Апология необъяснимого. Часть 8-А. Может ли Вселенная быть живой?

Часть 7. http://artefact-2007.blogspot.ru/2016/01/7.html

    Илья Хель

    «Сходства между Вселенной и живым существом удивляют и поражают. Могут ли субъекты больше нас быть живыми? Аналогии преследуют нас с раннего детства: атомы напоминают солнечные системы, крупные структуры Вселенной - нейроны в мозге человека, и что особенно интересно, число звезд в галактике, галактик во Вселенной, атомов в клетке и клеток в живом существе примерно одинаково огромно (от 1011 до 1014). 

Видео: «Параллель: структура Метагалактики и нейроны мозга» 

    Может ли сама Вселенная быть живой? 

Иллюстрация к публикации «Мозг - зеркало Метагалактики?» Справа – изображение крупной структуры наблюдаемой части Вселенной, называемой Метагалактикой (светящиеся точки – отдельные галактики и их скопления), состоящей из гигантских галактических кластеров (скоплений), филаментов (комплекса галактических «нитей») и войдов (пространства невероятных размеров, свободного от галактик). Слева же - фото нейронных цепочек мозга. Удивительное сходство правого и левого изображений сразу бросается в глаза.

    Может ли Вселенная быть живой?

    Что, если мы всего лишь клетки мозга у гигантского создания, которое должно обзавестись самосознанием? Как нам узнать это? Как проверить?
    Сложновато ответить на такой вопрос, поскольку мы не знаем на 100%, что такое сознание и самосознание. Но мы знаем несколько физических моментов, которые могли бы дать нам лучший из возможных ответов, а именно:

    - сколько лет Вселенной;
    - сколько нужно времени разным объектам, чтобы обменяться сигналами;
    - насколько большие самые крупные гравитационно связанные структуры;
    - как много сигналов должны послать связанные и несвязанные структуры различных размеров, чтобы обменяться информацией любого типа.

    Если мы проделаем эти расчеты и затем сравним их с тем, что происходит в самой простой структуре типа мозга, мы сможем по крайней мере хотя бы приблизительно ответить, могут ли крупные в космических масштабах структуры во Вселенной быть живыми.
    Вселенная существует 13,8 миллиарда лет с момента Большого Взрыва и расширяется весьма быстрыми (хотя и уменьшающимися) темпами с тех пор. Она состоит на 68% из темной энергии, 27% темной материи, 4,9% обычной материи, 0,1% нейтрино и примерно 0,01% фотонов. Когда-то это процентное соотношение было другим, когда материя и радиация были более важными. Поскольку свет всегда движется со скоростью света - через расширяющуюся Вселенную - мы можем определить, как много «сеансов связи» могло произойти между двумя объектами, которые оказались связаны в процессе этого расширения. Если мы определим «сеанс связи» как время, необходимое для передачи и приема информации в один конец, вот что мы получим из расчета на 13,8 миллиарда лет:

    - 1 сеанс связи: до 46 миллиардов световых лет, вся наблюдаемая Вселенная
10 сеансов связи: до 2 миллиардов световых лет, порядка 0,001% Вселенной: ближайшие 10 миллионов галактик
    - 100 сеансов связи: почти 300 миллионов световых лет, почти дистанция до скопления Волос Вероники, содержащего порядка 100 000 галактик
    - 1000 сеансов связи: 44 миллиона световых лет, почти до скопления Девы, в котором порядка 400 галактик
    - 100 000 сеансов связи: 138 000 световых лет, протяженность Млечного Пути, но на этом все
    - 1 миллиард сеансов связи: 14 световых лет, в пределах ближайших 35 звезд и коричневых карликов; это число меняется по мере движения звезд через галактику.

    Наша местная группа гравитационно связана — она состоит из нас, Андромеды, галактики Треугольника и, возможно, 50 других карликов поменьше - и в конечном итоге сольется с образованием единой связанной структуры в несколько сотен тысяч световых лет в поперечнике. Большинство групп и скоплений встретят такую судьбу: поскольку все связанные галактики в них сливаются вместе с образованием гигантской эллиптической галактики в несколько сотен тысяч лет, и эта структура продержится порядка 1015 лет. Через это время, в 100 000 раз превышающее текущий возраст Вселенной, последние звезды выжгут свое топливо и канут во тьму, останутся лишь случайные столкновения, вспышки и зажигания, пока и эти объекты сами по себе не распадутся гравитационно через 1017–1022 лет.
    Но эти отдельные крупные группы будут разлетаться, благодаря темной энергии, и поэтому никогда не смогут столкнуться друг с другом или общаться между собой очень долго. К примеру, если бы мы послали сигналы сегодня, из нашего места, на скорости света, мы смогли бы связаться лишь с 3% галактик нашей наблюдаемой Вселенной сегодня; остальные навсегда оказались бы вне поля нашей досягаемости. Поэтому мы можем рассчитывать лишь на небольшие связанные группы или скопления, небольшие (содержащие порядка триллиона звезд, 1012) и побольше (вроде будущего скопления Волос Вероники), содержащих порядка 1015 звезд.

