Знак вопроса, 2003 № 03 - [28]

Калибровочное поле Германа Вейля описывает изменения длин находящихся в различных точках пространства линеек при смещении их в близкие точки и отождествляет деформацию масштаба с напряженностью электромагнитного поля. Поэтому, считает немецкий ученый, существование истинного калибровочного поля равносильно (тождественно) существованию электромагнитного поля. По Вейлю, такие геометрические свойства пространства-времени, как его кривизна и деформация масштаба, с физической точки зрения истолковываются как гравитационное и электромагнитное поля, свойство же калибровочного поля быть истинным или фактическим похоже не соответствует свойству гравитационного поля.

Есть и другие гипотезы, отрицающие сингулярность. Философия этой концепции сводится к тому, что разбегание не связано со взрывом гигантской «первородной бомбы», а началось все от весьма ощутимого сгустка вещества с диаметром порядка миллиарда световых лет. Тем не менее космологическая гипотеза Большого взрыва является последней из целого ряда попыток объяснить эволюцию Вселенной с позиции современного космологического воззрения, в рамках которой Космос со всем в нее входящим, в том числе и Homo sapiens (человеком разумным), представляет собой порождение материи, функционирующей в строгом соответствии с определенными законами математики и физики.

Однако практически все гипотезы о Мироздании, начинающиеся с Большого взрыва, расширения в результате этого космического пространства и разбегания Вселенной от некоего центра, не дают убедительного ответа на вопрос, когда и чем закончится этот процесс. Безусловно, некоторые исследователи пытались не раз ответить и на этот «коварный» вопрос. В частности, ряд эзотерических источников и астрономических гипотез констатирует, что Вселенная и все находящиеся в ней объекты являются временной формой существования материи, а поэтому смерть Космоса неизбежна. И далее рассуждают так: Вселенная расширяется и все в пей находящееся разбегается все дальше и дальше, поэтому она все больше и больше остывает, а ее полезная энергия истощается, и в конце концов все звезды погаснут и вся материя спрессуется в мертвые звезды и черные дыры, после чего наступит время, когда не будет ни света, ни тепла, ни жизни, а будут только трупы погасших звезд и галактик, непрестанно разбегающихся в бесконечную тьму и холодную глубь пространства. Повсюду будут руины Вселенной.

Как известно, второй закон (начало) термодинамики настаивает на том, что процессы, происходящие в замкнутой системе, всегда стремятся к равновесному состоянию, т. е. если нет постоянного притока энергии в систему, то идущие в системе процессы стремятся к затуханию и прекращению. Из второго термодинамического начала можно также предположить и о том, что по прошествии определенного времени все процессы в Космосе замедлятся и постепенно прекратятся. В результате наступит так называемая «тепловая смерть Вселенной», когда никакие дальнейшие перемены не будут возможны. Вселенная будет мертва. Как полагают астрономы, возможны два варианта тепловой смерти. Если Вселенная замкнута, то она погибнет «горячей» смертью. Взаимное гравитационное притяжение между телами постепенно замедлит расширение и остановит его, а потом Вселенная сожмется в раскаленный огненный шар. Если плотность Вселенной невелика, ее гибель будет холодной, она будет вечно расширяться, весь галактический газ превратиться в звезды, а звезды догорят. В конечном счете везде установится равновесие, и вся Вселенная достигнет конечного состояния, которое исключает возможность любых перемен.

Но даже при таком мрачном рассмотрении будущего сегодня мало кто сомневается в том, что Космос имел начало, что когда-то он начал свое существование, так как разбегающиеся ныне галактики в далеком прошлом были весьма близки друг к другу, и, возможно, вся космическая материя была буквально стянута в одну точку, называемую современными космологами сингулярностью, откуда Вселенная и начала свое многовековое разбегание, но при этом взаимное положение объектов во Вселенной не меняется, а меняется только расстояние между ними. Однако что же было до Большого взрыва? Это важнейший вопрос, касающийся устройства Мироздания, не дает покоя многим поколениям исследователей Космоса. В гипотезе происхождения Вселенной через Большой взрыв эта проблема носит философский характер. Но ее легче было бы решить, считают некоторые исследователи, с помощью модели пульсирующей Вселенной, по которой Вселенная расширяется, затем вновь сбегается, и так без конца. Весь вопрос здесь в том, «открыта» Вселенная (эта открытость обусловлена величиной плотности) или «замкнута» (имеется в виду, что Вселенная замкнута в космологическом смысле, в нее не поступает энергия и ее расширение по различным причинам неизбежно сменится сжатием).

Если Вселенная «замкнута» (т. е. представляет собой изолированную систему), разбегание достигает определенного предела, а затем сила тяготения вновь стянет все вместе. Но если Вселенная «открыта», то разбегание никогда не прекратится и будет продолжаться вечно. То есть, если Вселенная «открыта», то она «никогда не сожмется вспять». Однако теоретики не исключают, что при «открытой» Вселенной, если пространство-время седловидно, то это действительно требует открытой и бесконечной Вселенной, но если пространство-время имеет форму тора («бублика»), то Вселенная может быть и открытой, и в то же время конечной. Основным фактором здесь, видимо, является плотность Космоса. Согласно современным представлениям, если в среднем по Вселенной на один кубический метр пространства приходится три атома водорода, то Вселенная «замкнута». Таким образом, для того, чтобы Вселенная была «замкнутой», то ей следовало быть в 10 раз плотнее, чем она есть, а потому она «открыта». Такой вывод исключает модель пульсирующей Вселенной, поэтому для нее нужна замкнутая Вселенная.