не здешнего. Актёры в ярких костюмах, таинственная песня уходящих куда-то цепочкой детей и взрослых, затихающая, волшебная музыка и слова: «Тетиль, Метиль». У Бога на гигантской сцене весь МИР только что рождался, и у меня тогда, тоже только что появившегося на свет, в сознании стал рождаться свой МИР. Это, по-видимому, был отголосок и эхо в моём мозгу из небытия того  божественного мгновения и чуда провозглашения: «Да будет свет!»



    Теперь мне доценту на пенсии, к сожалению, уже без волшебства ясно, что в переводе на современный язык возглас Бога означает рождение всего известного нам теперь электромагнитного спектра, включая инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение. Так думать скучнее. Увидел Бог всё им сотворённое, и самому понравилось. Прямо праздник какой-то! Всему живому, кроме грибов, и растениям, и букашкам, и всем животным, включая человека, тоже очень понравилось и считается очень полезным.
     Второй день Бог посвятил небу, назвав его почему-то твердью, но это было Его дело. Он уж лучше нас знает, кого и как назвать. Я так, например понимаю, что на четвёртый день Творения Он наметил создать все светила, Солнце, Луну и звёзды, (И сказал Бог и будут светила на тверди небесной), а для лучшего их крепления надо чтобы небо было потвёрже. В третий день Бог занялся «сушей и растительной жизнью».  Вот где прямой ответ на мой вопрос: «Откуда появилась твёрдая земля под ногами, снабжённая почвой, песком и камнями разнообразного химического состава, пригодными в качестве минеральных удобрений для растений?» А то бы как заниматься дачным огородом без азотных, калийных, фосфорных добавок? Да никак!  Это Его деятельность в третий день Творения. Создал всю таблицу элементов, вода уже была создана в день второй, ничего Бог не забыл.
Сделал кометы и астероиды, хотите из камней, а хотите из льда, чтобы дурацких вопросов в моей голове не рождалось. В святых текстах изложено всё последовательно, доходчиво, и вот ещё что ценно, понятным языком без сложной терминологии и в хорошем ритме.
    Под ритмичностью изложения я подразумеваю то, что описание каждого рабочего дня Бога начинается и заканчивается фразой : «И увидел Бог, что это хорошо. И был вечер и было утро – день шестой последний». Слова простые, человеческие, которые мог бы сказать любой уставший работник, удовлетворённый результатом своего труда. «И захотелось Ему отдохнуть один денёк.» Как мы люди похожи на работающего Бога. В библии сказано, что человек был создан по образу и подобию Бога, а мне представляется что люди представили в своём воображении Бога по образу и подобию своего работящего и доброго родственника или соседа. Обсудив с вами, мои доверчивые читатели, выдержки из Святого Писания, могу надеяться, что на некоторые вопросы ответ нашёлся. Авторы Священных книг выступают в роли моральных учителей жизни и талантливых рассказчиков нравоучительных историй. Любопытно кто они и когда писали? На этот счёт бытуют разные мнения у богословов. Я встречал мнение толкователей Талмуда, что первые книги по Кабале были написаны Адамом 6670 лет назад. По календарю в допетровской Руси, летоисчисление велось с момента сотворения Мира, и отличалось от нынешнего европейского на 5508 лет.
    Более серьёзное каноническое мнение, библия писалась в течении 1500 лет, начиная с конца XIII века до н.э. до II века н.э. Первые пять книг, так называемое Пятикнижие, написаны в годы Исхода евреев из Египта пророком Моисеем, когда он в течении 40 лет водил народ по Синайской пустыне.




    
Дальнейший текст продукт Вавилонского плена, около VI века до н.э. Новый Завет или Евангелие, I-II век н.э., написали четыре апостола, евангелисты Матфей, Марк, Лука, Иоанн и первоверховный апостол Павел.

Главные моральные поучения христианства сформулированы высокообразованным Павлом. Другие евангелисты были попроще.

       Мусульманские книги Откровения, составившие Коран, снисходили на Мухамеда в течении 22 лет, он диктовал их ученикам, примерно с 610 года до своей смерти в 632 году н.э. Надо понимать, что кроме религиозной нагрузки, эти произведения внесли громадный вклад в мировую культуру, включив в себя мораль, этику, историю, поэзию и право.



      На рисунке художника XV века изображено представление европейца средних веков о том, как выглядит край плоской Земли и что там за небесным куполом. До сих пор существует антинаучная организация, основанная в Англии и позднее возрождённая в США, пропагандирующая идею плоской Земли.
 

