|
Реферат: Настоящее и будущее биосенсоров (Биология)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет химико-биолого-географический
Кафедра неорганической и аналитической химии
Курсовая работа
“Настоящее и будущее биосенсоров”
| |Выполнил: |студент Х-Б-Г факультета |
| |Курс: |2 |
|Проверил: |Группа: |26(2) |
|«_____»______________2002г. |Фамилия: |Лапшин С.В. |
Тверь - 2002г.
Содержание
Введение 3
Что такое биосенсор 3
Как работает биосенсор 5
Где применяют биосенсоры 6
Биосенсоры на основе других биоматериалов 7
Проблемы и перспективы развития 9
Литература 11
Введение
Биологические методы позволяют судить о присутствии какого-либо
вещества или его количественном содержании по характеру и величине его
воздействия на определенный организм, взятый как индикаторный.
Аналитическим сигналом при этом является изменение состояния
жизнедеятельности этого организма, то есть его реакция на раздражитель,
которым, например, могут быть токсиканты среды обитания или какие-либо
другие биологически активные соединения, вызывающие нарушение жизненных
функций индикаторного организма или его гибель. К биологическим методам
относят и биохимические методы, в частности ферментативные, а также
различные методики, например индикаторные трубки на основе ферментов и
других биологических материалов. Интересно, что механизм получения
информации о составе какого-либо объекта с помощью этих методов и устройств
моделирует процесс в живой природе, что особенно важно при анализе объектов
биологического происхождения.
Известно, что ферменты - это биологические катализаторы, обладающие
ярко выраженной способностью избирательно катализировать многие химические
превращения как в живой клетке, так и вне организма. Замечательные свойства
ферментов давно привлекали внимание исследователей, в том числе и
аналитиков, но практическому применению ферментов, например для
аналитических целей, препятствовали прежде всего малая доступность чистых
ферментов, неустойчивость во времени их растворов, препаратов при хранении
и воздействии на них различных факторов (тепловых, химических),
невозможность многократного использования одной порции фермента из-за
сложности отделения его от других компонентов раствора, высокая стоимость
очищенных препаратов. Однако выход из положения вскоре был найден, и
появилась возможность использования каталитических свойств ферментов вне их
связи с живым организмом и возможность сохранения этой способности в
течение длительного времени практически без изменения. Достижения в этой
области биохимии и энзимологии дали начало развитию нового направления
аналитической химии - безреагентных методов анализа, основанных на
использовании различных биохимических сенсоров.
Что такое биосенсор
Под термином "биосенсор" следует понимать устройство, в котором
чувствительный слой, содержащий биологический материал: ферменты, ткани,
бактерии, дрожжи, антигены / антитела, липосомы, органеллы, рецепторы, ДНК,
непосредственно реагирующий на присутствие определяемого компонента,
генерирует сигнал, функционально связанный с концентрацией этого
компонента. Конструктивно биосенсор представляет собой комбинированное
устройство, состоящее из двух преобразователей, или трансдьюсеров, -
биохимического и физического, находящихся в тесном контакте друг с другом.
Биохимический преобразователь, или биотрансдьюсер, выполняет функцию
биологического элемента распознавания, преобразуя определяемый компонент, а
точнее, информацию о химических связях в физическое или химическое свойство
или сигнал, а физический преобразователь это свойство фиксирует с помощью
специальной аппаратуры. В данном случае реализуется принципиально новый
способ получения информации о химическом составе раствора. Наличие в
устройстве биоматериала с уникальными свойствами позволяет с высокой
селективностью определять нужные соединения в сложной по составу смеси, не
прибегая ни к каким дополнительным операциям, связанным с использованием
других реагентов, концентрированием и т. д. (отсюда и название -
безреагентные методы анализа).
Существует большое разнообразие физических трансдьюсеров:
электрохимические, спектроскопические, термические, пьезоэлектрические,
трансдьюсеры на поверхностных акустических волнах и т.п. В настоящее время
наибольшее распространение получили электрохимические преобразователи. Одни
из них генерируют потенциал на специальном электроде, на поверхность
которого нанесен слой биоматериала, другие генерируют электрический ток
реакции продукта превращения определяемого вещества на поверхности
электрода, вызванного биоматериалом. Другими словами, существуют потенцио-
и амперометрические биосенсоры. Если физический преобразователь использует
изменение светопоглощения в области биослоя, то такой биосенсор называется,
например, оптоволоконным, поскольку измеряемый сигнал будет передаваться
измерительному прибору по оптическому волокну. Соответствующий физический
преобразователь по аналогии с электродом называют оптродом. По названию
преобразователя можно сделать вывод о характере физического свойства,
которое измеряется аппаратно, причем, как правило, при таком измерении
используется микропроцессорная техника, позволяющая сделать устройство
достаточно компактным.
Первое упоминание об аналитических устройствах на основе ферментов или
ферментсодержащих материалов появилось сравнительно недавно, в 60-х годах
нашего столетия. Затем в обиход вошло понятие "биосенсор" или "биочип". Это
важное событие в науке. Здесь отражаются глубокие причины, связанные с так
называемыми интеграционно-синтетическими процессами в науке, приводящими к
появлению новых знаний. Функционально, таким образом, биосенсоры
сопоставлены с датчиками живого организма - биорецепторами, способными
преобразовывать все типы сигналов, поступающих из окружающей среды, в
электрические.
Как работает биосенсор
Принцип работы биосенсора достаточно прост. Определяемое вещество
диффундирует через полупроницаемую мембрану в тонкий слой биокатализатора,
в котором и протекает ферментативная реакция. Поскольку в данном случае
продукт ферментативной реакции определяется с помощью электрода, на
поверхности которого закреплен фермент, то такое устройство еще называют
ферментным электродом. Таким образом, определения "биосенсор" и "ферментный
электрод" в данном случае синонимы.
Следует отметить, что характер ферментативной реакции зависит от
природы фермента, типа его каталитического действия. Среди ферментов можно
выделить оксидоредуктазы, осуществляющие реакции окисления и
восстановления, гидролазы, катализирующие гидролиз, трансферазы, вызывающие
перенос ацильных, гликозидных и т.п. остатков и т.д. Многие ферменты сейчас
доступны, их чистые препараты включены в каталоги ряда фирм-производителей.
Важно отметить, что при конструировании биосенсора увеличение
продолжительности действия фермента становится основной задачей. Дело в
том, что нативный фермент сохраняет свои свойства лишь в течение
относительно короткого времени. Поэтому была разработана операция так
называемой иммобилизации фермента. В ходе иммобилизации с помощью
специальных реагентов фермент "закрепляют" либо на поверхности адсорбентов,
например силикагеля, угля или целлюлозы, либо вводят в пленку пористого
полимера, либо ковалентно, то есть с помощью химических связей, "пришивают"
к какой-либо подложке. При этом фермент закрепляется, перестает быть
подвижным, не вымывается из биослоя, а его каталитическое действие
сохраняется.. Как видно, при иммобилизации ферментов используют
разнообразные способы их закрепления, в том числе и комбинированные.
