Коллектив авторов - Современная космология: философские горизонты

• Название: Современная космология: философские горизонты
• Автор: Коллектив авторов
• Издательство: Издательство «Канон+»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-88373-257-7

Книга представляет собой исследование некоторых философских и эпистемологических проблем космологии. Проанализированы философские позиции классиков космологии XX века (А.А. Фридмана и др.), а также ряда выдающихся современных космологов. Космология вовсе не является одной из «иронических наук», какой ее иногда изображают. Физическая реальность в космологии проявляется как выраженная в языке науки фиксация результатов взаимодействия наблюдателя с исследуемым объектом (осуществляемым через средства и условия познания). Смысл этого понятия в контексте данного типа научной рациональности раскрывается истинной теорией. Показано, что космология, по сути, переходит от традиционных методов исследования к нетрадиционным, т. е. совершаются изменения в ее основаниях, навязываемые новыми типами исследуемых объектов. Отмечена необходимость коренного изменения смыслов традиционных понятий в космологии, таких как пространство, время, бесконечность. Проанализированы условия и границы их применимости в рамках новых космологических теорий. Особое внимание уделено новым фундаментальным понятиям, появившимся в космологии за последние годы: Мультиверс (Метавселенная), космологический вакуум, темная материя, темная энергия, ускоренное расширение Вселенной и др. По некоторым проблемам, находящимся на переднем крае современной космологии, ведется дискуссия между авторами книги. Сделана попытка показать эвристическую роль философии в осмыслении указанных проблем.

Книга рассчитана на философов, космологов и всех, интересующихся философскими проблемами современной науки.

---

Основным «претендентом» на описание такой «интегрированной физической реальности» как оснований физического мира является теория струн/М-теория.

В своём интервью[302] российскому сайту «Элементы» Дэвид Гросс говорит о том, что современные тенденции дальнейшего развития теории струн ведут к генезису принципиально нового обобщённого физического концепта, для которого концепт пространства-времени будет производным, частным. «Переходной формой» (в логико-содержательном смысле) от этого «обобщённого концепта» к современному физическому представлению четырёхмерного пространства-времени нашей Вселенной, воспринимаемого нашими органами чувств, является многомерное пространство-время теории струн/М-теории, так называемое пространство Калаби-Яу. В настоящий момент именно многомерное пространство-время, как уже достаточно разработанный физический концепт, «несёт ответственность» за «реализацию» в современной физике и космологии принципов мультиверсальности, т. е. представление физической реальности как качественного многообразия форм и видов материи.

Проблема редукции (сведения) многомерной физической реальности к четырёхмерному пространству-времени (очевидно, что на языке космологии эта проблема интерпретируется как проблема возникновения нашей Вселенной) сложна не только в аспекте своего математического формализма, но и в смысловом и содержательным аспектах. На первых этапах своего развития и становления теория струн/М-теория предполагали, что в процессе возникновения нашей Вселенной дополнительные размерности пространства-времени компактифицировались, т. е. замыкались сами на себя, «сворачивались в трубочку» с радиусом, порядка планковских (10-33) масштабов. Однако, как отмечает в вышеупомянутом интервью Д. Г росс, в последнее время было высказано предположение, что дополнительные измерения могут быть макро- и мегаскопическими, и находятся вне наших эмпирических возможностей только потому, что мы сами существуем на четырёхмерной бране, которую можно рассматривать как «сечение» пространства-времени более высоких размерностей.

