Файл: Рахматуллин К.Х. В мире Эйнштейна.pdf

неоднородности в распределении вещества в Метагалак­ тике. В условиях открытой в последнее время тенден­ ции галактик образовывать скопления не представляет­ ся возможным говорить о средней для всей Метагалак­ тики (тем более для всей Вселенной) плотности материи. Все выводы по этому вопросу, как и о других свойствах моделей мира, должны относиться только к определен­ ной ступени структурной лестницы. Они могут быть, на­ пример, отнесены в целом к Метагалактике или, скорее всего, к какой-то определенной ее части. Экстраполяция их на всю Вселенную совершенно недопустима. Если этот вывод философски был безупречен и раньше, то теперь он стал уже и физическим фактом.

С вопросом о средней плотности материи в мире тес­ но связан вопрос о кривизне пространства, из опреде­ ленного значения которого также делается вывод о ко­ нечности мира. Эта кривизна может быть нулевой, от­ рицательной и положительной. Пространство нулевой кривизны — это эвклидово пространство с однородной метрикой. Пространство отрицательной кривизны — это гиперболическое пространство Лобачевского, где сумма внутренних углов треугольника меньше 180 гра­ дусов на величину, стремящуюся к нулю при неограни­ ченном уменьшении размеров треугольника. Простран­ ство положительной кривизны будет иметь геометрию, сходную с геометрией сферической поверхности, здесь сумма внутренних углов треугольника будет больше 180 градусов.

Еще Лобачевский пытался определить сумму углов космических треугольников, чтобы выяснить характер пространства больших расстояний. Такие же попытки делали и другие ученые. Результаты каждый раз были разными. Так, на основе анализа данных более чем двадцатилетней работы трех американских обсервато­ рий в 1956 г. был сделан вывод о положительной кри­ визне пространства Метагалактики. Наоборот, другие ученые на основании других наблюдений склонны при­ знать эвклидовость этого пространства. Результаты ра­ диоастрономических наблюдений более удаленных кос­ мических объектов говорят об отрицательной кривизне пространства. Эта последняя точка зрения сейчас при­ влекает все больше сторонников. Таким образом, без­ оговорочный вывод о положительной кривизне и отсю­ да о конечности пространства не подтверждается данными астрономии. Но даже доказательство положи­ тельной кривизны пространства не дает права для вы­ вода о его конечности. Ведь одна только метрика прост­ ранства не может определить всех его свойств. Для это­ го надо знать характер связности пространства, а для решения этого сложного вопроса наука пока не распо­ лагает данными.

Между тем вывод о положительной кривизне прост­ ранства и отсюда — о его конечности, полученный Эйн­ штейном в результате произвольно принятого постула­ та о равномерном распределении и средней плотности материи в мире, стал впоследствии рассматриваться

84

как доказанное положение. Некоторые астрономы ста­ ли даже подсчитывать общее «количество материи» в конечной Вселенной. Так, Эддингтон «точно» устано­ вил, что в мире имеется 136 • 2256 протонов и столько же электронов!

Как курьезный факт можно отметить, в какое не­ ловкое положение попал крупный английский астро­ ном Дж. Джинс с «границей мира». В статье «Новое в космогонии», опубликованной в 1927 г., он пытался установить точные размеры Вселенной в пространстве. Джинс писал, что граница мира лежит не очень дале­ ко, что самые дальние образования во Вселенной ле­ жат не дальше 4 миллионов световых лет. Но не успели еще высохнуть чернила с этих строк, как астрономы стали наблюдать небесные тела, находящиеся от нас на расстоянии 140 миллионов световых лет. «Грани­ цы мира» сразу увеличились в 36 раз! Впоследствии Джинс был вынужден по мере развития астрономии еще несколько раз «отодвигать» ранее' установленные им «границы мира». А ныне радиотелескопы фиксиру­ ют небесные тела, свет которых до Земли идет бо­ лее 12 миллиардов лет!

Все сказанное неопровержимо доказывает несостоя­ тельность «теорий» конечности мира в пространстве и времени. Они явились выражением кризиса в космоло­ гических воззрениях, переходом некоторых ученых на позиции идеализма. Рассмотренные модели мира не только не служат изображениями всей Вселенной

(впрочем, этого нельзя требовать и от любых других моделей), но имеют очень ограниченную применимость

ик изученной части Метагалактики. Несмотря на это, их пытались рассматривать как непреложные реальные картины всей Вселенной.

Отсутствие союза естествознания с передовой фило­ софией неизбежно приводит к целой цепи тяжелых ошибок и заблуждений, ведущих к оскудению естест­ вознания и отнимающих силы и время ученых на блуждание вокруг уже решенных наукой вопросов. Одним из таких вопросов, получивших глубоко верное решение в передовой философии, но вновь поставлен­ ных на повестку дня в период кризиса естествознания,

ибыл вопрос о бесконечности мира в пространстве и во времени.

Финитизм (идея конечности мира), как и пятьдесят лет назад, занимает сегодня почетное место в буржуаз­ ной идеологии. Он оказывает исключительно большое отрицательное влияние на развитие естествознания. Под влиянием его идей теоретическое естествознание занимается бесплодными изысканиями свойств конеч­ ных пространства и времени. Финитизм наносит боль­ шой вред и наблюдательным работам, давая им лож­ ную направленность и мешая делать правильные выво­ ды из фактических данных.

