Происхождение миров - Поль Лаберенн

Недавно французский астроном Шацман обнаружил в теориях расширяющейся вселенной другое противоречие, близкое к тому, о котором говорил Хаббл.

Расширение вселенной является одинаковым по всем направлениям и строго пропорциональным расстоянию лишь в том случае, если предположить, что распределение материи в пространстве само является равномерным. Но последнее далеко не соответствует действительности, поскольку наблюдаются значительные концентрации материи в отдельных областях, именно там, где находятся скопления галактик. Поскольку размеры некоторых скоплений галактик достигают десятков миллионов световых лет и имеют тот же порядок величины, что и знаменитый «радиус вселенной», то существование подобных скоплений должно вызывать в явлении расширения значительные неправильности. Эффект покраснения света, идущего от далеких спиральных туманностей, не должен быть в этом случае строго пропорциональным расстоянию в каком угодно направлении, но обязан испытывать заметные отклонения от закона пропорциональности. Однако наблюдения не обнаружили подобные отклонения и естественно сделать вывод о том, что покраснение света далеких галактик имеет своей причиной не расширение, а нечто другое.[129]

Является ли необходимой схема конечной и неограниченной вселенной?

Этот вопрос, возможно, наиболее важный во всей этой дискуссии, часто освещается в популярных книгах плохо. Действительно, в них дают читателю понять, или даже прямо утверждают о том, что конечность пространства есть обязательное следствие общей теории относительности Эйнштейна. Но это отнюдь не так. Как мы уже говорили выше, необходимо различать в трудах Эйнштейна, с одной стороны, фундаментальные законы, выводимые в специальной и общей теориях относительности, которые составляют бесспорное приобретение современной физики и, с другой стороны, модели вселенной, претендующие на полное описание физического мира и являющиеся на самом деле более или менее произвольными созданиями ума. Сам Эйнштейн предлагал несколько моделей вселенной, из которых одна была бесконечной как в пространстве, так и во времени (см. замечание на стр. 194). Выбор модели конечной и неограниченной вселенной, который был сделан столь многими учеными-релятивистами, является в значительной мере субъективным, и он не мог носить иной характер, поскольку сами же эти ученые признают, что наши знания распространяются лишь на часть вселенной и ни в какой мере не на всю вселенную в целом,[130] даже если считать ее конечной. Некоторые астрономы, являющиеся также сторонниками идеи о сотворении, как, например, Милн, отказались от теории конечной вселенной с целью дать другое объяснение разбеганию галактик, рассматриваемому как реальное и происходящее в бесконечном пространстве.

Первая теория Милна: взрыв вселенной

Как мы только что сказали, Милн возвратился к обычному представлению о бесконечности пространства. В своей первой теории он предполагал, что несколько миллиардов лет назад все молекулы вселенной были собраны в очень маленьком объеме. Можно сказать, что они были как бы заключены в некотором закрытом сосуде. Эти молекулы вели себя как молекулы газа, находящегося в аналогичных условиях. Некоторые обладали более быстрым, другие более медленным движением. В какой-то момент они получили возможность сразу вырваться наружу из того объема, где они были собраны (продолжая сравнение, скажем, что стенки сосуда чудесным образом внезапно исчезли). Милн, пренебрегая всеми силами притяжения, а также постоянными столкновениями между различными молекулами, замечает, что после такого «взрыва» молекулы, которые имели наибольшую скорость в начальный момент, будут удаляться от первоначального объема быстрее всего, причем это удаление будет пропорционально скорости. Наоборот, скорость различных молекул будет пропорциональна удаленности последних от первоначального объема.

Ряд других предположений Милна уточняют эту схему. Некоторые близкие друг к другу молекулы в конце концов группируются (здесь Мили прибегает к силам притяжения) и образуют звезды. Соседние звезды также объединяются в группы (что противоречит существующим сейчас теориям) и образуют галактики, которые позднее дают начало скоплениям галактик. Естественно, что скорости этих галактик сохраняют характер скоростей молекул, из которых галактики состоят, и остаются пропорциональными расстояниям, отделяющим галактику от исходного пункта.

