Эволюционная проблема в астрономии и космологии

7
Основой примененных Фридманом идеалов и норм описания и объяснения и стала ОТО
(сам Фридман говорил о принципе относительности). Создание релятивистской космологии
сопровождалось коренным изменением способа движения к новому знанию, т.е. идеала
построения научной теории. Таким идеалом стала математическая экстраполяция
(математическая гипотеза), до тех пор в исследованиях Вселенной не применявшаяся. При
этом должен выполняться постулат вещественности пространства и времени, а также
принцип причинности. Переходя к проблеме структуры Вселенной, Фридман писал, что
«геометрические свойства мира, интерпретацией коего является физический мир вполне
определятся, сколь скоро мы будем знать материю, заполняющую физическое пространство
и ее движение с течением времени». 
Фридман рассмотрел свойства разных типов миров, возможность существования которых
вытекала из его теории: монотонно расширяющихся и осциллирующих. Эти свойства резко
противоречили образам Вселенной, сложившимся в культуре. В космологию вошли
принципиально новые понятия, буквально взорвавшие блок мира как целого в научной
картине мира (НКМ). Неевклидовость пространства и возможная пространственная
конечность Вселенной в смысле ее замкнутости, но еще в большей степени
нестационарность Вселенной, ее возникновение из сингулярного состояния (из точки, т.е.
из «ничто») вызывали неприятие многих ученых. 
Сейчас релятивистская космология кажется неизбежной, но ее рождение происходило
в тяжелейших концептуальных муках. Необычность новой теории вызывала сомнения,
протест, желание отвергнуть ее любой ценой во имя ньютоновского образа Вселенной,
который казался незыблемым достижением науки. Приобрело силу непреложного
предрассудка мнение, что негативное отношение к релятивистской космологии разделялось
главным образом далекими от науки людьми, было инспирировано философами, которые
не поняли смысла новой теории. Но это совершенно неверно: среди них было много
физиков и астрономов. Многие из тех, кто признавал релятивистскую космологию,
высказали мнение, что ее появление означает «крушение онтологии и гносеологии
материализма» (Джине, Эддингтон и др.).
Получил большое распространение и альтернативный подход к философско-
мировоззренческому осмысливанию новой теории, который метафорически можно выразить
так: если теория расширяющейся Вселенной противоречит материализму — тем хуже для
теории! Одного этого достаточно, чтобы ее отвергнуть. Мысль о том, что Вселенная — в
каком бы то ни было смысле — может оказаться конечной, выдавалась за совершенно
неприемлемую для материалистической философии. При этом сами понятия
«бесконечность» и «Вселенная» концептуальному анализу не подвергались. Для адекватного
понимания такого отношения к теории расширяющейся Вселенной необходимо учитывать
ряд моментов — и когнитивных, и социокультурных, которые объясняют тот известный
факт, что эту теорию отвергали как «противоречащую материализму» некоторые
естествоиспытатели в странах, где диалектический материализм вовсе не был известен, а
никакой «идеологизированной науки» не было и в помине. 
1. Непонимание взаимосвязи философии и естествознания. Сейчас выяснилось, что
научные знания не связаны однозначно с какой-либо философско-мировоззренческой
традицией и могут быть ассимилированы каждой из них, иногда путем дополнения или
пересмотра. 
2. Отождествление физического объекта — Вселенной как целого и материального
мира как философской идеи. Возможно, это было приемлемо с точки зрения классической
теории. Но неклассическая наука считает свои объекты не какими-то субстанциальными
«абсолютами», а лишь фрагментами реальности, которые выделяются и реконструируются с
помощью познавательных средств, имеющихся в данное время. Если принять точку зрения,
что расширяющаяся Вселенная — лишь фрагмент материального мира, преходящая граница
познанного в мегаскопических масштабах, то философско-мировоззренческие идеи о
бесконечности материального мира нельзя рассматривать как однопорядковые с выводами