    Между тем, если нам нужно самосознание, лучшим примером, который у нас есть, будет человеческий мозг, в котором примерно 100 миллиардов (1011) нейронов и минимум 100 триллионов (1014) нейронных связей, и каждый нейрон загорается 200 раз в секунду. Учитывая среднюю продолжительность жизни человека в 2-3 миллиарда секунд, за это время отправляется много сигналов. Потребуется сеть из триллионов звезд, ограниченных пространством в миллион световых лет и существующих в течение 1015 лет, чтобы получилось нечто сопоставимое с числом нейронов, нейронные связей и числом переданных сигналов в человеческом мозге. Впрочем, в целом эти числа - для мозга и для крупных, полностью сформировавшихся галактик - вполне сопоставимы.
    Но большая разница в том, что нейроны в пределах мозга имеют связанную, определенную структуру, а звезды в пределах связанной галактики или группы быстро движутся относительно друг друга, будучи под влиянием всех других звезд и масс внутри галактики.

    Мы считаем, что такого рода рандомизация источников и ориентаций препятствует образованию последовательной сигнальной структуры любого рода, но это может быть не так. Это допущение зависит от того, что мы знаем о возникновении самосознания, и, по нашему мнению, просто недостаточно одного последовательного движения туда и обратно между различными объектами, чтобы сделать его возможным. Но общее число сигналов, которые могут переданы в галактических масштабах за время существования звезд, весьма интересно и впечатляет. И все же важно отметить, что даже если собрать все воедино, наша галактика будет не особо яркой - примерно как ребенок возрастом в 6 часов. Если и существует более крупное сознание, оно пока не появилось.
    Кроме того, понятие «Вечности», которое охватывает все звезды и галактики во Вселенной, вероятно, чересчур большое, учитывая существование темной энергии и то, что мы знаем о судьбе Вселенной. Единственный способ проверить это, к сожалению, это обратиться к симуляциям (которые имеют собственные недостатки) или сидеть и ждать у моря погоды. Пока сознание Вселенной не попытается с нами связаться, нам остается только ждать». (11 февраля 2016 года).

   Федор Дергачев

    Главный ЗАКОН видимой части Вселенной

    Сначала – о терминологии, используемой в вопросе «Может ли Вселенная быть живой?»

    Уточнение терминологии 

    Рассуждать о всей Вселенной, опираясь лишь на данные наблюдений, некорректно. Автор статьи Илья Хель подразумевает, что имеется в виду не вся вселенная (с прописной буквы), бесконечная в философском плане, а ее ограниченный континуум (возникший (вроде бы) после гипотетического «Большого взрыва»), как раз и называемый ныне Вселенной (с заглавной буквы). Но это так лишь в случае истинности гипотезы Большого взрыва, к которой, по правде говоря, очень много вопросов. Поэтому наблюдаемую часть вселенной я предпочитаю называть Метагалактикой. Подразумевая, что данная структура, объединяющая все наблюдаемые галактики, может быть не единственной во вселенной (в случае, если гипотеза «Большого взрыва» окажется неверна). Интересно, что в случае ошибочности упомянутой гипотезы понятия «нашей Вселенной» и философски «бесконечной вселенной» будут объединены, и вместо «множественности Вселенных» придется говорить о бесконечном множестве Метагалактик. Впрочем, это уже тема, требующая отдельного рассмотрения. 
    Следующее уточнение в поставленном автором вопросе касается прилагательного «живой». Согласно определению, сформулированному Фридрихом Энгельсом в работе «Диалектическая природа», «Жизнь - есть способ существования белковых тел, существенным моментом, которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Белок имеет строго идентифицируемую структуру и присущий лишь ему метаболизм. Если даже в предположительном плане рассуждать о «Вселенной» (далее буду называть ее Метагалактикой) как о высокоорганизованном образовании, то придется согласиться с её совершенно иным метаболизмом. Причем принципиально отличающемся от метаболизма, присущего белковым телам. Таким образом, следует ставить вопрос не о «живой», а о «высокоорганизованной» Метагалактике.
    Говоря о терминологии, уместно процитировать следующий комментарий независимого исследователя Салавата Бегушева:

