Космологическая проблема, т.е. вопрос о глобальном строении окружающего нас универсума, выходит далеко за рамки теоретической и наблюдательной космологии. Этот вопрос имеет самый широкий философский и мировозренческий характер, приобретающий в последнее время особенную остроту. В настоящее время под давлением наблюдательных данных происходит серьезнейший пересмотр господствующей на протяжении всего XX столетия космологической парадигмы, главным утверждением которой является представление о расширении Вселенной. Согласно теории научных революций Куна мы являемся сейчас свидетелями происходящей на наших глазах научной революции в астрономии, когда совершается слом старой космологической парадигмы и нарождение нового видения мира. Это новое видение мира имеет существенно атемпоральный характер, согласно которому окружающий нас мир, - вечен и бесконечен. В этом контексте представление о `расширении' Вселенной, о `начале' и `конце' времени, `Большом Взрыве' и т.д. и т.п. есть не более чем странная иллюзия, которая самым парадоксальным образом владела умами на протяжении стольких лет.
Человек всегда пытался понять что есть Вселенная как целое, стремился найти мысленную конструкцию, объемлющую всю Вселенную и наиболее адекватно выражающую ее главное свойство - целостность. Именно это стремление всегда являлось побудительной причиной к созданию всех космогонических и космологических учений. Для древних Вселенная была абсолютом, совершенством, и потому они представляли ее в виде сферы - самой совершенной геометрической фигуры (Вселенная как Мировое Яйцо в индийской мифологии), к тому же все тела во Вселенной имеют сферическую форму. Борхес в своем замечательном рассказе ``Сфера Паскаля'' пишет:
``За шесть веков до христианской эры рапсод Ксенофан Колофонский, устав от гомерических стихов, которые он пел, переходя из города в город, осудил поэтов, приписывающих богам антропоморфические черты, и предложил грекам единого Бога в образе вечной сферы. У Платона в ``Тимее'' мы читаем, что сфера - это самая совершенная фигура и самая простая, ибо все точки ее поверхности равно удалены от центра ... Ксенофан рассуждал по аналогии: Бог - сфероид, потому что форма эта наилучшая, или наименее неподходящая, для того чтобы представлять божество. Через сорок лет Парменид повторил этот образ (``Сущее подобно массе правильной округлой сферы, сила которой постоянна в любом направлении от центра'') ... Парменид учил в Италии; через несколько лет после его смерти сицилиец Эмпедокл из Агригента придумал сложную космогонию; в ней есть один этап, когда частицы земли, воды, воздуха и огня соединяются в бесконечную сферу, ``круглый Сферос, блаженствующий в своем шарообразном одиночестве'' '' [1, c. 12]
и далее
``... однако стало известно, что Гермес Трисмегист продиктовал какое-то - тут мнения расходятся - количество книг (42 согласно Клименту Александрийскому; 20 000 согласно Ямвлиху; 36 525 согласно жрецам Тота, он же Гермес), на страницах коих записано все, что есть в мире. Фрагменты этой мнимой библиотеки компилировались или же придумывались начиная с III века и составляют то, что именуется `Corpus Hermeticum'; в одной из книг, а именно в ``Асклепии'' (которую также приписывают Трисмегисту), французский богослов Аланус де Инсулис обнаружил в конце XII века формулу, которая не будет забыта последующими веками: ``Бог есть умопостигаемая сфера, центр коей находится везде, а окружность нигде'' '' [1, c. 12-13].
Действительно, на протяжении последующих столетий эта герметическая формула будет постоянно появляться в умах самых выдающихся мыслителей (Маймонид, Майстер Экхарт, Генрих Сузо, Николай Кузанский, Джордано Бруно, Блез Паскаль, Томас Браун, Готфрид Лейбниц). Джордано Бруно, пытаясь выразить открывшуюся ему бесконечность Вселенной, почти дословно повторил формулу Трисмегиста:
``Он искал слова, чтобы изобразить людям Коперниково пространство, и на одной знаменитой странице напечатал: ``Мы можем с уверенностью утверждать, что Вселенная - вся центр или что центр Вселенной находится везде, а окружность нигде'' (``О причине, начале и едином'', V). Это было написано с ликованием в 1584 году, еще озаренном светом Возрождения; семьдесят лет спустя не осталось и отблеска этого пыла, и люди почувствовали себя затерянными во времени и пространстве ... '' [1, c. 14].
