Космогония - это учение о происхождении Вселенной.

Рассмотрим, как это учение развивалось.

1. Ранняя космология.Космология началась тогда, когда человек начал спрашивать: что находится за горизонтом и что произошло до самого раннего события, которое я могу помнить? Способом узнать это являлся опрос тех людей, кто путешествовал очень далеко, и они сооб­щали то, что они видели, а также то, что им рассказывали люди, кото­рых они встречали вдали, о еще более отдаленных странах. Подобным образом, дед рассказывал внуку о своей молодости и о том, что его дед рассказывал ему и т. д. Но информация становилась возрастающе недо­стоверной с удалением стран и времен.

Возрастающая потребность знаний об очень отдаленных странах и очень ранних временах удовлетворялась людьми, которые притворя­лись, что могут дать правильную информацию о самых отдаленных стра­нах и о наиболее ранних временах. Когда их спрашивали, откуда они все это знают, они часто отвечали, что имеют непосредственный контакт с богами и приобретают откровения о строении Всей Вселенной и о том, как она была сотворена. А некоторым из этих пророков верили боль­шие группы людей, и мифы о сотворении и строении Вселенной были приняты как существенные части религий.

В ранних мифологиях весь мир обычно считался вечным. Это по су­ществу означало, что когда боги «создали» мир, они навели порядок в начальном хаосе. В странах Средиземноморья и Западной Азии предполагалось, что сотворение произошло несколько тысяч лет назад, в то время как в Индии шкала времени намного грандиознее. В некоторых странах время измерялось в Калпах или в днях Брагмы, а одна Калпа равна 4 или 5 миллиардам лет. А Брагма жил 100 лет, каждый состоящий из 365 таких дней.

2. Космология и наука.Очень давно стало очевидным, что для пони­мания космологии важно было изучать небесные явления. Рост науки и философии, особенно в Египте и Греции, несомненно повлиял на пред­ставления о строении Вселенной. Прежде всего, было решающим мышление Пифагора.

Открытие того, что музыка может быть понята с помощью простых математических соотношений, и развитие геометрии ознаменовали но­вую эру в философии и науке, а также сильно повлияли на мышление Платона и Аристотеля.

3. Система Птолемея.Система Птолемея была одним из результа­тов этого. В каком-то смысле, ее основным принципом является то, что в мире, сотворенном богами, должен быть величественный порядок в основной структуре — если даже очевидны прискорбные локальные беспорядки. Согласно пифагорейцам самой «совершенной» из всех гео­метрических фигур является окружность, а самым «совершенным» из всех твердых тел является шар.

Следовательно, Земля должна быть круглым диском или шаром, окруженным некоторым числом кристаллических сфер, на которых рас­положены планеты и звезды. Далее, самым совершенным движением бы­ло равномерное движение. Следовательно, кристаллические сферы долж­ны вращаться с равномерной скоростью.

4. Сотворение Ex nihilo (из ничего).Рост монотеистических рели­гий означал, что один из богов стал более важным, чем другие, он стал Богом. Он также стал важнее, чем материальный мир. Он один был вечным: весь мир был второстепенной структурой, сотворенной Им. В Библии сотворение продолжается одну неделю и имеет характер при­ведения в порядок предсуществующето хаоса. Но вскоре сотворение по­лучило значение произведения мира ex nihilo: Бог достаточно могу­щественен, чтобы сотворить весь мир лишь произнося магические слова или по своей воле.

В философии Аристотеля материальный мир был «непроизведенным и неразрушаемым». Но в средневековые времена это представле­ние было изменено и было введено сотворение ex nihilo, по существу святым Фомой, который перемоделировал философию Ари­стотеля в соответствии с требованиями духовной доктрины.

5. Сравнение с наблюдениями.В некотором отношении космология Птолемея казалась подтвержденной наблюдениями: самая дальняя от центра кристаллическая сфера, на которой были закреплены звезды, по-видимому, двигалась с постоянной скоростью. Это было как раз тем, что и следовало ожидать, потому что эта сфера была самой дальней от центра, самой близкой к Богу и, следовательно, самой божественной. К сожалению, теория не так хорошо согласовалась с наблюдательными результатами, когда она была применена к планетам, включая Солнце и Луну. Солнце и Луна иногда двигались больше к северу, иногда к югу, и такая планета, как Юпитер, иногда изменяла направление своего дви­жения на обратное по отношению к звездам.