«Ответ 2»

     Теперь, с робостью и трепетом, приступаем к сегодняшнему научному объяснению «Сотворения Мира», т.е. к теории рождения вселенной, в которой кому как посчастливилось пожить, кому «слава Богу», а кому «лучше бы и не появляться». Как часто бывает в науке на помощь новейшей научной концепции появления вселенной помогло случайное совпадение двух обстоятельств. Во-первых окончилось в 1919 году в США строительство нового самого большого для того времени, 100-дюймогово телескопа Хукера, диаметром зеркала 2,5 метра.
     (Для справки. Есть два вида оптических телескопов собирающих свет из ограниченного участка неба, поэтому мы его начинаем хорошо видеть. Первоначально для наблюдения за небом стали использовать телескопы «рефракторы», которыми, например, пользовался Галилей и наш Ломоносов. Кстати, Михаил Васильевич, наблюдая за движением планеты Венера на фоне диска Солнца, открыл наличие у неё атмосферы. В рефракторах свет пропускается через ряд двояковыпуклых и вогнутых линз, и через окуляр фиксируется зрением. При этом в периферийной области стёкол возникает «хроматическая аберрация», появление цветных разводов, что   искажает изображение. В 1668 году молодой сотрудник научной лаборатории Кембриджа Исаак Ньютон собственноручно стал полировать вогнутую поверхность маленького зеркальца диаметром 130 мм, и сконструировал новую схему телескопа «рефлектор», исключив недостаток старой. Свет проникший в открытый торец трубы рефлектора, отражается от вогнутого зеркала на его противоположном торце, концентрируется в точке, называемой фокусным расстоянием. В этой точке монтируется под углом крошечное  плоское зеркальце, на котором через окуляр можно увидеть увеличенное изображение нужного участка неба.   С той поры оптические телескопы строятся по ньютоновской схеме, по-прежнему свет собирается вогнутым зеркалом. Сейчас работают громадные телескопы в России с диаметром зеркала 6м, в США 10,4 м. В планах европейских, китайских и американских астрономических центров строительство телескопов с диаметром зеркал 30 – 39 метров.)
    Во-вторых на этом 100-дюймовом телескопе начал работу молодой очень упорный, талантливый астроном экспериментатор и теоретик космолог в одном лице Эдвин Хаббл (1889 - 1953), который внёс решающий вклад в понимание структуры космоса. Его доклад о результатах наблюдения за последних 5 лет, сделанный 1 января 1925 года на собрании американского астрономического сообщества, стал датой «Новой эры» в науке о вселенной. Раньше полагали, что видимое звёздное небо, даже видимое в телескопы, представляет собой бесконечное пространство заполненное звёздами одной галактики, называемой «Млечным путём». И эта россыпь миллионов созвездий существовала всегда, была вечной.



Телескопы Галилея и Ньютона

  



   Хаббл, получив в своё распоряжение новый более совершенный инструмент, стал внимательно рассматривать некоторые бледные образования на небе, которые ранее хорошо были известны как газо-пылевые сущности и назывались туманностями. Мы обыватели тоже что-то слышали о них, например из литературы по роману Ивана Ефремова «Туманность Андромеды», по которому в 1967 году был снят советский фильм. Изучая эти образования Эдвин пришёл к выводу, что туманности представляют собой не скопление пыли и газв, а являются отдельными скоплениями звёзд, расположенных на огромном расстоянии от нашего Млечного пути. Назвал эти скопления Галактиками. Оказалось, что в его телескоп можно рассмотреть тысячи тысяч других галактик, каждая из которых состоит в среднем приблизитерно из ста миллиардов звёзд. Теперь окончательно стало понятным, что мир оказался поистине бесконечным.



