Академік Гінзбург В. Л.
Яка роль філософії, астрономії та фізики у вирішенні актуальнейшей проблеми космології - Виборі адекватної дійсності моделі Всесвіту!
Встановлення меж між філософією і природознавством є, певною мірою, процес розмежування. Разом з тим для тих, хто не заперечує значення і роль філософії в розвитку природознавства, таке розмежування потрібно для того, щоб об'єднатися - Забезпечити плідну співпрацю між філософами і природничників.
Здавалося б, питання про кордони між філософією і природознавством давно вирішене. Неодноразово підкреслювалося, що сучасна філософія не являє собою натурфілософію або "науку наук", не може і не повинна диктувати природничонаукові уявлення і закони. Однак такі абсолютно справедливі положення не завадили, на жаль, свого часу заперечувати "з філософських позицій "уявлення про генах і багато іншого. До певної міри це стосується також космології і позагалактичне астрономії в цілому, успіхи яких в нашому столітті заслужено визнаються блискучими. Досить згадати про відкриття розширення (нестаціонарності) Всесвіту, виявленні радіогалактик, квазарів, теплового реліктового випромінювання.
Питання про вибір адекватної дійсності космологічної моделі складний, багатогранний і ще далеко не вирішене. Тим не менш, з обмовкою, що стосується околиці сингулярності, можна стверджувати, що відомі теоретичні уявлення і дані спостережень не суперечать вибору однієї з нестаціонарних однорідних і ізотропних релятивістських моделей. Ці моделі називають також моделями Фрідмана - Радянського вченого, що вперше розглянув їх в 1922 і 1924 роках; статичну модель такого типу дослідив А. Ейнштейн в 1917 році, що і поклало початок розвитку релятивістської космології.
В моделі Фрідмана (з нульовим Л-членом) є деяке критичне значення густини речовини: Ркріт. = 3Н ^ 2/8PiG Якщо середня щільність речовини Всесвіту вище критичної, то Всесвіт являє собою замкну
тий тривимірне різноманіття з постійною позитивною кривизною-тривимірну сферу. Її обсяг V = 2Pi ^ 2 * R ^ 3 очевидно, кінцевий і для нестаціонарної моделі змінюється з часом.
Разом г тим, зрозуміло, тривимірна сфера безмежна, подібно до того як двовимірна сфера має кінцеву площу поверхні (S = 4PiR2), але як двовимірне різноманіття позбавлена ​​будь-яких меж. Якщо щільність речовини менше критичної, то Всесвіт, зіставляється з моделлю Фрідмана, є відкритої-тривимірний простір з постійною негативною кривизною, обсяг якого нескінченний. В обох моделях, в застосуванні до опису реальної Всесвіту, густина речовини падає з часом, причому в минулому в деякий момент часу t = 0 (зрозуміло, вибір саме цього моменту за нуль умовний) щільність дорівнює нескінченності. "Точка" Те і щільністю рівній нескінченності називається сингулярною або особливою. Одним з основних завдань космології, над вирішенням якої б'ються вже десятиліття, є вибір між замкненій та відкритій моделями. Як зрозуміло з сказаного, для цього достатньо визначити середню щільність речовини Всесвіту. Є й інші шляхи для з'ясування питання, але всі вони ще не привели до остаточного результату. Правда, в останні роки чаша терезів схиляється на користь відкритої моделі, якщо не брати до уваги можливість існування чорних дір і вважати масу спокою нейтрино дорівнює нулю або достатньо малою. В цілому ж, питання про вибір між закритої і відкритої моделями залишається ще зовсім невирішеним. Однак, якщо звернутися до ряду філософських творів, то створюється враження, що вибір між згаданими моделями може бути зроблений з філософських міркувань. У цих творах (до них відноситься і попереднє видання підручника "Основи марксистсько-ленінської філософії ") без усякої природничо аргументації відкидається закрита космологічна модель. Тим самим питання про кінцівки або нескінченності обсягу тривимірного простору зводиться в якусь апріорну категорію. Фізики і астрономи в переважній своїй більшості не бачать для такого висновку жодних підстав і вважають питання про обсязі Всесвіту природничонауковим і підметом рішенням на основі спостережень.
