Текст книги "Рассказывают ученые"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 19 страниц)

Уже исходя из общих соображений, можно было заключить, что такая модель окажется несовместимой со многими привычными представлениями о строении мира и о "природе вещей", поскольку они, эти привычные представления, соответствуют законам механики Ньютона. Новая же модель должна учитывать эффекты теории относительности, которые становятся ощутимыми при скоростях, близких к скорости света, и при плотностях вещества, превышающих в миллиарды раз плотность воды.

В начале 20-х годов советский физик А. А. Фридман показал путем теоретических расчетов, что статическая релятивистская модель строения Вселенной, предложенная А. Эйнштейном в 1917 г., является лишь одной из огромного числа возможных моделей, и вполне вероятно, что наша Вселенная непрерывно расширяется. Через несколько лет расширение Вселенной было доказано: об этом свидетельствует так называемое красное смещение спектральных линий в спектрах далеких от нас галактик. Картина такова: галактики как бы разбегаются в пространстве, возникнув 10 – 20 миллиардов лет назад из сгустка вещества колоссальной плотности.

Состояние вещества и ход физических процессов, сами понятия о времени и пространстве в "ранний" период эволюции Вселенной, когда плотность была грандиозна, еще недостаточно ясны и, вероятно, существенно отличаются от понятий физики сегодняшнего дня. Здесь нас ждет много нового, быть может, совсем необычного.

Но качественные изменения во Вселенной происходили не только в далеком прошлом. Имеются теоретические предположения, что при определенных условиях эволюция звезд приводит к образованию так называемых "черных дыр". Поле тяжести у поверхности этих дыр так велико, что силы гравитации "сковывают" в этой части пространства все виды лучистой энергии, в том числе и свет. Поэтому эти массивные звезды становятся невидимыми, если только на них не падает вещество извне. Выяснение того, как при этом все же обнаружить "черные дыры", является одной из интереснейших задач современной астрофизики.

Было бы легкомысленным пытаться в краткой беседе изложить хотя бы в самой общей форме основные достижения современной астрофизики или хотя бы дать сколько-нибудь полное представление об ее содержании [Подробнее об этом можно прочитать в кн.: В. Л. Гинзбург. Современная астрофизика. Научно-популярные статьи. М., 1970. – Ред.]. Хочу лишь отметить, что современная астрофизика ставит перед нами грандиозные по трудности задачи построения общей картины мира, соответствующей новым теоретическим представлениям и новым данным наблюдательной астрономии.

Значит ли все сказанное, что борьба за истину, шедшая на протяжении веков, в свете современных знаний теряет свое значение? Значит ли это также, что современная картина динамически развивающейся Вселенной делает бессмысленными старые споры о строении Солнечной системы?

Ни в коем случае. Современная научная картина мира включает в себя как часть, элемент, как относительную истину и гелиоцентризм Коперника, и механику Ньютона. Ведь дело в том, что каких бы достижений ни добилась наука, какой бы вид ни приняла вследствие этого картина мира, она всегда будет противостоять любой догме, пытающейся дать абсолютный (и потому неверный, мертвый, иллюзорный) ответ на вопрос, "как" устроен тот универсум, в котором живет и мыслит человек [Этому вопросу посвящена статья академика В. Л. Гинзбурга "Гелиоцентрическая система и общая теория относительности. От Коперника до Эйнштейна" в "Эйнштейновском сборнике. 1973". М., 1974. – Ред.].

Лишь активное познание, свободное от наперед заданных установок и подкрепляющее каждый свой шаг наблюдением и экспериментом, имеет право на существование. И чем дальше мы уходим по бесконечному пути постижения законов природы, тем слабее позиции ложного, метафизического, догматического способа описания природы.

Г. А. Чеботарев,

доктор физико-математических наук

Оптимизм нашего знания

Вспоминаю, с какой тревогой рассматривали мои коллеги новейшие фотографии Марса: следы небесной бомбардировки различались на его поверхности так явственно, что он больше напоминал Луну, чем землеподобную планету. И каждый невольно думал: а хорошо, что наша Земля находится далеко от пояса астероидов, где часто падают метеориты.

