Борис Кригер

Неопределенная Вселенная

В поиске пределов человеческого познания

Глава 1

Какое нам дело до небесной мудрости?

Дабы не вводить друг друга в заблуждение, начнем с одного уточнения: говоря о небесной мудрости, я не имею в виду религиозные аспекты нашего бытия.

Итак, речь в этой книге пойдет о изысканиях в области современного устройства Вселенной, чем, собственно, и занимается наука космология, обильно приправленная астрофизикой, из которой она, собственно говоря, и выросла, и слегка припудренная философией, без которой она не имеет особого смысла, во всяком случае для нас, простых людей.

Итак, почему нас должно волновать современное представление об устройстве Вселенной? Какое нам, собственно, до этого дело? На первый взгляд – никакого. Так же, как и до других наук. Мы пользуемся мобильным телефоном и компьютером, не особо вникая, а точнее, вовсе не вникая, как работают микросхемы, а многие и вообще знать не знают, что там у этих аппаратов внутри. Мы пользуемся Вселенной как автомобилем, не вникая в устройство двигателя. Вселенная везет нас от рождения до смерти практически без остановок, и поскольку она с виду не барахлит, мы и не вникаем в суть ее устройства, ибо старая мудрость гласит: то, что работает, лучше не трогать, а то еще, не дай бог, сломается.

Итак, мы все потребители Вселенной в той же мере, как и потребители услуг авиаперевозок, и нам действительно не должно быть дела до того, как именно устроен самолет, и почему он все-таки доставит нас до цели нашего путешествия.

В случае с вселенной, которую мы потребляем, всё и вовсе обстоит просто. Мы не знаем времени своего прибытия в аэропорт назначения, и поэтому, если Вселенная выбрасывает нас из повседневной реальности в мир иной или в небытие раньше установленного расписанием времени, то жаловаться нам несподручно, ибо расписание нам не известно, и факт нашей внезапной смертности мы принимаем как данность или не принимаем и пытаемся позабыть, что сути не меняет и вовсе не означает, что если мы будем пытаться постичь устройство нашего авиалайнера, именуемого «Вселенная», то нам выйдет какая-нибудь скидка.

Итак, проявление нашего интереса к космологии не является чем-то самим собой разумеющимся и более оправданным, чем наш внезапный интерес, скажем, к устройству пылесоса.

Есть, конечно, еще один фактор, который мог бы заставить нас заинтересоваться столь отвлеченным предметом, и этот фактор не что иное, как простое человеческое любопытство.

Но любопытство имеет свои пределы, и, натолкнувшись на непонятную терминологию и невообразимые массы, расстояния, температуры, мы отводим свои глаза от этой непрактичной науки, путаем понятия «метеорит» и «галактика» и обращаем свое любопытство к чему-нибудь попроще и поконкретнее.

Изредка мир облетает весть о близящемся конце света от внезапного падения астероида, и это временно подогревает интерес к небесным наукам, хотя люди по-прежнему путают астрономию с астрологией, а космологию с косметикой.

Ранее космология была неразрывна с религией, и потому интересовала общественность в гораздо большей степени. Посредством разных подходов решались вопросы «Бог есть» или «Бога нет», или чей Бог лучше, что непосредственно влияло на повседневную жизнь людей, возводило еретиков на костры и вообще интересовало не только ученых мужей.

Где-то на перепутье последних веков связь между космологией и религией, казалось бы, прервалась, и хотя люди продолжают увлеченно и в больших количествах убивать друг друга по поводу религиозных вопросов, уже трудно себе представить, что кого-то могут убить за то, что он сторонник той или иной космологической теории.

Как сообщает «Нью-Йорк таймс», представитель администрации США при NASA, некто George Deutsch, попросил веб-дизайнера агентства всегда добавлять на их сайте слово «теория» к понятию Большого взрыва, в результате которого, как полагает современная конвенциональная космология, 13,7 миллиардов лет назад возникла наша Вселенная[1].

То есть администрации самой могущественной страны на Земле, не все равно, будет ли Большой взрыв считаться истиной в последней инстанции, или же только лишь одной из возможных теорий. Однако, скорее всего, администрация США руководствуется не вопросами научной корректности, а религиозными интересами, в той же мере, как и вновь поднявший голову диспут о легитимности преподавания в школах только эволюционной теории Дарвина, без упоминания «теории интеллектуального создания» – по сути, религиозной доктрины.

Вы можете возразить, что в религиозности, богобоязненности и стремлении поддерживать мораль нет ничего плохого, и я отчасти с вами соглашусь. Но, с другой стороны, мы давно уже решили, что религия должна быть отделена от государства, и это вроде бы стало в наши времена очевидным представлением.

Итак, по сути дела, космология лишь со стороны ученых отделилась от религии. Политические и религиозные деятели по-прежнему считают космологические идеи актуальными. Как иначе объяснить интерес католической церкви к независимым исследованиям по космологии и астрофизике? Ведь католическая церковь[2], насколько нам известно, не ведет независимых разработок, скажем, по физике полупроводников?

Поскольку космология играет роль в политике и религии, она просто не может так или иначе не касаться жизни каждого из нас. Пусть связь неявная, пусть она замаскирована многими слоями демагогии, но вопрос устройства мироздания всегда был и остается основным элементом политических и религиозных спекуляций.

Если вы не согласитесь с этим тезисом, позвольте в таком случае уточнить. Современный конфликт западной и исламской цивилизаций основывается, с одной стороны, на исламских догматах, с другой, как это ни странно, – на христианских, а точнее, протестантских догматах, проповедуемых США. Администрация этого государства считает свою позицию высокоморальной и богоугодной, постоянно призывая протестантского Бога в свидетели своих высоких намерений и разделяя мир на «своих» и «врагов», причем «враги» в ее философии ассоциируются с Мировым Злом. В этом позиция исламских террористов мало отличается от позиции Америки. Они также основывают свои побуждения на догматах веры, призывая исламского Бога в свидетели своих высоких намерений и опять же разделяя мир на «своих» и «врагов», причем враги в их философии также ассоциируются с Мировым Злом.

Таким образом, и тем и другим необходимы подтверждающие аргументы, что их Бог и их вера – единственно верные, а где, как не в космологических вопросах, искать подтверждения божественного начала мироздания? К моему удивлению, в Интернете я однажды натолкнулся на пропагандистский видеоролик, который начинался с разъяснения современной космологической теории, а далее призывал к обращению в ислам.

Итак, космология, наряду с борьбой с эволюционной теорией Дарвина (которая, кстати, является фрагментом в общей космологической картине, а посему второстепенна), не утратила прежней силы и способна увлекать народы и разжигать войны. Опять же, вы не найдете, пожалуй, прямой зависимости политики и религии от тех или иных космологических открытий, но тем хуже, ибо какими бы эти открытия ни были, их результаты будут упрощены и искажены до неузнаваемости, для того чтобы поставить на службу той или иной религиозно-политической концепции.

В таком случае вопрос отделения космологии от религии, а тем самым от политики становится насущным вопросом современности. Где же происходит сбой? Сами ли астрофизики и космологи допускают политические спекуляции своим поведением и дачей обобщающих полушуточных названий сложным астрофизическим явлениям, таким как «черные дыры», «темное вещество», «темная энергия», или сбой происходит на уровне философов, дающих интерпретацию космологическим открытиям? Между тем именно по подходу к космологическим моделям мы обычно оцениваем степень развития цивилизации. В высокополитизированной среде наука просто не может развиваться независимо и самостоятельно: ибо, если представители президента диктуют ученым, как называть и охарактеризовывать научные теории, а сам президент одним росчерком пера отнимает основную часть бюджета, предназначенную на фундаментальные космические исследования, губит Хаббловский телескоп – пока наш основной глаз, направленный в самые удаленные области Вселенной, и направляет средства на высокополитизированные и, возможно, утопичные и слабо обоснованные с научной точки зрения проекты будущих полетов на Луну и Марс, то наука не может развиваться независимо и самостоятельно, а следовательно, мы обречены оставаться цивилизацией, рисующей свои космологические идеи на уровне черепах, китов или струн, на которых держится мир.

В результате вышеуказанных размышлений я решил повстречаться и побеседовать с людьми, непосредственно занимающимися астрофизикой, космологией и философией, дабы понять, что же все-таки происходит в этой таинственной области человеческого знания, которая столь часто становилась причиной мировых кровавых катастроф.

Бойтесь не астероида, летящего к нам из космоса, – бойтесь идей, которых наши политики и религиозные лидеры могут набраться из плохо понятых научных концепций.

Как вам нравится логическая цепочка Дарвин – Ницше – Гитлер? Дарвин невинно отмечает, что виды развиваются, по всей видимости, в результате естественного отбора, который является движущей силой эволюции. Ницше переносит теорию Дарвина на человеческое общество, называя человека лишь канатом, связующим обезьяну и сверхчеловека. Далее миру является Гитлер, который всего лишь пытается помочь естественному отбору и уничтожить все неполноценные расы, дабы ускорить триумф сверхчеловека.

Перенос сугубо научных выводов на человеческое общество обычно ведет к колоссальным катастрофам. Мне представляется вполне логичным всесторонне рассмотреть сегодняшнее понимание устройства мироздания, чтобы уяснить, в какой момент происходит подмена истинно научного подхода авантюристическим политико-религиозным, от которого так или иначе сотрясается наш человеческий мир.

Современная стандартная космологическая модель утверждает, что Вселенная зародилась в результате Большого взрыва[3].

Последние десятилетия ученые развивали космологическую модель, позволяющую понять многие наблюдаемые свойства Вселенной. Ее сейчас считают стандартной: она верно указывает содержание самых легких элементов (изотопов водорода, гелия и лития) и оценивает возраст Вселенной (13,7 млрд лет), согласующийся с оценками возраста наиболее старых звезд. Модель предсказывает существование и высокую однородность реликтового излучения и объясняет, как и почему возникли многие другие свойства Вселенной.

В названии модели – ICDM (Inflationary Lambda Cold Dark Matter model, инфляционная модель c лямбдой и холодным темным веществом) – отражены три ее важнейших компонента: процесс инфляции, космологическая постоянная, обозначенная греческой буквой лямбда, и невидимые частицы, известные как холодное темное вещество (его часто называют скрытой массой).

Согласно модели ICDM, инфляция была периодом чрезвычайно ускоренного роста, который начался в первые же доли секунды после рождения Вселенной и закончился вспышкой излучения, благодаря которой Вселенная настолько велика, именно в такой мере заполнена веществом и так близка к однородному состоянию. Модель объясняет также, почему Вселенная не вполне однородна:

потому что случайные квантовые флуктуации плотности энергии были раздуты до размера скоплений галактик и даже еще больше.

После окончания инфляции сила гравитации вызвала сжатие областей повышенной плотности, что привело к формированию галактик и их скоплений. Процессу способствовало холодное темное вещество, образовавшее огромные облака, заметить которые можно только по их гравитационному влиянию. Космологическая постоянная – странная форма антигравитации, ответственная за происходящее ныне ускорение космологического расширения[4]. Конечно, невозможно изложить все основы космологии в одной главе, поэтому я постараюсь пояснять эти и другие термины и понятия по мере их появления в тексте.

Итак, перед вами рассказ о моих блужданиях по планете Земля в поисках небесной мудрости, и о том, как и от чего эта небесная мудрость превращается в земную глупость, подчас столь же беспросветную, как классическая черная дыра.

Глава 2

Черные дыры Гарварда

Гарвард всегда представлялся мне просто бумажным символом, неким сертификатом на дорогой бумаге, печатью, скипетром, памятником нерукотворным человеческой престижности, какими, в общем, наверное, и многим видятся обшарпанные столетиями эталоны людских амбиций вроде Бастилии, Александрийского маяка или садов Семирамиды.

Поэтому представьте мое удивление, когда этот символ на моих глазах разросся до размеров реальных построек, кирпичных стен, отстроенных в стиле слегка отдающих эстетикой казарм, и людей, да-да, разумных людей... Эдаких Homo Harvardiens... Огромное количество молодых, смышленых, задумчивых лиц. Какая редкость в современном мире! Какое отдохновение измученной дурными предчувствиями об упадке человеческой цивилизации душе.

Поселились мы в гостинице «Irwin House», в самом конце Кембридж-стрит, которая практически упирается в досточтимый комплекс зданий под названием Harvard Yard, кои представляют собой сердцевину знаменитого символа всезнания и западного престижа.

Наутро я отправился на конференцию[5], которая проходила в Gutman Library, и посему мне было необходимо пройти через Гарвард, мимо знаменитого памятника Джону Гарварду, основателю этого высокочтимого заведения, оставившего половину своего наследства новому колледжу на девять учеников, кандидатов в священники, выйти через главные ворота, проследовать по Church Street, и потом, повернув направо, достигнуть цели своего пешего похода длиной чуть меньше мили.

Ну что ж, не так уж и далеко, если учесть, что темой конференции были объекты весьма от нас удаленные, а именно черные дыры в центрах галактик.

Галактики – это огромные скопления звезд, в которых более двухсот миллиардов светил вращаются вокруг галактического центра. В этом центре находится наизагадочнейший объект мироздания – чрезвычайно огромная черная дыра массой в несколько миллионов наших солнц. Наша солнечная система находится примерно в 30 тысячах световых лет от центра нашей галактики, и поэтому пройтись пешком около мили, чтобы узнать побольше об этом удивительном объекте, было гораздо проще, чем тридцать тысяч лет нестись со скоростью света в направлении созвездия Стрельца, по-латыни просто, без чинов, именуемого «Сагитариус». Именно там, в клубах галактической пыли, газа и множества звезд прячется этот таинственный объект. Я вас заинтриговал? Надеюсь, что хотя бы немного заинтриговал. Я, конечно, понимаю, что такие галактические проблемы мало отражаются на наших повседневных делах, и посему их легко игнорировать. Однако как можно не замечать существования таких чудес? Ведь они где-то существуют, просто не могут не существовать, и, между прочим, искривляют пространство и в вашей кухне настолько, что вы и ваша тарелка с недоеденным супом несетесь вместе с нашей солнечной системой со скоростью несколько сотен километров в секунду вокруг этого таинственного галактического центра.

Итак, осознавая все величие подобных объектов и в прямом смысле ощущая на себе силу их гравитации, я шел по выложенной кирпичиками гарвардской мостовой и, мне кажется, был вполне счастлив. Мне чудилось, что наконец-то я на своем месте.

Оказавшись в зале среди пяти десятков ведущих астрофизиков планеты, я был также вполне доволен своей судьбой, позволившей мне удовлетворить простое человеческое любопытство. Я простодушно вдыхал в себя мириады цифр, наслаждался умом и серьезностью докладчиков и тем, что передо мной раскрывается все, что только можно раскрыть с помощью современных средств о таинствах невероятных объектов, коими являются супермассивные черные дыры в ядрах галактик.

Короче, я получал редкостное удовольствие, концентрируя внимание на докладах и как бы переставая существовать в своем обычном материальном обличье. Я был там, в облаках газа, вращался с звездами вокруг галактического центра, мне было хорошо.

Практически в первый же день конференции мне стало ясно, что большая часть астрофизиков не имеет доступа к непосредственным наблюдениям и занимается либо обработкой данных, полученных другими учеными с помощью ведущих телескопов, либо развлекает себя моделированием, чаще всего – играя с компьютерными программами.

Давно прошли те времена, когда каждый астроном мог позволить себе высунуть утлый телескопик в окошко и совершить великое открытие. Теперь необходима техника, доступная очень немногим, а остальным приходится довольствоваться моделированием.

Вечером первого дня я зашел в книжный магазин, занимающий три этажа.

В магазине шла презентация книги бывшего ректора Гарварда Гарри Левиса. Он руководил Гарвардом с 1995 по 2003 год. Я остановился послушать. Гарри Левис горячо критиковал современное университетское образование, собрав полный магазин своей скандальной по меркам Гарварда речью. Меня все это чрезвычайно заинтересовало, эдакий скандал в святом семействе. Я выложил 26 долларов и получил подписанный автором экземпляр книги[6].

О чем же эта книга? Судите сами. Левис в свое время учил самого Билла Гейтса, который впоследствии вылетел из колледжа, так его и не закончив.

«Билл Гейтс не случается в каждом классе, – пишет Левис, – но в каждом классе есть студенты, которые умнее и более воодушевлены науками, чем большинство преподающих им профессоров. Я стал относиться скептически к тому, что университеты якобы добавляют что-либо таким ученикам». И далее Левис заявляет: «Тот факт, что Билл Гейтс, мой самый успешный ученик, был отчислен из колледжа, подтверждает, что, возможно, чем больше образования вы получили, тем менее вы успешны в жизни».

Левис признает, что Гарвард превратился в коммерческое предприятие, год обучения в котором стоит более сорока трех тысяч долларов. Пытаясь удовлетворить ожидания родителей и студентов, Гарвард позволяет студентам учить все, что они пожелают, в то же время разрешая своим именитым профессорам, которых с удовольствием примут на работу в любом другом месте, преподавать все, что им заблагорассудится. В итоге, когда через несколько лет выпускников Гарварда спросили, чему же они научились в знаменитом университете, они затруднялись дать какой-либо вразумительный ответ!

Левис рассуждает и о том, насколько его студенты находятся под родительским контролем, которые, оплачивая мобильные телефоны, могут следить за тем, с кем разговаривают их чада и даже как рано они встают и ложатся.

Левис называет таких родителей «вертолетными родителями», поскольку они как бы зависают над своими детьми, контролируя каждый их шаг. Что из таких детей может выйти? А ведь Гарвард воспитывает будущих руководителей нации.

Самые поразительные признания бывшего предводителя Гарварда звучат в заключительной части книги: «Либеральное образование в том смысле, в котором его сейчас понимает Гарвард, это просто образование, которое совершенно не ставит своей целью сделать выпускника “employable” (“устраиваемым” на работу по окончании учебы). Такое образование намеренно не является слишком специфичным или продвинутым, и не включает курсов, которые могли бы помочь в реальном деловом мире. Представление Гарварда об обучении отражает аристократический идеал студенческого атлета, который ни в коем случае не должен стать профессионалом. Стать специалистом в какой-либо одной области, чтобы иметь возможность зарабатывать себе на жизнь, считается в Гарварде безвкусицей»[7].

Предаваясь размышлениям о книге Левиса и о иллюзорности гарвардского шарма, я отправился на банкет, проходивший в предпоследний день конференции в отеле «Шератон-Командер».

В непринужденной обстановке банкета я заметил, что астрофизики явно тяготеют к бару, где отпускались алкогольные напитки разной крепости, из чего можно было сделать весьма обоснованный вывод, что бар в банкетном зале обладал самым значительным гравитационным полем и искривлял пространство таким замысловатым образом, что большинство ученых образовали массивный кластер вокруг именно этого места.

Мы же с супругой, взяв по коктейльному бокалу, наполненному чем-то зеленым, издающим знакомый незамысловатый запах водки, благоразумно пристроились за самый дальний стол, надеясь провести этот вечер в кругу самих себя, ибо я вовсе не был готов к общению с корифеями, в речи которых лимиты Эдингтона и Керровская метрика звучат гораздо чаще, чем слова «спасибо» и «пожалуйста».

Однако откуда ни возьмись, на нашу голову к нашему столу подсела пара... Дама была одета в красное. Джентльмен в годах тоже казался особенно странен в своем красном галстуке на фоне довольно серо одетых астрофизиков и их не менее серых астрофизических дам.

Пара практически немедленно хором сообщила, что они авторы новой книги «Взгляд из центра Вселенной: Открытие нашего исключительного места в космосе»[8].

Сначала дама в красном осведомилась у моей супруги, кто мы да откуда, зачем да почем. Затем дошло дело и до меня. Я ответил, что являюсь писателем, у меня особый интерес к этой теме, собираюсь писать книгу. И добавил, что планирую посетить конференцию по космологии на Кубе и конференцию по философии космологии в Монреале.

Допрашивающую даму ответ не удовлетворил, она потребовала поделиться концепцией моей будущей книги. Поскольку я собирался написать книгу под названием «Конец космологии», доказав, что современная космология в своем корне является лженаукой, я, разумеется, не мог открытым текстом поделиться своими планами, тем более, когда пара представлялась, их имена показались мне знакомыми и каким-то образом весьма связанными с космологией.

Вынужденный давать объяснения, я туманно заговорил о взаимодействии разных направлений в космологии и астрофизике, и попутно упомянул некоторые проблемы, например с Dark Matter (темным веществом). «Какие проблемы? – взвился мой собеседник. – Это я открыл Dark Matter (темное вещество). С ним нет никаких проблем!»

Джентльмен в красном галстуке оказался профессором Стенфордского университета Dr. Joel R. Primack, корифей современной космологии, соавтор теории Cold Dark Matter (холодного темного вещества), на которой сегодня держится вся космология и половина астрофизики.

Я заговорил о том, что Dark Matter (темное вещество) так до сих пор никто и не обнаружил, что единственное его проявление – это предположительное обладание массой, из-за которой периферии галактик вращаются вопреки кеплеровским и ньютоновским законам с той же скоростью, что и прилежащие к галактическим центрам области, что галактики в кластерах не могли бы оставаться вместе, если бы не Dark Matter (темное вещество), удерживающее их своей массой вместе.

Однако, сказал я, отчего же необходимо называть этот феномен «веществом»? Почему не назвать его каким-нибудь «парадоксом пространственно-временного континуума на больших шкалах» или как-нибудь еще? Дело в том, что, называя это явление Dark Matter (темное вещество), мы вводим в заблуждение не только огромное число честных налогоплательщиков, далеких от науки, но и самих ученых, которые вот уже много лет ведут безуспешный поиск темного вещества.

Профессор Примак слушал меня с полуулыбкой, однако ничего конкретного не возразил. Он сообщил, что проблем с его теорией больше нет, она предсказывает многие вещи, которые впоследствии подтверждаются экспериментами[9].

Его супруга, Nancy Ellen Abrams, соавтор книги, оказавшаяся адвокатом и бывшим советником конгресса Соединенных Штатов, атаковала меня. Я был неправ, потому что был неправ по определению. Однако я был готов к такому поведению и невозмутимо возразил, что тот посыл, с которым дискутировала миссис Абрамc, вовсе не является моим мнением, и я его никогда не высказывал.

На переднем плане справа налево: Joel Primack, Nancy Ellen Abrams, Anna Kriger, Boris Kriger

Нэнси несколько оторопела, но довольно быстро нашлась и заявила, что я плохо излагаю свои мысли и поэтому со мной трудно разговаривать. Тогда я попытался предельно ясно изложить свою позицию о состоянии современной науки, однако собеседники часто прерывали меня, прося дать определения тем или иным понятиям, которые настолько общепонятны, что определить их в двух словах довольно сложно. Однако мне удалось выйти из положения, внезапно задав вопрос всем присутствующим, что они думают по поводу новой идеи Буша запустить американских астронавтов на Луну и Марс и тем самым полностью сломать шею финансированию всех ведущих астрономических проектов, включая и несчастный Хаббловский телескоп.

Вторая часть стола вышла из тьмы молчания и оказалась не более дружественной, чем первая, ибо состояла из администраторов – организаторов конференции. Они подхватили мою тему и стали поносить Буша на чем свет стоит, но почему-то к концу своих излияний обвинили меня в симпатиях к его администрации. На это я снова довольно громогласно заявил, что в академической среде есть прекрасный метод уничтожать противника, приписывая ему высказывания, которых он не делал. Такое разоблачение снова привело компанию в некоторое замешательство, и я, воспользовавшись секундным молчанием, задал свой коронный вопрос, активно размахивая руками в сторону кучки молчаливых астрофизиков, случайно севших за наш «элитарный» стол.