    «Идея о том, что окружающий нас мир есть "единый живой организм" существует очень давно, со времен глубокой древности. Прежде чем дискутировать на эту тему, наверное стОит разобраться что есть "жизнь" в современном понимании этого термина. И вы сразу увидите - древние доктрины продолжают жить в основах современной академической науки, являясь ее основою. Определение "жизни": "Жизнь есть активная форма существования материи". Астрофизические процессы это АПРИОРИ есть "активная форма существования материи". Потому Вселенная, которая состоит из астрофизических процессов - воспринимается современной наукой как "единый живой организм" :-) . Только ученым об этом, как я понимаю, забыли рассказать :-) ». (13 февраля 2016 в 1:00).

    В соответствии с данными замечаниями заметно меняется постановка вопроса. Вместо «Может ли Вселенная быть живой?» темой обсуждения становится «Может ли структура Метагалактики быть высокоорганизованной?»
    Можно согласиться, что это - уже не спекулятивная, а вполне научная тема, которую можно рассмотреть подробнее.

    Галактики могут быть лишь «кирпичиками» (элементами), составляющими более сложную структуру

    Для начала выведу за рамки вопроса о потенциально высокоорганизованных объектах гигантские звездные системы – галактики. При всем своем разнообразии они изучены достаточно полно, и, согласно большому количеству наблюдений, структур высокой организации не имеют. В своей статье Илья Хель пишет (и с этим я вполне готов согласиться):

    «Но большая разница в том, что нейроны в пределах мозга имеют связанную, определенную структуру, а звезды в пределах связанной галактики или группы быстро движутся относительно друг друга, будучи под влиянием всех других звезд и масс внутри галактики».

    Другой вопрос – могут ли сами отдельные галактики быть лишь «кирпичиками» (элементами), составляющими более сложную структуру? Ведь даже для «кирпичика» тоже надо иметь структуру определенной сложности. И такая структура в галактиках либо уже есть, либо она там развивается. Имею в виду спиральные галактики а также галактики с полярными кольцами. Впрочем, на вопросе развития отдельных галактик остановлюсь в своих рассуждениях позже, при анализе эволюции Вселенной (Метагалактики).

    Может ли структура Метагалактики быть высокоорганизованной?

    Также при рассмотрении темы хочу сместить акцент со сравнения количественных показателей, которые Илья Хель привел много, на качественный анализ, которому он уделил гораздо меньше внимания. А зря, потому что сравнение структур имеет принципиальное значение для системного подхода к обсуждаемой теме.

    Возвращаюсь к самой первой иллюстрации статьи (я привел её в варианте своей публикации «Мозг - зеркало Метагалактики?») и привожу ее крупным планом.

Source by Mark Miller, Brandeis University. Photo by Mark Miller

    Выше - фото нейронных цепочек мозга. 

Source by Virgo Consortium for Cosmological Supercomputer Simulations. Photo by Virgo Consortium

    Выше - изображение крупной структуры наблюдаемой части Вселенной, называемой Метагалактикой (светящиеся точки – отдельные галактики и их скопления), состоящей из гигантских галактических кластеров (скоплений), филаментов (комплекса галактических «нитей») и войдов (пространства невероятных размеров, свободного от галактик). 

    Удивительное сходство обоих изображений сразу бросается в глаза. Поэтому предположение об организованности сложившейся в Метагалактике совокупности галактик вполне допустимо. Причем размеры обнаруженных исполинских («сверхбольших») структур, собранных из «непонятно как» взаимодействующих галактик достигают миллиардов световых лет, что сравнимо с крупномасштабной структурой Метагалактики (см. обозрение «Крупномасштабная структура Вселенной. Продолжение»). Я пишу «непонятно как взаимодействующих» потому что на таких расстояниях гравитационного взаимодействия для их существования никак не достаточно. Скажу более – для возникновения исполинских структур такого размера недостаточно 13 млрд лет, прошедших после гипотетического «Большого взрыва». Тем не менее, их существование – вполне доказано. Правда, при этом с теоретическим обоснованием официальная наука не спешит… 

Авторы и права: У. Шаап (Университет г. Гронингена) и др., Обзор "Красное смещение галактик" на системе 2dF 

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:2dF_Galaxy_Redshift_Survey.gif?uselang=ru

    Стало быть, вопрос не в том, существует ли в Метагалактике организованная структура галактик (это уже факт, доказанный наблюдениями), а в степени её организованности. 

