Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


¬зрыв или устойчивое состо€ние


 

ѕредставьте себе картину постепенного расширени€ космоса, а затем пустите эту картину в обратном направлении, как это делают в кино. ясно, что в Ђскрытом мраком прошлом и бездне временї, как однажды сказал Ўекспир, должен был быть такой момент, когда огромное количество материи было сконцентрировано в очень малом объеме. ¬озможно, что весь процесс расширени€ началс€ много миллиардов лет назад с огромного первичного взрыва. Ёто концепци€ ¬зрыва, впервые выдвинута€ Ћеметром, а теперь нашедша€ своего наиболее рь€ного защитника в лице √еорги€ √амова.

√амов в книге Ђ—оздание ¬селеннойї убедительно защищает свою теорию. Ћеметр считал, что ¬зрыв произошел около п€ти миллиардов лет назад, но оценки возраста ¬селенной все врем€ росли в сторону увеличени€. —ейчас считают, что возраст от 20 до 25 миллиардов лет €вл€етс€ наиболее правдоподобным. “аким образом, согласно √амову, было врем€, когда вс€ матери€ во ¬селенной была сконцентрирована в одном неверо€тно плотном однородном шаре концентрированной материи »лем (»лем Ч древнегреческое название первичной материи). ќткуда он возник? √амов считает, что он образовалс€ в результате предыдущего сжимани€ ¬селенной. ќб этом периоде сжати€, очевидно, мы ничего не можем узнать.

 ак и модель Ћеметра, модель √амова начинаетс€ со ¬зрыва. »ногда момент ¬зрыва называют Ђмоментом создани€ї, но не в том смысле, что из ничего было создано нечто, объ€сн€л √амов, а в смысле создани€ формы из чего-то ранее бесформенного.

ѕеред самым ¬зрывом температура и давление »лема были неверо€тно высоки. «атем произошел чудовищный, невообразимый ¬зрыв. ¬ книге √амова детально рассматриваетс€ все, что могло произойти после этого. ¬ конце концов из расшир€ющихс€ пыли и газа образовались звезды. –асширение ¬селенной в насто€щее врем€ €вл€етс€ продолжением движени€, сообщенного материи начальным взрывом. √амов полагает, что это движение никогда не прекратитс€.


 

¬ насто€щее врем€ с гамовской теорией ¬зрыва соперничает главным образом теори€ устойчивой ¬селенной, предложенна€ в 1948 г. трем€ учеными из  ембриджского университета: √ерманом Ѕонди, “омасом √олдом и ‘редом ’ойлом. Ќаиболее убедительной защитой этой теории €вл€етс€ попул€рна€ книга ’ойла Ђѕрирода ¬селеннойї.  ак и в теории √амова, в теории устойчивого состо€ни€ принимаетс€ расширение ¬селенной и пространство предполагаетс€ открытым и бесконечным, а не закрытым, как в модели Ёддингтона. ¬ отличие от теории √амова эта теори€ не начинает со ¬зрыва, в ней вообще нет начального момента. Ќе случайно заглавие книги ’ойла отличаетс€ от заглави€ книги √амова только заменой одного слова.  осмос ’ойла не имеет момента Ђсоздани€ї, скорее в нем имеетс€, как мы увидим, бесконечное число малых созиданий. ’ойл формулирует это следующим образом: Ђ аждое облако галактик, кажда€ звезда, каждый атом имели начало, но не ¬селенна€ целиком. ¬селенна€ есть нечто большее, чем ее части, хот€ этот вывод может показатьс€ неожиданнымї.

”стойчива€ ¬селенна€ всегда находитс€ в состо€нии установившегос€ движени€. ≈сли бы мы вернулись на сотни тыс€ч миллиардов лет назад, мы нашли бы те же самые типы развивающихс€ галактик в любой части космоса, содержащих те же самые типы стареющих звезд, некоторые из них с теми же самыми типами планет, обращающихс€ вокруг этих звезд, и на некоторых из этих планет, возможно, подобные формы жизни. ћожет быть, существует бесконечное число планет, на которых в этот самый момент (независимо от того, что это может означать) мысл€щие существа посылают своих первых космонавтов в космос.  осмос однороден (в самом общем смысле слова) в бесконечном пространстве и бесконечном времени. ≈го расширение не есть последствие взрыва. ќно обусловлено какой-то силой отталкивани€, природа которой все еще гор€чо обсуждаетс€.