Биосенсоры могут быть сконструированы и по так называемой объемной
технологии, при которой индивидуальные компоненты, составляют как бы единый
физический ансамбль. Хотя такие биосенсоры в настоящее время и применяются
на практике, они имеют недостатки, есть трудности и при их изготовлении. В
самом деле, послойное покрытие электрода или какого-либо твердого
преобразователя мембраной должно быть воспроизводимо. Соответствующая
технология формирования поверхности должна допускать возможность
изготовления достаточно миниатюрного электрода. Кроме того, биосенсоры со
сравнительно толстыми мембранами дают в итоге большее время отклика,
имеются сложности и при их градуировке. Успехи в области развития средств
микроэлектроники подтолкнули разработчиков конструкций биосенсоров к новым
решениям. Оказалось перспективным использовать так называемую планарную
технологию (фотолитографию, полупроводниковую технику покрытий и т. д.), по
которой можно изготовить так называемый биочип, объединяющий сенсорную
систему, трансдьюсер, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор для
измерения аналитического сигнала и расчета результатов анализа. Хотя такие
биочипы могут тиражироваться, основной проблемой в данном случае будет
являться воспроизводимость состояния, то есть микроструктуры поверхности с
нанесенным слоем биологически активного фермента. Трудной задачей
представляется в данном случае и оптимизация такой структуры в отличие от
объемной технологии, реализованной присутствием в конструкции сенсорной
части нескольких молекулярных слоев. Тем не менее "молекулярный дизайн" при
конструировании биосенсоров будущего может составить реальную конкуренцию
объемному их варианту.
Где применяют биосенсоры
По-видимому, самым распространенным в настоящее время является
амперометрический биосенсор на основе иммобилизованной глюкозоксидазы для
определения сахара в крови. Исторически этот биосенсор является самым
"древним". В настоящее время для определения глюкозы создано наибольшее
число различных биосенсоров, что связано с необходимостью контроля за
содержанием сахара в биологических жидкостях, например в крови, при
диагностировании и лечении некоторых заболеваний, прежде всего диабета.
Схема функционирования биосенсора на глюкозу в принципе типична и для
других амперометрических биосенсоров с аналогичным трансдьюсером. Ток
восстановления кислорода на платиновом катоде прямо пропорционален
концентрации кислорода. В присутствии субстрата (например, глюкозы в крови,
взятой для анализа) ферментативная реакция понижает концентрацию O2.Таким
образом, ток восстановления кислорода уменьшается пропорционально
концентрации субстрата
Преимущество данного типа биосенсора состоит прежде всего в его
высокой селективности. Избирательность подобных биосенсоров определяется
высокой специфичностью глюкозоксидазы и природой электрохимической реакции,
в которой участвуют компоненты ферментативного процесса. В целом класс
ферментов - оксидаз является высокоспецифичным по отношению к определяемым
субстратам. Системы же на основе небиологического преобразователя,
напротив, не столь селективны, как этого бы хотелось, что обусловлено рядом
причин. Тем не менее имеются ограничения и по применению данной конструкции
биосенсора, обусловленные влиянием кислорода и других посторонних веществ,
способных проникать через биослой (точнее, через мембрану), а потому задача
совершенствования конструкций биосенсоров на глюкозу представляется весьма
актуальной.
Один из возможных путей такого усовершенствования заключается в
следующем. Если изменить полярность включения электрода-трансдьюсера в
глюкозном биосенсоре на противоположную, то есть платиновый катод сделать
анодом, то при потенциале +0,6В он становится совершенно нечувствительным
к кислороду, но зато дает отклик на пероксид водорода, который при данном
значении потенциала окисляется до воды. Чувствительность такого электрода к
пероксиду водорода оказалась привлекательной, а поскольку вода образуется
как продукт ферментативной реакции, по его содержанию можно сделать вывод о
концентрации, например глюкозы в различных объектах. Другой способ
улучшения селективности биосенсоров и устранения помех от посторонних
примесей состоит в использовании различных мембран - пленок,
предотвращающих их попадание непосредственно на электрод-преобразователь.
При этом внутренняя мембрана выполняет функцию защиты от примесей, а
внешняя мембрана пропускает субстрат в биослой. Однако необходимо отметить,
что с помощью специальных приемов, называемых химической модификацией,
можно до такой степени изменить свойства поверхности электрода, что он
будет "глухим" к большинству примесей и, напротив, чувствительным к
компонентам ферментативной реакции.
Биосенсоры, основанные на кислородном электроде как физическом
трансдьюсере, позволяют определять разнообразные субстраты ферментов: кроме
глюкозы - лактаты, L-аминокислоты, салицилаты, оксалаты, пируваты, то есть
анионы соответствующих карбоновых кислот. В литературе описаны другие
биосенсоры подобного типа, ряд которых применяется на практике.
С помощью биосенсоров можно решить и обратную задачу: при некоторой
определенной концентрации субстрата оценивать активность собственно
фермента по величине измеряемого сигнала ( потенциала, тока и т. д.). Из
описания работы фермента следует, что измеряемый сигнал зависит не только
от концентрации субстрата, но и от каталитической активности биологического
преобразователя, то есть фермента. Такое использование биосенсоров
позволяет измерить активность большого числа ферментов, например в крови.
Оценка активности ферментов, связанных с сердечной деятельностью, таких,
как аспартамаминотрансфераза, креатинкиназа, позволяет в клинических
условиях оценивать глубину инфаркта миокарда. Измерения активности фермента
амилазы используются в педиатрии.
Биосенсоры на основе других биоматериалов
Многие ферменты дороги и быстро теряют свою активность, использование
выполненных на их основе биосенсоров не может быть экономически
целесообразным. Поэтому применение бактерий, микроорганизмов и
биологических тканей различного происхождения более предпочтительно,
поскольку в данном случае отпадает необходимость в предварительном
получении и очистке ферментов. К существенным недостаткам таких биосенсоров
можно отнести низкую селективность определения вследствие того, что клетки
живых организмов фактически являются источником самых разнообразных
ферментов. Помимо этого время отклика биосенсоров на основе тканей и
микроорганизмов может быть достаточно большим, что также уменьшает их
практическую ценность. Тем не менее в последнее время наблюдается
повышенный интерес к разработке конструкций электродов, содержащих не сами
ферменты в очищенном виде, а их первозданные источники - биологические
материалы. Так, было установлено, что тканевые срезы в биосенсорах могут
выполнять функцию источников каталитической активности. Например, создан
биосенсор на аскорбиновую кислоту, состоящий из платинового электрода и
пластины кожуры огурца или тыквы, служащей источником аскорбиноксидазы.
Активность фермента в такой природной матрице достаточна для проведения 50-
80 определений аскорбиновой кислоты в различных объектах. Установлено, что
пластины биоматериала могут храниться без потери активности в течение года
в 50%-ном глицерине.
Аналогичный подход использовали при создании конструкции биосенсора на
допамин - важнейший биогенный амин, участвующий в регуляции деятельности
мозга. В данном биосенсоре ткань плода банана была иммобилизована на
поверхности кислородного электрода. В рассмотренных случаях биоматериалы
создают "естественное окружение" для ферментов, способствующее стабилизации
их активности. Тканевые материалы достаточно долго сохраняют высокую
специфичность, что очень важно для биосенсора, тогда как выделенные
ферменты в тех же условиях быстро разрушаются. Известны биосенсоры, в
которых использован цельный фрагмент ткани печени быка, являющийся
носителем фермента каталазы и иммобилизованный на кислородном электроде.
