Говорю вам тайну: не все мы умрем, но все изменимся… <…> Ибо тленному сему надлежит облечься в нетление, и смертному сему – облечься в бессмертие.

Новый завет. Первое послание к Коринфянам апостола Павла

Предисловие. Обращение к читателю

Мы живем в немыслимо огромном, фантастически сложном и невероятно красиво организованном мире!

Наш мир возник 13,7 млрд лет назад из сгустка находящейся в одной точке энергии, масса которой, рассчитанная по формуле Эйнштейна E = mc^2, была равна массе всей существующей ныне Вселенной. Никто не знает почему, но мир вдруг стал расширяться из этой точки с огромной скоростью, многократно превышающей скорость света (в науке это явление называют инфляцией). Сейчас это расширение объясняют всепроникающей темной энергией, которая заставляет пространство постоянно и ускоренно расширяться. Мы не знаем, что это такое, но ускоренное расширение Вселенной, начавшееся с момента ее возникновения, продолжается по сей день и достоверно измерено.

Благодаря инфляции за одну секунду мир расширился практически из точки до размеров Солнечной системы. За эту секунду произошли почти все главные события, определившие нашу с вами судьбу.

Во-первых, возникли все четыре взаимодействия (силы), управляющие материей в нашей Вселенной: сильное взаимодействие, притягивающее кварки, протоны и другие частицы внутри атомного ядра, слабое взаимодействие, обеспечивающее радиоактивный распад ядер, электромагнитное взаимодействие, являющееся основой химических и, следовательно, биологических взаимодействий, и, наконец, самое известное и таинственное гравитационное взаимодействие, заставляющее материальные объекты притягиваться друг к другу. Других взаимодействий в нашем мире нет!

Во-вторых, из энергии по мере ее остывания при расширении Вселенной сформировались основные материальные частицы: кварки, из которых состоят протоны и нейтроны, сами протоны и нейтроны, электроны, нейтрино и т. д. Как мы знаем из приведенной выше формулы Эйнштейна, масса может превращаться в энергию, как при взрыве атомной бомбы, и, наоборот, энергия – в массу, что и произошло при образовании частиц.

В-третьих, образовывались как хорошо нам знакомые, повсюду окружающие нас элементарные частицы, так и античастицы. Они состоят из антивещества. Если частица столкнется с античастицей, вся их масса мгновенно превратится в энергию (аннигиляция). Неизвестно почему, но, к великому счастью, частиц в нашей Вселенной оказалось чуть больше, чем античастиц. Поэтому после аннигиляции это чуть-чуть осталось и стало всей сущей в нашем мире материей.

В-четвертых, наряду с обычными частицами, сформировались частицы темной материи. Они присутствуют сейчас повсюду, но мы не можем их обнаружить, поскольку из всех сил они подвержены только гравитационному взаимодействию. Например, свет, являясь, как известно, электромагнитным излучением, не может отразиться от них. Темная материя впоследствии создала каркасы галактик и фактически сформировала нашу Вселенную, задала ее структуру.

Возникший за первую секунду мир оказался невероятно гармоничным и как будто специально устроенным для дальнейшего плодотворного развития. Инфляция сделала Вселенную однородной. Мировые константы, определяющие все четыре взаимодействия, массы и заряды элементарных частиц, известные числа e, π и другие приобрели точно такие значения, которые необходимы для дальнейшего формирования устойчивых химических элементов, молекул и самой жизни. Если представить, что одна или несколько из примерно 30 мировых констант оказались бы на долю процента не такими, какие они есть, нас с вами и, вероятнее всего, ничего другого в нашем мире не возникло бы. При этом вероятность такого сочетания мировых констант совершенно ничтожна^[1].

Не менее удивительно то, что все сложнейшие взаимодействия и саморазвитие Вселенной подчиняются красивым и элегантным математическим законам, одинаково справедливым для самых удаленных от нас во времени и пространстве мест. Математические константы e, отражающая однородность пространства и времени, и π – его изотропность, золотое сечение и числа Фибоначчи, ответственные за фракталы^[2], придают нашему миру невероятную красоту и абсолютное совершенство.

