Kosmosa cēlonis

Mūsu kosmoss un tā izcelsme

Gandrīz visi astronomi mūsdienās atzīst Lielā sprādziena teoriju kā visuma rašanās modeli, jo to atbalsta vislielākais empīrisko pierādījumu apjoms. Zinātnieki piekrīt, ka visumam ir bijis iesākums un ka tas ir apmēram 13.7 miljardus gadu vecs. (Bezgalīgi veca kosmosa ideja ir atmesta.) Tā kā praktiski visu dabiskajā pasaulē nosaka kauzalitāte (princips, kas nosaka, ka jebkurai redzamai darbībai ir cēlonis), rodas loģisks secinājums, ka arī Lielajam sprādzienam ir bijis cēlonis/izraisītājs. Gandrīz visi ateisti uzskata, ka šis cēlonis ir dabiski izskaidrojams.

Dabiskais tiek definēts kā bioloģijai un fizikas likumiem pakļauta realitāte, bet Lielā sprādziena cēlonis pārkāpj visus iespējamos fizikas likumus un nav bioloģiski izskaidrojams. Atcerēsimies, ka "pirms" Lielā sprādziena neeksistēja nekas (nekas - šī vārda vistiešākajā nozīmē), jo visa matērija un telpa radās šajā notikumā. Tas nozīmē, ka kosmosa cēlonis var būt tikai kaut kas nemateriāls, netelpisks un ārpus laika esošs. Tātad, tas pavisam noteikti nav kaut kas dabisks.

Kvantu tuneļefekts

Šo problēmu ateisti mēģina atrisināt ar dažādām paralēlo kosmosu teorijām, kuras nebalsta nekādi empīriski pierādījumi un, protams, kvantu fiziku. Kvantu fizikā virtuālās daļiņas var rasties tuneļefektā "pilnīgi no nekā". Daži kosmologi uzskata, ka viss kosmoss varēja rasties šādā veidā - kā milzīga virtuālā daļiņa. Tomēr, virtuālās daļiņas ir nestabilas un uzvedas pavisam savādāk nekā viss pārējais, ko mēs redzam makropasaulē. Neviens nekad negaidītu, ka, piemēram, futbola bumba, pēkšņi parādītos un tikpat pēkšņi pazustu. Abstraktā kvantu fizikas izpratne, ko atbalsta Viktors Stengers un citi antropa principa antagonisti, pieļauj, ka uz varbūtībām bāzētie kvantu notikumi var notikt arī makropasaulē. Protams, Stengers nepiedāvā nekādus empīriskus pierādījumus, kas atbalstītu šādu pieņēmumu. Turklāt, mūsu kosmosa telpā nav tādas lietas kā patiess "nekas". Katru mūsu kosmosa kvadrātangstrēmu aizpilda Lielā sprādziena kosmiskā fona radiācija. Pilnīgi visu, pat pašu laiktelpas struktūru ietekmē tumšā enerģija.

Bet neskatoties uz to visu pieņemsim, ka Stengeram tomēr ir taisnība. Ja kosmoss radās kvantu tuneļefektā bez laiktelpas klātbūtnes, pārejot no pilnīga un patiesa nekā uz subatomu izmēra "kaut ko", tad rodas jautājums, kādā veidā šī pāreja var notikt bez laiktelpas? Pāreja no X stāvokļa uz Y stāvokli ir darbība ar laika intervālu (lai cik īsa vai gara tā arī nebūtu). Tā nevarēja notikt bez laiktelpas. Bet, ja kosmoss radās pateicoties kvantu svārstībām vakuumā (kas nav nekas cits kā no matērijas brīva telpa), no kurienes radās šis sākotnējais vakuums? Šīs hipotēzes, lai cik ļoti arī nepūlētos, nespēj atbrīvoties no sākotnējā cēloņa problēmas.

Uz kosmosa cēloņa problēmu V. Stengers atbild: "Jau atkal, tiek ignorēta kvantu mehānika, kurā notikumi bieži risinās bez cēloņa. Tā tas notiek atomu pārejās, kas dod mums gaismu un atomu sabrukšanā, kas dod mums kodolstarojumu. Tas viss notiek spontāni, bez cēloņa." Šķiet, ka fiziķis šajā gadījumā būs palaidis garām pavisam vienkāršu faktu. Atomu sabrukšana notiek tāpēc, ka noteiktiem atomiem ir pārāk liels vai mazs skaits neitronu attiecībā pret protoniem, kas noved pie atomu nestabilitātes. Apgalvot, ka tas notiek bez cēloņa ir absurdi.