Небесная механика, которой занимается Институт теоретической астрономии, не так уж богата драматическими событиями. Мы изучаем в основном движение малых небесных тел – астероидов и комет. И хотя они находятся к нам много ближе звезд, но все же держатся обычно на почтительном расстоянии от Земли. Правда, "небесные камни" не раз обрушивались на нашу планету и в различных ее местах оставляли "шрамы", которые заметны до сих пор. В Африке, например, это кольцо Вудворта диаметром 50 километров – след от падения метеорита. Есть предположение, что гигантская, 440-километровая, дуга Гудзонова залива тоже часть метеоритного кратера.

Но изучение малых небесных тел показывает, что их падение не может представлять серьезной опасности для планет. Луна существует миллиарды лет, хотя от небесной бомбардировки ее ничто не защищает (для Земли роль панциря играет атмосфера); крохотный спутник Марса – Фобос, сфотографированный недавно с космического корабля, весь изрыт оспинами от ударов метеоритов, и все же он существует. Конечно, если крупный "небесный камень" упадет на один из городов Земли, то будет беда. Однако такое событие весьма маловероятно.

Может создаться впечатление, что за таким оптимизмом астрономов скрывается фатализм: мол, зачем пугать людей, если грозящую с неба опасность предотвратить все равно невозможно. Но это не так. Нас интересует только истина, только правда, как бы ни была она горька.

Многих интересует, например, что случится, если в результате нестационарных процессов на Солнце его излучение усилится и средняя температура на нашей планете повысится хотя бы на 3 – 4 градуса? Ведь ясно, что тут дело не ограничится отказом людей от теплой одежды. Такое повышение температуры скажется, вероятно, и на глубинных процессах в биосфере, последствия чего довольно трудно предвидеть.

Бывает, что возникают еще более пугающие вопросы, например: что будет, если недалеко от Солнца вспыхнет сверхновая звезда и в связи с этим на Земле резко возрастет фон радиации? Как отразится это на эволюции жизни?

Такие проблемы обсуждаются ведь не только в научных кругах, но и на страницах печати, они становятся достоянием всех. Нередко их пытаются использовать ревнители религии, пугающие верующих скорым концом света.

Астрономов такие вопросы волнуют не меньше других. Не следует думать, что человеческие тревоги, в том числе и связанные с процессами во Вселенной, им чужды. Но, становясь к телескопу или садясь за расчеты, ученый должен, обязан позабыть на время о том, что его волнует, о своих личных чувствах по этому поводу и заняться кропотливой добычей и объективной интерпретацией реальных фактов. Другого пути к настоящей истине нет.

Именно такой подход неопровержимо говорит нам: вопросы эти достаточно абстрактны. У человечества есть все основания для долгой и счастливой жизни на нашей планете и в Солнечной системе.

Мне вспоминается шумиха, поднятая в свое время вокруг астероида Икар. Кто-то из западных журналистов опубликовал интервью с ученым, из которого следовало, что в 1968г. эта малая планета может врезаться в Землю. Приводилось даже "научное" обоснование: мол, орбита Икара, простирающаяся от Меркурия до пространства за Марсом, может быть изменена притяжением Меркурия. И сразу же западные газеты начали расписывать все возможные и предполагаемые последствия падения Икара, словно возможность столкновения его с Землей уже была доказана. Говорили даже о том, что СССР и США якобы готовят высадку на этот астероид, чтобы изменить его орбиту. В Мировой центр малых планет, то есть к нам, в Ленинград, в Институт теоретической астрономии, пришел по этому поводу специальный запрос. В ответ на него мы сообщили результаты своих расчетов и вывод, что Икар пролетит вдали от Земли. Так оно и случилось.

Это, конечно, замечательно, когда сбываются оптимистические научные прогнозы. Однако Вселенная разнообразней не только того, что люди себе представляют, но и того, что они вообще могут вообразить. И вот астроном у телескопа встречается с ней как бы один на один. Перед ним – безграничные просторы, его окружает бесконечный океан времени. Не появляется ли при этом у земного наблюдателя, астронома мысль о бессилии науки познать Вселенную?

