Текст книги "По следам бесконечности"
Автор книги: Виктор Комаров
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 13 страниц)
«Вселенная Зельманова»
Академик В. Фок, просмотрев эту работу, воскликнул:
– Да тут целых три докторские диссертации!
Речь шла об исследованиях Зельманова по неоднородной анизотропной Вселенной. Однако сам Зельманов, кандидат физико-математических наук, с защитой докторской не торопится. Считает, что по своим прежним результатам защищаться как-то уже неудобно, надо прежде получить новые.
Зельманов – человек чрезвычайно требовательный к себе, и решать подобные вопросы, разумеется, его право. Тем более, что дело в конце концов не в званиях, а в характере научных результатов. А результаты получены явно знаменательные.
Как мы уже говорили, сейчас вряд ли кто-либо всерьез сомневается в том, что гипотезы изотропии и однородности представляют собой лишь приближение к истинному положению вещей, быть может, не очень грубое, но все-таки приближение. Во всяком случае определенные следы уклонения от изотропии и однородности в движении и распределении галактик обнаруживают и астрономические наблюдения.
Особенно показательна анизотропия расширения – различие в темпе расширения Метагалактики по разным направлениям. Речь идет об измерениях скоростей разбегания галактик в зависимости от расстояния (так называемый параметр Хаббла). Современные наблюдения показывают, что этот параметр в зависимости от направления меняется приблизительно в полтора-два раза.
Правда, этот факт может быть истолкован двояко. Существует предположение, согласно которому наша Галактика входит в состав мощного скопления галактик, получившего название Сверхгалактики. И не исключена возможность, что анизотропия расширения объясняется вращением Сверхгалактики. В таком случае эта анизотропия относится лишь к Сверхгалактике. Но само существование Сверхгалактики уже свидетельствует о наличии известной неоднородности Вселенной.
Если же Сверхгалактики, как полагают некоторые астрономы, не существует, то тогда анизотропия параметра Хаббла есть анизотропия всей наблюдаемой части Вселенной.
И в том, и в другом случае однородной и изотропной Вселенной не получается.
Правда, некоторые исследователи все же придерживаются мнения, что в достаточно больших масштабах наблюдаемая Вселенная не обнаруживает заметных отклонений от однородности. Однако нельзя забывать, что мы располагаем пока еще довольно неполными сведениями о распределении материи в космосе.
Итак, нужна теория анизотропной неоднородной Вселенной. Нужна уже хотя бы для того, чтобы взглянуть с более общих и широких позиций на однородные изотропные модели.
Но, увы, уравнения, которые при этом получаются, слишком сложны, чтобы с ними удалось справиться современным математическим оружием. Да и фактов, на которые можно было бы опереться, слишком мало.
Эта ситуация волновала Зельманова на протяжении многих лет. И в конце концов он пришел к такому заключению: если решить желанные уравнения не удается – надо попытаться исследовать их качественно. Другими словами, не имея решений, выяснить их наиболее важные свойства. С помощью такого обходного маневра можно узнать немало интересного о поведении материи в анизотропной неоднородной Вселенной.
Удивительная эта все-таки наука – космология… Мы не в состоянии охватить своим взглядом пространство Вселенной, непосредственно увидеть все тонкости его строения. Но косвенно, с помощью соответствующих аналогий и различных мысленных моделей, с помощью математических построений, можем представить себе и такие объекты, с которыми никогда не встречались непосредственно в обыденной жизни, которых никогда не видели.
«К счастью мы обладаем измерительным инструментом, который не связан какими-либо границами тонкости, – говорил знаменитый физик. Макс Планк. – Это полет наших мыслей… мысленно мы можем заглянуть в атомное ядро, равно как и преодолеть космическое расстояние в миллионы световых лет».
И вот некоторые результаты, полученные Зельмановым.
Оказалось, например, что в неоднородной анизотропной Вселенной расширение в одних областях может сочетаться со сжатием в других, соседних областях пространства. А это значит, что наблюдаемое в настоящее время расширение отнюдь не обязательно является расширением всей нашей Вселенной.