Ферментативное действие каталазы, проявляющееся в катализе реакции
разложения пероксида водорода, используют в этом случае для создания
соответствующего электрода. Разработан биосенсор на основе кожуры кабачка
или огурца и кислородного электрода для определения L-аскорбиновой кислоты
во фруктовых соках, функционирующий подобно аналогичному типу электрода,
уже рассмотренного выше. Тем не менее, несмотря на успехи в развитии
биосенсоров на основе биологических материалов, надежность их
функционирования все еще остается спорной. Еще один пример конструкции
биосенсорного устройства относится к ферментному электроду на основе
микроорганизмов - дрожжей, помещаемых между двумя пористыми мембранами.
Биосенсор на основе иммобилизованных дрожжей и кислородного электрода
позволяет определять этанол и метанол, например в промышленных стоках.
Интерес представляют биосенсоры на основе иммобилизованных на мембране
микроорганизмов, служащих элементом так называемого микробного сенсора. В
качестве примера таких устройств можно упомянуть амперометрический сенсор
на аммиак (в сточных водах) на основе иммобилизованных нитрифицирующих
бактерий и кислородного электрода. Такой биосенсор полезен при решении
вопросов охраны окружающей среды, и в частности при контроле степени
очистки промышленных стоков.
Можно отметить также использование биосенсоров на основе гидролаз -
ферментов, являющихся катализаторами гидролитического расщепления
субстратов. Эти биосенсоры предназначаются, как правило, для эколого-
аналитического контроля остаточных количеств пестицидов класса
фосфорорганических соединений, а также для определения некоторых ОВ. Если
при гидролизе какого-либо субстрата ферментом класса гидролаз образуется
электрохимически активное соединение, то, контролируя содержание
последнего, можно контролировать ферментативную реакцию так же, как в
предыдущих случаях. Однако в присутствии веществ, являющихся ингибиторами,
активность фермента уменьшается, что и обнаруживается по сигналу,
регистрируемому электродом. Интересно отметить высокую чувствительность
такого определения: эффект изменения активности фермента доступен для
измерения уже при действии ультраследовых количеств ингибитора - на уровне
пико- и фемтограмм
Проблемы и перспективы развития
Концепция распознавания определяемого вещества с помощью
иммобилизованного биоматериала оказалась плодотворной. В итоге
исследователи приобрели новое средство, позволяющее быстро получить
достоверную информацию о состоянии окружающей среды и здоровья человека.
Некоторые биосенсоры уже получают распространение для индивидуального
использования в домашних аптечках (чаще всего для определения сахара в
крови). Интерес к биосенсорам непрерывно растет. В 1996 году состоялись
четыре крупные международные конференции по биосенсорам.
Если иметь в виду все разнообразие ферментов, присутствующих и
действующих в живом организме и являющихся потенциальными биологическими
преобразователями, то следует отметить, что существующее сегодня число
конструкций биосенсоров может быть увеличено в десятки и даже сотни раз.
Биосенсоры получают распространение в биотехнологии. Хотя здесь и
встречаются трудности, связанные с невысокой термической устойчивостью
предложенных устройств, приводящей к дезактивации биослоя, есть основания
полагать, что данный недостаток будет в скором времени преодолен. Так,
полагают, что для увеличения срока службы биосенсоров в обозначенных выше
условиях можно использовать ферменты, выделенные из термофильных бактерий и
одноклеточных водорослей - микроорганизмов, устойчивых к действию высоких
температур. Определенные трудности представляют собой также проблемы
градуировки биосенсоров и надежности их показаний. Для улучшения последнего
показателя, в частности, предлагается использовать мультисенсорную систему,
состоящую из ряда биочипов. Для получения определенной "емкости" надежных
данных производится расчет необходимого числа таких датчиков. Однако в
целом так называемые метрологические характеристики биосенсоров вполне
приемлемы. Относительное стандартное отклонение определяемой концентрации
не выше 10-12 %, притом что нижняя граница определяемых содержаний
достигает 10-15 моль/л. Некоторые биосенсоры работают по принципу да-нет,
что вполне приемлемо, когда решается вопрос о присутствии ультрамалых
количеств высокотоксичных веществ в объектах окружающей среды. Если
определяемые компоненты находятся в сложной смеси или матрице или же близки
по своим свойствам, то при анализе используют хроматографические методы
разделения. Контроль за разделением осуществляют с помощью системы
детекторов на основе биосенсоров. И здесь получены поразительные
результаты: разделяют и количественно определяют оптические активные
изомеры, различные сахара (лактозу, фруктозу, глюкозу и т.д.), сложные по
структуре биологически активные соединения и т.п.
Вот один из недавних примеров разработки биосенсоров, основанных на
использовании природного хеморецептора. Хеморецептор, извлеченный из
чувствительных антенн (органелл) голубого морского краба, был прикреплен к
ультрамикроэлектроду, измеряющему потенциал. В результате был изготовлен
новый тип потенциометрического детектора, чрезвычайно быстро реагирующего
на ничтожные изменения состава среды, в которую он погружен. Сам голубой
краб очень чувствителен к следам тяжелых металлов и живет только в
чистейшей морской воде.
На очереди создание биосенсоров, заменяющих рецепторы живых
организмов, что позволит создать "искусственные органы" обоняния и вкуса, а
также применить указанные разработки для возможно более точной и
информативной диагностики ряда заболеваний. Несомненно, что в ближайшем
будущем в этой смежной области биологии и химии следует ожидать новых
открытий.
Литература
1. Биосенсоры: основы и приложения / Под ред. Э. Тернера и др. М.: Мир,
1992. 614 с.
2. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Муринов Ю.И. Вольтамперометрия с
модифицированными и ультрамикроэлектродами. М.: Наука, 1994. 239 с.
3. Будников Г.К., Медянцева Э.П., Бабкина С.С. // Успехи химии. 1991. Т.
60. С. 881.
Реферат на тему: Научный креационизм (Теория сотворения). Обновленная и улучшенная версия
План реферата:
Вводная часть……………………………………………………………………………………. 3
Проблема происхождения Вселенной…………………………………………………. 3
Понятия научного креационизма………………………………………………………… 5
Вопросы, рассматриваемые в реферате, и их важность …………………………… 5
Рассмотрение теории эволюции и теории научного креационизма……………………. 7
Знание и вера в науке ……………………………………………………………………. 7
Как понимать слово «Эволюция» в живом мире …………………………………….. 8
Сравнение исходных предпосылок доктрин эволюционизма и креационизма …
8
Положения, общие для современных эволюционистов и креационистов ……….
10
Большой взрыв ………………………………………………………………………………….. 10
Чудесное “рождение” Вселенной и ее удивительная природа …………………… 10
Возникновение Вселенной……………………………………………………………….. 12
Антропный космологический принцип и христианский антропоцентризм ……………..
