Чтение онлайн

Идея разбегания галактик была в своё время встречена как «безумная», т. е. никуда не годящаяся с макроскопической точки зрения. В противовес ей сразу же возник ряд альтернативных объяснений, а точнее, самых разнообразных догадок и домыслов, авторы которых пытались спасти стационарность модели Вселенной. Так, советский профессор А.Ф. Богородицкий выдвинул предположение, согласно которому красное смещение следует отнести к нашим средствам наблюдения, к самим фотонам, которые, якобы, «стареют», проходя межзвёздные расстояния. И хотя такое предположение оказалось явно невероятным, поскольку в этом случае происходило бы «размазывание» изображений на фотографиях галактик, многие староверы от науки продолжали цепляться за него, поскольку оно сулило восстановление в правах старой доброй космологической модели, восходящей к механике Ньютона и Галилея.

Впрочем, и открытие Хаббла нередко трактуется вполне в духе доэйнштейновского геоцентризма, как механическое расширение некоторого макроскопического «куска материи», чего-то вроде растягивающейся резины. На ошибочность подобной трактовки указывают известные российские специалисты по философским вопросам естествознания Л. Баженов и М. Ахундов. Баженов подчёркивает, что разбегание галактик вовсе не есть следствие особых динамических причин, действующих в ньютоновском времени и евклидовом пространстве, и потому бесполезно изыскивать или придумывать подобные объяснения. Оно есть выражение иной природы пространства-времени. Поэтому объяснение этого «разбегания», которое даётся релятивистской космологией, аналогично объяснению «невероятных» с механистической точки зрения эффектов сокращения длины и замедления времени (Баженов Л.Б, Философия естествознания – В кн.: Философия естествознания, вып. 1 – М.: Наука – 432 с., с. 196). М. Ахундов поясняет, что не галактики разлетаются в неизменном пространстве, а расширяется само пространство-время, в котором располагаются галактики (Ахундов М.Д. Пространство и время в физическом познании – М.: Мысль, 1982 – 246 с., с.145).

Но о каком же пути развития наблюдаемой Вселенной свидетельствовало открытие Хаббла, если его поставить в логическую связь с уже признанными научным сообществом, хотя и не без сопротивления, положениями релятивистской космологии? Если в настоящее время галактики «разбегаются», пространство-время нашей Вселенной постоянно растягивается, то этот односторонне направленный эволюционный процесс имел, очевидно, некоторый исходный пункт, из которого началось указанное расширение. Если нечто расширяется, то оно расширяется из некоторого сжатого состояния, что вполне соответствует представлениям, вытекающим из нашего макроскопического естественного способа восприятия явлений. Однако в данном случае и расширение, и предшествующее ему сжатие имеют немакроскопический, негеоцентрический характер.

Уже в следующем после открытия Хаббла 1927 году бельгийский математик и религиозный философ пастер Ж. Леметр, проанализировав темпы и характер расширения релятивистской Вселенной, выдвинул новую «сумасшедшую» гипотезу. Он предположил, что такая Вселенная могла образоваться путём Большого взрыва из почти точечного «атома-отца», в котором сосредоточивалась суммарная масса всех галактик (примерно 2,141055г.). Об источнике этого взрыва идеалист Леметр долго не задумывался, усматривая в нём не что иное как конкретно-научное доказательство проявления безграничной энергии всемогущего Творца Вселенной. Он пытался и мировоззренчески обосновать креационизм, считая отныне научно подтверждённым сотворением мира из некоей божественно одухотворённой первоматерии. Этот креационизм наряду с претензией на научность содержал элементы наивных мифологически окрашенных верований: рождение материи из ничего, представление о божественной воле как перводвигателе материальных преобразований, представление об абсолютном начале мира, сотворённого Богом в кратчайший промежуток времени, представление о конечности и ограниченности во времени Вселенной как универсального целого и т. д.

Но подобное креационистское доказательство бытия Бога с применением наукообразной аргументации оказывается и совершенно несостоятельным с научной точки зрения, и неприемлемым для традиционного религиозного миросозерцания. Библейский Бог, этот великий труженик и Творец Вселенной оказывается здесь в неприглядной и кощунственно преображённой роли подготовителя Большого Взрыва. Пока теория Леметра оставалась на почве науки, из неё следовало, что материя известной нам Вселенной образовалась не из пустой воли или какого бы то ни было идеального процесса, а из инобытия материи, и творческая сила здесь по меньшей мере ни при чём. Лишь геоцентрическое и антропоморфное искажение конкретно-научных данных навязывало нетривиальному «куску материи» нашей Вселенной божественное происхождение.

Леметровской модели расширения Вселенной предшествовала модель голландского физика де Ситтера, в которой это расширение объяснялось лишь определённым применением уравнений Эйнштейна. «Модель же Леметра, – пишет знаменитый писатель-фантаст Айзек Азимов, – расширялась вследствие физического явления – взрыва, который отличается от взрыва на Земле своими размерами, но не природой. Леметровская модель легка для понимания, она конкретна, эффектна и опирается на привычные представления» (Азимов А. Вселенная – М.: Мир, 1969 – 368 с., с. 252). Как видим, Азимов подчёркивает относительную геоцентричность леметровской модели. Но при всей своей геоцентричности и макроскопической эффектности леметровский Большой взрыв содержал в себе сильнейший негеоцентрический заряд, или, точнее, был его результатом. Геоцентрическими, механическими причинами объяснить его не удалось.