     Стало понятным, что эта первая обнаруженная туманность Андромеда, является галактикой туманности Андромеда, которой по небесному каталогу присвоили номер М31. Она оказалась самой близкой к нашей, на расстоянии 2,5 миллиона световых лет, такой же, как наша спиральной, но по диаметру крупнеий в 4 раза. Эдвин Хаббл за долгие годы наблюдений не только разработал классификацию типов галактик, но и сделал своё самое грандиозное открытие в жизни, обнаружил «красное смещение» в спектрах света галактик, увековечив тем самым своё имя среди великих учёных-космологов. Он показал, что вселенная не стационарна, т.е. не всегда такой была и будет, а постоянно развивающаяся подвижная система.
      Ему удалось не только обнаружить «красное смещение» в спектрах излучения света всех галактик, но и объяснить какой феномен стоит за этим явлением. Оказалось что, чем дальще от нас расположена наблюдаемая галактика, тем больше видимое смещение в красном правом участке её спектра. Хаббл понял, что Вселенная расширяется во все стороны. Спектральное смещение подчиняется «эффекту Доплера» (он характерен для волновй природы и света, и звука). Этот эффект помог Хабблу понять, что вселенная не стоит на месте, и всё в ней движется. Известно, что если в спектре наблюдаемого излучения начинают преобладать более длинные волны, в нашем случае красного цвета, значит источник волн света отдаляется в пространстве от наблюдателя. Если спектр излучения воспринимаемого глазом света синеет, его частота становится выше, то источник движется навстречу наблюдателю. Кстати, спектр света от галактики М31 показал, что Андромеда приближается к нашей, и учитывая относитнльную скорость взаимного сближения через 4,5 миллиаррда лет галактики сольются, образовав одну гиганскую, но мы этого, к сожалению, не застанем.Наше солнце к тому времени уже превратится в красного гиганта. Об этом расскажу ниже.



Если практически все видимые галактики обладают «красным смещением», значит все они разбегаются в разные стороны и вселенная расширяется, подобно тому, как расширяется во все стороны поверхность резинового шарика при его надувании. Эта теория о расширяющейся вселенной Хаббла одна из самых  странных и захватывающих теорий, которую вообще придумало человечество. Пространство постоянно расширяется с громадной скоростью (сотни тысячь километров с секунду), и мы, как часть этого пространства, пока читаем этот текст, тоже расширились. Но так как вселенная непредставимо громадна, то и нашу прибавку в земных размерах тоже невозможно себе представить, настолько эта прибавка мала.  Следующий шаг в теории космологической науки логически был сделан уже не Хабблом. Его опередили другие физики и математики космологи, работающие в этом же направлении. В начале 20-х годов прошлого века Альберту Энштейну удалось построить математическую модель структуры стационарной вселенной, испльзуя законы Общей теории относительности, однако нашему соотечественнику астрофизику Александру Александровичу Фридману (1888-1925) удалось усовершенствовать математический аппарат Энштейна. Фридман уточнил важные параметры, внёс поправки в структуру модели, став  таким образом автором «Нестационарной модели вселенной». Альберт Энштейн признал свою ошибку, случилось это задолго до экспериментального открытия Эдвином Хабблом расширяющейся вселенной.
   Проблема расширения не давала покоя пытливым умам: «А что было в самом начале?»  Рассуждения строились следующим образом: «Вселенная в данный момент времени расширяется, следовательно ранее она была меньше, и если этот процесс экстраполировать в прошлое, время в пределе свернуть вспять, как это делается в кинематографе, плёнку провернуть назад, то вселенная должна исчезнуть.» Так учёные теоретики пришли к идее, что учитывая скорость расширения и размеры видимой части вселенной можно по закону Хаблла подсчитать, что около 14 миллиардов лет назад её радиус был близок к нулю. Следовательно материя всей вселенной когда-то была свёрнута в крошечную сверхгорячую и сверхплотную горошину.
  Такое состояние материи назвали сингулярным. Предполагают, что при своём зарождении вселенная находилась в этом состоянии, а в настоящее время его имеют все Чёрные дыры, расположенные в центре каждой галактики. В эту чёрную дыру силой гравитации стягиваются и исчезают в ней все рядом находящиеся звёзды, планеты, астероиды. Силы гравитации настолько велика, что из их зоны влиянии ничто не может вырваться, не только вещество, но и фотоны света, потому она и называется чёрной.