Я обратился к профессору Примаку с вопросом: – Если все космологические теории, представленные человечеством до сих пор, оказались ложными, что заставляет вас думать, что ваша теория верна?

Астрофизики радостно засмеялись, чем поставили всех в некоторое неудобное положение и привлекли внимание соседних столов.

На вопрос ответила Нэнси, рванувшись в бой, как истинный адвокат.

– Наша теория правильная, потому что она верная! – заявила миссис Абрамс. Поняв, что такое марксистское объяснение нас не очень удовлетворило, она добавила, что, поскольку теория ее супруга построена на научных наблюдениях, то она не может быть ложной. Тут я углубился в историю науки, вспомнив и Птолемея, и Кеплера... Но эта тематика снова каким-то образом вывела на Буша. Администратор конференции заявила, что, по ее мнению, во всем виноват Буш. Я несколько ехидно спросил: «А в падении Римской империи тоже виноват Буш?», на что администратор ответила решительно и даже радостно: «Да!». Потом подумала и добавила: «Америка из-за Буша входит в ту же фазу, что и Римская империя перед своим закатом».

– Ну что ж, смена цивилизаций есть естественный процесс. Единственное, нужно постараться сделать его как можно менее кровавым, – неожиданно для собравшихся возвестил я.

Услышав мое заявление о гибели американской цивилизации, за столом загрустили. Заговорили об Ираке и кровопролитии. Повисла тяжелая атмосфера, и у нас было видение, будто бы этот классический зал с роскошными желтыми стенами, обитыми материей, как в камере для буйных умопомешанных, снующие официанты с букетами шашлыков и закуской – все это происходит в тридцатые годы и вот-вот начнется мировая война.

Я прервал молчание предложением вернуться к космологии. Энтузиазма не последовало, поскольку астрофизики не любят космологов, считая их авантюристами, а организатор конференции сразу созналась, что ничего в этом не понимает, потому что занимается теоретической наукой. Ее спросили, какой это теоретической наукой она занимается, на что она отшутилась, что той самой, чтобы никто не понимал, какой, и побольше давали денег.

Я стал проповедовать свои взгляды, осторожно обходя свое мнение о лженаучности космологии. Я говорил о том, что при взаимодействии ученых происходит накопление заблуждений, которые выстраиваются в ложные концепции, и их экспериментальная проверка стоит огромных финансовых средств и усилий ученых, а также задерживает развитие науки на десятилетия, если не века.

Меня слушали почти не перебивая, потому что я заверил, что, в общем, не имею в виду именно их науку и именно Соединенные Штаты, потому что, сказал я, США еще не весь мир, и мир чуть-чуть больше этой страны, с чем компания за столом охотно, хотя и растерянно согласилась. Но стоило мне опять заикнуться о проблемах космологии, на меня набросился Примак: «Какие проблемы? Ну, назовите хотя бы одну!»

Я сказал, ну вот например то, что обсуждалось и на этой конференции. Как успели сформироваться галактики и даже кластеры галактик, когда на это современная космологическая модель практически не оставляет времени, тогда как в Deep field (глубоком поле), полученном с Хаббловского телескопа, видны вполне сформированные галактики с доплеровским красным смещением, говорящим о их возрасте, чуть ли не совпадающем с возрастом Вселенной, по оценкам современной космологической теории.

В ответ я снова получил кислую улыбку. Если бы я мог их коллекционировать, я наверняка попал бы в книгу рекордов Гиннеса как обладатель наибольшей коллекции кислых улыбок.

Далее Нэнси Абрамс решительно доложила, о чем их книга, подавила поползновение атеистически настроенной астрофизички что-то возразить о Боге, и наконец мы все были освобождены друг от друга тем фактом, что из-за своего стола поднялся корифей и старейший ученый Donald Lynden-Bell – британский астрофизик, известный своими теориями галактик, содержащих центральные массивные черные дыры, которые являются источниками энергии квазаров. Он принципиально отказался пользоваться микрофоном, поскольку обладает поразительно громким голосом. Дональд Линден-Белл поведал собравшимся всю историю открытия черных дыр, начав с Ньютона, причем говорил так, как будто был с ним лично знаком и дружен. Основная идея его речи заключалась в том, что при взаимодействии ученых происходит накопление заблуждений, которые выстраиваются в ложные концепции, а экспериментальная проверка последних стоит огромных финансовых средств и усилий, а также задерживает развитие науки на десятилетия, если не века.

Джоэль Примак срочно сделал вид, что спит. Нэнси сидела с отсутствующим взглядом, однако агрессивно помахивая ногой.

После речи мы пожали друг другу руки и чинно расстались.

На обратном пути мы с супругой посетили место, где Джордж Вашингтон принимал командование над революционными войсками в день, ставший Днем независимости Америки. Рядом стоял памятник Линкольну.

«Один не желал платить налоги Британии, создавшей Северо-американские колонии, другой решил разорить независимый, кормивший всю страну Юг... – подумалось мне. – Славные вехи американской истории...»

Мы покидали черные дыры Гарварда, взмывая на канадском самолете в туманную высь Массачусетских небес... Я с удовлетворением вспоминал, как в последний день своего пребывания сообщил таксисту, что космология – лженаука...

Глава 3

Гравитация Острова свободы

Посещение Гарварда и занимательная встреча на банкете меня не удовлетворили, и я продолжил свой путь по косогорам планеты Земля в поисках чего-нибудь еще, что могло бы пролить свет в моем понимании самых, я бы сказал, коренных вопросов мироздания, столь далеких, казалось бы, от суеты мирской, однако таких же суетных, как и любые другие начинания человека.

Так случилось и в то утро, когда я с легким недоумением проснулся в бунгало гостиничного комплекса «Los Caneyes», обустроенного в индейско-крестьянском стиле, находящегося поблизости от крошечного, грязного городка с обманчиво-сладким названием «Santa-Clara», где-то в центре Острова свободы, в простонародье именуемого Куба.

«Куба далеко! Куба рядом!» Какой там рядом! Больше чем рядом! Вот она, наползла на меня огромным пространством океана, без стеснения заглядывающего сначала в круглое окошечко самолета, подернутое сахарком лютого надоблачного морозца, а потом пялющееся зеленью вод в окно гостиницы в Гаване на неизвестно каком этаже... окно, открывающееся в полный рост. Такого в западных гостиницах не встретишь. Остров свободы воистину свободен. Хочешь – прыгай в окно, а хочешь – повремени.

Сначала Куба встретила меня дышащим в лицо океаном, а вот теперь слеповато глядящей на меня выкрашенной стеной гостиничного домика – гордого строения туристической деревушки, полнящейся курами...

Если учесть, что я слыву домоседом и тихоней, такие бешеные прыжки в пространстве пугают не только меня. А тот факт, что за последние три месяца это уже второе мое пришествие на остров, хотя до этого я на нем никогда не бывал, вполне позволяет заподозрить, что Куба возобладала надо мной какой-то особой индивидуальной гравитацией, притягивающей именно меня, мой крошечный чемоданчик и мою верную спутницу, – разумеется, тоже с чемоданчиком, весело-зеленым и мелким, как коробочка из-под каши «Геркулес».

Все случилось по воле бумажки, официального письма из университета, проводящего конференцию по гравитации и космологии[10]. Я всегда неровно дышал к бумажкам, а тут в ответ на мою скромную просьбу пригласить меня с супругой на конференцию в качестве научных писателей, кубинские товарищи ответили не каким-нибудь завалящим интернетным сообщением, а настоящей официальной бумажкой с огромной овальной печатью!

Я болезненно увлечен космологией – наукой, которая одновременно и манит, и настраивает против себя своей самоуверенной и подчас несносной фантазией, называемой моделированием и теориями, фантазией, строго подкрепленной высшей математикой, что должно делать ее более реальной, однако оставляя менее приемлемой.

Космология – это раздел астрономии и астрофизики, изучающий происхождение, крупномасштабную структуру и эволюцию Вселенной. Данные для космологии в основном получают из астрономических наблюдений. Эти наблюдения в начале 1920-х годов, в сочетании с прогрессом в теоретической физике, сумели поставить космологию в ряд точных наук, тогда как до этого она, скорее, была областью философии и отменным поводом сжигать еретиков на кострах.

Сейчас сложились две космологические школы: эмпирики ограничиваются интерпретацией наблюдательных данных, не экстраполируя свои модели в неизученные области; теоретики пытаются объяснить наблюдаемую Вселенную, используя некоторые гипотезы, отобранные по принципу простоты и элегантности.

Нетрудно догадаться, что я горячий сторонник эмпириков, ибо глубоко раздосадован философской, политической и религиозной спекуляцией космологическими моделями... Мол, если космологическая постоянная равна нулю – то Бог есть, и надо соблюдать все заповеди, а если не равна, то можно безобразничать, как заблагорассудится, или наоборот. Теоретики продолжают искать игрушечные решения своих игрушечных вопросов... А целая толпа псевдофилософствующих разъясняет нам, во что верить, а во что нет... А что, если Вселенная – мембрана, точнее, коврик? Тогда что же, можно убивать друг друга по четвергам? А что, если Вселенная – половая тряпочка? Тогда можно по пятницам?

Итак, от нечего ли делать, от страсти ли к познанию и некоторым новым физическим ощущениям, которые нам дарит смена климата, мы очутились на Кубе.

Куба – страна социалистическая... хотя и с поднимающим голову мелким предпринимательством, разрешенным Кастро в «особый период», когда Куба положила зубы на полку и, оставшись без заказов Советского Союза на сахар и грейпфруты, без запчастей и нефти, поступавшей взамен, буквально перешла на вспахивание полей волами, и слово «интернациональ», прибавляемое к слову «клиника», обозначает на Кубе ничто иное, как то, что заведение это приличное и предназначено исключительно для иностранцев.

Но все эти прозрения были впереди, а пока мы вместе с другими космологами отправились на автобусе в город Санта-Клара, находящийся в трех часах езды от Гаваны.

Пока автобус кружил по Гаване, в глаза бросалась всем известная и многократно описанная кубинская нищета, которой кубинцы, кстати, явно не стесняются и охотно выставляют ее напоказ в качестве национальной достопримечательности.

Cтроить хорошие жилые дома на Кубе так же бесполезно, как оседлать быка, ибо все равно, рано или поздно, он больно швырнет вас со своего загривка об истоптанную землю. Ураганы, начинающиеся вместе с началом лета и не отступающие до середины зимы, сносят всё, что плохо лежит, а плохо лежит на Кубе всё, что не приковано цепями, а на Острове свободы, как вы понимаете, цепей нет, ибо какая же это свобода, если цепи... Впрочем, на Острове свободы, кроме цепей, много чего нет, что, в общем, является обычным признаком наслоения гибельного сочетания социализма и латиноамериканизма. Народ же, похоже, от этого не страдает, и единственное, во что вкладывается, так это в крепкий каменный пол, а после очередного урагана, собрав разлетевшиеся фанерные стены и мебель, продолжает жить припеваючи в практически всеобщей, а потому нестыдной нищете.

Так остров гордо выстаивает ураганы и американскую блокаду во главе с бессменными Фиделем и Раулем, революционными романтиками «барбудос» – «бородачами», однажды высадившимися с грязной шхуны, чтобы захватить остров. И лишь Че Гевара, их верный команданте, который, собственно, весь остров-то и захватил, присутствует на Кубе в виде памятников и плакатов, да грандиозного мемориала в той же Санта-Кларе, мемориала с его прахом и останками его товарищей, перевезенных из Боливии, где они пытались учинить очередной переворот.

Итак, на Кубе без него нельзя никак. Повсюду звучит изумительная по своей выразительности и жалобности песня... И давно, пожалуй, потерявшие веру в революцию кубинцы послушно и прочувствованно выводят: «Команданте Че Гевара...» и получают за свои старания специальные конвертируемые песо от взволнованных и донельзя растроганных туристов.

На полустанке по дороге из Гаваны в Санта-Клару мы вышли подышать тяжелым, жарким воздухом, и я заметил маленький корытообразный прудик, рядом с чугунным памятником худющей корове. (Коровы и вообще все животные на Кубе напоминают кадры из концлагеря, – посмотрев на памятник, я с надеждой подумал: может, просто порода такая, или других коров не видели, а соцреализм велит ваять правду, как она есть?) Итак, в прудике плавали три огромных рыбины и сидели три довольно крупных черепахи. Один из космологов пристально стал их разглядывать, и я подумал, что, видимо, зреет в его голове очередная космологическая теория о мире на спине черепахи. Черепахи тоже времени не теряли. Они, пытаясь забраться одна на другую, рассматривали автобус, в котором мы приехали, и явно предполагали, что он – тоже гигантская черепаха. «И где же у него голова?» – напряженно всматривались черепахи, но голова не появлялась, что было несомненным крахом их черепахо-автобусной теории. Боже мой, почему мы тоже никак не можем отказаться от сквозящей в каждом нашем понятии антропологичности? Все, что мы ни наблюдаем, пытаемся объяснить, как те черепахи, на уровне собственного панциря.

Конференция началась с отключения электричества, которое на Кубе происходит часто.

Итак, поскольку без электричества презентации проводить было несподручно, участники стали прогуливаться под открытым палящим небом и внимательно изучать кур, блуждающих по территории скромного центра, в котором проходило это знаменательное научное событие.

Наконец электричество включили, и я успел послушать тройку-четверку докладов перед обедом. Потчевали нас там же, в конференц-центре. Я сел за отдельный столик, как обычно, не намереваясь ни к кому приставать, но трое испаноязычных космологов подсели ко мне, и мы познакомились. Почувствовав в моем лице непонятного чужака, мои сотрапезники немного ощетинились, но разговор все же завязался.

Слева от меня сидел веселый бородач, куривший приятно пахнущую трубку (на Кубе практически везде можно курить). Это был Роберто Сусман, профессор из Universidad Nacional Autnoma de Mexico. Напротив меня расположился Аксел Де Ля Макора из института физики того же университета. Третьего собеседника я не запомнил. Они прекратили говорить между собой по-испански и, перейдя на английский, перевели внимание на мою скромную персону. Я с некоторым затруднением разъяснил, кто я такой и что я здесь делаю. После удивленного замешательства заговорили о моем писательском интересе к космологии. В принципе, сначала ничего нового в разговоре не прозвучало: перебирание все тех же аргументов и контраргументов. Однако через некоторое время я обратился к Акселу и спросил, неужели он всерьез может рассуждать о нашем человеческом отсчете времени применимо к космологическим масштабам. К моему удивлению, сначала Аксел, а потом и Роберто твердо заверили меня, что, по их мнению, наше человеческое понимание времени не имеет никакого отношения к космологии. Мы ведь отсчитываем время в соответствии с механическим движением материальных тел – например, движением Земли вокруг Солнца. Аксел сказал, что в начальные периоды развития Вселенной не было и не могло быть никаких механических объектов... Сусман сказал, что в теории Большого взрыва история Вселенной грубо подразделяется на три области, которые отражают меру нашего текущего понимания: стандартная космология, космология частиц и квантовая космология.

Стандартная космология является наиболее надежно разъясненной эпохой, охватывающей период примерно от одной сотой секунды после Большого взрыва до настоящего дня. Стандартная модель эволюции Вселенной в эту эпоху выдержала множество точных наблюдательных испытаний.

Космология частиц создает картину Вселенной, предшествующей предыдущей эпохе, при температурных режимах, которые всё еще находятся в рамках известной физики. Например, ускорители частиц высоких энергий в CERN и в лаборатории Ферми позволяют нам испытывать физические модели для процессов, которые могли происходить лишь спустя 0,00000000001 секунды после Большого взрыва. Эта область космологии является более спекулятивной, поскольку включает в себя, по меньшей мере, некоторые экстраполяции, и часто сталкивается с непреодолимыми вычислительными трудностями. Многие космологи полагают, что приемлемые экстраполяции могут быть проведены вплоть до времен фазового перехода великого объединения.

Квантовая космология рассматривает вопросы о возникновении самой Вселенной. Она стремится описать квантовые процессы в самые ранние времена, которые мы можем постичь в рамках классического пространства-времени, то есть эпоху Планка через 0,0000000000000000000000000000000000000000001 секунды. Для таких времен у нас пока нет полностью последовательной теории квантовой гравитации, эта область космологии еще более спекулятивна.

Что в человеческом понимании времени есть эпоха Планка? Это не сопоставимое с нашим пониманием времени понятие.

Тогда я спросил: почему же вы утверждаете, что возраст Вселенной приблизительно 13,7 миллиардов лет? Какой смысл имеет такое утверждение?

Аксел возразил, что в космологии они не пользуются такими понятиями, как «годы».

Я заметил, а он подтвердил, что имеется в виду измерение расстояний на космологической шкале по степени красного смещения в спектрах галактик, указывающих на доплеровский эффект, на котором и построен закон Хаббла[11].

– А все эти световые годы – это для широкой публики, – подвел итог Аксел Де Ля Макора.

– Ах, вот оно что... То есть вы сами отдаете себе отчет в том, что космологию нельзя переводить в обычные человеческие понятия, однако делаете это для широкой публики... потчуя ее «темным веществом», «темной энергией», «Большим взрывом» и «квинтэссенцией»...

– Да, нас некоторые очень не любят из-за этой мистической терминологии, – подтвердил Сусман.

– Кстати, неужели нет другого объяснения красному смещению... – завел свою любимую пластинку я. – Вот хотя бы комптоновский эффект[12]...

– Да зачем комптоновский эффект? – возразил Аксел. – Есть много объяснений типа «старения света» и т. д. Дело не в том, что можно найти другое объяснение. В отдельности на каждый феномен действительно можно найти другое объяснение, но теория расширяющейся Вселенной лучше всего объясняет все феномены сразу – равномерность распределения соотношения водорода и гелия во Вселенной, красное смещение в удаленных спектрах галактик, реликтовое излучение...

– А темное вещество, вы полагаете, скорее всего, имеет место в связи с последними находками, забившими, как говорится, гвоздь в гроб модифицированной ньютоновской теории.

– Ну а как ему не быть? – занервничал Аксел и недобро на меня посмотрел. – Вы что же, наталкиваясь на шкаф в темной комнате, будете заявлять, что шкафа в комнате нет, раз вы его не видите? Разве может быть другое объяснение, кроме физического наличия материи, которая просто никак себя не проявляет, кроме гравитационного взаимодействия с видимым веществом?

– Есть... например, галлюцинация, – заупрямился я. Аксел расстроенно на меня посмотрел и вовсе рассердился.

– Темное вещество – это что, главный вопрос теперь – это темная энергия, – перевел разговор на несколько другую тему Роберто Сусман, – гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая все пространство Вселенной. Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причем отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Согласно последним данным, обнаружившим ускоренное расширение Вселенной, такая сила действительно действует в космологических масштабах. Существует два варианта объяснения сущности темной энергии: темная энергия есть космологическая константа – неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство; или же темная энергия есть некая квинтэссенция – динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.

Окончательный выбор между двумя вариантами требует высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Темпы расширения Вселенной описываются космологическим уравнением состояния.

Разрешение уравнения состояния для темной энергии является одной из самых насущных задач современной наблюдательной космологии!

Введение космологической константы в стандартную космологическую модель (так называемая метрика Фридмана – Лемэтра – Робертсона – Уокера, FLRW) привело к появлению современной модели космологии, известной как лямбда-CDM модель (Lambda-Cold Dark Matter model). Эта модель прекрасно соответствует имеющимся космологическим наблюдениям.

– Да, вот и Джоэль Примак, один из создателей этой теории, которого я встретил в мае на конференции в Гарварде, тоже весьма за эту теорию агитирует... – встрял я, чтобы похвастаться своими вновь приобретенными знакомствами в «большой космологии».

– Я его знаю, – сказал Сусман, – я его встречал.

– Он, кстати, выпустил вместе с супругой книгу «Взгляд из центра Вселенной», в которой они предприняли попытку доступно разъяснить народонаселению Земли новые теории Примака в доступной каббалистически-спиритуальной форме.

– Да что вы говорите! – рассмеялся Сусман. – Я знаю Нэнси, она замечательно поет под гитару.

– Космологи пытаются рассматривать историю Вселенной с эволюционной точки зрения, поэтому, глядя на наиболее удаленные районы Вселенной, откуда свет добирался до нас более десятка миллиардов лет, они предполагают увидеть менее сформированные галактики, чтобы, так сказать, убедиться в своей правоте, однако, как назло, в так называемом Hubble Deep Field – снимках с орбитального телескопа Хаббл, сделанных специально для выявления наиболее удаленных объектов Вселенной, появляются довольно крупные и сформированные галактики. То есть в соответствии с нынешней теорией расширяющейся Вселенной, начавшейся в Большом взрыве, после этого Большого взрыва просто не остается достаточно времени на формирование таких крупных галактик. Что же будет, если мы получим еще более точный снимок, проникающий глубже назад во времени и там обнаружим гигантскую, хорошо сформированную галактику? – снова перевел я тему разговора.

– Да, это будет большая проблема, – задумчиво ответил Сусман и загрустил. – Космология переживает сложные годы. Недавно обнаруженная акселерация расширения Вселенной поставила многих в тупик. Не то что это плохо для космологии! Наоборот – это делает ее интересной! Мало того, что Вселенная расширяется, она еще и расширяется с ускорением... Вопрос об объяснении величины космологической постоянной тревожит ученых. Для многих ведущих физиков-теоретиков это вопрос номер один. Антропное объяснение величины космологической постоянной состоит в том, что из всего многообразия вариантов величины этого параметра, доступного в мультиверсе, в скоплении различных вселенных, жизнь может появиться лишь в тех вселенных, в которых постоянная попадает в очень узкий диапазон (разумеется, вблизи значения космологической постоянной в нашей Вселенной). Поскольку другие вселенные для нас недоступны, проверить такое объяснение довольно трудно.

– Арбахам Лоэб, один из организаторов гарвардской конференции, на которой я был в мае, считает, что ему тем не менее удалось придумать, как такую проверку можно осуществить, – добавил я. – Идея состоит вот в чем. Если планетные системы могли возникать на z порядка 10 (z указывает на степень красного смещения в спектре галактик, а следовательно, на удаленность этих галактик от нас, как, впрочем, и на удаленность их в прошлое), то это означает, что планетные системы могут возникать во вселенных, где космологическая постоянная в тысячу раз отличается от нашей. В случае если удастся показать, что в звездных системах, возникших на таких больших красных смещениях, есть планеты, то, полагает Лоэб, по антропной аргументации будет нанесен серьезный удар. Конечно, увидеть свидетельства существования планет на z = 10 сейчас нельзя. Но можно поискать их в старых системах, например в старых шаровых скоплениях и карликовых галактиках. Это можно сделать, например, с помощью микролинзирования.

Космологическая конференция в Санта Кларе (Куба). Май 2006 г. Автор – крайний справа.

– На мой взгляд, такой подход, в случае обнаружения планет, не сможет серьезно поколебать ряды сторонников антропного объяснения. Во-первых, как верно пишет Лакатос, так просто исследовательскую программу не задушишь, не убьешь. Во-вторых, вывод Лоэба о том, что в случае обнаружения таких планет можно уменьшить вероятность антропного объяснения до 0,1 процента, основан на ряде предположений, которые могут и не выполняться. Наличие планет еще ничего не говорит о наличии жизни. Кроме того, важно оценить количество цивилизаций и продолжительность их существования.

