Версия для печати

РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ НЕ ИЗ ТОЧКИ

Строго говоря, мы не имеем права настаивать на том, что Вселенная разбегается из одной точки, даже если ее разбегание действительно имеет место, а красное смещение объясняется только линейным эффектом Допплера. Это разбегание могло начаться с какого-то промежуточного положения между точкой и современным размером Вселенной. Экспериментальная проверка здесь невозможна.

С логической точки зрения теория большого взрыва внушала бы гораздо большее доверие, чем гипотеза о разбегании из промежуточной точки, лишь при одном условии: если бы причины взрыва и ход его протекания вполне вписывались бы в нынешние законы природы. Иными словами, если бы соблюдался до конца принцип причинности: понятные причины в силу действия известных законов природы порождали бы наблюдаемые ныне следствия. В этом случае мы с гораздо большим основанием будем верить в такое объяснение фактов, которое не требует нарушения известных нам законов. Но такой ясности теория большого взрыва отнюдь не дает. По ней неизвестные причины в нарушение нынешних законов природы (по крайней мере, в начальный момент) производят свои следствия. Точно такой же разрыв в законах мы получим, если предположим, что Вселенная возникла семь тысяч лет назад примерно в современном (хотя бы даже и в разбегающемся) виде. Обе точки зрения включают фактор чуда — нарушения законов, — поэтому логически они равноправны, а экспериментально в равной мере непроверяемы.

Даже если бы факт разбегания Вселенной был достоверно установлен, а центр этого разбегания найден, из этого мы не имеем основания делать вывод, будто каждая звезда и каждая пылинка Вселенной входила когда-то в состав этой центральной точки. Если мы построим экспериментальный график и увидим, например, что его продолжение вспять проходит через начало координат, то это еще не значит, что и сам наш процесс вытекал из этого начала.

Возьмите, положим закон Гей-Люссака для идеального газа. Экспериментально постройте зависимость объема газа от температуры при постоянном давлении. Вы можете заметить, что эта прямая линия (изобара) пересекает ось абсцисс и даже более того: все экспериментальные изобары, построенные при разных давлениях пересекают ось абсцисс в одной общей точке! Вы можете рассчитать эту точку на графике и получить значение абсолютного нуля температуры, если до этого откладывали на графике температуру по какой- либо относительной шкале. Вы даже можете объяснить физический смысл этой точки — это температура, при которой объем идеального газа при конечном давлении обращается в нуль. Но можете ли вы действительно сжать какой-то газ путем охлаждения до сколь угодно малого объема? Конечно, нет. Идеального газа (да и вообще какого-либо газа) при низких температурах уже не существует и закон не выполняется. Потому на всех подобных графиках, изобары "подводят" к началу координат лишь пунктирными линиями.

Точно так же и время бытия Вселенной мы прочерчиваем вспять лишь пунктиром, даже если линия получается прямою, красивою и исходит из начала координат десять миллиардов лет назад. Ведь для более-менее достоверной оценки возраста необходимо принять во внимание самые разные факты, которые мы теперь лишь бегло осмотрели.

Здесь же можно дать график — изобары идеального газа

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВЕРСИИ

Для снятия трудностей теории БВ предлагаются и иные космологические модели. Например, гипотеза вращающейся Вселенной, предложенная Учаевым [77]. Этот автор выступил против теории БВ, главным образом потому, что в ней ускоренное разбегание Вселенной неизбежно требует нарушения закона сохранения энергии.