Чёрная дыра настолько большая,    что звёздные скопления кажутся точками. Снимок сделан телескопом «Хаббл».
    Сингулярность характеризуется температуой 10 в степени 32 K (это единица с тридцати двумя нулями градусов кельвина) и плотностью вещества 10 в степени 93 г/см3(это число 1 и 93 нуля). Эти расчёты для предельного состояния материи сделал гениальный немецкий физик Макс Планк (1858-1947), Нобелевский лауреат, используя мировые физические константы. Когда американцы приступили к созданию атомной бомбы, то страшно тревожились и торопились, потому что знали, что у немцев есть много тонн чешского урана и один профессор Макс Планк, но какой профессор!!! Надо было торопиться.    (В повествовании сделаем скачёк в далёкое прошлое.)
  Не в Германии, а в далёком прошлом, когда не было ничего, ни пространства, ни времени, а только сингулярное состояние материи Планка внезапно и по непонятной причине точка взорвалась. Тот взрыв колоссальной, непредставимой мощности американский физик Фред Хойл в своей работе 1949 года назвал «Большим взрывом».
     В одно мгновение «горошина», в которой была сосредоточена вся возмежная материя, превратилась в бесконечную вселенную. Учёным уже в наше время удалось более точно рассчитать, когда этот взрыв произошел и каким он был.



Серьёзный мужчина Макс Планк.

Исследования жизни звёздных образований, называемых «белыми карликами» проведённые недавно с помощью космического электронного телескопа «Хаббл», позволилили точнее рассчитать возраст вселенной, он составил 13,799 миллиарда лет.
    (У многих богатых людей планеты Земчя долларов больше, чем эта цифра, что свидетельствует о серьёзном тупике развития человеческой цивилизации. Страшно становится, столько денек одному человеку не надо!)
   Успехи Эдвина Хаббла, его пионерские достижения в практической космологии привлекли внимание учёных разных стран, работающих на ниве теоритической физики. Одним из первых стал бельгиец Жорж Леметр, человек с уникальной судьбой. Участник I-ой мировой войны, артиллерист, награждён военным крестом. После войны поступил в Кембридж. По окончании переехал в США и работал в Гарвардской абсерватории, стал доктором наук. В 1936 году был избран членом престижной Папской академии наук, а с 1960 года до своей смерти был её президентом, получил из рук папы сан епископа. Жорж Леметр стал одним из авторов теории Большого взрыва. В своей математической модели описал момент зарождения и развития всей нашей Вселенной. У этого человека была внутренняя гармония. Для него Библия содержит информацию по поводу спасения души человека и практически ничего об описании природы.



Для Леметра в науке и вере противоречий нет. К сожалению, его имя до сих пор незаслуженно пребывает в тени своих более знаменитых современников Энштейна, Фридмана, Хаббла и даже нашего соотечественника Гамова Георгия Антоновича (1904-1968), который в 1933 году покинул СССР, стал невозвращенцем. Он основоположник теории «Горячей Вселенной» и один из пионеров применения ядерной физики к вопросам эволюции звёзд. Объяснил происхождение химических элементов (!вот об этом и был мой вопрос!), применяя уже известные законы ядерных превращений к началу расширения вселенной, теории большого взрыва и гипотезы об изотропности реликтового фотонного излучения.


  
Для справки: имел рост 204 см. Коллеги называли его физиком от Бога, равного по мощи интеллекта и интуиции в науке Энштейну, был с ним дружен.



Во второй половине своей научной карьеры увлёкся открытием двойной спирали ДНК, внёс большой вклад в генетику, расшифровал код генома из 20 нуклеиновых кислот. До конца своих дней был эксцентричным, не типичным. Настоящий художник, злоупотреблял по-русски.



Его могила, можно посидеть, подумать о вечном и Гамове.
(Он предсказал, что при первоначальном взрыве горячей материи, должно было произойти мгновенное расширение пространства, снижение температуры и сброс энергии во всех направлениях в виде электромагнитного излучения, которое было названо реликтовым и для него имперически рассчитана температура.



Американские астрономы А.Пензиас и Р.Уилсон в 1965 году построили картину вселенной с этим микроволновым излучением с температурой 2,725 K., эхом того перврго взрыва, доказав справедливость теории Гамова. В 1968 году учёные удостоины Нобелевской премии. Гамов в этом году скончался)
      Вот такой портрет реликтового излучения во Вселенной увидел электронный телескоп. Температура излучения повсюду одинакоыая близкая к 3 градусам кельвина, рассчитанная Гамовым. Цветными пятнами зафиксирована неравномерная плотность вселенной, где и зародились первые галактики.



     Как уже было сказано 13,799 миллиардов лет назад произошёл большой взрыв, до этого момента вселенная представляла собой сингулярность, пространство сжатое высоким давлением. Необъяснимым образом в одно мговение, начиная с времени 10-35 секунды превратилась в нашу Вселенную. Самые главные события рождение элементарных частиц, первых простейших атомов водорода и гелия произошли в первые 3 минуты.
Ранние этапы описывает теория Большого Взрыва. В её основе лежат три фундаментальных открытия XX века. Действие гравитации в свете Общей теории относительности Энштейна, теория о расширяющейся вселенной, разрабтанная Фридманом, предсказанное Гамовым излучение реликтового фона, которое появилось на ранних этапах зарождения Вселенной.