15
Эволюция Вселенной …………………………………………………………………….. 15
Изменение фундаментальных констант……………………………………………….. 16
Антропный космологический принцип …………………………………………………. 18
Христианский антропоцентризм ………………………………………………………… 19
Происхождение жизни …………………………………………………………………………. 21
Простая клетка? …………………………………………………………………………… 21
Возможность появления жизни …………………………………………………………. 22
Что говорит теория вероятностей? ………………………………………………. 22
Как можно создать живую клетку ......……………………………………………. 25
Проблемы экспериментов по созданию жизни………………………………… 29
Самозарождение живого из неживого? …………………………………………. 32
Факты, рассматриваемые, как доказательства эволюции в естественных науках
….. 35
Эмбриология ………………………….…………………………………………………… 35
Остаточные органы ………………………….…………………………………………… 36
Аппендикс ………………………….………………………….…………………………… 37
Ископаемые ……………………….………………………….…………………………… 37
Появление жизни в кембрийский период ………………………….………………… 38
Обособленный характер классов у позвоночных ………………………….……….. 39
Как стать ископаемым ………………………….……………………………………….. 43
Датирование радиоактивным методом ………………………….…………………… 44
Определение возраста с помощью солей океана и седиментарных отложений
и метеоритной пыли ………………………….……………………………………………… 45
Датирование радиоуглеродным способом ….……………………….……………….. 46
Смещённые ископаемые ….……………………….……………………………………. 48
О чём говорят лошади? ………………………….……………………………………… 49
Ископаемый человек ………………………….……………………………………..…… 51
Австралопитек ………………………….………………………………………………… 53
Homo Erectus (питекантроп) ………………………….…………………………….…… 53
Неандерталец ………………………….…………………………………………….…… 54
Homo Sapiens (люди, подобные нам) ………………………….……………………… 55
Проблемы теории эволюции в естественных науках ……………………………………. 56
Законы термодинамики …………………………………………………………………… 56
Метод эволюции …………………………………………………………………………… 57
Законы Менделя …………………………………………………………………………… 57
Полиплоиды ………………………………………………………………………………… 58
Мутации …………………………………………………………………………………….. 58
Серьезные статистические проблемы ………………………………………………… 60
Жизнь в лаборатории ……………………………………………………………………. 61
Как произошли органы …………………………………………………………………… 62
Воспроизводство …………………………………………………………………………. 63
Происхождение материи ………………………………………………………………… 64
Порядок во Вселенной …………………………………………………………………… 65
Исторические доказательства ………………………………………………………….. 65
Заключение ……………………………………………………………………………………… 66
Использованная литература и авторы ……………………………………………………… 67
Цитаты ……………………………………………………………………………………… 67
Книги (статьи) и авторы …………………………………………………………………. 69
Введение
Проблема происхождения Вселенной
Вот уже около полутора столетия не стихают дискуссии между
сторонниками двух различных доктрин в биологии и естествознании — доктрины
креационизма (возникшей на основе Библии) и доктрины эволюционизма
(возникшей на основе теории Дарвина и Уоллеса и расширенной на
предбиологическую эволюцию от неживой материи к миру живого и на эволюцию
от животных к человеку).
Некоторые эволюционисты утверждают, что воззрение креационистов —
религия, а воззрение эволюционистов — чистая наука. Но так ли это?
В вопросе о происхождении или начале истории мира человек всегда
сталкивался с дилеммой, неизбежностью выбора одной из двух несовместимых
возможностей (кстати, другие возможности просто не существуют):
был ли порождён нынешний мир, включая живой мир, каким-то случайным
событием (флуктуацией, взрывом) в неживой материи с последующей длительной
эволюцией к нынешнему уровню высокой организации и сложности с помощью
природных процессов или он был сотворен по разумному плану
сверхъестественным Творцом и Источником всякой жизни сразу (за короткое
время) на высоком уровне организации?
Другими словами: или происхождение всей вселенной, всех космических
объектов и видов живых существ может быть объяснено с помощью только
законов природы, которые существовали всегда в прошлом и продолжают
существовать и сегодня, или сотворение всей вселенной и по крайней мере
части её объектов произошло внеприродным (сверхъестественным) образом в
прошлом.
В доктрине эволюционизма выбрана первая возможность. В доктрине
креационизма выбрана вторая возможность. И в этом корень всех нынешних
разногласий между сторонниками разных доктрин.
Не только атеистическая, но и пантеистическая (в частности,
буддистская), индуистская, конфуцианская, даосская и другие космогонии
(например, синтоистская, ламаистская, дуалистическая, нео-политеистическая)
и в конечном счёте впитавшая наиболее известные из них космогония
космического гуманизма «Новой Эры» основаны на постулате (догме) о
естественной эволюции. Монотеистическая библейская космогония (входящая в
христианство, иудаизм и ислам) основывается на постулате (догме) о
сотворении природы сверхъестественной силой. Любое из мировоззрений
(включая атеизм, некоторые сторонники которого, по сути перешедшие в
сциентизм, безосновательно претендуют на научность и полное отсутствие
фидеизма) основано на исходных недоказуемых предпосылках (догматах) веры и
поэтому каждое из них в равной степени «фидеистично», т. е. не более
нерелигиозно, чем другие.
Любопытно, что существует несколько версий эволюционной теории. В
одних материальная Вселенная считается вечной, в других самовозникающей. В
действительности мало кто готов защищать положение о вечности её
существования (тут сразу возникает трудность с всеобщим законом роста
энтропии) или о самовозникновении (с изначальной неясностью: постоянном или
в определённый начальный момент времени, из ничего или из чего-то, в
результате слепого иррационального случая или в силу каких-то причин,
которые могут быть постигнуты рационально?) Более того, есть не только
ортодоксальная атеистическая теория эволюции (в которой кроме материальной
природы нет ничего), но и деистическая (в экстремальном варианте — даже
теистическая) теория эволюции. В деистической теории эволюции считается,
что Бог, сотворив вселенную, затем предоставил её самой себе. Теистическая
теория эволюции признаёт Бога Творцом исходного состояния космоса и также
считает, что Он допустил (или даже сотворил) эволюцию как метод, которым
реализовался весь нынешний мир из предположенного исходного состояния. Но и
теистическая теория эволюции по сути отводит от Бога, который выразил Себя
в Библии как Своём наивысшем Откровении. Вспомним, что человека с его
духовной жизнью Он сотворил непосредственно Сам; многие явления и процессы
в материальном и духовном мире явились результатом грехопадения человека и
т. Д. А можно ли человеческое воплощение Бога в Иисусе Христе считать
проявлением эволюции!?
Ни одна из обеих доктрин (равно как и ни одна из версий каждой из
них) не более научна, чем другая, ибо невозможно доказать правильность ни
одной из обеих доктрин, опираясь только на естественно-научные методы.
Естествознание занимается процессами, происходящими в настоящее время, и не
может охватывать уникальные события, произошедшие в прошлом. Поскольку
сотворение сейчас не имеет места, оно не подлежит экспериментальному
наблюдению и воспроизведению. А эволюция (в смысле возрастания
упорядоченности) мира происходит так медленно, что её также невозможно
наблюдать и воспроизводить, даже если считать, что она имеет место.