Обед закончился, и мы вернулись в зал. Мне очень понравился доклад Chris Impey – профессора из Аризонского университета, где он изучает квазары в Steward Observatory. Прекрасный лектор Крис воспользовался микрофоном, чем сразу привлек к себе внимание аудитории. Крис и его группа, используя Alcock-Paczynski Test, провели геометрическое измерение темной энергии, пользуясь парами квазаров [13]. После доклада я подошел к Крису и, выразив ему свое почтение, стал что-то уточнять. Его глаза загорелись, и он еще раз мне все пояснил.

На следующий день мы отправились всем составом конференции на экскурсию в город Тринидад, находящийся где-то в двух с половиной часах от Санта-Клары, на побережье Карибского моря.

Тринидад заложил в 1514 г. Диего Веласкес, выбрав местечко возле рек Агабамо и Таябо, тогда еще приносивших золото. Поначалу основным занятием жителей Тринидада была контрабанда. Однако их самих не раз грабили пираты, поэтому в XVIII в. они занялись делом более трудоемким, но зато легальным – выращиванием сахарного тростника. В период сахарного бума Тринидад переживал золотой век. Но когда центрами торговли стали Гавана и Сьенфуэгос, когда уже не за горами была отмена рабства, Тринидад утратил свое значение так же быстро, как когда-то его приобрел. Но именно благодаря упадку здесь сохранилась колониальная архитектура, которую мы и явились осматривать.

Самым страшным, и я бы сказал, коварным элементом этой архитектуры оказалась мостовая, выложенная из круглых, словно бы речных камней. Каждый раз, ступая по ним, мы рисковали подвернуть ногу.

Так мы поплутали под нещадно палящим в два часа дня солнцем (отличное время для прогулок на Кубе в июне) и присели отдохнуть в тени на паперти церкви. В вязком от жары воздухе появились фигуры пиратов. Мне казалось, что я брежу. Но моя жена подтвердила мои галлюцинации. Оказалось, на площади перед церковью кубинцы взялись снимать кино.

Наша группа степенно протащилась мимо нас, сидящих на паперти, и мы поднялись следовать за ними. Не успел я оглянуться, как супруга подвернула ногу, да так сильно, что она у нее распухла, словно была из дрожжевого теста… Оперевшись на меня, она, видимо, чего-то немного повредила в моем подагрическом суставе, и я тоже захромал, хотя на одной ножке не прыгал…

Таким образом мы всем эмпирически доказали, что с гравитацией на Острове свободы всё в порядке.

Дома нас встретили наши дети, которые не удивились, увидев своих родителей хромоногими:

– Мы вам говорили: не лезьте вы к этим космологам. Мы так и знали, что они вам накостыляют.

Глава 4

Уникальность Вселенной

На первый взгляд космология мало влияет на нашу повседневную жизнь. Однако несмотря на то, что эта наука кажется чрезвычайно далекой от наших текущих забот и мирских треволнений, космологические идеи веками играли и продолжают играть основополагающую роль в формировании философских взглядов, которые в свою очередь оказывают значительное влияние на многие аспекты религиозной и политической жизни разных стран, входящих в состав современной цивилизации.

Космология как наука ограничивается изучением Вселенной в целом, ее содержимого, структуры и эволюции. Космологические идеи основываются на выводах, извлеченных из астрономических наблюдений и математических моделей, но, несмотря на свою кажущуюся удаленность от нашей повседневной жизни, они привлекают внимание прессы и вызывают интерес у широких слоев общества[14].

С течением столетий методы, применяемые в космологии, видоизменялись, постепенно переходя от спекулятивного мифотворчества к применению научного подхода, основанного на объективных данных. В настоящее время космология является частью современной стандартной физической теории и, как принято полагать, многие ее положения подтверждаются астрономическими наблюдениями.

Если даже согласиться с общепринятым мнением, что к описанию Вселенной можно подходить с обычными человеческими мерками, основывающимися на осознаваемом нами, но имеющим мало физического смысла, течении времени, то некоторые теоретические выкладки, особенно касающиеся наиболее ранних стадий существования Вселенной, не имеют и, возможно, никогда не будут иметь подтверждения, основанного на астрономических наблюдениях.

Таким образом, космология в какой-то мере остается наукой, основывающейся на принципах, которые подразумевают допустимость ситуации, когда теория превалирует над наблюдениями. Это не может не означать, что сами основы этой науки заведомо обречены зиждиться на спекулятивном мышлении, обычно не свойственном другим современным наукам.

Давайте предпримем путешествие к самым корням философии космологии, чтобы установить степень спекулятивности этой науки и попытаться определить границы человеческого познания и понять, что мы можем и чего мы не можем знать. Будем надеяться, что подобные попытки не встретят обычных в таких случаях обвинений в агностицизме. Давайте оставим в покое знаменитое изречение Сократа: «Я знаю лишь то, что я ничего не знаю». В конце концов, пользуясь небывалым прогрессом, произошедшим со времен этого древнегреческого мудреца, мы можем позволить себе порассуждать о том, чего именно мы пока не знаем, а чего никогда так и не сможем узнать.

Первая сложность, с которой сталкивается философия космологии, – это уникальность Вселенной. Наиболее фундаментальное препятствие на пути ее научного изучения заключается в том, что мы можем обозревать только одну вселенную. Именно уникальность предмета изучения, его наличие только в единственном числе отличает космологию от других наук. Говоря точнее, согласно официально принятой в космологии концепции, уникальные начальные условия, приведшие к сегодняшнему состоянию Вселенной, были заданы еще до того, как известные нам физические законы начали управлять эволюцией Вселенной. Мы не можем изменить этих гипотетических начальных условий и посмотреть, что было бы, если бы эти условия были иными. Они даны нам в абсолютном и неизменном виде. Одним из главных последствий того, что Вселенная является уникальной, является то, что мы не можем экспериментировать с ней. Очевидно, что мы не можем создать вселенную заново и пронаблюдать ее развитие с теми же или другими начальными условиями. Мы не можем проводить научных экспериментов на этом основном объекте изучения космологов. Более того, ввиду уникальности наблюдаемого объекта мы не можем сравнить вселенную ни с какой другой Вселенной.

Например, законы наследственности Грегора Менделя, заложившего основу современной генетики, были выведены на основе экспериментов с двадцатью восемью тысячами растений гороха. Эти опыты были бы невозможны, если бы ученый имел только одно растение или только одну горошину.

К сожалению, подобно одной горошине, у нас есть только одна Вселенная, да и ту мы наблюдаем только частично. Поскольку мы не можем сравнить нашу вселенную ни с какой другой Вселенной, мы значительно ограничены в своих возможностях выводить определенные законы, которые были бы справедливы не только для нашей Вселенной, но и для группы подобных объектов; более того, мы не можем утверждать, что другие вселенные существуют.

Пример с горошиной достаточно наглядно иллюстрирует весьма интригующую мысль, что концепция «законов физики» неправомерна, когда она применяется только к одному объекту, и нет возможности подтвердить или опровергнуть эти законы путем сравнения данного объекта с ему подобными. Мы не можем научно установить «законов Вселенной», которые могли бы описывать целый класс подобных объектов, потому что мы не можем проверить ни один из таких законов, кроме как только на одном имеющиеся у нас объекте. Действительно, сама правомерность использования понятия «закон» должна быть поставлена под сомнение, если изучаемый объект существует

только в единственном числе. Главная идея физического закона заключается в том, что он должен быть верным в отношении группы объектов или явлений, имеющих сходные характеристики, при допущении некоторых вариаций. Эти различия могут быть результатом разных начальных условий систем, к которым приложены данные законы.

Научные эксперименты позволяют нам изменять начальные условия изучаемых систем. Это невозможно в случае космологии, потому что мы не можем перезапустить Вселенную в лаборатории.

Мы можем наблюдать законы физики локально, подтверждая, что на относительно малой шкале они одинаковы во всей Вселенной, однако нам трудно перенестись эти законы на более высокие уровни иерархии организации Вселенной. Например, Всемирный закон тяготения Ньютона[15] прекрасно работает на уровне нашей Солнечной системы, однако он не может быть с той же степенью определенности применен, когда мы изучаем орбитальные скорости звезд, вращающихся вокруг галактического центра. Эти скорости оказались значительно выше, чем в соответствии с законом Ньютона. Другим фактом, поставившим под сомнение применимость законов тяготения на межгалактическом уровне, оказалось несоответствие между массой видимого вещества и тем, что галактики остаются вместе в кластерах[16], а не разлетаются друг от друга.

Несмотря на то что современная космология объясняет эти явления присутствием скрытой массы, названной «темным веществом» – “dark matter”, существуют некоторые альтернативные теории, например модифицированная ньютоновская Динамика (MOND)[17]. Эти теории ставят под сомнение верность выкладок, лежащих в основе официальной космологии. Так, модель под названием «Лямбда холодное темное вещество» (Lambda Cold Dark Matter) в настоящее время (в 2007 г.) является ведущей теорией и подтверждается фактическими наблюдениями[18].

На более высоком уровне законами гравитации невозможно объяснить, что заставило космологов прийти к выводу, будто Вселенная расширяется, да еще и с ускорением. Ведь согласно законам гравитации Вселенная, наоборот, должна сжиматься, подчиняясь силе притяжения. Существует потребность в новых законах, которые описали бы скрытую энергию, названную «темной энергией» “dark energy”, которая отвечала бы за подобное расширение. (Иногда ее именуют «антигравитацией».)

В настоящее время космологи ведут споры, что представляет собой эта самая скрытая энергия. Некоторые считают, что она есть некая «космическая постоянная» (cosmological constant) или так называемая квинтэссенция (quintessence). Несмотря на то что подобные законы могли бы дать удовлетворительное объяснение упомянутым выше явлениям, они не могут быть проверены ни на каком другом объекте, кроме как на нашей Вселенной, что лишит их статуса универсальных законов ввиду того, что, как мы уже отмечали, Вселенная у нас одна, и поэтому нет возможности выявить закономерность тех или иных явлений для группы подобных объектов.

Мы можем предположить, что имеем дело с миллиардами «мини-вселенных», на которых мы могли бы протестировать законы, регулирующие локальную часть Вселенной, но такая «мини-Вселенная» ни в коей мере не является всей Вселенной. Поэтому и такая уловка не может быть состоятельной. Однако, проверяя мини-вселенные и убеждаясь, что законы физики в них работают одинаково, мы можем подтвердить основной вывод современной космологии, что Вселенная одинакова во всех своих частях и во всех направлениях. Тем не менее, убеждаясь в гомогенности Вселенной, мы не получаем ответа на вопрос, почему она одинакова во всех своих частях и во всех направлениях.

Наконец, концепция статистической вероятности в отношении Вселенной также проблематична, поскольку речь идет о единичном объекте. Проблемы возникают при попытке применить теорию вероятности к космологии в целом, тогда как именно эта концепция и лежит в основе современной космологической аргументации.

Например, мы говорим о низкой вероятности «тонкой настройки» Вселенной (fine tuning), то есть все известные физические константы имеют такие точные параметры, что во Вселенной могут создаваться условия не только для существования такой сложной формы организации материи, как жизнь, но и для существования самих атомов. Если бы эти константы были иными, атомы никогда не смогли бы сформироваться, звезды никогда не зажглись бы, термоядерные реакции в них не были бы возможны, а тем самым не могло бы появиться то разнообразие элементов во Вселенной, которое мы наблюдаем[19].

Таким образом, можно предположить, что если бы константы были иными, мы могли бы исследовать различные вероятности, сравнивая их между собой, но это не имело бы смысла, поскольку не могло бы быть доказано путем астрономических наблюдений. Как же можно говорить о различных вероятностях по отношению к развитию Вселенной, если Вселенная, которую мы можем наблюдать, присутствует только в единственном числе?

Итак, мы не можем научно установить законов возникновения Вселенной с учетом различных начальных условий и различных вероятностей ее развития. Прежде всего, существует разница между экспериментальными науками, такими как физика, химия, микробиология, и «историческими», «географическими» науками, каковыми, например, являются астрономия, геология, теория эволюции. Говоря о научном подходе, мы обычно имеем в виду экспериментальные науки. Наблюдая и проводя эксперименты над классом идентичных или почти идентичных объектов, мы пытаемся установить закономерности в их поведении и убедиться в их идентичности. Например, кварки[20], протоны, электроны совершенно идентичны между собой и ведут себя совершенно одинаково (именно это свойство легло в основу хорошо протестированной квантовой статистики). Каждая молекула ДНК похожа на другую молекулу, хоть и отличается от нее. Все лягушки похожи друг на друга. То же можно сказать и о людях. Мы все достаточно похожи друг на друга, чтобы применять к нам законы, построенные на соответствующих общих характеристиках. Если бы это было не так, было бы ошибочно относить перечисленные виды к одним и тем же классам объектов. Молекулы воды, газы, жидкости, твердые вещества практически одинаковы по своим свойствам, и их можно описывать общими для них физическими и химическими законами. Что же касается географических и исторических наук, в них существуют уникальные объекты – Большой Каньон, континент Антарктида, Солнечная система, галактика Андромеда или уникальные события – образование Солнечной системы, эволюция жизни на Земле, взрыв определенной сверхновой звезды. Поскольку эти уникальные объекты и события доступны только для обозрения, а не для экспериментирования, особые начальные условия, которые привели к возникновению этих объектов и событий, не могут быть изменены. Между тем существуют целые классы подобных объектов (другие каньоны, континенты, солнечные системы, галактики и т. д.), которые мы можем наблюдать и сравнивать. В отличие от космологии, в других науках мы можем проводить статистический анализ с целью выявления закономерностей.

Но если в космологии мы действительно не можем проводить подобный анализ, то необходимо задать вполне законный вопрос о природе космологии как науки. Мы должны либо допустить, что физические феномены на большой шкале космических расстояний (такие, как зарождение Вселенной) происходят только один раз, и именно они и являются предметом изучения космологии, либо, наоборот, предположить, что подобные события не уникальны, даже если мы не можем их наблюдать, и тогда эти события находятся вне сферы интересов космологии, поскольку ее методы не приспособлены для изучения классов объектов.

Некоторые ученые пытаются обойти эти проблемы, отрицая уникальность Вселенной. Они предполагают наличие множества вселенных (many universes), что само по себе противоречит общепринятому определению Вселенной как вместилища всего сущего. Так или иначе, принимая предположение о существовании множества вселенных, мы можем применять концепции статистических вероятностей к этим гипотетическим объектам, рассматривая их как чрезвычайно удаленные области пространства с различными характеристиками, как в теории хаотических инфляций (chaotic inflation), или как совершенно разделенные вселенные без какой-либо физической связи между ними. В обоих случаях степень спекулятивности выходит далеко за рамки допустимого в науке.

Поскольку до сих пор не доказано, что другие вселенные существуют или, по крайней мере, могут существовать, мы должны оставаться на позициях, что наша Вселенная уникальна, по крайней мере с нашей точки зрения, и, таким образом, нам придется согласиться с философскими последствиями такого утверждения.

Глава 5

Вселенная в пространстве и времени на большой шкале

Проблемы, возникающие из признания уникальности Вселенной, осложняются ее огромными размерами и протяженностью в пространстве и времени. Именно это составляет серьезное препятствие на пути ее изучения и ставит космологию в незавидное положение. Таким образом, помимо наблюдений и теоретических выкладок возникает необходимость в разработке рабочих моделей, позволяющих поддержать теоретические выкладки и позволить верно предвидеть результаты будущих наблюдений с достаточной степенью точности.

Для того чтобы понять, в чем заключается проблемы наблюдения Вселенной на большой шкале, давайте проанализируем расстояния, с которыми мы имеем дело.

Так, расстояние до ближайшей крупной галактики Андромеды таково, что свету требуется около двух миллионов лет, чтобы долететь от нее до Земли, и это при том, что скорость света – триста тысяч километров в секунду.

В настоящее время размеры наблюдаемой Вселенной примерно в пять тысяч раз больше расстояния до галактики Андромеды. Эти огромные масштабы накладывают значительные ограничения на наши возможности наблюдать удаленные области Вселенной (и конечно же, лишают какой либо возможности экспериментировать с ними). Таким образом, уникальность космологии заключается в том, что она имеет дело с наибольшими расстояниями, в пределах которых мы можем что-либо обозревать. Астрономические наблюдения ограничены так называемым понятием «past null cone» — линией наблюдения объектов, теряющих отчетливость с расстоянием. Мы можем эффективно наблюдать вселенную на космологической шкале, только приняв во внимание, что то, что предстает перед нами, случилось «там и тогда», и не можем наблюдать, что происходит там сейчас. Мы не можем знать, что происходит в галактике Андромеда сейчас. Мы способны видеть лишь те явления и события, которые обозревал бы локальный наблюдатель два миллиона лет назад. То есть мы неизбежно смотрим назад во времени, и чем большее расстояние до объекта нашего наблюдения, тем длиннее период времени, отделяющий нас от наблюдаемых нами событий. С одной стороны, это дает уникальную возможность заглянуть в прошлое нашей Вселенной, с другой стороны, это ограничивает наши возможности проанализировать, что представляет собой Вселенная в настоящий момент. В космологии неопределенность растет со временем и расстоянием.

Вместе с тем огромная шкала Вселенной предполагает, что мы можем эффективно наблюдать ее только из одного пункта – «здесь и сейчас». Мы не можем улететь со скоростью света на десять тысяч световых лет и понаблюдать вселенную оттуда. Но даже проделав такое огромное расстояние, мы не покинем нашу галактику, и с космологической точки зрения такое перемещение пункта наблюдения не будет иметь смысла. И даже если бы мы смогли поставить долгосрочный астрономический эксперимент длиной в двадцать тысяч лет, этого все равно совершенно недостаточно для принятия каких-либо космологических выводов, где временные шкалы измеряются миллиардами лет (в настоящее время считается, что возраст Вселенной равен 13,7 миллиардам лет, если понятие возраста вообще применимо в отношении к такому объекту, как Вселенная). Таким образом, космология весьма отличается от географических наук, изучая которые, мы можем путешествовать и делать непосредственные наблюдения за интересующими нас объектами. Принимая во внимание возможный истинный размер Вселенной, та часть, которую мы можем наблюдать, сравнима с панорамой, открывающейся с невысокого холма. На основании того, что мы видим с холма, космология пытается делать вывод о размерах и форме Земли. Увы, обзора окружающих наш холм видов отнюдь недостаточно для таких выводов.

Кроме того, мы можем наблюдать Вселенную только на основе анализа электромагнитного излучения, приходящего к нам в виде радиоволн, инфракрасных волн, света, ультрафиолетовых волн, рентгеновского излучения и жесткой радиации (последние два по большей части не доходят до Земли благодаря ее атмосфере, и для их изучения необходимо проводить наблюдения на орбите или в верхних слоях атмосферы).

Так же мы можем анализировать элементарные частицы, которые прилетают к нам из космоса, но все они подвержены той же проблеме ограничения скорости передачи информации скоростью света. Хотя в квантовой физике и рассматриваются феномены мгновенной передачи информации между парой фотонов[21], практического применения в астрофизике это не имеет.

Несмотря на то что мы не можем проанализировать вещество удаленных астрономических объектов в лаборатории, мы все же получаем достаточно информации о их природе только на основе анализа излучения и элементарных частиц, прибывающих к нам от этих объектов. Мы можем получать визуальные изображения, спектральный анализ[22] и так далее. В будущем, возможно, мы сможем делать выводы об удаленных объектах по анализу нейтрино, частицы, которую весьма трудно уловить[23] а также по анализу гравитационных волн (возможность определения которых – пока только гипотеза).

Однако все наши наблюдения будут подвержены тем же ограничениям, которые были обсуждены выше. Как следствие мы всегда будем обречены сталкиваться с указанными проблемами в интерпретации астрономических наблюдений.

Звезды находятся от Земли во много раз дальше, чем Луна, планеты, Солнце. Определить расстояние до ближайшей к нам звезды удалось русскому ученому В. Я. Струве. Это было более ста лет назад. Для этого ему пришлось наблюдать ее не с концов земного диаметра, а с концов прямой линии, которая в 23 600 раз длиннее. Где же он мог взять такую прямую линию, которая на земном шаре не может уместиться? Оказывается, эта линия существует в природе. Это диаметр земной орбиты. За полгода земной шар переносит нас на другую сторону от Солнца. Зная диаметр земной орбиты (а он вдвое больше среднего расстояния до Солнца), измерив углы, под которыми наблюдается звезда, можно вычислить расстояние до нее. Такой метод может быть применен только для определения расстояния до относительно близких звезд. Самые близкие к нам звезды – Проксима Центавра и Альфа Центавра – находятся в 270 000 раз дальше от Земли, чем Солнце. Лучу света от этих звезд приходится лететь до Земли 4,5 года. Однако добраться до них при современных скоростях космических кораблей займет пятьдесят тысяч лет.

Расстояния до звезд огромны, и измерять их километрами неудобно, так как получается слишком большое число километров. И ученые ввели более крупную единицу измерения: световой год. Это такое расстояние, которое свет проходит в течение одного года. Во сколько раз эта единица измерения больше, чем километр? 300 000 км/сек. надо умножить на число секунд в году. Получим приблизительно 10 триллионов километров. Значит, один световой год больше одного километра в 10 триллионов раз. Звезды могут находиться от нас на расстояниях, равных десяткам, сотням, тысячам световых лет и более. До Плутона – самой дальней планеты Солнечной системы – космический аппарат летит немногим больше десяти лет. А можно ли долететь до Большой Медведицы или Кассиопеи? Долететь до созвездий невозможно. Каждое созвездие – это тот участок неба, который виден с Земли. Из-за очень большого расстояния нам кажется, что звезды расположены рядом. На самом деле звезды, входящие в одно созвездие, находятся на разных расстояниях от Земли. Эти расстояния огромны, и поэтому звезды при приближении к ним будут расступаться, как деревья в лесу. А если вы захотите долететь до звезды? Теоретически это возможно. Но с какой же скоростью надо двигаться и сколько лет добираться, например, до Сириуса? Если со скоростью света (300 000 км/сек., самой большой скоростью в природе), то потребуется почти девять лет. А до Беги – 27. А до Полярной звезды расстояние 432 световых года, т. е. луч света от Полярной звезды к Земле летит 432 года. Это значит, что если эта звезда потухнет, то на Земле узнают об этом через 432 года, а сейчас мы видим ее такой, какой она была почти полтысячелетия назад.

Еще не придумали таких летательных аппаратов, которые смогли бы мчаться со скоростью света или близкой к ней. Поскольку мы не можем удалиться на значительные расстояния от Земли, чтобы сменить точку наблюдения, мы всегда будем получать только двухмерную картину неба, которая несет в себе только частичную информацию настоящего трехмерного распределения вещества во Вселенной. Многие звезды, которые на небе предстают нам в близких позициях, на самом деле удалены друг от друга на огромные расстояния, и только в двухмерной проекции, и только с нашей точки наблюдения представляются близкорасположенными. Например, созвездия – группы звезд, которые мы в течение тысячелетий считали основной структурой небес, в действительности не имеют никакого смысла в астрономическом отношении, поскольку большинство звезд, входящих в их состав, только кажутся близкими. Давайте посмотрим на созвездие Малой Медведицы (Ursa Minor / Little Dipper).

Итак, хорошо всем известная Полярная звезда (Polaris), указывающая направление к Северному полюсу, находится в 432 световых годах от нас, в то время, как ее соседка, Delta Ursae Minoris, – всего в 183 световых годах, что является в два раза меньшим расстоянием. Полярная звезда ярче только потому, что Delta Ursae Minoris – небольшая звезда размером с наше солнце, а Полярная звезда – гигант.