Сфера Ксенофана вновь появляется в творчестве Блеза Паскаля, но уже в совершенно другом контексте, контексте страха и безысходности:
``Этот страшился Вселенной и хотел поклоняться Богу, но Бог для него был менее реален, чем устрашающая Вселенная. Он сетовал, что небосвод не может говорить, сравнивал нашу жизнь с жизнью потерпевших кораблекрушение на пустынном острове. Он чувствовал непрестанный гнет физического мира, чувствовал головокружение, страх, одиночество и выразил их другими словами: ``Природа - это бесконечная сфера, центр которой везде, а окружность нигде''. В таком виде публикует этот текст Бруншвиг, но критическое издание Турнёра (Париж, 1941), воспроизводящее помарки и колебания рукописи, показывает, что Паскаль начал писать слово `effroyable' (Устрашающая (фр.)): ``Устрашающая сфера, центр которой везде, а окружность нигде'' '' [1, c. 14-15].
Для `мыслящего тростника' бесконечность Вселенной ужасна:
``Вечное молчание этих беспредельных пространств устрашает меня'' [2].
Готфрид Лейбниц в произведении ``Начала природы и благодати, основанные на разуме'' пишет:
``Очень хорошо было сказано, что Бог - это как бы вездесущий центр, окружности которого нет нигде, все для него существует непосредственно, без всякого удаления от центра'' [3, c. 410].
Эта история, начало которой уходит во тьму тысячелетий, получила продолжение спустя 200 лет. В 1917 году выходит в свет статья Альберта Эйнштейна ``Вопросы космологии и общей теории относительности'' [4], в которой положено начало современной релятивистской космологии. Впервые космологическая проблема, т.е. учение о Вселенной как целое, становится предметом серьезного научного исследования. Анализируя граничные условия на бесконечности Эйнштейн приходит к идее замкнутого мира:
``Согласно общей теории относительности, метрический характер (кривизна) четырехмерного пространственно-временного континуума определяется в каждой точке находящейся в ней материей и состоянием последней. Поэтому вследствии неравномерности распределения материи метрическая структура этого континуума должна быть крайне запутанной. Но если говорить о структуре пространства в целом, то мы можем представить материю как бы равномерно распределенной по очень большой области пространства, так что ее плотность распределения становится чрезвычайно медленно меняющейся функцией ... Из нашего допущения о равномерности распределения масс, создающих поле, следует, что и кривизна искомого метрического пространства должна быть постоянной. Таким образом, при заданном распределении масс искомый замкнутый континуум (x1, x2, x3 при постоянном x4) должен быть сферическим пространством'' [4, c. 608-609].
И далее, осуществляя проекцию координат x1, x2, x3 на гиперплоскость x4=0, Эйнштейн приходит к выводу, что замкнутый континуум является гиперповерхностью, эквивалентной трехмерной гиперсфере:
``Точки этой гиперповерхности образуют трехмерный континуум - сферический объем с радиусом R'' [4, c. 609].
В другом месте Эйнштейн пишет:
``Такой мир не имел бы центра по отношению к гравитационному полю и не было бы надобности допускать, что плотность уменьшается на бесконечности; наоборот, и средний потенциал и средняя плотность были бы постоянными вплоть до бесконечности'' [4, c. 604].
Сферический мир Эйнштейна -- это все та же древняя идея (сфера Ксенофана), но уже облаченная в доспехи общей теории относительности.
Как известно, принцип Маха сыграл важную роль при определении Эйнштейном замкнутого сферического континуума. Некоторые авторы утверждают, что принципа Маха в ОТО нет [5, c. 674], отрицая его существование, тем не менее, отводят ему чисто эвристическую роль, которую он сыграл при создании Эйнштейном ОТО. В согласии с принципом Маха инерция тела определяется всей совокупностью гравитационно-инерциальных взаимодействий с другими телами Вселенной, т.е. инерциальная характеристика тела зависит от всей содержащейся во Вселенной материи. В самом общем, философском смысле, принцип Маха выражает по существу целостность и единство мира, взаимообусловленность части и целого. В статье ``Геометрия и опыт'' [6] Эйнштейн пишет:
``Из уравнений общей теории относительности можно прийти к выводу, что такое полное сведение инерции к взаимодействию между массами - как этого требовал, например, Э. Мах - возможно только в том случае, если мир пространственно конечен'' [6, c. 88-89].