Примітивні "Заперечення" проти можливої вЂ‹вЂ‹кінцівки обсягу Всесвіту були пов'язані, мабуть, з тим, що кінцівка плутали з обмеженістю-наявністю кордонів. Між тим, як уже підкреслювалося, тривимірне замкнутий простір звичайно (має кінцевий обсяг і т. д.), але, зрозуміло, не має жодних кордонів (Мова йде про тривимірному просторі). Аналогічно, наявність особливої вЂ‹вЂ‹точки (Сингулярності) при t = 0 і розгляд лише розширення (часу t> 0) спонукає поставити питання: а що було раніше, "до" моменту t = 0? Один з можливих відповідей полягає в тому, що до епохи розширення відбувалося стиск, тобто час при t <0 має фізичний сенс і зовсім не є "Кінцевим" (в тому сенсі, що точка t = 0, хоча і особлива, але не порушує можливості говорити про час на всьому інтервалі значень від - до + нескінченності). Така можливість, дуже приваблива на наш погляд, неодноразово обговорювалася і відповідає, зокрема, осцилюючих космологічним моделям.
Ці моделі, однак, зустрічаються з великими і поки не подоланими труднощами, в внаслідок чого жодної подібної послідовної й несуперечливої вЂ‹вЂ‹моделі взагалі ще не побудовано. Тому в релятивістської космології розглядаються майже виключно моделі з "кінцевим" часом. Точніше, в закритих моделях Фрідмана є дві особливі точки, причому інтервал часу між ними конечен; у відкритих моделях інтервал часу нескінченний, але починається з точки t = 0 (важлива тут, зрозуміло, "полубесконечной" інтервалу часу, а не вибір саме значення t = 0 для кінця цього інтервалу). При цьому вказується на те, що область часу t <0 фізично безглузда. Останнє, що вельми важливо, автоматично випливає і з вихідних рівнянь загальної теорії відносності. Таке рішення питання має свої слабкості, але, у всякому випадку, не абсурдно і не пов'язане з "актом творіння", як це можна було б сказати про "моделі", в якій час нескінченно (має сенс і до моменту t = 0), а Всесвіт існує лише при t> 0. Ясно, що обговорювані в астрономії космологічні моделі з "кінцевим" часом жодною мірі не "ведуть до релігійних висновків про створення світу".
Тепер ми розуміємо, що нестаціонарність Всесвіту могла бути передбачена навіть на основі ньютонівської теорії всесвітнього тяжіння. Нестаціонарність, по суті справи, це прояв того відомого факту, що тяжіють маси, якщо вони не обертаються відносно один одного (подібно до планет навколо Сонця), повинні або падати (стикатися), або за наявності достатньої початкової швидкості віддалятися один від одного. З деяких причин нестаціонарність вдалося спочатку виявити на основі загальної теорії відносності - релятивістської теорії тяжіння. Самим вражаючим наслідком нестаціонарності, безсумнівно, є існування "початку" або "кінця", відповідно, для розширення або стиснення. Здоровому глузду важко примиритися з таким висновком. Але ми добре знаємо, що "здоровий глузд" і розвиток науки не раз вступали в конфлікт. Досить згадати суперечки про кулястість Землі і про геліоцентричної системи. Тут доречно відзначити також, що критика геліоцентричних уявлень аж ніяк не обмежувалася посиланнями на Священне писання і церковні догмати, а велася також з певних - фізичних або, якщо завгодно, емпіричних позицій. "Здоровий глузд" підвів і англійського філософа Ф. Бекона. У 1622 році він кваліфікував теорію Коперника "як спекуляції людини, яка не піклується про те, які фікції він вводить в природу, якщо тільки це відповідає його обчисленнями ". З аналогічних позицій і в наші дні відомий фізик X. Альвена критикує моделі "великого вибуху", як нерідко називають нестаціонарні космологічні моделі. Не можу не відзначити, що зауваження Альвена, як за змістом, так і особливо по своєму тону, справили на мене дуже важке враження. Стверджуючи (без всяких підстав і жодних аргументів), що спостережні дані,, що свідчать на користь існування "великого вибуху", нібито відпали, А...