Звезды в небе вовсе не располагаются относительно друг друга так, как нам это кажется! Чтобы получить трехмерную картину неба, нам необходимы надежные методы определения расстояния до звезд и галактик. Несмотря на то что у нас есть различные методики измерения расстояний, на них не всегда можно положиться. Некоторые расстояния до сих пор измерены лишь с точностью в 50%. Это все равно, как если вы, оказавшись в пути с бензином почти на нуле, спросите расстояние до следующей заправки, вам ответят: «Может, 50, а может, 100 километров». Как вам понравится такая точность? Это большая разница даже на примере земных расстояний, что уж говорить, когда ошибки составляют тысячи световых лет? Есть много звезд, расстояние до которых просто неизвестно. И если с измерением расстояний до близлежащих галактик дела обстоят лучше благодаря использованию звезд цефеид[24] в качестве так называемых стандартных маяков, то расстояние до достаточно удаленных галактик основывается на спекулятивных выводах о расширяющейся Вселенной и природе смещения спектра. Также для измерения расстояния в этих случаях используют сверхновые звезды определенного вида, которые, как считается, имеют одинаковую яркость вспышки[25].

Вторая проблема интерпретации астрономических наблюдений состоит в том, что мы можем наблюдать удаленные галактики только на ранних этапах их истории. Мы не можем знать, что происходит там сейчас. Это все равно как если бы мы пытались описать географию Африки, наблюдая эту часть суши только во времена динозавров. Это дает определенное преимущество космологии, делая ее и географической, и исторической наукой одновременно, однако непреодолимые ограничения, безусловно, имеют место.

Третья проблема заключается в том, что источники света, особенно когда речь идет о далеких галактиках, чрезвычайно тусклы не только оттого, что они физически удалены от нас, но и потому, что их свет при спектральном анализе указывает на значительное красное смещение[26], которое используется как одно из доказательств теории расширяющейся Вселенной.

Очень сложно уловить свет, идущий от далеких галактик, не говоря уже о трудности делать выводы об объектах, его излучающих.

Более того, существует проблема абсорбции этого света промежуточным веществом, находящимся на пути света к нам. Чем дальше находится объект, тем тяжелее становятся эти проблемы. Таким образом, неопределенность нашего знания о Вселенной быстро увеличивается с расстоянием. Определенным решением этой проблемы может быть так называемая геологическая информация, т. е. современное состояние скал, планет, кластеров звезд, галактик и т. д. Эта информация может содержать данные о прошлом вещества, составляющего эти объекты. Изучение этой информации позволяет нам получить представление о происходившем в месте нашего наблюдения в далеком прошлом, если нам, конечно, удастся правильно интерпретировать эти данные.

«Геологические» наблюдения могут позволить изучить прошлое доступной нам области Вселенной, и сравнить его с наблюдаемым в отдаленных ее частях.

Физические и астрофизические наблюдения дают нам представление о далеком прошлом удаленных объектов. Они ложатся в основу физической космологии, призванной изучать эволюцию структур Вселенной, подтверждая теоретические выводы наблюдениями. Мы также имеем возможность определять распространенность элементов в доступной нам области Вселенной и проводить сравнение с удаленными частями Вселенной, что может помочь нам лучше понять нуклеосинтез[27], произошедший в результате гипотетического Большого взрыва.

Одной из серьезных трудностей космологии, построенной на наблюдениях, является определение геометрии Вселенной на большой шкале.

Очевидным подходом к решению данной проблемы могут стать попытки определения геометрии Вселенной, основываясь на наблюдениях (предполагая, что природа наблюдаемых объектов правильно интерпретирована). Этот подход основывается на так называемой теореме обсервационной космологии (Observational Cosmology Theorem), которая утверждает, что с помощью наблюдений можно собрать достаточно необходимой информации о геометрии Вселенной. Мы можем предложить обратную теорему «неопределенности Вселенной» или «теорему космологической неопределенности»:

Астрофизических или каких-либо других наблюдений всегда будет недостаточно, чтобы делать обобщенные выводы об эволюции Вселенной, ее природе, геометрии и дальнейшей судьбе, поскольку даже если предположить, что определенных наблюдений было бы достаточно, невозможно доказать их достаточность.

Даже если предположить, что «теорема обсервационной космологии» верна и определенных наблюдений достаточно, чтобы делать обобщенные выводы о пространственно-временной геометрии Вселенной, может оказаться, что наблюдаемая Вселенная является лишь малой частью более вместительной Вселенной, которая навсегда может оказаться недоступной нашему обозрению.

Более того, если верить ведущей космологической теории об ускорении расширения Вселенной, которое может разделять разные части Вселенной в таком темпе, что свет от удаленного объекта никогда не сможет дойти до нас в силу того, что скорость света является конечной величиной, в соответствии с существующим представлением в современной физике.

Фигурально выражаясь, размер обозреваемой Вселенной вырос в тысячу раз за последние сто лет благодаря улучшению наших телескопов. Возможно, стоит подождать еще сто лет, пока наши приборы станут еще более чувствительными, прежде чем начинать в очередной бесчисленный раз делать обобщающие космологические выводы? А может быть, такие выводы вообще противоречат научному подходу, и какими бы ни были наши приборы, космологические выводы всегда будут основываться на спекулятивных соображениях?

Наблюдаемая в настоящее время Вселенная представляется плоской, что, впрочем, может оказаться неверным, по мере того как размер доступной для нашего обозрения Вселенной увеличится. Точно так же Земля кажется плоской, однако, наблюдая нашу планету из космоса, наблюдатель сможет убедиться в своей ошибке.

Итак, стоит ли вкладывать усилия и средства в исследования тех областей, которые очевидно страдают от недостатка данных для достижения определенных результатов? Возможно, лучше оставить эти области до тех пор, пока не появятся новые методы, которые позволят нам пересмотреть изучаемые нами вопросы и, возможно, поставить их по-новому. Увы, этот подход отвергается современной наукой. Какой смысл в жертвах многочисленных героев-первопроходцев, пытавшихся достигнуть Северного и Южного полюсов Земли, если через считанные десятилетия эти области стали доступны для изучения с помощью авиации? Самолеты были сконструированы для независимых, вполне независимых от арктического освоения целей, но впоследствии смогли легко удовлетворить потребность географов к исследованию этих труднодоступных мест (которые, впрочем, оказались не столь занимательными, как ожидалось).

Можно применить аллегорию, описывающую космолога в качестве человека, стоящего на вершине холма в пустыне и пытающегося делать многозначительные выводы о Земле в целом, не подозревая о наличии на ней лесов, озер, морей, океанов...

Так или иначе, теоретически представляется возможным, основываясь на наблюдаемом материале, исследовать пространственно-временные характеристики Вселенной, если нет помех. Однако в реальности эта задача чрезвычайно трудна, поскольку сложно установить расстояние до всех наблюдаемых объектов, что требует точного понимания их природы. Кроме того, изображения удаленных объектов значительно искажены. Чем дальше мы заглядываем в глубь Вселенной, тем более неопределенными становятся наши выводы. Иногда к астрофизическим наблюдениям приступали без их теоретического обоснования. Именно так были проведены исследования, установившие структуру расположения галактик в трехмерном пространстве. Таким образом были обнаружены большие пустоты (voids) и такие таинственные структуры, как галактические стены, состоящие из множества галактик[28].

Однако такой взвешенный подход, не зацикленный ни на одной из теорий и включающий в себя планомерный сбор данных, не заслужил широкого внимания космологов, поскольку существует немало сложностей наблюдательного характера и результаты таких исследований не способны объяснить те или иные явления. Космологи же считают своим долгом искать ответы на вопросы: что, как, когда, почему, которые нам представляются нелегитимными и ненаучными по отношению к Вселенной.

В официальной космологии планирование исследований основывается на определенной теории. Например, мы предполагаем a priori определенные вещи, и целенаправленно ищем подтверждение им путем астрономических наблюдений. Официальная космология всегда нуждается в тесной связи между теорией и наблюдениями, причем наблюдения являются вторичными. Например, стандартная для космологии группа теорий Friedmann-Lemaitre (FL)[29]. Их метрика описывает гомогенную изотропичную, имеющую одинаковый состав независимо от направления нашего наблюдения. Эти модели легко понять, и они способны дать объяснения полученным наблюдениям. Более того, физические предсказания этих моделей (наличие во Вселенной реликтового излучения[30] а также распределение элементов в ранней Вселенной) кажется, получают подтверждение с помощью астрофизических наблюдений. Проблема заключается в том, в какой степени эта информация подтверждает факт расширения Вселенной?

Согласно текущим астрономическим наблюдениям, обозреваемый нами участок Вселенной почти изотропичен[31].

Это верно в отношении распределения галактик на большой шкале, а также в отношении наблюдаемого реликтового излучения. Это позволяет нам создать модель сферической симметричной Вселенной с нами в центре, что будет подтверждено (по крайней мере, не опровергнуто) астрономическими наблюдениями. В целом подобная модель не может стать популярной в философском смысле ввиду того, что геоцентрическая модель с Землей в центре Вселенной, а затем и гелиоцентрическая модель с Солнцем в центре Вселенной провалились. Так что модель Вселенной с нашей галактикой в центре хотя и возможна, но очень мало вероятна.

Мы можем применить космологический принцип, гласящий, что предположить гомогенность[32] Вселенной следует потому, что это наиболее простой вывод, основывающийся на наблюдениях.

Другой аргумент основывается на уже упомянутой Friedmann-Lemaitre (FL) модели, подтвержденной наблюдениями. Но так или иначе проблемы, связанные с астрономическими наблюдениями, невозможность точного измерения расстояний не позволяют вполне полагаться на этот аргумент. То есть теоретически астрофизическая космология может решить эту задачу, но практически она не в состоянии предъявить достаточное доказательство, основанное на наблюдениях, в силу указанных ограничений.

Таким образом, общепринятой является пространственная однородность (гомогенность) Вселенной, хотя и доказанной ее считать невозможно.

Однако альтернативой является предположение, что мы живем в пространственно неоднородной сферической Вселенной, при том, что все равно наша галактика находится близко к ее центру с космологическим красным смещением (cosmological redshift)[33], частично объяснимым гравитацией.

Подобным образом данные, получаемые от наблюдения сверхновых в других галактиках (supernova data), интерпретируются как доказательство космологической константы, что тоже может служить доказательством негомогенности без необходимости введения понятия темной “dark energy”. Большинство космологов не принимают подобного подхода, однако не существует доказательства, что он неверен. Приведенные факты иллюстрируют дополнительную неопределенность в этом вопросе, напоминая, что доказательство гомогенности Вселенной не так просто, как кажется.

Давайте рассмотрим так называемый физический аргумент. Он гласит, что физические процессы, такие как космологическая инфляция[34], делает существование гомогенной Вселенной очень вероятным, во всяком случае, более вероятным, чем существование негомогенной Вселенной. Хотя это и важный аргумент, мы должны отдавать себе отчет, что мы всего лишь заменяем обсервационный тест теоретическим предположением, которое может быть как верным, так и неверным.

Может показаться, у космологов нет конкретного доказательства, что инфляция действительно имела место на ранних стадиях развития Вселенной. Инфляционная теория популярна потому, что она в состоянии предсказать анизотропию реликтового излучения на малой шкале.

Однако и другие модели могут дать подобные предсказания.

Не означает ли это, что прежде чем пытаться объяснить инфляцию с помощью «темной энергии» “dark energy[35]”, стоит найти более весомое доказательство, что инфляция имела место?

Неопределенность Вселенной в нашем представлении порождает ситуацию, при которой гипотетические явления объясняются новыми гипотетическими материями, и этой бесплодной деятельности не видно конца.

Одним из выходов из сложившегося положения может стать переосмысление понятия времени в рамках науки космологии. Так, например, Джулиан Барбур (Julian Barbour) в своей книге «Конец времени: следующая революция в физике»[36], впервые опубликованной в 1999 г., отрицает существование времени, считая его не более чем иллюзией. Книга начинается с описания развития взглядов автора на время. После окончания физического факультета Барбур увлекся идеями о новой интерпретации времени. Он ознакомился с работами Поля Дирака (Paul Dirac), котрые привлекли его внимание к квантовой физике.

Несмотря на то что воззрения, отрицающие существование времени, противоречат нашим интуитивным ощущениям, Барбур пытается убедить читателя, что наши ощущения в какой-то мере соответствуют Вселенной, в которой отсутствует время. Барбур подчеркивает, что многие ученые давно уже расстались с мыслью о том, что «Я» существует во времени. Мы воспринимаем себя как вневременных субъектов с нашими воспоминаниями и планами на будущее. Если серьезно воспринимать выводы атомной теории, то следует заявить, что кошка, которая подпрыгнула, это не та же кошка, которая приземлилась. Ведь облачка молекул, из которых состоят все объекты материального мира, постоянно меняются, причем эти перемены происходят с огромной скоростью. Микрокосмос постоянно изменяется, таким образом нельзя утверждать, что кошка или человек в своем физическом состоянии сохраняются неизменными с течением времени. Следующая революция в физике, по мнению Барбура, заставит прекратить обсуждение явлений и объектов в понятиях времени. Вместе с тем другого пути обсуждения не существует, поскольку само человеческое сознание основывается в своей деятельности на течении времени. Автор предполагает, что Вселенная состоит из вневременных составляющих, и время – лишь иллюзия, которая создается нашим сознанием, когда мы пытаемся обозревать и анализировать окружающий мир. Поток человеческого сознания и ощущение текущего момента, длящееся примерно секунду, зиждутся всего лишь на нашем восприятии мира. В человеческом мозге информация о прошлом связывается в причинно-следственную цепь с информацией о настоящем моменте. Таким образом, время – это, скорее, характеристика мыслительного процесса, пусть абсолютно необходимая для мышления, однако свойственная исключительно мыслящим индивидам. В работе Барбура мозг человека именуется «капсулой времени» “time-capsule”. Его рассуждения остались бы не замеченными, если бы Барбур не применял математику для переосмысления фундаментальной физики без использования параметра времени. Он дал своей вселенной без времени название «Платония» в честь вечных форм, о которых говорил Платон. Платония Барбура состоит из бесконечного числа «сейчас» – “nows”. По утверждению Барбура, такой «безвременной подход» позволяет объяснить загадку «стрелы времени». Во всех прочих космологических теориях время течет из особого момента, который именуется «началом Вселенной», в сторону ее будущего, ее «конца».

Но в Платонии нет никакого «начального момента», потому что в ней нет времени, и значит, не может быть выделенной во времени точки. Подобно Платонии для трех точек, в которых есть особая конфигурация Альфа (где все частицы системы находятся в одном месте), так и в общем виде, для всей Вселенной, Платония тоже имеет некую особую точку, или конфигурацию Альфа, когда все частицы Вселенной находятся в одном месте.

Кроме того, говорит Барбур, «безвременной подход» к «рождению Вселенной» позволяет избежать сингулярности Биг Бэнга, где, как мы уже говорили, возникают огромные трудности из-за чудовищного «искривления» обычных пространства и времени. Барбур не теряет надежды проверить свои утверждения экспериментально.

Для простоты понимания давайте представим Вселенную в ее пространственно-временной форме в виде амфоры. В таком случае точкой Альфой можно считать остроконечное дно амфоры. Однако никто не возьмется утверждать, что амфора развилась из этой точки и что все ее части не существуют одновременно.

Было бы весьма занятно, если бы измерения, предназначенные проверить, как расширяется Вселенная со временем, в конечном счете послужили бы доказательством того, что никакого времени (и расширения в нем) в природе нет и в помине. А если мы все же имеем твердое ощущение направленного времени, то это лишь потому, что наш мозг сформировался в условиях макромира, управляемых законами Ньютона и Эйнштейна, которые описывают «истинный», «безвременный» мир лишь приблизительно, при помощи «надуманной» категории «времени».

Глава 6

Отмена общепринятого понятия времени

За месяц до смерти Альберт Эйнштейн, выражая соболезнования родным своего усопшего друга Бессо, писал, что «различие между прошлым, настоящим и будущим есть всего лишь иллюзия, хотя и очень трудно преодолимая, и смерть не более реальна, чем та жизнь, которую она завершает».

Время – это упрямая иллюзия, в рамках которой протекает всё наше существование и вне которой мы не можем представить себе ничего. И всё же время – не более чем очередной обман наших чувств. Многое, как мы увидим, доказывает тот факт, что наши переживания, связанные со временем, наивны; от этого, однако, они не становятся менее мучительными. У Льюиса Кэрролла Алиса плачет, когда ей говорят, что она нереальна, а только снится, и на ее возражение, что если она плачет, значит, она реальна, отвечают: «Не думаешь ли ты, что эти слезы реальны?» Так и мы, как бы себя ни убеждали, какие бы научные и философские доказательства реальности и нереальности времени ни приводили, останемся всего лишь людьми, со всем ворохом своих иллюзий и заблуждений. Коперник не сдвинул человека из центра Вселенной, Дарвин не сделал человека потомком обезьяны, и Фрейд не развенчал его разум, погрузив в хаос бессознательного. Человек всегда остается человеком, несмотря ни на какие философские воззрения и научные открытия, но, возможно, обратив внимание на тот факт, что время, приносящее ему самое огромное страдание, время, обрекающее его на небытие, само является хоть и очень упрямой, но всего лишь иллюзией, он посмотрит на этот мир с улыбкой и облегчением, ощутит свою вечную сопричастность мирозданию, и в этом чувстве и будет заключено его обретение вечности. А дальше пусть человек окунается во вселенную своих собственных иллюзий, нелепых страданий и глупых целей, которыми наполнены наши дни. Пусть так, но однажды ухваченная мысль, что и время – не что иное, как всего лишь упрямая иллюзия, оставит в нем лучик надежды, что приговор его в этой жизни не столь «окончателен и обсуждению не подлежит».

Фрейд писал: «Подлинный источник религиозности заключается в особом, никогда не покидающем чувстве, подтверждение которого находят и у других людей и которое, вероятно, свойственно миллионам. Это чувство можно назвать ощущением вечности, как бы ощущением чего-то безграничного, беспредельного, чего-то океанического. Это чувство – чисто субъективное явление, а не догмат веры. С ним не связана никакая гарантия личного бессмертия, однако именно в нем источник религиозной энергии, которая подхватывается различными церквами и религиозными системами, вводится ими в определенное русло и в них, конечно, и истощается. Только на основании такого океанического чувства человек может назвать себя религиозным, даже если он отвергает любую веру и любую иллюзию... У себя лично я не могу обнаружить наличие этого океанического чувства».

Возможно, Фрейд и обходился без этого «океанического чувства», но многие из нас обойтись без него не могут. Без него мы ничтожные песчинки, а время – наш безжалостный палач.

Представленные здесь идеи призваны доказать, что времени не существует, во всяком случае не существует того, что мы обычно называем временем. С первого взгляда это утверждение звучит парадоксально до банальности и попадает в категорию заявлений типа: «Бога нет» от Ницше, «Бог есть» от Соловьева, «движения не существует» от Зенона и так далее. Увы, но только категоричностью заявлений можно привлечь внимание, надеясь, что эти строки будут прочитаны не только автором, но и кем-нибудь еще.

Философская литература настолько зарекомендовала себя как «заумное чтение» – и по стилю, и по содержанию, – что практически невозможно ожидать какого бы то ни было интереса к новому философскому труду, даже если он касается самых что ни на есть животрепещущих для каждого мыслящего живого существа вопросов: жизни и смерти, бренности существования и его смысла. Философы давно забыли, что философия нужна человеку и сама по себе не представляет никакой ценности, если человек не может с ее помощью хоть чем-то облегчить свою жизнь. Поэтому, отойдя от привычного для философских работ «языка занудства», бесконечных туманных цитат и ничего не значащих слов, отказавшись от успеха в среде философствующих (ибо их признание недостижимо и малоценно), я обращаюсь к обычному человеку, человеку, ищущему и не находящему ответа на вековечные вопросы, человеку, разочаровавшемуся когда-либо найти на них хоть сколько-нибудь приемлемый ответ.

Если разобраться во всех душевных переживаниях человека, нетрудно заметить, что виновником страданий является время – так, как мы его понимаем. Время, уносящее безвозвратно нашу жизнь, поглощающее нашу плоть, ведущее нас к неминуемой смерти, лишающее нашу жизнь какого-либо приемлемого на индивидуальном уровне смысла. Многочисленные и столь же необоснованные философские и религиозные концепции, сулящие нам «вечную жизнь» и «бессмертие души», не удовлетворяют нас. Как, впрочем, и материалистические воззрения, успокаивающие фактом полезности нашего биологического существования в рамках вида, участия в процессе смены поколений и произведении на свет потомства. Не слишком помогают в страхе смерти и уверения в стиле Эпикура, подхваченные Сенекой и, наконец, присвоенные Шопенгауэром, будто мы не имеем никакого отношения к смерти, поскольку пока мы живем, смерть не имеет к нам никакого отношения, а если не живем, то, опять же, смерть не имеет к нам никакого отношения. Много сказано мудрецами человечества, но мало помогают их постулаты человеку в его вечных и одиноких вопросах, вопросах, виной которых всегда является время. Время, без которого все эти вопросы теряют смысл и актуальность.

Я берусь доказать несостоятельность понятия времени, выявить все дурные последствия заблуждения человеческого разума, связанные с этим ошибочным понятием, и пересмотреть основные аспекты мироздания и мироощущения в рамках отмены понятия времени.

Что может дать прочтение этого эссе? Возможность полностью пересмотреть взгляды человека на мироздание и свою роль в нем. Эта концепция, оставив верующего верующим, атеиста атеистом, сможет освободить от страха смерти, чувства бренности и бессмысленности существования, боли потерь и неудач, позитивно изменит взгляд на понятия справедливости, счастья, самореализации на основе доказательств и рассуждений в рамках современных достижений в физике, астрономии, биологии и психологии, изложенных более или менее доступным языком.

Что даст непрочтение этого эссе? Возможно, кратковременное удовлетворение чувства превосходства над очередным «мессией», коим пытается изобразить себя автор. Но вопросы несчастья, смерти, бренности существования, безвозвратно ушедшей жизни и потерянного навсегда времени так и останутся без какого бы то ни было сносного решения, будь потенциальный читатель атеист или верующий, всё равно. Ибо ни одна из ныне существующих вер и концепций не соответствует вполне удовлетворению запросов современного человека, хотя бы потому, что все основные верования создавались давно и мало приспособлены к окружающей реальности. Итак, речь не пойдет о новой религии или антирелигии. Мы постараемся найти, изучить и устранить первопричину наших проблем – неверное понятие человеческого разума о времени.

Время, или то, что мы так называем, есть не что иное, как то, как мы его воспринимаем. Прежде чем опереться на научные факты, следует оговориться, что человеческий язык, как и его создатель – человеческий разум, не приспособлен обсуждать понятия, которые не являются актуальными для наших органов чувств. (Далее мы отдельно рассмотрим вопрос несостоятельности средств человеческого разума для осмысления мироздания.) Поэтому нам придется говорить о времени в понятиях пространства или в других необычных формах, что на первый взгляд может звучать как нонсенс. Но, как мы докажем позже, наше восприятие неоднократно ошибается, представляя действительность совсем не такой, какова она есть, и от нас зависит, будут ли эти заблуждения причинять нам страдание или нет.