И далее в книге ``Сущность теории относительности'' [7] Эйнштейн замечает:
``... идеи Маха согласуются только с предположением о конечной Вселенной, ограниченной в пространстве, и не согласуются с концепцией квазиевклидовой бесконечной Вселенной ... Бесконечная Вселенная возможна только, если средняя плотность материи во Вселенной равна нулю. Хотя такое предположение и возможно логически, оно менее вероятно, чем предположение о конечной средней плотности материи во Вселенной'' [7, c. 81].
Итак, Эйнштейн считал, что только замкнутый сферический континуум с конечной плотностью распределения материи согласуется с принципом Маха, в то время как бесконечной Вселенной он приписывал нулевую среднюю плотность материи. Однако, дальнейшие исследования показали, что бесконечной Вселенной отвечает отличная от нуля средняя плотность распределения материи (так называемая критическая плотность). Более того, современные наблюдательные данные свидетельствуют в пользу бесконечной (квазиевклидовой) Вселенной. Отсутствие принципа Маха в ОТО признавал и сам Эйнштейн [8]. Однако в чем состоит причина отсутствия принципа Маха в общей теории относительности? По всей видимости, дело в том, что ОТО описывает только метрику континуума и ничего не говорит о топологии (форме) мира как целого. Для определения топологии мира одной только ОТО недостаточно, для этого необходимы некоторые дополнительные предположения. А. А. Фридман приводил в этом случае простой и наглядный пример:
``... только метрика может быть выяснена мировыми уравнениями. Простые примеры могут убедить нас в этом. Метрика поверхности цилиндра и метрика плоскости одинаковы, между тем на цилиндре существуют `прямые' конечной длины, тогда как таких прямых нет вовсе на плоскости'' [9].
И далее
``Таким образом, одна метрика мира не дает нам никакой возможности решить вопрос о конечности Вселенной. Для решения этого вопроса нужны дополнительные теоретические и экспериментальные исследования'' [9].
Фридман первым ясно и четко указал на принципиальные ограничения космологической теории, основанной только на общей теории относительности. Отсюда ясно, что если бы общая теория относительности без каких-либо дополнительных предположений могла описывать топологию мира, то принцип Маха содержался бы в ней изначально. Отсутствие принципа Маха в ОТО есть вовсе не следствие их взаимного противоречия, а наоборот, является следствием недостаточности ОТО. Именно так следует понимать этот вопрос, а противопоставление вида
``... Каждое подтверждение теории относительности есть удар по принципу Маха'' [5, c. 673]
является совершенно неконструктивным и безосновательным. Принцип Маха, в общем случае, выражающий целостность Вселенной, безусловно связан с топологией мира, но в рамках ОТО топология мира не описывается, следовательно, в ней не описывается или отсутствует и принцип Маха. Принцип Маха, равно как и топология Вселенной, появляются в ОТО при допущении некоторых `дополнительных предположений', о которых говорил Фридман. Каковы же были эти `дополнительные предположения' в случае определения сферического мира Эйнштейна? Говоря о замкнутости континуума в своей модели мира, Эйнштейн делает неявные, молчаливые предположения об общем устройстве Вселенной. Эти дополнительные предположения сами по себе не следуют из ОТО, а постулируются априори. Они и не могут из нее следовать, поскольку эта теория способна изучать лишь местные, локальные, но не глобальные свойства мира. Топология трехмерной гиперсферы вводится Эйнштейном что называется `руками', ad hoc. Базируясь на идеях Маха, Эйнштейн волевым образом приписывает миру форму трехмерной сферы.
В связи с этим возникает следующий кардинальный вопрос: имеет ли Вселенная форму? Насколько обоснованы все наши допущения о существовании топологии мира? Как было показано выше, тезис 'Вселенная имеет форму' не следует из общей теории относительности, этот тезис имеет вненаучный характер, начало и обоснование его лежит в некотором религиозном чувстве (например, космическая религия Эйнштейна), предположении человека о том, что Вселенная есть Целое и стремлении образно представить это Целое в виде ли бесконечной сферы Ксенофана или мира-гиперсферы Эйнштейна.
