Наукові відкриття про походження та переродження Всесвіту

(Minghui.org) Звідки взялися люди? Як виник Всесвіт? Ці питання хвилювали людство століттями. Стародавні китайські легенди свідчать, що цей світ створив Паньгу, а людей створила Нюйва. У Біблії сказано, що Єгова створив Усесвіт та людей. У всіх культурах існує спільна ідея, що людство створив Творець.

Багато сучасних людей, зокрема вчені, усвідомили, що наука неспроможна пояснити походження всесвіту та інші його загадки. У 2009 році американський дослідницький центр Pew провів опитування, згідно з яким 95% американців (досить широка громадськість) вірять у Бога чи вищу силу, а серед опитаних вчених цей показник становить 51%.

У цій статті ми розглянемо кілька наукових відкриттів про походження Всесвіту та інші питання.

Переродження Всесвіту

У першій половині минулого століття багато вчених спиралися на теорію «Великого вибуху», щоб пояснити походження Всесвіту. Серед них були бельгійський астрофізик і космолог Жорж Леметр, радянський геофізик Олександр Фрідман, американський астрофізик Едвін Хабл, російський та американський астрофізик Джордж Гамов та інші.

Згідно з теорією «Великого вибуху», Всесвіт перебував у стані космологічної сингулярності, яка характеризується нескінченно великою щільністю та температурою речовини. Потім, 13,7 мільярда років тому, стався великий вибух, внаслідок чого народився Всесвіт.

Ця теорія, як і раніше, найбільш широко прийнята в науковому товаристві як модель походження Всесвіту, і вона ґрунтується на загальній теорії відносності Ейнштейна.

Якоюсь мірою теорія «Великого вибуху» узгоджується з ідеєю про те, що Всесвіт створила певна вища сила. Астрофізик Леметр був головою Папської академії наук у Ватикані. У листопаді 1951 року Папа Пій XII також заявив, що теорія «Великого вибуху» узгоджується з католицькою концепцією створення світу.

Вчені продовжували досліджувати походження Всесвіту та вдосконалювати теорію «Великого вибуху». У 2010 році британський вчений та лауреат Нобелівської премії Роджер Пенроуз запропонував теорію конформної циклічної космології (КЦК). Згідно з нею великий вибух, що стався 13,7 мільярда років тому, не був причиною утворення Всесвіту. Він існував і раніше, тобто Всесвіт циклічно перероджується.

Ґрунтуючись на даних космічного апарату НАСА WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), який вивчав реліктове випромінювання, Пенроуз припустив, що до нинішнього Всесвіту й великого вибуху існував ранній Всесвіт. Відповідно до рівнянь Ейнштейна, що лежать в основі загальної теорії відносності, Пенроуз пояснив докази, що підтверджують його теорію. Це викладено у його книзі «Цикли часу: надзвичайно новий погляд на Всесвіт», опублікованій у 2010 році.

Також у 2010 році Пенроуз та вірменський фізик-математик Ваагн Гурзадян опублікували статтю «Концентричні кола у даних WMAP можуть свідчити про бурхливу діяльність до великого вибуху». Хоча на той час широко визнавалося, що реліктове випромінювання має анізотропію (тобто властивість залежати від напрямку), Пенроуз і Гурзадян пояснили концентричні кола, зафіксовані зондом WMAP, зіткненнями надмасивних чорних дірок. Крім того, вчені припустили, що деякі великі кола з'явилися до великого вибуху.

Концентричні кола у реліктовому випромінюванні у небесній сфері

"Найточніший сигнал від концентричних кіл виникає в результаті численних зіткнень надмасивних чорних дірок, що відбуваються в скупченнях галактик в епоху, що передує нашій", — пишуть Пенроуз і Гурзадян у своїй статті.

Певною мірою це схоже на кальпи, про які згадують у буддизмі. Кожна кальпа — це мільярди років. Будда міг бути свідком багатьох кальп, які змінюють одна одну, так само як людина проходить через цикл перероджень.

«Відбитки пальців Творця»

Французько-американський математик Бенуа Мандельброт, поляк за походженням, часто застосовував математичні моделі до економіки, фінансів, гідромеханіки та космології. У 1970-х він запропонував ідею фрактальної геометрії та поширив її на багато областей. Пізніше він розробив класичну формулу множини Мандельброта zn+1 = zn2 + c, де c — комплексне число (яке можна нанести на площину з осями x та y), а n — ціле число, яке може набувати значення 0, 1, 2. Зазвичай передбачається, що z0 = 0.