Наше сознание устроено так, что мы можем воспринимать мир только во временной последовательности. Это неудивительно. Мы не можем думать несколько мыслей одновременно, не можем производить несколько математических действий в одно и то же время, несмотря на то, что давно созданы компьютеры, способные выполнять несколько действий в один и тот же момент. Эволюция дала нам способность осуществлять мыслительный процесс только по одной мысли в отдельно взятый момент (те, кто считаются способными делать несколько дел одновременно, просто быстро переключаются с одной мысли на другую и возвращаются к предыдущей, не теряя последующую). Поскольку мысли возникают не одновременно и зависимы от предыдущих, образуется их ряд, последовательность, а следовательно, и ощущение времени как смены текущих мыслей, связанных с приемом впечатлений от окружающего мира и их осознанием. Откуда возникла такая система работы мозга? Почему именно такая несовершенная, по сравнению даже с «искусственным интеллектом», созданным нашими же руками и способным мыслить одновременно? (Хотя если группу людей воспринимать как единый интеллектуальный аппарат, можно добиться того же эффекта параллельного мышления, которое встречается в компьютере, но мы ведем речь об уровне индивидуума.) Причина неодновременности мышления кроется в неодновременности развития событий в окружающем мире, где стакан, падая со стола, разбивается, и наоборот, никогда самостоятельно не склеивается из осколков и не взлетает обратно на стол, и никогда не находится в состоянии и стакана, и осколков одновременно. Эту последовательность событий, которую отображает принцип нашего мышления, можно сонаправить с термодинамической стрелой, вдоль которой нарастает энтропия – рассеяние энергии. Что первично? Ограниченность нашего сознания, способного фиксировать последовательность событий только в одном направлении и только сонаправленно с термодинамической прямой? Или же несовершенство мироздания, которое глупо и расточительно движется к нарастанию рассеяния энергии в пространстве, то есть, по сути, к своему уничтожению? Прежде чем подозревать мироздание в несовершенстве и расточительности, давайте отнесемся скромно к нашим способностям (способностям потомков приматов), заявив, что наша неспособность воспринимать события одновременно вовсе не должна означать отсутствие одновременного существования этих событий.

Как бы мы ни вглядывались за горизонт, объекты, находящиеся за ним, остаются невидимыми. Для наших органов чувств они не существуют, хотя опыт не позволяет нам заявить, что они не существуют вообще.

Так, читая книгу, мы не считаем, что прочитанные страницы безвозвратно исчезли, поскольку мы их перелистнули и непосредственно не наблюдаем, а последующие страницы еще не написаны, поскольку мы их еще не просмотрели.

Мы не можем читать все страницы книги одновременно, однако книга существует целиком и одновременно, независимо от того, хотим мы этого или нет. Опыт нам это подсказывает, и главное, мы всегда можем это проверить, забежав вперед или вернувшись назад. Хуже обстоит дело, например, со слайдами, показываемыми нам последовательно. Изображение на экране исчезает, и мы не можем ни вернуться, ни забежать вперед, потому что слайды, скажем, демонстрируются нам другим человеком. Но и здесь опыт подсказывает, что все слайды существуют одновременно, а мы лишь просматриваем их последовательно.

Перейдем к восприятию нами явлений, которые мы не можем рассмотреть непосредственно и полностью и которые возникают вне нашего влияния. Одно из таких явлений – восход Солнца. Большую часть своего существования человечество верило, что Солнце «тонет в море», далее решило, что оно вращается вокруг Земли. Ну и относительно совсем недавно оказалось, что Земля вращается вокруг Солнца. Однако мы упрямо продолжаем говорить, а значит, и мыслить: «Солнце встало», «Солнце село», мало ли что еще придумают ученые, а так вернее, потому что этими словами мы точно отражаем свои ощущения по отношению к наблюдаемому объекту – огненному шару, который постепенно опускается, скрываясь, или появляется, поднимаясь, относительно линии раздела между землей и небом. В той же мере, как восход и заход Солнца не существует на самом деле, а лишь является нашим ощущением, основанным на астрономическом событии совсем другого характера (вращении Земли вокруг Солнца), наше ощущение по поводу других глобальных вещей может быть столь же ошибочным.

Безусловно, существовали верования, построенные на страхе человека, что, раз зашедши, Солнце более не взойдет. Молитвы и традиционные обряды древних народов нередко базировались на этом страхе. Теперь, пользуясь фактами, которые дает нам наука, разве что совсем умалишенный может опасаться за восход Солнца и терзаться всю ночь от страха: а взойдет ли оно на этот раз?

В «Критике практического разума», в заключении, Кант пишет: «Две вещи наполняют душу всегда новым и всё более сильным удивлением и благоговением, чем чаще и продолжительнее мы размышляем о них, – это звездное небо надо мной и моральный закон во мне. И то, и другое мне нет надобности искать и только предполагать, как нечто окутанное мраком или лежащее за пределами моего кругозора. Я вижу их перед собой и непосредственно связываю их с сознанием своего существования. Первое начинается с того места, которое я занимаю во внешнем чувственно воспринимаемом мире, и в необозримую даль расширяет связь, в которой я нахожусь, с мирами над мирами и системами систем, в безграничном времени их периодического движения, их начала и продолжительности. Второй начинается с моего невидимого Я, с моей личности, и представляет меня в мире, который поистине бесконечен, но который ощущается только рассудком и с которым (а через него и со всеми видимыми мирами) я познаю себя не только в случайной связи, как там, а во всеобщей и необходимой связи. Первый взгляд на бесчисленное множество миров как бы уничтожает мое значение как животворной твари, которая снова должна отдать планете (только точке во Вселенной) ту материю, из которой она возникла, после того, как эта материя короткое время неизвестно каким образом была наделена жизненной силой. Второй, напротив, бесконечно возвышает мою ценность как мыслящего существа через мою личность, в которой моральный закон открывает мне жизнь, не зависимую от животной природы и даже всего чувственно воспринимаемого мира, по крайней мере поскольку это можно видеть из целесообразного назначения моего существования через этот закон, которое не ограничено условиями и границами этой жизни».

Звездное небо над головой. То, что не переставало быть символом вечности, неизменности, точности. Что касается морального закона, увы, его относительность доказывать необязательно, а вот по поводу звездного неба можно сказать, что оно вовсе не существует на самом деле. То, что мы видим над собой в темную ясную ночь, является таким же, если не еще более чудовищным, обманом наших органов чувств, как восход Солнца. Дело в том, что все звезды находятся от нас на совершенно разных расстояниях, и две звезды, видящиеся нам одновременно, могут находиться одна в двадцати тысячах световых лет от нас, а другая в миллионе световых лет от нас. Их свет достигает сетчатки нашего глаза одновременно, тогда как эти звезды давно могли перестать существовать, взорваться как сверхновые, изменить объем, светимость, температуру, а главное, свое взаимное расположение в пространстве, которое ни в коей мере не соответствует тому, в котором мы их наблюдаем. Ну, и какая же картина разворачивается у нас над головой? Что-то вроде расписания поездов за последние сто лет, где все строчки перепутаны между собой. Много ли толку от такого документа? В том, что мы видим в ночном небе, нет ничего соответствующего действительности в момент наблюдения.

Ну и уж совсем простой, банальный пример. Перрон, который медленно начинает отъезжать, когда поезд начинает движение. Именно перрон, а не мы. До того, как мы начинаем ощущать толчки от движения вагона, нам кажется, что перрон начинает движение, а мы остаемся на месте.

Что, если предположить, что и по отношению ко времени у нас сложилось столь же ложное представление? Что, если нам только кажется, что оно «идет», а на самом деле это такой же обман наших чувств, как в случае с восходом Солнца, звездным небом и перроном?

Давайте рассмотрим предыдущий опыт человечества в попытке осознания сути понятия времени. Ощущение обусловленности и ограниченности понятия времени рамками нашего разума отмечалось давно. Кант в «Критике чистого разума» делает выводы, не противоречащие этим утверждениям: «Время есть не что иное, как форма внутреннего чувства, то есть процесса наглядного представления нас самих и нашего внутреннего состояния. Время не может быть определением внешних явлений <...> ...оно (время) определяет отношение представлений в нашем внутреннем состоянии. Именно потому, что это внутреннее наглядное представление не имеет никакого внешнего образа, мы стараемся устранить этот недостаток с помощью аналогий и представляем временную последовательность с помощью бесконечно продолжающейся линии, в которой многообразие составляет ряд, имеющий лишь одно измерение, и умозаключаем от свойств этой линии ко всем свойствам времени, за исключением лишь того, что части линии существуют все вместе, тогда как части времени существуют друг после друга. <...> Время не есть эмпирическое понятие, извлекаемое из какого-либо опыта. В самом деле, существование или последовательность даже не входили бы в состав восприятия, если бы в основе не лежало априори представление времени. Только при этом условии можно представить себе, что события существуют в одно и то же время (или в различное время) последовательно. Время есть необходимое представление, лежащее в основе всех наглядных представлений. Из явлений вообще мы не можем удалить время, тогда как явления могут быть удалены из времени. Следовательно, время дано априори. Только в нем возможна вся действительность явлений. Все явления могут исчезнуть, между тем как само время (как общее условие их возможности) не может быть уничтожено. Бесконечность времени означает не что иное, как то, что всякая определенная величина времени возможна только путем ограничений одного-единственного, лежащего в основе времени. Поэтому первоначальное представление времени должно быть дано, как неограниченное. Но если части предмета и всякое количество его могут быть представлены определенными лишь путем ограничения, то целое представление предмета не может быть дано через понятие (так как понятие содержит в себе только частичные представления), и в основе представления частей должно лежать непосредственное наглядное представление».

Глава 7

Поединок человека со временем

Как бы ни были разнообразны горести и печали человеческие, все они сводятся к уходящему, безжалостному, всепожирающему времени. «Часы не бьют. Часы убивают», «Время лучший учитель, жаль, что оно убивает своих учеников», «Все минуты ранят, последняя убивает», – вот лишь малая толика того, что сказано человеком о его страшном, смертельном, непримиримом враге – времени. Время всегда ассоциируется со смертью, а, как верно подметил Ральф Эмерсон, «самое неоспоримое свидетельство бессмертия – это то, что нас категорически не устраивает любой другой вариант». Но если со своей собственной смертью человек встречается, наверное, всё-таки один раз, то со временем он сталкивается ежесекундно.

Очень мало в человеческом сознании вневременных понятий. Даже на этой странице невозможно обойтись без временных понятий, ибо всё, что являет собой последовательность, тесно обручено со временем, ибо без времени нет последовательности, без последовательности – логики, без логики – мышления, без мышления – жизни. Я мыслю – значит, существую. Без времени нет существования в человеческом понимании, и потому его отсутствие представляется еще более тягостным, чем его наличие. Время для человека – как ранящее, занозящее бревно, за которое хватается утопающий и которое в конце концов переворачивается, погребая несчастного под собой в океане, имя которому – небытие.

Казалось бы, это острое, ранящее чувство времени диктуется нам зрелым сознанием, и именно путем осознания значения времени. Можно предположить, что тот, кто не задумывается над временем, живет без счета дней, – счастлив и неуязвим. Уильям Эрнест Хокинг выразил эту мысль так: «Человек – единственное животное, знающее, что его ожидает смерть, и единственное, которое сомневается в ее окончательности». Вряд ли это так, но, не побывав животным, нам трудно судить о том, что чувствует оно по отношению к своей жизни и ко времени. Несмотря на то что, наблюдая уютно развалившуюся на солнышке кошечку с поднятыми лапками и зажмуренными глазами, невольно начинаешь завидовать беспечности и счастью такого существования, услышав беспричинный пронизывающий собачий вой на Луну, так же невольно начинаешь подозревать философическую природу этого отчаяния.

Даже дети, плохо различающие понятия «завтра» и «вчера», не умеющие определять, который час, находясь в самом беззаботном возрасте, подсознательно ощущают острую тоску, связанную с уходящим временем. Отдать игрушку жалко прежде всего потому, что больше никогда ее не увидишь. Страх, связанный с выходом матери в другую комнату, также связан с боязнью, что она окончательно исчезнет. То, что ребенок не видит и не осязает, в первые годы жизни для него кажется несуществующим. Наиболее яркое проявление обсуждаемого нами чувства – всеобщее нежелание практически всех детей, начиная с первых проблесков сознания, отправляться спать. В этом нежелании есть нечто большее, чем боязнь пропустить что-нибудь интересное, скорее – ощущение безвозвратной потери чего-то, что, может, произойдет, когда ребенок будет спать. Зрелое сознание защищает нас от детских страхов перед безвозвратным. Нежелание выбрасывать бумажки и сломанные игрушки опять же есть ностальгия по безвозвратно упускаемому, страх потери, безвозвратность которой диктуется подсознательно ощущаемой необратимостью времени. Нередко нам кажется, что маленьким детям известно что-то такое, что нами давно забыто, что-то, принесенное ими оттуда, из небытия, как бы из жизни до рождения. Сенека сравнивал акты рождения и смерти, определяя оба как вход в новый мир.

Человек всегда старается найти доказательства своей небренности. В этом и заключается основа и цель вечной борьбы, которую ведет человек со временем. Наскальные рисунки в примитивной форме как бы помогали приостановить время, служа напоминанием о конкретных охотах и событиях. Сохранение амулетов из костей убитых животных тоже служило напоминанием о происходивших событиях. Не имея подсчета времени, человек и вовсе оставался беззащитен, как бы погруженный в безразмерный океан бытия с завязанными глазами. Зимы, засухи, старость наступали абсолютно неожиданно, и, дабы обрести хоть какой-то контроль над происходящим, с самого своего зарождения человек изобретает наипростейший календарь и пользуется самыми примитивными часами – Солнцем, Луной и звездами.

Возможность рисовать и записывать как бы помогает памяти возвращаться в прошлое, а следовательно, превозмогает необратимость течения времени. Книга становится важнейшим рукотворным средством, консервирующим время. Это первая модель истинного времени, где начало, середина и конец существуют одновременно. Но эта одновременность доступна лишь только творцу. И, став впервые творцом, человек расписывает амфоры и делает барельефы, в которых последовательно, как в комиксах, перечисляет события, конец и начало которых существуют одновременно (хотя если бы эти герои были снабжены сознанием, время имело бы для них тот же необратимый ход). Чем больше развиваются технические возможности человека, тем ближе в своих творениях подходит он к истинной модели времени. Фотография останавливает время настолько, что теперь мы можем наблюдать с высочайшей степенью реальности наших предков, умерших сотню лет назад. И наконец фотография начинает двигаться – кино создает живое отражение времени, где для его создателя герои не смертны, начало и конец существуют одновременно. И хотя создатель и зритель не могут увидеть весь фильм одновременно, реальность существования начала и конца кинопленки никем не оспаривается. Герои кинофильма по-прежнему страдают от необратимости времени, хотя его обратимость и повторимость в кинофильме для стороннего наблюдателя абсолютно очевидна.

Глава 8

Особенности и ограничения в восприятии времени

Не считая краешка текущего мгновения, весь мир состоит из того, что не существует», – сказал Кароль Ижиковский, выражая общепринятый человеческий взгляд на восприятие реального мира. Скорее можно говорить о феномене способности человеческого сознания последовательно ощущать состояние «реального существования», длящееся секунды, скорее ощущение реальности есть условный способ работы сознания, а не отрицание существования всего предшествующего и последующего есть приближение к истинному положению дел. Мы уже неоднократно говорили о наклонности сознания искажать реальный мир в угоду нашим ощущениям. Почему не предположить, что и в ощущении времени мы сталкиваемся с тем же явлением?

Говоря о восприятии времени, позволим себе воспользоваться позицией Декарта, гласящей: «Мы можем допустить, что нет ни Бога, ни неба, ни Земли и что даже у нас самих нет тела, но мы всё-таки не можем предположить, что мы не существуем... <...> ...нелепо полагать несуществующим то, что мыслит». Для большей четкости возьмем эту позицию наоборот: понятие существования есть результат ощущения в самом себе мыслительной деятельности, то есть принятие данных от всех органов чувств и внутреннее их осознание и переработка. Если бы мы не ощущали в себе мыслительного процесса, то и сам факт отсутствия подобного ощущения мы бы установить не могли. Если принять понятие существования как прямой результат мышления, то только сам субъект может с достоверностью сообщить, существует он или нет. Как, например, после глубокого обморока, придя в себя и не сохранив воспоминаний о каких-либо процессах мышления, субъект не может утверждать, что он продолжал существовать в тот момент, когда находился в обморочном состоянии.

С другой стороны, окружающие субъекты, наблюдавшие со стороны обморок, с полной достоверностью могут утверждать, что во время обморока субъект продолжал существовать, по крайней мере физически. То есть существование, упоминаемое Декартом, не есть существование физическое в обыденном понимании, а есть именно результат наличия у субъекта (а точнее, у его разума) самоощущения. Принимая подобную позицию, сказав, что только сам разум способен установить факт своего существования, мы легко соглашаемся с Кантом: «Если удалить мыслящий субъект, то весь мир телесный должен пасть, ибо он есть лишь явление в чувственности субъекта и один из видов его представления».

Поскольку время, как прочие проявления физического мира, имеет значение только при условии восприятия его мыслящим разумом, то нельзя утверждать, что время может быть идентично, проявляя себя как феномен (то есть как воспринимаемое субъектом) и как ноумен (вещь в себе), проявление которого недоступно разуму. Так или иначе, мы не можем принять общепринятое мнение об объективности времени, говоря о времени как о феномене, воспринимаемом субъектом. Более того, мы не можем принять и мнение о равномерности течения времени, оставаясь на позициях рассмотрения времени как феномена, воспринимаемого мыслящим субъектом. Пользуясь возможностью провести опрос между субъектами разных возрастов, нам удалось установить ускорение течения времени в восприятии времени; были даже произведены попытки биофизиологического обоснования этого явления (KMR, Oct.-Nov., 1999). Опрошенные индивидуумы отмечали, что с возрастом их ощущение течения времени ускоряется, причем количественно отмечали, что этот процесс может выражаться соотношением 1:2 или даже 1:3. Действительно, принятый с зарождения человечества образ отсчета времени на основе смены периодов дня и ночи и сезонных изменений климата не имеет ничего общего с тем, как человеческий разум воспринимает время. Из этого вытекает серьезное несоответствие между астрономическими промежутками времени, равными между собой, и промежутками времени, как они воспринимаются мыслящим субъектом. Многократное упоминание этого несоответствия встречается повсеместно, от произведений литературы и искусства до банальных разговоров людей разных возрастов, отмечающих чувство обкраденности по отношению к ушедшему времени. Чаще всего это чувство обкраденности относится как раз не к физическим ценностям и достижениям, а именно к области деятельности разума в метафизическом понимании самоосознания и зрелости. «Прожил жизнь, а так ничего в этом мире не понял», – вот та фраза, в которой можно сконцентрировать основную направленность чувства обкраденности. Причем ощущение «прожитости» жизни и стремительного ускорения течения времени наступает впервые отнюдь не в пожилые и зрелые годы, а весьма и весьма рано. Ознакомление человека с подобного рода явлением, как некогда открытие Фрейдом подсознания, могло бы облегчить страдание многих индивидуумов от острого ощущения убегающего времени. Во-первых, узаконив этот феномен восприятия времени, опровергнув постулат равномерности и объективности его восприятия, можно облегчить страдание индивидуумов, полагающих, что эти ощущения являются их личной трагедией и присущи только им и что, более того, чувство обкраденности вытекает из их неверного и неразумного использования времени в душевном плане. Во-вторых, дав субъекту знание об этом метафизическом свойстве времени ускорять свой ход, мы сможем дать ему и возможность рассчитывать свое время более достоверным образом. Например, если принять средний коэффициент ускорения времени за 1,5 и отмерять по-новому биологический возраст в его психологическом эквиваленте, то в возрасте 20 лет ощущение индивидуума может соответствовать психологическому возрасту 30, а в 30-45 – 40-60 (возможно, фантастический возраст библейских пророков включает их психологический возраст). Отсчитывая не столько прожитые годы, сколько предполагаемый остаток лет жизни и беря среднюю продолжительность жизни в 75-80 лет, нетрудно вычислить, что остаток в 20-летнем возрасте будет не 55 лет, как это следует из биологического возраста, а 40 лет, а в 30 лет – 33 года, то есть середина жизни. Шкала может оказаться в некоторых случаях и гораздо менее оптимистичной. Именно несоответствие между самоощущением возраста субъекта и общепринятым мнением о 30-летнем человеке как человеке молодом, прожившем не бо́льшую часть жизни, приводит к психологическим страданиям индивидуума, к острому чувству обкраденности временем и как следствие – к характерным возрастным кризисам.

Обсудив ограничение в восприятии времени в возрастном контексте, к которому мы еще вернемся, хотелось бы остановиться на вопросе способности нашего восприятия отличать реальность от нереальности. Речь идет не о простом обмане восприятия, таком, как смена кадров в кинопленке, рождающая эффект движения. Здесь, по крайней мере среди цивилизованных людей, не возникает спора насчет объективной реальности и нереальности происходящего на экране. Речь идет о том более сложном обмане восприятия, когда достаточно отдаленные малозначительные события нашей жизни, смешиваясь с воспоминаниями о виденных нами снах, практически становятся неотличимыми от таковых. Именно не значимые события нашей жизни, имевшие реальные последствия и повлиявшие на течение нашей жизни; нет, речь идет о малозначительных событиях, впечатлениях, виденных или не виденных нами предметах. Если покопаться в своих воспоминаниях, мы нередко не сможем провести четкую грань между реально происходившим и приснившимся нам, если речь касается малозначительных переживаний, событий, образов. Осуществлять поиск доказательства реальности или нереальности этих событий мы будем пытаться именно в поиске связи их с другими событиями, которые достоверно известны нашей памяти как реальные. Если нам не удается найти такое подтверждение реальности мелких событий, то они так и остаются в статусе полуреальных-полуприснившихся, что, впрочем, нам абсолютно не мешает. Именно на этом примере мы видим, что в нашем сознании нет серьезного различия между реальным и воображаемым. И если бы наши сны следовали непрерывной чередой и подчинялись в целом логике эволюции событий, как в реальной жизни, мы никаким образом не могли бы отличить нашу реальную жизнь от снов.

Еще один вывод можно сделать из слияния в воспоминаниях снов и реальности – сны являются столь же значимым содержанием нашей жизни, как и реальность, и если бы они имели прямое явное продолжение в нашей реальной жизни, они могли бы получить статус, равный статусу реальности.

Во всяком случае, на примере сна мы можем говорить о механизмах нашего восприятия в чистом виде, когда восприятие направлено внутрь себя, в недра собственного сознания. Действительно, как воспринимается время во сне? Его роль во сне гораздо менее значима, чем в реальной жизни. Нередко нам снится целая жизнь в виде уже существующего предзнания. Мы как бы находимся в реальности, логические связи, приведшие к которой, полностью сходятся и существуют как бы готовым блоком. Вспоминая во сне истоки ситуации, в которой мы там оказываемся, мы неизменно находим в своей памяти (псевдопамяти данного сна) логические подтверждения реальности нашего существования в данный момент сна. То есть, находясь в гуще событий сна, мы часто не подозреваем о нереальности происходящего. Пробуждение часто наступает именно тогда, когда наши попытки припомнить предшествующие события натыкаются на явные противоречия с нашей «реальной» памятью и когда мы силой своей воли пытаемся вмешаться в течение сна и тем самым нарушаем «реальную» логику течения событий во сне, подчиняя его своей воле, тем самым делая его нереальным и его дальнейшее восприятие всерьез невозможным.