И вот в 1922 г. появляется статья Фридмана ``О кривизне пространства'' [10], где показывается, что мир Эйнштейна является нестатичным, радиус замкнутого сферического континуума зависит от времени и сам этот мир как целое изменяется во времени, существует в нем, эволюционирует. Эйнштейн после некоторых колебаний признал правоту Фридмана:
``Оказывается, что уравнения поля допускают наряду со статическими также и динамические (т.е. переменные относительно времени) центрально-симметрические решения для структуры пространства'' [11, c. 119].
А история между тем продолжала развиваться следующим образом. Спустя четыре года после ранней смерти Фридмана, последовавшей в 1925г., американский астроном Эдвин Хаббл в 1929г. открывает красное смещение в спектрах удаленных галактик, возрастающее по мере увеличения расстояния. Сразу же бросалось в глаза, что открытое красное смещение спектральных линий имело глобальный характер и отражало собой некую новую фундаментальную космологическую характеристику мира.
Интересно, что сам Хаббл не дал никаких теоретических объяснений открытому явлению, ограничившись публикованием наблюдательного материала и предоставив тем самым возможность сделать это теоретикам. Недостатка в предложенных объяснениях не было, наиболее правдоподобной на тот момент оказалась ныне господствующая интерпретация красного смещения как следствия расширения Вселенной. Эта интерпретация была предложена в 1927-29гг. аббатом Леметром (в 1960-66гг. президент Папской Академии наук в Ватикане), который в свободное время от выполнения своих пасторских обязанностей занимался космологией, и впоследствии названный отцом теории расширяющейся Вселенной. Согласно этой интерпретации красное смещение в спектрах удаленных галактик представляется как эффект Допплера, получающийся вследствии повсеместного `разбегания' галактик во Вселенной.
Сам факт представления красного смещения как следствия расширения Вселенной требует введения выделенной системы отсчета, глобальной временной шкалы, относительно которой отсчитывается прошлое и будущее Вселенной. Экстраполяция в прошлое процесса разбегания галактик неизбежно приводит к тому, что в некий начальный момент t=0 Вселенная имела точечный размер и плотность вещества равную бесконечности. Таким образом, возникает проблема начальной сингулярности при t=0. Все попытки избежать возникновения сингулярности в рамках данной интерпретации не привели к успеху. Более того, Роджер Пенроуз доказал неизбежность возникновения начальной сингулярности. Тем не менее, открытое Пензиасом и Вильсоном в 1965г. микроволновое фоновое излучение с температурой около 3 Кельвин, было интерпретировано как `реликтовый остаток' взрыва сингулярности, имевшего место в момент времени t=0. Так возникла теория Большого Взрыва или теория горячей Вселенной.
Описывает ли эта модель Вселенной реальное положение дел в мире, или это лишь некая аберрация сознания, синдром Пигмалиона? У модели расширяющейся Вселенной существует множество трудностей и логических противоречий. Одно из них уже упоминавшаяся проблема начальной сингулярности и связанная с ней выделенная космологическая шкала времени, приводящая к предположению о существовании универсального космического времени, которое имеет ярко выраженный субстанциональный характер. Известный космолог А. Д. Линде пишет:
``Один из наиболее мучительных вопросов, стоящих перед космологами, состоит в том, было ли что-нибудь до момента t=0, и если нет, то как и откуда возникла Вселенная?'' [12, c. 25].
