Текст книги "Происхождение миров"
Автор книги: Поль Лаберенн
сообщить о нарушении
Текущая страница: 15 (всего у книги 17 страниц)
К счастью, не все ученые идут по пути Хойла или Иордана и не полагают, как это делают последние, что от противоречий теорий Леметра можно избавиться лишь с помощью изобретений нового способа «творения», еще более экстравагантного, чем те, которые были задуманы их предшественниками. Но задачи желающих бороться против формализма и идеализма в капиталистических странах становятся все более и более сложными и, если не говорить о некоторых мужественных попытках, очень часто изолированных, то борьба против идеалистических теорий расширяющейся вселенной и за истинно научное отношение к проблемам, возникающим при исследовании далеких галактик, развернулась в СССР*, как мы уже подчеркивали в гл. V.
Исключительно острым оружием служит в этой борьбе диалектический материализм – наиболее широкое философское обобщение результатов науки.
Конференция по идеологическим вопросам астрономии, состоявшаяся в ноябре 1948 г. в Ленинграде, о которой мы уже говорили в связи с современными космогоническими исследованиями, показала, что «современные гипотезы основываются на данных, относящихся к внешнему виду туманностей, внутренние же закономерности нам неизвестны».
Следовательно, необходимо увеличить количество наших наблюдений и еще больше и глубже изучать законы эволюции звезд и галактик. Метод, предложенный Хабблом, позволит (возможно, при условии достаточного увеличения числа наблюдений и их точности) окончательно решить этот вопрос. Но не исключена возможность, что будет открыт какой-то новый эффект, пропорциональный расстоянию, позволяющий объяснить покраснение фотонов на их пути в межзвездном пространстве.
Только с того момента, когда исследования позволят дать окончательный ответ о реальности «разбегания» галактик, наука сможет взяться за общую проблему эволюции всей совокупности небесных тел в той части вселенной, которую мы можем наблюдать, и в течение промежутков времени, превышающих возраст самых старых звезд.
Если будет признана реальность расширения, то это расширение следует рассматривать как местное явление (как бы ни были велики его масштабы), свойственное всей Метагалактике (в определении, принимаемом советскими учеными) или некоторой ее части, и надо будет искать, не имеются ли в других частях вселенной скоплений галактик, находящихся в состоянии сжатия. Мы встречаемся здесь с идеей, выраженной еще Толменом незадолго до его смерти:
«Я полагаю, – писал Толмен,[133]133
Rev. of Mod. Phys., n° 21, стр. 374, 1949.
[Закрыть] – что наше внимание должно быть главным образом уделено не приблизительной пропорциональности красного смещения расстоянию, не приблизительно равномерному распределению галактик, но именно отклонениям, которые мы здесь находим. Возможно, что мы даже обнаружим области вселенной, где имеет место скорее сжатие, чем расширение. Во всяком случае, я на это надеюсь».
Эти местные сжатия материи (происходящие также в очень больших масштабах) в некоторых областях пространства могли бы объяснить (по крайней мере частично) образование тяжелых элементов и восстановление вещества. Если, напротив, «разбегание» галактик окажется лишь видимым явлением, то надо будет решать проблему о том, как в более «спокойной» вселенной, т. е. такой, где нет гигантских местных расширений или сжатий, соответствующих предыдущей гипотезе, излучение может превращаться в вещество.
Глава IX
Дискуссия о бесконечности времени
До сих пор мы старались оставаться в этой книге как можно ближе к данным наблюдений и к научным теориям, создаваемым на базе этих данных. Это позволило нам подойти к вопросу о возможной эволюции вселенной в течение миллиардов лет. Но некоторые философы и ученые, становясь целиком на материалистическую точку зрения, вполне совместимую с рациональными основаниями науки, хотят пойти еще дальше и построить гипотезы, не ограничивающие себя никаким конечным промежутком времени.
