Чтение онлайн

Диалектический анализ категорий конечного и бесконечного, а затем синтез их моментов приводят к выделению моментов конечного: ограниченности, качественной и количественной определенности; соответственно — бесконечного: неопределенности, неограниченной устойчивости и изменчивости. Синтез таких моментов, как качественная устойчивость, определенность места и границы, равенство места, направлений и мгновений, соответствует пространству и времени ньютоновской космологии. Если же исходить из неравенства мгновений и места, конечности протяженности и бесконечности длительности, то получается схема модели Вселенной Эйнштейна. Конкретно-научным проявлением взаимосвязи признаков атрибутов здесь служит взаимообусловленность неевклидовости пространства и «неньютоновости» времени, конечности и безграничности. Если в этом представлении качественную «устойчивость» заменить на «изменчивость» и допустить возможность бесконечной протяженности, то оно будет соответствовать фридмановской космологической модели.

Если же учесть неравенство направлений и места, относительность конечного и бесконечного, то мы получим неоднородные и анизотропные модели А. Л. Зельманова. Они вплотную подводят к идее относительной универсальности не только метрических, но и топологических свойств пространства и времени [123] . Дело в том, что модели А. Л. Зельманова необычным образом соотносятся друг с другом. Например, модель, обладающая бесконечным пространством, занимает ограниченную область в другой — с конечным пространством. Пространство модели, будучи бесконечным в одной системе отсчета, становится конечным в другой системе. Следовательно, метрическая бесконечность не имеет глобального характера. Она скорее носит локальный характер, обусловленный нетривиальной топологией пространства.

Ярким подтверждением такого вывода служит рассмотрение вопроса о конечности и бесконечности времени. Известно, что, согласно «горячей» модели, Вселенная в прошлом имела «начало» во времени (состояние космологической сингулярности). Время ее существования конечно и насчитывает около 18 млрд. лет. Однако в другой системе координат, вблизи сингулярной точки пространство так сжато, что преобразуются все основные параметры и время становится бесконечным. Очевидно, противоречия здесь возникают от неправомерной экстраполяции координатного времени. К характеристике области сингулярности, видимо, неприменимо не только метрическое пространство — время, но и привычное временное топологическое отношение «до — после». Не случайно А. Эйнштейн предупреждал, что при больших плотностях поля и вещества уравнения поля и даже входящие в них переменные должны терять смысл. Как отмечал Э. М. Чудинов, с точки зрения философа-материалиста, оперирующего более общим понятием времени, «начало» времени «может рассматриваться как результат попыток осмыслить развитие Вселенной в рамках какого-либо специального типа времени, например координатного времени» [124] .

Для такого более общего подхода важны особые топологические структуры с «размытыми» гранями топологически различных многообразий, в которых устраняются «барьеры» между конечными и бесконечными величинами (неопределенность границы). Таким образом, современные тенденции развития физики и астрономии, вскрывая диалектическое единство конечного и бесконечного, подтверждают, что «они — едино суть» [125] .

Исследование понятий конечного и бесконечного показало, что их содержание также диалектически противоречиво. Это противоречие состоит в отношении между относительным и абсолютным моментами универсального содержания конечного и бесконечного. Обогащая диалектико-материалистическую концепцию неисчерпаемости материи, это положение выполняет методологическую функцию в объяснении старых и построении новых астрономических теорий.

Вопрос о развитии астрономического знания имеет важное философское значение. Он предполагает анализ того, «каким образом из незнания является знание, каким образом неполное, неточное знание становится более полным и более точным» [126] .

Позитивисты трактуют рост астрономического знания метафизически. Они абсолютизируют или количественный, непрерывный аспект его (кумулятивные концепции), или качественные изменения, моменты прерывности в его развитии (некумулятивные концепции). Марксизм-ленинизм исходит из того, что прогресс любой науки, в том числе и астрономии, происходит на основе единства количественных и качественных, прерывных и непрерывных изменений. Развитие форм астрономического знания характеризуется переходом от низшего к высшему, от простого к сложному, от старого к новому [127] . Оно представляет собой единство эволюционных и революционных изменений, смены исторических форм знания. Остановимся вкратце на основных этапах развития астрономического знания.