Из тех же уравнений Эйнштейна-Фридмана, которые описывают разбегание Вселенной, как частный случай, вытекает и возможность ее вращательного движения вокруг некоторого центра. Один оборот Вселенная в такой модели должна делать примерно за тот же срок, что и время разбегания в разбегающейся Вселенной. В подтверждение такой модели служит экспериментальный факт т.н. вращательного или квадратичного Допплеровского эффекта. Если источник удаляется от приемника по прямой, то замедление частоты (или что то же, удлинение принимаемой волны) описывается формулой:

df/f = v/c, где f- частота, v- скорость источника, с - скорость света,

А если источник вращается вокруг приемника, то уменьшение частоты оказывается пропорциональным квадрату линейной скорости вращения. А потому для того же значения красного смещения требуется гораздо меньшая скорость вращения. Кроме того, в этой модели и расстояние до дальних объектов оказывается меньшим. Это, как показывает более подробный расчет, снимает и проблему скрытой массы, и проблему энергии квазаров, и, главное, устраняет те "таинственные силы", которые принуждают Вселенную ускоренно расширяться против собственной гравитации. При этом общей оси вращения для всей Вселенной может и не быть, а может быть вращение вокруг некоего центра для каждой галактики по своей орбите.

Сам автор этой модели Ю.Ф. Учаев - атеист и сторонник вечности Вселенной, но, как мы видели, ограниченность жизни Вселенной вытекает просто из звездной эволюции, необратимо ведущей к смерти звезды. Вечная Вселенная не должна иметь активных звезд. Но сама вращательная модель не имеет к этому отношения. Вселенная могла возникнуть сразу именно во вращающемся виде.

Предлагалась и гипотеза быстрого снижения скорости света во времена нескольких тысячелетий назад. Эта гипотеза также снимает проблемы расширяющейся Вселенной, но она, в соответствии с антропным принципом, требует синхронного изменения всех мировых констант, связанных со скоростью света. Это представляется физикам слишком нереальным.

НОВАЯ ИНТЕРЕСНАЯ ГИПОТЕЗА

Сравнительно недавно российским физиком Николаем Поповым была предложена теория, объясняющая механизм образования гравитационного поля [75]. В этой теории одномерное время заменяется на трехмерное, и таким образом наше физическое пространство оказывается шестимерным, а не четырехмерным, как это принято считать в теории относительности. В повседневной жизни мы не задумываясь отождествляем абсолютную величину времени, которая поддается непосредственному измерению, с самим временем: время, которое мы измеряем, — это абсолютная величина вектора времени в трехмерном "временном пространстве".

На основании этой гипотезы автору удалось построить чисто геометрическую модель образования гравитационного поля. Им было показано, что гравитационное поле, соответствующее точечной массе, создается кручением "временной оси", связанной с точкой физического пространства, где находится масса. При таком рассмотрении доказывается, что гравитационная точечная масса пропорциональна квадрату угловой скорости кручения временной оси. Из этого следует очень важный вывод: существование материальных объектов во Вселенной обязано своим происхождением эффекту кручения времени в тех или иных областях физического пространства.

Согласно такой модели материя возникает в самом буквальном смысле из ничего, просто как следствие растягивания и вращения шестимерного пространства-времени. Космос разворачивается как свиток в уже законченном виде — со звездами, планетами, галактиками, звездными скоплениями и всем прочим. Как животные и человек были сотворены уже взрослыми (курица появилась раньше, чем яйцо), так и космос был сотворен с его кажущимся миллиарднолетним возрастом.

Заметим, что если время трехмерно, то вообще про возраст удаленных от нас астрономических объектов говорить некорректно, но для воспринимаемого нами одного измерения времени это вполне могут быть довольно краткие, библейские сроки.

На сегодняшний день эта концепция, пожалуй, лучше всего согласуется с библейской космогонией, описанной в первой главе Книги Бытия. Не Вселенная разбегается, как предлагает теория Большого взрыва, а само пространство-время растягивается и вращается (а при кончине мира космос так же, как свиток, по повелению Божию, должен будет свернуться, на что указывает и Священное Писание).

Эта теория оценивается известными физиками как весьма перспективная, но в то же время она довольно сложна для понимания. Мы отдаем себе отчет, что читатель в ней пока мало что поймет. (С момента возникновения теории относительности и квантовой механикой приходится привыкать, что мы можем формально, математически описывать и проверять экспериментом такие явления, которые абсолютно не укладываются в наши обычные представления. Мы просто, не понимая, привыкаем, положим, к принципу неопределенности или к тому же искривлению пространства.) Предсказательную силу теории Николая Попова можно проиллюстрировать таким ее результатом: впервые математически вычислены массы элементарных частиц из известного супермультиплета барионов (группы частиц, обладающих родственными свойствами). Разрешение этой задачи имеет принципиальное значение по той причине, что ни одна из теорий до настоящего времени не давала удовлетворительного результата.

