Виктор Комаров - Тайны пространства и времени

• Название: Тайны пространства и времени
• Автор: Виктор Комаров
• Издательство: Вече
• Жанр: Философия
• Год: 2000
• ISBN: 5-7838-0711-7

Известный ученый и публицист В.Н. Комаров в своей книге размышляет над тайнами пространства и времени – самыми загадочными в ряду тайн мироздания.

---

«Утверждение, о котором идет речь, по существу не имеет смысла. Ведь точно не определено, ни что такое Вселенная, ни что такое бесконечность, ни что такое, наконец, бесконечность Вселенной…»

«По-моему, при знакомстве с бесконечностью, – говорил в одном из своих интервью Наан, – люди обычно переживают три стадии. Сперва кажется, что все совершенно ясно, что и проблемы-то вообще никакой нет и все проще пареной репы – Вселенная бесконечна и баста… Но вскоре наступает второй этап, когда начинают задумываться – а что же такое бесконечность? Тогда наступает состояние, которое даже получило специальное название: «ужас бесконечного». Этот «ужас» связан прежде всего с неисчерпаемостью, ненасытностью, недостижимостью бесконечности. Ну и, наконец, третий этап, когда несмотря на своеобразный характер бесконечности, ее все же начинают изучать строго научными методами…

Мы знаем, что Вселенная бесконечна, но не знаем, в каком смысле. Я имею в виду пространственную бесконечность…

Не так давно выяснилось, что одно и то же пространство может быть одновременно и конечным и бесконечным. Все зависит от того, в какой системе отсчета мы его рассматриваем…» (Наан имел в виду чрезвычайно интересные исследования известного московского космолога А.Л. Зельманова, которому в свое время удалось показать, что одно и то же пространство в одно и то же время может быть в неподвижной системе отсчета замкнутым и конечным, а в системе, движущейся с околосветовой скоростью, – незамкнутым и бесконечным.)

Итак, природа сложнее любых формально-логических схем и построений, она не желает укладываться в их прокрустово ложе. И это открытие нанесло еще один чувствительный удар по догматическому мышлению в естествознании вообще, и в физике и астрофизике в частности. Мышлению, доставшемуся нам в наследство от классической науки XIX столетия.

Впрочем, догмы, увы, существуют не только в науке, но и в жизни. Бедствие это настолько серьезное, что о нем стоит сказать несколько слов. И возникло оно еще в глубокой древности. Притом довольно естественным образом. Все, что происходит с людьми и вокруг них, определенным образом откладывается в их памяти. И не только в личной, но и в общественной. Накапливается опыт. Складывается система оценок – что «хорошо» и что «плохо», как следует поступать в тех или иных случаях. Все это передается из поколения в поколение. Опираясь на этот опыт, люди принимают решения, избирают те или иные пути.

Это помогает жить, не повторять прежних ошибок. Но лишь до тех пор, пока не изменится окружающая действительность. А тогда возникает конфликт, противоречие между реальной жизнью и привычными представлениями людей о том, какой она должна быть…

На протяжении долгих столетий развитие человеческого общества происходило сравнительно медленно и подобные конфликты возникали не часто. Но с течением времени история ускоряла свой бег. И представления, основанные на предшествующем опыте, все чаще и чаще отставали от жизни, не поспевали за ней. Эти представления, в свое время неплохо служившие людям, в новых условиях превращались в догму, становились тормозом, мешая двигаться вперед.

Так и в науке. Гипноз привычных представлений, тем более отлично «работавших» на протяжении достаточно длительного времени, порой настолько могуч, что оказывается для некоторых исследователей непреодолимым барьером на пути к новым открытиям. И потому все, что разрушает догматизм, имеет огромное, неоценимое значение!

Глава 3 В КАКОМ ПРОСТРАНСТВЕ МЫ ЖИВЕМ?

Искаженные миры

Итак, с точки зрения общей теории относительности пространство и время являются формами существования материи. Что же представляет собой пространство, в котором обитаем мы? Какими свойствами оно обладает? Охватывает ли оно все мироздание или могут в принципе существовать и другие пространства, отличные от нашего?

Известный американский фантаст Роберт Шекли нарисовал весьма любопытную картину других миров, не похожих на наш, которые он назвал «искаженными». По мнению Шекли, искаженный мир можно рассматривать как участок Вселенной, работающий в качестве «хаотического противовеса лишенной устойчивости первичной структуры… В искаженном мире время не соответствует нашим представлениям о нем. События могут сменять друг друга быстро (это удобно), медленно (это приятно) или вообще не меняться (это противно)… Не надейтесь перехитрить искаженный мир. Он больше, меньше, длиннее и короче, чем мы…»

Фантазия Роберта Шекли кажется безграничной. Однако реальная действительность порой не менее удивительна! Миры, которые рассматривают современные физика и космология, пожалуй, ничем не уступают фантастическим «искаженным мирам» американского писателя.

Современные фундаментальные физические теории связывают геометрические свойства любого пространства с тяготением, гравитацией. Общая теория относительности утверждает, что тяготение – это искривление пространства. Однако, судя по данным физики и астрофизики, сама гравитация в первые мгновения расширения нашей Вселенной была иной, чем в современную эпоху. Но если по мере расширения нашей Вселенной гравитация изменялась, то должны были изменяться и геометрические свойства нашего мира…

Экскурсия в другое миры

Как известно, пространство, в котором мы живем, имеет три измерения – длину, ширину и высоту. Пространства, обладающие меньшим числом измерений, представить себе нетрудно: это плоскость и прямая линия. А также – точка. Они являются составными частями нашего трехмерного пространства – как говорят математики, «подпространствами». Гораздо труднее представить себе наше трехмерное пространство «вложенным» в более «обширные» пространства – четырехмерное, пятимерное или шестимерное. В каких-либо привычных нам образах подобную ситуацию вообще невозможно представить. Но задуматься над тем, с какими явлениями мы в этих случаях столкнулись бы, – стоит.

Постараемся сначала решить более простую и легкую задачу – поставить себя на место воображаемых плоских обитателей двумерного пространства, то есть плоскости. Если бы подобные существа-«плоскатики» (как их называют математики) реально существовали, то, перемещаясь в своем плоском мире, они даже не подозревали бы о том, что вне его есть еще какое-то «третье измерение». Но для нас, существ трехмерных, в их двумерный мир, в их родную плоскость, открыт совершенно свободный доступ!

И вот мы берем карандаш и рисуем на плоскости, где они обитают, замкнутую окружность. Для «местных жителей» ее появление будет выглядеть совершенно необъяснимым, чудесным событием! Окружность эта появится для них абсолютно неожиданно, неизвестно откуда и каким образом. Ведь они лишены возможности заглядывать в третье измерение и, следовательно, не могут видеть карандаш, нарисовавший загадочную окружность. Между тем для них эта окружность станет непреодолимым препятствием, не позволяющим ни проникнуть внутрь очерченного ею «заколдованного круга», ни выбраться из него наружу… Таким же, если не еще большим, чудом выглядела бы для обитателей плоского мира и «дыра», которую нам вздумалось бы проделать в их «плоской» вселенной с помощью какого-либо острого предмета – иглы или гвоздя.

Но аналогичные «чудеса» должны были бы происходить и в нашем трехмерном мире, если бы он был «погружен» в пространство с большим числом измерений. Наблюдаем ли мы, однако, что-либо подобное? Кто знает?

А что, если пресловутые призраки и привидения, описаниями которых пестрят многие старинные книги и появления которых подтверждают свидетельства многих «очевидцев», как раз и есть не что иное, как посещения «пришельцев» из многомерного мира? Существует даже гипотеза о том, что знаменитые НЛО – неопознанные летающие объекты – это гости из других измерений. А их экипажи – представители существующих там необычных форм жизни…

Однако есть ли для подобных предположений какие-то реальные, связанные с современной наукой, основания? Как ни покажется странным, есть! Начиная с Эйнштейна физики упорно бьются над созданием теории, способной объединить все известные нам физические взаимодействия – сильное или ядерное, электромагнитное, слабое (с участием нейтрино) и гравитационное. И хотя эта теория еще не построена, она тем не менее уже получила название – «теория «Величайшего объединения».

Главный вопрос: при каких условиях все физические взаимодействия могут сливаться в одно единое? Отметим, что для трех различных видов полей тяготения такое слияние – «супергравитация» – должно было иметь место в первые мгновения расширения Вселенной, при гигантских температурах. Есть веские основания предполагать, что одновременно произошло и «Величайшее объединение» физических взаимодействий.