Дипломная работа: Большой взрыв

Даже наша собственная Солнечная система пока остается для нас загадкой. Традиционное объяснение происхождения планет, согласно которому планеты образовались в процессе конденсации облаков космической пыли и газа, имеет под собой довольно шаткий фундамент, так как уравнения, описывающие взаимодействие газа в этих облаках, до сих пор не решены. В. Мак-Рей, профессор университета в Суссексе, бывший президент Королевского Астрономического общества, пишет: "Проблема происхождения Солнечной системы продолжает оставаться, пожалуй, самой значительной из всех нерешенных проблем астрономии".

Надеемся, что всего сказанного выше достаточно для того, чтобы убедить любого непредвзятого читателя в необоснованности претензий космологов на то, что стратегия материалистического редукционизма помогла им успешно объяснить происхождение и природу Вселенной. У нас нет никаких оснований утверждать, что все ответы на вопросы космологии обязательно должны быть описаны простым математическим выражением. Количественный метод зачастую не может быть применен даже к явлениям, куда более простым и доступным, чем гигантская Вселенная. Поэтому преждевременно отвергать альтернативные подходы - подходы, которые могут быть основаны на иных законах и принципах, чем известные нам законы физики.

Иная картина реальности

Логически нельзя исключить возможность участия нефизических факторов в деятельности Вселенной, как нельзя исключить возможность существования областей космоса, где вообще не действуют известные нам физические законы. Физик Д. Бем признается: "Всегда имеется вероятность того, что будут обнаружены принципиально иные свойства, качества, структуры, системы, уровни, которые подчиняются совсем другим законам природы".

Как мы убедились, некоторые модели и концепции, такие, как модели бесконечно пульсирующей и бесконечно делящейся Вселенной, предлагаемые космологами, явно противоречат здравому смыслу. Не следует считать эти концепции забавными курьезами - они принадлежат к числу самых респектабельных гипотез современной космологии. Рассмотрим несколько еще более эксцентричных идей, которые обсуждаются учеными-космологами. Одна из таких теорий - теория "белой дыры" - квазара, фонтаном извергающего галактики Дж. Гриббин, автор книги "Белые дыры", спрашивает: "Возможно ли, чтобы белые дыры делились, так чтобы галактики воспроизводили себя, подобно амебам, путем партеногенеза? С точки зрения привычных представлений о поведении материи, это предположение кажется таким неправдоподобным, что по-настоящему оценить его можно, только взглянув на стандартные теории возникновения галактик и, убедившись, насколько безнадежны их попытки объяснить развитие реальной Вселенной. Теория делящихся белых дыр выглядит как соломинка, за которую хватается утопающий, однако в отсутствие другой приемлемой альтернативы нам не остается ничего другого, как ухватиться за нее".

Другая теория, которая серьезно обсуждается космологами, - это пространственно-временные туннели или, как их еще называют, "космические норы". Впервые серьезно рассмотренная физиком Дж. Уилером в работе "реометродинамика" (1962 г.), эта теория к получила широкую известность благодаря научно-фантастическому сериалу "Звездные войны". В этих фильмах космические корабли путешествуют через гиперпространство, осуществляя межгалактические перелеты, которые в нормальных условиях потребовали бы миллионы лет при движении со скоростью света. В некоторых версиях этой теории космические туннели рассматриваются как переходы, связывающие прошлое и будущее или даже различные вселенные.

В начале двадцатого века Эйнштейн ввел понятие четвертого измерения. В настоящее время по мере того, как обнаруживаются новые следствия уравнений гравитационного поля, выведенных Эйнштейном, физикам приходится вводить новые измерения. Физик-теоретик П. Дэвис пишет: "В природы? дополнение к трем пространственным измерениям и одному временному, которые мы воспринимаем в повседневной жизни, существуют еще семь измерений, которые до сей поры никем замечены не были"

Мы говорим обо всем этом для того, чтобы показать, что даже ученые-материалисты вынуждены выдвигать объяснения природы Вселенной, которые выходят далеко за границы привычных представлений и не умещаются в обыденном сознании. Чтобы понять их или даже просто примириться с ними, требуется определенное "растяжение" ума.

