190

Законы природы справедливы

Если мы обдумаем все сказанное до сих пор о физических соотношениях в космосе, то сам собою возникнет вопрос: а как же всё-таки создан мир в целом, что он собой представляет, если рассматривать его как бы со стороны?

Чтобы сразу предупредить все вопросы, скажем прямо — мы этого еще не знаем. По сравнению с более ранними временами, когда философы и теологи произвольно конструировали мировые системы, этот вопрос претерпел коренное изменение.

Теперь мы накопили так много научных знаний, что вопрос о структуре мира уже может обсуждаться на основе вполне реальных соображений. С помощью произвольных умозрительных построений здесь больше ничего не добьёшься. На место лженаучных учений о сотворении мира и о его конце пришла современная космология, результаты которой определяются не чьими-то желаниями, а трезвыми физико-математическими соображениями.

Впереди цель — создать модель мира, которая не противоречила бы всей совокупности известных фактов.

В средние века это не представляло такой уж большой проблемы. Развитие мира было точно описано в библии. Земля, Солнце, Луна и звезды образовывали единое целое. Мир имел конец и в пространстве и во времени. У него была определённая причина и определённая цель.

Всё это изменилось с появлением новых воззрений на строение мира, физически обоснованных Галилеем и Ньютоном. Было установлено, что Земля — лишь пылинка, затерянная в бесконечном пространстве, наполненном бесчисленными звёздами. Это пространство существует в вечно продолжающемся времени без начала и конца. В этой Вселенной, бесконечной в пространстве и времени, ни одна точка наблюдения не имеет преимущества перед другими.

Однако с такими выражениями, как «бесконечный» и «вечный», надо бы обращаться немного поосторожнее. А именно, если бы Вселенная была бесконечно большой, она должна была также содержать бесконечно много звёзд.

Тогда небесный свод должен быть полностью покрыт звёздами, и его поверхность должна была бы светить с яркостью нашего Солнца. Но темнота ночного неба находится в явном противоречии с этим выводом. На этот парадокс обратил внимание немецкий астроном Ольберс (1758-1840).

Другое противоречие получается, если принять универсальность закона тяготения (а никакой опыт не даёт нам основания в этом сомневаться). Сила тяготения уменьшается с квадратом расстояния. Но объём пространства возрастает как третья степень расстояния.

Если вещество распределено в пространстве равномерно, то также пропорционально третьей степени возрастает и масса этого вещества. Тогда между двумя любыми областями пространства должны были бы действовать огромные силы тяготения, величина которых всё более увеличивалась бы с ростом расстояния.

Мир, в общем и целом неизменный в своей геометрии и распределении масс, называют статическим. Но наличие сил тяготения при однородном распределении масс не допускает такого статического состояния.

Тогда существуют только две возможности: либо Вселенная должна расширяться, либо, наоборот, сжиматься. Модель мира, созданная в рамках общей теории относительности, не допускает существования неизменной Вселенной.

В настоящее время существуют следующие точки зрения на этот вопрос:

  1. Все известные нам законы природы справедливы во всей Вселенной и во все времена.
    Оговорка. Не исключено, что при изучении Вселенной в более широких масштабах мы сможем обнаружить изменения основных законов; скажем, выяснится, что закон тяготения Ньютона годен только до определенного расстояния; не исключено также, что значения фундаментальных постоянных природы с течением времени могут изменяться.
  2. Если отказаться от всех подробностей и ограничиться важнейшими и самыми крупными объектами, т. е. галактиками, то можно считать, что материя распределена во Вселенной равномерно, т. е. вселенная однородна. Из любой точки наблюдений открывается одна и та же общая картина.
    Оговорка. Не исключено, что дальнейшие исследования приведут к систематическим отклонениям от этой однородности.
  3. Так как надёжность общей теории относительности можно считать гарантированной, структура Вселенной неэвклидова и соответствует четырехмерному искривлённому пространству-времени.
    Оговорка. В настоящее время еще нельзя сказать, какая из многих возможных неэвклидовых геометрий правильно представляет мир как целое.
  4. Наблюдаемое разбегание туманностей с наибольшей степенью вероятностей соответствует расширению Вселенной.
    Оговорка. Расширение Вселенной могло происходить не во все периоды её существования; вполне возможно, что были или будут фазы сжатия.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here