Мы не станем излагать другие альтернативные космологические модели, а просто констатируем факт их существования и даже разнообразия в современной науке, дабы читателю не показалось, что ученым все ясно и что Большой взрыв есть истина в последней инстанции. Наука так и развивается, что прежде бывшая общепринятая точка зрения, объяснявшая, быть может, большое число явлений, или корректируется, или даже отбрасывается совсем. И совершают это как раз альтернативные гипотезы, способные снять проблемы старой теории.

Заканчивая разговор о космогонии в целом, приведем некоторые высказывания специалистов по астрофизике.

1989 год. Журнал "Nature": "Мало того, что теория Большого взрыва неприемлема с философской точки зрения — она представляет чрезвычайно упрощенный взгляд на происхождение Вселенной и вряд ли проживет еще хотя бы 10 лет. Во всех отношениях (кроме, разумеется, удобства) этот взгляд на происхождение мира абсолютно несостоятелен. Возникновение Вселенной — следствие, причину которого нельзя ни познать, ни даже обсудить".

Д-р Уильям Соундерз из Оксфорда: "Сейчас мы впервые за последние 10 лет остались без какой бы то ни было приемлемой теории, объясняющей космогонию в целом".

1990 год. Журнал "New Scientist": "Многие признанные теории формирования галактик рассыплются в прах, если накопленные данные будут и впредь подтверждать неизотропность фонового излучения... Теорию Большого взрыва ожидают большие неприятности". (цит. по [13])

Итак, вопрос о возрасте космоса остается открытым. Пока ясно лишь, что начало его в какой-то форме было. Вместе с пространством и временем материя возникла однажды. Это очень согласно с первой строкой Библии: В начале сотворил Бог небо и землю. В личной беседе с автором один профессор-астрофизик высказал свое впечатление, что в космосе совсем другие часы, чем на земле. Чем ближе к земле, тем больше свидетельств, что она не должна существовать миллиарды лет. А в космосе миллиарднолетние временные сроки "работают" пока хорошо. Мы привели лишь немногие из научно разрабатываемых способов "увязать" эти временные интервалы земли и космоса.

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА СПЕЦИАЛЬНО СОТВОРЕНА

Теория Большого взрыва при всем удобстве ее математического описания, при всех ее успехах в описании фонового излучения во Вселенной, и при всех ее названных выше проблемах, оказывается, имеет еще один едва ли не самый важный недостаток, на этот раз чисто философский. Она не позволяет нам с какой-то более или менее реальной вероятностью получить такую планетную систему, как наша, с мало-мальски подходящими условиями для возникновения жизни.

Здесь мы используем данные Хью Росса [29], являющегося активным приверженцем теории Большого взрыва. Росс не принимает доводов в пользу краткого времени существования Вселенной, потому его свидетельство должно звучать еще более убедительно.

Этот известный современный астрофизик подытожил данные многих авторов, показывающие, насколько уникальными должны быть и наша Галактика, и положение в ней нашего Солнца, и его спектральный класс, и его масса, и соотношения масс Земли, Солнца, Луны и даже Юпитера и Сатурна, защищающих, как оказалось Землю от бомбардировки кометами, и еще множество разных факторов, совершенно необходимых для возникновения жизни.

Осмотрим слегка лишь самые важные из них, отсылая заинтересованного читателя к самой книге Х. Росса.

Оказывается, (как настаивает автор, вопреки распространенному мнению) лишь около 5% всех видимых галактик имеют правильную спиральную форму. Остальные или эллиптические, или неправильные. В первых из них слишком быстро формируются звезды и не успевают образовываться в межзвездной среде астрономически тяжелые элементы, необходимые для жизни. В неправильных галактиках имеется слишком сильно излучающее активное ядро, уничтожающее всякую жизнь. Так что нам сильно повезло с Галактикой.

