Чтение онлайн

По зрелому размышлению становится ясно, что как парадокс Ольберса, так и парадокс Зеелигера (и многие другие кардинальные проблемы космологии) являются просто различными выражениями проблемы концептуализации бесконечности. Однако это объяснение не устраняет самих проблем, так как бесконечность представлялась необходимой для Вселенной Ньютона.

Мелюхину было ясно, что с 20-х годов возможным выходом из парадокса Ольберса являлись теории расширяющейся Вселенной (относительное движение звездного света), но он не хотел принимать расширение в качестве явления Вселенной как целого, хотя, как мы увидим, был готов принять его как явление в рамках ограниченных областей. К тому же теория расширения, даже как простое предположение, не удовлетворяла его, так как он полагал, что даваемое ею решение парадокса Ольберса будет лишь в терминах видимости; длина волны электромагнитного излучения звезд, достигающего Земли, будет смещена из светового диапазона в область радиоволн как результат внешнего расширения, но, по мнению Мелюхина, парадокс все же остается. (Сюда же можно отнести и проблему порога измеримости радиоволн, но Мелюхин ее не касался.)

Вместо того чтобы объяснять парадоксы на базе предположения о расширяющейся Вселенной, Мелюхин выдвигал другие возможности: модель иерархической Вселенной Ламберта — Шарлье (которая будет описываться далее) и возможность взаимодействия электромагнитного и гравитационного полей с космической материей. Как мы увидим далее, именно последнему взгляду отдавал предпочтение Мелюхин.

Модель Ламберта — Шарлье, впервые выдвинутая в XVIII в., представляет Вселенную, построенную в виде систем или гроздей первого порядка, второго порядка и так далее до бесконечности, причем каждая следующая система больше, чем предыдущая. Таким образом, будут иметь место галактики, супергалактики, суперсупергалактики и так до бесконечности. Шведский астроном К. В. Л. Шарлье продемонстрировал возможность такой иерархической модели разрешить проблемы парадоксов Ольберса и Зеелигера в рамках классической теории. Мелюхин, однако, указывал на то, что при экстраполяции к бесконечности модель иерархической Вселенной, предложенная Шарлье, приведет к средней плотности материи в ней, равной нулю, так как средняя плотность материи на каждом следующем уровне будет меньшей, чем на предыдущем. Такое упразднение материи было для Мелюхина неприемлемым по философским причинам. «С этой точки зрения теряет смысл и само понятие пространства, поскольку пространство не обладает независимым от материи существованием, оно выражает протяженность материи…» (с. 175). Таким образом, Мелюхин, как Аристотель и последующие мыслители, отрицал существование пустоты. Кроме того, замечал Мелюхин, все авторы иерархических моделей просто допускали существование такой Вселенной, не рассматривая пути ее возникновения. Согласно диалектическому материализму, никакое состояние материи не может сохраняться бесконечно без изменения, так как «всякая ограниченная материальная система, как бы велики ни были ее размеры, не может быть вечной. Она исторически возникла из других форм материи» (с. 178).

Мелюхин отказался от двух возможных решений парадоксов Ольберса и Зеелигера: понятия Вселенной, расширяющейся как целое, и иерархической Вселенной. Какое же решение предложил он? Он полагал, что наиболее многообещающим направлением исследований является превращение кванта электромагнитного и гравитационного полей в «другие формы материи». Принимая эквивалентность материи и энергии, присущую теории относительности, Мелюхин полагал, что в обоих парадоксах проблема избытка электромагнитной и гравитационной энергии может быть решена поглощением этой энергии, «сопровождающим ее переход в материю». Он замечал, что современная теория поля описывает гравитационное и электромагнитное поля как специфические формы материи. При утверждении перехода гравитационной энергии в материю не возникает никакого противоречия законам сохранения, отмечал Мелюхин, такой подход в обратном направлении ясно виден в превращении массы звезд в излучение. Исходя из этого, Мелюхин полагал, что он выдвинул возможное решение парадоксов.

Это мнение не завоевало широкого признания в Советском Союзе как возможное решение проблемы, в особенности потому, что расширение метагалактики, подтверждаемое другими данными, решало ту же проблему. Более того, чтобы приинять гипотезу Мелюхина, необходимо было бы пересмотреть Второй закон термодинамики, который обычно интерпретируют как утверждение, что электромагнитные излучения, такие, как тепло или свет, находятся в самом низу необратимой лестницы. Однако это соображение, возможно, и не привело бы Мелюхина в уныние, так как «тепловая смерть» критиковалась диалектическими материалистами по другим причинам [1005] .

Мелюхин критиковал те релятивистские модели Вселенной, которые включали в себя ссылки на ее рождение, но в противоположность многим, более ранним, советским авторам, он положительно отзывался об определенных аспектах некоторых релятивистских моделей. «В релятивистской космологии имеется много рациональных моментов и глубоких положений, которые должны быть использованы и развиты дальше… Даже сама идея о положительной кривизне пространства заслуживает внимания, ибо не исключена возможность, что в бесконечной Вселенной существуют области с такой плотностью вещества, которой соответствует положительная кривизна пространства» (с. 189).

Мелюхин не только находил много рационального в теории относительности, но он также был уверен, что эта теория подтверждает диалектический материализм, утверждая, что характеристики пространства-времени определяются количеством материи, содержащимся в континууме. В соответствии с этим, «как бесспорно следует из важнейших принципов теории относительности и диалектического материализма, пространство и время являются формами бытия материи и без материи не имеют самостоятельного существования» (с. 194) [1006] .