Если первая секунда бытия нашего мира была буквально напичкана таинственными и чудесными явлениями и совпадениями, то дальнейшее развитие шло уже гораздо более плавно, по уже сформировавшимся физическим законам. Необъяснимые совпадения и явления становятся всё более редкими.

За следующие 300 тысяч лет из протонов, нейтронов и электронов образовались первые устойчивые ядра водорода и гелия. Вещество постепенно начинает преобладать над излучением в общей энергии Вселенной, которая становится прозрачной для электромагнитного излучения и, следовательно, для фотонов (реликтовое излучение).

Еще 500–600 млн лет наш мир провел в темноте. Водородные облака блуждали по быстро расширяющейся Вселенной, пока некоторые из них под воздействием тяготения не собрались в плотные образования, которые сжимались до тех пор, пока температура в них не повысилась примерно до 10 миллионов градусов и не началась реакция синтеза гелия из водорода. Именно эта реакция идет в водородных бомбах и звездах. Так зажглись звезды первого поколения, и Вселенная осветилась их светом.

Звезды первого поколения были огромны, они превосходили массу нашего Солнца во много тысяч раз. Жили они, по звездным меркам, недолго: от нескольких сотен миллионов до миллиарда лет. В них быстро выгорает водород, который превращается в гелий. Потом синтезируются всё более тяжёлые элементы: углерод, кислород, кремний и железо. Каждая такая реакция идет с выделением энергии в виде излучения, которое уравновешивает гравитацию. Но образование элементов тяжелее железа само требует затрат энергии. Эти реакции уже не идут самопроизвольно, без подведения внешней энергии. Излучение постепенно уменьшается, и тяготение берет верх. Происходят стремительное сжатие звезды, выделение огромной энергии и страшной силы взрыв, по энергии сравнимый только с Большим взрывом, в результате которого возникла Вселенная. В адском пламени таких взрывов родились все элементы тяжелее железа: цинк, свинец, золото, уран. Без многих из них не было бы не только нас, но и самой жизни.

Из остатков звезд первого поколения и сгустков космической пыли рождались звезды второго поколения. В них уже содержались металлы, но их было относительно мало. Наиболее крупные из них вновь взрывались (сверхновые). Из их остатков формировались нейтронные звезды и черные дыры – сгустки сверхплотной материи и энергии, такие массивные и плотные, что даже свет не может вырваться из их крепких объятий. Темная материя и черные дыры стали важнейшими элементами формирования звездных галактик и скоплений галактик.

Из остатков звезд второго поколения образовались звезды третьего поколения, которые отличает гораздо более высокое содержание металлов и тяжелых элементов, необходимых для возникновения жизни.

На окраине одной из галактик, которую мы привыкли называть Млечным Путем, примерно 4,5 млрд лет назад сформировалось наше Солнце, а рядом – с ним Земля. При этом Земле повезло оказаться на оптимальном для развития жизни расстоянии от Солнца. Чуть дальше было бы слишком холодно, чуть ближе – всё сгорело бы. Жидкое вращающееся железо-никелевое земное ядро создает достаточно сильное магнитное поле для надежной защиты поверхности от убийственного гамма-излучения Солнца. Через примерно 100 млн лет после формирования Земля пережила очень удачную для всего живого катастрофу. В нее по касательной врезалась другая планета размером с Марс и выбила изрядное количество материи, которая слилась с остатками врезавшейся планеты и стала потом Луной. Эксперты говорят, что без нее жизнь на Земле не смогла бы развиться. Луна стабилизировала земную ось с наклоном в 23 градуса, что обеспечило смену времен года, и создала поначалу огромные приливные волны, в которых и началась жизнь. Причем Луна была в это время в несколько раз ближе к Земле, а Земля вращалась вокруг своей оси в четыре раза быстрее. Потом на Землю обрушился метеоритный дождь, доставивший нам почти всю воду, причем ровно столько, сколько нужно, чтобы создать ее животворящий кругооборот, но не всё залить.