Вполне возможно, что область расширения, внутри которой мы находимся, значительно превосходит ту часть Метагалактики, которая доступна современным наблюдениям, так как в противном случае к нам просачивалось бы жесткое ультрафиолетовое излучение, которое возникает в областях достаточно длительного сжатия.
При этом особенно интересно, что в теории анизотропной неоднородной Вселенной расширение не обязательно должно быть неудержимым, а сжатие – не обязательно катастрофическим до состояния сверхвысокой плотности. Есть и другие решения. И не исключено, что наблюдаемая часть Вселенной вообще никогда не проходила стадию плотности, близкой к ядерной, хотя в период перехода от сжатия к расширению плотность могла быть весьма высокой (например, порядка плотности белых карликов – около 106 г/см3).
И еще на одно любопытное обстоятельство обратил внимание Зельманов. В неоднородной Вселенной может оказаться неодинаковым темп течения времени в различных областях – ведь согласно общей теории относительности он зависит от концентрации материи. Значит, одни и те же физические процессы в различных областях Вселенной могут протекать по-разному.
Следовательно, по отношению к очень протяженным физическим системам существенно изменяет свой смысл понятие развития системы как целого.
Колоссальная протяженность Метагалактики существенна и в другом отношении. Для того чтобы осуществилось взаимодействие между ее отдаленными друг от друга областями (чтобы то или иное физическое воздействие распространилось от одной области к другой), необходимы огромные промежутки времени, измеряемые миллиардами световых лет. А за такое время успевает существенно измениться общая картина Метагалактики. В подобной ситуации теряет привычный смысл даже самое понятие единой физической системы.
Но, пожалуй, все это только пролог к самому неожиданному результату.
Для того чтобы судить о тех или иных физических явлениях, надо выбрать систему отсчета. Но ведь это можно сделать различными способами. Как быть? Какой системе отдать предпочтение?
В однородной изотропной Вселенной решение этой задачи не составляет особых затруднений. Здесь есть система отсчета, единая для всей Вселенной и как бы «вмороженная в вещество». Если Вселенная сжимается или растягивается – эта система сжимается и растягивается вместе с ней.
И когда речь идет о конечности или бесконечности Вселенной, то имеется в виду конечность или бесконечность именно в этой системе отсчета.
Иное дело в анизотропной неоднородной Вселенной. Здесь движение материи может быть настолько сложным, что преимущественной системы отсчета не существует. А тогда…
Дело в том, что Зельманову удалось установить поразительную на первый взгляд вещь. Оказалось, что свойство конечности и бесконечности пространства – это свойство относительное. Оно зависит от системы отсчета.
Пространство конечное, то есть обладающее конечным объемом, в системе отсчета, движущейся по одному закону, в то же самое время может быть бесконечным относительно системы координат, движущейся по другому закону.
Если система отсчета у нас одна-единственная, проблема просто не возникает. Но в условиях неоднородной анизотропной Вселенной, где нет единой преимущественной системы отсчета, относительность конечности и бесконечности пространства уже нельзя игнорировать. В этой ситуации наше обычное противопоставление конечного и бесконечного оказывается некорректным.
Результат кажется парадоксальным. Но если задуматься и сопоставить его с другими выводами из теории относительности, то относительность бесконечности предстанет перед нами как явление, которого можно было ожидать. Ведь согласно специальной теории относительности пространственные и временные отношения между различными окружающими нас реальными объектами не являются абсолютными. Их характер целиком зависит от состояния движения данной системы. Так, в движущейся системе течение времени замедляется, а все масштабы длины – размеры протяженных объектов – сокращаются. И это сокращение тем сильнее, чем выше скорость движения. При приближении к скорости света, которая максимально возможная скорость в природе, все линейные масштабы уменьшаются.
Но если хотя бы некоторые геометрические свойства пространства зависят от характера движения системы отсчета, то нот ничего невероятного в том, что относительными оказываются и свойства конечности и бесконечности. Ведь эти свойства самым тесным образом связаны с геометрией.
Разумеется, выводы Зельманова не есть еще установление неких всеобщих геометрических свойств реальной Вселенной.
Значение этих результатов иное: благодаря им можно сделать чрезвычайно важный вывод. Даже с точки зрения теории относительности понятие бесконечности Вселенной значительно сложнее, чем это представлялось раньше.
