Происхождение миров

Лаберенн Поль

Наблюдаемое удаление галактик объясняется, следовательно, по Фридману и Леметру, тем, что вселенная в настоящее время растягивается или, иначе говоря, расширяется. Если принять такую гипотезу, то необходимо сразу же добавить, что это растяжение не может быть однородным (изотропным), т. е. что оно не может быть в каждый момент одинаковым во всех точках и для любого интервала длины (как в масштабах атома, когда речь идет о расстояниях порядка световой волны, так и в бесконечно большом). Действительно, в этом случае оно оставалось бы для нас совершенно незаметным, так как наши единицы длины растягивались бы точно в той же пропорции, что и длины, которые измеряются. Точно так же воображаемый микроскопический астроном, обитающий на поверхности мыльного пузыря, мог бы заметить убегание других пылинок лишь при использовании единицы длины, связанной с пылинкой, на которой он все время живет. Если бы он взял в качестве единицы длины расстояние между двумя соседними пылинками, то он не заметил бы увеличения размеров своего пузыря. Возвращаясь к нашей собственной вселенной и выражаясь несколько более точно, скажем, что если взять за единицу длины метр или величину, связанную со световым излучением какого-либо известного металла (например, длину волны красной линии излучения кадмия, [116]

мы не заметим ни растяжения поверхности Земли, ни растяжения солнечной системы, поскольку плотность материи здесь слишком велика по сравнению с плотностью материи во всей вселенной. Тенденция к расширению будет сдерживаться противоположными силами. Практически заметным будет лишь растяжение межгалактических расстояний. Следовательно, имеет место тот факт, что расширение вселенной совсем неощутимо в областях вблизи Земли, но становится весьма значительным в межгалактических пространствах. Именно этим объясняется характер того явления, которое мы наблюдаем.

116

Известно, что свет можно рассматривать как распространяющиеся электромагнитные волны. Длина волны для определенных световых лучей постоянна; в частности, для видимой световой радиации она колеблется между четырьмя десятитысячными миллиметра (нижняя граница для фиолетовых лучей) и почти восемью десятитысячными миллиметра (верхняя граница для красных лучей).

В том виде, в каком мы ее изложили, теория расширения вселенной, несомненно, покажется многим читателям довольно неправдоподобной, и именно такое впечатление она произвела вначале на многих ученых. Сам Эддингтон, бывший одним из самых ревностных ее защитников, признавал со всей откровенностью:

«Теория, „растягивающейся“ вселенной является в некоторых отношениях настолько безрассудной, что мы конечно, боимся себя ею скомпрометировать. Она содержит элементы, априори настолько непонятные, что вера в нее с чьей-либо стороны меня могла бы почти возмутить, если бы только я сам в эту теорию не верил» [117]

117

Ed ding ton, Discussion sur l'evolution de l'uniyers, стр. 31.

Эддингтон пытался, однако, дать весьма конкретное и поэтому понятное для всех объяснение расширения вселенной. В своем истолковании уравнений теории относительности, лежащих в основе теории Фридмана — Леметра, он говорит, что в них представлена наряду с ньютонианским притяжением сила космического отталкивания. Эта сила, пропорциональная расстоянию, практически неощутима сейчас в солнечной системе и даже в том местном скоплении звезд, куда входит Солнце. Она приобретает исключительное значение в случае больших расстояний, в частности, для различных спиральных туманностей. В то же время силы взаимного притяжения между галактиками становятся очень малыми вследствие очень больших расстояний между ними. Хотя это объяснение в некотором смысле вполне доходчиво, но оно, по существу, извращает истинный характер явления. Действительно, с одной стороны, оно достаточно лишь для факта постоянного расширения вселенной и остается беспомощным в не менее вероятном с точки зрения математических уравнений случае сжатия вселенной. С другой стороны, и это главное, оно прибегает к систематическому рассмотрению двух противоположных сил, что в корне противоречит релятивистскому представлению о вселенной и общей тенденции современной науки. Действительно, понятие силы конкретного происхождения (мускульная сила) все более и более представляется современным физикам как «метафизическое», поскольку оно связано с тенденцией свести к обычным человеческим действиям явления, весьма отличные по своим масштабам и природе. Эта позиция современных физиков согласуется, впрочем, с положениями диалектического материализма. Энгельс, защищая научный труд Гегеля, писал в предисловии ко второму изданию «Анти-Дюринга»:

«Что касается специально Гегеля, то он во многих отношениях стоит гораздо выше современных ему эмпириков, которые думали, что объяснили все необъясненные еще явления, подставив под них какую-нибудь силу — силу тяжести, плавательную силу, электрическую контактную силу и т. д., или же, где это никак не подходило, какое-нибудь неизвестное вещество: световое, тепловое, электрическое и т. д. Эти воображаемые вещества теперь можно считать устраненными, но та спекуляция силами, против которой боролся Гегель, появляется как забавный призрак, например, еще в 1869 г. в инсбрукской речи Гельмгольца». [118]

118

Ф. Энгельс, Анти-Дюринг, Госполитиздат, 1951, стр. 11.

Выступление Леметра и Эддингтона с идеями о творении

Как бы то ни было, эта новая теория позволяла снова выступить в защиту — на основе иных предпосылок — идеи о сотворении мира. Во главе этого нового наступления креационистов мы находим, разумеется, аббата Леметра, но прежде всего Эддингтона, религиозные и даже мистические настроения которого с особой силой проявились к концу его жизни.

Рассуждения этих креационистов весьма просты. Они утверждают, что вселенная не может пульсировать, т. е. что она всегда находилась в состоянии расширения и всегда будет расширяться. Но тогда, заглядывая в прошлое, можно заключить, что вселенная имела по мере удаления от настоящего времени все меньшие и меньшие размеры. Нам придется остановиться на таком моменте, когда «радиус вселенной» был почти равен нулю. Обратиться в нуль этот радиус, очевидно, не мог, следовательно, необходимо предположить, что данный момент и был моментом начала вселенной, моментом ее творения.

Исходя из скорости расширения в настоящее время, находят, что радиус вселенной должен был быть близок к нулю несколько миллиардов лет назад. Этот результат показался сначала полностью противоречащим другим вычислениям. Действительно, он был получен еще тогда, когда считалась справедливой длинная шкала времени и когда оценивали возраст звезд и галактик в триллионы лет. Но мы видели в гл. II, что более поздние работы заставили астрономов отказаться от длинной шкалы и принять, по крайней мере для звезд, короткую шкалу, в которой имеют дело как раз с миллиардами лет. С другой стороны, теория расширения вселенной приводила к выводу о более значительной концентрации звезд в прошлом, что позволило объяснить

большую распространенность планетных систем (это было в то время, когда пользовалась успехом теория Джинса, объясняющая происхождение солнечной системы как следствие сближения двух звезд). Было, наконец, замечено, что исключительная плотность материи в эпоху минимального радиуса вселенной могла благоприятствовать образованию тяжелых химических элементов, т. е. элементов с большим атомным весом, имеющимся в звездах (теория Гамова). Действительно, присутствие этих элементов нельзя объяснить на основании одной лишь теории Бете, и многие астрономы полагают, что эти элементы существовали уже до того, как звезды начали свой эволюционный путь. Вся эта цепь фактов, которые кажутся согласующимися друг с другом (вскоре мы увидим, каков может быть настоящий их смысл), была, разумеется, использована приверженцами идеи о творении.

Относительно конкретного способа творения мнения религиозно настроенных сторонников теории расширяющейся вселенной более или менее отличаются друг от друга. Следует, правда, заметить, что в этих случаях речь идет, по существу, лишь о деталях где вступает в свои права научная осторожность. Основное же утверждение о неизбежной необходимости творения — всегда высказывалось с умилительной решимостью.