Говорят, что у блаженного Августина как-то спросили: ``Что делал Бог до сотворения мира?'', на что бл. Августин ответил: ``Готовил ад для тех, кто будет задавать этот вопрос''. Представление о расширении Вселенной с неизбежностью ведет к существованию в прошлом начальной сингулярной точки, в которой давление и плотность всей содержащейся во Вселенной материи достигает бесконечной величины. Взрыв сингулярности знаменует собой `рождение' Вселенной. Эхом этого взрыва представляется микроволновое фоновое излучение. Именно наличие фонового излучения считается главным подтверждением в пользу расширяющейся Вселенной. Итак, модель горячей Вселенной строится на двух основных предположениях: первое - это предположение о расширении Вселенной и необходимо связанное с ним существование сингулярности, второе - это наличие фонового излучения, интерпретируемого как реликтовый остаток взрыва сингулярной точки. Однако, для корректного описания любого физического процесса, в том числе и взрыва, необходимо задание начальных условий, в данном случае, в качестве таковых выступает сингулярность. Сингулярность, в которой все физические законы обращаются в ничто, и которая, тем не менее, служит исходной точкой для модели горячей Вселенной. Совершенно ясно, что в этом случае начальные условия в высшей степени произвольны, и даже более того, они и вовсе отсутствуют. У Хокинга читаем:
``Может быт эти законы были даны Богом, но с тех пор он, судя по всему, предоставил Вселенной развиваться в соответствии с ними и теперь он не вмешивается в ее жизнь. Но какими он выбрал начальное состояние и начальную конфигурацию Вселенной? Какие `граничные условия' были в момент `начала времени'? Один из возможных ответов - это сказать, что при выборе начальной конфигурации Вселенной Бог руководствовался соображениями, понять которые нам не дано ...'' [13, c. 108].
В случае инфляционной космологии сингулярность заменяется вакуумным пузырем, очевидно, что подобная замена проблемы не решает. Конкретное значение 3 К для температуры фонового излучения никак не следует из этой модели. Температура же порядка нескольких градусов была предсказана из сопоставления наблюдений химического состава небесных тел с теорией синтеза элементов в начале предполагаемого расширения. Сингулярность и связанные с ней начальные условия практически не принимают никакого участия как в оценке температуры фонового излучения, так и в дальнейшем построении теории. При чтении научной литературы, посвященной космологии, нередко создается такое впечатление, что сам факт существования фонового излучения уже подтверждает теорию горячей Вселенной. Однако, гораздо более странным было бы отсутствие микроволновой части спектра электромагнитного излучения, наполняющего Вселенную. Сам по себе факт наличия фонового излучения не может ничего ни подтверждать, ни отрицать. Совершенно другое дело, и именно на это делается основной упор, в том, что фоновое излучение изотропно, вариация его интенсивности в различных направлениях составляет 0,1 %. Именно факт изотропии фонового излучения считается главным аргументом в пользу модели горячей Вселенной. Но в чем суть изотропии фонового излучения, а также изотропности Вселенной в целом, данная модель не дает ответа. Возникает парадоксальная ситуация: с одной стороны, изотропия фонового излучения как-будто бы подтверждает эту теорию, а с другой стороны, сама теория не может дать удовлетворительного ответа, объясняющего изотропность фонового излучения. Линде пишет:
``... причинно-несвязанные области Вселенной, находящиеся друг от друга на расстоянии, превышающим размер горизонта частиц (который в простейших случаях имеет порядок R_ч ~ t, где t - время существования Вселенной); никак не могут воздействовать друг на друга. Между тем изучение реликтового излучения показывает, что в момент t ~ 10^5 лет Вселенная была с большой точностью однородна и изотропна в масштабах, на много порядков превосходящих t. При этом температура T в различных областях Вселенной различалась не более чем на 10^{-4}-10^{-5}T. С учетом того, что наблюдаемая часть Вселенной сейчас состоит из 10^6 областей, которые в момент t ~ 10^5 лет были причинно-несвязанными, вероятность случайной коррелированности температуры T в этих областях с указанной точностью не превышает 10^{-24}. Найти достаточно убедительное объяснение этого факта в рамках стандартного сценария чрезвычайно трудно'' [12, c. 28].
Тем не менее, Вселенная изотропна, и этот факт в рамках теории горячей Вселенной являет собой, как и в случае с сингулярностью, еще одно `чудо'. Инфляционная космология пытается объяснить изотропность Вселенной предположением о том, что на начальном этапе расширения Вселенная расширялась со сверхсветовой скоростью. В 1951г. Ватикан в лице римского папы Пия XII истолковывает космологический вывод о конечном возрасте Вселенной как подтверждение акта божественного творения.