Очевидно, что-то было неправильно. Но основные принципы — рав­номерное движение и совершенные геометрические фигуры — были свя­щенными и не могли быть оставлены, если даже они были в противоре­чии с наблюдениями. Взамен была выдвинута остроумная идея: плане­ты были непосредственно закреплены не на кристаллических сферах, а на небольшом круге — эпицикле, который двигался с равномерной ско­ростью с центром, закрепленным на кристаллической сфере. Некоторое время эта теория казалась многообещающей. Но более точные наблю­дения скоро наглядно показали, что это было неправильно. Были сде­ланы возрастающе сложные новые дополнения к системе, и можно очень хорошо понять то, что сказал известный астроном Король Кастилии Альфонс X: «Если бы я присутствовал во время сотворения, я мог бы дать мудрый совет». Но в то же время, как система становилась более слож­ной, она становилась также более священной.

6. Мифический подход против научного.Система Птолемея была вначале очень привлекательной теорией, но в течение столетий она раз­вивалась в священную и твердую структуру, неспособную объединить новые открытия. Причиной этому явилось то, что в основном подход был не научным, а мифологическим.

Основными ее компонентами были совершенные геометрические фи­гуры и равномерное движение. Идея построения систем мира на таких общих принципах представляла великий прогресс, потому что ранее обычно верили, что события в мире управлялись волей или прихотями богов. Система Птолемея не ставила обязательно вопрос о том, что не­бесная система создана Богом, но она утверждала, что она должна бы­ла вести себя в соответствии с определенными принципами философии и математики, которые было возможно анализировать и понимать.

Философия Пифагора имела логическую красоту, которая вполне могла быть названа «божественной». Чисто теоретическим мышлением теоретики требовали открыть те принципы, согласно которым действо­вал Бог при сотворении мира. И когда эти принципы были бы найдены, мир должен был быть построен согласно им. Наблюдения реальности в действительности не были необходимы. Система была основана на бо­жественном вдохновении. Если Галилей утверждал, что он видел не­бесные тела или солнечные пятна, которые не должны были существо­вать, то это его телескоп был ошибочным, а не система Птолемея.

7. Система Коперника.Под ударами более точных наблюдений система Птолемея была заменена системой Коперника. Истинное зна­чение этого превышает замену геоцентрической системы гелиоцентриче­ской системой — последняя могла быть развита таким образом, чтобы она была способной поглотить новый эмпирический материал, достав­ленный Тихо Браге и многими другими. В руках Галилея, Кеплера и Ньютона она превратилась в космологию, которая первоначально не была основана на каком-либо предвзятом философском или математи­ческом принципе. Вместо этого она была эмпирическим синтезом, крат­ким изложением всех, когда-либо проведенных астрономических наблю­дений. Это привело к открытию новых основных законов природы, ко­торые хорошо согласовывались с наблюдаемыми движениями небесных тел и действительно были проще и даже красивее, чем старые законы. Но важно отметить, что эти законы не являются священными. Когда стало очевидным, что механика Ньютона не применима к атомам, она была распространена на эту область посредством квантовой механики.

Разница между мифом и наукой является разницей между божественным вдохновением или «лишенной помощи причиной» (как пишет Бертран Рассел), с одной стороны, и теориями, развитыми в наблюда­тельном контакте с реальным миром, с другой стороны: Ньютон гово­рил: «Гипотезы non fingo» (гипотез не измышляю).

8. Победоносная наука.Прошло более двух столетий, пока победа науки над мифом в области небесной механики распространилась в об­ласти биологии.

В нашем столетии научный подход распространился также на дру­гие области, которым раньше он был чужд, такие, как происхождение жизни и функционирование человеческого мозга.

9. Новые мифы.Однако это не означает полную и ясную победу здравого смысла и науки над мифом. Действительно, сегодня мы явля­емся свидетелями антинаучного отношения к космологии и возрождения мифа. Эта тенденция может иметь несколько причин, но в некотором отношении самая интересная, а также самая опасная угроза исходит из самой науки. И в истинно диалектическом смысле это лишь триумф нау­ки, освободившей силы, которые сейчас снова, кажется, строят мифы более мощные, чем наука.

