<< Пред. стр. 20 (из 55) След. >>
Список литературы по разделу
английского математика и физика -- Р. Пенроуза. Обосновывая
начало Вселенной во времени и исходя из поведения световых
конусов в общей теории относительности, Пенроуз математически
показал, что когда звезда сжимается под действием собственных
сил гравитации, она ограничивается областью, поверхность
которой в конце концов сжимается до нуля. А раз поверхность
этой области сжимется до нуля -- следовательно, то же самое
должно происходить и с ее объемом. Все вещество звезды будет
сжато в нулевом объеме, так что ее плотность и кривизна
пространства-времени станут бесконечными. В данной ситуации и
возникает сингулярность, выведенная исключительно
математическим путем в рамках теперь уже классической теоремы
Пенроуза*.
В 1965 году Хокинг познакомился с теорией Пенроуза и решил
распространить ее на всю Вселенную, изменив при этом
направление времени на обратное так, чтобы сжатие перешло в
расширение. Другими словами, в математических уравнениях был
заменен знак, что позволило ввести новую модель Большого
Космоса, совмещенного с "Большим взрывом", точкой отсчета
которого стала сингулярность. Спустя пять лет Хокинг
опубликовал на эту тему работу уже совместно с Пенроузом**.
Вот, собственно, и вся подоплека господствующей в настоящее
время модели Вселенной, которая в дальнейшем уточнялась в
деталях, но не в принципе.
* См.: Пенроуз Р. Гравитационный коллапс и
пространственно-временные сингулярности // Альберт Эйнштейн и
теория гравитации. М., 1979. С. 390--395.
** См.: Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр:
Краткая история времени. М., 1990. С. 45--50.
Показательно, что теория целиком и полностью родилась "на
кончике пера" и соткана из тончайшей математической паутины. Ее
возможное соответствие космической реальности целиком и
полностью зиждется на энтузиазме и активности авторов,
поддерживающих друг друга и поддерживаемых не менее дружно
всеми возможными информационными средствами. В действительности
ничего, кроме искусной комбинации математических отношений,
существующих в двух вариантах -- либо в голове теоретика, либо
в письменном или напечатанном виде, авторы "взрывотворящих"
космологических гипотез предложить не могут.
Тем не менее разработка концепции "Большого взрыва"
происходила в ускоренном режиме. Не связанные какими бы то ни
было ограничениями, теоретики дали полную волю своему
воображению. Особенно их привлекали краевые значения: что было
в самом начале и что ждет их детище в самом конце. Проблема
"начала" породила необозримый поток публикаций, включая быстро
завоевавшие популярность монографии, такие, к примеру, как
переведенная на многие языки книга американского физика,
лауреата Нобелевской премии Стивена Вайнберга "Первые три
минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной". Здесь,
так сказать, посекундно расписано, как вела себя материя,
возникшая из ничего, в первые три минуты своего существования.
Но посекундного расписания оказалось мало. Стали
разрабатывать модели (повторим, -- сугубо
абстрактно-математические), позволяющие представить, что было
(точнее -- "было бы, если бы было") со Вселенной в первые
десятые и даже сотые доли секунды. Особую известность получила
так называемая "инфляционная модель" Вселенной, разработанная
российским космологом А.Д. Линде. Ее популярность и быстрое
признание были обусловлены тем, что с помощью новых
математических допущений удалось преодолеть возникшие
противоречия между двумя теоретическими "китами" -- космологией
и физической теорией элементарных частиц.
Специалисты по теории элементарных частиц давно обращали
внимание на неясные моменты космологии и задавали вопросы,
которые казались почти метафизическими. Что было до начала
расширения Вселенной? Почему Вселенная однородна и изотропна?