Информацию о возникновении вселенной, жизни и всех форм жизни могут дать
только исторические свидетельства и отпечатки прошлого с учётом,
разумеется, результатов естественных наук. В этом аспекте исследование
происхождения вселенной, жизни и всех форм жизни следует рассматривать как
относящееся к исторической науке и только частично опирающееся на
естественно-научные методы (см., напр., Р. Юнкер, 3. Шерер, История
происхождения и развития жизни, Кайрос, Минск, 1997; Geisler N. L.,
Encyclopedia of Christian Apologetics, Baker Books, 2000, pp.224-234, 567-
571). А как известно, во-первых, даже имеющиеся исторические свидетельства
далеко не всегда могут быть интерпретированы однозначно, а во-вторых,
центральные исходные положения обеих доктрин носят чисто мировоззренческий
характер и вообще не имеют прямых исторических свидетельств.
И в то же время каждую можно вполне назвать научной моделью только
при условии, если и только если использовать её для объяснения и
предсказания наблюдаемых научных фактов. А дать предпочтение в науке
следует той из них, которая лучше объясняет данные наблюдений, — именно
той, которая объясняет больший набор данных при меньшем числе модификаций
модели.
В настоящее время в Украине и России как бывших атеистических странах
(и, кстати, во многих европейских странах и штатах США) в курсах биологии
средних школ и вузов преподаётся только одна доктрина эволюционизма при
полном отсутствии однозначного профессионально-научного обоснования. Тем
самым даётся явное предпочтение атеизму и монистическому материализму и по
сути отвергаются три монотеистических мировоззрения. Допустимо ли в
демократических странах со свободой выбора мировоззрения такое положение?
Тем более, что все попытки построить физико-математическую, атомно-
молекулярную и любую другую научную теорию универсальной эволюции (в
частности, описанные Волькенштейном М. В. – см. Успехи физических наук,
1973, т. 109, вып. 3, с. 499-515; 1988, т. 154, вып. 2, с. 279-297 )
закончились провалом, т. е. теория универсальной эволюции осталась чисто
спекулятивной, ничем не подтверждённой гипотезой словесно-
интерпретационного характера до сих пор.
Чтобы ответить на этот вопрос, полезно рассмотреть исходные
предпосылки научного знания и сопоставить их с исходными мировоззренческими
предпосылками обеих доктрин, сопоставить исходные постулаты эволюционизма и
креационизма друг с другом, а затем сопоставить выводы обеих доктрин со
всей совокупностью установленных данных наук о живом и физических наук. В
этой статье основное внимание уделяется анализу исходных предпосылок веры в
науке и в обеих доктринах, а также сопоставлению обеих доктрин с последними
данными физических наук, поскольку, на наш взгляд, они явно недостаточно
рассматривались в научно-философской литературе.
Понятия научного креационизма
КРЕАЦИОНИЗМ — (от лат. creatio — создание), направление в естественных
науках, объясняющее происхождение мира актом сверхъестественного творения и
отрицающее эволюцию.
КАТАСТРОФИЗМ — направление в естественных науках, предполагающее, что
Земля пережила по крайней мере один катаклизм (глобальную катастрофу),
который вызвал качественные изменения в ходе естественной истории.
УНИФОРМИЗМ, напротив, предполагает, что катастроф глобального масштаба
в истории Земли не было, и что естественные процессы, наблюдаемые сегодня,
были таковыми всегда.
Данные понятия непосредственно касаются теории креационизма, и их
необходимо запомнить.
Ниже в реферате в любом месте слово «креационизм» можно считать
равным словосочетанию «научный креационизм», так как характер реферата
имеет научное основание.
Вопросы, рассматриваемые в реферате, и их важность
В данном реферате предоставлена информация по следующим вопросам:
- Вводная информация о теории эволюции и теории научного креационизма
- Теория Большого Взрыва
- Антропный принцип в науке
- Живая клетка. Вопрос о самозарождении живого из неживого.
- О чём говорят раскопки
- Факты – доказательства теории эволюции и их слабость
- Проблемы теории эволюции
- Научные исследования Земли
Данные вопросы широко освещают теорию научного креационизма, и их
вполне можно отнести к доказательствам противоречий в теории эволюции.
Данный реферат чётко проводит грань между научным креационизмом и
эволюцией, и его определённо можно считать трудом доказательства верности
теории Сотворения.
Информация, использованная в реферате, основана на достоверных
научных исследованиях выдающихся учёных. В реферате используется
объективный подход к рассмотрению теории научного креационизма. Сведения об
авторах находятся в разделе «Использованная литература и авторы» и все их
труды использованы только для ознакомления.
Важность реферата зависит от того, насколько полезные знания он
предоставляет. Как создатель реферата, я считаю, что с этими данными нельзя
не считаться и их должен знать всякий учёный (хотя бы в силу того, что
нужно знать противоположную точку зрения). Также реферат полезен всякому
человеку, интересующемуся возникновением Вселенной.
Считается важным заявить, что данный реферат может использоваться в любых
образовательных учреждениях, как источник информации, используемой для
осознания противоположной эволюционной точки зрения. Это по-настоящему
важно, ведь если предположить, что теория эволюции не верна, то множество
людей живёт с неправильным отношением к Мирозданию.
Рассмотрение теории эволюции и теории научного креационизма
Знание и вера в науке
Начнём с того, что по сути любое знание основывается на вере в
исходные предположения, которые берутся априори, через интуицию и которые
невозможно рационально прямо и строго доказать, — в частности, в следующие:
I наш разум может постигать реальность,
II наши чувства отражают реальность,
III законы логики.
Многие учёные, работающие в области естествознания (как монотеисты,
так и атеисты), признают, что помимо посылок I-III в основании науки и
структуры научных знаний лежит ещё несколько недоказуемых предпосылок или
постулатов. Во-первых, это вера в то, что материальный мир объективно
существует и, как частный случай I, человеческий рациональный ум способен
понять его истинную природу. Во-вторых, это убеждение в том, что природа
едина. Вторая предпосылка, в частности, означает существование и
незыблемость (униформизм) порядка, т. е. законов, в природе и, как
следствие, повторяемость и воспроизводимость естественных явлений в разных
местах вселенной и в разное время. Третий, наиболее широко известный
постулат, — это закон причины и следствия. Он универсален и применим во
всех науках.
Приведём некоторые любопытные высказывания отцов современной науки.
«Вера в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего
субъекта, есть основа всего естествознания» (А. Эйнштейн, Собрание научных
трудов, М., 1967, т. 4, с. 136). «Без веры в то, что возможно охватить
реальность нашими теоретическими построениями, без веры во внутреннюю
гармонию нашего мира не могло бы быть никакой науки. Эта вера есть и всегда
останется основным мотивом всякого научного творчества» (там же, с. 154).
«Без веры в то, что природа подчинена законам, нет никакой науки.
Невозможно доказательство того, что природа подчинена законам» (Н. Винер,
Кибернетика и общество, М., 1958, с.195).
