Мы не станем приводить дальнейших примеров и только заметим, что внимательный анализ показывает следующее. Изменение некоторых физических постоянных может привести к невозможности вообще образоваться галактикам, звездам или даже элементарным частицам! То есть приведет к невозможности появления сколь-нибудь сложной структуры во Вселенной.
Таким образом, относительно небольшие вариации фундаментальных постоянных ведут не просто к небольшим количественным изменениям, а к кардинальным качественным изменениям в природе. В этом смысле наша Вселенная оказалась весьма неустойчивой по отношению к подобным изменениям в законах физики.
Вот почему мы видим Вселенную именно такую, как она есть. Во Вселенной иной, например, с двумерным пространством или иной постоянной тяготения, мы не могли бы жить.
Надо помнить, что «наша Вселенная» не является ни наиболее типичной, ни наиболее вероятной по своим свойствам частью мира. Возможно, есть бесконечное множество других «безжизненных» вселенных, совсем непохожих на нашу. Они могут иметь, например, четырехмерное пространство и другие физические законы.
Мы видим, как современная наука решает вопрос о том, могла ли окружающая нас Вселенная быть устроена иначе. Иных миров может быть великое множество, но жизнь, подобная нашей, возможна, вероятно, лишь в таких мирах, как наш. В этом суть так называемого «антропного принципа», который активно обсуждается современной наукой.
Вот как выразили суть этого принципа два ученых. Советский космолог А. Зельманов: «Мы являемся свидетелями природных процессов определенного типа только потому, что процессы иного типа протекают без свидетелей». Американский физик Дж. Уилер: «Существующего во Вселенной порядка вещей могло не быть без человека, но, поскольку есть человек, Вселенная именно такова».
Открытая А. Фридманом и Э. Хабблом взрывающаяся Вселенная, казавшаяся еще недавно невообразимо сложной и не поддающейся человеческому воображению «всей Вселенной», оказалась ничтожной песчинкой в еще бесконечно большем и более сложном потоке окружающего нас мира, песчинкой в бурном потоке времени с самым неожиданным и коварным руслом.
НАША ВСЕЛЕННАЯ В БУДУЩИХ ПОТОКАХ РЕКИ ВРЕМЕНИ
После того, как мы побывали у истоков реки времени, давайте отправимся к ее устью, обратимся к проблеме будущего Вселенной. И первый вопрос, который здесь возникает, — вечно ли будет происходить наблюдаемое сейчас расширение нашей Вселенной.
Силы взаимного тяготения небесных тел с течением времени замедляют скорость расширения Вселенной. Если тяготение не очень велико, то оно никогда не сможет затормозить разбегание галактик, и расширение будет продолжаться вечно. Но есть и другая возможность. Если эти силы велики, то они остановят разлет и заставят Вселенную снова сжиматься к сингулярному состоянию.
Тяготение зависит от средней плотности вещества во Вселенной. Чем больше эта плотность, тем сильнее гравитация. Таким образом, есть критическое значение плотности, которое отделяет случай вечного расширения от случая смены в будущем расширения на сжатие. Это критическое значение совпадает с приведенным нами в главе «К истокам реки времени» значением, отделяющим случай бесконечного пространства от случая замкнутого пространства. Напомним, что эта критическая плотность составляет примерно пять масс Солнца в кубе с длиной стороны в одну тысячу световых лет.
Как мы уже говорили, до сих пор неизвестно, больше ли истинное значение средней плотности всех видов материи во Вселенной, чем критическое. Это связано с трудностью учета «скрытой массы» — невидимых форм материй. Здесь мы остановимся на этой проблеме несколько подробнее.
Еще лет двадцать назад астрономы считали, что Вселенная в самых больших масштабах — это именно мир галактик и их систем. Изучая нашу звездную систему, Галактику, они установили, что в пределах ее видимых границ почти все вещество сосредоточено в звездах. Всего Галактика содержит примерно 200 миллиардов звезд. Общая масса их около 150 миллиардов масс Солнца. Газ и пыль между звездами дают к этому совершенно незначительную добавку (около двух процентов).
Казалось, что и другие галактики в основном состоят из светящихся звезд, а пространство между звездными системами — галактиками — практически пусто. Галактики собраны в группы и скопления разных масштабов, образуя ячеисто-сетчатую крупномасштабную структуру Вселенной. В «стенках ячеек» много галактик, а внутри — пустота. Размер типичных пустых областей, в которых галактик мало или совсем нет, около 100 миллионов световых лет. Расстояния между крупнейшими сверхскоплениями галактик (находящимися в узлах ячеистой структуры) могут быть в несколько раз больше. В еще больших масштабах светящаяся материя в виде галактик и их скоплений распределена примерно однородно. Такова общая величественная картина распределения в пространстве звездных островов — галактик.