Одним из самых красивых результатов науки была специальная теория относительности. Она существенным образом основана на экспе­рименте Майкельсона-Морли и теории электромагнетизма Максвелла, которая сжатым образом описывает все результаты изучения электрических, магнитных и оптических явлений. Уже выраженная в обычной трехмерной декартовой системе координат специальная теория относи­тельности является красивой теорией, но математическая красота ее обоснований определенно возрастает, когда она выражается в четырех­мерном пространстве.

Этому факту придавалось огромное значение. Утверждалось, что «Эйнштейн открыл, что пространство является четырехмерным», что является очевидной бессмыслицей. Но это утверждение имело огромное рекламное значение. После одного или двух десятилетий пропаганды четырехмерный мир стал чрезвычайно популярным, особенно, когда лю­ди узнавали, что четвертое измерение не время, а время умноженное на мнимую единицу.

Для большинства людей это невозможно было понять. Действитель­но, чтобы понять глубокий смысл этого представления, требуется зна­чительная математическая интуиция — и еще немного интуиции, чтобы понять, что это главным образом математический жаргон, часто очень часто обворожительный и вдохновляющий, но в действительности без глубо­кого значения для изменения наших представлений о физической реальности.

Многие люди вероятно почувствовали облегчение, когда узнали, что истинная природа физического мира могла быть понята лишь Эйнштейном и некоторыми другими гениями. Они усердно старались понять науку, но сейчас стало очевидным, что наука представляет собой что-то, чему нужно верить, а не стараться понять. Достаточно парадоксально, что Эйнштейн мог бы пользоваться уважением общественности не за то, что он великий мыслитель, а за то, что он избавил всех от обязанности задумываться.

Вскоре ходким товаром среди популярных научных книг стали те, которые представляли научные результаты, как оскорбление здравого смысла. Чем непонятнее, тем лучше! Вопреки Бертрану Расселу, наука стала возрастающим образом представляться как отрицание здравого смысла. Граница между наукой и псевдонаукой была стерта. Для большинства людей стало более и более трудным найти какую-либо разницу между наукой и научной фикцией.

10. 1Теория относительности.Но вернемся к теории относительности и ее непосредственному воздействию на ученых. Четырехмерное представление специальной теории относительности было довольно  невин­ным.   Эта теория была использована и используется в лабораториях каждый день и является существенной для вычисления поведения частиц высокой энергии и т. д. Но физики-экспериментаторы уверены в том, что их лаборатории являются трехмерными и твердо установленными в трехмерном мире и вся элегантность и полезность четырехмерной фор­мулировки не может их заставить верить, что их лаборатории действи­тельно являются четырехмерными.

С другой стороны, четырехмерная формулировка является более важной в общей теории относительности. Эта теория является также и более опасной, потому что она попала в руки математиков и космологов, которые имели очень мало контактов с эмпирической реальностью. К тому же они применили ее для областей, которые находятся очень далеко, а подсчет размеров на большом расстоянии не очень прост. Многие из этих ученых никогда не бывали в лаборатории или не наблюдали через телескоп, а если даже они это делали, то считали ниже своего достоинства пачкать руки. Они свысока смотрели на физиков-экс­периментаторов и наблюдателей, чья единственная работа заключалась в том, чтобы подтвердить далекие от жизни заключения, достигнутые ими, а тех, которые не были в состоянии подтвердить их, считали не­компетентными. Астрономы-наблюдатели оказались под тяжелым гне­том теоретиков.

11. Общая теория относительности и Вселенная.Общая теория от­носительности открыла нам крайне очаровательную возможность. По­добно поверхности Земли, которая не имеет границ, но все же конечна, можно в четырехмерном пространстве иметь «гиперсферу» без каких-либо границ и все же с ограниченным объемом. Эта идея, несомненно, заслуживает исследования.

Уравнения Эйнштейна допускают тип решений, представляющих Вселенную в состоянии расширения. Некоторые из этих решений имели «сингулярную точку», означающую, что когда-то Вселенная состояла только из одной-единственной точки. От этой сингулярной точки Все­ленная начала расширяться так, что позже все ее части отлетели друг от друга со скоростями, которые пропорциональны расстояниям между ними. Математические решения таких типов казались применимыми к «расширяющейся Вселенной», описываемой знаменитым эмпирическим законом Хаббла. Теперь дорога была открыта для большой новой космо­логии.

