Вселенная, солнечная система, земля в современной естественно-научной картине мира

На диаграмме Герцшпрунга—Рессе-ла близкие по своим свойствам звезды за­нимают обособлен­ные области: низко-температурные гиганты (правый верхний угол), кар­лики (левый нижний угол) и главная по­следовательность звезд, простирающая­ся из нижнего право­го угла диаграммы до левого верхнего угла. Согласно диаграмме Герцшпрунга-Рессе­ла, светимость звезд монотонно возраста­ет с ростом их темпе­ратуры. В астрономи­ческих трудах как главная, так и побоч­ные последовательно-

132

сти звезд рассматриваются максимально детализированным обра­зом. Это приводит к уточненной классификации звезд (отличают, например, сверхгиганты от ярких гигантов, а сверхгиганты наи­большей светимости от сверхгигантов наименьшей светимости).

Эволюция звезд на диаграмме Герцшпрунга—Рессела выгля­дит как замысловатая кривая линия, образование светил приво­дит к их попаданию на главную последовательность звезд, на ко­торой им, однако, не удается удержаться. При переходе к нейтронным звездам и черным дырам понятие звездной вели­чины теряет смысл. Тем самым очерчиваются пределы эффектив­ности диаграммы Герцшпрунга—Рессела.

Образование планетных систем. Согласно современным ас­трономическим наблюдениям, многие из молодых звезд главной последовательности, равно как и продукты слияния или разру­шения тесной двойной звездной системы, происходящих при уча­стии белых карликов, нейтронных звезд или черных дыр, обла­дают пылевыми оболочками дискообразной формы, которые, согласно расчетам, представляют собой материал образования планетарных систем [30].

Околозвездные пылевые диски обнаруживаются по их спек­трам в инфракрасном диапазоне. Дело в том, что пыль поглоща­ет излучение звезды и, нагреваясь, переизлучает его в инфракрас­ном диапазоне, в основном на длине 100 цт. Процесс слипания пыли приводит к изменению инфракрасного спектра. По этим из­менениям судят о состоянии пылевого диска [30, с. 19]. Что ка­сается самих планет, то они обнаруживаются в основном по своему влиянию на скорость движения звезд. Если в спектре звез­ды наблюдается периодическое смещение спектральных линий, вызванное изменением ее скорости, то это, как правило, указы­вает на наличие планетарной системы [30, с. 23].

Лет 20—30 тому назад весьма актуальным считался вопрос о самом механизме аккумуляции планет из частиц пыли, кото­рые обычно изобилуют окислами железа и кремния, и так на­зываемых планетезималей размером от миллиметра до метра. Изучался вопрос о самой возможности этого механизма. Не без помощи компьютерного моделирования удалось показать, что ус­ловия в пылевых дисках действительно приводят к аккумуля­ции планет [29, с. 13—27]. Расчеты показывают, что быстрее все­го планеты образуются в центральных частях газопылевого диска. Ежегодно открываются новые планеты. Согласно некото­рым оценкам, общее число планетных систем в нашей галакти­ке может достигать 1011 [30, с. 23].

133

Итак, мы рассмотрели историю происхождения основных косможителей: излучений, звезд и планет. После всего изложен­ного читатель, ознакомившись с соответствующей литературой, без труда поймет природу астероидов (малых планет), комет и метеоритов, равно как и любых других членов космического сообщества.

Резюме

•  Модель «раздувающейся» Вселенной позволяет непротиво­
речиво объяснить непростые для уразумения космологические
факты. В нашем случае пришлось ограничиться качественными
рассуждениями.

•  Вселенная представляет собой сложное эволюционное целое,
ее объекты нарождаются и погибают.

•  Эволюция Вселенной имеет глобальный характер, она за­
хватывает и мельчайшие частицы, и огромные скопления галак­
тик.

18. О выдающихся открытиях в современной астрономии

и космологии

В начале 2000 г. в связи с 35-летием журнала «Земля и Все­ленная» его редакция обратилась к ряду выдающихся отечествен­ных ученых с вопросом: какие из достижений и открытий в об­ластях, близких к вашей сфере деятельности, вы бы назвали выдающимися за последние 35 лет? Ответы всех ученых на по­ставленный вопрос оказались в высшей степени информативны­ми и интересными. Не имея возможности воспроизвести содер­жание всех этих ответов, обратимся к высказываниям трех авторов: академика В.Л.Гинзбурга [27, с. 11—12], доктора физи­ко-математических наук Ю.Н.Ефремова [27, с. 22—26] и докто­ра философских наук В.В.Казютинского [27, с. 29], весьма суще­ственных в контексте заканчивающейся главы. Итак, речь идет о выдающихся научных достижениях последней трети XX в.