Вот и еще один шаг, уводящий нас все дальше от классического «или-или». Совсем иной подход к постановке проблемы, по существу, иной взгляд на мир, а значит, и существенный сдвиг во всей системе нашего мышления.
Маленький диспут
Как известно, современная кибернетика пришла к выводу, что увеличение информации уменьшает неопределенность.
Между тем в изучении геометрических свойств Вселенной как будто все обстоит наоборот. Чем глубже мы исследуем эту проблему, тем неопределеннее она становится. И вот мы уже дошли до того, что, обнаружив конечные или бесконечные пространственно-временные образования, не имеем права делать никаких окончательных выводов. Конечное может оказаться бесконечным, а бесконечное – конечным…
И все же противоречие с кибернетикой здесь только кажущееся, и никакого парадокса не возникает. Та неопределенность, которая развертывается перед нами но мере изучения геометрических свойств мира, отнюдь не результат нашего незнания – она присуща самой природе.
В общем, в современной космологии происходит нечто подобное тому, что в свое время произошло в физике микромира. Ведь и там познание микроявлений лицом к лицу столкнуло ученых с неопределенностью в поведении микрочастиц.
Помните высказывание академика Гинзбурга о том, что неопределенность служит свидетельством фундаментальности проблемы.
Итак, неопределенность. Но в науке всякая неопределенность, каковы бы ни были се природа и происхождение, неизбежно вызывает к жизни различные точки зрения, порождает споры и дискуссии, возбуждает особый интерес не только среди естествоиспытателей, по и среди философов.
Представим себе на несколько минут, что мы оказались свидетелями одной из таких дискуссий. Участники ее безымянны. Но за каждым из них реально существующая точка зрения. И даже большинство слов, которые они произносят, принадлежит вполне реальным ученым.
Первый космолог: Я исхожу из того, что проблема бесконечности Вселенной сводится к вопросу о пространственной и временной конечности или бесконечности «Вселенной Фридмана», иными словами, Метагалактики. Проблема эта – чисто физическая, и решать ее следует в рамках теории однородной и изотропной Вселенной.
Второй космолог: То есть вы утверждаете, что Метагалактика – это и есть вся материя. Отождествляете «Вселенную Фридмана» со всем «материальным миром». Однако, на мой взгляд, для подобных утверждений нет абсолютно никаких оснований. И потому надо рассматривать такие космологические модели, которые «погружены» во внешний, так сказать, пространственный фон.
Первый космолог: Теория однородной изотропной Вселенной не нуждается ни в каком внешнем фоне. Метагалактика – это система наивысшего возможного порядка, она заключает в себе все пространство-время, и ее расширение – это расширение всей материи.
Второй космолог: Хотя ваши утверждения и столь безапелляционны, развитие космологии их отнюдь не подтверждает. Я мог бы сослаться на целый ряд исследований, например, работы А. Зельманова, Г. Наана, В. Амбарцумяна, которые убедительно показывают, что «Вселенная Фридмана» не охватывает всего материального мира. Более того, метрическая бесконечность, которой оперирует современная космология, – тоже лишь один из частных типов бесконечности. Поэтому если даже удастся решить вопрос о конечности или бесконечности Метагалактики в метрическом смысле – это все равно не будет еще решением вопроса о бесконечности Вселенной.
Третий космолог: Я хотел бы добавить к этому, что утверждение об однородности и изотропии Вселенной – все же чересчур далеко идущая идеализация. И, следовательно, решение проблемы конечности и бесконечности Метагалактики даже в метрическом смысле может оказаться гораздо более сложной задачей, чем это иногда представляется.
Философ: А я хотел бы подчеркнуть, что если даже свести проблему бесконечности Вселенной к вопросу о метрической конечности или бесконечности Метагалактики, то и тогда эта проблема не будет чисто «физической». Она связана и с определенными философскими предпосылками. Ведь такие вопросы, как правомерность отождествления «Вселенной Фридмана» со «всем существующим» или метрической бесконечности – с бесконечностью вообще, носят явно философский характер. Подобные операции возможны лишь на основе решения таких коренных философских вопросов, как проблема единства мира и проблема субъекта ж объекта познания, то есть взаимодействия исследователя с изучаемой реальностью.