Tagad pieņemsim, ka mūsu kosmosa sākotnējais cēlonis ir kāds pārdabisks spēks (Dievs). Kosmoss varētu likties pārāk liels, lai būtu radīts tikai priekš mums. Kāpēc Dievs neradīja tikai vienu galaktiku vai pat planētu sistēmu? Ja kosmoss būtu kaut nedaudz mazāks, kodolsintēze Lielā sprādziena pirmajās 3 minūtēs nebūtu iespējama. Bez šī īsā kodolsintēzes perioda, kosmoss sastāvētu tikai no ūdeņraža. (1) Tāpat, kosmoss nevarēja būt arī necik lielāks. Ja kosmoss būtu tikai par 10²¹barioniem lielāks (viena smilšu graudiņa masa), tas būtu sabrucis pirms dzīvība kļūtu iespējama. (2)

Šī smalkā precizitāte ir novērojama daudzos kosmosa procesos. Kas notiek, ja mēs mazliet izmainām konstantes?

1.	Stiprajā atommijiedarbībā (satur kopā atomus), diviem ūdeņraža atomiem savienojoties, 0,7% to masas pārveidojas enerģijā. Ja daudzums būtu par 0.1% mazāks, protoni nevarētu saistīties ar neitroniem, un kosmoss sastāvētu tikai no ūdeņraža. Dzīvība būtu neiespējama. Ja pārveidotos par 0.1% lielāka masa, sintēze notiktu tik viegli, ka pēc Lielā sprādziena ūdeņradis nepaliktu pāri. Dzīvība būtu neiespējama.
2.	Citas konstantes ir daudz trauslākas. Kosmiskais mikroviļņu fons variē vienas simttūkstošās (1/100 000) daļas robežās. Ja faktors būtu mazliet mazāks, kosmoss eksistētu tikai difundētas gāzes formā, jo zvaigznes un galaktikas nevarētu veidoties. Dzīvība būtu neiespējama. Ja faktors būtu mazliet lielāks, kosmoss sastāvētu tikai no lieliem melnajiem caurumiem. Dzīvība būtu neiespējama.
3.	Ja elektronu un protonu attiecība variētu vairāk kā par 1/10³⁷ daļu (1/100000000000000000000000000000000000000), eletromagnētiskā mijiedarbība nepieļautu ķīmiskās reakcijas. Dzīvība būtu neiespējama.
4.	Ja elektromagnētiskā spēka konstantes attiecība pret gravitācijas konstanti būtu lielāka par 1/10⁴⁰ daļu, elektromagnētisms dominētu pār gravitāciju, neļaujot zvaigžņu un galaktiku veidošanos. Dzīvība būtu neiespējama.
5.	Salīdzinoši nesen atklātais fizikas likums - kosmoloģiskā konstante (vai tumšā enerģija), no visām konstantēm ir vistuvāk nullei. Izmaiņas lielākas par 1/10¹²⁰ daļu pilnībā apturētu tās darbību. (Saskaņā ar vēlākiem novērojumiem, skaitlis varētu būt tuvāks 10²⁴⁰) Šī enerģija atbild par kosmosa izplešanos, un, ja šī izplešanās būtu par 1/10⁵⁵ lēnāka nekā tā ir šobrīd, kosmoss jau būtu sabrucis. Dzīvība būtu neiespējama.

Šīs konstantes varbūt ir grūti iztēloties. Elektronu un protonu attiecības gadījumā (1/10³⁷), mēs varam iedomāties šādu analoģiju: Noklāsim visu Ziemeļamerikas kontinentu ar monētām augstumā līdz pat mēnesim (apmēram 400 000 kilometru). Sareizināsim šo monētu daudzumu miljards reizes. Tagad paņemsim vienu monētu, nokrāsosim to sarkanu un iesviedīsim atpakaļ kaudzē. Aizsiesim acis kādam draugam un lūgsim, lai viņš izvelk vienu monētu. Iespēja, ka tā būs sarkana ir 1/10³⁷.