Античные мыслители разрабатывали математическую теорию видимого с Земли движения планет и Солнца. Так, Птолемей, размышляя над природой созданной им геоцентрической системы, указывал на исходные положения философского порядка. Они были заимствованы из трудов Аристотеля как космолого-астрономические принципы строения мира. Вместе с тем Птолемей опирался на астрономические опытные данные, которые, по его мнению, подтверждали центральное положение Земли [128] . Ему пришлось конструировать геометрические модели мира и выбирать из них те, которые соответствовали приведенным соображениям [129] . В конечном счете ими оказались круговые орбиты с эпициклами движения планет. Такие представления о строении Солнечной системы оказались громоздкими и внутренне противоречивыми.

В трудах античных мыслителей приводились также доказательства того, что размеры Солнца больше по величине не только Луны, но и Земли (А. Самосский), выдвигались отдельные догадки о движении Земли вокруг «центрального огня» (Филолай), видимое движение небосвода объяснялось вращением Земли (X. Сиракузский), высказывались соображения об обращении Меркурия и Венеры вокруг Солнца (Гераклит и Экфант).

Эти догадки древних послужили исходными элементами для создания Коперником гелиоцентрической теории. В обосновании системы мира Н. Коперника значительную роль сыграли эмпирические наблюдения Г. Галилея, математические вычисления И. Кеплера и философские принципы Дж. Бруно. Как видно, создатели этой теории не ограничивались использованием эмпирических знаний, они опирались и на другие предпосылки, в том числе, мировоззренческого порядка.

В новое время ограниченность системы Коперника была преодолена, что знаменовало выход исследования за пределы Солнечной системы. В этот период было установлено собственное (пекулярное) движение звезд (Галилей, Брадлей, Майер). Затем были открыты кратные (двойные) звезды, представляющие собой целостную гравитационную систему, определены яркости звезд. После этого В. Гершелем была поставлена эпохальная для астрономии задача: провести обзор всех объектов звездной Вселенной и выяснить ее строение и функционирование.

В основе решения данной задачи в ньютоновской космологии лежали определенные идеализации (космологические постулаты): предполагалось, что средняя плотность распределения звезд и их светимость постоянны (однородность); Вселенная стационарна, т. е. в однородной Вселенной не происходит изменений в распределении объектов и их светимости; метрически бесконечное пространство изотропно (равноправно по всем направлениям); законы физики, открытые на Земле, действуют повсеместно.

Однако ньютоновская космология оказалась не в состоянии решить ряд возникших в ней противоречий. Например, по данным фотометрии, свечение ночного неба от звезд должно быть столь же ярким, как и от Солнца, а на самом деле это не так. По данным термодинамики, вся Вселенная должна приближаться к тепловому равновесию, в результате которого она пришла бы к состоянию «тепловой смерти». Это тоже не подтверждалось.

Современная астрономия разрешила отмеченные выше противоречия и создала новые представления о Вселенной. «Горячая» модель Фридмана — Леметра — Гамова с нестационарной метрикой пространства-времени была подтверждена открытием явления разбегания галактик и реликтового теплового излучения. Это вызвало революцию в астрономии XX в. В ее основе лежит релятивистская (эйнштейновская) космология, базирующаяся на следующих положениях: 1) гравитационное поле выступает универсальным взаимодействием в мегамире; 2) оно описывается в уравнениях Эйнштейна геометрическими характеристиками; 3) «материальное» содержание Вселенной выражается тензором энергии-импульса. Релятивистские теории в астрономии можно разделить на пять основных типов: 1) однородная и изотропная (т. е. свойства ее объектов не зависят от направления и места) статическая Вселенная; 2) однородная и изотропная эволюционирующая Вселенная; 3) однородная анизотропная Вселенная; 4) Вселенная, в которой мировое пространство-время приобретает «необычные» топологии; 5) неоднородная анизотропная Вселенная.

В настоящее время существуют и такие модели Вселенной, которые не основаны на общей теории относительности или основаны на ней лишь частично. Это модели: 1) кинематической относительности Э. Милна; 2) стационарной Вселенной Бонди — Голда — Хойла; 3) электрической Вселенной Бонди — Боннора — Литтлтона — Уитроу; 4) модель с изменяющимися мировыми константами Иордана — Дирака, К. Станюковича, Хойта — Нарликара.

Развитие космологического знания в XX в. происходит в борьбе различных теорий. По своему содержанию они составляют диалектически противоречивое единство конечных и бесконечных, открытых и замкнутых, стационарных и нестационарных, «холодных» и «горячих» моделей Вселенной. Значительная часть этих моделей остается умозрительной, поскольку их эмпирическая проверка затруднена. В рамках классической концепции астрономии определяющее значение в наше время имеет «горячая» модель эволюционирующей Вселенной [130] .