Но именно вследствие кажущегося геоцентризма модель Леметра получила мгновенное признание. Первым её распространителем и популяризатором стал знаменитый физик Эддингтон. А её дальнейшее развитие и совершенствование было осуществлено американским астрофизиком, русским по происхождению Джоржем Гамовым, ставшим с самого начала её восторженным сторонником. В 1946–1948 гг. Гамов разработал теорию начального этапа развития Вселенной сразу же после леметровского Большого взрыва. Согласно этой теории, на ранних стадиях своего существовали Вселенная была достаточно горячей, чтобы в ней могли идти термоядерные реакции. Таким образом, расширение должно было начаться из сверхплотного горячего состояния, при котором происходил синтез ядер гелия. В начале своего развития Вселенная представляла собой чудовищную термоядерную бомбу. Всё из бомбы произошло, бомбой и закончится? Но такой пессимистический вывод был бы явно неконструктивным и преждевременным.

Прежде всего, наша Вселенная «вылупилась» не из тривиального макроскопического «яйца», содержащего в себе термоядерный заряд, а из совершенно негеоцентрического состояния вещества, получившего название сингулярности. В переводе с латинского языка слово «сингулярный» означает «особенный», «странный», «ни на что непохожий». Приходя к явлению сингулярности, теоретики лишь логически продолжали рассуждения Леметра на базе общей теории относительности и других явлений современной физики. Они рассуждали следующим образом. Если в настоящее время галактики разбегаются, то был момент, когда наличествовало состояние с максимальной плотностью, соответствующей предельному сжатию. Это – уже известный нам «атом-отец» Леметра. Но попробуем описать этого «отца» Вселенной в эйнштейновских уравнениях гравитационного поля. Получается, казалось бы, чистейшая нелепость, в чём-то воспроизводящая уже описанный нами выше гравитационный парадокс. Откуда ни возьмись, появляются числа с бесконечными значениями. Вещество оказывается спрессованным и слитым в единый совершенно нерасчленённый ком с бесконечной плотностью. Кривизна пространства-времени макроскопического типа не существует. Это дало основание известному современному астрофизику Уилеру говорить о догеометрическом состоянии материи. А раз бесконечна кривизна пространства-времени, и сила гравитационного взаимодействия по теории Эйнштейна определяется этой кривизной, то бесконечна и сила гравитации, воздействующая на всё вещество и стягивающая его в не имеющую никакого протяжения точку. И если к этому добавить бесконечную температуру всего вещества, спрессованного в этой точке, картина адского негеоцентрического котла, из которого при своём зарождении вырвалась известная нам макроскопическая вещественность, станет ещё более удивительной.

Первоначально, получив в уравнениях сингулярность, учёные посчитали её абсолютно невероятным, нереалистичным следствием уравнений и попытались избавиться от неё. Вначале попробовали применить разного рода математические приёмы и даже фокусы, но ничего интересного и полезного для познания из этого не получилось. Тогда стали говорить о том, что однородная и изотропная расширяющая Метагалактика – всего лишь идеализация, что учёт неоднородности, неизотропности позволит каким-то образом вывернуться из столь неудобного состояния науки, при котором она вынуждена изучать негеоцентрическую бесконечность, не поддающуюся описанию при помощи каких бы то ни было макроскопических средств. Но и эта попытка не увенчалась успехом. В 1965–1970 гг. Р. Пенроузу и С. Хокингу удалось доказать ряд теорем, из которых следовала неизбежность сингулярности. А в 1972 г. российские учёные В. Белинский, Е. Лившиц и И.Халатников, получив общее устойчивое решение с сингулярностью, тем самым доказали, что от сингулярности не удастся уберечься и «копаниями» в неоднородностях космической материи.

В сингулярности драматическому здравомыслию было от чего взбеситься. В этой чудовищной гравитационной могиле, бездонной пропасти, температурном аду пропадает вообще какая бы то ни было макроскопическая определённость. Единственно определённым оказывается полное отсутствие сколько-нибудь земноподобной определённости, и, как отмечает известный российский философ А.М. Мостепаненко, в сингулярности «все геодезические линии «обрываются», любые объекты как бы прекращают существовать» (Мостепаненко A.M. Пространство-время и физическое познание, – М.: Атомиздат, 1975, с. 189–190). «Сингулярность, – констатирует также виднейший английский астрофизик С. Хокинг – это место, где разрушается классическая концепция пространства и времени так же, как и все известные законы физики, поскольку все они формируются на основе классического пространства-времени». (Чёрные дыры. – М: Наука. 1978, с. 169). Вот, оказывается, как возник наш любимый макроскопический мир! Он «вырвался» из немакроскопического «сгустка» материи и до сих пор продолжает «твориться», сохраняя полученный в то время импульс к расширению.

Но не только неопровержимость сингулярности, но и её особая роль в современной научной картине мира, любопытные возможности, которые она открывает своим исследователям для дальнейшего развития представлений о Вселенной, привлекают к ней сегодня внимание учёных. Недаром знаменитый английский астрофизик Р. Пенроуз настаивает, что сингулярности являются реальным свойством нашей вселенной при условии, что выполняются уравнения Эйнштейна (Пенроуз Р. Структура пространства времени. – М.: Мир, 1972. с. 174), а крупнейший российский астрофизик Я.Б.Зельдович отмечает, что хотя в течение многих десятилетий теоретики относились к сингулярности как к нежелательному ребёнку, рождённому от брака общей теории относительности и наблюдений, сейчас многие из них счастливы, когда исследуют смысл этих бесконечностей. (Зельдович Я.Б. Речь на торжественном открытии конференции – В кн.: Космология. Теория и наблюдения. – М.: Мир, 1978. с. 11).