Схема развития Вселенной от Большого взрыва до наших дней

Вопрос, как сингулярность превратилась во вселенную остаётся открытым. В 1981 году Алан Гут предложил инфляционную модель, которая дополнила теорию Жоржа Леметра и Георгия Гамова. Инфляция это самое раннее состояние, о котором нам что-то изветно. Оно длилось мельчайшие доли секунды 10-43 – 10-36 с. За это время вселенная расширилась  в несколько миллионов раз и приобрела однородную структуру. Она представляла собой чистую энергию, распределённую в пространстве. В конце инфляци энергия начала превращатся в материю. Появились элементарные частицы: кварки, глюоны, а затем протоны и нейтроны. Частицы начали сталкиваться друг с другом. Потом материя вступила в стадию нуклиосинтеза, температура упала и примерно через 100 секунд образовались ядра будущих атомов. За последующие380 тысяч лет образовались первые атомы. Вселенная равномерно наполнилась протонами, дейтерием, гелием, теми веществми, из которых в будущем образовались звёзды. Пространство заполнилось излучением фотонов, реликтовым излучением. Наступили так называемые тёмные века, а первые звёзды появились только через 400 миллионов лет.



      Теперь опять вернёмся к проблеме расширяющейся Вселенной. Было выдвинуто следующее соображение о том, что при взрыве кинетическая энергия разбросала материю во все стороны, вселенная стала расширяться, но возможно пройдёт время, кинетическая энергия ослабнет и силы всемирного тяготения Ньютона начнут стягивать её обратно в точку, и так будет до следующего взрыва. Такой пульсирующий процесс может идти вечно: рсширение-стягивание. На рисунке Пульсирующая модель Вселенной №1. При такой теоретической модели процессов становится понятным, что было до большого взрыва? Была другая вселенная, которая сначала расширялась, потом схлопнулась и опять взорвалась. Но оказалось ситуация ещё сложней, экспериментально было обнаружено и доказано, что расширение происходит с ускорением. Верна, скорее всего, модедь Вселенной №4.
     Много физиков теоретикв ломали голову над этой проблемой будущего ускоренного расширения по схеме №4. Разработали математический аппарат и выдвинули сумашедшее предположение, что  есть в природе ещё что-то, о чём мы даже не догадывались. На основе наблюдений и измерений космического микроволнового фона, галактик и звёзд, пришлось ввести такие понятия, как «тёмная энергия и тёмная материя». Удалось рассчитать и определить, что   68% вселенной составляет тёмная энергия;
  27% - тёмная материя;
  4,9% - обычная материя;
  0,09% - нейтрино;
  0,01% - излучения.
     Как вам нравятся объяснение «учёных мужей»? Нобелевские лауреаты по ходу рассуждений: «Откуда всё взялось? Что было до большого взрыва? Как запустился этот процесс? Почему всё вращается?» напускают тумана о сингулярности, тёмной энергии и тёмной материи. А что такое эти тёмные энергии и материи? Говорят: «Не знаем!?» В Библии было как-то интересней, веселей и талантливей! Идея Большого взрыва не напоминает ли Вам уже когда-то давно, прозвучавший возглас: «Да будет свет!» Теоретики в этом месте, как мне кажется, проиграли в креативности. Учёных спасает только способность предвидения событий в будущем. Наука в этом отношении впереди.
    Но вот что любопытно! Те учёные, кторые открыли человечеству глаза на устройство Вселенной, внесли основной научный вклад, такие как А.Фридман, Хаббл, Леметр, Гамов, Хокинг, не были отмечены Нобелевской премией. Даже Энштейн получил своего «Нобеля» не за теорию относительности, стоящую в основе космологии, а за объяснение фотоэффекта.



Хокинга чтут, как талантливого физика, внёсшего вклад в понимание феномена Чёрных дыр, однако такое туманное высказываниене не красит не только его, но и всю аргументацию науки.
    Это продолжение, заключительный текст моего ответа №2 на главный вопрос. У нас с вами, терпеливые читатели, остался последний рывок про эволюцию звёзд и отгадку, откуда взялись камни, вода и вся эта многочисленная семья химических элементов таблицы Менделеева.