Автором ее был аббат Леметр, который назвал Вселенную, когда она была в сингулярной точке, «l’ Atome Primitive» (первичный атом). Великим пропаган­дистом ее был Гамов, и в его версии теория расширения Леметра в настоящее время приписывается к космологии «Большого Взрыва». Ни один из них не впадал в крайность, постулируя, что вся Вселенная ког­да-то была математической точкой. «Начальное состояние» предпола­галось как концентрация «всей массы во Вселенной» в одном очень не­большом шаре. Эта масса нагревается до температуры в несколько мил­лиардов градусов. Когда эта «атомная бомба» взрывается, ее части выбрасываются с относительными скоростями, которые иногда близки к скорости света.

Полагалось, что эта модель, которая очаровательна по крайней ме­ре с некоторых точек зрения, объясняет основную эволюцию и теперешнее строение Вселенной. Фактически, она претендовала на следующие предсказания:

1. Менее чем через полчаса после взрыва теперешние элементы бы­ли образованы с помощью ядерных реакций в очень горячем и плотном веществе.
2. В некоторое время было выработано тепловое излучение, кото­рое при дальнейшем расширении охладилось и должно быть наблюдено как излучение абсолютно черного тела с температурой 50°К. С пере­смотренными значениями расстояний галактик эта температура должна быть понижена до 20°К- (С помощью некоторого числа предположений ad hoc (к этому) она конечно может быть уменьшена еще больше).
3. В некоторой поздней стадии расширяющаяся материя конденси­ровалась для формирования галактик, которые сегодня наблюдаются.
4. Средняя плотность во Вселенной должна быть по крайней мере 10^-29г/см3. (Это значение должно быть исправлено при новом опре­делении галактических расстояний).
5. Пятое заключение, которое редко формулируется явно, состоит в утверждении, что состояние сингулярной точки обязательно требует божественного сотворения! Для аббата Леметра, который был не только большим ученым, но и выдающимся членом Католической иерархии, это было очень привле­кательно, потому что оправдывало сотворение ex nihilo, которое свя­той Фома ввел как кредо. Для многих других ученых это явилось боль­шим затруднением, потому что Бог очень редко упоминается в обычной научной литературе. Поэтому вопрос о том, как было произведено син­гулярное состояние, обычно не упоминается. Имело место множество попыток объяснить, как могло быть достигнуто сингулярное состояние из некоторого раннего состояния, подобного нынешнему состоянию во Вселенной, но ни одна из них не кажется удачной.
6. Большой Взрыв и наблюдения.Лишь разрабатывая последствия модели, возможно проверить, дает ли она удовлетворительное описание реального мира или нет. Поэтому было совершенно законным посвяще­ние многих работ оценке модели Большого Взрыва. После около ве­ковой работы, кажется, назрело время для того, чтобы сделать заключе­ния об обоснованности модели. Они являются обескураживающими). Модель явно не может объяснить_ряд явлений, кото­рые требовалось объяснить, и наблюдения, кажется, не согласуются с теоретическими предсказаниями.
7. Птолемеевская космология и Большой Взрыв.Наши наблюда­тельные знания о Вселенной несравненно более глубоки и богаты в на­стоящее время, чем в древности. Однако человеческий ум, вероятно, се­годня работает по существу таким же образом, как работал несколько тысяч лет назад, и основной характер наших попыток расширить поле наших знаний также может быть подобен тому, каким он был в прош­лые периоды. Космология представляет собой первоначальную сферу изучения: человек пытается изучить области, где факты и предположе­ния обязательно смешиваются. С этой точки зрения интересно сравни­вать Птеломеевскую космологию и космологию Большого Взрыва. Та­кое сравнение может представлять также некоторый интерес как вклад в социологию науки.

Обе космологии—и Птолемеевская, и Большого Взрыва—исходили из несомненно правильных и крайне красивых философско-математических результатов.

Никто не может изучить Пифагорианскую науку, включающую ма­тематическую теорию музыки и теорию правильного многогранника, не будучи под глубоким ее впечатлением. То же самое можно сказать и о теории относительности.

В обоих случаях красивые построения, установленные математи­ческим мышлением, казалось, призывают к дальнейшему развитию и их космологическое применение было естественным. В обоих случаях шаги в этом направлении были довольно произвольными и оправдывались в большой мере «божественным вдохнове­нием». Система Птолемея вместе со сложной системой кристалличе­ских сфер, порождающей «гармонию сфер», не может быть следствием какого-либо предшествующего состояния мира. Она могла быть до­стигнута только богами, которые были умелыми работниками и худож­никами. Однако позже наблюдательные факты показали, что даже бо­жественное мастерство не достигло модели, которая была бы в согла­сии с действительностью.