Множина Мандельброта містить усі можливі значення c, що задовольняють умову обмеженості значень z. Якщо значення c змушує значення z прагнути нескінченності, воно належить множині Мандельброта. Наприклад, якщо c=1, то z1 = z02 + c = 0+1=1, z2 = z12 + c = 12+1=2, z3 = z22 + c =22+1=5... У міру того, як n прагне нескінченності, zn також йтиме в нескінченність (або «вибухне»), що вважається нестійким станом. З іншого боку, якщо c= – 1, то z1 = z02 + c = 0–1= –1, z2 = z12 + c = (–1)2–1=0, z3 = z22 + c =02–1= -1. Послідовність zn після численних ітерацій завжди буде набувати вигляду 0, –1, 0, –1, 0, –1,... Таким чином, значення z обмежені (що вважається стійким станом). Отже, значення 1 не належить множині Мандельброта, а значення –1 належить.

Формулу zn+1 = zn2 + c також можна узагальнити до zn+1 = znt + c де t може бути будь-яким позитивним числом (наприклад, 2, 3, 3,1 або 4 і т. д.). Незалежно від форми формули, якщо нанести всі можливі значення c у множині Мандельброта на площину, ми отримаємо зображення, подібні до наступного:

Множину Мандельброта у фрактальній геометрії часто називають «відбитками пальців Бога»

Частина (з синім центром та шарами кілець різних відтінків червоного) у правому нижньому куті зображення є множиною Мандельброта можливих значень c. Жовте кільце, що оточує цю частину, містить значення, що не належать множині Мандельброта. Цікаво, що якщо ми збільшимо гілки, що відходять від червоної частини праворуч унизу, побачимо схожі візерунки. Наприклад, ближче до верхнього лівого кута видно менше коло (з синім центром та кільцями різних відтінків червоного). Якщо збільшувати це коло, то ми знову побачимо те саме коло, хоч і в меншому масштабі.

Це явище продовжується нескінченно і називається фракталами в геометрії, тому що та сама картина продовжує з'являтися у всьому діапазоні масштабів — від макроскопічного до мікроскопічного. Через таке дивовижне відкриття люди почали називати формулу Мандельброта «відбитками пальців Бога».

Хоча множина Мандельброта — штучний фрактал, але в природі існує безліч фракталів, наприклад, таких як соснові шишки. «Форми морського узбережжя — це приклад сильно заплутаних кривих, кожна з яких може статистично розглядатися як зображення цілого в зменшеному масштабі. Ця властивість називатиметься «статистичною самоподібністю», — писав Мандельброт у 1967 році в науковій статті «Яка довжина узбережжя Великобританії? Статистична самоподібність та фрактальна розмірність».

Після відкриття множини Мандельброта люди почали розуміти, що багато начебто не пов'язаних між собою явищ мають чимало спільного. Наприклад, структура Інтернету, людські кровоносні судини, ландшафт, гілки дерев, листя дерев та сузір'я, здається, мають спільні візерунки, схожі на кола, показані на зображенні вище.

Відкриття в астрономії допомогли медицині

Таке відкриття також призвело до виникнення нового міждисциплінарного наукового співробітництва, про що повідомляється у статті у журналі «Наука» «Чи є в будинку астроном?», опублікованій у лютому 2011 року. Коли астроному з Гарварда Аліссі Гудман було важко візуалізувати величезну кількість даних про зіркоутворення, вона виявила, що складне медичне програмне забезпечення 3D Slicer здатне обробляти дані та створювати тривимірні презентації. Подібним чином астрономи Кембридзького університету змогли вивчити слабкі, нечіткі об'єкти, такі як галактики, туманності й зоряні скупчення, використовуючи програмне забезпечення для аналізу мікроскопічних зображень під назвою PathGrid.

«Ключ проєкту — це дивовижна подібність між зображеннями зразків тканин і космосу: виявити ракову клітину, приховану у здоровій тканині, — це все одно, що знайти одиночну зірку в просторі, переповненому зірками», — йдеться в статті. Вчені з Гарварда також виявили, що можуть покращити 3D Slicer, ґрунтуючись на своїх знаннях в галузі астрономії, щоб допомогти лікарям краще візуалізувати коронарні артерії.

Структура Всесвіту в порівнянні з клітинами людини (праворуч)

В Університеті Джона Хопкінса астрофізик Олександр Салай та патологоанатом Дженіс Таубе запустили інтегровану платформу AstroPath для аналізу астрономічних зображень і картування патологічних зразків. «В астрономії ми часто запитуємо: якою є ймовірність того, що галактики знаходяться поруч? Ми застосовуємо той самий підхід до раку, розглядаючи просторові відносини в мікрооточенні пухлини. Це та сама проблема, але в зовсім іншому масштабі», — зауважив Салай.