Бесконечный возврат
Гипотеза бесконечного возврата принадлежит к одной из наиболее древних и, несомненно, к одной из наиболее опасных. В своей крайней форме она состоит в утверждении того, что эволюция вселенной постоянно повторяется совершенно одинаково через определенные равные промежутки времени; эта идентичность эволюции, обусловливаемая влиянием метафизического детерминизма, якобы аналогична периодическому повторению судеб человечества.
Наброски этой гипотезы мы встречаем уже в некоторых древнегреческих философских системах, а также в некоторых религиях дальневосточных народов.[134]134
Идея циклического хода событий встречалась также в религиях народов Мексики перед завоеванием этой страны испанцами. Наиболее короткий цикл принимался равным 260 годам. Вера в неизбежность предсказанных на основе подобных циклов событий была настолько велика, что часто заставляла племена ацтеков или майя решать те или иные жизненные вопросы в зависимости от этих предсказаний.
[Закрыть] Чтобы дать о ней представление, мы сейчас кратко изложим ее содержание, становясь на мгновение на точку зрения наиболее простых гипотез об атомном строении вещества в том виде, в каком они существовали, например, в начале прошлого века.
Будем уподоблять вселенную совокупности конечного или бесконечного числа неизменяемых материальных частиц (атомов), считавшихся в то время действительно неделимыми, и применим к ней наиболее строгие принципы механистического детерминизма. Согласно этим принципам, зная состояние подобной системы в некоторый данный момент, можно целиком предвидеть (по крайней мере теоретически) всю се дальнейшую эволюцию. Если вселенная может принять одно и то же состояние последовательно два раза, то ее эволюция будет обязательно периодической. Сторонники теории вечного возврата добавляют, что если время бесконечно, то все допустимые в ходе эволюции состояния вселенной должны реализоваться по истечении промежутка времени хотя, возможно, и очень большого, но все же состоящего из конечного числа лет. Следовательно, рано или поздно мы обязательно встретимся с таким состоянием, которое уже, имело место ранее и, начиная с этого момента, все явления начнут повторяться в том же виде. Те же рассуждения могут быть применены к прошлому, и можно заключить, что нынешнее состояние вселенной достигалось уже бесчисленное число раз.
Никто не выразил эту идею яснее, чем немецкий философ Ницше,[135]135
Теория вечного возврата нашла во Франции поддержку (за несколько лет до того, как с ней выступил Ницше) со стороны революционера Огюста Бланки («L'eternite par les astres»; брошюра, изданная Бланки в 1871 г., во время его заключения в форте Торо).
[Закрыть] который принял ее за одно из основных положений своей философии.
«Мир уже достигал, – писал он в 1881 г., – всех допустимых состояний и притом не только один-единственный, но бесконечное число раз. То же самое относится и к данному моменту. Мир уже был и ранее далеко не один раз в таком состоянии и возвратится еще к нему в будущем, когда все силы будут распределены точно так же, как и сегодня; то же самое можно сказать о любом предстоящем и о любом последующем моментах. Человек! вся твоя жизнь, как песочные часы, будет находиться в вечном и постоянно повторяющемся круговороте…»
Мы оставим в стороне те выводы, которые делал Ницше на основании своей теории в отношении человеческой деятельности, и рассмотрим лишь ее, так сказать, физическую сторону. Будем считать ради упрощения, что все состояния системы допустимы в равной степени или, иначе говоря, в равной мере вероятны. Предположим также, что положения и скорости атомов, составляющих систему, являются в каждый момент случайными. Зададим себе вопрос, можно ли в этом случае утверждать, что имеется один шанс из, быть может, невероятно большого, но конечного числа шансов на то, что в течение бесконечно большого промежутка времени система придет в некоторое заданное состояние?