Ёта сила подобна оставленной космологической константе Ёйнштейна. ќна расталкивает галактики до тех пор, пока они, в конце концов, не исчезают из Ђпол€ зрени€ї, уход€ за световой барьер. Ёто исчезновение происходит, разумеетс€, с точки зрени€ наблюдател€ в нашей √алактике.  огда наблюдатель с «емли видит, что галактика X и ее соседи раста€ли, наблюдатели с галактики X вид€т, что с нашей √алактикой происходит то же самое.


 

¬озникает очень важный вопрос. ≈сли ¬селенна€ всегда расшир€лась и будет продолжать расшир€тьс€, то почему она не становитс€ менее плотной?

ќчевидно, нет другого способа объ€снить устойчивое состо€ние, кроме как предположив, что непрерывно создаетс€ нова€ матери€, возможно, в виде водорода Ч простейшего из элементов. —огласно ’ойлу, если бы водном ведре пространства (почти невозможно писать о взгл€дах ’ойла, не доставив себе удовольстви€ употребить это образное выражение) создавалс€ один атом водорода примерно каждые 10 миллионов лет, то это поддерживало бы космос в устойчивом состо€нии. –азумеетс€, скорость, с которой образуетс€ матери€, должна быть как раз такой, чтобы скомпенсировать процесс уменьшени€ плотности.

ќткуда берутс€ атомы водорода? Ќикто не осмеливаетс€ ответить на этот вопрос. Ёто тот пункт, с которого начинаетс€ теори€ ’ойла. ≈сли придерживатьс€ веры в создание из ничего, это тот пункт в теории устойчивого состо€ни€, где произошло, а вернее, непрерывно происходит сотворение.


 

ќбе соперничающие теории, теори€ ¬зрыва и теори€ устойчивого состо€ни€, могут быть согласованы со всеми фактами, известными о космосе (точнее, с тем, что в насто€щий момент считаетс€ известным), а также со всеми принципами относительности.

¬ насто€щее врем€ обе теории одинаково приемлемы.

 аждый год какие-то новые наблюдени€ подтверждают теорию ¬зрыва и вызывают сомнени€ относительно теории устойчивого состо€ни€, но они компенсируютс€ другими новыми наблюдени€ми, которые подтверждают теорию устойчивого состо€ни€ и вызывают сомнени€ относительно теории ¬зрыва. ≈сли вы будете читать статью или книгу защитника любой из этих теорий, вы увидите, что автор пишет так, как будто все данные говор€т в его пользу и очень мало в пользу его упр€мых оппонентов. ¬ы не должны ему верить.  огда специалисты расход€тс€ во мнени€х, разумно не становитьс€ ни на чью сторону, если вы не отдаете сильного эмоционального предпочтени€ одной теории по сравнению с другой. √амов откровенно писал о своем эмоциональном предпочтении теории ¬зрыва. “очно так же ’ойл был откровенен в своем эмоциональном предпочтении теории устойчивого состо€ни€. (Ќасколько мне известно, до сих пор психоаналитики еще не объ€снили обе теории на основе неврозов тех людей, которые их защищают, но можете быть уверенными в том, что они в конце концов придут к этому.) ≈сли не привлекать эмоции, разумно подождать выносить суждение до тех пор, пока астрономы не будут в состо€нии привести достаточно данных, чтобы чаша весов склонилась в ту или другую сторону.


 

»меетс€ много других космических моделей. Ќекоторые из них были выдвинуты серьезно, некоторые Ч в виде шутки. ≈сть модели, в которых пространство закручиваетс€ само на себ€, как листок ћебиуса (односторонн€€ поверхность, котора€ получаетс€, если перевернуть один из концов полоски бумаги и затем склеить оба конца). ≈сли вы обойдете такую ¬селенную один раз, вы окажетесь там же, откуда начали свое путешествие, только все будет перевернутым, как в зеркале. –азумеетс€, вы можете обойти ее еще раз и поставить все на место. »меютс€ модели осциллирующей ¬селенной, в которых ¬зрывы чередуютс€ с периодами расширени€ и сжати€.

Ётот цикл повтор€етс€ непрерывно, как в доктринах вечного возрождени€ некоторых философов и восточных религий. (Ћюбопытно отметить, что Ёдгар ѕо в своей странной космологической работе под названием ЂЁврикаї, которую он высоко ценил, защищал модель осциллирующей ¬селенной, наход€щейс€ в насто€щее врем€ в стадии сжати€.) Ќаиболее эксцентричной из всех моделей, по-видимому, €вл€етс€ модель Ђкинематической относительностиї, предложенна€ астрономом из ќксфордского университета Ёдуардом ћилном. ¬ ней вводитс€ два существенно различных вида времени. ¬ терминах одного времени возраст и размер ¬селенной бесконечны, и она совсем не расшир€етс€. ¬ терминах другого времени она имеет конечный размер и расшир€етс€ только с момента создани€.  акой вид времени выбрать в качестве основного Ч это вопрос удобства.