       Звёзды самые важные объекты во вселенной.  Мы видим всё вокруг, включая самих звёзд, и друг друга, благодаря звёздам. Наше зрение появилось потому что глаза в результате эволюции приспособились реагировать на спектр электромагнитных излучений посылаемых Солнцем. Звёзды людям были известны всегда, но что это такое надёжно и достоверно стало понятно только в XIX веке, когда определили расстояние до них. Ещё во времена Джордано Бруно люди догадовались, что звёзды подобны Солнцу, но одна вещь не была общепризнанной, это то, что звёзды рождаются и умирают. Звёзды воспринимались, как объекты достаточно вечные. Но звёзды конечно же рождаются, на протяжении своей жизни изменяются, их жизненный цикл заканчивается и они во что-то превращаются. Жизнь звезды это смена источников горения, смена источников энергии. Всё это термоядерные реакции. Начинается это с того, что водород превращается в гелий. Это самая длинная стадия, она занимает болоо 90% времени жизни звезды и если случайно показать на какую-либо звезду, то 9 из 10 звёзд жгут в своих недрах водород превращая его в гелий. На долю водорода приходится 88,6% всех атомов во Вселенной. Затем водород заканчивается, звезда может притерпеть своё первое изменение. Она раздуется и превратится в красного гиганта. Дальше всё зависит от главного параметра звезды от её массы. Если масса достаточно большая, ядро подожмётся, станет ещё более плотным и горячим, пойдут следующие реакции. Гелий начнёт превращатся в углерод и так эта цепочка может идти дальше, вплоть до железа и родственных ему элементов, потому что только это энергетически выгодно, при таких термоядерных реакциях энергия выделяется. Дальнейшие превращения требуют новых, внешних затрат энергии. Природе при стабильном режиме дополнительную энергию взять не откуда. Нужно чтобы происходило что-то нестационарное подобное взрыву.
     Если мы возьмём лёгкую звезду, подобную нашему Солнцу, то она живёт очень долго и выжигает водород в гелий очень медленно. Поскольку Вселенной только около 14 миллиардов лет, то самые лёгкие, самые первые звёзды должны доживать до наших дней, и их трудно, но можно увидеть из-за малой яркости. Массивные звёзды живут меньше, они светят ярче и быстрее выжигают свой водород, хотя его и больше. Если звезда типа солнечной, она живёт примерно 10 миллиардов лет, Солнце сейчас на половине своего жизненного пути, и в конце такая звезда не взрывается, нет никаких причин. Она превратится в красный гигант, внешняя оболочка будет сброшена и останется ядро – белый карлик. Белый карлик это конечная стадия эволюции наименее массивных звёзд.
     Если звезда раз в 10 тяжелее Солнца, то она превратится не в белый карлик. В конце своей жизни ядро потеряет свою устойчивость, оно уже будет состоять в основном из железа, начнёт схлопываться, но это схлопывание может остановиться и тогда произойдёт очень мощное выделение энергии. Звезда как будто бы провалится внутрь, но не всхлопнится в чёрную дыру и произойдёт взрыв сверхновой. Это очень важное событие, оно помогает образовывать новым элементам тяжелее железа, которые могут возникать только при взрыве сверхновых. Если звезда в 20-30 раз тяжелее Солнца, то при взрыве сверхновой останется нейтральная звезда, крайне интересный объект, очень компактный с плотностью как у атомного ядра. Если звезда была ещё массивней она превращается в чёреую дыру. Гравитационная побеждает все остальные силы. Таким образом, у разных звёзд оказывается очень разная судьба. Когда образовались первые звёзды, было только два элемента водород и гелий, были ещё мелкие добавки дейтерий и литий. Взрывы этих первых звёзд, как раз давали начало рождению более тяжёлых элементов, потом цепочка продолжалась.
   Жизнь звезды от рождения до смерти называется «звёздной эволюцией», длительность её существования определяется размерами. Наша звезда Солнце в нашей галактике Млечный Путь