Если бы число возможных состояний было чрезвычайно велико, но все же конечно, мы могли бы, очевидно, дать положительный ответ.[136]136
Замечательный и забавный пример вероятности такого рода был приведен французским математиком Эмилем Борелем. Предположим, что существует семья «обезьян-машинисток», сменяющихся за машинкой из поколения в поколение и выстукивающих на ней случайные буквы. Непроизвольно обезьяны будут печатать иногда слова, имеющие смысл. Если мы будем ждать достаточно долго, то мы увидим и целые фразы. Действительно, слова и фразы представляют собой комбинации печатных знаков, причем этих комбинаций конечное число. И Борель задает вопрос, сколько времени пройдет, чтобы мы имели шанс получить законченное литературное произведение, например, «Федру» Расина? Предполагая, что обезьяны печатают с такой же скоростью, как и обычные машинистки, можно вычислить, что для этого нужен промежуток времени выражающийся таким числом лет, для записи которого потребовалось бы 150 000 цифр, т. е. 80 страниц этой книги! С точки зрения человеческих представлений подобное событие никогда не произойдет, но теоретически его вероятность все же не равна нулю.
[Закрыть] К несчастью для сторонников идей о вечном возврате, это не так, поскольку начальные положения и скорость каждого из атомов бесконечно разнообразны, т. е. могут принимать бесчисленное множество различных значений. Следовательно, имеется бесконечное число в равной мере допустимых состояний, и мы должны определить вероятность того, что мы найдем данное состояние среди бесконечного множества других в течение бесконечно большого промежутка времени. Такая проблема полностью лишена смысла, поскольку речь идет о сравнении бесконечностей разной природы. Невозможно утверждать, что вероятность равна нулю (т. е., что никогда не будет возврата), но также нельзя утверждать обратное. Впрочем, по-видимому, сам Ницше заметил всю невозможность какого-либо серьезного обоснования своей теории вечного возврата, так как после слов, которые мы выше цитировали, он удовлетворяется проповедью этой теории как некоторого откровения, не говоря о ее научном значении.
Возражение, которое мы сделали тем, кто претендует на строгое доказательство вечного возврата в рамках механического атомизма XIX в., остается справедливым даже в предположении конечности вселенной и справедливости строгого детерминизма в этой вселенной. Пространство тогда конечно, и общее количество материи во вселенной в форме энергии излучения или вещества также конечно; но пространство предполагается все равно непрерывным, т. е. для каждых двух положений какого-либо материального тела существует бесчисленное множество промежуточных положений. Следовательно, и тут имеется бесконечное число возможных начальных положений для каждой частицы и, даже если не говорить о других бесконечно разнообразных превращениях, происходящих внутри вселенной Эйнштейна, уже этого одного соображения достаточно, чтобы мы могли, как и в предыдущем случае, показать, что теорию вечного возврата подтвердить невозможно.
Необходимо отметить, что гипотеза конечной (в пространстве) вселенной привела некоторых космологов, сторонников теории расширения вселенной, к рассмотрению «колеблющейся» вселенной с попеременным расширением и сжатием. Но эта теория в действительности лишь утверждает существование периодических колебаний радиуса вселенной, и нельзя, очевидно, применять тот же самый закон цикличности к эволюции каждой галактики, каждой звезды, каждой планеты, или даже предполагать, что в эпоху минимального радиуса вселенной имеется настолько большая концентрация материи, что совокупность всех элементов вселенной должна обязательно принять то же самое относительное расположение. Подобная гипотеза будет фактически выглядеть столь же произвольной, как и гипотеза Леметра о первоначальном «атоме-отце».
Кроме того, мы можем исключить все гипотезы, ведущие к вечному возврату, вспоминая о диалектическом характере движения материи, вовсе не исключающем, а наоборот, предполагающем действие случая. Теория «постоянного повторения явлений», в которой Кант, как говорит Энгельс, «пробил первую брешь» (см. гл. II), конечно, столь же неоправданна по отношению ко всей вселенной, как и по отношению к солнечной системе. Изменения происходят вечно, но формы изменений не могут сами быть постоянными. Предполагать, что вселенная, включая все ее отдельные элементы, функционирует периодически с математической точностью хорошо отрегулированной динамо-машины, – это значит идти против всего того, что мы знаем о движении материи.