јнглийский математик Ёдмунд ”иттекер однажды предложил (в виде шутки) теорию уменьшающейс€ ¬селенной, в которой конечный космос не только сокращаетс€, но и матери€ непрерывно уходит туда, откуда она приходит в теории ’ойлa. ћир в конце концов полностью исчезает, но не со ¬зрывом, а с последним ¬здохом. ЂЁта теори€ имеет то преимущество, Ч пишет ”иттекер, Ч что она дает очень простую картину конца ¬селеннойї.  онечно, така€ теори€ должна была бы объ€снить, почему мы наблюдаем не фиолетовое, а красное смещение в спектре галактик, но это сделать нетрудно. ƒл€ этого нужно заимствовать у де —иттера один из его приемов и предположить, что врем€ ускор€ет свой ход (один из физиков в шутку отметил, что это могло бы объ€снить, почему по мере того, как мы становимс€ старше, кажетс€, что годы лет€т, как мес€цы. ќни действительно лет€т, как мес€цы). —вет, который приходит на «емлю от далекой галактики, был бы тогда светом той галактики, котора€ была миллионы лет назад, когда электромагнитные колебани€ происходили медленнее. Ёто могло привести к достаточно большему красному смещению, которое превысило бы допплеровский сдвиг в сторону фиолетового кра€ спектра. –азумеетс€, чем дальше галактика, тем старше и краснее она кажетс€.

“от факт, что можно сформулировать модель уменьшающейс€ ¬селенной, показывает, насколько гибки уравнени€ теории относительности. ќни могут быть согласованы с множеством различных моделей космоса, кажда€ из которых очень хорошо объ€сн€ет все, что можно наблюдать в насто€щее врем€. »нтересно отметить, что английский философ ‘рэнсис Ѕэкон в 1620 г. в своем труде ЂNovum Organumї писал: Ђќ небесах можно создать много отличающихс€ друг от друга гипотез, которые, однако, достаточно хорошо согласуютс€ с €влени€миї. —овременна€ космологи€ не изменилась в этом отношении, хот€ число наблюдаемых €влений стало гораздо большим; следовательно, имеютс€ основани€ предполагать, что современные модели ближе к истине, чем старые.  онечно, космические модели, которые будут через сто лет, основанные на астрономических данных, неизвестных в насто€щее врем€, могут совершенно не походить на любую из наших моделей, рассматриваемых сейчас всерьез.

≈сть забавна€ маленька€ сказка ирландского писател€ лорда ƒансэни (в его книге Ђ„еловек, который ел ‘ениксаї), в которой јтлас рассказывает ƒансэни, что произошло в тот день, когда благодар€ науке смертные перестали верить в древнегреческую модель ¬селенной. јтлас говорит, что его задача была довольно глупой и непри€тной. ≈му было холодно, так как он держал на шее южный полюс «емли, а его руки были всегда мокрыми от двух океанов. Ќо он продолжал выполн€ть свое дело до тех пор, пока люди верили в него.

«атем, говорит печально јтлас мир начал становитьс€ Ђслишком ученымї. јтлас решил, что в нем больше не нуждаютс€. ќн оставил мир и ушел.

ЂЌо, Ч говорит јтлас, Ч не без раздумий, не без больших раздумий. ќднако € был глубоко удивлен; ужасно удивлен тем, что произошло, когда € это сделалї.

Ђј что же произошло?ї

Ђ–овным счетом ничего. ѕросто совсем ничегої.


 

¬ этой книге € попыталс€ рассказать историю о том, что произошло в результате более близкого к нам событи€, когда ньютоновский бог абсолютного движени€, после того как Ёйнштейн ткнул его пару раз, оставил «емлю и ушел. — «емлей ничего особенного не произошло, по крайней мере пока. ќна продолжала вращатьс€ вокруг своей оси, раст€гиватьс€ по экватору, обращатьс€ вокруг —олнца. Ќо в физике все-таки кое-что произошло. ≈е возможности объ€сн€ть, ее возможности предсказывать и более всего ее возможности измен€ть лицо «емли в хорошую или плохую сторону стали больше, чем они были когда-либо раньше.



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
ћодели ¬селенной | ѕослесловие. ¬ предисловии уже отмечалось, что освещение некоторых вопросов в книге √арднера нуждаетс€ в уточнении. —ледует обратить внимание на следующие моменты.
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1387 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тремитесь не к успеху, а к ценност€м, которые он дает © јльберт Ёйнштейн
==> читать все изречени€...

1988 - | 1911 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.