Второй космолог: Я бы сказал так: в космологии проблема бесконечности, по существу, распадается на две проблемы, хотя и тесно связанные между собой, но все же различные. Одна из них – это проблема конечности или бесконечности тех или иных конкретных космических систем, например, Метагалактики. И эта проблема может быть решена средствами физики и математики. И притом окончательно и за конечный срок. Но есть и вторая проблема – несравненно более сложная: вопрос о бесконечности всего материального мира. Так вот эта проблема стыковая, пограничная, и решить ее можно только соединенными усилиями математики, астрономии и философии.
Первый космолог: Но при такой постановке вопрос вообще не может быть решен за конечное время существования любой цивилизации. К тому же наши эталоны бесконечности непрерывно меняются.
Второй космолог: Все, что вы сейчас сказали, – совершенно справедливо.
Философ: Не совсем согласен с вами обоими. Во-первых, проблема конечности и бесконечности таких физических систем, как, скажем, Метагалактика, – тоже отнюдь не чисто физическая проблема. Весьма существенную и притом активную роль в ее решении играет философия. А что касается бесконечности всего материального мира, то этот вопрос вообще нельзя ставить в естественнонаучном плане.
Второй космолог: Почему же?
Философ: Да потому, что «вся материя» не является объектом естествознания.
Второй космолог: Следовательно, вы считаете, что неопределенность, возникающая при решении проблемы бесконечности Вселенной, неизбежна лишь при отождествлении Вселенной со всем материальным миром?
Философ: Если согласиться с тем, что вселенные, с которыми имеет дело космология, – это конкретные физические системы, в частности, Метагалактика, – то для каждой из них вполне можно поставить вопрос об их конечности или бесконечности, например, в метрическом смысле.
Первый космолог: И получить окончательный ответ?
Философ: Само собой разумеется, что любой ответ всегда будет ограничен достигнутым уровнем познания.
Второй космолог: Насколько я вас понял, вы не разделяете мысль, сформулированную Нааном?
Философ: Мне кажется, точнее сказать примерно так: «Вселенная Фридмана», то есть Метагалактика может быть приближенно представлена метрически конечной или бесконечной космологической моделью.
Третий космолог: И, видимо, степень приближения значительно зависит от того, в какой мере Метагалактику можно считать однородной.
Философ: Да, конечно. Как показал А. Л. Зельманов, при учете анизотропии и неоднородности ситуация значительно усложняется.
Третий космолог: И в общем случае должна еще учитываться система отсчета, к которой относится тот или иной результат.
Философ: Вообще чем сложнее модель, тем сложнее получить ответ относительно геометрических свойств той Вселенной, которую эта модель описывает.
Второй космолог: Совершенно верно. Скажем, во «Вселенном Наана», состоящей из миров и антимиров, пространство может оказаться «разорванным», в нем могут появиться всякого рода щели.
Третий космолог: Я хотел бы обратить внимание на то, что обычно вопрос о конечности и бесконечности Вселенной почему-то рассматривается лишь в плане бесконечности пространства и времени. Между тем речь должна идти и о бесконечном многообразии физических условий и явлений, и о бесконечном многообразии взаимодействий и объектов различного масштаба.
Второй философ: Я внимательно выслушал все, что здесь говорилось, но не могу с этим согласиться. Вы все время подразумеваете, что космология решает проблему бесконечности Вселенной. Но, в действительности, космология решает иную задачу – проблему конечности и бесконечности «космической материи», то есть совокупности форм и состояний материи в Метагалактике. В частности, проблему ее пространственно-временной конечности и бесконечности. Что же касается бесконечности Вселенной, то ее бесконечность вытекает из основных принципов диалектического материализма и является окончательной, независимо от выбора той или ином космологической модели.
Третий космолог: Сводить проблему бесконечности Вселенной к чистой философии совершенно неправильно. Философия не может делать какие-либо окончательные выводы по этому поводу независимо от данных естественных наук.