Šī smalkā un neparastā precizitāte atspoguļojas arī daudzos citos procesos. (3) Domu, ka kosmoss ir konstruēts ar mērķtiecīgu atbalstu dzīvības eksistencei uz Zemes, sauc par antropo principu. Atkarībā no filosofiskajiem uzskatiem, zinātnieki pieturās vai nu pie "vāja" vai pie "stiprā" antropā principa. Pirmajā gadījumā, zinātnieki uzskata, ka šī smalkā precizitāte ir ilūzija un kaut kur ir jābūt kādām vēl neatklātam principam, kas nosaka, kāpēc kosmoss izskatās apzināti radīts un veidots. Tomēr, pagaidām nav nekādu liecību par labu šādam principam.

"Maz ticamas lietas notiek katru dienu" - šis ir skeptiķu populārākais pretarguments. Tomēr, mūsu kosmosā pastāv absolūts fiziskais limits notikumiem ar mazu iespējamību. Visums ir 13.7 miljardus gadu vecs (10¹⁸sekundes) un tajā ir tikai 10⁸⁰ barioni. Tā kā mazākā laika mērvienība ir Planka mērvienība (10^-45 sekundes) (4), notikums ar vismazāko iespējamību, kas var notikt visā mūsu kosmosa vēsturē, ir:

1/10⁸⁰ x 1/10¹⁸ x 1/10⁴⁵ =1/10¹⁴³

Tāpēc, lai gan ir iespējams, ka vienas vai divu konstanšu neparastā precizitāte varētu būt nejaušība, iespēja, ka tās visas ir nejaušības, ir praktiski neiespējama.

Liela daļa skeptiķu atsakās pat apspriest domu, ka visumu un fizikas likumus ir radījis kāds inteliģents spēks. Bieži tiek uzdots jautājums: "Kas radīja Dievu?" Iespējams, ka skeptiķiem jau ir atbilde uz šo jautājumu - Nekas! Galu galā, viņi uzskata, ka nekas ir kāds varens un noslēpumains spēks, kam piemīt radošas tieksmes.

"No astronomijas skatupunkta, mēs esam lutināta, lolota un mīlēta radību grupa.. Ja visums nebūtu veidots ar visstingrāko preciziāti, mēs nekad nebūtu radušies. Manuprāt, šie apstākļi norāda, ka kosmoss tika radīts cilvēka dzīvībai." - Džons O'Kīfs (NASA astronoms) (5)

"Es neizprotu zinātnieku, kurš kosmosa eksistencē nesaskata augstākas racionalitātes esamību, gluži tāpat kā teologu, kurš noliedz zinātnes atklājumus." - Verners fon Brauns (Raķešu konstruktors) (6)

Atsauces:

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang_nucleosynthesis

2. Cosmology Tutorial, Part 3: Spatial Curvature; Flatness-Oldness; Horizon, Edward L. (Ned) Wright, UCLA.
3. Dzīvība būtu neiespējama, ja konstantes mazliet variētu: stiprajā atom-mijiedarbībā, vājajā atom-mijiedarbībā, gravitācijas spēka konstantē, elektromagnētiskā spēka konstantē, elektronu un protonu masu attiecībā, protonu un elektronu skaita attiecībā, kosmosa entropijas līmenī, kosmosa masas blīvumā, gaismas ātrumā, radiācijas sākotnējā vienmērībā, protonu sabrukšanas tempā, neitronu un protonu masas attiecībā, ūdens molekulas polaritātē, neitrīno masā, kosmoloģiskajā konstantē un citur.

4. Halliday, D. and R. Resnick. 1988. Fundamentals of Physics, 3rd ed. extended, New York: Wiley, p. 544. Note that universal time bounds for electronic computers have clock speeds between ten and twenty magnitudes slower than the Planck time- see Ingo Wegener, The Complexity of Boolean Functions (Stuttgart: Wiley-Teubner, 1987), 2.

5. Heeren, F. 1995. Show Me God. Wheeling, IL, Searchlight Publications, p. 200.
6. McIver, T. 1986. Ancient Tales and Space-Age Myths of Creationist Evangelism. The Skeptical Inquirer 10:258-276.