Еще больше нам повезло с расположением Солнца в Галактике. Оно находится в очень узкой зоне на определенном расстоянии от центра Галактики. В этой зоне угловая скорость вращения Солнца вокруг центра практически равняется скорости вращения спиральных "рукавов" Галактики. Эти "рукава" представляют собой уплотнения галактической среды, распространяющиеся в ней как упругие волны. Если бы мы не находились внутри своей узкой зоны, составляющей около 1% от диаметра Галактики, нам грозила бы опасность попасть в "рукав". В этих плотных зонах рождается много звезд, в том числе сверхновых, которые должны были бы уничтожить земную жизнь своим излучением. (См также [74]). (Можно и рис. Галактики с радиусом коротации) Итак, многомиллионолетняя жизнь в Галактике возможна лишь на определенном расстоянии от ее центра, именуемого радиусом коротации.

Еще одна проблема возникает со сверхновыми звездами и тяжелыми элементами. Требования к сверхновым слишком противоречивы и взаимоисключающи. Их должно было быть прежде намного больше, чем теперь, чтобы тогда они породили побольше тяжелых элементов, а теперь не уничтожали бы жизнь своим излучением. По этим же причинам прежде они должны были быть близко, а теперь — далеко. Средняя частота сверхновых в нашей Галактике, необходимых для порождения тяжелых элементов, как оценивает Росс, одна звезда в три года, а в наши дни они наблюдаются раз в пятьдесят лет. Значит прежде их должно было быть гораздо больше. Это должно бы нам к нынешнему времени, (принимая возраст Галактики за 9 млрд. лет) дать 3 млрд. нейтронных звезд и черных дыр — остатков взрывов сверхновых, только в нашей Галактике. Каждая тысячная звезда — нейтронная или черная дыра. Думается, эта цифра слишком велика. Реальные известные ныне кандидаты в черные дыры исчисляются буквально по пальцам во всей видимой Вселенной. Или же, наша Земля образована все-таки не из продуктов взрыва сверхновой?

Звезды, "желающие" обзавестись населенной планетой, очевидно, не должны быть двойными или входящими в состав скопления. Очень жестко ограничен их спектральный класс, светимость и масса. Тяжелая звезда сгорит слишком быстро и неустойчиво для обеспечения жизни. Вокруг легкой звезды планета должна вращаться на слишком близком расстоянии, что делает недопустимо большим приливное взаимодействие звезды с планетой. Это приливное взаимодействие быстро и сильно замедлит вращение планеты вокруг своей оси, что приведет к недопустимым суточным перепадам температуры. Спектральный класс или цвет звезды также жестко задан. Если звезда будет краснее, невозможен станет фотосинтез, а если голубее — ультрафиолетовое излучение убьет всякую жизнь.

Опять же интересующие нас звезды должны сформироваться в определенный момент жизни галактики, когда тяжелых элементов накопится уже достаточно много для формирования планетных систем. Однако при этом сама звезда должна состоять преимущественно из водорода. Вот еще два противоречивых требования. Кто разделит шлаки сверхновой, собрав водород в новую звезду, а тяжелые элементы — в планеты при этой же звезде?

Наконец, и условия жизни на планете: масса, состав атмосферы, параметры орбиты и осевого вращения, толщина и состав земной коры и т. д. должны также быть очень строго подобраны.

X. Росс вычислил вероятность случайного совпадения всех этих параметров, приведя нарочно самые оптимистичные оценки, и пришел к выводу, что вероятность такого случайного совпадения равна примерно 10–53. Всего же планет во Вселенной, даже полагая по одной на каждую звезду (что заведомо выше реального) 1022. Разница — тридцать порядков, что для реальной жизни означает чистый ноль. Возникновение планеты, приспособленной под жизнь, есть абсолютно невероятное событие.

Предыдущая страница (2/4) - Следующая страница (4/4)