Идея конечности мира неразрывно связана с при­ знанием его вторичности. Эту идею идеалист выводит из ограничения материального мира неким идеальным

86

пространством более высокого измерения, мировым ду­ хом или сознанием человека. Модели статического (неизменного) мира в свою очередь тесно связаны с ме­ тафизической методологией. Именно на эти стороны теорий конечности мира обращали внимание ученых Ф. Энгельс и В. И. Ленин в ряде своих работ, доказы­ вая философскую и естественнонаучную несостоятель­ ность этих теорий.

Признание современной наукой бесконечности Все­ ленной в пространстве находится в полном соответствии с положениями диалектического материализма. Идеа­ листические выводы о конечности мира вызвали отри­ цательную реакцию многих ученых, стоящих на пози­ циях стихийного материализма. Большую роль в преодолении ошибочных выводов сыграли работы со­ ветских ученых. Современная научная космология не капитулирует перед парадоксами бесконечного, но ищет и находит разумные пути их устранения (напри­ мер, в идее о структурности Вселенной, о том, что она состоит из систем различного порядка: планетных, вроде нашей солнечной, скоплений звезд, галактик, скоплений галактик и Метагалактики).

Наш казахстанский астроном Г. М. Идлис утверж­ дает, что на структурную модель бесконечной Вселен­ ной нет необходимости накладывать какие бы то ни было ограничения. С точки зрения теории относитель­ ности модель структурной Вселенной не приводит ни к какому гравитационному парадоксу, являясь в то же

время бесконечной в пространстве и во времени. Г. М. Идлис подчеркивает, что идея конечности мира основана на признании однородности Вселенной, а между тем Вселенную принципиально нельзя считать однородной даже в смысле сколь угодно крупномас­ штабного распределения масс.

Космические парадоксы обязаны своим происхож­ дением распространению на бесконечное закономерно­ стей, установленных для конечного.

В вопросе об устранении парадоксов бесконечного серьезного внимания заслуживает идея возможности поглощения гравитационного и электромагнитного по­ лей межзвездной, межгалактической материей, идея взаимосвязи и взаимоперехода между всеми видами существования материи. В наши дни наука твердо установила такие взаимопереходы между фотонами (частицами света) и парой частиц, то есть между элект­ ромагнитным полем и веществом: фотон, встретившись с преградой, может породить частицу и античастицу вещества, и наоборот, встреча пары частиц (например, электрона и позитрона) приводит к образованию фо­ тона света. Что касается гравитации, то она по-преж­ нему продолжает рассматриваться лишь как поле; существование гравитонов остается недоказанным. Но ограниченность достигнутого уровня наших знаний не есть отрицание существования этих материальных носителей поля тяготения. Известные нам законы при­ роды и положения марксистской методологии дают

88

прочное основание не только для признания существо­ вания гравитонов, но и их взаимосвязи, взаимоперехода в вещество и другие виды материи. Это признание неизбежно ведет к устранению гравитационного пара­ докса, как и к многим другим важным и интерес­ ным следствиям. Не исключена возможность, что именно в этих взаимопревращениях гравитационного, электромагнитного полей и вещества кроется устране­ ние также и термодинамического парадокса — круше­ ние теории тепловой смерти Вселенной.

Решение этих проблем пролило бы много света не только на вопросы строения Вселенной, но и на вели­ чайшей научной и методологической важности воп­ росы о вечном круговороте материи во Вселенной, о путях происхождения и развития космических объ­ ектов.

Как бы хорошо ни были разработаны модели одно­ родной и изотропной Вселенной, вывод современной космологии о крайней неоднородности распределения материи в мире ставит перед наукой задачу исследова­ ния свойств анизотропной и неоднородной Вселенной. В СССР исследованием этого вопроса занимается, пожа­ луй, один А. Л. Зельманов. Им уже достигнуты неко­ торые результаты, однако они получены путем боль­ ших упрощений (из-за трудностей математической стороны вопроса), на очень простых, нереальных, так называемых пустых моделях. Автор приходит к выво­ ду, что бесконечный пространственно-временной мир

89

какой-либо системы четырех координат, обладающий в этой системе бесконечным трехмерным пространством, может вместе с тем иметь конечное трехмерное прост­ ранство в другой системе. Получается, что конечность пространства в одной системе координат не исключает его бесконечности в другой системе. Таким образом, го­ ворит А. Л. Зельманов, взаимоисключающего проти­ вопоставления конечности и бесконечности пространст­ ва нет.

Однако изучение анизотропной неоднородной моде­ ли только начинается. Относительные неудачи или спорность выводов первых попыток в этом направлении еще не говорят об ошибочности или ненужности этих исследований. Развитие этого направления следует счи­ тать одной из важных задач космологии. Может быть, разработка его пойдет по пути поисков других уравне­ ний тяготения, а может быть, и по пути создания более фундаментальной теории, чем теория Эйнштейна. Та­ кую возможность не отрицал и сам Эйнштейн. Пожа­ луй, современная космология вплотную подходит к раскрытию сложного характера взаимодействия косми­ ческих объектов, не сводимого только к гравитацион­ ному взаимодействию. Но природа, сущность этих сил остается пока неясной. На этом пути космология, ве­ роятно, найдет и непротиворечивое устранение пара­ доксов в рамках бесконечности Вселенной в простран­ стве и во времени.

В силу неразрывной связи времени с пространством

90