занимает удачную позицию, в зоне экватора вдали от центра и очень крупных звёзд, поэтому нет опасности в том, что они могут достич фазы сверхновой и взорваться. При таком взрыве в окрестности возникает жёсткое нейтронное излучение, которое погубило бы жизнь на нашей планете. Вообще само Солнце очень спокойная звезда и воспринимается как далёний безобидный объект, можно максимум обгореть. Мы живём в безопасной зоне.
   Звёзды важны для нашей жизни, без них не появилось бы у нас зрение и нас бы не существовало. Следует помнить, что лёгкие элементы,  включая железо(Fe), возникают в недрах небольших звёзд, а в результате взрыва тяжёлых сверхновых цепочка термоядерных реакций приводит к образованию тяжёлых элементов. Напомню, что когда только Вселенная родилась были только водород(H) и гелий (He) , а мы состоим из углерода (C), кислорода (O), азота (N), калия (K), кальция (Ca), кремния(Si), фосфора(P), таким образом не будет большим преувеличением сказать, что каждый атом в нашем теле побывал когда-то внутри какой-либо звезды, может быть неоднакратно. Поскольку солнечной системе около 5 миллиардов лет, Вселенной больше 13 миллиардов, следовательно у Галактики было достаточно времени, чтобы прошло несколько циклов. Выброшенное звёздами вещество несколько раз успело перемешаться в межзвёздной среде, облака начали конденсироваться, в итоге образовалась солнечная система с планетами и их сложным составом, содержащим все самые тяжёлые элементы.



      Анализируя элементы таблицы, можно увидеть, что живая природа, в основном, соткана из элементов 3 ряда и частично левее расположенных элементов 4-ого. Остальные, возникшие при взрывах сверхновых, называют тяжёлыми металлами, они оказались токсичными для живых организмов, однако человек и их сумел с пользой приспособить для индустриального развития общества. Асрономы с каждым годом всё глубже проникают в чудеса Вселенной, раскрывая её тайны и красоту с помощью электронных телескопов. Одним из первых мощных телескопов рефлектор 1990 года «Хаббл», США и Евросоюз, с диаметром зкркала 2,4 метра, будет работать до 30-35 года. Российско-германский телескоп, сканирующий в диапазоне рентгеновских и гамма излучений «Спектр-РГ», предназначен для изучения горячих участков ранней фазы развития Вселенной. Сейчас в этих далёких туманностях рождаются новые Галактики. Без научного ответа на мой вопрос, мы бы этого чуда не увидели.
  







  

P. s.

     Закончил писать текст, а у читателя, да и у меня самого остался жирный вопрос. А был ли большой взрыв? Существует десяток других гипотез без взрыва о появлении Вселенной, но «Теория БВ» многое объясняет и эксперементально подтверждалась до сих пор.
    Однако в конце 2021 года США успешно запустили орбитальную инфракрасную обсерваторию «Джеймс Уэбб», стоимостью более 10 милиардов долларов. Хабл стоил всего полтора милиарда. Телескоп имеет диаметр зеркала 6,5 метра, выполнен из 18 одинаковых шестиугольников берилия со слоем золота. Доставлен на орбиту на расстояние 0,8 миллионов км (500 000 миль) в точку Лагранжа, где он остаётся неподвижным относительно Земли, поскольку гравитационное поле Солнца и нашей планеты компенсируют друг друга.



   Для стабильной работы телескопа необходимо было спроектировать складной пятислойный теплоизоляционный экран
размером с теннисный корт. Телескоп должен был видеть только тепловое инфракрасеое излучение далёких галактик и не чувствовать тепловой поток от Солнца. На освещаемой стороне приборы и зеркало может нагреваться чуть ли не до 100 градусов, а экран должен защитить приборы своей тенью до уровня -233.  Телескоп можно рассматривать как «машину времени», чем дальше с его помощью мы видим, тем глубже во времени погружаемся в прошлое, в ранние годы рождения Вселенной. С новым телескопом удалось рассмотреть объекты, свет от которых шёл 13,5 млрд лет.
     Если принять за основу «Теорию БВ», то с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» учёные увидили первые 400 милионов лет формирования звёзд и галактик. Вот тут-то и появилось первое, важное сомнение!!! Уж больно не похожими на молодые звёзды и галактики оказались увиденные объекты. Они представляли собой совершенно такие же, как и ближайшие к нами звёздные системы. Стало понятным, что необходимо продолжать осмысливать новые добытые человеком эксперементальные результаты о мире, в котором живём. Может быть придётся возвращатся к модели «циклической  вселенной», многократно расширяющейся и схлопывающейся под гравитационным давлением.  







Пушкино. 27 ноября 2023года. Сегодня наша внучка Саша и Ашим объявили о бракосочетании.