Одной из важнейших космогонических проблем  в изучении Вселенной является определение  ее возраста и возраста составляющих ее частей. Исходными ключевыми моментами здесь являются факт взаимного удаления галактик и закон Хаббла, устанавливающий пропорциональность между расстоянием от Земли до соответствующих космических объектов и «Красным смещением» спектров.

     Закон Хаббла [2, 8] определяется как 

     где v – скорость удаления галактики; c – скорость света; z – относительное изменение частоты спектра; r – расстояние до объекта, км; H = 10^–18 с^–1 = 60 км/(с· Мпарсек); υ_o – частота испускаемого спектра; υ – частота принимаемого спектра.

     Факт взаимного удаления галактик, составляющих Метагалактику, свидетельствует о том, что некоторое время тому  назад она находилась в качественно ином состоянии и была более плотной. В соответствии с Общей теорией относительности Эйнштейна вся масса Вселенной была сосредоточена в одной безразмерной точке, именуемой сингулярной. По расчетам теоретиков, 17 миллиардов лет назад эта точка взорвалась, и с тех пор вся материя Вселенной разлетается во все стороны, о чем и свидетельствует «Красное смещение» спектров, которое в другом контексте никем не рассматривается, хотя любое явление может иметь бесчисленное множество толкований.

     Исходя  из наблюденных значений смещения спектров наиболее удаленных галактик, на основании  закона Хаббла, установлено, что возраст  Вселенной составляет 17 млрд. лет. При  этом средний возраст галактик оценивается  в 10 млрд. лет. Однако существуют галактики, возраст которых значительно моложе, но, вероятно, нет галактик, возраст которых существенно превышает 20 млрд. лет. Так считает официальная космология.

     Согласно  данным внегалактической астрономии, некоторые скопления и группы галактик имеют столь большую  дисперсию своих членов, что силы взаимного гравитационного притяжения галактик-членов скоплений не могут  удержать их в скоплениях, такие  скопления должны распасться. Период, необходимый для распада, оценивается  в большинстве случаев в 1-2 млрд. лет. Однако имеются группы галактик, которые распадутся в более короткие сроки – через 200-500 миллионов  лет. Так как современная звездная динамика отвергает возможность  формирования скоплений и групп  из ранее созданных независимых  галактик, приходится допустить, что  эти цифры определяют и возраст  членов этих групп. Это означает, что  среди галактик встречаются и  очень молодые (по сравнению со средним  возрастом) объекты, т.е. что процесс  возникновения новых галактик продолжается и на современном этапе развития Метагалактики.

     Современная космология считает доказанным, что  Метагалактика эволюционирует, и  «теория стационарной Вселенной» уже  почти не находит сторонников.

     Современное учение о Вселенной рассматривает  и проблемы существования жизни  во Вселенной.

     Поскольку галактики содержат более 100 млрд. звезд  каждая, а число таких галактик в Метагалктике составляет не менее 100 миллионов, то общее число звезд во Вселенной превышает 10¹⁹. Поэтому естественно возникает вопрос о частоте встречаемости органической жизни на планетах, существование которых вокруг этих звезд считается очень вероятным.

     Очевидно, что известные на Земле формы  жизни не могут существовать при  всех возможных физических условиях на планетах. Таких форм нет на Луне и, вероятно, на Сатурне или Уране. К сожалению, биологии не далось выяснить предельные значения параметров физических условий на планетах, допускающих  существование земных форм жизни. Эти  пределы накладывают ограничения  на температуру, значения плотности  атмосферы, ускорения силы тяжести, продолжительность суток и состав атмосферы. Должно играть определенную роль и наличие жидких бассейнов. Тем не менее. Трудно себе представить, чтобы эти пределы были настолько  узкими, чтобы лишь ничтожная часть  планет им удовлетворяла. Поэтому в  высшей степени вероятно, что в Метагалактике существуют миллиарды планет, на которых имеются более или менее подходящие условия для возникновения органической жизни. Естественно, что возможность появления разумных существ как высшего этапа процесса биологического развития связана с более строгими ограничениями, накладываемыми на диапазон, постоянство и длительность сохранения определенных физических условий. Поэтому вполне возможно, что внеземные цивилизации встречаются весьма редко. Однако и в этой проблеме дальше некоторых догадок продвинуться не удалось.

