Научное исследование Вселенной становится возможным с 1916 года, с появлением новой теории гравитации, основанной Альбертом Эйнштейном: теории относительности.
Значимость этой теории состоит в том, что она противоположна теории тяготения Ньютона (а также философии Канта).
То, что известно априори, это то, что известно независимо от какого-либо опыта. Например, теорема Пифагора это знание априори потому, что не нужно исследовать равносторонние треугольники, чтобы убедиться в истинности теоремы. То, что возможно познать путём апостериори, это то, что требует проведение опыта. Например, чтобы узнать, имеет ли ананас сладкий вкус, нужно попробовать ананас: вы не можете представить его вкус, не испытав его.
Долгое время считалось, что все истины о космосе известны априори . Например, тот факт, что расстояние между двумя точками является правильным, кажется правдой, которую можно установить, не прибегая к опыту. Но Эйнштейн понял, что на самом деле в физическом пространстве (пространстве, в котором находятся физические тела, такие как планеты, звезды, горы и т. д.) расстояние между двумя точками прямой линией невозможно делать выводы в познании "априори".
Например, наше солнце влияет на измерение и искривление пространства, то есть деформирует его, как например апельсин, деформирует скатерть для пикника, на которой он находится. Таким образом, в непосредственной близости от Солнца расстояние между двумя точками по прямой линии больше не является правильным, а является кривой. В теории тяготения Ньютона существует сила, которая заставляет два тела, таких как Земля и Луна, притягивать друг друга в соответствии с их массой (и обратно пропорционально их расстояния). Пространство называется «евклидово», то есть оно плоское и однородное, как доска, на которой нарисованы геометрические фигуры. В теории гравитации Эйнштейна - теории общей теории относительности, нет силы, которая притягивает тела. Но каждое тело деформирует пространство, влияя на его кривизну, то есть пространство не "плоское" Таким образом, с теорией относительности Эйнштейна пространство (и время) стало относительной реальностью, в зависимости от тел, занимающих это пространство. Пространство-время больше не является сценой, на которой располагаются тела: это поле, созданное найденными там телами. Следовательно, это экспериментальный объект, который можно изучать, как любое другое физическое поле, например электромагнитное поле, создаваемое, например, магнитом.
Как мы видели выше, предметом космологии является общая структура физических явлений, их общая организация, а не каждое отдельное явление. Но общая структура физических явлений это пространство-время.
Таким образом, когда пространство-время стало объектом экспериментальной науки, вновь стало возможным глобально взглянуть на все физические явления. Это не совпадение, а логическая необходимость, побудившая Эйнштейна буквально через год после формулировки общей теории относительности, заинтересоваться ее космологическими последствиями. С помощью такой теории можно попытаться заново ответить на вопрос о форме вселенной, понимая глобальную структуру пространства-времени.
Первый большой успех космологии был в знаниях о расширении вселенной. С этого момента космос стал объектом научного изучения.
С 1910-х годов астрономы стали наблюдать странное явление: все галактики (кроме галактики Андромеды), похоже, удаляются от нас. Еще более удивительным является то, что, как заметил астроном Эдвин Хаббл в 1929 году, они удаляются от нас все быстрее, так как они находятся далеко от нашей галактики (Млечного пути). Это наблюдение было очень странным и трудным для объяснения, тем более что некоторые галактики, находящиеся очень далеко, удаляются от нас со скоростью, близкой к скорости света.
Именно Жорж Леметр, бельгийский космолог и истинный отец-основатель современной космологии, первым нашел объяснение этому побегу галактик. Еще в 1927 году, Леметр опубликовал фундаментальную статью, описывающую модель динамической вселенной .
В динамической вселенной масштаб самой вселенной находится в движении. Или, как говорит Лемэтр, радиус Вселенной не постоянен. Тела уходят или сближаются, даже если они не ускоряются, потому что меняется размер самого пространства.
Чтобы представить это, можно представить пространство в виде сетки. На каждом пересечении этой сетки находится точка пространства, которая может быть занята телом. В статической вселенной расстояние между каждой из этих точек остается неизменным. С другой стороны, в динамической вселенной сетка расширяется (или сжимается), то есть расстояние между каждым пересечением увеличивается (или уменьшается). Таким образом, тела, которые находятся на пересечении этой сетки, удаляются (или становятся ближе), даже если они не имеют движения относительно друг друга.
Таким образом, такое явление как удаление галактик находит простое объяснение: галактики удаляются от нас не потому, что они движутся с надлежащей скоростью, а потому, что все точки вселенной удаляются друг от друга из-за постоянного расширения пространства-времени. Галактики удаляются потому, что каждая единица расстояния, которая отделяет нас от них, расширяется во время этого расширения.
Таким образом, современная космология, основанная на теории общей теории относительности Эйнштейна, помогла объяснить (и даже предсказать) расположение галактик. Это был первый научный успех, и с этой даты космология считается наукой, сравнимой с другими родственными науками - физикой и астрономией.
Космологию прекрасно иллюстрирует тезис философа Гастона Башлара в тексте, озаглавленном «Предварительная критика концепции эпистемологической границы» (1936): невозможно определить заранее с помощью философских рассуждений, подобных рассуждениям Канта, какие именно научные знания невозможны.
Сегодня научная космология способна дать целостный образ Вселенной, основанный на научных знаниях.
...
.
-
-