Мне думается, что самая большая радость для человека – процесс узнавания нового, раскрытия сокровенных тайн природы. Знания, добытые предшествующими поколениями ученых, можно сравнить с горой. Как только молодой человек в процессе учебы взобрался на ее вершину, перед ним раскрываются чарующие горизонты. При всей относительности знаний – а она существует всегда – он видит мир как бы целиком. Перед ним картина, в которой есть и неясные детали, и очень много еще недорисованных мест.

Какие чувства и стремления пробуждает такой вид в молодом ученом? Прежде всего удивление, очарование красотой природы, желание работать, открывать неведомое, служить истине, ибо только на этом пути были сделаны самые большие открытия.

Я вообще не представляю себе, что знание может породить пессимизм, напротив, оно должно являться и является источником оптимизма. Астроном, возможно, лучше других понимает всю сложность и безграничность Вселенной. Но сознание того, что он, так мало живущий человек с ординарной планеты, вмещает в своем мозгу всю эту сложность и безграничность, не может не быть источником гордости за науку, за человечество.

Да, человек смертен! Но посмотрите, какие разные выводы делают из этого очевидного факта материалисты и защитники религии. Первые говорят: трудись, проживи свою жизнь так, чтобы продвинуть вперед человечество на его нелегком пути к знанию и счастью. Вторые же считают земное существование лишь подготовкой к вечной жизни в загробном царстве.

Может ли изучение космоса натолкнуть на невеселые мысли? Да, разумеется... Мы ведь еще очень многого не знаем, а неизвестное всегда тревожит. Так, нам известно, что умирают миры, планеты, звезды, а значит, решаем мы, и человечество тоже не вечно: было у него начало, будет и конец. К такому выводу, конечно, можно прийти в эпоху, когда у нас нет контактов с другими цивилизациями и нам неизвестны иные модели существования разумной жизни. Это, разумеется, невесело. Однако весь ход истории, вся эволюция познания говорит нам; выход всегда находится, нередко очень неожиданный. Так что одно дело – грустные мысли и совсем другое – .пессимизм; астрономия не дает для него никакого повода. Факты науки и ее развитие, осмысленное в свете диалектического материализма, учат нас оптимизму.

Ученый по самой своей природе – рыцарь истины. О великих деятелях науки можно сказать то же, что А. С. Пушкин сказал о музыкантах: "Гений и злодейство две вещи несовместные". Тогда почему же, могут нас спросить, наука нередко употребляется во вред людям?

Что ж, объективные данные науки – это одно, а применение, которое находит им тот или иной правящий класс, – совсем другое. В нашей стране наука служит социалистическому обществу и его гуманным целям. Отсюда и гуманизм советской науки. Совсем другое у нее положение в эксплуататорском обществе.

Конечно же в самой науке содержатся предпосылки к тому, чтобы ученый был человеком высоконравственным. Но нравственность – явление общественное, вот почему и важно, в каком обществе трудится ученый, заказы какого класса он выполняет. Нет ученого и науки вне времени и вне общества. Большую роль тут играет и сама личность ученого – его воспитание, психология, социальное положение, личная судьба и т. д. Однако при всем этом настоящая наука остается наукой, то есть объективным процессом познания мира и его закономерностей, существующих независимо от нас. И такая наука не дает никаких оснований для пессимизма.

Иногда поражаются: как же так – крупный ученый и верит в бога? Я хотел бы заметить, что среди астрономов глубоко верую-щих я не встречал. Для многих таких ученых вера – результат воспитания, дань традиции. Но самое главное: бога они, как говорится, принимают с черного хода и в свою науку не пускают, ибо там, где начинается религия, там кончается естествознание.

Не столь давно умер один из крупнейших астрономов – Жорж Эдуард Леметр. Он был не только профессором университета, но и аббатом, а одно время даже президентом Папской академии наук. Могут спросить: как же в одном человеке совмещались две разные личности? Оставляя эту загадку психологам, обратимся к его научной деятельности.