     Наконец, возможна и более широкая постановка вопроса. Можно, не ограничиваясь известными на Земле формами жизни, изучать  в общем виде возможность существования  систем, воспринимающих, хранящих и  перерабатывающих информацию, начиная  от самых элементарных до наиболее сложных. Несомненно, более широкий класс планет может оказаться пригодным для развития на них подобных систем, если действительно известные нам формы жизни являются не единственными.

     Не  обошла своим вниманием современная  наука и проблему взаимоотношений  человека и Вселенной. Использование  орудий труда позволило человеку стать хозяином Земли. Появление  орудий умственного труда и развитие техники вообще позволило ему  выйти за пределы земного шара и овладеть ближайшим космическим  пространством. В будущем человек  посетит все планеты и проникнет  даже за пределы Солнечной системы. Техника позволила человеку приступить к переделке природы Земли. Построены  каналы, созданы новые моря, пробиты  в горах огромные туннели, в пустынях возникают сады. Нет сомнений, что  с течением времени человек начнет переделывать Вселенную. Правда, к сожалению, наблюдаются и отрицательные  явления: погибают отдельные виды животного  мира, загрязняется  атмосфера. Но в  целом преобразования происходят в  соответствии с потребностями человеческого  общества.

     Нет сомнения в том, что с течением времени человек начнет переделывать Вселенную. Создание новых небесных тел – искусственных спутников  является лишь первыми шагами в этом направлении. Нет сомнения, что продолжение  деятельности человечества в этом направлении  окажет огромное влияние на дальнейший прогресс человеческого общества.

     Такова  позиция официальной науки в  области изучения Вселенной.

2. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ  ПАРАДОКСЫ

2.1. Фотометрический  парадокс

     Первая  брешь в этой спокойной классической космологии была пробита еще в XVIII в. В 1744 г. астроном Р. Шезо, известный открытием необычной «пятихвостой» кометы, высказал сомнение в пространственной бесконечности Вселенной. В ту пору о существовании звездных систем и не подозревали, поэтому рассуждения Шезо касались только звезд.

     Если  предположить, утверждал Шезо, что в бесконечной Вселенной существует бесчисленное множество звезд и они распределены в пространстве равномерно, то тогда по любому направлению взгляд земного наблюдателя непременно натыкался бы на какую-нибудь звезду. Легко подсчитать, что небосвод, сплошь усеянный звездами, имел бы такую поверхностную яркость, что даже Солнце на его Фоне казалось бы черным пятном. Независимо от Шезо в 1823 г. к таким же выводам пришел известный немецкий астроном Ф. Ольберс. Это парадоксальное утверждение получило в астрономии наименование фотометрического парадокса Шезо-Ольберса. Таков был первый космологический парадокс, поставивший под сомнение бесконечность Вселенной [9].

     Устранить этот парадокс ученые пытались различными путями. Можно было допустить, например, что звезды распределены в пространстве неравномерно. Но тогда в некоторых  направлениях на звездном небе было бы видно мало звезд, а в других, если звезд бесчисленное множество, их совокупная яркость создавала бы бесконечно яркие пятна, чего, как известно, нет.

     Когда открыли, что межзвездное пространство не пусто, а заполнено разреженными газово-пылевыми облаками, некоторые  ученые стали считать, что такие  облака, поглощая свет звезд, делают их невидимыми для нас. Однако в 1938 г. академик В. Г. Фесенков доказал, что, поглотив свет звезд, газово-пылевые туманности вновь переизлучают поглощенную ими энергию, а это не избавляет нас от фотометрического парадокса.

2.2. Гравитационный парадокс

     В конце XIX в. немецкий астроном К. Зеелигер обратил внимание и на другой парадокс, неизбежно вытекающий из представлений о бесконечности Вселенной. Он получил название гравитационного парадокса. Нетрудно подсчитать, что в бесконечной Вселенной с равномерно распределенными в ней телами сила тяготения со стороны всех тел Вселенной на данное чело оказывается бесконечно большой или неопределенной. Результат зависит от способа вычисления, причем относительные скорости небесных тел могли быть бесконечно большими. Так как ничего похожего в космосе не наблюдается, Зеелигер сделал вывод, что количество небесных тел ограничено, а значит, Вселенная не бесконечна.

     Эти космологические парадоксы оставались неразрешенными до двадцатых годов  нашего столетия, когда на смену  классической космологии пришла теория конечной и расширяющейся Вселенной.