Вместо того, чтобы идти по пятам сторонников механистического материализма в его чистом виде, Ницше должен был бы вспомнить прекрасное сравнение, которым греческий философ Гераклит, один из первых высказавший идею о циклической эволюции, хотел показать невозможность существования двух полностью идентичных мгновений:
«Никогда не опускаются два раза в одну и ту же реку, так как вода в ней всегда меняется: она рассеивается и собирается, она ищет и покидает, она приближается и удаляется».
Конечное и неограниченное время
Если идея о вечном возврате является очень древней, то до некоторой степени аналогичная идея о конечном времени появилась на свет уже после возникновения теории относительности. Известно, что Эйнштейн подверг существовавшее до него в науке понятие времени весьма основательной критике. Однако эта критика касалась главным образом того, что может быть названо локальными свойствами времени, и во всех схемах, которыми Эйнштейн и его последователи пытались представить вселенную, время всегда рассматривалось как уходящее в бесконечность, даже в том случае, когда пространство предполагалось конечным и неограниченным.
Однако были и такие, которые хотели пойти еще дальше и похоронить сразу все проблемы, касающиеся «происхождения» или бесконечной эволюции вселенной, выдвинув положение о том, что время также может быть конечным и неограниченным. Вполне возможно математически построить модели вселенной, обладающие подобными свойствами. Но эти модели чрезвычайно причудливы. В них можно рассматривать время точно так же, как и какое-либо измерение пространства, отсчитываемое как в одном, так и в противоположном направлении. Лишь несовершенство природы человека заставляет нас отсчитывать время в одном направлении, но если бы мы обладали более совершенными чувствами или по крайней мере способностью охватывать гораздо более продолжительные промежутки времени, что позволило бы следить за событиями до нашего рождения и после нашей смерти, мы снова встретили бы настоящую эпоху после несомненно чрезвычайно долгого, но конечного промежутка времени,[137]137
Теория вечного возврата приводит к тем же самым выводам, если рассматривать последовательные циклы.
[Закрыть] и за все это время мы не обнаружили бы ничего, соответствующего началу или концу. Прошедшее нам показалось бы эквивалентным будущему и очень далекое будущее стало бы фактически близким прошедшим и, наоборот, очень далекое прошлое стало бы близким будущим. Мы должны были бы, таким образом, принять, что будущее обусловливает прошлое точно так же, как прошедшее обусловливает, согласно существующему мнению, будущее. Мы имели бы, следовательно, пространство – время, конечное и неограниченное во всех своих четырех измерениях. Четвертое измерение – время – также не имело бы ни начала, ни конца. Вместе с тем эволюция вселенной, полностью «замкнутой» в самой себе, продолжалась бы лишь конечное время.
Конечно, эта теория противоречит нашим наглядным представлениям о внешнем мире гораздо больше, чем первые релятивистские теории (этим объясняется тот факт, что Эйнштейн всегда отказывался ее принять), но ее возникновение было, по существу, вполне естественным. Некоторые сторонники идеи о конечной и неограниченной вселенной хотели осуществить с помощью этой теории последний синтез, снимающий, по их мнению, целый ряд противоречий между конечным и бесконечным. Но от окончательного вывода, к которому приходят эти необычайные спекуляции, веет наиболее ограниченным детерминизмом. Этот вывод принципиально антидиалектичен, поскольку совокупность явлений, протекающих в пространстве и во времени, рассматривается как нечто образующее замкнутый и потому целиком доступный определению «массив». Мы видим, таким образом, к каким противоречиям с реальной действительностью приводит в конце концов математический формализм, сторонники которого использовали открытия Эйнштейна, доведя их до крайних следствий.