Любопытно, что исходные предпосылки научного знания естественно
согласуются с библейским мировоззрением (входящим в христианство, иудаизм и
ислам): Бог, сотворивший вселенную, сотворил и человека (человеческий
разум) по Своему образу и подобию. И именно поэтому мы можем постигать
вселенную и управлять ею по Его воле. Другими словами, вселенная
постигаема, потому что Богом предустановлена корреляция между
рациональностью в природе и рациональностью в человеке. И не менее
любопытно, что они же требуют непомерно большого интеллектуального
напряжения при согласовании с атеистическим и пантеистическим
мировоззрением. Действительно, может ли человеческий рациональный ум
познать природу слепых иррациональных случаев, лежащих, согласно атеизму, в
основе спонтанного самозарождения современной Вселенной и спонтанного
самозарождения биологической и затем духовной жизни в неживой материи?
Как понимать слово «Эволюция» в живом мире
Прежде чем сравнивать две доктрины, рассмотрим вначале смысл слова
«эволюция» в мире живого. Если оно применяется к такому изменению или
развитию, при котором не меняется общая структура живых существ (как,
например, развитие растения из семени, взрослого человека из эмбриона,
возникновение новых сортов растений или новых пород животных в пределах
одного биологического вида), то такая эволюция согласуется с реальностью и
не вызывает никаких споров между сторонниками обеих доктрин в науке. Если
же понятие эволюции применяется к самопроизвольному превращению одних
биологических видов в другие и, более того, к самопроизвольному развитию
неживой материи в простейшие живые организмы и далее к развитию простейших
одноклеточных организмов в многоклеточные виды организмов и, в конечном
счёте, в человека, то такие процессы никто не наблюдал и такая теория по
сути является недоказанной спекулятивной гипотезой.
Для ясности назовём, как это иногда делается, эволюцию первого типа
микроэволюцией, а эволюцию второго типа — макроэволюцией или мегаэволюцией,
или универсальной эволюцией. Микроэволюция изучается наукой и не вызывает
никаких принципиальных разногласий между учёными разных мировоззрений.
Ненаблюдаемая же макроэволюция привносится в науку извне доктриной
эволюционизма как априорная гипотеза в результате логически незаконной
экстраполяции микроэволюции или в качестве нового философского либо
мировоззренческого постулата.
Другая столь же априорная гипотеза (или, вернее, другой
мировоззренческий постулат), которая состоит в том, что вселенная, земля,
живой мир (все биологические виды и человек независимо) созданы в прошлом
по разумному творческому плану, привносится в науку тоже извне доктриной
креационизма.
Перейдём к сопоставлению исходных постулатов эволюционизма и
креационизма, а также к рассмотрению того, как согласуются обе доктрины со
всей совокупностью современных научных данных.
Сравнение исходных предпосылок доктрин эволюционизма и креационизма
Среди исходных предпосылок доктрины эволюционизма имеются следующие,
которые основаны на вере, необъяснимы, вписаны в атеизм и не подтверждены
фактами:
1) Гипотеза об универсальной эволюции, или макроэволюции (от неживой
материи к живой и далее). Если универсальная эволюция предполагается
происходящей сама по себе случайно или в силу непознанных законов материи,
то она до сих пор ничем не подтверждена, противоречит библейскому теизму и
согласуется с (или даже навязывается) верой в основную посылку атеизма и
монистического материализма «Бога нет».
К универсальной эволюции (особенно к эволюционной геологии) обычно
добавляется свойство униформизма, неверно понимаемое не как непреложность
законов природы самих по себе, а как неизменность темпов протекания
природных процессов, которые в действительности могут зависеть от большого
количества различных факторов. Ничем не подтверждено.
2) Самозарождение живого в неживом. Ничем не подтверждено.
3) Такое самозарождение произошло только однажды.
4) Одноклеточные организмы постепенно развились в многоклеточные организмы.
Ничем не подтверждено.
5) Должно быть много переходных форм в макроэволюционной схеме (от рыб к
амфибиям, от амфибий к пресмыкающимся, от пресмыкающихся к птицам, от
пресмыкающихся к млекопитающим). А поскольку их практически нет, в 70-е
годы вместо ранее господствовавшего дарвиновского постулата постепенного
естественного отбора был предложен альтернативный постулат о пунктирном
равновесии, в котором предполагаются произвольные редкие скачкообразные
генетические мутации. В настоящее время среди эволюционистов идёт
нескончаемая полемика между сторонниками этих двух альтернативных
постулатов. Но и идея развития сложности и упорядоченности организмов (и
тем более качеств духовной жизни человека) через мутации, т. е. через
случайные изменения генетической структуры, явно противоречит наблюдаемым
фактам, так как практически все или почти все мутации в природе и в
лабораторных исследованиях приводят к деградации организмов. И в живом
мире, и в мире ископаемых останков живого наблюдаются только
«горизонтальные» изменения (вариации, рекомбинации) или «вертикальные»
изменения «вниз» (вредные мутации, исчезновения) и практически отсутствуют
реальные данные о «вертикальных» изменениях какого-либо вида «вверх», т. е.
в сторону более высокоразвитого вида. Пока даже в теории неизвестны
генетические механизмы, способные породить подобные «вертикальные»
изменения «вверх».
Примечание: принятие любого из этих постулатов о механизме
макроэволюции приводит почти неизбежно к медленному темпу макроэволюции в
течение бесчисленных миллионов (и даже миллиардов) лет (см. ниже разделы 6
и 7).
6) Сходство живых существ является следствием «общего закона эволюции».
7) Объяснимые с точки зрения биологии эволюционные факторы (естественный
отбор, спонтанные мутации) рассматриваются как достаточные для объяснения
развития от простейших форм к высокоразвитым (макроэволюция).
8) Геологические процессы интерпретируются в рамках очень длительных
временных периодов (геологический эволюционный униформизм).
9) Процесс отложения ископаемых останков живых организмов происходит в
рамках постепенного наслоения рядов ископаемых.
А соответствующие им контр-предпосылки доктрины креационизма тоже
основаны на вере, но имеют самосогласованное и не противоречащее фактам
объяснение:
1) Вся вселенная, земля, живой мир и человек сотворены Богом в порядке,
описанном в Быт. 1. Это положение входит в основные посылки библейского
теизма.
2) Бог сотворил по разумному плану и одноклеточные и многоклеточные
организмы
3) и вообще все виды организмов флоры и фауны,
4) а также венец творения - человека.
5) Сотворение живых существ произошло однажды, поскольку они далее могут
воспроизводить сами себя.
6) Объяснимые с точки зрения биологии эволюционные факторы (естественный
отбор, спонтанные мутации) изменяют только имеющиеся основные типы
(микроэволюция), но не могут нарушить их границ.
7) Сходство живых существ объясняется единым планом Творца.
8) Геологические процессы интерпретируются в рамках кратких временных
периодов (теория катастроф).
9) Процесс отложения ископаемых останков живых организмов происходит в
рамках катастрофической модели происхождения (быстрой череды вымираний и
погребений сменяющихся сообществ).
Положения, общие для современных эволюционистов и креационистов
1) Наша Вселенная не вечна; она имела начало конечное время тому назад.
2) С одной стороны, «внутривидовая» эволюция живых организмов
(микроэволюция) имела и имеет место. С другой стороны, имеются большие
«пробелы» между разными видами (практически отсутствуют «переходные» виды).