Он был создателем ныне общепризнанной теории "большого взрыва", согласно которой все вещество известного нам мира было некогда сжато в один ком (Леметр называл его "атом-отец"), потом он взорвался, породив разбегающиеся до сих пор галактики, все звезды и планеты. Сам Леметр был далек от того, чтобы признать это актом божественного творения. Во всяком случае, в его научных трудах я не встречал слово "бог". Президент Папской академии мог бы сказать, как некогда Лаплас, что в этой гипотезе он не нуждался. Однако богословы всех мастей– ухватились за теорию "большого взрыва", а папа Пий XII объяв.ил ее лучшим подтверждением деятельности "творца".

Но, может быть, Ж. Леметр молча соглашался с такой интерпретацией своей теории? На XI Сольвеевском международном конгрессе 1958 г. он весьма недвусмысленно заявил: "В той мере, в какой я могу судить, такая теория полностью остается в стороне от любых метафизических или религиозных вопросов. Она оставляет для материалистов свободу отрицать любое трансцендентное бытие".

Итак, даже будучи аббатом, Леметр вопросы веры и знания не смешивал. Но не следует думать, что вера и наука могут мирно сосуществовать. Между ними – вечная борьба. Иногда она идет в душе одного и того же человека, чаще – между разными людьми.

Бывает, что для доказательства ограниченности нашего познания и утверждения идеи сверхъестественного говорят: узнать о Вселенной все принципиально невозможно. При этом приводят в пример миры, до которых даже свет летит миллионы и миллионы лет. Говорят, что они вряд ли достижимы для познания человеком, жизнь которого так коротка.

На мой взгляд, нет никаких оснований ставить какие-либо пределы человеческому познанию. Все развитие науки подтверждает это. Например, раньше некоторые ученые считали, что человечество никогда не узнает, из чего состоят звезды, так как для этого нужно туда слетать. А вскоре был изобретен спектральный анализ, снявший это ограничение.

В астрономии существуют чрезвычайно сложные проблемы. Например, происхождение Солнечной системы. Нам достоверно известна на сегодня лишь одна семья планет, вращающаяся вокруг своей звезды, здесь пока просто не с чем сравнивать. Или возьмем прогноз движения тысяч небесных тел в нашей Солнечной системе. Для точного решения уравнений с учетом взаимных влияний этих тел пришлось бы произвести невообразимое количество вычислений. Во всех этих случаях мы пока ограничены в средствах: не хватает мощности телескопов, быстродействия ЭВМ или данных для создания теорий. Возможно, некоторые проблемы нам так и не удастся решить. Ну разве, например, нет вымерших видов, которые нельзя уже реконструировать, ибо не сохранились их останки? А разве в истории литературы не было так, что рукопись погибла и гениальное произведение воспроизвести уже никогда не удастся (вспомним хотя бы судьбу второй части гоголевских "Мертвых душ"). Но такие факты не могут служить основанием для пессимизма: ведь общая картина и в том и в другом случае нам ясна, движение науки вперед не остановилось.

Настоящий ученый не может навязывать природе какие-либо априорные представления. Одних угнетает то, что Вселенная бесконечна, других наоборот – что она может оказаться замкнутой. Важно иное: что реально говорят наблюдения, какова она на самом деле! Сегодня, например, мы не знаем способов и не располагаем средствами, которые бы позволили нам заглянуть за грань наблюдаемого мира. Но вспомним историю: человечество всегда ощущало, что живет в замкнутом мире. Когда-то это были Геракловы столбы, потом твердый свод неба и неподвижные звезды... И всегда люди, исходя из современного им уровня науки, не зная, как заглянуть за грань неведомого, в конце концов ее переступали.

Мне кажется, что настоящий ученый прежде всего не должен укладывать факты в прокрустово ложе построенных им гипотез. Такой путь ведет к лженауке. "Все подвергай сомнению" – если бы этот девиз не выдвинули древние, его бы наверняка придумали современные естествоиспытатели.

Однако значит ли это, что в науке нет ничего устойчивого, постоянного? Разумеется, нет! И-законы Ньютона, и положения теории относительности Эйнштейна верны на все времена. Только существуют определенные границы, в рамках которых их можно применять.

То, что уже известно о Вселенной, сравнивают иногда с раздувающимся шаром: чем больше он становится, тем дальше отодвигается граница с неведомым. Разумеется, там, на грани света знаний и тьмы неизвестного, могут временно закрепиться сторонники религиозных воззрений. Но свет наступает неодолимо, и тщетно пытаться паразитировать на не познанных еще человеком проблемах. Материализм по самой своей природе оптимистичен и не оставляет места идеализму в объяснении природы.