Второй философ: Само собой разумеется. Никто и не отрицает, что вывод о бесконечном многообразии материального мира есть результат анализа и обобщения колоссального естественнонаучного материала.
Третий космолог: Вот именно результат, а не требование, которое иные философы пытаются от лица этой науки предъявить естествознанию. А вместе с ним и самой природе.
Второй философ: Я действительно считаю, что бесконечность есть некий атрибут, некое неотъемлемое свойство материи. Но еще раз повторяю: этот вывод основывается на всем опыте современного естествознания.
Второй космолог: Ну что ж, с такой постановкой вопроса вполне можно согласиться. Можно в самом доле сказать, что у Вселенной есть некое свойство, черта, особенность, называемое реальной бесконечностью.
Первый философ: Таким образом, вы оба рассматриваете бесконечность как черту, присущую лишь материальному миру самому по себе. И совершенно игнорируете взаимодействие объекта познания, то есть Вселенной, с познающим его субъектом, то есть с человеком.
Второй философ: Речь в данном случае действительно идет об объективных свойствах самой Вселенной, а не о процессе познания.
Первый философ: Но вне процесса познания мы вообще ничего не можем сказать о Вселенной.
Второй философ: Что же в таком случае следует понимать под бесконечностью?
Первый философ: С моей точки зрения, бесконечность материального мира – это его неисчерпаемость. С одной стороны, она обусловлена несотворимостью и неуничтожимостью материи и бесконечными разнообразием и превращаемостью ее форм, с другой – тем обстоятельством, что материальный мир неполно отражается в знании. Именно в связи с этим, то есть с процессом познания, и возникает прежде всего необходимость философского осмысления понятий конечного и бесконечного.
Еще раз о космологии
Итак, мы имели возможность убедиться в том, что космология – это своеобразная коллекция неопределенностей. С некоторыми из них мы уже познакомились. Но есть и другие.
И вот, пожалуй, самая главная из них.
По существу, космология должна ответить на вопрос: почему Вселенная именно такова, какая она есть?
Вопрос далеко не праздный, если учесть, что именно тот вариант Вселенной, который мы наблюдаем, далеко не самый вероятный среди всех мыслимых вариантов.
Касаясь этого вопроса, А. Зельманов высказал мысль, что Вселенная существует в том виде, в каком она есть, в силу внутренней необходимости.
Но, как заметил по этому поводу Г. И. Наан, подобное утверждение отнюдь не очевидно. В него хочется верить, но оно должно быть чем-то подкреплено. Может быть, действительно существовала внутренняя необходимость, а может быть, есть набор различных Вселенных?
Для того чтобы подойти к решению этой проблемы, предстоит выяснить многое. То, что пока остается неясным и неопределенным. Скажем, вопрос о том, почему Вселенная состоит из вещества, а не из антивещества?
Но если космология – это целый комплекс неопределенностей уже в самых своих, можно сказать, исходных позициях, то, казалось бы, чего можно при такой ситуации ожидать от выводов этой науки? Разумеется, еще большей расплывчатости, неопределенности и недостоверности, подтверждающих точку зрения Бриллюэна.
Но – парадоксальная вещь – на деле все обстоит совсем иначе.
Как образно выразился академик Наан, космология строится из «деталей» и «узлов», которые частично «вырабатываются» ею самой, а частично «импортируются» из наблюдательной астрономии.
Распространено мнение, что «импортные» детали доброкачественны, а детали «собственного производства» крайне ненадежны.
– Но я считаю, – говорит академик Наан, – что положение как раз диаметрально противоположное. Наибольшее число «бракованных» деталей поступает именно из наблюдательной астрономии.
Если задуматься, то в этом, пожалуй, и нет ничего удивительного. Наблюдения космических явлений, представляющих космологический интерес, как правило, чрезвычайно сложны, а их результаты отягощены введением всевозможных поправок. Отсюда и ошибки в фактических данных, неизбежно влекущие за собой ошибочность и теоретических построений.
Когда Эйнштейн разрабатывал свою теорию «стационарной Вселенной», он, как мы уже знаем, исходил из астрономических данных того времени, которые утверждали, что скорости движения любых космических объектов существенно меньше скорости света. Все в этой теории было хорошо за исключением той ее части, которая опиралась на результаты наблюдений. А наблюдения подвези: они оказались ошибочными, а вместе с ними и вся «стационарная теория».