Время во сне легко сжимается и растягивается как относительно себя самого, так и относительно реального времени. Феномен псевдопамяти, существующей во сне, очень интересен. Наше сознание, задав себе вопрос, как оно оказалось в той или иной ситуации сна, услужливо само себе предоставляет объяснение за объяснением, выдавая их из псевдопамяти, где запечатлены события и ощущения, которые связывают нас с нашей реальной жизнью. Но такое осознание происходит не постоянно, а, скорее, заменяется общим состоянием уверенности в реальности своего нынешнего положения, занимаемого во сне. Как в реальной жизни мы не предаемся постоянным воспоминаниям, как мы оказались в настоящем моменте нашей жизни, а довольствуемся общим ощущением заведомой проверенности логических связей предшествующих событий, так во сне нас не смущают явные, алогичные с точки зрения реальной памяти смещения в обстоятельствах действий – гибриды домов и квартир, разных городов, где мы проживали, смешение стран и времен, где мы находились или которые мы воспринимали в виде изображений или текстов. Не смущает нас и присутствие людей, которых по известным обстоятельствам невозможно было бы совместить во времени и пространстве (иногда нам снятся вместе люди, встреченные нами в разные периоды жизни, хотя они вполне могли измениться и вовсе прекратить свое существование, и не имели возможности в реальной жизни совместиться в пространстве). Во сне мы не задумываемся об этом, увлеченные событиями сна. И в первый момент, когда мы начинаем задумываться, сознание пытается подтвердить и оправдать разногласия сна «псевдопамятью» сна, и лишь уличенное в своей несостоятельности, уступает и позволяет нам проснуться. Переживания во сне нередко могут быть сильнее, чем в реальной жизни, и в момент, в который мы их испытываем, могут восприниматься более реальными, чем те, которые мы на самом деле испытываем. Ввиду однолинейности хода мысли мы, увлекаясь развитием событий сна, не способны постоянно критически анализировать происходящее и становимся жертвой обмана собственного сознания. Время во сне не течет наоборот, не останавливается и не замедляется, ибо этого мы и представить себе не можем. Но оно позволяет нам переживать события как бы вне рамок реального времени, не столько даже возвращаться в прошлое или находиться в будущем, сколько существовать в некоем мире, вообще лишенном времени. Хотя переживания в этом мире сна напоминают реальные и там не происходит вещей, не сонаправленных с термодинамической стрелой времени, но ограничения более гибки, и, вглядываясь в нашу жизнь в снах как в единое глобальное переживание, прерванное периодическим бодрствованием, мы можем твердо заявить, что наше существование неразрывно сочетает в себе как реальную жизнь, так и воображаемую, переливающиеся одна в другую, грань между которыми весьма слабо обозначена.

Каков объем человеческих снов? Если попытаться измерить информацию, проходящую через сознание, и в реальности которой мы не сомневаемся, как мы делаем это в компьютерах, измеряя ее в байтах, килобайтах, мегабайтах, можно с уверенностью сказать, что по информативной нагруженности сны не только не уступают реальной жизни, но, возможно, и превосходят ее. Факт, что мы помним лишь малую долю своих снов, да и то весьма смутно и только в рамках переоценки своим бодрствующим сознанием, говорит о том, что мир наших снов может быть не менее, а, возможно, даже более обширным, чем мир нашей реальной жизни. То, что мы помним лишь малую толику снов, уравновешивается тем, что во сне мы помним лишь малую толику своей реальной жизни. Более того, можно заявить, что чаще всего мы помним именно те сны, которые предшествуют пробуждению, и они сюжетно и логически всегда остаются незаконченными. Именно когда проводятся связи между реальным и воображаемым во сне миром, происходит осознание сна бодрствующим сознанием, и сон запоминается. Запоминается не столько сам сон, сколько его оценка, плюс несколько визуально-чувственных образов. Остальные сны как бы полностью стираются из нашей «реальной» памяти и вызволяются из подсознания лишь в состоянии гипноза, при психоанализе.

Что же мы можем сказать о прерывности нашей жизни в сновидениях? Возможно, если бы мы могли помнить все наши сны и постичь логику безвременного развития событий в сновидениях, мы столкнулись бы с тем, что, сами того не ведая, живем в снах параллельной жизнью. Ибо, пребывая во сне, мы воспринимаем нашу реальную жизнь такой же обрывочной и нелогичной, какой нам кажется жизнь во сне при оценке бодрствующим сознанием. Действительно, относясь к своей жизни не как к цепи последовательных событий, а как к единому целому, некоему вместилищу чувств и восприятий, мы не увидим практической разницы между сном и реальностью. Более того, отношение к реальной жизни, подобное отношению к снам, может дать нам неограниченную свободу наслаждения бесконечным множеством вариантов развития событий, чувств, восприятий, дает нам свободу от физических рамок времени и узаконивает ощущение вечности, принадлежность к которой многие из нас подспудно ощущают. «Ты проживаешь сумрачно во мне, как тайное предчувствие бессмертия», – говоря словами Визбора, мы нащупываем то самое ощущение большей глубины нашего существования, чем оно нам представляется на обыденный взгляд.

Итак, мы не находим доказательства равномерности течения времени в нашем восприятии, не можем достоверно ощутить и его непрерывность, прерванную снами, мало отличимыми от реальности; в таком случае, что же достоверного остается в человеческом ощущении времени? Чем можно назвать общепринятое мнение о восприятии времени, как не грубейшим допущением, необходимым для упорядочивания некоторых малозначительных событий нашей жизни? Следовательно, время, чье течение так нас угнетает, – возможно, не более чем плод нашей привычки относиться к смене определенных событий в одном из «реальных» вариантов развития нашей жизни, который не в меньшей степени «реален», чем другие варианты, которые существуют и проистекают параллельно.

Человеческая память фиксирует отдельные эпизоды и стирает малозначительные промежутки между ними. Восприятие нами жизни всегда идет эпизодами, а не последовательной непрерывной прямой событий. Малозначительные события быстро забываются, формируя память о ряде эпизодов. Не случайно искусство, пытаясь отражать жизнь через призму человеческого восприятия, так же фиксирует отдельные эпизоды, упуская связующую рутину малозначительных событий. Картина фиксирует эпизод. Повесть состоит из последовательно и параллельно происходящих эпизодов. Фильм демонстрирует нам отдельные эпизоды по принципу «те же через два часа, на следующий день, через двадцать лет» или по принципу «а в это время в другом месте». Этот подход не случаен. Он полностью отражает механизм человеческой памяти, выделяющей цепь эпизодов для осознания и запоминания и огромное количество других связующих малозначительных эпизодов, которые временно или как бы навсегда забываются.

Сны воспринимаются нами такими же эпизодами, с утратой связующих звеньев, или звеньев, которые мы не в состоянии припомнить, и потому считаем их отсутствующими при анализе бодрствующего сознания. Однако в процессе сна мы ничуть не подозреваем об отрывочности переживаемого эпизода и поэтому не теряем во сне чувства реальности, без которого длительное продолжение сновидения невозможно. Значит, воспоминание о реальных событиях как воспоминание о некоторых отрывочных визуально-чувственных эпизодах практически ничем не отличается от воспоминания о снах, характеризующихся столь же отрывочными эпизодами. Если предположить, что мы помним лишь малую толику снов, можно заявить, что за один период сна мы можем пережить практически бесконечное количество эпизодов с подразумеваемыми забытыми и опущенными в рамках спящего сознания звеньями, которые так же, возможно, существуют, как в реальной жизни, но просто забыты и опущены еще на уровне сна. Нередко, просыпаясь посреди ночи и вновь засыпая, мы сталкиваемся с продолжением сюжета того же сна или с совершенно новым сном иного содержания. Нельзя сказать, что в одно и то же время нам может сниться несколько разных снов, но опять же, говоря о времени, мы понимаем его в обычном смысле, который, как мы не раз убедились, является ложным. Не является ли множественность сновидений некоей моделью множественности одновременно развивающихся логичных и последовательных жизней, отголоски которых мы выхватываем пробуждением, и лишь из-за резкого перехода к новому течению событий сон кажется нам непоследовательным, а следовательно, и нереальным? Иногда мы сталкиваемся с многослойностью сна, когда нам снится, что мы спим, и снится, что пробуждаемся. И лишь затем мы пробуждаемся в действительности, осознав, что то пробуждение было ложным. Что снится нам в снах, когда мы спим во сне, как раз в те самые промежутки между эпизодами сна, которые выпадают? Не является ли ощущаемая нами реальной жизнь одним из вариантов параллельно длящихся снов? Не являются ли наши сны параллельно длящимися реальными жизнями, в одной из которых вы читаете эти строки в настоящий момент? Не имеют ли сны столь же полного права на серьезное отношение, как и реальная жизнь, или наоборот, мы вправе несколько ослабить свое психологическое напряжение, привнеся немного отношения к реальности, как к сновидению, где события, с точки зрения пробудившегося сознания, обратимы и не столь решающи? Ведь события нашей реальной жизни кажутся нашему видящему сновидения сознанию не столь решающими и обратимыми? Так или иначе, представленная модель возможного равенства между реальностью сна и бодрствования, или, если хотите, реальности сна в той же мере, как и нереальности бодрствования, позволяет изменить отношение к течению времени с его воображаемыми ограничениями и признать его течение иллюзорным.

Глава 9

Ограниченность человеческого языка и сознания в постижении и описании мироздания и понятия времени

Мир не существует, а поминутно творится заново, его непрерывность – плод нехватки воображения», – в этом блестящем афоризме Станислав Ежи Лец выразил мысль о фундаментальной ограниченности человеческого разума в попытках постижения и описания основ мироздания. Однако «человек – мера всех вещей», по словам Протагора, и иного мыслящего субъекта для отражения и осознания мироздания нам пока, увы, не дано. И несмотря на то, что «из такого кривого полена, как человек, ничего прямого не выстругаешь» (Иммануил Кант), ни другого объекта, ни другого наблюдателя, кроме человеческого сознания, у нас в распоряжении нет.

Осознание мироздания вряд ли достижимо в одиночку. Нет, это не противоречит образу одинокого философа, отстраненного от сует мира. Имеется в виду, что человек, не находясь в прямом и длительном взаимодействии с себе подобными, не обучаясь языку и логике мышления, не способен развить свое сознание настолько, чтобы задаться вопросами мироздания. Многочисленные примеры выпадения из человеческого общества в младенческом возрасте показывали, что без взаимодействия с этим обществом человек остается на животной стадии развития. Но даже для человека, обладающего развитым сознанием, недостаточно принятия субъективного бездоказательного воззрения, которое не могло бы быть понято и принято другим субъектом. И хотя любая объективность есть лишь сумма субъективностей, познание вне объективного анализа нецелесообразно.

Основным средством осуществления этого познания, безусловно, является человеческий язык.

Язык являет собой неотъемлемую основу течения мыслей. Даже если нам кажется, что мысли не успевают облекаться в слова, всё равно невозможно себе представить полноценный процесс мышления без словесного языка. Действительно, прежде всего в нашем сознании возникает некое понятие или ощущение, которое более или менее описывается и выражается тем или иным словом. Для удобства при обработке сложных мыслей мы мысленно облекаем эти понятия в слова, причем владеющему в равной степени несколькими языками, в сущности, всё равно, словами какого языка будут выражаться его мысли. Итак, можно говорить о языке на двух уровнях. Язык сознания необязательно состоит из грамматически сформированных слов и предложений какого-либо человеческого языка, однако он состоит из вполне определенных, хорошо отделенных друг от друга понятий и мысленных образов, которые могут иметь или не иметь аналог в словесной форме того или иного языка.

Богатство словесной сокровищницы языка, а также запас слов и умение с ним обращаться того или иного субъекта в значительной мере влияет на точность выражения мыслительных образов. Если, конечно, имеет место желание точно передать словами мыслительный образ. «Чем хуже владеешь языком, тем меньше можешь на нем соврать» (Кристиан Фридрих Геббель) – действительно, довольно часто богатство форм языка используется не для более точного выражения мысли, а для ускользания от окончательной формулировки, что искажает мыслительный образ или подменяет его чем-то другим. По мнению Талейрана, «язык дан человеку для того, чтобы скрывать свои мысли», и действительно, далеко не всегда человек искренне пытается отразить свой мыслительный образ. Нередко целью субъекта является скрыть свое непонимание явления, отсутствие четкого представления об обсуждаемом предмете или какая-либо другая корыстная цель, имеющая мало общего с попыткой чистого выражения мыслительного образа. Подобная ситуация, часто встречающаяся в обсуждении философских и абстрактных предметов, является серьезным дополнительным ограничением языка как средства познания и описания мироздания.

Кроме вышеуказанного препятствия необходимо отметить и частое несоответствие в значении одних и тех же слов, которое придают им различные субъекты. «Можно объясняться с теми, кто говорит на другом языке, но не с теми, кто в те же слова вкладывает совсем другой смысл», весьма точно отмечал Жан Ростан, не говоря уже о невозможности дать исчерпывающее определение какому-либо предмету (в доказательстве чего весьма искусно практиковались все последователи Сократа – прося собеседника дать определение чего-либо и находя что-нибудь, что не входило в данное определение, разрушать его, доказывая невозможность дать какое-либо определение какому бы то ни было понятию). Даже ограниченные определения разные люди соотносят с разными понятиями, и поэтому конструктивным образом достичь точной передачи мыслительного образа представляется невозможным. То есть страдает не только источник мысли ввиду своего несовершенства, но и слушатель, для которого данная мысль предназначалась, в силу ограниченной, а подчас ошибочной расшифровки передаваемой мысли.

Но прежде чем обсуждать несовершенство словесного грамматического языка, необходимо установить, а так ли уж совершенен сам язык сознания, основывающийся на мысленных понятиях и образах. Несомненно, этот язык образов и понятий имеет своей первоосновой язык понятий и образов высших животных, в силу ряда причин находящий у них выражение в языке жестов, телодвижений и звуков, который мы не можем пока приравнивать к человеческому членораздельному языку.

Предназначен ли этот язык сознания для глубинного постижения мироздания? Ведь у всякого феномена, развивающегося в процессе эволюции, есть определенная цель. Есть ли у человеческого сознания цель постижения мироздания? Ход эволюции известен. Если бы в течение сотен тысяч лет выживали особи, лучше постигающие мироздание как таковое и приближающиеся в своем понимании мира к истине более других, пожалуй, у человека сформировалось бы более приспособленное для постижения мироздания сознание. Однако естественный отбор не проходил в таком русле. Наоборот, особи, обладавшие более конкретным и ограниченным мышлением, лучше выживали, достигали лучших возможностей для оставления потомства, и если и был отбор по этому признаку, то уж никак не в направлении его усиления. Пожалуй, человечество пришло к настоящему моменту своего существования с аппаратом постижения мироздания, мало чем отличающимся от подобного аппарата у первобытного человека или даже животного. Не спас и созидательный процесс, или, как его определял Энгельс, «труд». Дело в том, что процесс созидания и процесс осознания созидаемого – совсем не одно и то же. Недаром Анатоль Франс утверждал, что создать мир легче, чем понять его.

Является ли человек совершенным орудием познания? Этот вопрос можно поставить иначе: является ли человек конечной ступенью эволюции? И еще: являлось ли познание мироздания одной из целей развития биологического мира? Если принять, что у эволюции действительно есть такая цель, то, скорее всего, человек не является ее конечным продуктом. Это перекликается с Фридрихом Ницше: «Человек – это канат, натянутый между животным и сверхчеловеком, – канат над пропастью. В человеке ценно то, что он мост, а не цель». В таком случае, нечего переживать, что наше сознание несовершенно. Каким-то образом эволюция либо сама, либо руками самого человека рано или поздно дойдет до более совершенной формы разума (может быть, компьютеры – это продолжение эволюции?). И если верить Лоренсу Питеру, сказавшему, что «Дьявол еще может измениться. Когда-то он был ангелом и, может быть, продолжает эволюционировать», нам следует уповать, чтобы дальнейшая эволюция человека не приблизила его к тому самому Дьяволу.

Принимая во внимание ограничения базисного мысленного языка сознания, основанного на мысленных понятиях и образах, казалось бы, нетрудно себе представить, что вторая сигнальная система, каковой является обычный членораздельный человеческий язык, является еще менее эффективным орудием для описания понятий неконкретного свойства, с которыми человек не сталкивается в своей обыденной реальной жизни. Но это не совсем так. Язык, состоящий из слов, с одной стороны, ограничивает выражение мыслительных образов, с другой – создает новые мыслительные образы, где слово выступает не выражением, а объектом выражения в мыслительном понятии. Например, слово «галактика» вызывает в сознании объемный образ колоссального скопления звезд, визуально закрепленный виденными ранее фотографиями, снятыми через телескопы, то есть в данном случае слово совместно с ранее виденным изображением выступает активатором образа, а не наоборот. Именно на этом эффекте основывается взаиморазвитие сознания и языка. Сознание порождает новые образы, для которых создаются новые слова, на основе которых строятся новые образы. Вот в чем, пожалуй, преимущество сознания современного человека перед человеком первобытным или крайне необразованным. Однако наряду с положительным свойством слов членораздельного языка есть и вредоносный эффект. Нередко за сложными словами прячутся непонимание и отсутствие четкого мыслительного образа.

Нужно сказать, что язык, основанный на иероглифах, более близок к базисному языку сознания, основанному на отдельных мыслительных образах и понятиях. Еще ярче выражается мысль путем изложения притч, то есть поиска аналога сложнообъяснимых понятий в обыденных ситуациях. Именно таким языком говорит Новый Завет, если только то, что в нем записано, действительно отражает то, что говорилось Сыном Божьим, а не является искажением.

«Самое непостижимое в мире то, что он постижим», по мнению Альберта Эйнштейна. Да, постижим, если говорить о процессе, но не о результате. Так же, как земной шар, например, измерим ученической линейкой, и это означает, что в общем, потенциально линейку можно было бы применить для измерения земного шара и даже начать этот процесс, но вряд ли когда-либо его закончить. Особенную проблему составили бы даже не гигантские его размеры, а то, что в большинстве его мест из-за гор и океанов банальное измерение линейкой просто невозможно. Так же и в случае попытки осознания основ мироздания мы пытаемся измерить земной шар линейкой. Или даже не земной шар, а тысячелетие измерить линейкой. Да, именно, мы пытаемся подойти к измерению времени с помощью прибора, предназначенного для измерения длины.

«Вселенная – это мысль Бога», – сказал Фридрих Шиллер. И в этом есть некоторое подтверждение наших слов – мысль Бога непостижима, ибо умеющий мыслить, как Бог, и есть Бог.

Неудивительно, что, как бы мы ни старались, средствами человеческого языка невозможно выразить понятия, с которыми человек не может сталкиваться в конкретной форме, и чем дальше те или иные понятия от конкретных явлений, тем меньше вероятности, что выражение словом подобного понятия будет точным.

Нередко слова приобретают такую важность для сознания, что большинство философских работ занимается подменой слов для обозначения одних и тех же понятий, и наоборот, подменой понятий, выражаемых одними и теми же словами. Такая работа сознания нередко встречается, например, на страницах Канта, где автору кажется, что он создает новое понятие или категорию, подыскивая новое слово или оборот для его обозначения.

Ясно, что указанная выше ограниченность сознания и языка не дает нам в более или менее точной мере определить наше понятие времени. Более того, язык сковывает наше сознание, заставляя выражать ощущаемые нами образы одновременности времени, вечности, бескрайности жизни через неточные, предназначенные для выражения других понятий слова и выражения. Поэтому они еще более неточно воспринимаются читателем или слушателем, часто принимая форму абсурда, упрощения, банальности.

Глава 10

Пространство и время в рамках новой модели мироздания

Мир не просто удивительнее, чем мы себе представляем, он удивительнее, чем мы можем себе представить», – сказал Джон Холдейн и был абсолютно прав. Последнее столетие развенчало понятия пространства и времени и низвело их из ряда ясных, осязаемых, привычных и постоянных понятий в область неясного и неопределенного. Искривление пространства, замедление течения времени с приближением к скорости света стали банальными, хотя и мало кому понятными истинами. В таком случае нет необходимости тратить много сил для доказательства того, что восприятие времени человеческим разумом, во-первых, может далеко не соответствовать действительному положению дел, а во-вторых, безусловно расходиться с общепринятым понятием времени, используемым в повседневном практическом смысле. В работе астрофизика Стивена Хокинга, признанного вторым гением двадцатого века после Альберта Эйнштейна, утверждается, что время имеет свойства пространства, в каждой точке которого физические константы и законы постоянны. На основе его выводов можно представить модель Вселенной как сферы во времени, в то время как пространственную сущность Вселенной можно представить как бесконечное множество поперечных срезов этой сферы времени, перпендикулярных термодинамической прямой. Вектор термодинамической прямой имеет направление от полюса данной сферы (Большого взрыва, начала Вселенной) к центру Вселенной, и далее, видимо, происходит переломный момент и термодинамическая прямая продолжается ко второму полюсу сферы (концу Вселенной). Подобная модель решает вопрос сингулярности Большого взрыва, а вместе с тем и невероятности сохранения физических констант в точке отсчета, которая представлялась Большим взрывом, в условиях которого не могли бы сохраняться известные нам физические константы. Таким образом, находится и объяснение расширению Вселенной, разбеганию галактик. Мы являемся как бы наблюдателями, способными наблюдать время только сонаправленно с термодинамической прямой, как бы находимся в падении от полюса сферы времени к ее центру, наблюдая эффект разлетания галактик. Как если бы мы двигались в расширяющемся туннеле с фонарями вдоль его стенок, у нас сложилось бы впечатление, что один и тот же фонарь отлетает от нас со скоростью, прямо пропорциональной нашей скорости продвижения по туннелю. Не вдаваясь в подробности астрофизики, можно отметить, что феномен разбегания галактик, основанный на допплеровском эффекте смещения спектра света у удаляющихся объектов, мог бы быть объяснен ныне не известными свойствами больших промежутков космического пространства и наличием масс невидимого вещества, способного искажать спектр проходящего через них света. И, возможно, никакого разбегания галактик не существовало бы, если основываться исключительно на смещении допплеровского эффекта. Не будем утверждать, что другие доказательства взаимного разбегания галактик будут так же признаны несостоятельными, но можно предположить, что теория «Большого взрыва», построенная отчасти на феномене допплеровского смещения в спектре разлетающихся галактик, может лопнуть под напором других фактов, таких, как, например, поразительная равномерность реликтового излучения (фонового излучения) во всех направлениях, тогда как если бы действительно начало Вселенной было в Большом взрыве, следовало бы ожидать неравномерности распределения этого фонового излучения. Возможно, теория «Большого взрыва» рухнет так же, как птолемеевская геоцентрическая модель Вселенной, хотя до сих пор, наблюдая встающее Солнце, мы говорим: «Солнце встало», а не «Мы вращаемся», отмечая движение Солнца относительно нас, а не наоборот.

Есть определенная несуразность в модели «Большого взрыва», когда всё мироздание являет собою крайне нестабильную сущность, разлетающуюся в разные стороны как следствие гигантского взрыва, когда всё сущее в мире было изначально сосредоточено в одной точке. Интуитивно ощущаемая несуразность эта ничуть не меньше, чем у модели мира, в которой весь мир вращался вокруг нас. Однако интуиция никогда не служила верным проводником в мире науки, особенно современной... Так или иначе, не будем ставить своей целью разрушение этой модели, а примем точку зрения Стивена Хокинга, который представляет Вселенную как сферу времени, по которой, в силу устройства нашего разума, мы путешествуем сонаправленно с термодинамической «стрелой». Какой эффект на метафизическом уровне восприятия времени может произвести эта модель? Время существует как данность, от начала до конца, как бы одновременно, как одновременно существуют начальная и конечная станция на участке железной дороги. Разум, вся система которого построена на последовательном восприятии, не может существовать, а следовательно, и осознавать себя в каком-либо другом направлении, кроме как сонаправленно с термодинамической стрелой.

