Квантовый ум. Грань между физикой и психологией
Шрифт:
Мы можем видеть действие характеристик Вселенной, принадлежащих к НОР, на сегодняшних астрономов, которые все еще представляют себе наиболее отдаленную Вселенную как огненный большой взрыв. Этот далекий неведомый огненный центр – место нашего происхождения. В расширенном и метафорическом смысле, этот огненный центр – истинное место нашего рождения, наш дом. Согласно сегодняшней теории Большого Взрыва, это также место, куда все мы вернемся, когда расширение Вселенной сменится сжатием.
Закон Хаббла
Пожалуй, наибольшее различие между представлениями Данте о Вселенной и современной научной точкой зрения состоит в том, что сегодня Вселенная считается расширяющейся и сжимающейся. Идея расширяющейся и сжимающейся
Хаббл обнаружил, что наша Вселенная вовсе не статична. Он изучал Вселенную с помощью новейших телескопов того времени и открыл «красное смещение» в свете, приходящем от светящихся тел, которое показывало, что чем дальше они находятся от Земли, тем быстрее удаляются от нее3. Хаббл понял, что более близкие к Земле звезды удаляются от нас медленнее, чем более отдаленные звезды. Чем дальше звезда, тем больше скорость, с которой она от нас удаляется. Поскольку наблюдения показывали, что все удаляется от всего другого, это говорило о том, что расширяется сама наша Вселенная.
Хотя трудно вообразить расширяющуюся четырехмерную Вселенную, мы можем составить себе примерное представление о движении гиперсферы, рассматривая такой трехмерный объект, как детский воздушный шарик. По мере того как шарик надувают воздухом, он становится больше. В расширяющейся Вселенной мы и все звезды подобны точкам на поверхности воздушного шарика. Когда шарик раздувается, он становится больше, и потому каждая точка удаляется от всех других точек. Это не слишком совершенная аналогия, но она дает представление о расширяющейся Вселенной.
Большой Взрыв
Открытие расширяющейся Вселенной породило вопросы о том, что заставляет Вселенную расширяться. Сегодня ответом на вопрос о причинах расширения Вселенной служит теория Большого Взрыва. Наблюдения Хаббла позволяли предполагать, что Вселенная начиналась со взрыва и будет расширяться до тех пор, пока тяготение не заставит ее снова сжиматься. Когда будет израсходована энергия Большого Взрыва, вся материя, из которой состоит Вселенная, перестанет расширяться и начнет возвращаться в первоначальное состояние. Затем сила тяготения начнет сживать Вселенную, пока она не станет очень плотной. Это скопление материи будет таким плотным и массивным, что его сила тяготения будет всасывать в него все, включая фотоны света. Если фотоны света не могут излучаться или испускаться из сжатой массивной Вселенной, то такая плотная материя станет невидимой. Она станет тем, что называют «черной дырой».
Рис. 29.4.Свет, проходящий вблизи черной дыры, втягивается в нее и не может вырваться
Черные дыры невозможно видеть, поскольку для того, чтобы видеть объект, нам нужно, чтобы он светился сам или отражал свет. Если тяготение настолько сильно, что свет не может покидать объект, свет оказывается запертым там, и объект становится невидимым.
Звезды расширяются из-за взрывной атомной энергии в их массивных ядрах, но когда эта энергия выгорает вследствие исчерпания сжатого топлива, тяготение частей звезды начинает их стягивать, и звезда начинает коллапсировать. Наше солнце в конце концов выгорит и сожмется в шар радиусом около двух миль. Согласно теории Большого Взрыва, вся Вселенная, известная нам сейчас, тоже сожмется и будет занимать объем, примерно равный размеру Земли.
В настоящее время наша Вселенная все еще расширяется из первоначальной плотной, сжатой массы. Когда материя звезды коллапсирует и становится черной дырой, ее ядро становится плотнее и горячее. Когда
С момента введения этой теории вокруг нее было множество споров. Сегодня подавляющее большинство физиков соглашаются с теорией Большого Взрыва, а именно с тем, что Вселенная начиналась как черная дыра сжатой материи, в которой произошел гигантский взрыв, создавший известную нам сегодня расширяющуюся Вселенную [29] .
Согласно физической теории, сейчас Вселенная, по-видимому, находится в фазе расширения, но на другом этапе она будет коллапсировать. Ученые утверждают, что у нас есть еще пять миллиардов лет до того, как это случится. После коллапса наша Вселенная будет снова расширяться.
29
Современные теории квантовой астрофизики ставят под сомнение идею возникновения Вселенной в результате локального Большого Взрыва черной дыры. Согласно самым новейшим представлениям, первичного «огненного центра», возможно, не было – точнее, Большой Взрыв был нелокальным и «огненный центр» был в каждой точке Вселенной. Одной из причин пересмотра теории Большого Взрыва послужило открытие неравномерности так называемого реликтового или фонового излучения Вселенной, которое должно было быть одинаковым во всех точках пространства, если бы Вселенная возникла в результате локального Большого Взрыва. (Примеч. пер.)
Альтернативой теории Большого Взрыва является теория Непрерывного Творения. Проблема этой теории состоит в том, что для того, чтобы удерживать Вселенную в устойчивом состоянии, во многих ее местах должно непрерывно происходить творение. Теоретически, это непрерывное творение обеспечивало бы постоянство плотности материи на огромных расстояниях. До сих пор никому не удалось показать, что это так, и потому большинство космологов думают о гигантском изначальном огненном шаре – большом взрыве, который сейчас расширяется, но со временем будет коллапсировать [30] .
30
Массы (или плотности) видимой материи Вселенной недостаточно для поддержания ее в устойчивом состоянии. Даже с учетом невидимой или «темной материи» суммарная масса материи составляет не более 30% расчетной величины, что привело к гипотезе о существовании во Вселенной так называемой «темной энергии», восполняющей недостающие 70%, и к теории «скалярного поля» как попытки объяснить природу этой «темной материи». Согласно авторам теории, «скалярное поле» существует в любой точке Вселенной, но не взаимодействует ни с чем, поддающимся измерению, однако способно взаимодействовать с микроскопическими квантовыми флуктуациями. Существование «скалярного поля» сделало бы теорию Непрерывного Творения вполне жизнеспособной космологической гипотезой. (Примеч. пер.)
Где астрономия встречается с религией и психологией
Некоторые философы спорят с физиками и астрономами, доказывая, что сотворение должно относиться не к области физики, а к сфере теологии. В конце концов, мы не можем экспериментально воспроизвести начало Вселенной – по крайней мере пока. Некоторые люди говорят, что эта сфера должна относиться к религии, поскольку мы никогда не будем способны увидеть сам Большой Взрыв. Мы можем видеть только то, что происходило вскоре после Большого Взрыва, когда Вселенная достаточно остыла, чтобы излучать, начать свое расширение и проявиться.