Почему разные ее части, далеко удаленные друг от друга, так
похожи, хотя формировались независимо? Поначалу казалось, что
ответы на эти вопросы выходят за рамки целей и возможностей
науки. Именно поэтому такой большой интерес вызвала
предложенная Линде теория инфляционной, раздувающейся,
Вселенной, в которой удалось ответить на большую часть
приведенных вопросов. Общая черта различных вариантов
инфляционной теории -- существование стадии очень быстрого
(экспоненциального) расширения Вселенной в вакуумоподобном
состоянии с огромной плотностью энергии. Эта стадия и
называется стадией инфляции. После нее вакуумоподобное
состояние распадается, образующиеся при этом частицы
взаимодействуют друг с другом, устанавливается
термодинамическое равновесие, и лишь вслед за этим Вселенная
начинает эволюционировать согласно стандартной модели "горячей
Вселенной". В типичных моделях инфляции стадия раздувания
продолжается всего 10--35 с, но за это время раздувающиеся
области Вселенной успевают увеличить свой размер в 10000000000
ґ 1010 раз*.
Вдохновленный "инфляционным подходом", Стивен Хокинг решил
довести ультрарелятивистскую модель "Большого взрыва" до
логического конца и ответить на весьма щекотливый вопрос: что
же станет со Вселенной, когда она завершит эволюцию,
предписанную математическими уравнениями. Ответ обескураживает
своей бесхитростной простотой: она опять превратится в
сингулярность, то есть в точку с нулевым радиусом. Хокинг даже
припугивает: "Сингулярности не будет лишь в том случае, если
представлять себе развитие Вселенной в мнимом времени"**. Вот
так: либо соглашайся с сингулярностью, либо будешь жить в
мнимом времени! Ужасная просто перспектива! Хорошо еще, что она
существует только в разыгравшемся теоретическом воображении, а
мнимое время -- такая же математическая абстракция, как и
сингулярность.
Итак, модель "Большого взрыва" -- всего лишь одна из
возможных воображаемых конструкций, плод игры теоретической
мысли. Воистину прав был Максимилиан Волошин, который, точно
предвидя грядущий теоретический "беспредел", писал:
* См.: Выступление А.Д. Линде на Международной
конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.А.
Фридмана в обзоре: Горячие точки космологии // Природа. 1989.
No 7.
** Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр: Краткая
история времени. М., 1990. С. 121.
Мы, возводя соборы космогоний,
Не внешний в них отображаем мир,
А только грани нашего незнанья...
Не менее показательно и другое. Гипотетические расчеты
релятивистов относительно вероятного возраста расширяющейся или
раздувающейся модели Вселенной постоянно вступают в
противоречия и оказываются несовместимыми с расчетами,
полученными другими методами и в других отраслях знания. В
частности, это касается химического возраста звезд и
геологического возраста Земли, если наложить имеющиеся и научно
обоснованные данные на релятивистскую шкалу времени. И
расчетный возраст Земли, превышающий по современным
геофизическим данным 10 миллиардов лет, и измерения изотропного
возраста метеоритов не вписываются в релятивистские временные
параметры Вселенной, предусматривающие ее начало в результате
Большого взрыва, а по существу опровергают их. Так, возраст
горных пород, полученных в Кольской сверхглубокой скважине,
оценивается в 13 миллиардов лет. Или другой факт. Еще в 1980-е
годы был открыт квазар, свет от которого по расчетам астрономов
идет до земного наблюдателя более 60 миллиардов лет*. Значит,
столько же существует и сам квазар, который никак не
вписывается в прокрустово ложе гипотезы "Большого взрыва".
Значит, не менее указанного срока существует и данный участок
Вселенной. И сама Вселенная!
Сам же Хокинг, когда он попытался внести коррективы в
первоначальные представления о сингулярности, не встретил
никакой поддержки в кругу единомышленников: джин, как
говорится, был выпущен из бутылки. Это наглядно демонстрирует
простой факт: с одной стороны, самые строгие математические
выводы в любое время можно менять на диаметрально
противоположные (как это и было проделано Хокингом: в теореме
Пенроуза направление времени было изменено на обратное, а в
дальнейшем было введено понятие мнимого времени); с другой
стороны, ученый мир волен принимать или не принимать даже самые
безукоризненные математические выкладки. (Вот оно лишнее
подтверждение применительно к современной ситуации в науке
известного тезиса Н.Ф. Федорова о "небратском" отношении между
учеными, для преодоления которого необходимо овладение
принципами "космической этики".)