2.3. Термодинамический  парадокс

     Мы  уже говорили о началах термодинамики  и некоторых выводах из них. Мир  полон энергии, которая подчиняется  важнейшему закону природы - закону сохранения энергии. При всех своих превращениях из одного вида в другой энергия  не исчезает и не возникает из ничего. Общее количество энергии остается постоянным. Казалось бы, из этого закона неизбежно вытекает вечный круговорот материи во Вселенной. В самом  деле, если в Природе при всех изменениях материи она не исчезает и не возникает из ничего, а лишь переходит из одной формы существования  в другую, то Вселенная вечна, и  материя, ее составляющая, пребывает  в вечном круговороте. Таким образом, погасшие звезды снова превращаются в источник света и тепла. Никто, конечно, не знал. как это происходит, но убеждение в том, что Вселенная в целом всегда одна и та же, было в прошлом веке почти всеобщим.

     Тем неожиданнее прозвучал вывод из второго закона термодинамики, открытого в прошлом веке англичанином У. Кельвином и немецким физиком Р. Клаузиусом. При всех превращениях различные виды энергии в конечном счете переходят в тепло, которое, будучи предоставлено себе, стремится к состоянию термодинамического равновесия, то есть рассеивается в пространстве. Так как такой процесс рассеяния тепла необратим, то рано или поздно все звезды погаснут, все активные процессы в Природе прекратятся и Вселенная превратится в мрачное замерзшее кладбище. Наступит «тепловая смерть Вселенной» [10].

     Ошеломляющее  впечатление, произведенное на естествоиспытателей  прошлого века вторым началом термодинамики, было особенно сильно еще и потому, что вокруг себя, в окружающей нас  Природе они не видели фактов, его  опровергающих. Наоборот, все, казалось, подтверждало мрачные прогнозы Клаузиуса.

     Конечно, есть в Природе и антиэнтропийные  процессы, при которых беспорядок, а значит, и энтропия уменьшаются. Таковы процессы, происходящие в органическом мире, в человеческой деятельности. Но при более глубоком рассмотрении ситуации всегда оказывается, что уменьшение беспорядка в одном месте неизбежно  сопровождается его увеличением  в другом. Более того, возникший  по вине человека беспорядок значительно  превышает тот порядок, который  он внес в Природу, так что, в конечном счете, энтропия и тут продолжает расти. Встать на позицию Клаузиуса - это значит признать, что Вселенная имела когда-то начало и неизбежно будет иметь конец. Действительно, если бы в прошлом Вселенная существовала вечно, то в ней давно наступило бы состояние тепловой смерти, а так как этого нет, то, по убеждению Клаузиуса и многих других его современников, Вселенная была сотворена сравнительно недавно. А в будущем, если не случится какое-нибудь чудо, Вселенную ждет тепловая смерть.

     На  опровержение второго начала термодинамики  были брошены силы всех материалистически  мыслящих ученых. Так, в 1895 г. Людвиг Больцман предложил свою вероятностную трактовку  второго начала. По его гипотезе, возрастание энтропии происходит потому, что состояние беспорядка всегда более вероятно, чем состояние  порядка. Но это не означает, что  процессы противоположного характера, то есть самопроизвольные с уменьшением  энтропии, абсолютно невозможны. Они  в принципе возможны, хотя и крайне маловероятны.

     Всюду мы наблюдаем, как тепло от более  горячего тела переходит к более  холодному. Однако в принципе возможно и другое: кусок льда, брошенный в печь, увеличит ее жар. Не исключено и такое событие, что все молекулы воздуха в нашей комнате соберутся вдруг в одном ее углу, а вы погибнете от удушья в другом. Наконец, возможно, что обезьяна, посаженная за пишущую машинку, случайно выстучит пальцем сонет Шекспира. Все эти события возможны, но вероятность их близка к нулю. Такова же, по Больцману, вероятность существования нас с вами.

     Больцман  не сомневался, что Вселенная бесконечна в пространстве и времени. В основном и почти всегда она пребывает  в состоянии тепловой смерти. Однако иногда в некоторых ее районах  возникают крайне маловероятные  отклонения (флуктуации) от обычного состояния  Вселенной. К одной из них принадлежит Земля и весь видимый нами космос. В целом же Вселенная - безжизненный мертвый океан с некоторым количеством островков жизни [11].

     Гипотеза  Больцмана хотя и подвергла сомнению всеобщность и строгую обязательность второго начала, не смогла удовлетворить оптимистически мыслящих ученых. К тому же и расчеты показали, что вероятность возникновения такой гигантской флуктуации в пространстве практически равна нулю.