Ученые

дают интервью

Модели Вселенной

На вопросы отвечает

старший научный сотрудник

Государственного астрономического

института имени П. К. Штернберга

кандидат физико-математических наук

А. Л. Зельманов

Поскольку реальная Вселенная существует в единственном числе, то, очевидно, возможна лишь единственная верная теоретическая модель Вселенной. Какую же реальность отражают существующие в настоящее время многочисленные космологические модели?

Возможно, что свойства различных моделей, основанных на общей теории относительности, служат приблизительным отображением свойств различных областей Вселенной, ее "кусков" (включая и ту ее область, которая охвачена наблюдениями), отображением, формально распространенным на всю Вселенную. Но то, что современная теория допускает такое распространение каждой из этих моделей на всю Вселенную и таким образом дает множество моделей Вселенной как целого, представляется принципиальным недостатком теории. Следует добавить, что этот ее недостаток не может быть устранен в рамках существующих основных физических теорий. Под основными физическими теориями мы понимаем теории, содержанием которых являются принципы и законы физики и физические представления о свойствах пространства, времени и движения. Таковы: ньютонова механика; ньютонова теория тяготения; специальная теория относительности; общая теория относительности; квантовая механика; релятивистская квантовая теория. Из них для интересующего нас вопроса и вообще для космологии наибольшее значение имеет общая теория относительности, то есть эйнштейнова теория тяготения.

Мыслимы, как мне кажется, два варианта: или модель Вселенной как целого вообще невозможна, или такая модель возможна, но тогда она должна быть единственной, как единственна сама Вселенная.

Существующие же в настоящее время основные физические теории дают множество моделей. Это принципиальное затруднение в конечном счете является, вероятно, следствием того, что ни одна из упомянутых теорий, включая общую теорию относительности, лежащую в основе современной космологии, не представляет собой наиболее общей физической теории. Такая теория – будем считать, что она возможна, и назовем ее условной единой физической теорией – еще не построена. Возможно, этой теорией станет еще не найденный синтез общей теории относительности и релятивистской квантовой теории.

Для читателей, знакомых с дифференциальными уравнениями, скажем, что под упомянутым синтезом обычно понимают такую бо-лее общую теорию, основные дифференциальные уравнения которой являются более общими, чем основные дифференциальные уравнения теорий, синтезом которых она является ("частных" теорий), так что основные дифференциальные уравнения этих "частных" теорий могут быть получены из дифференциальных уравнений более общей теории. Однако не исключено, что ожидаемая единая физическая теория вообще не будет содержать наиболее общих дифференциальных уравнений, но сформулирует наиболее общие принципы, которые позволят составлять дифференциальные уравнения для любых допускаемых ею "частных" теорий и частных случаев.

С этой логической возможностью связаны, в частности, надежды на то, что единая физическая теория сможет дать единственную модель Вселенной: множественность моделей в современной космологии является непосредственным следствием того, что основные уравнения существующих физических теорий дифференциальные. А такие уравнения имеют множество решений, зависящих от так называемых начальных и других условий.

Если с развитием науки оказывается, что какая-то из основных физических теорий может быть выведена из более общей, значит ли это, что она не обладает своей спецификой? Представим себе, что у нас есть две теории, одна из которых частная, то есть менее общая, другая – более общая. Общая теория применима к более широкому кругу явлений, чем частная. У этих теорий разные дифференциальные уравнения. И дело не просто в том, что уравнения общей теории количественно точнее. Между ними есть существенные качественные отличия. Если взять совокупности всех физических величин, входящих в уравнения двух теорий, то окажется, что они различны. Есть некоторые величины, общие для обеих теорий, но есть и разные: в уравнениях общей теории одни, в уравнениях частной – другие. Чрезвычайно существенно, что появление новых величин в более общей теории связано с применением новых понятий.

Когда совершается переход от частной теории к общей, оказывается, что сами понятия частной теории (понятия, а не только уравнения) носят приближенный характер. Новые понятия, применяемые в более общей теории, являются более точными. Таким образом, при переходе от частной теории к общей происходит ломка понятий. Именно поэтому частная и общая теории качественно отличаются друг от друга.