Структура людського мозку та Всесвіту

Ще дивовижніше відкриття було зроблено, коли вищевикладене розуміння застосували до людського мозку. Американський фізик-теоретик Мітіо Каку сказав: «Людський мозок складається із 100 мільярдів нейронів, кожен із яких пов'язаний із 10 000 інших нейронів. Те, що у людини на плечах — найскладніший об'єкт у відомому нам всесвіті». Окрім того, вчені виявили, що мозок лише на 25% складається з нейронів, решта 75% — вода.

Вчені підрахували, що у Всесвіті, який ми можемо спостерігати, налічується не менше 100 мільярдів галактик, і всі вони пов'язані ніби нитками, що складаються з видимого пилу, газу або невидимої темної матерії, причому галактик за межами ниток майже немає. І лише близько 25% звичайної речовини у Всесвіті ми бачимо; решта 75% — це невидима темна матерія і темна енергія.

Нейронна мережа в мозку (ліворуч) та структура Всесвіту (праворуч)

Італійський астрофізик із Болонського університету Франко Ваца та невролог із Веронського університету Альберто Фелеті вирішили продовжити дослідження. «Ми досліджуємо подібність між двома найважчими для розуміння й складними системами в природі: мережею нейронних клітин у людському мозку та космічною мережею галактик», — написали вони у статті «Кількісне порівняння між нейронною мережею та космічним павутинням», опублікованій у журналі 2020 року.

Вивчивши структурні, морфологічні та мережеві властивості, а також обсяг пам'яті цих двох дивовижних систем за допомогою кількісного підходу, вони виявили: «Дразлива ступінь подібності, виявлена в нашому аналізі, попри все, передбачає, що самоорганізація обох складних систем, ймовірно, формується на основі подібних принципів мережевої динаміки, наперекір радикально різним масштабам та процесам».

Варто зазначити, що нейронна мережа та космічна павутина мають різні масштаби (з різницею приблизно 1027 просторових масштабів). Два італійські вчені також оцінили загальний обсяг пам'яті людського мозку. При 4,7 біт інформації на нейронну клітину обсяг пам'яті людського мозку становить близько 2,5 петабайт (кожний петабайт = 1024 терабайти). Обчислення статистичної складності, що характеризує динамічну еволюцію змодельованих всесвітів, показало, що «для зберігання інформації про космічну структуру в усьому Всесвіті, який спостерігаємо, необхідно 4,3 петабайта пам'яті».

Всі ці відкриття дозволили по-новому поглянути на наш Всесвіт і нас самих. Вони також узгоджуються з буддійським та даоським знаннями. Згідно з буддизмом, в одній піщинці є три тисячі світів, і кожен такий світ містить піщинку, яка своєю чергою, знову містить світи. Так само даосизм вважає, що людське тіло саме собою — маленький Всесвіт. Нещодавні наукові відкриття, такі як перетворення Всесвіту та подібність між макроскопічним та мікроскопічними світами, ще більше підтримують таке розуміння.

Світ, у якому ми живемо

Віра в Богів властива всім культурам. Але під впливом сучасної науки багато людей відкидають такі ідеї. Попри все, чимало вчених усвідомили, що наш світ створений настільки досконало, що його поява не могла бути випадковістю.

Виявивши за допомогою телескопа сонячні плями, супутники Юпітера та гори на Місяці, Галілео Галілей був дуже схвильований. Він сказав, що здивований і вдячний Богові за те, що Той дав йому таку мудрість.

Кажуть, що великий винахідник Томас Едісон в лабораторії мав кам'яну табличку з написом про те, що він твердо вірить у існування всевідаючого, всемогутнього Бога, який керує людством.

Фізик з Кембридзького університету Джон Полкінхорн одного разу сказав, що коли людина усвідомлює, що всі закони природи неймовірно точно узгоджені між собою, підтримує існування Всесвіту, то зрозуміє, що він був створений, а не з'явився випадково.

«Чи знав сліпий випадок, що існує світло і його заломлення, та чи міг він пристосувати очі всіх істот таким найвибагливішим чином, щоб використовувати властивості світла? — писав Ісаак Ньютон. — Ці та інші подібні міркування завжди переважали і переважатимуть у людстві, підтримуючи віру в те, що є Істота, яка створила все і яка має всю владу, а, отже, викликає благоговійний страх».