Наоборот, создавая теорию нестационарной, расширяющейся Вселенной, А. Фридман по тем или иным причинам, казалось бы, совершенно игнорировал наблюдательные данные. И тем не менее пришел к верному выводу о расширении Метагалактики, получившему убедительные подтверждения в астрономических наблюдениях. И хотя теория Фридмана раскрывает лишь кинематическую[14]14
Кинематика – наука о движении.
[Закрыть] сторону космологической проблемы и не решает вопроса о том, как произошли галактики и другие космические объекты, – она смогла правильно предсказать такой фундаментальный факт, как разбегание звездных систем.
Еще пример. Очень важной космологической характеристикой является «возраст» Метагалактики, точнее, верхняя граница продолжительности эпохи расширения. Величина, о которой идет речь, обратна «постоянной Хаббла», показывающей, как уже было упомянуто выше, насколько возрастает скорость разбегания галактик по мере увеличения расстояния.
В 1929 году постоянная Хаббла на основе астрономических наблюдений принималась равной 530 километрам в секунду на один мегапарсек[15]15
1 парсек равен 3,26 светового года.
[Закрыть]. В 50-х годах ее пришлось сократить вдвое. Через несколько лет значение постоянной вновь было уточнено и уменьшилось примерно до 200 км!сек на мегапарсек. Наконец в 1971 году еще более точные измерения привели астрономов к выводу, что постоянная Хаббла равна 53 км/сек на мегапарсек, причем возможная ошибка на этот раз оценивалась в плюс-минус 5 км/сек.
Соответственно менялись и оценки возраста Вселенной, точнее, его верхней границы: от 1 миллиарда 800 миллионов лет в. 1929 году до 18 миллиардов лет в 1971 году.
Так чему же все-таки верить: выводам «космологической гимнастики ума» или результатам, полученным с помощью наиболее мощных наблюдательных средств?
По мнению академика Наана, в космологии в гораздо большей степени оправдывались логические умозаключения, нежели данные астрономических наблюдений. Такова история…
Над этим стоит задуматься. Почему, в самом деле, космология, несмотря на все свои неопределенности и даже ошибочные «подсказки» наблюдательной астрономии, все-таки выдает результаты, верно описывающие реальное строение мира? Не «пахнет» ли это, так сказать, идеализмом? Может быть, правы некоторые буржуазные ученые, которые утверждают, что космология не изучает реальность, а сама ее конструирует?
Об опасности подобных ошибочных выводов предупреждал еще Ф. Энгельс: «…законы, абстрагированные из реального мира, на известной ступени развития отрываются от реального мира, противопоставляются ему как нечто самостоятельное, как явившиеся извне законы, с которыми мир должен сообразоваться»[16]16
К. Маркс и Ф. Энгельс., Соч., т, 20, стр. 38.
[Закрыть].
Стоит вспомнить, что ситуация, очень сходная о той, которая сложилась в космологии, характерна и для математики. Можно привести немало примеров, когда, казалось бы, самые отвлеченные, абстрактные математические конструкции, полученные путем чисто логических построений, совершенно неожиданно находят важнейшие области практических приложений. Так случилось с тензорным исчислением, которое стало математическим аппаратом общей теории относительности, с теорией групп, получившей самые широкие применения в теоретической физике, с математической логикой, ставшей теоретической основой кибернетики.
Не случайно известный физик Фримен Дайсон отмечает: «Математика для физика это не только инструмент, с помощью которого он может количественно описать любое явление, но и главный источник представлений и принципов, на основе которых зарождаются новью теории».
Но ведь возможность практического применения той или иной абстрактной математической теории как раз и означает, что эта теория верно отражает те или иные отношения реального мира, что из наблюдения реального мира она в конечном счете и родилась.
Ф. Энгельс убедительно показал сущность этого явления.