Исторически переход от частной теории к более общей – это революция, требующая непривычных, "безумных" идей, выработки совершенно новых понятий.

Значит, вы считаете, что в современной физике и астрофизике "безумные" теории, то есть резко противоречащие принятым взглядам,.имеют право на существование?

Вообще говоря, нормальный путь развития науки состоит в том, что каждое новое явление мы стремимся объяснить на основе уже известных закономерностей. Но когда появляется уверенность в полной невозможности подобных объяснений, наступает время "безумных" идей.

Что же может послужить критерием этой уверенности?

Такого рода критерий подсказывает нам история естествознания. Иногда в науке создается положение, когда совокупность всех известных фактов хорошо укладывается в определенную систему физических принципов. Но обнаруживаются новые факты (явления), которые не могут быть объяснены в рамках прежних теорий.

Может случиться и так, что основные физические теории, хорошо объясняющие разные факты, логически исключают друг друга. Так или иначе создается положение, когда невозможно уложить в одну теоретическую схему все факты, и прежние и новые: одни факты как бы противоречат другим. Так, по-видимому, можно сформулировать критерий революционной ситуации в физике.

В таких случаях необходимы принципиально новые идеи, с точки зрения которых факты перестают противоречить друг другу. Конечно, то, что одни факты противоречат другим, далеко не всегда очевидно, и необходимость новых, "безумных" идей может быть осознана и после того, как они будут высказаны и приведут к созданию новой основной физической теории. В современной физике необходимость "безумных" идей (для построения единой физической теории), по-видимому, не вызывает серьезных сомнений.

Теоретическая астрофизика строится на основе физики. Поэтому "безумные" идеи в астрофизике непосредственно относятся к области физики: это прежде всего те же "безумные" идеи, в которых может нуждаться физика. Вот почему применительно к астрофизике интересующий нас вопрос сводится к следующему: можно ли без логических противоречий объяснить совокупность всех известных в настоящее время астрофизических фактов в рамках существующих основных физических теорий, или же для этого нужны новые, еще неизвестные принципы ("безумные" идеи), необходимость которых в самой физи-ке очевидна?

Поскольку основным источником эмпирических сведений в астрофизике служат наблюдения, а не эксперимент, ответить на этот вопрос гораздо труднее, чем на вопрос о необходимости "безумных" идей в физике. Поэтому, пытаясь объяснить всю совокупность открытых фактов на основе известных физических закономерностей, нужно иметь в виду также возможность и вероятность того, что некоторые из этих фактов могут получить правильное объяснение лишь с точки зрения новых, еще неизвестных физических принципов.

Как вы в таком случае относитесь к идее "все более странного мира", открываемого в процессе развития естествознания?

В сущности, появление ньютоновой механики, а затем и ньютоновой теории тяготения; создание специальной теории относительности, а затем и общей теории относительности (то есть эйнштейновой теории тяготения); построение квантовой механики, а затем и релятивистской квантовой теории – все это были революции, открытия "все более странного мира", требовавшие все новых "безумных" идей. Вероятно, то же можно будет сказать и об ожидаемом создании единой физической теории.

Разумеется, всякий раз, когда очередные "безумные" идеи органически входят в науку, они перестают казаться безумными (как это давно произошло с идеями ньютонианской физики). Но на последующих этапах развития науки возникает необходимость в новых идеях, "безумных" с точки зрения тех, которые уже стали привычными. В этом смысле ожидание открытия "все более странного мира" и соответственно ожидание своеобразного "нарастания безумия" основных идей (презумпция нарастающего "безумия") парадоксальным образом оказываются наиболее разумной психологической позицией.

И если вдуматься, это совершенно естественно: ведь "безумные" идеи в науке в конечном счете всего лишь непривычные идеи, с которыми мы раньше не встречались.

А можно ли на основании уже существующих теорий предсказать еще неизвестные нам явления во Вселенной?

Можно. Ведь открытие фактов, лежащих вне круга применимости существующих теорий, не означает, что последние исчерпали себя внутри этого круга. В частности, еще далеко не исчерпаны возможности общей теории относительности в астрофизике.

