Масштабы космоса огромны. С этим трудно спорить. Но космологи думают вовсе не о цифрах. Главная интрига в том, как на протяжении почти 14 миллиардов лет создавались все это бесчисленное множество звезд и галактик. Жизнь развивается на планете, планеты не существуют без звезд, звезды рождаются в галактиках, которые поддерживает сама Вселенная, такая структурированная и наполненная. Там, на небе, среди необъятных космических просторов написаны наши истоки. Но неужели физика скорость станет жертвой неразрешимого парадокса?
Логическая ошибка
Науке кажется, что необъятный космос можно понять через ограниченное количество емких законов физики. Ньютон, например, весьма радикально объяснил такое явление, как гравитацию через яблоки и одну единственную формулу. Современная наука продолжает поддерживать эту традицию. Наблюдается стремление подчинить одному набору законов частицы, атомы и молекулы, которым во Вселенной нет числа.
Вероятность того, что так действительно может быть, весьма велика, так что ожидается, что оставшиеся вопросы космологии разрешатся путем более совершенного понимания этих законов нами самими. Космолог из Университетского колледжа Лондона Эндрю Понтцен, деятельность которого на данный момент сводится к бесконечному моделированию рождения и роста Вселенной, звезд, галактик, черных дыр, считает этот путь логической ошибкой.
«Даже если мы представим, что человечество в конечном итоге откроет «теорию всего», охватывающую все отдельные частицы и силы, объяснительная ценность этой теории для Вселенной в целом, вероятно, будет незначительной. В течение 20-го века, даже когда физика элементарных частиц раскрыла тайны атомов, стало ясно, что поведение на макроуровне невозможно понять, сосредоточив внимание исключительно на отдельных объектах», – подчеркнул Понтцен.
Муравьиные правила
Полезным примером Эндрю Понтцен называет бытие общественных насекомых. Кочевые армейские муравьи – мастера полностью органических архитектурных конструкций. В поисках добычи они показывают невероятные подвиги сотрудничества. С помощью своих тел они способны создать любую мыслимую структуру: мосты для преодоления препятствий, защитную стену от непогоды и т.д.
С человеческой точки зрения, такую эффективную стратегию формирует руководитель гнезда, принимающий решения. Но такого нет. Есть просто муравьи, соблюдающие неизменные и простые правила: стать продолжением моста, если сзади скопилось много сородичей, или переползти конструкцию, если нет никого другого за тобой. Все дело в большом количестве тех, кто соблюдает эти правила.
Солнечная система кажется предсказуемым часовым механизмом. На деле в долгосрочной перспективе ее будущее не определено (аномалии в Солнечной системе мы подробно разбирали в серии публикаций). Вокруг Солнца вращается не одна планета, а несколько, и все они, хоть и в незначительной степени, друг на друга воздействуют. Со временем, эти крошечные эффекты накопятся и приведут к одному крупному событию. Для прогнозирования которого понадобится слишком много расчетов.
Безжизненный закон гравитации
Даже компьютеры способны сделать это только в определенной степени. С помощью своих арифметических вычислений, надежных и быстрых, они сложат индивидуальные влияния и получат коллективный результат. Только вот полученные симуляции никак не согласуются. Часть показывает, что даже в случае влияния друг на друга всего и вся, наша планетарная система останется стабильна, другие же предрекают выброс из системы Меркурия или его столкновения с Венерой.
Все влияния в их полном объеме расчеты объяснить не в состоянии. Одно мизерное разногласие в незначительном влиянии способно привести к совершенно другому конечному результату. Это и есть тот «хаос», который тревожит и волнует. Безжизненный закон гравитации не может объять гораздо более богатое поведение, которое демонстрируют планетарные системы.
«Если даже Солнечная система непредсказуема, попытки понять Вселенную в целом могут показаться обреченным предприятием», – считает Понтцен.
Вспомогательный хаос
В пример он приводит широкое разнообразие галактик. Понимание того, почему они столь сильно отличаются по размерам, цвету и форме, требует хотя бы минимального набора знаний о том, где и как в них сформировались звезды. Только вот последние образуются в довольно хаотичном процессе. Облака водорода и гелия диффузны и, подвергаясь воздействию силы тяжести, конденсируются очень медленно.
Отследить все атомы не способен ни один компьютер. К тому же хаос не дал бы получить ответ: он бы увеличил все мелкие неопределенности экспоненциально. В свете традиционных законов физики это означает тупик. Профессор Понтцен считает, что к моделированию формирования галактик нужно подходить более творчески: искать способы описать суть множества разнообразных процессов, не зацикливаясь на деталях, которые априори непостижимы. Современные симуляции никогда не приведут к цифровой копии той Вселенной, в которой мы действительно живем.
Галактики больше похожи на животных, а не на машины. А животные предсказуемы лишь частично. Это нужно понять и изменить точку зрения. Моделирование, имеющее в своей основе приблизительное описание, послужит руководством, предполагающим, каким образом развивались галактики в течение времени. Это позволит интерпретировать данные сложных телескопов, и даст подсказку о том, как узнать еще больше.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