В качестве примера логического противоречия, к которому приводит модель расширяющейся Вселенной, рассмотрим так называемый космологический парадокс. Смысл парадокса состоит в следующем: пусть некоторый объект (допустим это галактика) в момент испускания им излучения, достигающего Земли в настоящий момент, находился от нее на расстоянии 13 миллиардов световых лет (например, как галактика 3С427.1, расстояние до которой равно 3,9* 10^9 пс=13* 10^9 св. лет, существуют и более удаленные объекты). Таким образом, принимаемые нами волны, были испущены 13 млрд. лет назад. `Возраст' Вселенной (измеряемый от предполагаемого момента Большого Взрыва) согласно модели Лямбда-CDM составляет 13,799 миллиарда лет. Для определенности округлим до 14 млрд. лет. В таком случае испускание астрономическим объектом излучения, приходящего сейчас на Землю, произошло тогда, когда возраст Вселенной составлял всего 1 млрд. лет. В свою очередь, расширение Вселенной происходит не быстрее скорости света. Поэтому в момент испускания объектом световой волны размер Вселенной в любом направлении не мог превышать 1 млрд. лет. Поскольку, с другой стороны, объект в тот момент находился на расстоянии 13 млрд. световых лет от Земли, мы приходим к выводу, что он был расположен за пределами Вселенной. Удовлетворительного объяснения космологического парадокса не существует до сих пор, например, Сильверман пытался объяснить этот парадокс, вводя предположение о сверхсветовой скорости расширения Вселенной [14].
С космологией расширяющейся Вселенной непосредственно связана проблема о совпадении больших чисел и антропном принципе. Известно, что некоторые комбинации фундаментальных мировых постоянных образуют безразмерные величины, обладающие одним весьма любопытным свойством. Например, отношение гравитационного радиуса электрона к его электрическому радиусу по порядку совпадает с отношением электрического радиуса электрона к радиусу кривизны мира: r_e/r_gm ~ R/r_e ~ 10^40, где r_e=2* 10^{-13} см - электрический радиус электрона, r_gm=10^{-55} см - его гравитационный радиус, R - так называемый радиус кривизны мира. Это соотношение было известно еще до открытия космологического красного смещения и впервые появилось в работах Вейля и Эддингтона, где значение для радиуса кривизны R было основано на оценке де Ситтера и имело постоянное значение. После открытия в 1929г. красного смещения в спектрах удаленных галактик и его интерпретации как следствия расширения Вселенной, ситуация резко изменилась. Радиус кривизны мира был поставлен в зависимость от универсального космологического параметра t и приведенное выше соотношение приобрело теперь уже совершенно мистический характер: совпадение постоянной величины, стоящей в левой части, и переменной, зависящей от времени, в правой части. Чтобы выйти из создавшегося затруднения Дираком была предложена зависимость гравитационной постоянной от времени, G(t). По существу, подобная зависимость означала отказ от общей теории относительности и вела к созданию новой теории гравитации, что и нашло в последующем свое выражение в целом ряде скалярно-тензорных теорий гравитации (Дирак, Йордан, Бранс, Дикке). Другой подход к объяснению совпадения больших чисел по сути ведет к возрождению антропоцентризма на новом уровне. На совпадение больших чисел было предложено смотреть как на уравнение, определяющее некоторый момент времени в космологической шкале, - границу `эпохи человека'. Антропный принцип в общей формулировке утверждает, что сам факт существования наблюдателя, факт его естественного происхождения, накладывает сильные ограничения на устройство и эволюцию Вселенной. Согласно этому принципу, мы наблюдаем наш мир таким, каков он есть, потому что только в таком мире и может существовать наблюдатель, похожий на нас. Различают две версии этого принципа - слабый антропный принцип и сильный антропный принцип. Согласно слабому антропному принципу, наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием в качестве наблюдателей. Сильный антропный принцип утверждает, что Вселенная и, следовательно, фундаментальные параметры от которых она зависит, должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей.
В литературе, посвященной космологии, широко распространено употребление таких слов как `прошлое' и `будущее', `возраст', `рождение' и `смерть' относительно всей Вселенной. У Борхеса читаем:
``К этой же мысли приходит Спиноза, говоря, что, когда человек придает Богу людские свойства, это все равно как если бы треугольник считал Бога в высшей степени треугольным. Говорить, что Бог справедлив, милосерд - такое же проявление антропоморфизма, как утверждение, что у Бога есть лицо, глаза и руки'' [15, c. 389].