Наконец, Милн с помощью целого ряда других гипотез старается показать, что явление разбегания галактик должно выглядеть одинаково, независимо от того, на какой галактике будет находиться наблюдатель, что доказывается также в теориях Леметра и Эддингтона.

Эта теория, приобретшая после своего появления (1933) некоторую популярность, представляет интерес с той точки зрения, что она показывает возможность объяснения эффекта бегства галактик, в котором нет места понятию о расширении вселенной. Но следует, конечно, сказать, что далеко не ясно, какой выигрыш мы получаем, принимая идею Милна, поскольку она содержит набор новых и часто противоречивых гипотез (в частности, относительно сил притяжения). Все это Милн делает для того, чтобы перейти к рассмотрению начального момента (с которого началось творение), гораздо более необычного, чем все, что могли изобрести до настоящего времени. Милн отказывается обсуждать, почему его вселенная «взорвалась», и что могло происходить «ранее». Впрочем, он сам и не мог, собственно говоря, ставить такой вопрос, поскольку этот взрыв служит для него исходным пунктом.

Добавим, что, отвечая своим многочисленным критикам, Милн часто подправлял свои гипотезы. В частности, он ввел в дальнейшем одновременное рассмотрение двух систем времени, благодаря чему «начальный момент», в который вселенная, по предположению, взорвалась, может быть отодвинут назад на бесконечное число лет. Мы возвратимся к этим идеям Милна в следующей главе.

Является ли «разбегание» галактик повсеместным?

Если для объяснения эффекта удаления далеких галактик нет необходимости в предположении конечности пространства, то тем менее необходимо предполагать, что явление, наблюдаемое в пределах нескольких сотен миллионов световых лет от нас, имеет место для всех без исключения галактик, могущих существовать в неизведанных областях вселенной. Мы встречаемся здесь, как и в случае построения теории «тепловой смерти» вселенной, с произвольным и незаконным обобщением на всю вселенную закона, установленного лишь для ограниченной области вокруг Земли.

К тому же, если посмотреть внимательнее на результаты, полученные при изучении спиральных туманностей, то можно заметить, что наблюдения (впрочем, согласующиеся) относятся лишь к сотне далеких галактик. Но ведь их насчитывают сейчас сотнями миллионов. Поэтому нельзя быть даже уверенным, что этот закон справедлив для всех спиральных туманностей, которые могут наблюдаться. Возможно, что более многочисленные наблюдения позволят открыть галактики, не повинующиеся этому закону или даже далекие скопления галактик, находящиеся в состоянии сжатия. Но даже и в том случае, если бы этот закон оставался справедливым во всей области доступной наблюдениям, то и тогда было бы более осторожным с научной точки зрения предположить, что он может не иметь места на расстоянии, превышающем некоторый предел, например, за пределами Метагалактики, к которой мы принадлежим.

Мнимое совпадение возраста небесных тел

Другой аргумент, часто выдвигаемый сторонниками теории расширяющейся вселенной, заключается в удивительном совпадении возраста различных небесных тел, что якобы доказывает одновременность их рождения. Но это совпадение далеко не столь полное, каким иногда его стараются представить.

Несомненно, что возраст как галактики в целом, так и планет солнечной системы оценивается числом лет, заключенным между тремя и пятью миллиардами. Но это согласие, являющееся вполне естественным, если предположить, следуя В. Г. Фесенкову, что планеты формируются вскоре после Солнца в волокнистых туманностях рождающейся галактики, не имеет уже места, если мы сравниваем между собой возраст различных звезд или различных галактик.

Действительно, как мы видели в гл. V, открытия Амбарцумяна позволили сделать неопровержимый вывод о том, что звезды рождаются в Галактике все время. Следовательно, ни в какой мере нельзя отныне претендовать на справедливость идеи о почти одновременном рождении всех небесных тел. Данные наблюдений, которыми сторонники теории расширения слишком часто пренебрегают в угоду чисто формальным теориям, находятся в полном противоречии с этой идеей. Но кроме того, как мы уже заметили на стр. 55, нельзя считать достоверным и то, что фактический возраст нашей Галактики составляет лишь несколько миллиардов лет.