Для того чтобы проиллюстрировать это ограничение возможности восприятия времени, мы можем искусственно создать разумное существо, которое будет еще более ограничено, а именно – создав условия, в которых это существо будет испытывать те же ограничения по отношению к пространству, которые мы испытываем по отношению ко времени.

Что ощущал бы субъект, от рождения до смерти помещенный в движущийся поезд, не имеющий возможности ни сообщаться с сошедшими с поезда, ни наблюдать встречные поезда? Безусловно, у такого субъекта развилось бы отношение к пространству за окном поезда, похожее на наше психологическое восприятие времени. Во-первых, всё промелькнувшее за окном исчезало бы для него безвозвратно и переставало бы существовать. Всякий сходящий с поезда воспринимался бы нашим пассажиром как утрачиваемый навсегда и так же перестающий существовать. Во-вторых, по аналогии, свой выход из поезда индивидуум воспринимал бы не иначе как смерть, со всеми вытекающими из этого психологическими переживаниями. Даже имея обычный разум, но находясь в столь ограниченных условиях по отношению к пространству, субъект, находящийся в поезде, и представить бы себе не мог, что проезжаемые им места продолжают благоденствовать и выход его попутчиков из поезда не является для них столь роковым событием. Представим себе, что так же и мы, обманутые в который раз своими чувствами, продвигаемся во времени только в одном направлении, каждый ушедший момент воспринимая как безвозвратно потерянный и каждый будущий – как никогда не существовавший, в то время как действительная картина может представляться иначе. Участок нашей жизни может представлять собой ничтожный срез хокинговской сферы времени, срез толщиной в нашу жизнь, в котором всё существует одновременно.

Общепринято, что происхождение большинства элементов, в том числе инертных газов, относится к нуклеосинтезу вещества в звездах, когда в ядре массивной звезды по мере термоядерной реакции водорода происходит сжатие, сопровождаемое ростом давления и температуры, что приводит к возможности синтеза С^12 из Не^4. Вследствие выделения энергии процесс сжатия прекращается, а в массе звезды начинается синтез более тяжелых элементов[37].

Как ни странно, эта простая истина, ставшая известной еще в середине двадцатого века, не очень хорошо усвоилась в вихрастых головах народонаселения Земли. Да-да, мы все являемся звездными мальчиками и девочками, и ощутив это, можно почувствовать некую родственную связь с гордым Сириусом или с Альдебараном, встающими на горизонте.

Непосредственно наблюдать звезды мне не доводилось до недавнего времени, пока в близлежащем малопросвещенном городке не разорился уютный магазинчик телескопов с романтическим названием «Генезис», и я позволил себе купить довольно крупный телескоп-рефлектор. В первую же ночь я наблюдал ослепительную Луну и, как и все новички, был совершенно сражен ее величественной ярчайшей красотой.

Однако другие объекты не смогли произвести на меня должного впечатления. Марс в мой телескоп мне явился малюсеньким красным кружочком. Об остальном – нечего и говорить. Меня поразило, какая незначительная часть нашей галактики вмещает практически все видимые с Земли звезды, входящие в знакомые нам созвездия. Более того, расстояние до многих достаточно удаленных звезд определено с точностью до 50 процентов! Следовательно, и их масса может быть определена неточно. Астрономия вовсе не такая уж респектабельная точная наука, как может показаться с первого взгляда стороннему наблюдателю.

Моя природа устроена удивительно предсказуемо: стоит удовлетворить во мне определенную страсть, и я на некоторое время теряю интерес к предмету, ее пробудившему. Программа была вся излазана, а на настоящем небе с моим телескопом рассматривать воистину оказалось нечего. Юпитер должен был начать восходить над горизонтом только в январе... Короче, в заснеженном дворе с моей гигантской трубой было делать нечего...

Я решил свою обостренную страсть к астрономии гораздо проще. Я нанял несколько первоклассных специалистов и разрешил с ними один теоретический вопрос, который меня волновал в астрофизике особенно сильно. Речь шла о попытке объяснения парадоксально высокой скорости вращения звезд на периферии галактик.

На графике кривая А отображает предсказанную в соответствии с кеплеровской динамикой и ньютоновской механикой скорость вращения галактического диска по мере удаления от центра галактики. Кривая В – то, что наблюдается на самом деле. Именно это явление дало толчок изобретению понятия таинственной невидимой «темной материи» (Dark Matter), которая составляет якобы большую часть материи во Вселенной. Далее, правда, появились и другие проблемы, которые тоже пришлось объяснять этой же самой «темной материей».

Дело в том, что я пытался учесть воздействие гравитационного поля на течение времени в точке пространства, в которой находится источник излучения, и тем самым вычислить разницу в характеристиках гравитационных полей непосредственно вблизи центра галактики, в точке наблюдения и на периферии галактики. Я предполагал, что это могло бы в какой-то степени объяснить наблюдаемый эффект. Я не буду вдаваться в технические подробности, но тридцать страниц переписки с одним канадским астрофизиком окончательно прояснили мой вопрос, удовлетворив меня хотя бы тем, что, во-первых, вопрос мой вполне легитимен, а во-вторых, по всей видимости, ответ на него при современных измерительных приборах найти невозможно, ибо нужно построить прибор размером, сопоставимым с расстоянием до Луны.

Положение в космологии мало изменилось за последние десятилетия. Несоответствий – множество, космологи едва успевают затыкать дыры. Например, сейчас стали модны теории о множественных вселенных, что является нонсенсом по определению. У многих авторитетных авторов читаем: «Вселенная в целом – все сущее...», «Вселенная одна», «других вселенных, по определению, не может существовать»[38], «Вселенная – это все, что существует. Вне Вселенной ничего нет. Причем нет не только галактик или какой-либо другой материи, но и вообще ничего – ни пространства, ни времени»[39], «Вселенная – это все существующее, вне нее нет ничего, в том числе и пустоты». Словосочетание «множество “в принципе возможных” вселенных» является кощунственным. Таким образом, в современной космологии словом «Вселенная» обозначается то, что в диалектическом материализме называется объективной реальностью, материей. И дело не только в том, что тот или иной автор, или даже большинство авторов заявляли о том, что существует только одна Вселенная. Известно, что создавая теорию или математическую модель какого-либо объекта, необходимо задать условия на границе этого объекта, отражающие, кроме прочего, взаимодействие этого объекта с окружением. Ни в одной космологической модели эти условия не задаются. Вселенная в космологии рассматривается как такой объект, который не имеет окружения, границ (грамотные философы говорят: «является бесконечной»).

В космологии есть не только «твердо установленные» выводы, вроде изложенных выше, но и нерешенные проблемы. Это, во-первых, проблемы, связанные «с самым началом». «С чего началось расширение? Как расширялся мир в самом начале? Была ли бесконечной плотность материи в начале расширения? Что было до начала наблюдаемого расширения? Насколько достоверен вывод о начале расширения, о состоянии огромной плотности всего вещества (как говорят, – о сингулярном состоянии), какие процессы протекали в этом сверхплотном веществе, что заставило вещество Вселенной расширяться, наконец, что было до начала расширения, до момента сингулярности??!»

Начиная с 80-х годов проблема возникновения Вселенной обсуждается в рамках так называемого сценария раздувающейся Вселенной. «...Согласно сценарию раздувающейся Вселенной, вся наблюдаемая ныне ее часть образовалась из области меньшей, чем планковская длина. Это дает возможность думать о рождении всей нашей Вселенной (или только ее наблюдаемой части) за счет начальных квантовых флуктуаций... Такая Вселенная имела первоначальный малый размер и затем экспоненциально расширялась, достигнув в процессе раздувания своих нынешних размеров... При этом все вещество, содержащееся в наблюдаемой нами Вселенной, возникало за счет работы, совершаемой гравитационными силами, внутри области, в которой первоначально содержалось не более десяти в минус пятой степени граммов вещества!»

Второй род проблем, который часто обсуждается в работах по космологии, – проблемы геометрии Вселенной.

Обратимся к трехмерному пространству. Оказывается, его искривленность может быть подобна искривленности сферы. Оно может замыкаться само на себя, оставаясь безграничным, но конечным по объему (подобно тому, как сфера конечна по площади)... Неизвестно, открыта ли наша Вселенная, или закрыта.

В заключение заметим, что в свое время ответ на этот вопрос не представлял загадки для А. Эйнштейна. В 1917 г. в разделе «О мире как целом» работы «О специальной и общей теории относительности» он написал: «Из сказанного следует, что мыслимы замкнутые пространства, не имеющие границ. Среди них выделяется своей простотой сферическое (и соответственно, эллиптическое) пространство, все точки которого равноценны. Отсюда перед астрономами и физиками возникает чрезвычайно интересный вопрос: является ли мир, в котором мы живем, бесконечным, или же он, подобно сферическому миру, конечен? Наш опыт далеко не достаточен для ответа на этот вопрос. Однако общая теория относительности дает возможность ответить на этот вопрос со значительной достоверностью... Вычисления показывают, что при равномерном распределении материи мир должен быть сферическим (или эллиптическим). Так как в действительности в отдельных областях материя распределена неравномерно, то реальный мир в отдельных частях будет отклоняться от сферического; он будет квазисферическим. Однако он должен быть конечным. Теория дает простое соотношение между пространственной протяженностью мира и средней плотностью материи в нем»[40].

Глава 11

Проблемы небесной философии

Мне пришлось отказаться от участия в конференции в Монреале, которая должна была завершить мой поход в поисках небесной мудрости на земле. Посетив астрофизиков в Гарварде и космологов на Кубе, я собирался встретиться с философами, работающими в области философии космологии. Однако что может остановить ищущего человека? Отказавшись от фактического участия в конференции, я все же засел за ее материалы и просмотрел все, что на ней происходило, а также ознакомился с обширными работами по философии космологии.

Одна работа вызвала у меня особый интерес. Я нашел ее на одном из сайтов с электронными научными публикациями, так называемыми e-prints. Появления e-prints позволяет ученому опубликовать свою работу в Интернете и сделать ее доступной для научной общественности вне зависимости от желания или нежелания научных журналов ее опубликовать. Этот способ публикации делает современную науку гораздо более демократичной и эффективной. Свою статью может отправить каждый, невзирая на ученые степени и занятость в том или ином университете. На некоторых сайтах требуется рекомендация одного из авторов, который уже опубликовал свои работы в данной области, однако от него не требуется подтверждать правильность или неправильность работы нового автора. Несмотря на то что публикации в серьезных научных журналах по-прежнему являются основным путем сообщить миру о своих работах, системы e-prints позволяют предоставить свою статью в считанные минуты в распоряжение всех ученых мира, а также широкой общественности, ибо, совершив поиск по определенной теме, посетитель подобного сайта неизбежно найдет эту публикацию и сможет ею воспользоваться, причем пользование сайтами обычно бесплатно, как для авторов, так и для читателей. Если учесть, что подписка на такой журнал, как «The Astrophysical Journal», стоит около двух тысяч долларов в год (в зависимости от страны проживания подписчика), то нетрудно оценить привлекательность e-prints сайтов, на которых статьи нередко публикуются еще до того, как они попадают в журнал, с пометкой, в какой из журналов они отправлены. Подобная система усилила науку в сотни, если не в тысячи раз, и, безусловно, будущее научных публикаций стоит именно за такой практикой.

Итак, найденная мной статья южноафриканского ученого George F. R. Ellis из University of Cape Town была опубликована под названием «Issues in the philosophy of cosmology» – «Вопросы философии космологии» и к моему вящему удивлению содержала не только все, что я хотел бы высказать по этому поводу, но еще и многое из того, что мне и в голову не приходило!

Итак, чем же столь замечательна эта статья? Она представляет собой наиболее полный обзор современной космологии, ее достижений и недостатков, ее возможностей и ограничений. Далее приводятся философские вопросы в виде тезисов, и к ним прилагается подробное обсуждение всех «за» и «против». Статья обрисовывает существующее в космологии положение и самое главное – автор делает выводы, которые совершенно сонаправлены c выводами, сделанными мной после посещения двух конференций и изучения материалов третьей.

Мое резко негативное отношение к космологии сгладилось, я обнаружил, что космология как наука вполне приемлема, и при выполнении определенных норм сможет остаться вполне достойной наукой. Я был неправ, планируя написать книгу «The End of Cosmology» – «Конец космологии». То, что я действительно хотел высказать, должно, скорее, называться «The End of Political Cosmology» – «Конец политической космологии», ибо то, что меня смущает и изложено в очерке «Какое нам дело до небесной мудрости?», скорее, относится к спекуляции космологическими концепциями в политико-религиозных целях.

В статье George F. R. Ellis вновь возникает образ муравья, пытающегося построить модель планеты Земля, обозревая окрестности с вершины холма посреди пустыни Сахара. Согласно теории такого муравья, Земля будет представлять собой пустыню, и у него не будет никакой возможности включить в свою систему ни моря, ни горы, ни леса, которых он обозревать не в состоянии.

Безусловно, существуют определенные границы познания, и космология должна эти границы признавать. Как бы ни совершенны были наши способы наблюдения, более того, даже если представить, что нам было бы дано абсолютное знание, мы все равно никогда не имели бы возможности совершенно убедиться в верности этого знания, а также доказать, что это знание действительно абсолютно, и за его пределами не находится какое-то дополнительное знание, нам не известное.

Выводы, к которым приходит George F. R. Ellis, заключаются в следующем: «Космология рассматривает вопросы физических основ нашего существования в рамках в своем роде уникальной, физически существующей Вселенной. Эти вопросы, если мы того пожелаем, могут быть расширены за вышеуказанные пределы, однако физическая теория будет не в состоянии их решить. В конце концов, существует целый ряд тайн, лежащих в основе нашего существования и природы нашей Вселенной, которые научные исследования в космологии могут помочь осветить, но не смогут решить.

Признавая достижения современной космологии, необходимо в полной мере принимать во внимание вышеуказанные ограничения и не присваивать научной космологии большие заслуги и цели, чем те, которых она в действительности может достигнуть или которые вообще вряд ли являются достижимыми. В противном случае космология потеряет свою научную легитимность».[41]

Я позволю себе привести здесь и обсудить основные тезисы этой работы.

Вселенная не может быть объектом физических экспериментов. Мы не можем «перезапустить» Вселенную с теми же или измененными условиями и посмотреть, что будет происходить, если бы эти условия были другими. Таким образом, мы не можем проводить научные эксперименты с самой Вселенной.

Невозможно провести сравнения с другими вселенными, построенные на наблюдениях нашей Вселенной. Мы также не можем сравнить Вселенную с каким-либо другим, подобным ей, объектом. Также мы не в состоянии протестировать наши гипотезы об устройстве нашей Вселенной путем анализа статистических характеристик известного класса физически существующих вселенных, ибо факт существования других вселенных в настоящее время представляется недоказуемым.

Концепция всеобщих законов физики, которые верны только относительно одного объекта (нашей Вселенной), вызывает сомнения. Мы не можем научным путем установить законы Вселенной, которые могли бы относиться ко всему классу подобных объектов, поскольку мы не можем протестировать ни один из таких законов более чем на одном объекте (а именно на обозреваемой нами Вселенной).

Астрономические наблюдения привязаны к прошлому определенного района Вселенной, в направлении которого мы ведем наблюдения. Чем дальше заглядывает наш телескоп – тем слабее видны объекты и тем больше времени требуется свету, излучаемому ими, чтобы дойти до нас. Следовательно, мы не можем наблюдать, скажем, туманность Андромеды в ее настоящий момент. То, что мы видим, является картиной двух миллионов лет давности, ибо именно столько времени требуется свету, чтобы достичь наших глаз. Мы можем эффективно наблюдать Вселенную на космологической шкале только с точки зрения одного события, происходящего в данной точке пространства и времени. Даже если бы нам удалось продолжить наблюдения в течение десяти или даже ста тысяч лет – на космологической шкале это слишком короткий промежуток времени для того, чтобы ожидать каких-либо значительных изменений, способных пролить свет на закономерности эволюции Вселенной.

Так называемый геологический тип наблюдений позволяет изучать далекое прошлое объекта, находящегося радом с нами. Астрофизические же наблюдения предоставляют нам информацию о далеком прошлом только очень удаленных объектов.

Основа космологических наблюдений заключается в принципе, что информация, которая может быть получена в результате наблюдения вдоль определенного пространственно-временного конуса[42], достаточна для обобщенных выводов и построения космологических моделей, в том числе и определения пространственно-временной геометрии Вселенной.

Действительно, на основе такой информации это теоретически возможно, если предположить, что такая информация могла бы быть получена без помех. Однако на практике избежание помех является трудной, можно сказать, невыполнимой задачей, поскольку расстояние до изучаемых объектов непросто определить с достаточной степенью точности, а также сложно установить природу этих объектов с достаточной степенью достоверности, и наконец, ввиду больших трудностей в получении подобной информации, из-за очевидного искажения изображений всех дальних объектов, а также неизвестности их относительных скоростей. Чем дальше в прошлое Вселенной направлены наши наблюдения, тем выше степень их неопределенности.

Какими же должны быть астрономические наблюдения? Когда они ведутся вне рамок какой-либо определенной космологической теории, как, например, картирование галактик, это может дать неожиданные результаты: обнаружение гигантских структур на супергалактическом уровне, группы галактик, образующие стены, а также «колодцы», практически полностью лишенные галактик. Однако подобный подход нечасто применяется в современной астрофизике и космологии – не только из-за вышеуказанных сложностей в ведении наблюдений, но и из-за низкой способности результатов давать значимые объяснения на космологическом уровне. Например, результаты картирования галактик говорят нам лишь о геометрии и распределении вещества в обозреваемом участке Вселенной, не разъясняя причины и природу наблюдаемого.

Интерпретация космологических наблюдений зависит от их астрофизического понимания. Космологический же анализ зависит от того, в каком направлении велся поиск, оставляя большое пространство для маневра и помогая выживать теориям, даже когда наблюдаемые данные не совсем совпадают с предсказанными. Более того, после каждой серии новых наблюдений в космологии допустимо немного подправлять теорию, что иной раз делает ее менее уязвимой для проверки новыми результатами, полученными в следующей серии наблюдений. То есть в космологии принято подглядывать в конец учебника, подсматривая правильные ответы. Конечно, когда наблюдения приходят в полное противоречие с теорией, тогда она отправляется на покой, хотя иногда ненадолго, ибо частенько старые теории реанимируются и вновь пускаются в оборот.

По крайней мере, стандартной космологической теории необходимо оставаться в пределах разумных тестов, а именно: например, Вселенная не должна быть моложе, чем самые старые звезды, находящиеся в ней. Такие казусы случались с космологической теорией в недалеком прошлом. Однако здесь на подмогу приходит аргумент: насколько мы можем полагаться на точность определения возраста звезд?

Несмотря на то что в понимании эволюции звезд астрофизики достигли наиболее впечатляющих успехов и теория синтеза элементов в результате термоядерного синтеза представляется весьма обоснованной, ошибка в определении возраста тех или иных звезд все же может быть значительной. Необходимость оставаться в пределах соответствия с основными наблюдениями является основным условием для того, чтобы космология считалась, хотя бы отчасти, наукой эмпирической.

Горизонт возможных астрономических наблюдений постулируется на основе утверждения стандартной космологической теории, что в силу расширения, а теперь и ускоряющегося расширения Вселенной, существуют объекты достаточно удаленные и продолжающие удаляться от нас со сверхсветовой скоростью (что, кстати, не противоречит запрету Эйнштейна на существование сверхсветовой скорости, ибо речь идет не о движении материальных объектов, а имеется в виду расширение самого пространства). Свет от этих объектов никогда не сможет достигнуть наблюдателя на Земле. Таким образом, мы не сможем увидеть настолько удаленное прошлое, которое могло бы разъяснить нам природу начальной эволюции Вселенной, и если мы не проживаем в «маленькой вселенной», то можно предположить, что наибольшая часть вещества в ней находится за горизонтом возможных наблюдений. А следовательно, геометрия Вселенной на больших шкалах не может быть протестирована.

Стандартная космологическая концепция предполагает, что мы совершили значительный прогресс в полноте наблюдений и можем наблюдать большую часть Вселенной, и потому способны делать квалифицированные выводы о ее строении, природе и эволюции. К сожалению, это не так. Во все времена космология страдала легкой формой мании величия, однако новые наблюдения все время отодвигали границы Вселенной все дальше и дальше. Более того, астрофизические наблюдения постоянно приносят сюрпризы, обнаруживая объекты, угрожающие одним своим существованием целостности стандартной космологической теории, как, например, обнаружение хорошо сформированной гигантской галактики в самых удаленных районах обозреваемой Вселенной, где для формирования подобной структуры в соответствии с вышеназванной теорией просто не хватало бы времени.

Существует и горизонт возможных физических наблюдений, ибо для того чтобы протестировать начальные условия развития Вселенной, необходимы энергии, недостижимые на ускорителях частиц на Земле. Нам приходится экстраполировать известную физику и применять ее выводы для условий с чрезвычайно высокой энергией, предполагая, что таким образом можно установить, что же в действительности происходит в этой области неизвестной физики сверхвысоких энергий.

Надежда на правильность подобных выводов, увы, невелика.

Невыясненность природы инфляции Вселенной говорит о том, что ее теория неполна. Обещание инфляционной теории установить связь между космологией и физикой элементарных частиц так и осталось невыполненным.

Начало Вселенной в одной точке бесконечной плотности, называемой «начальная сингулярность», в соответствии с теорией «Большого взрыва», представляется как вероятным, так и невероятным в одинаковой степени. Вселенная могла начаться в определенное время в прошлом, хотя существуют разнообразные альтернативы – вечная Вселенная, Вселенная, в которой время, как мы его понимаем, возникло тем или иным образом, антропологичность восприятия времени. Мы не знаем, что в действительности произошло, но идеи квантовой гравитации позволяют избежать сингулярности, в которой перестают существовать все известные нам законы физики.

Экспериментальная физика не может дать объяснения начального состояния Вселенной, а следовательно, и ее природы. Речь идет лишь о выборе из ряда возможностей возникновения и существования Вселенной, хотя фундаментальным вопросом является обоснование подобного выбора. Почему Вселенная приняла именно такую, а не иную форму, которую известные законы физики тоже вполне могли допустить? Причины выбора между разными возможностями не могут быть объяснены научным образом. Это вопрос философии и метафизики.

Физические законы могут зависеть от природы Вселенной. Существуют значительные трудности в установлении различий между всеобщими законами физики и частными «пограничными» условиями в их космологическом контексте, наблюдаемыми в том или ином месте в то или иное время. Действительные физические законы могут зависеть от таких пограничных условий и могут даже оказаться разными в различных пространственно-временных областях космоса, что, возможно, и противоречит основным конвенциональным космологическим принципам.

Мы не можем принимать природу известных законов физики как единственно возможную данность. Космология заинтересована в исследовании гипотетических вселенных, где законы физики отличаются от этих законов в нашей Вселенной, что, возможно, поможет понять, почему физические законы в реальной Вселенной именно таковы, каковыми они являются.

Критерии удовлетворительности той или иной теории не могут быть избраны научно. Однако критерии удовлетворительности необходимы для выбора хорошей космологической теории. Эти критерии должны быть установлены на основе философских соображений. Основным критерием удовлетворительности теории является ее способность объяснять общую космологическую картину в целом и в частности, а также выдерживать экспериментальную проверку и соответствовать астрономическим наблюдениям.