Видео: «Ланиакея». «Ланиакея (англ. Laniakea, по-гавайски - «необъятные небеса») - сверхскопление галактик, в котором, в частности, содержатся Сверхскопление Девы (составной частью которого является Местная группа, содержащая галактику Млечный путь с Солнечной системой) и Великий аттрактор. В свою очередь, Ланиакея входит в комплекс сверхскоплений Рыб-Кита. Диаметр Ланиакеи примерно равен 500 миллионам световых лет. Ланиакея состоит примерно из 100 тысяч галактик, а масса её примерно равна 10^17 массам Солнца (примерно в 100 раз больше массы Сверхскопления Девы)... Суперкластеры, или сверхскопления - крупнейшие структуры во Вселенной, состоящие из многих миллиардов галактик, подобных нашей…» 

    Можно ли считать степень организованности структуры Метагалактики высокой?  Илья Хель полагает, что существует только два варианта ответа:

    1. «Да».
    2. «Нет». 

    Я же предлагаю дополнить число возможных вариантов еще одним:

    3. «Пока нет, но степень организованности структуры растет».

    Вряд ли кто-либо из исследователей с 100 % уверенностью сможет доказать сейчас правоту варианта № 1, большинство пользователей Интернета, безусловно, отдадут предпочтение второму варианту. Я же склоняюсь к третьему. Моя позиция объясняется  очевидными фактами истории Метагалактики.

    Галактический парадокс

    Не берусь анализировать первые 300 тысяч лет развития видимой части Вселенной после так называемого «Большого взрыва» - по предположениям теоретиков, это был «темный период» в космологии. 

    «После того, как Вселенная расширилась до некоторой степени прозрачности разделяющего вещество пространства, начали, наконец, формироваться легкие атомные ядра. Но, увы, к этому моменту Вселенная расширилась уже настолько, что силы гравитационного притяжения не могли противодействовать кинетической энергии разлета осколков большого взрыва, и всё вещество, по идее, должно было бы разлететься, не дав сформироваться устойчивым галактикам, которые мы наблюдаем. В этом состоял так называемый галактический парадокс, ставивший под сомнение саму теорию Большого взрыва…
    …Процесс формирования галактик… начался примерно через 300 тысяч лет после начала Большого взрыва. Эти расчеты показывают, что силы гравитационного притяжения, которые действовали между разлетающимися осколками возникшей при взрыве материи, не могли скомпенсировать кинетической энергии разлета. Вещество просто не должно было собраться в галактики, которые мы тем не менее наблюдаем в современную эпоху. Эта проблема получила название галактического парадокса…» («Новая сущность». Часть 11. «Взаимодействие черных дыр с темной материей»).

    Второй Закон термодинамики в Метагалактике

    Я специально привел эти цитаты, чтобы подчеркнуть: в тот период энтропия (степень беспорядка) тогдашнего вещества Метагалактики была чудовищно велика. И то, что в последующем стали возникать упорядоченные структуры – протогалактики и звезды, а затем всё более сложные современные галактики – приводило к уменьшению энтропии. Из чего следуют два очень важных вывода:

    - во-первых, согласно Второму Закону термодинамики, уменьшение энтропии системы возможно только при поступлении энергии ИЗВНЕ. Это означает, что данная система является неизолированной (сторонники замкнутой Вселенной, ау!) Впрочем, это тема отдельного разговора;

    - во-вторых, раз уж энтропия в Метагалактике уменьшается вместо того, чтобы увеличиваться, то «тепловой смертью Вселенной» никого пугать не надо, и те безрадостные прикидки сроков гибели звезд и галактик, которые привел в своей статье Илья Хель, можно спокойно оставить на совести горе-теоретиков. Причем эти уважаемые мной в разной степени теоретики пытались во что бы то ни стало доказать, что момент пресловутого «Большого взрыва» является высшей степенью упорядоченного состояния материи, после которого энтропия непрерывно возрастала.

    Такой взгляд на историю становления нашего мира позволяет правильно толковать термин «эволюция Вселенной». Выполняю данное выше обещание подробнее остановиться на вопросе развития отдельных галактик.