Отметим, однако, что недавно французский физик Жан Тибо снова принялся за эту теорию конечного времени, исходя из работ о строении атома. Тибо попытался сначала обобщить отсутствие непрерывности, которое свойственно структуре энергии, представимой в форме квантов или фотонов. Он замечает, что атомы распределены в пространстве также не непрерывно, в том смысле, что от одного атома к другому можно перейти лишь «скачком», и под конец пишет по поводу времени следующее:[138]138
J. Thibaud, Vie et transmutation des atomes, 1942, стр. 228–230.
[Закрыть]
«Я имею основания полагать, что в ходе отдельных явлений в мире атомов время изменяется также скачкообразно и что эволюция этого бесконечно малого мира во времени в такой же мере прерывается, как и пространственное распределение атомных частиц».
Говоря об эквивалентности прошедшего и будущего, он пишет далее:
«Закон симметрии времени выглядит вполне правдоподобным, поскольку возможно допустить, что цепь последовательных событий в материальной системе может быть описана как в одном, так и в другом направлении. Это нас приводит к предположению о том, что настоящее зависит от будущего точно так же, как будущее зависит от настоящего.
Какое-либо состояние материального элемента (частицы или атома) уже предопределено всей совокупностью действий, которым этот элемент подвергается в ходе своей истории, как действиями имевшими место в прошлом, так и теми, которые будут иметь место в будущем…
Тогда цепь событий представляется нам во всей общности, без прошлого и без будущего, указывая нам на совокупность точечных сгущений материи вдоль оси времени».
Хотя Тибо начинает с критики времени в масштабах атома, он очень быстро приходит к обобщению гипотезы конечного времени на всю вселенную. Он пытается при этом на протяжении нескольких довольно непонятных строк показать, что эта теория не ведет обязательно к узкому детерминизму, что она оставляет немного места для «случая» и заключает:
«Случай играет теперь лишь роль особого нарушения того или иного события на протяжении большой эпохи, уже фиксированной на графике времени, некоторым подобием судьбы, которая связана лишь с геометрическим строением вселенной».
Такова, если говорить кратко, позиция Жана Тибо. Она основывается, если ее проанализировать, на факте, с которым хорошо знакомы все современные физики: явления в мире атомов выглядят существенно отличными от тех, которые происходят в масштабе человеческого восприятия. Как подчеркивал часто Поль Ланжевен, ученые все более и более отказываются от обычного понятия отдельного объекта в мире бесконечно малого. Вполне понятно, почему ученые приходят также к мысли об изменении понятия времени в этой области.
Следует, однако, признать, что аргументы Тибо в пользу прерывного и конечного времени слишком слабы. Правда, он выдвигает свой тезис с осторожностью, скорее как свое личное мнение, а не как достоверное научное положение. И он, конечно, впадает в преувеличение, отождествляя прерывное распределение атомов с некоторой существенной прерывностью пространства, откуда выводит также по аналогии с прерывностью энергии аргумент в пользу прерывного времени. Свойства материи действительно показывают, что между понятиями прерывности и непрерывности существует тесная связь. Но пространство мы все равно продолжаем рассматривать как непрерывное, что мы уже уточняли в связи с вопросом о вечном возврате. Что касается квантовой структуры самой лучистой энергии, то следует заметить, что если светящееся тело может излучать энергию лишь равными «квантами» (фотонами), то количество энергии, содержащееся в одном кванте, изменяется при переходе от одного излучения к другому (фотон красного света содержит меньше энергии, чем фотон фиолетового света) и может принимать бесконечное число значений, отличающихся сколь угодно мало друг от друга. Предыдущая критика относится главным образом к утверждению Тибо о прерывности времени.[139]139
В настоящее время гипотеза о квантовом (прерывном) строении пространства и времени в масштабах «элементарных» частиц высказывается многими физиками с целью устранить трудности, имеющиеся в современной квантовой теории. Однако эта гипотеза вовсе не связана с идеей о конечности времени и «вечном возврате». (Прим. ред.)
[Закрыть] Утверждение, высказываемое в приведенном выше тексте и относящееся к конечности времени и к эквивалентности между прошлым и будущим, представляется еще более произвольным.