Подобная "методология", естественно, чревата полным
беспределом. Так, попытка описать пространство вокруг
вращающейся "черной дыры" с помощью эллипсоидальной системы
координат (так называемое решение Керра, допускающее бесконечно
большое число вселенных прошлого и будущего) -- расчеты
проделаны все тем же Пенроузом и оформлены им в виде наглядных
диаграмм -- и экстраполяция полученных выводов на окружающий
мир приводит к следующей картине Вселенной. "Представим себе,
например, космонавта, вылетевшего с Земли и нырнувшего в
вращающуюся или заряженную черную дыру. Немного пространствовав
там, он обнаружит Вселенную, являющуюся его же собственной,
только на 10 минут более ранней во времени. Войдя в эту более
раннюю Вселенную, он обнаружит, что все обстоит так, как было
за несколько минут до его отправления. Он может даже встретить
самого себя, полностью готового к посадке в космический
корабль. Встретив самого себя, он может рассказать себе же, как
он славно попутешествовал. Затем, вдвоем с самим собой, он
может... снова повторить тот же полет!"*.
Попытки критически осмыслить подобные допущения или
выдвинуть контраргументы наталкиваются нередко на далеко не
научное противодействие. Об этом говорят многие западные
авторы. Американский астроном Дж. Бербидж попытался
проанализировать причины странной популярности гипотезы
"Большого взрыва", в основе которой лежат непроверенные
предположения. Прежде всего ошеломил темп ее распространения:
на Западе конференции, посвященные данной космологической
модели, проводятся в среднем раз в месяц. В учебниках
релятивистская модель излагается как доказанная раз и навсегда
и единственно возможная. Опубликовать в научном издании
альтернативную статью практически невозможно из-за наличия
жесточайшей цензуры. Сторонником альтернативных подходов
чрезвычайно трудно получить финансовую поддержку (в то время
как для релятивистов она идет широким потоком) и даже время для
наблюдений на телескопе. Так, известному астроному Х. Арпу было
отказано в наблюдениях крупнейшими американскими
обсерваториями, поскольку целью его исследований были поиски
фактов против релятивистской космологической модели. А ведь Х.
Арпу принадлежит заслуга в открытии двойных галактик, связанных
друг с другом туманными струями. При этом красное смещение у
двух взаимосвязанных объектов оказалось совершенно различным,
что, естественно, не вписывалось ни в гипотезу "Большого
взрыва", ни даже в истолкование факта красного смещения*.
Свободное оперирование теоретическими конструкциями, без
их сопряжения с научной (а в данном случае -- космистской)
методологией приводит к отрыву от материальной действительности
результатов математических операций и как следствие -- к самым
парадоксальным и невероятным выводам. Подтверждением тому может
служить гипотеза "фридмонов" М.А. Маркова. Согласно этой
гипотезе, "Вселенная в целом может оказаться микроскопической
частицей. Микроскопическая частица может содержать в себе целую
Вселенную"**. Подобные микроскопические объекты, "внутри"
которых могут находиться звездные системы, галактики,
цивилизации, получили название "фридмонов" (в честь А.А.
Фридмана). Выдвигаемые положения наглядно иллюстрируются с
помощью знаменитого "демона Максвелла" -- гипотетического
существа, способного оказаться в любой невероятной ситуации и
описать ее. Вот что увидел бы такой "демон" при полете через
Вселенную, представляющую собой "фридмон". Двигаясь от центра
нашей Вселенной, "максвелловский демон", пройдя
ультрамакроскопические расстояния между галактиками, в конце
концов оказался бы в некоторой области, где наш мир с помощью
микроскопической горловиной сферы связан с другим, "внешним" по
отношению к нашему, пространством. Но если бы любознательный
"демон" протиснулся сквозь горловину за пределы "фридмона" и
взглянул со стороны на нашу Вселенную, то с удивлением
обнаружил бы, что извне она представляется микроскопическим
объектом.
Вывод о макро-микроскопической Вселенной базируется на
строгом и оригинальном математическом расчете. Но значит ли
это, что предлагаемое решение и является абсолютной "формулой
мира", раскрывающей самые что ни на есть фундаментальные
закономерности движущейся материи? Ничуть. Упомянутая формула
является одной из бесчисленного множества возможных и столь же
равноправных моделей и формул, каждая из которых будет
описывать вполне определенную (новую в каждом отдельном случае)
совокупность объективных природных отношений.