•  Открытие пульсаров — вращающихся нейтронных звезд (из­
вестно уже более 1000) в 1967-1968 гг. (В.Л.Гинзбург).

•  Открытие сверхмощных гамма-всплесков в конце 60-х го­
дов, природа которых выясняется (В.Л.Гинзбург).

•              Укрепление уверенности в существовании черных дыр
(В.Л.Гинзбург).

134

•   Открытие рентгеновских пульсаров (В.Л.Гинзбург).

•              Обнаружение (правда, косвенное) излучения гравитацион­
ных волн в системе двух нейтронных звезд (В.Л.Гинзбург).

•              Развитие   инфляционной   космологической   модели
(В.Л.Гинзбург).

•  Доступность наблюдению всего диапазона электромагнит­
ного спектра. Рождение звезд наблюдается в инфракрасных лу­
чах, пробивающих облака пыли, а рентгеновское и гамма-излу­
чение доносит до нас события заключительных стадий жизни
звезд (Ю.Н.Ефремов).

•  Нейтринные телескопы и приемники гравитационных
волн — предвестники новой научной революции в астрономии
(Ю.Н.Ефремов).

•  Признание благодаря космологическим теориям А.Д.Лин­
де множественности вселенных (Ю.Н.Ефремов).

•  Осмысление факта, что существование человечества возмож­
но лишь в узком интервале макро- и микропараметров физиче­
ского мира (Ю.Н.Ефремов). Речь идет об антропном принципе,
устанавливающем нерасторжимую связь человека и Вселенной
(В.В. Казютинский).

•  Конец нелепым обвинениям в «идеалистическом» характе­
ре теории расширяющейся Вселенной (В.В.Казютинский).

•  Взгляд на Вселенную как на «все существующее» с точки
зрения данной теории, а не в каком-то абсолютном смысле
(В.В.Казютинский).

•  Смена неясного понятия сингулярности на более ясное по­
нятие спонтанной флуктуации вакуума (В.В.Казютинский).

•  Понимание относительности пространственной бесконечно­
сти, наличие или отсутствие которого зависит, согласно тео­
рии, от системы отсчета (В.В.Казютинский). Речь идет о том, что
многие размышляют о пространственной и временной бесконеч­
ности вне всяких ссылок на теорию.

Бесспорно, достижения современной астрономии и космоло­гии впечатляют. В этой связи академик В.Л. Гинзбург не без го­речи отмечает огромный разрыв между фронтом передовой на­уки и доминирующим в обществе сознанием. Он полагает, что удел молодых — серьезно задуматься над той ролью, которую иг­рала в прошлом и призвана играть в будущем наука — решаю­щий гарант интеллектуальной зрелости.

135

Резюме

•  Современная наука во всеоружии теории и доступных ей эм­
пирических приемов и методов способна изучать любые, сколь
бы загадочными они не выглядели на первый взгляд, космиче­
ские объекты и явления.

•  Огромнейшее значение имеет единство теории и эксперимен­
та. Существование многих космических объектов сначала пред­
сказывается, а лишь затем они действительно обнаруживаются
(черные дыры, нейтронные звезды). С другой стороны, непред­
сказанные, но обнаруженные объекты и явления непременно
должны быть объяснены, в противном случае они остаются за
пределами науки. Но это не случается, ибо излюбленным объек­
том научных изысканий как раз и являются самые труднопони­
маемые явления. Нет таких явлений, которые были бы непод­
властны науке.

•  Забвение успехов космологических и астрономических на­
ук — явная дань обскурантизму — весьма нелепому, но почему-
то процветающему явлению.

19. Антропный принцип в космологии

Характер космологического знания таков, что он непременно побуждает к постановке кардинальнейших вопросов: ведь речь идет о происхождении Вселенной, а вместе с ней и человека. Способен ли человек познать происхождение Вселенной? Не пре­вышает ли степень экзотичности космологических теорий все до­пустимые пределы? Возможно ли установление первопричин возникновения нашей и других, если они существуют, вселенных? Эти и им подобные вопросы суммируются в так называемом ант-ропном (от греч. ап1гороз — человек) принципе в космологии [22].