Физические мотивы соглашаться с теорией инфляции Вселенной основываются на ее способности объяснять наблюдаемую структуру Вселенной и ее рост. Именно разъясняющая сила делает эту теорию столь привлекательной для физиков, даже при том, что физика, лежащая в ее основе, в достаточной мере не определена и не проверена, а ее основные предсказания на большой шкале вообще непроверяемы.

Космологическая теория может охватывать широкий или узкий ракурс вопросов. Стандартная космологическая теория пытается дать ответы на вопросы, имеющие философскую основу, и тем самым столь привлекательна для широких кругов общественности и ученых.

Однако полностью реальность не отражается ни в наблюдениях, ни в теоретических моделях. Проблема в том, что нередко наблюдения и теоретические модели приобретают статус реальности. И теории, и наблюдения необходимы нам как рабочие инструменты, и они помогают изучать окружающий мир, однако в той же степени вводят нас в заблуждение относительно реальности. Они не должны возводиться в статус реальности!

Физическая новизна возникает внутри расширяющейся Вселенной по мере ее эволюции. Появляются новые виды физического существования, которых не было прежде. Их существование допускается пограничными условиями для локальных систем. При том, что их физическое существование ново, они предзнаменуются структурами, предшествующими их появлению.

Жизнь можно рассматривать как одно из проявлений такой физической новизны в эволюционирующей Вселенной. Жизнь, в известной нам форме, возможна потому, что и физические законы, и пограничные условия для нашей Вселенной имеют очень специфическую природу. Только определенные законы и определенные начальные условия во Вселенной позволяют существование разумной жизни, опять же отметим, в известной нам форме. Эволюционный процесс подобной формы жизни был бы невозможен, если бы эти законы и условия не были бы именно в этой, а не в какой-либо другой форме.

«Слабый антропологический принцип» (The Weak Anthropic Principle) основывается на утверждении, что нет ничего удивительного в том, что обозреваемая Вселенная позволяет существование жизни, иначе ее некому было бы обозревать.

«Сильный антропологический принцип» (The Strong Anthropic Principle)[43] утверждает, что разумная жизнь обязательно должна существовать во Вселенной, ибо присутствие жизни необходимо для того, чтобы Вселенная имела смысл.

Для достижения прогресса в понимании антропологических принципов мы должны ответить на вопрос: какова основная причина наблюдаемого нами феномена жизни? Рассматривая цепь физических причин и следствий, мы все равно остаемся с нерешенным вопросом: почему эта цепь именно такая, а не другая, и почему она привела именно к такому феномену, как жизнь? Какой бы ответ мы ни предложили, необходимо признать, что он не будет иметь физической основы. В поисках подобных ответов мы вступаем в зону метафизики. Можно просто игнорировать эти вопросы, как это делает большинство серьезных ученых. Если же мы продолжим в этом направлении, то представляется возможным выделить шесть основных подходов к решению вопроса, почему наша Вселенная именно такая, какая она есть, и идеально подходит для возникновения и поддержания разумной жизни. Эти подходы включают в себя: случайный шанс, необходимость, высокую вероятность, универсальность, космологический естественный отбор и преднамеренный дизайн.

Первый подход, основывающийся на рандомальном, то есть случайном шансе, в общем-то, ничего не проясняет, утверждая, что возникновение тех или иных начальных условий развития Вселенной произошло случайно. Вероятность этого не может быть рассчитана. Нужно сказать, что такой вариант логичен и возможен, однако неудовлетворителен, поскольку не обладает предсказательной силой и не позволяет унифицировать идеи развития Вселенной и разумной жизни, что, в свою очередь, не устраняет возможность верности такого варианта.

Второй подход основывается на принципе необходимости – то есть вещи должны быть такими, какими они нам представляются. Любые иные опции иллюзорны. В соответствии с этим подходом только единственная совокупность законов физики самодостаточна, и все логически возможные вселенные должны подчиняться одним и тем же физическим принципам. Если бы было возможно доказать верность такого подхода, наука приобрела бы самодостаточную и завершенную основу. Но мы все же можем вообразить альтернативные вселенные! Почему же они должны быть исключены? Более того, мы сталкиваемся в этом подходе с проблемой, что мы так и не достигли пока самодостаточного базиса физики – ни основы квантовой физики, ни основные математические понятия не покоятся на вполне стойком фундаменте. До тех пор пока эти проблемы не будут решены, нет особого смысла настаивать на подходе, предполагающем необходимость существования единственного комплекса физических законов, которые нам до сих пор не вполне ясны.

Третий подход основывается на высокой вероятности. Несмотря на то что структуры Вселенной кажутся весьма маловероятными на интуитивном уровне, с физической точки зрения они вполне и даже высоковероятны. Подобный аргумент имеет лишь частичный успех, ибо он сталкивается с проблемой того, что научным образом невозможно вычислить эту вероятность.

Четвертый подход основывается на универсальности. То есть всё, что возможно, случается. То есть существуют все возможные вселенные, и наша является одной из них. Этот подход удовлетворяет антропологический принцип, как в его сильной, так и в его слабой форме.

Пятый подход предполагает существование космологического естественного отбора, в результате которого именно наша Вселенная является наиболее устойчивой и способной поддерживать жизнь.

И наконец, шестой подход предполагает наличие преднамеренного дизайна Вселенной, ибо тонкая сбалансированность физических законов, позволяющих существование атомов, образование тяжелых элементов и т. д., может заставить предположить, что кто-то их спланировал и создал. Именно этот подход вполне удовлетворяет теологию. В отличие от всех других подходов он привносит элемент значимости и особого смысла, который отсутствует во всех других вариантах. Увы, этот подход не представляется возможным научно доказать. Именно поэтому ученые стараются избегать рассмотрения этого подхода. Однако это не делает его менее вероятным или менее логичным, чем другие варианты. Впрочем, с точки зрения физики, изучающей физические законы, это не имеет значения, ибо не меняет ни методов исследования, ни способов анализа результатов.

Кроме того, переложив всё на некоего создателя, это лишь отодвинет задачу, ибо сразу поставит вопрос о создателе создателя, и так до бесконечности. Приняв же версию самосоздающегося создателя, мы вернемся к необходимости выбирать между одним из пяти оставшихся подходов, дабы объяснить, как это «самосоздание» произошло.

Так или иначе, физические размеры обозреваемой нами Вселенной огромны. Получаемые нами изображения дальних объектов чрезвычайно размыты, а между тем они являются практически единственными источниками информации, и это замечательно, что нам все же удается понимать Вселенную настолько, насколько мы ее понимаем. Однако пока космология не решила таких основных насущных вопросов, как природа «темного вещества», составляющего большую часть материи во Вселенной, а также природа «темной энергии», составляющей, опять же, наибольшую часть энергии обозреваемого мироздания, и другие нерешенные вопросы – современные космологические теории будут продолжать вызвать определенный скептицизм.

Мы не знаем, существует ли в действительности основной закон космологии, однако мы можем с уверенностью заявить, что, следуя выражению McCrea, существует «принцип неопределенности в космологии» («Uncertainty principle in cosmology»)[44]. Таким образом, космос обрамляют два принципа неопределенности: один на маленькой шкале квантовой механики[45], другой на большой шкале космологии. Научные исследования могут рассказать нам многое о Вселенной, но не о ее природе и даже не о ее основных геометрических и физических характеристиках. Отчасти, возможно, эта неопределенность может быть разрешена, но наибольшая ее часть останется неразрешенной. Космологическая наука должна признать эту, заложенную в самой сути предмета изучения нашей Вселенной, неопределенность.

Об авторе

Борис Кригер – независимый научный писатель и философ. Проживает в Канаде. Руководит крупной мультинациональной компанией. Всерьез занимается проблемами космологии. Критики характеризуют его особый литературный стиль как «живую речь свободного человека», по которой истосковался современный читатель.

Примечания

1

Вольный пересказ цитаты из статьи Andrew C. Revkin «NASA Chief Backs Agency Openness» (New York Times. 2006. 4 febr. ). Оригинальный текст: «In October, for example, George Deutsch, a presidential appointee in NASA headquarters, told a Web designer working for the agency to add the word “theory” after every mention of the Big Bang, according to an e-mail message from Mr. Deutsch that another NASA employee forwarded to The Times».

2

The Church and Astronomy / Ed. by St. Sulpice // New York Times. 1999. October 26.

3

Старкман, Гленн, Шварц, Доминик. Хорошо ли настроена Вселенная. Космология // В мире науки. 2005. № 11. Ноябрь.

4

Космическая загадка // В мире науки. 2004. №12.

5

The Fourth Harvard-Smithsonian Conference on Theoretical Astrophysics “The History of Nuclear Black Holes in Galaxies” Sponsored by Raymond and Beverly Sackler Monday, May 15 through Thursday, May 18, 2006 Harvard University, Gutman Library, 6 Appian Way, Cambridge, MA. Scientific Organizing Committee: Avi Loeb (chair), Andrea Ghez, Lars Hernquist, Rashid Sunyaev, and Scott Tremaine Local Organizing Committee: D. Adams, A. Loeb, N. Rathle, L. R.

6

Lewis Harry R. Excellence Without A Soul. How a Great University Forgot Education (Успех без души. Как великий университет забыл образование). Public Affairs, 2006 P. 22.

7

Ibid. P. 253.

8

Primack J.l R.,Abrams N. E. The View from the Center of the Universe: Discovering Our Extraordinary Place in the Cosmos // Riverhead Hardcover. 2006. April 6.

9

Недавно полученные данные действительно свидетельствуют в пользу наиболее популярной среди астрономов теории, согласно которой Вселенная заполнена холодным темным веществом («cold dark matter»), т. е. медленно двигающимися частицами, однако до сих пор неизвестной природы. С помощью цифровой камеры на 100 млн пикселей и мощного канадско-французско-гавайского телескопа на Гавайях за два года (начиная с 1999-го) были изучены формы свыше полутора миллионов отдаленных галактик, искаженные гравитационным воздействием на проходящие лучи со стороны 120 тыс. более близких галактик. Еще два года ушло на обработку данных. В результате был сделан вывод, что невидимые ореолы темного вещества, возможно, действительно существуют.

10

Second International Workshop on Gravitation and Cosmology, Las Villas Central University, Santa Clara, Cuba.

11

Закон Хаббла устанавливает зависимость между расстоянием до галактики D и ее лучевой скоростью Vr, оп–еделяемой с помощью эффекта Доплера: D = Vr / H, где H постоянная Хаббла. Ее значение известно лишь приблизительно (60-80 км/с/Мпк). Этот закон был эмпирически открыт американским астрономом Э. Хабблом в 1929 г. и отражает происходящее расширение Вселенной. Использование этого закона позволяет оценить расстояние до галактик или их систем, измерив их красное смещение, или лучевую скорость.

12

Эффект Комптона (Комптон-эффект) – явление изменения длины волны рентгеновского излучения вследствие рассеяния его электронами вещества. Длина волны фотона при рассеянии всегда увеличивается, что могло бы отчасти объяснить красное смещение в спектрах удаленных галактик.

13

Квазар (англ. quasar – сокр. от Quasi stellar radio source – «похожий на звезду радиоисточник») – класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от точечных источников – «звезд». Впервые квазары обнаружили в 1960 г. как радиоисточники, совпадающие в оптическом диапазоне со слабыми звездообразными объектами. В 1963 г. М. Шмидт (США) доказал, что линии в их спектрах сильно смещены в красную сторону. Принимая, что это красное смещение вызвано эффектом Доплера, возникшего в результате удаления квазаров, до них определили расстояние по закону Хаббла. Обнаружено уже более 5000 квазаров. Ближайший из них и наиболее яркий (3С 273) имеет блеск около 13m и красное смещение z = 0,158 (что соответствует расстоянию около 2 млрд световых лет). Самые далекие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость нормальных галактик, видны на расстоянии более 10 млрд световых лет. Нерегулярная переменность блеска квазаров указывает, что область генерации их излучения имеет малый размер, сравнимый с размером Солнечной системы. Последние наблюдения показали, что большинство квазаров находятся вблизи центров огромных эллиптических галактик, даже для тех квазаров, у которых ранее не были найдены родительские галактики. Считается, что квазары представляют собой сверхмассивные черные дыры, на которые падает вещество.

14

Ellis George F R. Issues in the Philosophy of Cosmology // Mathematics Department and Applied Mathematics. University of Cape Town, e-print. 2006. May 15.

15

Гравитация (сила тяготения) – одна из четырех известных фундаментальных взаимодействий в природе. Три другие включают в себя электромагнитные силы (electromagnetic force), силы слабого (weak nuclear force) и сильного (strong nuclear force) ядерного взаимодействия. Гравитация – самый слабый вид этих взаимодействий, однако она действует на огромных расстояниях и всегда в качестве притягивающей силы. Ньютоновские законы тяготения утверждают, что каждое тело во Вселенной притягивает другое тело с силой, прямо пропорциональной произведению их масс, и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

16

Галактический кластер – суперструктура, состоящая из нескольких галактик, гравитационно связанных между собой.

17

В физике модифицированная ньютоновская динамика – Modified Newtonian Dynamics (MOND) – теория, делающая попытку объяснить проблему скорости ротации галактических дисков без допущения существования скрытого вещества (dark matter). MOND был предложен Мордехаем Мильгромом (Mordehai Milgrom) в 1981 г. Теория моделирует наблюдаемую униформность скорости вращения звезд в галактических дисках. Наиболее успешной релятивистской версией теории MOND является разработка под названием «TeVeS» (Tensor-Vector-Scalar), представленная в 2004 г. (Bekenstein, Jacob D. Modified Gravity vs Dark Matter: Relativistc theory for MOND, JHEP Conference Proceedings, 2005)

18

Lambda CDM – эта теория представляет собой основу современной модели «космологии Большого взрыва». Она призвана дать объяснение реликтовому микроволновому излучению (microwave background observations), а также наблюдаемым структурам кластеров галактик и теории «ускорения» расширения Вселенной (accelerating expansion), основанной на наблюдении сверхновых звезд определенного стандартного типа в удаленных галактиках – of the universe.

19

Термоядерный синтез – процесс, происходящий внутри звезд. Облака газа под действием гравитации коллапсируют и образуют звезды. В их ядрах возникают исключительно высокие температура и давление, что создает условия для термоядерных реакций, в результате которых ядра атомов сливаются. Именно этот процесс отвечает за разнообразие элементов во Вселенной, которые входят в состав периодической системы Менделеева. Огромная энергия, выделяемая в результате термоядерной реакции, заставляет светиться звезды, в том числе и наше Солнце.

20

Кварки – фундаментальные частицы, из которых состоят адроны, в частности протон и нейтрон. Гипотеза о том, что адроны построены из специфических субъединиц, была впервые выдвинута М. Гелл-Манном и, независимо от него, Дж. Цвейгом в 1964 г. Cлово «кварк» было заимствовано Гелл-Манном из романа Дж. Джойса «Поминки по Финнегану», где в одном из эпизодов звучит фраза «Three quarks for Mister Mark!» (обычно переводится как «Три кварка для мистера Марка!»), само слово «quark» в этой фразе предположительно является звукоподражанием крику морских птиц.

21

Два квантовых объекта, разделенных многометровым расстоянием и никак между собой не связанных, тем не менее «чувствуют» присутствие друг друга. Их поведение поразительным образом скоррелировано, так что измерения, выполненные с одним из них, мгновенно влияют на результаты измерений, выполняемых с другим.

22

Спектральный анализ – совокупность методов определения состава (например, химического) объекта, основанный на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, радиации, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др. Традиционно различают атомный и молекулярный спектральный анализ, «эмиссионный» по спектрам испускания и «абсорбционный» по спектрам поглощения, а также «масс-спектрометрический» по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов. Спектральный анализ по оптическим спектрам атомов был предложен в 1859 г. Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном. С его помощью гелий был открыт на Солнце ранее, чем на Земле. Атомы каждого химического элемента имеют строго определенные резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (темные или светлые) в определенных местах, характерных для каждого вещества. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.

23

Нейтрино – частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействиях. Чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом: нейтрино с энергией 1 МэВ может свободно пролететь через кусок свинца толщиной в сто световых лет! Также известно, что без видимых последствий каждую секунду через тело каждого человека на Земле проходит 100 000 000 000 000 нейтрино, испущенных Солнцем.

24

Цефеиды – класс пульсирующих переменных звезд с довольно точной зависимостью период – светимость, названный в честь звезды дельта Цефея.

25

«Новые звезды» – звезды, светимость которых внезапно увеличивается во много раз. Новые имеют неплохие шансы быть использованными в качестве стандартных свеч. Абсолютная звездная величина новой остается приблизительно одинаковой (-5,5) около 15 дней после взрыва. Определение расстояний галактик и скоплений галактик при помощи новых дают такую же точность, как и при использовании цефеид.

26

Космологическое красное смещение – наблюдаемое для всех далеких источников (галактики, квазары) понижение частот излучения, как считается, свидетельствующее о динамическом удалении этих источников друг от друга и, в частности, от нашей галактики, т. е. о расширении Вселенной. Красное смещение для галактик было обнаружено американским астрономом В. Слайфером в 1912-1914 гг.; в 1929 г. Э. Хаббл открыл, что красное смещение для далеких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон красного смещения, или закон Хаббла).

27

Нуклеосинтез в астрофизике – процесс синтеза ядер химических элементов тяжелее водорода. В процессе первичного нуклеосинтеза образуются элементы не тяжелее лития, стандартная модель Большого Взрыва предсказывает следующее соотношение элементов: водород – 75%, гелий – 25%, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. Синтез более тяжелых ядер происходит в звездах. Легкие ядра (до углерода включительно) могут синтезироваться в недрах относительно немассивных звезд. Ядра до железа синтезируются путем слияния более легких ядер в недрах массивных звезд, синтез тяжелых и сверхтяжелых ядер идет путем нейтронного захвата в предсверхновых звездах и при взрывах сверхновых. Экспериментальным подтверждением этого факта служит низкое содержание тяжелых элементов в старых звездах, образовавшихся на ранних стадиях эволюции Вселенной из материи, образовавшейся в ходе первичного нуклеосинтеза.

28

Крупномасштабная структура Вселенной в космологии – структура распределения материи на самых больших наблюдаемых масштабах. По современным представлениям, вселенная представляет собой совокупность довольно плоских «листов», разделенных областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты, англ. voids) имеют размер порядка сотни мегапарсек. Первым наблюдаемым листом стала Великая Стена, находящаяся в 200 млн световых лет и имеющая размер около 500 млн световых лет и толщину всего 15 млн световых лет.

29

Модель Фридмана – Леметра – Робертсона – Уокера – одна из космологических моделей, удовлетворяющих полевым уравнениям общей теории относительности, первая из нестационарных моделей Вселенной. Предложена Александром Фридманом в 1922 г. Модель Фридмана описывает однородную изотропную вселенную с веществом, обладающую положительной, нулевой или отрицательной постоянной кривизной. Независимо от Фридмана описываемую модель позднее разрабатывали Леметр (1927), Робертсон и Уокер (1935), поэтому решение полевых уравнений Эйнштейна, описывающее однородную изотропную вселенную с постоянной кривизной, называют моделью Фридмана – Леметра – Робертсона – Уокера.

30

Реликтовое излучение (или космическое микроволновое фоновое излучение от англ. cosmic microwave background radiation) – космическое электромагнитное излучение с высокой степенью изотропности и со спектром, характерным для абсолютно черного тела с температурой 2,725 К. Считается, что реликтовое излучение сохранилось с начальных этапов существования Вселенной и равномерно ее заполняет. Экспериментально его существование было подтверждено в 1965 г. Наряду с космологическим красным смещением реликтовое излучение рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.

31

Изотропия (изотропность) (от греч. isos – равный и tropos – направление) – одинаковость во всех направлениях, инвариантность, симметрия по отношению к выбору направления (в противоположность анизотропии).

32

Гомогенная система – система, состав и свойства которой во всех частях одинаковы.

33

В теории относительности доплеровское красное смещение рассматривается как совместный результат движения источника относительно приемника (обычный эффект Доплера) и замедления течения времени в движущейся системе отсчета (поперечный эффект Доплера, эффект специальной теории относительности). Следует отметить, что в космологии красное смещение интерпретируется не как результат действительного существования скорости удаленной галактики относительно наблюдателя (галактики в среднем неподвижны в сопутствующей системе отсчета, если не считать случайных, так называемых пекулярных скоростей), но как результат космологического расширения Вселенной.

34

Инфляционная модель Вселенной – гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва (при температуре выше 10 в 28 степени градусов K), предполагающая период ускоренного по сравнению со стандартной моделью горячей Вселенной расширения. Предложена в 1981 г. Аланом Гутом и Андреем Линде.

35

Темная энергия – в космологии гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной. Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причем отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Согласно последним данным, обнаружившим ускоренное расширение Вселенной, такая сила должна действовать в космологических масштабах. Темная энергия также должна составлять значительную часть так называемой скрытой массы Вселенной. Существует два варианта объяснения сущности темной энергии: темная энергия есть космологическая константа – неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство; темная энергия есть некая квинтэссенция – динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени. Окончательный выбор между двумя вариантами требует высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Темпы расширения Вселенной описываются космологическим уравнением состояния. Разрешение уравнения состояния для темной энергии является одной из самых насущных задач современной наблюдательной космологии.

36

Barbour, Julian. The End of Time: The Next Revolution in Physics. Oxford University Press, 2001.

37

Рыжов В.К Звездный нуклеосинтез – источник происхождения химических элементов // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 8. С. 81. См. также: Спэрроу Ж. Вселенная. М. 2002. С. 92; ВибеД.З., Тутуков A.B., Шустов Б.М. Спиральные галактики и химическое обогащение межгалактической среды. Астрофизика на рубеже веков.

38

Шама Д. Вступление // Силк Дж. Большой взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. М., 1982. С. 7.

39

Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. 3-е изд., перераб. и доп. М, 1990. С. 23.

40

Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности (Общедоступное изложение) // Эйнштейн А. Собр. науч. трудов. Т. I. M., 1965. С. 530-600.

41

Ellis George F R. Issues in the Philosophy of Cosmology // Mathematics Department and Applied Mathematics. University of Cape Town, e-print. 2006. May 15.

42

Ellis G. F. R., Nel S. D., Stoeger W., Maartens R. Whitman A. P. Ideal Observational Cosmology // Phys Reports. 1985. Vol. 124. P. 315-417.

43

Barrow J., Tipler F. The Cosmological Anthropic Principle. Oxford, 1984.

44

McCrea W. A philosophy for big bang cosmology// Nature. 1970. Vol. 228. P. 21.

45

Isham C. J. Lectures on Quantum Theory: Mathematical and Structural Foundations. London; Singapore, 1997.

Content

Борис Кригер
Неопределенная Вселенная
В поиске пределов человеческого познания

Глава 1 Какое нам дело до небесной мудрости?

Глава 2 Черные дыры Гарварда

Глава 3 Гравитация Острова свободы

Глава 4 Уникальность Вселенной

Глава 5 Вселенная в пространстве и времени на большой шкале

Глава 6 Отмена общепринятого понятия времени

Глава 7 Поединок человека со временем

Глава 8 Особенности и ограничения в восприятии времени

Глава 9 Ограниченность человеческого языка и сознания в постижении и описании мироздания и понятия времени

Глава 10 Пространство и время в рамках новой модели мироздания

Глава 11 Проблемы небесной философии

Об авторе

Примечания