Ввиду принятия Мелюхиным общей теории относительности, возникает вопрос, почему он не основывался на расширяющихся релятивистских моделях (категории II, III и IV, приведенные выше) для объяснения парадоксов Ольберса и Зеелигера, а вводил гипотезу, необязательную во всех других случаях. Ответом на этот вопрос, возможно, является слишком большая область расширения, которую он иначе должен был бы принять, но вера во Вселенную, расширяющуюся как целое, все еще расценивалась им «как антинаучная, способствующая укреплению фидеизма» (с. 195). Тем не менее Мелюхин не отрицал расширения обозримой части Вселенной. «Все эти данные говорят в пользу того, что наша область Вселенной, по-видимому, находится в состоянии расширения — безотносительно к тому, каковы его причины» (с. 196). Мелюхин был довольно интересной фигурой; пытаясь приспособиться к современной науке, он явно оставался «онтологистом», марксистским философом, который был твердо убежден в том, что диалектический материализм раскрывает истины природы. В 80-х годах Мелюхин продолжал преподавать в МГУ и в 1985 г. защищал онтологические воззрения на конференции по истории и философии науки в Бостонском университете.

Если многие советские ученые желали принять концепцию о расширении видимой части Вселенной и отвергали абсолютное начало во времени, то как логическое объяснение может быть взята одна из многих предложенных космологических моделей — пульсирующая. Нежелание советских философов и астрономов рассматривать такую модель было довольно странным с точки зрения тех философских достоинств, которыми она должна была бы обладать для них — она бесконечна во времени и не включает в себя концепцию о творении материи, как это было с моделью стационарного состояния. Она, однако, может противоречить принципу всеобщей эволюции материи, содержащемуся в диалектическом материализме. Даже относительно не затронутый философией советский астроном И. С. Шкловский находил в модели пульсирующей Вселенной изъяны с философской точки зрения. В книге, написанной совместно с К. Саганом, он отмечал: «Простое повторение циклов, по сути, исключает развитие Вселенной в целом; оно, таким образом, выглядит философски неприемлемым. Далее, если Вселенная в свое время взорвалась и начала расширяться, не будет ли проще предположить, что этот процесс совершился лишь единожды» [1007] . Можно многое сказать по поводу этого заявления Шкловского, вполне возможно, например, утверждать о пульсирующей Вселенной без абсолютного сведения всей материи к ее наиболее первоначальному состоянию (тип II), как это утверждал, в частности, Вильям Боннер. Некоторые концепции об эволюции в плане последовательных циклов могут, таким образом, быть сохранены, однако в этом случае эволюция будет лишь предположительной.

С возрастающим признанием релятивистских моделей в советской космологии, примерно после 1960 г., основное внимание переключилось с критики этих моделей в их совокупности на обсуждение каждой из них в отдельности. В особенности насущным стал вопрос о типе искривления пространства-времени в рамках релятивистского подхода. Эта проблема обычно, как это уже указывалось, рассматривалась применительно к обозримой части Вселенной. Проблема модели для всей вселенной воспринималась почти всеми (за редким исключением [1008] ) учеными как неприемлемая. Как отмечал в 1958 г. в журнале «Вопросы философии» А. С. Арсеньев, «естественные науки не могут дать ответа на вопрос: конечна или бесконечна Вселенная? Этот вопрос решается философией. Материалистическая философия приходит к выводу, что Вселенная бесконечна во времени и пространстве» [1009] .

Уровень, которого достигли обсуждения различных космологических теорий к 1962 г., был ясно определен на Киевской конференции в декабре того же года. Конференция была призвана рассмотреть философские аспекты физики элементарных частиц и полей и собрала около трехсот философов и ученых [1010] . Хотя космология не была ее главной темой, однако доклады П. С. Дышлевого и П. К. Кобушкина, посвященные общей теории относительности и релятивистской космологии, привлекли заметное внимание. Кобушкин, соглашавшийся с определением пространства и времени, которое дал Дышлевый («пространство и время — суть совокупность определенных свойств и отношений материальных объектов и их состояний» [1011] , представил доклад, наиболее соответствующий обсуждаемым до тех пор космологическим вопросам [1012] .

Основываясь на работах Г. И. Наана, В. А. Амбарцумяна, В. А. Фока и Ю. Б. Румера, Кобушкин дал набросок подхода, в соответствии с которым, по его мнению, было бы возможным принять «замкнутые» и расширяющиеся релятивистские космологические модели, включая перенесшую множество нападок модель Леметра, не противореча принципам диалектического материализма. Это требовало добавления нескольких интересных и возможных изменений к существующим моделям [1013] .

Для желаемого достижения описания метагалактики как квазизамкнутой системы, погруженной в «фоновую материю» бесконечной Вселенной, указывал Кобушкин, следует рассматривать некоторые гипотетические звезды, которые имеют плотности белых карликов и массы, характерные для сверхгигантов. Исходя из решения уравнений общей теории относительности, полученных Оппенгеймером и Волковым, они будут иметь следующие странные характеристики: испускаемые материальные частицы и кванты света будут удаляться лишь до определенного предела или «горизонта», а потом возвращаться к звезде [1014] . Значение этого явления состояло в следующем: «Это означает, что подобная звезда может рассматриваться как полностью замкнутая изнутри система в отношении ее энергетического взаимодействия с внешним миром через посредство таких „переносчиков“ взаимодействия, как обычные материальные частицы и световые кванты.