Описание возникновения этого «сечения», а равно как компактификации остальных, больших, чем 4 размерностей пространства-времени, также сталкивается с идеей множественности, или качественного многообразия физических форм объективной реальности и вновь «выходит» на антропную тематику (хотя значительная часть специалистов, в том числе и Д. Гросс, с таким подходом не согласны). Проблема теории струн/М-теории заключается в том, что существует порядка 10100 + 101000 возможных вариантов перехода от многомерия к четырёхмерию, в том числе и вариантов компактификации[303]. Каждому варианту перехода (метастабильному ложному вакууму) соответствует свой мир, эквивалентный в концепции мультиверсума отдельной вселенной, «пузырю» пространства-времени, имеющий свои физические формы материи, свои физические и геометрические законы и т. п. По крайней мере, на современном этапе развития теории струн/М-теории не существует однозначного теоретического механизма сведения многомерной физической струнной реальности к наблюдаемым нами физическим чувственным формам материи и пространства-времени. В силу этого сторонниками антропного решения этой проблемы утверждается, что множество метастабильных ложных вакуумов (множество миров) существуют актуально, а мы живём в одном из них, поскольку его свойства благоприятны для нашего существования. С лёгкой руки Л. Сасскинда эта проблема получила название «проблема ландшафта» теории струн/М-теории. Под «ландшафтом» здесь понимается[304] совокупность всех возможных четырёхмерных[305] миров (вселенных пузырей). Спор, который возник в связи с этой проблемой среди специалистов, носит скорее методологический (с оттенком онтологии) характер и касается того, существует ли актуально или нет множество метастабильных вакуумов (миров), и если да, то достаточно или нет антропного объяснения, который и предложил Сасскинд, для решения этой проблемы. Перспективы этого спора сейчас не берется предсказать никто, поскольку, как отмечает тот же Д. Гросс, теория струн/М-теория ещё очень далека от своего завершения, в том числе и в своих космологических приложениях, однако сам факт его наличия говорит о том, во-первых, что идея множественности представлений физической реальности или мультиверсальности проникает в самую основу физического знания[306], и, во-вторых, «наличие» антропного объяснения в космологии и связанной с ней теории струн/М-теории, проблема наблюдателя в квантовой физике, проблема операциональных измерений в ОТО и СТО говорят о том, что физическое знание приобретает всё более заметную «антропологическую составляющую», вне которой физико-космологическое знание не может в полной мере раскрыть своё научное содержание. Впрочем, анализ собственно антропного принципа — тема отдельной работы[307], а сейчас кратко подведём итоги становления и развития космологических концептов — космос, Вселенная, мир в науке XX и XXI столетий.

Рассматривая концепт космоса, Вселенной и мира в целом, которые в представлении универсума в значительной степени отождествлялись, можно, по нашему мнению, констатировать, что со времён античности и вплоть до XX столетия этот концепт формировался, исходя из непосредственной чувственной данности, наполняясь, по мере развития науки, новыми содержательными чертами. Говоря языком формальной логики, космос как объект исследования и анализа, а значит, как логический субъект S, был дан нам, прежде всего, чувственно, и уже при помощи теоретических и эмпирических исследований мы раскрывали его содержание. С этой точки зрения Вселенную, как единое целое, можно было рассматривать как субстанцию, как аристотелевскую «вещь», данную нам, прежде всего, непосредственно чувственно. Такой подход в космологии целиком и полностью укладывался в субстанциональную онтологическую схему оснований физических знаний1, в которой субстанция (логический субъект S) раскладывалась в предикативный ряд S = ∑Pi, причём Pi, могли носить как эмпирический, так и теоретический характер. Одним из теоретических предикатов можно назвать принцип, называемый принципом Бруно, а также космологическим принципом. Согласно этому принципу, Вселенная, вне зависимости от местоположения наблюдателя, везде одна и та же. В ней не существует «особых мест», из которых картина мира «виделась» бы принципиально иной, чем из других. Легко понять, что такой подход и лежит в основе концепции универсума (за исключением античной концепции конечного космоса), и предполагает собой представление об однородности и изотропии Вселенной.

Ситуация существенным образом изменилась с возникновением и развитием релятивистской космологии. И хотя стационарная модель Эйнштейна, модели де Ситтера и Фридмана строились, исходя из предположения об однородности и изотропии пространства Вселенной, и охватывали собой наблюдаемую часть Вселенной (Метагалактику), причем предполагалось, что ненаблюдаемая часть тождественна наблюдаемой, проблемы релятивистской космологии, о которых говорилось выше, показали неэффективность и исчерпаемость такого подхода. Выйдя далеко за рамки непосредственных чувственных данных, мы тем самым теряем субстанциональность Вселенной и её целостную чувственную данность. Теперь объекты исследования S не даны нам непосредственно, и задачей исследования не является их разложение S = ∑Pi. С приходом и утверждением инфляционной парадигмы мы вынуждены конструировать космологические концепты из имеющихся в нашем распоряжении чувственных и теоретических предикатов согласно закону S = f(Pi). При этом функция f играет ту же роль, которую она играет и в сугубо физических концептах, подразумевая, прежде всего логические нормы, правила и принципы. В космологии, опирающейся на астрономические наблюдения, которые, в отличие от микромира, недостаточно «удалены» от повседневного человеческого опыта, в котором и «работает» логика Аристотеля, на современном этапе в генезисе основных космологических концептов, по крайней мере, до настоящего времени под функцией f можно понимать те же логические законы, которые использовались и при разложении в предикативный ряд в предшествующей онтологической парадигме. Однако переход от одной парадигмы к другой всё-таки имел последствия, которые заключались в разведении понятий «космос», «Вселенная», «мир». Каждое из них сконструировано из своих предикатов. Понятие «космос» после начала космической эры носит, в основном, прикладной характер, и под ним понимается та внеземная реальность, которую человек практически познает и осваивает в процессе своей жизнедеятельности. Понятия «ближний космос», «дальний космос», «открытый космос» как раз и характеризуют такое его понимание.