В общем, уже на начальном этапе существования нашей планеты с ней произошла цепь очень маловероятных событий, которые в совокупности обеспечили уникальные возможности для развития жизни. Кстати, место Солнца на окраине галактики также входит в цепь удачных событий, поскольку в ее центре жизнь не успеет сформироваться из-за постоянных взрывов сверхновых, выжигающих своим излучением всё на сотни и тысячи световых лет вокруг.

Но все эти невероятные удачи представляются мелочами по сравнению с чудом возникновения жизни. Жизнь на земле существует только в форме клетки. Все клетки произошли из других клеток, те – из других, и так миллиарды лет. Но с чего всё началось? Ведь до клетки жизни не было. Она должна была начаться с возникновения первой клетки. А даже самая простая клетка неописуемо сложна. В ней уже должны одновременно протекать сотни, если не тысячи, химических реакций, работать десятки органелл^[3]. Как всё это могло возникнуть впервые, пусть даже из сложных белковых молекул? Вероятность такого самопроизвольного создания, наверно, даже меньше, чем вероятность появления нашей Вселенной с нужными значениями мировых констант, которая, как мы уже знаем, совершенно ничтожна. Что ж, отметим возникновение клетки и жизни как второе чудо мироздания и пойдем дальше.

Чудо возникновения сверхсложной клетки вроде бы противоречит одному из важнейших законов Вселенной – закону возрастания энтропии. Он гласит, что энтропия, являющаяся мерой беспорядка, в изолированной системе растет или остается постоянной. То есть беспорядок, хаос в нашей Вселенной должен расти. При возникновении и развитии жизни, то есть создании множества упорядоченных и очень сложно организованных структур, энтропия на Земле стремительно растет. Этот рост должен быть скомпенсирован пропорциональным убыванием энтропии, то есть ростом беспорядка и хаоса в остальной Вселенной. Быть может, гигантские просторы Вселенной с неисчислимыми черными дырами, бесчисленными разрушительными взрывами и почти бесконечными пространствами хаотичных облаков материи понадобились для того, чтобы компенсировать убывание энтропии, вызванное земной жизнью.

Примерно 3,5 млрд лет назад, по современным представлениям, образовались первые, самые примитивные клетки и, следовательно, жизнь. Около 1,7 млрд лет назад появились клетки с ядром (эукариотические). Об истории жизни раньше, чем 550 млн лет назад, имеются лишь косвенные данные и эпизодические сведения. Все даты получены на основе анализа радиоактивности, и многие эксперты в них сомневаются.

Несомненно, эволюция жизни на Земле шла рывками. Виды образовывались очень быстро, по историческим меркам почти мгновенно. Эволюция состояла из массовых вымираний, вызванных катастрофами, и эволюционных взрывов. Катастрофы почти полностью стирали результаты предшествующего периода и запускали эволюционный процесс как бы заново. При этом, как правило, главенствующие на предыдущем этапе формы жизни уступали место лидера новым.

Климат на Земле постоянно и часто катастрофически менялся. Так, 850–630 млн лет назад Земля превратилась в снежный ком и температура на экваторе была такая же, как сегодня в Антарктиде. Однако жизнь простейших организмов продолжалась, наиболее приспособленные виды выжили и при начавшемся потеплении наполнили атмосферу кислородом. Это стало толчком к так называемому Кембрийскому эволюционному взрыву (540 млн лет назад). В этот период планету заполнили очень причудливые, уже довольно крупные животные. Их развитие было грубо прервано новым страшным оледенением (ордовикское вымирание, 480–430 млн лет назад), вызванным, по всей вероятности, извержениями вулканов в Китае. При извержении выбрасывается огромное количество пепла, который надолго закрывает Солнце. При этом некоторые из них длились с перерывами в миллионы лет.

Далее последовали девонское вымирание (372 млн лет назад) и великое пермское вымирание