Подобным образом, теория Большого Взрыва представляет собой только одно из бесконечного числа возможных решений. Если внести наблюдаемую среднюю плотность Вселенной, то в результате получим по существу «плоское» пространство. Это означает, что согласно наблю­дениям видимая нами «Вселенная» могла быть сотворена по существу с обычной трехмерной геометрией (конечно, используя здесь специаль­ную теорию относительности, как в лаборатории). Но принятие этого наблюдательного результата означает, что общая теория относительности теряет свое место как основа космологии.

Как небольшая поправка во многих случаях, она была бы еще ин­тереснее и была бы применима к «черным дырам» (в случае, если они существуют!). Но исчезло бы очаровательное представление о безграничной и, тем не менее, замкнутой Вселенной и вместе с ним большая часть бесспорной философско-математической красоты об­щей теории относительности. В какой-то мере это прискорбно.

С другой стороны, космологи большого Взрыва рассказывают нам, что некогда вся Земля, Солнце и планеты и все сто миллиардов звезд нашей Галактики и, более того, все сто миллиардов галактик, которые могут наблюдаться, вся эта огромная Вселенная были сжаты в один маленький мяч. Существуют разные мнения о размерах этого мяча, но некоторые даже утверждают, что он был меньше булавочной головки. Не­многие ясно утверждают, что этот взрыв супер-атомной бомбы был сотворен Богом, большинство же избегает ясного заявления. И все притворяются, что они знают, что произошло в течение первых нескольких се­кунд— или даже микросекунд — после сотворения.

Если космология Большого Взрыва красива в мыслях математиков, она неясна для большинства людей, если не представлена маскирован­ным образом. Ни один автор научной фантастики не посмел бы уверить сво­их читателей в рассказе, который находится в таком заметном проти­воречии со здравым смыслом. Но когда сотни или тысячи космологов одевают эту историю в софистические уравнения и вопреки истине утверждают, что эта бессмыслица поддерживается всем тем, что наблюдается гигантскими телескопами — кто посмеет сомневаться? Если это считается наукой, то существует противоречие между наукой и здра­вым смыслом. Космологическая доктрина сегодняшнего дня является антиинтеллектуальным фактором, возможно большого значения.

1. Наука против мифа.Так как гипотеза Большого Взрыва непри­емлема, возникает вопрос, какую другую гипотезу мы должны поставить на ее место. Ответ прост и прям: никакую!

Большой Взрыв является мифом, возможно замечательным мифом, достойным почетного места в колумбарии, который уже содержит Индийский миф о циклической Вселенной, Китайское космическое яйцо, Библейский миф о сотворении за шесть дней, Птолемеевский космологи­ческий миф и много других. Им всегда будут восхищаться за его красоту и он всегда будет иметь некоторое число верующих точно так, как тысячелетние старые мифы. Но мы ничего не добьемся, если попытаем­ся поставить другой миф на то место, которое сейчас занимает Большой Взрыв. Если даже разукрасим новый миф еще более красивыми мате­матическими формулами.

Как же следует подойти к космологии? Очевидно, таким же обра­зом, как, вероятно, сделал первый человек, до того, как какой-то про­рок изобрел миф. Мы должны попытаться выяснить настоящее состоя­ние наших ближайших окрестностей и от этого переходить к более даль­ним областям и к последовательно более ранним эпохам.

Попытка написать большую космическую драму обязательно при­водит к мифу. Попытка позволить знанию замещать незнание в возрастающе больших областях пространства и времени является наукой.

Но мы должны всегда помнить, что чем дальше отправляемся мы отсюда и от настоящего времени, непременно тем более гипотетиче­ским, тем более умозрительным будет наше описание Космоса. Конеч­но, мы должны попытаться уменьшить умозрительность насколько это возможно. Но полностью исключить ее невозможно — а возможно даже не желательно. Решающее значение имеет то, чтобы подход был эмпи­рическим, а не мифологическим.

Источник http://vambartsumian.org/index.php?id=105&cat=contemporary&lang=ru&sec=0