Теорія неймовірності

Теплий Усесвіт

Сьогодні більшість учених схиляється до думки, що історія Всесвіту розпочалася 13,8 мільярда років тому з події, яку називають Великим вибухом. Історія про те, як науковці крок за кроком дізнавалися, яким був Усесвіт на зорі свого існування, цікава сама собою, та зараз не про неї. Ми поки не маємо відповідей на запитання, що таке Великий вибух і що йому передувало (якщо взагалі щось могло передувати), проте еволюцію Всесвіту після нього уявляємо доволі добре.

На момент утворення температура Всесвіту була колосальною: понад 10³² градусів за шкалою Кельвіна, це близько мільйона мільярдів мільярдів мільярдів градусів. Простір заповнювала пекельно гаряча плазма — такий собі суп з елементарних частинок, які постійно зіштовхувалися, але були надто збудженими, щоби взаємодіяти. За 10^-35 секунди Всесвіт охолов у 100 тисяч разів до мільярда мільярдів мільярдів градусів. За цей час закінчилася так звана космологічна інфляція, тобто процес вибухоподібного розширення простору, завдяки якому Всесвіт постав однорідним і плоским. Іще за 100 секунд температура впала до мільярда градусів, що дало змогу кваркам об’єднатися в ядра найпростіших атомів — здебільшого ядра водню та гелію. Самі ж атоми ще не з’явилися, бо Всесвіт залишався надміру гарячим, щоб електрони втримувалися на орбітах. За наступні 400 тисяч років температура опустилася до 4000 градусів, що сприяло формуванню перших нейтральних атомів. А потім почалися Темні віки. Всесвіт став прозорим для світла, проте ще не містив нічого, що могло би світити. Не було ні зір, ані планет, ані галактик — жодної краплини світла в непроникній чорноті. Протягом сотень тисяч років після того під дією гравітації водень стискався в щільні хмари, виникали перші зорі, в надрах яких розгорталися термоядерні реакції. Ці зорі були надзвичайно масивними, швидко згоряли та вибухали, спалахуючи надновими та продукуючи в цих спалахах решту елементів періодичної системи. Їм на зміну приходили зорі наступного покоління, що об’єднувалися в галактики. Увесь цей час простір розширювався й охолоджувався, і коли минув перший мільярд років після Великого вибуху, температура Всесвіту сягнула приблизно мінус 200 градусів Цельсія.

І ось що цікаво. У цьому проміжку, впродовж першого мільярда років після зародження всього, тоді, коли виникли перші сонця та перші галактики, а космос неухильно охолоджувався, був період, коли температура Всесвіту уможливлювала існування рідкої води. Просто в космосі. Одразу важлива ремарка: у вакуумі вода не може залишатися в рідкому стані. Для того щоб вона була рідкою, потрібна не тільки температура, а й тиск. У вакуумі вода може бути лише у вигляді льоду чи холодної пари. Проте йдеться про інше. Візьмімо, до прикладу, Європу, супутник Юпітера, або Ганімед з Енцеладом — супутники Сатурна. Вони складаються переважно з водяного льоду, і якби такі тіла утворилися під час описаного мною періоду, за температури Всесвіту десь 300 кельвінів, вони були б рідкими. Їх оточувала б атмосфера з водяної пари, під якою ховалися б велетенські кулі з рідкої води. І так повсюди в космосі. Лишень замисліться над цим. Спалахують первісні зорі, закручуються перші галактики, й усюди в Усесвіті може існувати рідка вода.

Наступне припущення неможливо ні підтвердити, ні спростувати, тому воно, строго кажучи, є ненауковим, але все ж цікавим, щоб поміркувати: а чи могло за таких умов зародитися життя? Теоретично так. Зараз, коли в Усесвіті мінус 270 градусів Цельсія, астрономи шукають землеподібні планети, розташовані в придатній для життя зоні довкола своїх зір, де вода може бути рідкою. Ми розуміємо, що життя вимагає специфічних умов для виникнення. Але 13 мільярдів років тому був період, коли весь Усесвіт, кожен кубічний сантиметр його простору був придатний для появи життя.

Важко підрахувати, скільки води накопичилося на той час. Вочевидь, її було менше, ніж зараз. Та все ж вона існувала. А це означає, що, цілком імовірно, існували рідкі комети, огорнуті хмарами водяної пари, існували повністю водяні супутники чи й навіть планети-блукальці, які складалися винятково з води. Все це — резервуари, де найпростіші органічні молекули могли нескінченно поєднуватися між собою, сприяючи зародженню життя. І все це відбувалося не в якомусь конкретному місці, не на поодиноких планетах з ідеальними умовами, а в усьому Всесвіті.

Отож цілком імовірно, що життя зародилося в схожих водяних кулях. Зрештою воно замерзло й мусило чекати мільярди років, щоб засіяти планети на кшталт Землі, крихітні острівці, де вода досі може існувати в рідкому стані. Достеменно це нікому не відомо. І ніколи не довідатися. Але хіба не дивовижно просто усвідомлювати, що в історії Всесвіту були часи, коли ми, люди, могли б ширяти у відкритому космосі із самим лише аквалангом за спиною?