«Чистая математика, – писал он, – имеет своим объектом пространственные формы и количественные отношения действительного мира, стало быть – весьма реальный материал. Тот факт, что этот материал принимает чрезвычайно абстрактную форму, может лишь слабо затушевать его происхождение из внешнего мира. Но чтобы быть в состоянии исследовать эти формы и отношения в чистом виде, необходимо совершенно отделить их от содержания, оставить это последнее в стороне как нечто безразличное…»[17]17
К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т, 20, стр. 37.
[Закрыть]
Эти соображения вполне применимы и к космологии. Очевидно, впечатляющие успехи космологической науки в предвидении реальных явлений объясняются тем, что уже современная космология и ее физическая основа – современная гравитационная теория (то есть общая теория относительности – ОТО) отражают какие-то чрезвычайно общие и фундаментальные объективные закономерности мироздания. А это, в свою очередь, означает, что независимость космологии от наблюдательных данных, от фактов, лишь чисто кажущаяся. И то, что отдельные результаты астрономических наблюдений, представлявшие космологический интерес, оказывались неверными, еще ни о чем не говорит. Ибо в конечном счете космология, как и общая теория относительности, ведет свое начало от реальных фактов, добытых у природы. Этим скорее всего и объясняется поразительная эвристическая сила космологических конструкций.
С другой стороны, было бы ошибкой представлять себе современную космологию в качестве некой всеобъемлющей и непогрешимой теории – «истины в последней инстанции». Дело не только в том, что подобный идеал в принципе недостижим. Вспомните замечание Зельманова: принципиальный недостаток современной релятивистской (то есть основанной на ОТО) космологии, как, впрочем, и дорелятивистской, состоит в том, что она дает для Вселенной в целом множество моделей, в то время как Вселенная в целом существует в единственном экземпляре.
Если так… А если Вселенная не одна? Если существует, как это предположил академик Наан, целый набор вселенных с разными свойствами?
Невольно вспоминается уже упомянутая нами любопытная идея того же Зельманова, согласно которой в бесконечно разнообразном мире может реализоваться вся совокупность явлений и условий, допускаемых основными физическими законами и теориями. Не отражает ли в таком случае разнообразие космологических, моделей разнообразие вполне реальных вселенных?
Правда, здесь есть одна тонкость, отмеченная Зельмановым: поскольку все космологические модели описывают неограниченные вселенные, не значит ли это, что речь в действительности идет не о различных объектах, а лишь о различных описаниях одного и того же объекта?
Действительно, на первый взгляд кажется, что иначе и быть не может: если какая-то система неограниченна, то она должна заполнить собой весь материальный мир. Во всяком случае так подсказывает здравый смысл.
Но мы уже не раз могли убедиться в том, что в подобных вопросах здравый смысл плохой судья.
Для начала приглядимся повнимательнее к тому случаю, когда наша система хотя и неограниченна в пространстве, но конечна. Обязаны ли совпадать между собой все пространственно-конечные неограниченные системы? Ведь можно же представить себе, например, две совершенно отличные друг от друга замкнутые сферические поверхности, которые как раз неограниченны, но конечны. Правда, такая возможность непосредственно связана с тем, что двумерная сферическая поверхность искривлена в трехмерном пространстве, то есть в пространстве с большим числом измерений. Что же касается пространства Вселенной, то оно трехмерно и искривлено в самом себе. Но ведь о геометрии мира мы знаем еще далеко не все.
Ну, а если наша система не только неограниченна, но к тому же еще и бесконечна? Значит ли это, что она обязательно заполняет собой весь мир?
Утверждать такое заранее было бы по меньшей мере неосторожно. Ведь нам хорошо известно, что бесконечности бывают разного ранга, разной мощности, что бесконечное множество может содержать в себе другую бесконечность и само быть частью бесконечности еще более высокого порядка.
Число точек на отрезке бесконечно. Но это лишь часть того бесконечного множества точек, которое содержится на всей прямой.
Неограниченная бесконечная плоскость – лишь часть неограниченного трехмерного континуума.
Одним словом, рассуждения чисто логического толка вряд ли помогут нам найти ответ на все те вопросы, которые волнуют современную космологию. Ведь космология порождена изучением закономерностей реального мира. И только его дальнейшие исследование способно снять вопросительные знаки, волнующие современных исследователей (как, впрочем, поставить и новые).