8
космологии, а тем более превращать в систему «запретов» на принципиально новое научное
знание. Необходимо разделять философские и физические представления о конечном и
бесконечном, и тогда идеологизированная критика теории Фридмана лишается всякого
основания. 
3. Интерпретация НКМ как «научного мировоззрения», основания которого
«подтверждены всей историей естествознания» и потому незыблемы, создавала буквально
иррациональную приверженность традиции. 
4. Непонимание концептуальных структур теории расширяющейся Вселенной и
метода математической гипотезы как способа ее построения. Признание релятивистской
космологии происходило в острых дискуссиях, путем постепенного вытеснения прежних
знаний и возрастания первоначально незначительного числа сторонников новой парадигмы.
Парадигмальный статус релятивистской космологии был завоеван в острейшей борьбе идей,
растянувшейся вплоть до 1960-х гг.
Качественно новый этап разработки проблем космологии, начавшийся после 1948 г.,
был обусловлен трансляцией в эту область науки знаний из разных разделов физики, прежде
всего физики элементарных частиц. Разработка релятивистской космологии, т.е. реализация
фридмановской стратегии, была нацелена на решение нескольких крупных проблем, в том
числе совершенно новых. К ним относятся: 
1) выбор типа фридмановской модели, характеризующий геометрические и
динамические свойства Вселенной (открытая, бесконечная или замкнутая, 
конечная; монотонно расширяющаяся или осциллирующая и др.); 
2) проблема сингулярности (неизбежна ли сингулярность во фридмановских моделях,
каков ее физический смысл, что было «до» сингулярности); 
3) физические процессы на ранних стадиях расширения; 
4) связь этих процессов с возникновением крупномасштабной структуры Вселенной; 
5) физические процессы в отдаленном будущем Вселенной (согласно теории они
должны носить принципиально различный характер 
для открытой и закрытой моделей). 
Проблема сингулярности в релятивистской космологии состоит в том, что при
обращении радиуса Вселенной в нуль многие физические параметры приобретают
бесконечные значения, лишаясь тем самым физического смысла. Эта проблема была одним
из ключевых моментов фридмановской исследовательской программы. Высказывалось даже
мнение, что она имеет символический смысл, так как образ сингулярности разрушает
прежние представления о вечном, бесконечном во времени мире и ведет к необходимости
объяснить физический механизм возникновения Вселенной. 
Ф. Хойл, один из яростных противников релятивистской космологии, назвал процесс
рождения Вселенной из сингулярности «Большим взрывом». 
Вопрос о том, неизбежна ли сингулярность, наталкивался на большие математические
трудности. Был сформулирован ряд подходов к его разрешению, которые приводили к
противоречивым выводам. Наконец, Р. Пенроуз, С. Хокинг и Р. Герок показали, что наличие
особых точек, сингулярностей в решении космологических уравнений неизбежно. Каково
же значение этого вывода для описания реальной Вселенной? Сингулярность, по сути,
фиксирует крайний предел возможности экстраполировать в прошлое уравнения ОТО.
Серьезные аномалии в теории при переходе к «нулю времени», по общему мнению,
свидетельствовали о ее неадекватности в условиях, существовавших вблизи сингулярности.
Этот вывод дал мощный импульс развитию квантовой космологии. В контексте НКМ
существенны, однако, следующие вопросы: является ли космологическая сингулярность
неким абсолютным «началом всего», а если нет, то что было «до» сингулярности?
Космологическая сингулярность оказывается образом процессов совершенно разного
масштаба и соответственно значимости в когнитивном и социокультурном контекстах в
зависимости от того: 
а) интерпретируется ли она как «абсолютное» начало эволюции «всеобъемлющего

9
мирового целого» (отождествляемого с Метагалактикой), 
б) выступает лишь относительным началом фрагмента мира, выделенного имеющимися
в данный момент концептуальными средствами и рассматриваемого как единое целое.
Точка зрения о рождении всей Вселенной из сингулярности, в начальный момент времени
пользовалась у физиков и космологов наибольшим признанием. 

жүктеу/скачать 352,46 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: