Основы современной релятивисткой космологии заложили А.Эйнштейн в 1917-м и А.А. Фридман в 1918-м годах. И только в 1932 г. бельгийский астрофизик и католический священник Жорж Леметр (будущий президент Папской академии наук) истолковал фридмановскую сингулярность, в сути – математический конструкт, как вещественную корпускулу наподобие нейтрона. Тоже, вроде бы, крохотную и электрически нейтральную, но (в отличие от нейтрона) якобы содержащую в себе всю громадную массу будущей Вселенной. Рождение множества тел во Вселенной Леметр трактовал как дробление этой массы на части. По выражению Б.Грина, они как будто разлетелись подобно шрапнели при взрыве бомбы. Так зародилась пресловутая теория «Большого взрыва» (англ. Big Bang).
Эта теория, точнее – гипотеза, никогда не имела достаточного обоснования. Правда, в 70‑е гг. XX в. она временно обрела научный статус, благодаря Ст.Хокингу и Р.Пенроузу, якобы открывшим реальную возможность достижения веществом Вселенной состояния физической сингулярности. Вскоре российский физик И.М. Халатников (ученик Льва Ландау) показал, что это была математическая ошибка, и физическая сингулярность в принципе недостижима. Но распространению «теории Большого взрыва» способствовали журналисты и авторы научно-популярных изданий, эксплуатируя любовь публики к экзотике. И конечно, её активно поддержала религия, как якобы свидетельство сверхъестественного сотворения мира. Ведь в так понимаемой сингулярности прекращается действие всех законов природы, что не позволяет рационально постичь возникновение Вселенной, и оставляет место для мистики.
Между тем, ещё в 60-е гг. XX в. работах Э.Б. Глинера зародилась идея вакуумподобного истока Вселенной. Как многие первопроходцы, Глинер пострадал за свои «несвоевременные мысли». Но с начала 80-х гг. эта идея легла в основу современной, т.н. инфляционной модели развития Вселенной (А.Гус и П.Стейнхардт, А.Д.Линде, А.Виленкин, И.Д.Новиков и др.). Тот же Ст.Хокинг, с тех же 80-х, стал одним из активных пропагандистов и разработчиков этой модели. Согласно новой космологии, Вселенная возникла не благодаря взрыву массивной телесной сингулярности, а при фазовом переходе сильно неравновесной вакуумподобной среды (т.н. ложный вакуум) в наличную пространственную среду нашей Вселенной (т.н. истинный вакуум).
По современным представлениям, этот переход совершался путём возникновения многочисленных «пузырей вакуума», образующих своего рода гирлянды – т.н. мультивселенную. Для каждого её домена, т.е. для каждой будущей вселенной, здесь допускается исторически первый «пузырь». Если хотите, называйте его сингулярностью, слово терпит. Только он имеет ненулевой объём, и не является первичным телом Вселенной, вообще – не является телом. В том числе, эта квази-сингулярность не содержит в себе массу Вселенной, или хотя бы ту её часть, которую составляет вес новорожденного сравнительно с весом взрослого существа. Согласно Линде, всё вещество в нашей современной Вселенной, массой порядка 10^50 тонн, возникло за счёт работы сил гравитации внутри области, первоначально содержащей не более чем 10^–5 граммов вещества. Это масштаб т.н. планковской массы, верхний предел возможной массы элементарных (микроскопических) объектов.
Сами Глинер и Линде называют такую модель формирования Вселенной именно несингулярной. Многие авторы именуют её синергетической, т.к. тут мы находим типичный, с точки зрения синергетики И. Пригожина–Г.Хакена, процесс спонтанной самоорганизации материи. Можно назвать эту модель также вакуумной, т.к. исток Вселенной она находит не в первичном теле, а в некой довещественной материальной субстанции. Однако до сих пор ещё многие называют эту концепцию старым именем Большого взрыва, хотя сама теория Большого взрыва сингулярности, в её исходном (и квазинаучном) виде, давно уж почила в Бозе-Эйнштейне.
Конечно, не в названии существо дела, – но только если это название не искажает самого существа дела; а в данном случае так оно и выходит. От взрыва тут сохраняется только внешний количественный признак – большая начальная скорость первичного расширения Вселенной. Но и здесь фактический «облом»: никакой взрыв не может объяснить скорость акта инфляции, когда (в первые микросекунды) границы Вселенной раздвигаются намного быстрее, чем движется свет в вакууме. Для разлетания вещества, при любом взрыве, такие скорости принципиально недостижимы. А при инфляции («вздувании» пространства) такая скорость возможна, именно потому, что тут, в отличие от взрыва, масса и энергия не переносятся.
Старое название держится в умах отчасти потому, что взрыв может представить себе всякий, так как все нормальные люди обладают достаточно развитым чувственно-образным мышлением. А «пузырение» вакуума и инфляцию в ранней Вселенной нельзя вполне чувственно представить! Их можно только «схватить в понятии» (по-немецки begreifen, в отличие от verstehen); что требует развитого категориального мышления.
Но и тут можно, на наш взгляд, использовать более подходящий чувственный образ. Ведь современная космология описывает скорее не взрыв, как бы он ни трактовался, а «кипение» исходной субстанции. По-английски это будет не Big Bang, а Big Boiling. Для краткости можно и «Big Boil»: ведь и Bang тоже означает не буквально взрыв (англ. explosion), а скорее «треск» или «хлопок». Этот образ явно предпочтительней взрыва. Ведь кипение, как и становление Вселенной, тоже есть вид фазового перехода в неравновесной среде, и при нём тоже образуются пузыри. А взрыв не есть фазовый переход, это только разлетание частей. И «пузырения» вакуумподобной среды образ взрыва не отражает; он только запутывает публику, студентов, а порой и самих космологов.
Этой путанице отчасти способствует то, что новая, несингулярная космология относится к старой, сингулярной, по принципу соответствия Н.Бора, т.е., включает старую в себя с внешне микроскопическими, «краевыми» поправками. Обе теории описывают эволюцию Вселенной почти одинаково, за исключением первых долей первой секунды его бытия, -- т.е., именно начальной фазы её становления. Но ведь и вся новая, квантовая и релятивистская физика, так же относятся к старой классической физике, – однако это не повод их спутывать!
Не стану здесь рассматривать здесь все несуразицы «теории» Большого взрыва, отмечу только три важнейших момента. Первый: эта теория предполагает бытие первоначального тела и разлетание осколков уже в неком пространстве, которое якобы существует вечно само по себе, что не сходится с современным пониманием природы пространства. Несингулярная космология, наоборот, полагает порождение пространства вместе с веществом, согласно общей теории относительности. Именно это Эйнштейн отмечал как главное отличие своей физики от физики Ньютона.
Второе: несингулярная космология даёт, в отличие от «взрывной», здравомыслящую трактовку т.н. антропного принципа. «Тонкую подстройку Вселенной», т.е. согласованность физических констант, якобы учреждённую кем-то свыше ради появления человека, она объясняет просто: природе есть из чего выбирать, т.к. постоянно создается огромное количество космических доменов с разнообразными свойствами. Найдутся в этом множестве и пригодные для развития жизни и разума, даже если вероятность их возникновения мала.
Третье и самое важное: исчезает главная нелепость «взрывной» космологии – якобы уникальный и непрозрачный для разума акт творения вещественного мира. В новой теории это естественный, закономерный, типичный, широко распространённый, повторяющийся и ныне продолжающийся процесс. В нём не больше мистики, чем в кипении вашего чайника.
Впрочем, есть философская теория «эмерджентной эволюции», которая и в кипении чайника допускает мистические моменты. Ведь глупость бесконечна по определению, тогда как разум всегда ограничен необходимостью доказательства.
В космологии есть и другие непрояснённые моменты. В частности, не решён до конца старый вопрос о характере тяготения: является оно локальным, как считал Эйнштейн, или всё же нелокальным, как в теории Ньютона?.. Эту проблему мы также рассматриваем на данном канале, в публикации «Философия и скорость тяготения» (см. https://dzen.ru/a/aGclS37ikCE2r5uh). Надеемся затронуть, со временем, и другие смысловые проблемы современного естествознания.
Кому интересно категориальное мышление, ставьте лайки, комментируйте и подписывайтесь. Щедрые – шлите донаты (ссылка «Поддержать»).