В своих первых работах сторонники идеи о расширении вселенной вообще полагали, что в начальный момент вселенная стала расширяться, потеряв внезапно равновесие и перейдя в неустойчивое состояние. Позднее аббат Леметр выдвинул гипотезу о том, что все материальные элементы, все вещество вселенной, существовали первоначально в виде единственного атома. Распад этого атома привел к возникновению вселенной и определил ее расширение: «Некоторые осколки (первоначального „атома-отца“. — П. Л.), сохранив способность распадаться, — писал Леметр, — образовали скопления звезд; механизм образования внегалактических туманностей из газового вещества, предложенный Джинсом, мог бы быть принят, если за газовые молекулы считать звезды, наполняющие пространство. К этому случаю вполне могут быть также применимы численные расчеты». [119] Космические лучи являются по этой гипотезе результатом этого сверхрадиоактивного распада «атома-отца», после чего они начали свой «кругооборот» в пространстве. Вопрос о том, что же предшествовало распаду этого гигантского атома, Леметр, как и следовало ожидать, даже не хочет рассматривать.

119

Lemaitе, Discussion sur 1'evolution de l'univers, стр. 21.

Следует признать, что эта теория выглядит неправдоподобной и совершенно произвольной. Никакие данные современной науки не позволяют заключить о возможности существования подобного гигантского атома. Леметр отказывается, впрочем, от существования в этом первоначальном атоме внешних электронов; он его рассматривает как «находящийся в состоянии некоторого изотопа нейтрона». Но едва ли можно извлечь отсюда какой-то глубокий смысл, и вполне понятно, что Эддингтон высказывается более осторожно. Он начинает так: [120]

120

Eddington, L'univers en expansion, стр. 71.

«Соображения относительно общего начала всех вещей почти полностью ускользают из области науки. Мы не можем привести научные аргументы в пользу утверждения о том, что мир был создан именно данным способом, а не каким-либо другим. Но я полагал, что мы все обладаем в этом вопросе некоторым эстетическим чувством».

Эти заботы об эстетике показывают с самого начала, какова настоящая научная цена теории Эддингтона. Он уточняет несколько далее: [121]

«Поскольку я не мог избегнуть этого вопроса о начале, мне представляется, что наиболее удовлетворительной теорией была бы та, в которой начало не являлось бы слишком неэстетичной внезапностью. Это условие может быть удовлетворено лишь во вселенной Эйнштейна, в которой все главные силы находятся в равновесии. Из этого следует, что первичное состояние вещей, как я его представляю, есть равномерное и исключительно редкое распределение протонов и электронов, заполняющих все пространство (сферическое) и остающееся почти в состоянии равновесия o в течение исключительно долгого времени вплоть до того момента, когда одержала верх естественная неустойчивость. Мы увидим далее, что можно вычислить плотность этого распределения; она соответствует почти одному протону и одному электрону на один литр. Но на протяжении длительного промежутка времени небольшие тенденции к нерегулярности накапливаются, и начинается эволюция».

121

Там же стр. 72–73.

Это объяснение выглядит несколько туманным. Джинс говоря о «руке бога», приводившей в движение эфир, был более откровенным… Эддингтон как будто не хочет рассматривать творение в чистом виде. Истинная причина этой двусмысленной позиции открывается в другой книге того же автора, весьма отличной по своему содержанию, поскольку она предназначена в основном для членов общества «Друзей» (квакеров), к которому принадлежал сам английский астроном.

«Я полагаю, что большинство из вас, — писал Эддингтон, адресуясь к „Друзьям“, [122] — ни в какой мере не отвергает научное объяснение творения: возможно, что оно даже лучше прославит Бога, чем традиционное библейское сказание… Я не скажу, что те, кто желает освятить в некотором роде открытия науки, принимая их как новые признаки могущества Бога, неправы. Но их позиция иногда несколько раздражает ученого, поскольку она рассматривается им, как желание ограничить его дух свободного исследования лишь определенным способом объяснения. Это, по нашему мнению, нехороший метод для согласования научных космологических теорий и религиозных взглядов. Одно сравнение мне позволит, возможно, выразить наше чувство по этому поводу: деловой человек может вполне верить в то, что в его коммерческие дела вмешивается невидимая рука Провидения, так же как она участвует, впрочем, во всех перипетиях жизни, но он был бы изумлен, если бы ему предложили занести Провидение в актив своего баланса. По моему мнению, это не скептицизм, это известная щепетильность нашего ума, который толкает нас против идеи насыщения научных исследований религиозностью».

122

Eddingt on, La science et le monde invisible, стр. 14–15.