``Треугольник видит в Боге нечто треугольное'' и человек пытается увидеть во Вселенной свое отражение, наделяя мироздание как целое атрибутами конечного (человеческого) существа, как то время, жизнь и смерть. В этом стремлении антропоморфизировать универсум человек пытается представить его более доступным и понятным, или менее чуждым и устрашающим. При наложении антропной формы Вселенная становится вселенной, развивающейся во времени, но мы знаем, что это произошло гораздо раньше, - при наложении геометрической формы, т.е. при допущении, что мир имеет топологию. Сферический мир Эйнштейна оказался нестатичным и появился мир Фридмана с его сингулярностью и выделенной космологической шкалой времени, появилось время для Вселенной и антропный принцип. Геометрическая форма неразрывно связана с антропной, в некотором смысле топология индуцирует антропоморфизм.
Существует ли альтернатива современной космологической парадигме? Этот вопрос эквивалентен следующему вопросу: существуют ли другие интерпретации красного смещения и микроволнового фонового излучения? Наиболее правдоподобной среди всех предложенных интерпретаций красного смещения (включая и стандартную как следствие `разбегания' галактик) является следующая интерпретация: красное смещение есть следствие эффекта Допплера, имеющего гравитационную природу. Гравитационный эффект Допплера впервые был рассмотрен Эйнштейном в его ранних работах (1907-11гг.) по теории гравитации [16,17] (см. также эффект Паунда-Ребки [18]). В работе [17] определяется изменение частоты света (эффект Допплера) в присутствии однородного (постоянного) гравитационного поля (см. ПРИЛОЖЕНИЕ). В любой точке Вселенной гравитационное поле, являющееся производной от среднего распределения материи, отлично от нуля. Закон Хаббла и выражает этот очевидный факт. Следовательно, параметр Хаббла имеет существенно гравитационный характер, и это многое объясняет. Действительно, общая теория относительности описывает гравитационное поле, т.е. искривление метрики (кривизну континуума), даже для предположения о топологии мира необходимы дополнительные данные, и тем более, эта теория не содержит в себе такого понятия как расширение континуума. У Лейбница читаем:
``... предположение об ограниченности материального универсума кажется мне неразумным и, далее, что даже если допустить это, то еще более неразумным было бы предположить движение универсума'' [19, c. 482].
Теперь мы знаем, что предположение об ограниченности универсума индуцирует предположение о движении универсума: ограниченный в пространстве и времени сферический мир Эйнштейна превращается в расширяющийся мир Фридмана. В самом деле, в левой части уравнений Эйнштейна стоит тензор кривизны, и все члены, получающиеся подставлением в него той или иной метрики, априори представляют собой величины, описывающие кривизну и только кривизну континуума. Это прямо следует из самой структуры этих уравнений, их математической природы, уходящей своими корнями в теорию поверхностей Гаусса. В общей теории относительности отсутствует понятие расширения континуума, это еще одно дополнительное предположение (как и топология мира), которое не следует из самой теории, а вводится в нее извне, волевым образом.
К какой картине мира приводит интерпретация красного смещения с позиции гравитационного эффекта Допплера? Во-первых, такой мир неограничен и, следовательно, не имеет топологии. Во-вторых, как следствие отсутствия топологии не существует и универсального времени для всей Вселенной. Исчезает выделенная космологическая шкала времени, противоречащая основным положениям специальной теории относительности. Исчезает также и начальная сингулярность, этот демон современной космологии, искушающий космологов задавать мучительные вопросы `что было до момента t=0?' и `что было при моменте t=0?'. Вместе с топологией, универсальным временем и начальной сингулярностью исчезает в небытие, как дурной сон, и сумашествие антропного принципа. Космологический парадокс отсутствует для такого мира. Этот мир как целое погружен в вечность, которая является отсутствием времени - `вечное настоящее' Спинозы. Не существует и не может существовать эволюции этого мира в целом, поскольку эволюция предполагает изменение мира во времени и, следовательно, движение универсума (расширение Вселенной). Эволюция есть характеристика конечного объекта (или субъекта), выражающая его развитие и становление (или стремление к совершенству), но применительно ко всей Вселенной это понятие не имеет смысла, поскольку Вселенная и есть совершенство.