3) Человек — наивысшая форма жизни на земле и, по крайней мере, часть самых
древних ископаемых останков человека такова же, как и современных людей.
4) Современная наука умеет надлежащим образом классифицировать виды живых
организмов.
5) И эволюционисты, и креационисты признают, что в мире живого ещё много
необъяснённого.
6) Обе доктрины являются мировоззренческими толкованиями (с разных позиций
[с одной стороны, атеизма, пантеизма, дуализма и политеизма, а с другой
стороны, монотеизма, (христианства, иудаизма и ислама]) данных, полученных
наукой. Ни одна из них не может быть построена при помощи только научного
метода, основанного на наблюдении, повторяемости наблюдаемых явлений и
воспроизводимости их в лабораторных условиях.
Большой взрыв
Чудесное “рождение” Вселенной и ее удивительная природа
Представление о материи как о незыблемой тверди подверглось в 20 веке
решительному пересмотру. Атомы, из которых состоят все тела, расположены на
огромных, по сравнению с их собственными размерами, расстояниях. В свою
очередь и они сами состоят практически из пустого пространства. Атомное
ядро занимает всего лишь одну триллионную часть всего атомного объема.
Остальное пространство атома занято электронным облаком, про носителей
которого можно сказать, что они занимают какой-то объем чисто условно.
Таким образом, материя представляет собой скорее крохотные островки
субстанции в океане пустоты, нежели твердое вещество, воспринимаемое нашими
органами чувств. Да и природа этих островков - элементарных частиц выходит
за рамки обыденного здравого смысла. По современным представлениям их
следует рассматривать в качестве эфемерных сгустков энергии, которые
удивительным образом одновременно сочетают в себе корпускулярные и волновые
свойства. С точки зрения современной физики статусом реальности обладает
лишь некоторая совокупность частиц, рассматриваемая как энергетическая
среда, ни одна часть из которой не обладает полной независимостью от всего
остального. Таким образом, Вселенную нельзя себе представить, состоящей из
некоторых первичных “кирпичиков”, которые могут существовать отдельно и
независимо друг от друга. Мир задуман и создан как единый гигантский
пестрый ковер, каждая из “ворсинок” которого не существует отдельно от
всего целого, но имеет смысл лишь будучи вплетенной в его ткань, в рамках
всеобъемлющего бытия.
Само понятие волны или колебания носит в физике абстрактный характер.
Это лишь “движение материи” - “рябь на воде”. Даже при температуре
абсолютного нуля атомы в телах не прекращают своих колебательных движений.
Воистину, теперь как-то лучше укладываются в голове слова из Священного
Писания, что Бог сотворил все из ничего. Но и согласно современным научным
представлениям, космос начал свое существование из абсолютной пустоты.
Вселенная не существовала вечно, но имела начало во времени. Само
время, как и пространство, появились одновременно с первичной материей, ибо
неотделимо от нее. Процесс “рождения” мира описывается научной теорией
“Большого взрыва”. Следует сказать, что этот термин чрезвычайно неудачен,
неверно передает смысл явления, поскольку наблюдаемый процесс увеличения
объема Вселенной никак невозможно представить как следствие какого-то
взрыва. Расширение мира происходит поразительно равномерно и, в первом
приближении, пропорционально расстоянию между двумя типичными скоплениями
галактик (открыто Хабблом). Таким образом, чем дальше галактики находятся
друг от друга, тем выше скорость их взаимного удаления. Это, действительно,
довольно странное свойство для обычного взрыва.
Вещество и излучение во Вселенной в большом масштабе распределено
чрезвычайно однородно во всех направлениях. Но взрыв не может привести к
равномерному распределению вещества по объему. Более того, сила,
действующая на осколки вещества при обычном взрыве, вызывается разностью
давлений. Однако Вселенная - это все, что существует в материальном мире.
Вне ее границ нет ничего - ни какой-либо материи, ни пространства, ни
времени, т. е. нет той “пустоты”, в которую можно было бы расширяться.
Поэтому само понятие разности давлений неприменимо в этом случае. Лучшему
пониманию проблемы может служить аналогия равномерно раздувающегося
воздушного шара, на поверхности которого нанесены точки, изображающие
галактики. Когда шар раздувается - его оболочка растягивается, и расстояния
между точками увеличиваются. При этом сами точки на поверхности остаются
без движения. Таким образом, само пространство между галактиками,
растягиваясь, раздвигает их относительно друг друга. Однако расширение
Вселенной никак не влияет на отдельные тела. Точно так же, как в
разлетающемся облаке газа отдельные молекулы не расширяются.
“Большой взрыв” имел совершенно определенную, с невероятной точностью
рассчитанную силу. Теоретический анализ показывает, что если бы в момент
времени, соответствующий первой секунде по абсолютной шкале времени, когда
картина расширения уже полностью определилась, скорость разлета вещества
отличалась бы от реального значения более чем на 10-18 доли своей величины
в ту или иную сторону, то этого бы оказалось вполне достаточным для
катастрофических последствий для жизни: Вселенная либо давно
сколлапсировала в исходное состояние “материальной точки” под действием сил
гравитации, либо вещество в ней полностью рассеялось(1). Неужели такой
тонкий баланс есть следствие лишь слепой игры случайных сил?!
Для полноты картины необходимо упомянуть и о самой первой по времени
- “инфляционной” стадии расширения Вселенной, которая продолжалась всего
около 10-35 секунды, начиная с того времени, как “заработали” мировые часы.
Однако за это время вдруг появившийся из абсолютного ничто "зародыш”
Вселенной успел увеличить свой размер до 10100 раз(2).
В древние времена толкователи библейского текста уподобляли свиток
Пятикнижия Моисея - Вселенной. Развертывание свитка подобно расширению
Вселенной, а свертывание - ее сжатию. Согласно одному из древних толкований
Библии, имя Бога “Всемогущий” (по древнееврейски "Ше-дай”) объясняется так:
“Тот, Кто сказал “Довольно”. Это толкование сопровождается преданием,
согласно которому Вселенная, будучи сотворена, стала расширяться с огромной
скоростью, и тогда Бог сказал ей: “дай" - "довольно”! Быть может, на этом и
закончилось мгновенное и гигантское по масштабам растягивание пространства,
что на научном языке ныне называют “инфляционной” стадией расширения.
Согласно этой научной концепции, далее расширение продолжилось, но не с
такой колоссальной скоростью, а (по сценарию “Большого взрыва”) благодаря
первоначальному импульсу, приобретенному в период инфляции. Температура
Вселенной стала постепенно уменьшаться, расходуя свой потенциал на
расширение мира.
Человечеству потребовалось затратить колоссальные интеллектуальные
усилия, чтобы прийти к непостижимому, удивительнейшему выводу о “рождении”
мира из ничего. Однако он не является новостью для христиан. Задолго до
появления научного метода познания природы истина о сотворении мира была
указана в Библии и подтверждена специальным постановлением IV Латеранского
собора.
