Техника - молодёжи 1977-08, страница 46

ТРИБУНА СМЕЛЫХ ГИПОТЕЗ

гигантскую «черную дыру», в которой, следовательно, пространство-время ведет себя отнюдь не прямолинейно. Поэтому к модели Гёделя имеет смысл вернуться и даже обобщить ее следующим образом: а не мчится ли космос по уникальной «петле времени»?

Еще древнегреческие мыслители предложили непротиворечивую модель самозамкнутого космоса, который заключен внутри конечной небесной сферы. В центре сферы у них помещалась, естественно, Земля, а под ней на равном расстоянии от небесной тверди располагался Тартар, как бы антикосмос (см. статью «В поисках подземной ойкумены» в «ТМ» №11 за 1972 год).

Согласно Пифагору, Демокриту и многим другим умам древнего Запада и Востока космос периодически погибает в огне мирового пожара и, словно легендарная птица Феникс, возрождается из пепла в точности таким же, каким и был. Как сказал философ Эвдем своим ученикам, «если же верить пифагорейцам, то я когда-нибудь с этой же палочкой в руках буду опять так же беседовать с вами, точно так же, как теперь, сидящими передо мной, и так же повторится и все остальное».

Такова одна из древнейших формулировок идеи «стационарной вселенной»: в каждом цикле космического круговорота все возвращается на круги своя, воистину «нет ничего нового в подлунном мире». Поскольку же каждый цикл совершенно неотличим от другого, бессмысленно говорить о бесконечной последовательности предшествующих циклов — есть только один-единствен-ный круг времени!

Спорили лишь о том, лежит ли причина возрождения и гибели космоса в нем самом или вовне, в боге. Материалистическое кредо отчеканил Гераклит: «Мир, единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим».

Логические аргументы против «сосчитанной бесконечности» времени и пространства подкрепляются результатами современной космологии. В эвклидовом бесконечном и вечном пространстве, равномерно или неравномерно засоренном на всем протяжении галактиками, туманностями, излучениями («космологическим субстратом»), неизбежны чисто эмпирические парадоксы типа «парадокса Ольберса». Последний гласит: в бесконечной и вечной непустой вселенной небесная сфера должна казаться любому наблюдателю сплошной светящейся поверхностью, ибо, куда вы ни взглянете, всюду увидите неисчислимое количество раскаленных звезд.

Современная космология связала кривизну пространства-времени с «космологическим субстратом» и тем самым отказалась от примитивной, навеки застывшей эвклидовой модели мира. В неэвклидовом (искривленном) пространстве-времени история вселенной развертывается несравненно интереснее. И теоретические уравнения, и экспериментальные наблюдения свидетельствуют о том, что вселенная расширяется, несколько миллиардов лет назад она была скручена почти в точечный объем и возникла в результате так называемого «большого взрыва». Открытое лет десять назад фоновое, заполняющее весь космос излучение с температурой всего на 3 °К выше абсолютного нуля — остаток, «реликт» огненной купели вселенной. В процессе стремительного «вспучивания» вселенной световые волны «взрыва» превратились в радиоволны, незаметные нашему глазу. Лишь с помощью чутких современных радиотелескопов удалось увидеть отблески сияющего первозданного пламени.

В самой простенькой модели «большого взрыва» (рис. 1) космос постепенно остывает, радиус его безгранично растет, а плотность «космологического субстрата» падает (галактики как бы «разбегаются» друг от друга).

Возможны варианты, когда после «взрыва» объем вселенной через какое-то время стабилизируется, расширение прекращается (рис. 3), а если масса осколков достаточна, то в конце концов начнется сжатие космоса вплоть до конечного (и начального) точечного состояния — тем самым реализуется модель пульсирующей вселенной (рис. 5).

Идеалисты было решили, что «большой взрыв» подтверждает религиозную догму о сотворении мира из ничего. Но уже модель пульсирующей вселенной обращается к материалистическому гераклитовому пониманию огненного космического круговорота. Кроме того, взамен идеи одноразового «творения» английские космологи Ф. Хойл, Г. Бонди и Т. Голд выдвинули в 1948 году гипотезу «непрерывного творения» — космос бесконечен в пространстве и вечен во времени, но пространство беспрерывно расползается, словно эскалатор из-под ног. На вечно растягивающейся во все стороны ленте пространства автоматически «прорастают» (скажем, из какого-то параллельного, сосуществующего мира — см. доклад N2 41 в «ТМ» № 6 за 1973 год) атомы материи таким образом, что плотность «космологического субстрата» не изменяется (рис. 7).

Однако после открытий реликтового фонового излучения и ранних протогалактик (квазаров;, доказавших реальность «большого взрыва», от

гипотезы «непрерывного творения» отказались даже ее создатели. Начался поиск новых, более совершенных моделей вселенной, а для этого космологи решили проанализировать понятия глобального (космического) и локального (измеряемого данным наблюдателем в данном месте) времени.

В модели симметричной вселенной, которую в начале 60-х годов независимо друг от друга предложили советский ученый Г. Наан и английский астрофизик Ф. Стеннард, при «большом взрыве» космос раскалывается на две половинки — мир и антимир (рис. 2). Направления локального времени и соответственно знаки материи в обоих мирах взаимно противоположны. В рамках симметричной модели возможны варианты стабилизированного и пульсирующего космоса.

Еще более оригинальную концепцию разработал в 1962 году Т. Голд. По его мнению, когда космос начинает сжиматься, локальное время по всей вселенной меняет знак (рис. 4). Трудности такой модели чисто формальны и связаны с проблемой роста энтропии. Они преодолены в модели английского астрофизика П. Дэвиса (1972 год), в которой за основу взят принцип пульсирующей вселенной, но в соседних циклах направления локальных времен взаимно противоположны. В таком случае, как видно из рисунка 6, реликтовое фоновое излучение — это излучение не только от бывшего «взрыва», но от предстоящего «мирового пожара», когда огонь сталкивающихся тел будущего антимира выплескивается в начало нашего цикла.

А теперь перейду к изложению идеально-стационарной модели, или модели «вечного возвращения». Она, на мой взгляд, синтезирует основные достоинства моделей Гёделя, На-ана — Стеннарда, Голда, английских астрофизиков К. Муллиса и П. Дэвиса и преодолевает их недостатки. В ее основу положена идея относительности мира и антимира. Другими словами, между ними нет физической границы, ибо у каждого наблюдателя во вселенной, где бы он ни был, — свой антимир, как у каждого жителя Земли есть свой антипод, живущий на противоположном полушарии (рис. 8) Частицы антимира отличаются от обычных частиц не больше, чем, скажем, австралиец от англичанина, хотя первый по отношению ко второму ходит вверх ногами, а частицы антимира движутся относительно обычных вспять во времени, обладают отрицательной энергией и массой и т. д. Другое дело — «посюсторонние», «наши» античастицы, которые представляют собой материализованные зеркальные отражения обычных частиц. Очевидно, если бы наше отражение

41