Фундаментальная проблема современной физики, а именно проблема об отношении между прерывностью и непрерывностью, в решение которой Тибо, по-видимому, намеревается внести свой вклад, едва ли будет разрешена скорее, если вместо исключительной непрерывности строения материи, которую принимали ранее, принять исключительную прерывность строения материи, что как будто делает Тибо. Здесь мы также неизбежно сталкиваемся с необходимостью глубокого диалектического подхода к данной проблеме.
Конечно, возможно, что тот синтез между свойствами непрерывности и свойствами прерывности материи, к которому, как можно вполне надеяться, мы когда-нибудь придем, принесет нам серьезные основания для нового пересмотра понятия времени. Это особенно относится к миру атома, но в высшей степени немыслимо, чтобы будущие открытия когда-нибудь привели к принятию для вселенной теории конечного времени, которая противоречит всем имеющимся у нас научным данным о диалектическом развитии явлений во времени.
Тот факт, что столь странные спекуляции имеют сегодня какой-то успех, может найти свое объяснение (если не говорить о растущем пристрастии к формализму) в распространении скрытого желания остановить развитие науки и объявить о достижении полного и законченного знания. Это желание часто проявлялось в течение веков, в те эпохи, когда знания людей находились на низком уровне, когда имелось лишь очень смутное представление о сложности строения вселенной и о ее постоянном развитии. Факт повторного появления на сцене этого желания в нынешний век, когда наука сделала столь большой шаг вперед, неразрывно связан с идеологией буржуазии, которая хотела бы остановить ход истории, и, несомненно, не случайно, что Жан Тибо принадлежит к тем французским ученым, которые наиболее близки к реакционным политическим кругам.
В заключение этой дискуссии следует подчеркнуть, что гипотеза полной эквивалентности прошлого и будущего, очевидно, несовместима с утверждением универсальности принципа Карно и с теориями развития вселенной в одном-единственном направлении. Тот факт, что такой физик, как Жан Тибо, даже не подумал о возможном возражении с этой стороны, показывает, до какой степени научные круги потеряли уважение к «святейшему» второму началу термодинамики.
Двойное время Милна
В целях полноты изложения мы скажем несколько слов о еще более любопытных теориях, в которых участвуют совсем новые понятия времени, а «идеальный» наблюдатель, измеряющий промежутки времени, имеет дело то с одной, то с другой стороной одних и тех же явлений. На этой основе создаются правила измерения двух времен, из которых одно остается конечным, а другое уходит в бесконечность.
Первым высказал подобную идею, кажется, Эддингтон. Рассматривая в одном из своих произведений процесс расширения вселенной, он предполагает одновременно существование двух наблюдателей: земного и космического. Земной наблюдатель, оставаясь в солнечной системе, которую можно считать не подверженной процессу расширения, продолжает измерять время обычным образом. Космический же наблюдатель приходит к выводу, что поскольку скорость света постоянна, необходимо выбрать единицу времени, связанную с единицей длины. Это будет, например, время, за которое луч света проходит определенное число космических единиц расстояния; точно так же можно определить нашу обычную секунду как время, за которое луч света проходит 300 000 км. Эта единица времени и единица длины будут оставаться для космического наблюдателя постоянными. Напротив, с точки зрения земного наблюдателя, космическая единица расстояния растягивается вместе со всей вселенной и соответственно с этим должна также пропорционально увеличиваться космическая единица времени. Она будет, следовательно, содержать все большее и большее число земных единиц времени, например секунд. Эддингтон отсюда выводит с помощью весьма элементарных математических расчетов, что[140]140
Eddington L'evolution de l'univers, стр. 118.
[Закрыть] «…бесконечное число наших лет составило бы конечный интервал космического времени, то, что мы могли бы назвать уходящей в неисчислимую даль вечностью, было бы лишь определенной конечной датой космического календаря. С нашей точки зрения вселенная растянулась бы в эту эпоху до бесконечности, в глазах же космического существа мы сами уменьшились бы до состояния полного исчезновения».
