Философия оптимизма - [99]

Если мир обладает той или иной пространственной кривизной, то она может быть постоянной или зависеть от времени. Второе предположение и лежало в основе выдвинутой Фридманом в 1922 г. и уже не раз упоминавшейся модели расширяющейся Вселенной. Мы уже знаем, что обнаруженное впоследствии красное смещение спектров далеких звезд подтвердило модель Фридмана. Открытым является вопрос о характере расширения Вселенной. Сейчас еще нельзя сказать, происходит ли расширение как необратимый процесс или Вселенная пульсирует и расширение когда-нибудь сменится сжатием. Решение этого вопроса зависит от данных о средней плотности вещества во Вселенной и вообще от результатов астрономических и астрофизических наблюдений. Можно предположить, что вопрос будет решен однозначным образом в последней трети нашего столетия, т. е. до 2000 г.

От хода новой астрономической революции можно ожидать в этот период ответа и на другой кардинальный космологический и космогонический вопрос. Это вопрос о состоянии Вселенной в то время, когда она начала расширяться.

Если исходить из современных представлений о скорости расширения, то получится, что 7—14 млрд, лет назад Вселенная представляла собой сверхплотное тело. Какова была его температура? В 1946 г. Гамов выдвинул модель «горячей Вселенной» — предположение об очень высокой начальной температуре. Когда расширение Вселенной довело ее до средней плотности, равной плотности ядра, температура была около 10¹³ градусов, а раньше, при большей плотности, температура была еще выше.

Данные для того или иного решения вопроса о начальном состоянии Вселенной тесно связаны с астрофизическими наблюдениями и даже с работами, имеющими практический эффект. В 1965 г. в лаборатории фирмы Белл при изучении радиошумов было открыто тепловое излучение, приходящее на Землю со всех сторон с одной и той же интенсивностью. Из характера этого «реликтового» излучения вывели существование некоторой определенной температуры в межгалактическом пространстве и связали ее значение с начальной температурой Вселенной, как ее оценивает «горячая» модель. Многочисленные работы, связывающие эту модель с астрофизическими данными, оперируют трансмутациями элементарных частиц (в частности, аннигиляциями тяжелых частиц и сохранением нейтрино и некоторых других частиц).

С теорией элементарных частиц столь же непосредственно связана проблема симметрии Вселенной. В теории элементарных частиц рассматриваются вещество (электроны, протоны, нейтроны и т. д.) и антивещество (позитроны, антипротоны, антинейтроны и т. д.). Симметрична ли Вселенная в том смысле, что вещество и антивещество представлены в ней в количественно равных долях? Существуют теории, выводящие из новейших гипотез об элементарных частицах дисимметрию Вселенной — отсутствие макроскопических средоточий антивещества. Небесные тела и галактики, из которых состоит Вселенная, представляют собой вещество. Есть другие теории, предполагающие наличие антизвезд и целых антигалактик. Они включают космогонические концепции — допущение о некоторой первоначальной амбиплазме (от греческого слова «амбиос» — оба), состоявшей из вещества и антивещества. На некоторой стадии развития Вселенной в мощных неоднородных гравитационных и магнитных полях вещество и антивещество разделились без столкновений между частицами и античастицами. Последующая эволюция включает аннигиляционные процессы, к которым, в частности, апеллируют при объяснении мощного излучения квазаров.

Для современной космологии характерен ее интегральный характер. Упомянутые только что проблемы однородности, бесконечности, расширения, начального состояния и симметрии Вселенной могут быть решены только в рамках единой картины. Например, допущение о разделении амбиплазмы без столкновений частиц должно быть как-то согласовано с вытекающей из теории расширения Вселенной ее большой начальной плотностью в начальном состоянии. Таких связей много, и они в целом исключают возможность раздельного решения фундаментальных астрофизических проблем. Эти проблемы не могут быть решены и отдельно от построения более общей теории элементарных частиц. В то же время такие сравнительно частные проблемы, как природа сверхновых, природа квазаров и т. д., могут получить однозначное решение лишь в связи с решением фундаментальных проблем.

В современной астрофизике эйнштейновское требование «внутреннего совершенства» стало беспрецедентно настоятельным.

Подобное требование не может быть удовлетворено в рамках классического идеала научного объяснения. Этот идеал состоит в ссылке на ту или иную схему взаимодействующих дискретных тел как на последнее звено анализа. Новый, неклассический идеал научного объяснения исключает последние звенья анализа, он близок к нелинейному представлению Спинозы о природе, которая взаимодействует сама с собой, он вводит в науку представление о взаимодействии полей и самосогласованной системе частиц, чье существование, а не только поведение является результатом взаимодействия. Новый идеал научного объяснения состоит во включении в анализ бытия