Встречается ли современная космология с такими процессами, причины которых остаются неизвестными и могут быть при желании истолкованы как проявление сверхъестественных сил?

При желании можно рассматривать как проявление сверхъестественных сил всё неизвестное, необъясненное. Однако история науки показывает, что апелляция к сверхъестественным силам не оправдывает себя: все неизвестное и необъясненное со временем получает естественное объяснение. Существуют явления, причины которых нам с достоверностью пока неизвестны, и мы можем строить о них лишь более или менее вероятные гипотезы. Но и в этих случаях нет никакой необходимости апеллировать к сверхъестественным силам. Либо эти явления найдут объяснение на основе уже известных закономерностей, либо соответствующие объективные закономерности еще не открыты.

В качестве примера можно привести начало расширения Метагалактики. Если это расширение началось от состояния сверхвысокой плотности, то естественно, что ни одна из существующих теорий для описания начала расширения не годится, так как в этом состоянии одинаково существенную роль могли играть и квантовые, и релятивистские, и гравитационные эффекты, а соответствующая физическая теория, о которой было упомянуто выше (единая физическая теория), еще не построена. Но это вовсе не означает, что в начале расширения Метагалактики действовали сверхъестественные силы. Повторяю: просто в ту эпоху существовали такие условия, для описания которых соответствующая физическая теория еще не создана.

А можно ли сказать в настоящее время что-либо определенное относительно того, как возникло то сверхплотное состояние, которое предшествовало расширению Метагалактики?

Плотное или даже сверхплотное состояние материи, характерное для начала расширения, могло возникнуть вследствие предшествовавшего сжатия, вызванного гравитационным притяжением.

Поскольку речь зашла о "начале" Метагалактики, то как понимать высказывания некоторых физиков о том, что в эпоху ее сверхплотного состояния, быть может, не существовало времени. Не противоречит ли подобная точка зрения диалектическому материализму, который утверждает, что пространство и время являются формами существования материи? Может ли существовать материя без времени?

Если Метагалактика прошла через состояние сверхвысокой плотности, то, как было сказано, физические условия могли отличаться от всех нам известных в настоящее время столь радикальным образом, что к ним могут быть неприменимы все существующие физические теории. Более того, к описанию подобных физических условий могут оказаться неприменимыми многие из тех основных понятий, которыми мы пользуемся в современных теориях. Это объясняется тем, что физические свойства материи, пространства и времени могли в ту эпоху существенно отличаться от тех, которые нам известны.

Поэтому когда физики говорят, что при сверхплотном состоянии Метагалактики "не существовало времени", то этим они обычно хотят сказать только то, что не существовало привычного нам времени, то есть времени с теми его физическими свойствами, с которыми имеем дело мы.

Мы постоянно употребляем термин Вселенная в разных Контекстах. Что же такое Вселенная?

Можно сказать, что Вселенная – это предмет изучения астрономии: астрономия – наука о Вселенной. Но астрономия, как и любая конкретная наука, изучает материальный мир со стороны некоторых, данную науку интересующих аспектов. Таким образом, Вселенная – это материальный мир, рассматриваемый со стороны его астрономических аспектов.

Что же представляют собой астрономические аспекты материального мира? Для ответа на этот вопрос нам необходимо обратиться к одному из самых поразительных эмпирических фактов – к факту существования последовательности материальных структурных образований разных масштабов и различной степени сложности – от элементарных частиц до Метагалактики. Эту последовательность иногда называют структурно-масштабной лестницей. Ступенями этой лестницы служат элементарные частицы и атомные ядра, атомы и молекулы, макроскопические тела, космические тела, системы космических тел: планетные системы, кратные звезды, звездные скопления и ассоциации, галактики, кратные системы галактик, группы и скопления галактик, сверхгалактики, Метагалактика, часть которой занимает всю область пространства, охваченную современными астрономическими наблюдениями. Такова известная нам в настоящее время часть структурно-масштабной лестницы. Эта часть охватывает гигантский интервал масштабов, составляющий более 40 порядков – от 10-13 сантиметров до 1028 сантиметров.