И Эддингтон забавляется, ставя себя в положение космического наблюдателя:
«Мы играем на сцене жизни роль актеров драмы, поставленной для развлечения космического зрителя. По мере того, как сцены одна за другой меняются, он замечает, что актеры становятся все более и более маленькими и что действие ускоряется. В последнем акте за занавесом показываются лилипуты, несущиеся в своих ролях бешеным галопом. Все быстрее и быстрее. Последняя микроскопическая вспышка неистового возбуждения. И вот уже ничего нет!»…
Такова фантастическая полуфилософская картинка, которую английский ученый рисует с помощью своего воображаемого космического существа. Он видит в ней согласно своему собственному выражению, лишь «погоню за новой игрой», хотя совершенно произвольное введение космического наблюдателя в масштабах вселенной напоминает скорее об его идеалистических тенденциях.
Заметим, наконец, что если в прошлом встречается конечный момент, датируемый земным наблюдателем как начало «творения», столь дорогое Эддингтону, то он соответствует также конечному моменту времени для космического наблюдателя.
Система двух времен Милна напоминает об идее Эддингтона, однако претендует на гораздо большую научность. Она была предложена английским астрономом при разработке гипотезы о взрыве вселенной. Чтобы понять ее истоки, необходимо сначала подчеркнуть существенное различие между теорией Милна («взрыв» вселенной) и теорией Леметра (расширение вселенной). В последней теории расширение вселенной не происходит всюду одинаково. Оно имеет место лишь для расстояний, отделяющих друг от друга острова вселенной – галактики, – в то время, как системы внутри галактик (в частности, планетные системы) сохраняют свои размеры. По Милну же вселенная взрывается таким образом, что все ее материальные объекты, где бы они ни находились, удаляются друг от друга со скоростью, пропорциональной их взаимным расстояниям. Следовательно, земные объекты подчиняются тому же самому закону, что и галактики. Остаются неизменными лишь расстояния, связанные с радиацией, в частности, световой, что и позволяет обнаружить это расширение.
Исходя из этой гипотезы и принимая лишь часть теории Эйнштейна,[141]141
В частности, Милн сохраняет один из основных принципов теории относительности – постоянство скорости света, но стоит на точке зрения бесконечности вселенной.
[Закрыть] Милн построил новую теорию относительности, которую иногда называют «теорией сверхотносительности». Согласно этой теории, можно по выбору принять одну из следующих двух гипотез: а) длины волн, характерные для различных световых лучей, сохраняются, и вселенная расширяется (это – точка зрения, изложенная в предыдущем параграфе); б) вселенная сохраняет свои размеры, но свойства излучения меняются со временем. С течением времени свет, излучаемый различными телами в одних и тех же условиях, становится все более и более «фиолетовым», т. е. длины волн световых лучей все более и более уменьшаются. И наоборот, в прошлом излучаемый свет был более «красным» (длины волн были большими) и этим можно объяснить так же хорошо, как и с помощью эффекта Допплера в первой гипотезе – почему лучи света, приходящие от спиральных туманностей и начавшие свой путь миллионы световых лет назад, являются тем более «красными», чем более удалены от нас эти острова вселенной.[142]142
Милн предполагает, что световые лучи, начавшие свой путь от источника, который их излучил, сохраняют свою длину волны, т. е. свой «цвет». В теории же Леметра, напротив, фотоны постоянно теряют свою энергию, идущую на «работу» по расширению вселенной и свет, распространяющийся в пространстве, с течением времени «краснеет».
