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 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), 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, 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”, 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», 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».
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Мы можем применить космологический принцип, гласящий, что предположить гомогенность 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), 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, 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”, 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», 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».
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27