Бог Отец сотворил все мироздание Словом, именно сотворил, ибо
Вселенная - плод творческого акта. Удивительная гармония, красота,
изящество мира вызывают у человека благоговейный трепет перед величием
Божьим. Бог - дивный Художник и величайший Поэт, написавший изумительную
поэму, вызвав из небытия в бытие весь этот великий мир. Поэтику творения
мира хорошо чувствовали и осознавали святые Отцы эпохи Вселенских соборов,
которые отразили это понимание в словах Символа Православной Веры. Его
первые строки на греческом языке в буквальном переводе так и звучат: “Верую
во единого Бога Отца Вседержителя, Поэта неба и земли...”.
Корпускулярно-волновой дуализм элементарных частиц приводит к
поэтической аналогии нашего мира - к представлению его в виде гигантской
“звуковой волны” от струн “волшебного” музыкального инструмента. Этот
инструмент находится в руках невидимого и всемогущего Творца, который
трогает струны и поддерживает “звук”, тем самым сберегая нынешние небеса и
землю, содержимые словом (2-е Петра, 3:7). Если на миг остановится вибрация
- “улягутся волны”, то, быть может, и “свернутся небеса”. Из этого
живительного Источника льются “звуки”, приводя все из небытия в бытие.
Возникновение Вселенной
Классическая ньютоновская механика была не в состоянии описать
Вселенную в целом, и до XX века Вселенная рассматривалась как бесконечная и
в среднем неизменяющаяся система. Предполагалось, что материя во Вселенной
является вечной, то есть всегда была, есть и будет. Такая Вселенная не
нуждается в Творце, она выглядит одинаково в любой момент времени и, в
принципе, не поддается изучению(5). Представление о вечной и бесконечной
Вселенной и ее материи, бытующее в атеистическом мировоззрении, приводит к
некоему метафизическому парадоксу - "бесконечности всего", который
подразумевает бесконечное число взаимодействий и законов, сил и самих
вселенных.
Попытка А. Эйнштейна описать такую Вселенную, основываясь на общей
теории относительности (неньютоновская теория тяготения), оказалась
неудовлетворительной. Чтобы спасти стационарность Вселенной, Эйнштейн
произвольно ввел в уравнения космологический член, описывающий
отталкивание.
Однако в 1922 году на основе этой же теории петроградский физик А. А.
Фридман получил ряд решений уравнений поля тяготения, которые описывали
расширяющуюся Вселенную. В этой Вселенной массы вещества удаляются друг от
друга, как точки на поверхности раздувающегося шара. А в 1928 году
американский астроном Э. Хаббл, изучая спектры галактик, обнаружил, что все
галактики нашей Вселенной действительно разлетаются друг от друга со
скоростями прямо пропорциональными расстояниям их от наблюдателя. Таким
образом, теоретически предсказанная расширяющаяся Вселенная стала
экспериментальным фактом(6).
Сейчас эта модель расширяющейся Вселенной названа стандартной
космологической моделью и подразумевает, что раньше галактики были ближе
друг к другу, а на ранней стадии расширения даже слиты в один гигантский
раскаленный шар. Возвращаясь мысленно по шкале времени в прошлое, мы
приходим к началу расширения, называемому начальной сингулярностью, в
которой время и радиус Вселенной равны нулю, а температура и плотность
материи стремятся к бесконечности. Корректное описание Вселенной в рамках
общей теории относительности начинается с так называемых планковских
величин, то есть с момента времени, равного 10-43 сек. (единица, деленная
на число с 43 нулями), размера Вселенной - 10-33 см. и температуры ее
материи - 1032 К (число с 32 нулями)(6).
Причину расширения Вселенной физики видят в особом состоянии материи
в начальный момент времени, названном "Большим взрывом". "Большой взрыв" в
сингулярности обусловлен гравитационным отталкиванием, которое возникло из-
за гигантской плотности материи и предсказывается общей теорией
относительности(5).
Таким образом, космологическая модель устанавливает начало
возникновения Вселенной и оценивает ее возраст (15-20 миллиардов лет),
который согласуется с возрастом звезд и галактик. А современная космология
- наука, описывающая свойства Вселенной в целом, - считает, что мы живем в
расширяющейся Вселенной, возникшей как сгусток материи, из которого потом
образовались звезды, галактики и планеты(5).
Возникновение видимого физического мира описано и в 1-м стихе Книги
Бытия пророком Моисеем: в начале сотворил Бог небо и землю. В 8-м стихе
дается понятие второго неба, названного твердью и относящегося к планете
Земля. Поэтому творение неба и земли в 1-м стихе подразумевается как
создание всей Вселенной. В последующих стихах Книги Бытия мы находим
усложнение и многообразие материальных объектов, и следовательно, начало
возникновения Вселенной рассматривается как начало эволюционного процесса.
Понятие начало связано с представлением о времени. Современные
научные представления, основанные на частной и общей теориях
относительности, устанавливают взаимосвязь между временем, пространством и
материей. При этом время оказывается связанным с пространством и все законы
природы записываются в четырехмерном пространстве - времени, геометрия
которого, в свою очередь, задается полем тяготения (материей).
Отсюда следует, что до начала возникновения Вселенной не было ни
материи, ни пространства, ни времени. Поэтому начало творения неба и земли
"первого дня" Книги Бытия истолковывается как создание пространства,
времени и материи. Одновременное возникновение неба и земли не противоречит
вышеприведенным научным представлениям. А опираясь на акт творения,
блаженный Августин пишет: "Все времена Ты сотворил, и Ты превыше всех
времен, и до сотворения их, конечно, не было никакого времени"(6).
Основной проблемой, которую исследуют сейчас ученые в космологической
модели, является состояние Вселенной в сингулярности (в начале), где
пространство - время оказывается порядка планковских величин и теряет свое
основное свойство - непрерывность, то есть оно становится квантовым и
изучается квантовой теорией гравитации. Согласно одной из гипотез,
Вселенная родилась как крохотный пузырек пространства - времени,
заключавший в себе всю материю. Этот зародыш материи возникает "из ничего"
как квантовая флуктуация "ложного" физического вакуума. Или, приблизительно
расшифровывая эту научную терминологию, Вселенная родилась как
микроскопическое отклонение от средних "пустоты и небытия". Раздуваясь, эта
флуктуация перерастает в "Большой взрыв", который и описывается
космологической моделью. На ранней стадии (до 10-35 сек.) раздувающаяся
Вселенная описывается "инфляционной" моделью(6), которая подразумевает
экспоненциальное расширение ее размеров.
Творческий акт, при котором Создатель сотворил Вселенную, является
абсолютным "творением из ничего". Поскольку физический вакуум не является
абсолютной пустотой ("ложный" вакуум - в нем флуктуируют наинизшие
состояния полей взаимодействия), то предполагается, что "творение из
ничего" Творец начал с создания физического вакуума. "Творение из ничего"
принципиально отличается от обычной творческой деятельности человека,
которая связана в основном с переделкой одних форм материи в другие.
Например, из глины, песка и воды создаются кирпичи, из кирпичей - дом. Эти
перестройки форм материи основаны на знании законов природы. Неким
исключением является интеллектуальное творчество, связанное с деятельностью
писателей, художников и других, при котором с помощью материальных средств
формируются произведения, обладающие некой духовной сущностью, то есть
отражающие мировоззрение своих творцов.
Полнота Божественного творчества отражена и в законах природы. То,
что | |