[Закрыть]
Можно также предположить, как это делает Эддингтон, об одновременном существовании двух наблюдателей. Один из них не предполагает, что вселенная расширяется, и продолжает брать в качестве единиц длины и времени такие величины, которые связаны с размерами материальных объектов вселенной и с их движениями. Другой же связывает свою систему единиц со свойствами лучей света и определяет метр, как величину, в которой укладывается определенное число раз длина волны некоторой линии спектра кадмия, а секунду – как время, за которое свет пробегает в пустоте 300 миллионов метров. В настоящую эпоху оба наблюдателя пришли бы при различных измерениях пространства и времени к одинаковым результатам. Но если возвращаться в прошлое или идти в будущее, то эти результаты должны были бы отличаться друг от друга. В частности, мы пришли бы к рассмотрению двух систем времени. Время первого наблюдателя, связанное с движением небесных тел, есть динамическое или астрономическое время, вычисляемое в статической вселенной, т. е. в предположении, что расширение вселенной отсутствует. Другой наблюдатель, становясь на противоположную точку зрения и допуская реальность расширения вселенной, будет иметь дело с кинематическим временем, измерение которого связано со свойствами света, рассматриваемыми как неизменные. В соответствии с их природой различные физические явления отражают в большей или меньшей степени течение одного или другого из этих двух времен.
Если возвращаться к прошлому, то длина волны определенных лучей для некоторого тела будет все более увеличиваться с точки зрения первого наблюдателя (астрономический наблюдатель), но оставаться постоянной с точки зрения другого (кинематический наблюдатель). Длина метра кинематического наблюдателя, содержащего определенное число длин этих волн, будет также увеличиваться с точки зрения астрономического (динамического) наблюдателя. «Кинематические» 300 000 км, пробегаемые светом за «кинематическую» секунду, если их измерять в динамических единицах, окажутся больше, чем 300 000 км, пробегаемые светом за «динамическую» секунду. Каждая секунда кинематического времени будет содержать, следовательно, все большее число динамических секунд. Можно тогда легко показать, что между двумя системами времени существует связь, аналогичная той, которая имела место между временем космического и временем земного наблюдателей в гипотезе Эддингтона. В конце концов мы получим, что бесконечно далекое прошлое, отсчитываемое по динамическому времени, соответствует конечному кинематическому времени. Таким образом, мы получаем в этом случае две шкалы времени, которые уже давно противопоставлялись астрономами одна другой: короткая шкала времени, если стать на кинематическую точку зрения и рассматривать расширения как реальное, а вселенную существующую только несколько миллиардов лет; длинная шкала времени, если стать на «классическую» астрономическую точку зрения и рассматривать вселенную как существующую бесконечное время, но эволюция которой идет по одному-единственному пути. В этой длинной шкале времени галактики насчитывают сотни миллиардов лет, но на формирование галактик ушло перед этим бесконечно большое число лет. В будущем же оба времени станут бесконечными одновременно, возрастая с разной скоростью.
Эта новая теория Милна вызвала еще более живую дискуссию, чем его первая гипотеза взрыва. Поскольку в отличие от гипотезы взрыва новая гипотеза как будто позволяет (по крайней мере частично), избежать упреков в креационизме, то вполне понятен тот интерес, который проявили к ней некоторые рационалисты. Однако, если рассмотреть ее детальнее, видно, что сами основы этой теории могут быть подвергнуты очень серьезной критике. Действительно, введение кинематического времени наряду с динамическим, есть лишь, как говорит де Ситтер, нечто вроде «математической уловки», имеющей цель избежать упрека в креационизме, и следует сознаться, что эволюция вселенной, описанная Милном, напоминает в какой-то мере теорию Леметра и соприкасается с ней именно в тех пунктах, которые не устраивают материалиста. Кроме того, введение двух систем времени соответствует существенной дифференциации в структуре вселенной (таково, как будто, мнение Милна) – и мы остаемся неудовлетворенными, имея налицо противопоставление двух противоречащих друг другу подходов к реальной действительности: одного – в отношении вещества и другого – в отношении излучения. Мы хорошо знаем, что такие противопоставления сейчас в моде и что многие физики уступают этому веянию в отношении внутриатомных процессов, рекламируя таинственный принцип «дополнительности». Но мы продолжаем придерживаться в согласии с принципами диалектического материализма того мнения, что противоречие только тогда имеет цену, когда оно рассматривается лишь как этап на пути более широкого и более перспективного синтеза.