В модели "фридмона" учитывается соотношение полузамкнутой
неевклидовой сферы с различными величинами ее радиуса, а также
с гравитационной и световой константами, полными электрическим
зарядом системы и массой вещества, содержащегося в границах
описываемой Вселенной. При определенных значениях заданных
величин, и в частности -- радиуса сферы, ее поверхность может
увеличиваться от нуля до некоторого максимума, а затем
уменьшаться, стягиваясь в одну точку. Неудивительно, что
получаются именно такие результаты. Отношения математических
величин нередко обращаются в нуль. Точно так же отношение двух
бесконечно больших (в математическом смысле) Евклидовых сфер
может реализоваться в одной бесконечно малой (опять-таки в
математическом смысле) точке: например, при соприкосновении
таких сфер. Налицо объективное отношение, при котором
бесконечно большое переходит в бесконечно малое (или наоборот)
и онтологию которого легко можно понять, используя философские
космистские принципы. Такую геометрическую модель можно
наполнить и определенным физическим содержанием. Но даст ли это
право обращать ее в узду для бесконечной Вселенной? Нет, потому
что в конкретные отношения, с какой бы степенью полноты они ни
были бы познаны, нельзя втиснуть неисчерпаемые материальные
отношения. Нет, потому что бесконечная и вечно движущаяся
Вселенная не сводится к одним лишь отношениям. Вместе с тем
понимание сути отношений, присущих им объективных
закономерностей, включая и закономерности их отображения в
научных понятиях и теориях, помогают составить правильное
представление о материальной действительности и на этой основе
построить единую научную картину мира.
В 60-е годы нынешнего столетия было обнаружено
микроволновое фоновое излучение, равномерно заполняющее все
космическое пространство. Оно представляет собой радиоволны
миллиметрового диапазона, распространяющиеся по всем
направлениям. Таинственное явление было открыто американскими
радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном, за что
оба были удостоены Нобелевской премии. "Фотонный газ"
равномерно заполняет всю Вселенную. Его температура близка к
абсолютному нулю -- около 3К. Зато энергия, сосредоточенная в
нем, -- превышает световую энергию всех звезд и галактик,
вместе взятых, за все время их существования.
Новооткрытое явление немедленно было истолковано как
температурно ослабленное излучение, образовавшееся вместе со
всей Вселенной в результате Большого взрыва 10--20 миллиардов
лет тому назад. За истекшее время эти, по-другому называемые
еще "реликтовыми", фотоны якобы успели остыть до температуры
около трех градусов по шкале Кельвина. "Нормальными" и
"ослабленными" световыми квантами наполнено все космическое
пространство: на каждый протон приходится несколько десятков
миллионов фотонов. Так что же представляет собой это загадочное
"реликтовое" излучение? И можно ли говорить о "реликтовых"
фотонах? Представляется, что особого внимания на сей счет
заслуживает мнение известного специалиста в области космической
проблематики профессора Василия Петровича Селезнева,
действительного члена Академии космонавтики им. К.Э.
Циолков-ского, руководителя секции общей физики Московского
общества испытателей природы.
Существование фонового излучения, равномерно заполняющего
все космическое пространство, -- считает академик, -- является
экспериментально установленным фактом. Объяснить физическую
природу такого излучения оказалось весьма трудно. Интуиция
некоторых исследователей не без основания направила на поиски
причин в малоизученную область знания -- космологию, связанную
с происхождением всей нашей Вселенной. Однако в этом поиске
почему-то возобладал односторонний подход: во внимание берется
только одна предполагаемая причина возникновения "реликтового"
излучения (так называемый "Большой взрыв") и не рассматриваются
другие альтернативные решения. Вполне естественно, сам по себе
"Большой взрыв", воспроизводящий якобы механизм зарождения
Вселенной из точки нулевого объема (то есть из "ничего"), не
выдерживает никакой критики. Поэтому его нельзя считать
действительной причиной фонового излучения. Более обоснованно
зарождение и распространение фонового излучения можно объяс-
нить, рассматривая модель вращающейся Вселенной.
<< Пред. стр. 20 (из 55) След. >>
Список литературы по разделу