В различных формулировках антропного принципа в космо­логии речь идет, по сути, о единстве космоса и человека и той роли, которую выполняет последний в этом единстве. Здесь осо­бое внимание привлекают два факта. Во-первых, сама возмож­ность человеческого существования содержится в характере ко­смологических законов и находится в определенной взаимосвязи со значениями физических констант. Малейшие вариации зна­чения последних несовместимы с реальностью человеческой жизни. Во-вторых, в научном отношении человеку доступно лишь то, что он способен познать. Иначе говоря, как существо,

136

способное к пониманию, человек занимает во Вселенной цент­ральное положение, которое не способно поколебать никакая ко-перникианская революция. Таким образом, в соответствии с при­веденными выше фактами и состоянием современной науки по крайней мере три суждения не вызывают особых сомнений: 1) человек — существо космическое; 2) человек познает Вселен­ную доступным ему образом; 3) в качестве познающего сущест­ва человек не имеет в космосе альтернативы. Вокруг этих суж­дений, а именно они, на наш взгляд, и составляют приемлемое содержание антропного принципа, ведутся острейшие дискуссии, подогреваемые нешуточными страстями.

О чем спор? О тех возможных выводах, которые совместимы с суждениями 1, 2, 3 и которые, по определению, позволяют ус­тановить наиболее фундаментальные положения космологии, в теоретическом отношения более первичные, чем сами упомя­нутые суждения. Именно в этой связи появились формулиров­ки так называемого слабого и сильного антропных принципов в космологии (АПК).

Слабый АПК: то, что человек может наблюдать, ограничено условиями его существования.

Сильный АПК: доступная нам Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось сущест­вование наблюдателей.

Довольно часто АПК рассматривается совместно с теистиче­ским (от греч. 1Ъео8 — бог) космологическим принципом (ТКП): Вселенная эволюционизирует согласно рациональному проек­ту, что свидетельствует о космическом Творце.

Пикантный вопрос: правомерны ли слабый и сильный АПК, равно как и ТКП, и действительно ли они выводят за пределы суждений 1, 2, 3, приоткрывая завесу над таинственностью Все­ленной?

Согласно слабому АПК, человек наблюдает то, что ему доступ­но. В таком понимании слабый АПК фактически совпадает с приведенным выше суждением 2 и, следовательно, не выводит за его пределы. Из слабого АПК как бы следует вывод о возмож­ности существования чего-то такого, например других вселенных, что недоступно человеку из-за его специфической природы. Та­кой вывод не выдерживает критики: сам вопрос о существова­нии, об этом свидетельствует практика науки, решается на ос­новании теоретических и экспериментальных данных. Последние не позволяют судить о чем-либо другом, кроме того, что освое­но наукой. Желание покинуть науку — это неправедный путь

137

в мистику. Иногда рассуждают так: я, мол, не желаю сидеть в клетке науки. Но образ клетки в высшей степени чужд суще­ству науки. Сравните: именно наука позволяет человеку позна­вать прошлое, внедряясь в него на миллиарды лет, и обеспечи­вать свое максимально отдаленное от настоящего будущее.

Сильный АПК настаивает на том, что изучаемый космос должен соответствовать природе наблюдателей. Здесь появляет­ся весьма рискованное выражение «должен», вместе с которым в космологию вносится контекст проектирования. Долженство­вание — это этический феномен, актуальный там, где имеется возможность выбора или специального проекта. Врач говорит па­циенту: «Вы не должны курить, ибо это вредит вашему здоро­вью». Пациент находится перед выбором: курить или не курить.

Существенно, что для космологии, в отличие от этики, харак­терен не критерий долженствования, а критерий подтверждае­мости. Космология дает картину того, что есть, а не того что должно быть. Если космологическая теория не подтверждается экспериментальными фактами, то она считается несостоятельной. Сторонники сильного АПК не замечают, что они вводят в космо­логию чуждый ей принцип долженствования. Вселенная такова, каковой она является. Человек не волен изменить ее природу. Над космологической теорией довлеют его величество эксперимен­тальные факты. Именно это обстоятельство детерминирует харак­тер космологического познания. Как познающее существо, чело­век вынужден «подстраиваться» под природу, содержание Вселенной. Итак, сильный антропный принцип в космологии не является научным положением, он — результат неправомерной подмены характерного для астрономического знания критерия подтверждаемости чуждым этому знанию критерием долженст­вования.

Что касается теистического космологического принципа, то он, разумеется, также не выдерживает критики. Космологи­ческие закономерности свидетельствуют только о космических явлениях. Космология чужда религии, только первая, в отличие от второй, подтверждается фактами. Значение религии как куль­турного феномена относится к области гуманитаристики, где она, кстати, имеет влиятельных соперниц.