По следам бесконечности

— Я, как и большинство других физиков и астрономов, всегда относился к стационарной космологической модели, в которой допускается «рождение вещества», резко отрицательно, — вспоминает академик Гинзбург. — По такие вопросы не решаются голосованием и в зависимости от вкусов или даже весьма обоснованных соображений теоретического характера. Нужно признать, что мы опять приходим к универсальному для всего естествознания заключению — подлинный и безапелляционным судьей, решающим судьбы новых гипотез, являются опыт и наблюдения.
Так и получилось. Именно наблюдения произнесли свой окончательный приговор.
— Концепция стационарной Вселенной находится в противоречии с результатами подсчетов источников радиоизлучения, проведенных Райлом и Кларком. Их данные показывают, что или в прошлом радиоисточников было больше, или они были более мощны, или то и другое вместе.
Эти слова принадлежат самому Фреду Хойлу. Астрономические наблюдения убедительно показывают, что Вселенная с течением времени изменяется, миллиарды лет назад вещество находилось в ином состоянии, иным было количество космических объектов, иными были их свойства.
— В результате, — делает вывод академик Гинзбург, — стационарная космологическая модель может считаться опровергнутой или при очень придирчивом подходе почти что опровергнутой.
Недавно был получен результат, позволяющий качественно оценить величину средней плотности материи во Вселенной. Подсчеты показали, что средняя плотность материи в сверхгалактике по меньшей мере в два раза выше, чем в Метагалактике. Между тем наблюдения показывают, что темп расширения Сверхгалактики и Метагалактики (величина постоянной Хаббла) практически одинаковый. Выходит, что увеличение средней плотности в два раза никак не влияет на характер расширения; это может только означать, что эта плотность необычайно мала (видимо, значительно меньше критической). Если это так, то пространство Метагалактики незамкнуто и она расширяется неограниченно.
  
Глава IV. В НАШИ ДНИ
 
  
Новый этап
 
В наше время наука развивается не просто очень быстро, а с огромным ускорением. Специалисты называют впечатляющие цифры: за каждые десять лет объем научной информации, которой располагает человечество, увеличивается вдвое. Каждое очередное десятилетие в смысле познания природы приносит чуть ли не столько же, сколько все предшествующие века научных исследований, вместе взятые.
А это, в свою очередь, означает, что вчерашний день науки, какими бы поразительными ни были связанные с ним открытия, все стремительнее отодвигается в прошлое. Это особенно заметно в астрономии и физике.
И дело тут не только в том, что уже ушли из жизни многие выдающиеся умы — представители того поколения ученых, которое совершило величайшую революцию в физике на рубеже XIX и XX столетий: Эйнштейн, Бор, Резерфорд, де Бройль, Паули и многие другие. Они свое дело сделали. А теперь наступает новый этап в познании мира.
И хотя еще не появилась новая «теория относительности», за последние годы мы узнали о Вселенной много такого, что еще и еще раз настойчиво приводит к одному и тому же фундаментальному выводу: нам известно немало, и все же те физические и космологические теории, которыми располагает современная наука, — только этап. Очередной шаг в познании бесконечно разнообразного мира. И предстоит совершить следующий, который потребует не только новых исследовательских усилий, но, быть может, и нового взгляда на мир.
Надо перестроить ряды, перегруппировать силы, подготовить себя к грядущим открытиям. Надо многое осмыслить, задуматься…
А задуматься есть над чем. Подтвердились многие предсказания, казалось бы, совершенно абстрактных астрофизических и космологических теорий. Было обнаружено реликтовое излучение, существование которого вытекало из теории расширяющейся Вселенной. Были открыты предсказанные более 30 лет назад физиками-теоретиками нейтронные звезды, в каждом кубическом сантиметре которых вмещается около 100 миллионов тонн вещества.
Эти и другие подобные открытия укрепили авторитет существующих теорий, подтвердили, что они верно отражают закономерности реального мира.
Но, с другой стороны, были обнаружены и такие явления, которые не только не находят себе объяснения в рамках существующих теорий, но с их точки зрения, пожалуй, вообще не должны были бы происходить. Расширяющиеся звездные скопления — звездные ассоциации, взрывающиеся галактики, вспышки красных карликов, источники чудовищной энергии — квазары.
— Если бы лет десять назад, — заметил московский астрофизик доктор физико-математических наук Игорь Дмитриевич Новиков, — какому-нибудь физику описали свойства квазаров, он, не задумываясь, заявил бы, что такие объекты в природе вообще не могут существовать.
А квазары существуют. Существуют, но до сих пор не находят себе удовлетворительного объяснения.
Далеко не все проблемы решены и современной космологией.
— В настоящее время самая общая физическая теория — это общая теория относительности. Однако несмотря на свою логическую стройность и безупречность, эта теория не свободна от затруднений, — говорил с трибуны второго Всесоюзного совещания по философским вопросам современного естествознания А. Л. Зельманов. — Обычно думают, что тут нет никаких проблем. Это заблуждение. Проблемы есть. В частности, и такие, которые вообще заведомо не могут быть разрешены в рамках общей теории относительности. Это относится к области космологии. Вселенная в целом существует в единственном экземпляре. Поэтому любая конкретная космологическая теория не может давать для нее больше одной модели. Теория может вообще не давать модели, но уж если дает — она должна быть единственной. Общая теория относительности этому требованию не удовлетворяет, потому что ее основные уравнения — это дифференциальные уравнения, имеющие множество решений. Отсюда и множество моделей. Таким образом, общая теория относительности не настолько обща, чтобы правильно решить вопрос о модели Вселенной в целом. Моделей должно быть или ноль, или одна. Если две — это уже плохо, а их бесчисленное множество. Видимо, решение этой проблемы будет достигнуто лишь в более общей физической теории.
— Было бы ошибочным думать, — заметил в одном из своих выступлений академик В. Амбарцумян, — что мы уже знаем все об окружающем нас мире. Мир устроен совсем не так просто, как нам хочется. Он бесконечно разнообразен, и поэтому на каждом этапе развития науки наши знания представляют собой лишь определенную степень приближения к истинной его картине. Но всякий раз новые наблюдения расширяют эти представления. Так было и так будет всегда.
По мнению академика Амбарцумяна, в астрономии уже сейчас происходит революция.
Вторая половина XX столетия вооружила астрономию принципиально новыми методами исследования Вселенной от радиотелескопов до космических кораблей и автоматических межпланетных станций. Благодаря этому астрономия, которая до недавнего времени была исключительно оптической наукой и получала всю информацию о Вселенной путем исследования светового излучения космических объектов, очень быстро становится всеволновой наукой. Соответственно неизмеримо расширился диапазон тех сведений, которые мы получаем о космических явлениях. Появилась возможность добывать уникальную информацию о физических процессах во Вселенной.
Не случайно многие известные физики проявляют все больший интерес к астрономии, как к источнику все новых и новых уникальных данных о фундаментальных закономерностях движения и строения материи. Они считают, что именно астрофизика рождает новую физику.
В частности, недавно умерший выдающийся советский физик академик Л. Арцимович прямо заявил в печати, что будущее в естествознании принадлежит астрофизике.