    Тайная история Вселенной

    «Эллиптические галактики – самые древние, они стали образовываться (похоже, практически безо всякой «темной материи») 13 млрд лет назад. Но в звездах этих галактик нет тяжелых металлов, и, стало быть, на планетах нет жизни – они стерильны. 
    Шло время. Повсеместно во Вселенной сверхмассивные «черные дыры» инициировали возникновение спиральных галактик. Волны плотности в спиральных ветвях привели не только к активному, но и многократному звездообразованию, что, в свою очередь, позволило появиться в составе звезд элементам тяжелее железа. Дорога к жизни на планетах была открыта. 
    7 млрд лет назад все эллиптические галактики резко «дегенерировали», перестали расти. Они остаются до сих пор, но лишь как мертвые «памятники самим себе»… 
    Остальные галактики после этого продолжали бурно функционировать – см. «Современные галактики оформились около 6 млрд лет назад». 
    Прошел еще миллиард лет, и вокруг юной желтой звезды в зоне коротации спиральной Галактики Млечный путь среди насыщенных металлами остатков сверхновых сначала очень медленно, но с каждым миллионом лет – все быстрее начало концентрироваться и вращаться облако пыли и газа. Жизнь во Вселенной приготовилась начать отсчет…» («Тайная история Вселенной»).

    Вдумчивые читатели возразят, что наша Галактика Млечный путь является спиральной, а возраст ее самых древних звезд превышает 12 млрд лет. Отвечу: «в спиральных галактиках налицо две подсистемы, диск (население I типа) и гало (население II типа), которые пронизывают (пересекают) друг друга». («Структура Галактики: диск и гало»). 
    Причем звезды диска гораздо моложе звезд гало, и, стало быть, при рождении наша Галактика никого не радовала красивой спиральной структурой. По мнению ученых, свой нынешний вид Млечный путь приобрел в результате серии поглощений галактик меньшего размера, пересекающих траекторию его движения.

    «Динамика звездообразования в нашей Галактике Млечный путь испытывает «скачки» - спады и подъемы. Да и образование красивой спиральной структуры – дело лишь последних миллиардов лет. Самые древние звезды входят в сферическую подсистему Галактики, не имеющую никакого отношения к плоской подсистеме – см.  «Место Солнца в Галактике». 

    Более того, происходит вращение указанных подсистем в противоположные стороны – см. «Двойное гало Млечного пути».

    Официальная наука туманно указывает на столкновения с другими галактиками в разные периоды истории Млечного пути как на причину этих аномалий - см.  «Формирование диска Млечного пути». Но, как и в случае с Солнечной системой, «мудро» воздерживается от экстраполяции в очень далекое прошлое нынешней динамической картины Галактики». («Экстраполяция космологических процессов»).

Эволюция галактики

    Таким образом, вместо логически ожидаемых распада и рассеивания в пространстве налицо непрерывное усложнение структуры отдельных галактик - «кирпичиков» элементов Метагалактики (видимой части Вселенной). Одновременно с этим - становление состоящих из этих «кирпичиков» исполинских сверхскоплений - цепочек, «колец» и «Великих стен» размерами в сотни миллионов и даже миллиарды световых лет вместо «тепловой смерти». То есть процессы уменьшения энтропии очевидны. Но констатации этого факта недостаточно. 

    Главный ЗАКОН

    В прямом противоречии со Вторым Законом термодинамики происходит не просто усложнение (которое может быть всего лишь следствием незамкнутости, открытости системы), но эволюция видимой части Метагалактики из беспорядочно организованной в высокоорганизованную структуру. К чему это в итоге приведет - не готов предсказать. 
    ПОКА не готов.
    Но уже напрашивается предположение, что такая эволюция, похоже, и является тем самым Главным ЗАКОНОМ, существование которого я задекларировал в статье «Цель "Дороги" (по В. Крапивину) - познание Главного ЗАКОНА Вселенной».   
    Если это так, то могу не спеша приступать к написанию книги «ЗАКОН», в котором проанализирую ход эволюции Метагалактики, начиная с «темного периода» галактического парадокса. А затем, уже на основании проведенного анализа попытаюсь очертить возможный функционал той невероятных размеров высокоорганизованной структуры, которая рождается на глазах человечества.
    Почему пишу, что «могу не спешить»? Да потому, что если моя догадка верна, то впереди у человечества не просто миллиарды лет развития, названного мной «Путями титанов». Впереди – вечность…

    [Дополнение 5 мая 2017 года:

    Астрономы увидели волны, идущие по «паутине Вселенной» .

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина

    «Астрономы впервые обнаружили своеобразные волны, идущие по нитям "паутины Вселенной" - гигантской сети из нитей темной и видимой материи, объединяющей все скопления галактик и облака межгалактического газа, говорится в статье, опубликованной в журнале "Science"...» (27.04.2017, 21:00).]

    «Апология необъяснимого». Часть 8-Б. «Воины Судьбы». http://artefact-2007.blogspot.ru/2016/10/16.html 

    На эту тему: 
    «Мозг - зеркало Метагалактики?» (9 января 2016 года).