В пучинах "Большого взрыва"

Особого внимания и осмысления требует наиболее распространенная в настоящее время модель "горячей" Вселенной, сопряженная с концепцией "Большого взрыва". Не надо думать, что представление о расширяющейся Вселенной - открытие ХХ века. Мысли о расширяющемся Космосе высказывались еще в Ригведе и в орфико-пифагорейских космологических учениях. В конце концов электромагнитные волны, включая свет, от любого ненаправленного и несфокусированного источника не могут быть ничем иным, кроме как расширяющейся сферой электромагнитного фронта.

Космологи-релятивисты просто абсолютизировали взрывной характер данного вполне естественного процесса. К тому же релятивистские космологические модели получены исключительно умозрительным путем и усилием мысли же произвольно перенесены затем на весь Космос. Согласно концепции "Большого взрыва", Вселенная возникла из одной точки, радиусом равной нулю, но с плотностью равной бесконечности. Что это за точка, именуемая сингулярностью, каким образом из ничего появляется вся неисчерпаемая Вселенная и что находится за пределами сингулярности - об этом сторонники и пропагандисты данной гипотезы умалчивают. "Большой взрыв" произошел 10-20 миллиардов лет назад (точный возраст зависит от величины постоянной Хаббла, вводимой в соответствующую формулу).

Эта величина, в свою очередь, может иметь различные значения в зависимости от методов, применяемых для измерения расстояния от Земли до галактик. В целом же трезвый подход к квазикосмистским умозрениям типа "Большого взрыва" хорошо выразил известный шведский физик и астрофизик, лауреат Нобелевской премии Х. Альвен. Отнеся данную гипотезу к разряду математических мифов и отмечая возрастание фанатичной веры в него, он пишет: "...Эта космологическая теория представляет собой верх абсурда - она утверждает, что вся Вселенная возникла в некий определенный момент подобно взорвавшейся атомной бомбе, имеющей размеры (более или менее) с булавочную головку. Похоже на то, что в теперешней интеллектуальной атмосфере огромным преимуществом космологии "Большого взрыва" служит то, что она является оскорблением здравого смысла: credo, quia absurdum ("верую, ибо это абсурдно")!

Когда ученые сражаются против астрологических бессмыслиц вне стен "храмов науки", неплохо было бы припомнить, что в самих этих стенах подчас культивируется еще худшая бессмыслица". В рамках теории "Большого взрыва" отрицается вечность и бесконечность Вселенной, так как Вселенная имела начало во времени и по прошествии даже максимального срока в 20 миллиардов лет успела расшириться (раздуться) на ограниченное расстояние. Что находится за пределами радиуса расширяющейся Вселенной - тоже запретная тема для обсуждения. Обычно отделываются ничего не объясняющими утверждениями, смысл которых примерно следующий: Вселенная такова, потому что это вытекает из математических формул. В частности, сингулярность получается путем чисто математических преобразований и затем проецируется на космическую реальность.

Вообще объектом релятивистской космологии являются предельно абстрактные модели, опирающиеся на сложнейший математический аппарат. При этом сначала решаются уравнения или доказывается теорема, а затем уже решается вопрос о том, каким образом следует скорректировать прежнее, не менее абстрактное математическое описание Космоса или, быть может, заменить старую космологическую модель на новую. С полной очевидностью он обнаруживается и в истории с космологической сингулярностью. Впервые релятивистская идея расширяющейся Вселенной была сформулирована и математически обоснована российским ученым А.А. Фридманом в двадцатые годы. Его ученик Дж. Гамов рассчитал в конце сороковых годов модель горячей взрывающейся Вселенной, положив начало концепции "Большого взрыва". Но широкое распространение и внедрение эта теория получила лишь с середины 1960-х годов. Вот как излагает историю вопроса С. Хокинг - один из наиболее авторитетных современных ученых, внесший большой личный вклад в развитие и распространение релятивист-ской космологии (ныне Хокинг руководит той самой кафедрой в Кембриджском университете, которую когда-то возглавлял Ньютон, - свидетельство наивысшего признания в научном мире). Отправной точкой размышлений Хокинга послужила теория другого 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.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11