Уставы небес, 16 глав о науке и вере - Ирхин Валентин Юрьевич (читать полные книги онлайн бесплатно .TXT) 📗
Согласно ОТО, гравитация - это искривление пространства-времени. Наглядно можно представить себе пространство и время в виде туго натянутой пленки с координатными и временными осями (в четырехмерном псевдоевклидовом пространстве, так что наглядность тут относительна). Любое материальное тело деформирует эту пленку, а другое тело "скользит" по этой деформированной пленке, и это и есть всемирное тяготение. Теория тяготения Ньютона формально может быть выведена из этой картины как предельный случай слабой гравитации и медленных движений (с небольшими поправками, которые приводят к таким наблюдаемым эффектам как смещение перигелия Меркурия, отклонение лучей света вблизи поверхности Солнца, и др.), однако сам дух теории тяготения Эйнштейна совершенно иной - это типичная теория близкодействия.
Для нашей темы наиболее важно, что уравнения гравитационного поля Эйнштейна связывают характеристики пространства-времени с распределением и движением материи (еще более радикальный подход предполагает так называемый принцип Маха, согласно которому все законы физики определяются распределением материи во Вселенной; впрочем, сыграв лишь роль "строительных лесов" при создании ОТО, он не входит в современную физическую картину мира):
Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: если бы материя исчезла, то осталось бы только пространство и время (как своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления). Эта точка зрения была преодолена в результате возникновения новых идей... Таким образом, Декарт был не так уж далек от истины, когда полагал, что существование пустого пространства должно быть исключено. Эта точка зрения казалась абсурдной до тех пор, пока физическую реальность видели исключительно в весомых телах. Потребовалась идея поля, как реального объекта в комбинации с общим принципом относительности, чтобы показать истинную сущность идеи Декарта: не существует пространство, "свободное от поля" (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, т. 2, с. 750, 758).
Такое понимание пространства имеет некоторые аналогии с точкой зрения традиционализма (если обращать внимание не на оценку взглядов конкретно Декарта, а на содержательную сторону утверждений):
Возражение, что в исходной точке этой теории [Декарта] лежит "пустое пространство", не имеет силы, так как, во-первых, это приводит нас к концепции содержащего без содержимого, и к тому же пустота не имела бы в нашем проявленном мире никакого места, поскольку она сама не есть возможность проявления, и во-вторых, поскольку Декарт сводил природу тел целиком к протяженности, то он должен был полагать, что их присутствие ничего не добавляет в действительности к тому, что есть протяженность сама по себе...
Действительно, однородное пространство вовсе не имеет никакого существования в собственном смысле слова, так как оно есть не более, чем полная виртуальность (Р. Генон, Царство количества и знамения времени, с.34, 37).
Последние слова Генона горячо поддерживаются в работах А.Ф. Лосева.
И недаром на последнем съезде физиков в Москве пришли к выводу, что выбор между Эйнштейном и Ньютоном есть вопрос веры, а не научного знания самого по себе. Одним хочется распылить Вселенную в холодное и черное чудовище, в необъятное и неизмеримое ничто; другим же хочется собрать Вселенную в некий конечный и выразительный лик с рельефными складками и чертами, с живыми и умными энергиями (Диалектика мифа).
Одним из важнейших приложений ОТО было создание релятивистской космологии - физической теории, описывающей всю Вселенную (иногда, ради осторожности, говорят "наблюдаемую часть Вселенной или Метагалактику"). Соответствующие результаты уместно будет рассмотреть в главе 15, посвященной природе времени. Здесь мы упомянем подтвержденное астрономическими наблюдениями явление - превращение на определенной стадии эволюции тяжелых звезд в "черные" дыры, т.е. замыкание на себя пространства и времени в сильном гравитационном поле.
Аналогичным образом, уравнения ОТО допускают решение для Вселенной как целого в виде не имеющей границ (но, возможно, конечной) сферы в четырехмерном пространстве. Все точки такой Вселенной равноправны. Хотя этот образ может показаться слишком сложным, подобные представления о мире не являются новейшим достижением.
Природа - это бесконечная сфера, центр которой везде, а окружность нигде (Паскаль).
Близкие высказывания встречаются и у более древних авторов (см. Х.Л. Борхес, Сфера Паскаля):
Бог есть умопостигаемая сфера, центр коей находится везде, а поверхность нигде (Асклепий, герметический текст).
Тесное переплетение свойств пространства и времени со свойствами гравитации в ОТО привело Эйнштейна к идее, что на более глубоком уровне существует связь пространства-времени и с другими фундаментальными физическими полями, то есть к программе геометризации физики, которой он посвятил последние 30 лет своей жизни. Хотя те конкретные варианты "единой теории поля", которые он разрабатывал, не были успешными, сама программа оказалась чрезвычайно плодотворной. До некоторой степени она реализована в современной теории "калибровочных полей", которую действительно можно понимать как геометрию в некотором фиктивном пространстве (см. популярную книгу Р. Утияма, К чему пришла физика. М., Знание, 1986). Сейчас перед физикой стоит задача объединения всех фундаментальных взаимодействий, включая гравитацию. На эту роль претендует, в частности, теория суперструн (см. П. Девис, Суперсила, М., Мир, 1985). Некоторые ее выводы, касающиеся природы пространства, поистине революционны (в частности, из нее следует, что пространство и время должны иметь не менее шести дополнительных переменных, которые, однако, "компактифицированы", то есть свернуты в кольцо длиной порядка 10[-33] см). Существование только трех "макроскопических" пространственных измерений в нашем мире (или наблюдаемой части Вселенной) может быть связано с антропным принципом: при меньшем числе измерений жизнь была бы невозможной, при большем - планетные системы стали бы неустойчивыми. Впрочем, широкое обсуждение этих результатов представляется преждевременным в силу практически полной оторванности теории суперструн от реального физического эксперимента.
Кто восходил на небо и нисходил? кто собрал ветер в пригоршни свои? кто завязал воду в одежду? кто поставил все пределы земли? какое имя ему? и какое имя сыну его? знаешь ли? (Притчи 30:4).