Далее, каким образом интерпретируется микроволновое фоновое излучение (второй основной космологический факт) в этой картине мира? Поскольку Вселенная есть неограниченная система галактик, существующая как целое вне времени, то фоновое излучение является чернотельным излучением, установившимся в результате суммарного теплового излучения равномерно распределенной светящейся материи (звезды, галактики) в радио- и оптическом диапазоне волн. Мы можем рассматривать эту картину мира как альтернативу существующей ныне космологической парадигмы. К этой же картине мира приходит группа астрономов во главе с В. С. Троицким, нашедшим убедительные экспериментальные доказательства против космологии Большого взрыва [20].
После ввода в строй в 2022 г. космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) ситуация в наблюдательной астрономии кардинально изменилась. Так, в мае 2024 г. JWST обнаружил две необычно яркие и активные древние галактики, которые мы видим в том состоянии, в котором они находились через 290 и 300 млн лет после предполагаемого Большого Взрыва. Анализ спектра галактик показал наличие большого количества пыли и кислорода - тяжелых элементов, которые образуются в звездах, взрывающихся в конце своей жизни. Эти особенности указывают на то, что несколько поколений массивных звезд успели сменится к моменту, когда Вселенной "исполнилось" всего 300 млн лет. Однако согласно современной теории звездообразования формирование таких галактик никак не могло произойти в течении 300 млн лет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борхес Х. Л. Сфера Паскаля. // Сочинения. Рига: Полярис, 1994, Т. 2, с. 12-15.
2, Паскаль Б. Мысли. М: REFL-book, 1994.
3. Лейбниц Г. Начала природы и благодати, основанные на разуме. //Сочинения. М.: Мысль, 1982, Т. 1, с. 404-412.
4. Эйнштейн А. Вопросы космологии и общей теории относительности. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1965, Т. 1, с. 601-612.
5. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Строение и эволюция Вселенной. М.: Наука, 1975.
6. Эйнштейн А. Геометрия и опыт. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1966, Т. 2, с. 83-94.
7. Эйнштейн А. Сущность теории относительности. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1966, Т. 2, с. 5-82.
8. Эйнштейн А. Принципиальное содержание общей теории относительности. //Собр. науч. тр. М.: Наука, 1965, Т. 1, с. 613-615.
9. Фридман А. А. Мир как пространство и время. М.: Наука, 1965.
10. Фридман А. А. О кривизне пространства. // УФН, 1963, Т. 80, с. 439.
11. Эйнштейн А. К работе А. Фридмана ``О кривизне пространства''. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1966, Т. 2, с. 119.
12. Линде А. Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М.: Наука, 1990.
13. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени. М.: Мир, 1990.
14. Silverman A. // Amer. J. Phys., 1986, v. 54, n. 12, p. 1092. Имеется перевод: Сильверман А. Разрешение космологического парадокса с помощью общей теории относительности. // Физика за рубежом. 1988. Серия Б (преподавание): Сборник статей. М.: Мир, 1988, с. 103-113.
15. Борхес Х. Л. Каббала. // Сочинения. Рига: Полярис, 1994, Т. 3, с. 383-392.
16. Эйнштейн А. О принципе относительности и его следствиях. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1965, Т. 1, с. 65-114.
17. Эйнштейн А. О влиянии силы тяжести на распространение света. // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1965, Т. 1, с. 165-174.
18. Паунд Р. В. О весе фотонов // УФН, 72:4 (1960), 673–683; https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ufn&paperid=12397&option_lang=rus
19. Лейбниц Г. Переписка с Кларком // Сочинения. М.: Мысль, 1982. Т. 1, с. 430-528.
20. Троицкий В. С. Экспериментальные свидетельства против космологии Большого взрыва. // УФН, 1995, Т. 165, с. 703-707. https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ufn&paperid=1089&option_lang=rus
PS. Текст ПРИЛОЖЕНИЯ был написан в 1990 году. В 2005 г. я его переписал с позиции мира де Ситтера (трёхмерного гиперболоида), что более адекватно, поскольку мир де Ситтера - это трёхмерная гиперсфера мнимого радиуса. К сожалению, текст 2005 г. был утерян. Может быть, еще смогу его отыскать, или попытаюсь восстановить.
Продолжение следует...