Сжатие или расширение?

Второе начало термодинамики касается потерь тепловой энергии при каждом изменении состояния. Иначе говоря, в любой замкнутой системе все процессы постепенно затухают. В приложении ко Вселенной это означает, что она должна постепенно рассеять свою тепловую энергию и оказаться в состоянии полной энтропии (равновесной хаотичности).

Силы, направленные на расширение галактик, уравновешиваются силами тяготения со стороны их масс. Замкнутая Вселенная, в которой расширение замедляется из-за действия сил тяготения, в итоге может свернуться. У открытой же Вселенной недостаточно вещества, чтобы тяготение могло остановить ее расширение. Отсюда возникают проблемы, выходящие далеко за рамки данной книги и касающиеся количества вещества во Вселенной и теории, согласно которой в ней присутствует много «темной материи», или «скрытой массы», которую мы не в состоянии обнаружить.

252

Существует вероятность того, что при достаточно большой массе, а значит, и достаточной силе тяготения наступит момент, когда энергия расширения уравновесится силой тяготения. С этого момента покоя Вселенная станет сжиматься, приближаясь к «большому схлопыванию». Можно себе представить, что такое страшное сжатие приведет к сингулярности и возникнет новый Большой взрыв с последующим рождением новой Вселенной. Иначе говоря, Вселенная может пульсировать!

Расширяющееся пространство

Расширение Вселенной происходит не «через» пространство, а «из» пространства. Такое трудно представить, ибо в малых масштабах Земли мы видим пространство статичным: метровая мера так и остается метровой в длину. Но расширение происходит и со всем остальным. Тот же процесс, что удаляет галактики от нас, так же постепенно удаляет друг от друга атомы и растягивает меры длины!

Поэтому и наша книга сейчас растянулась по сравнению с тем, какой она была, когда вы ее купили, хотя сожалеть не стоит, поскольку слов в ней не прибавилось. Вы не в состоянии обнаружить это растяжение, поскольку вы сами и все вокруг тоже удлинилось в одинаковой степени. Это становится заметно лишь при наблюдении с расстояния многих световых лет.

Раз расширение Вселенной происходит «из» пространства, а не «через» него, внутри пространства такое расширение будет повсеместным и одинаковым. Другими словами, отсутствует какая-то одна точка, откуда идет расширение, оно происходит одновременно из всех точек. Большой взрыв не случился «где-то там» — мы сами часть Вселенной, а значит, и процесса всеобщего расширения.

253

К ЕДИНОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ

Итак, мы видим, как наука развивается, движется вперед, изучая ограниченное число фактов и выдвигая на их основе теории, которые затем можно использовать для решения каких-то вопросов. Теории либо соперничают между собой (тогда утверждаются более жизнеспособные) либо взаимодействуют (поддерживают друг друга). Ограниченность приложения парадигмы также нередко приводит к ее смене. Например, ньютонова физика подходит для весьма ограниченных земных условий, тогда как эйнштейновские теории применимы и к другим, экстремальным случаям.

Поэтому естественно, что процесс уточнения и развития научных знаний нацелен на создание единой теории, способной учесть все имеющиеся явления, — единой теории поля (ЕТП)3.

Для большинства случаев такое практически невозможно. При изучении живых организмов, например, мы видели, что редукционистский подход (когда биология сводится к химии, а та в свою очередь — к физике составляющих организмы атомов) не оценивает должным образом явление в целом. Поэтому требуются дополнительные теории, чтобы показать это явление на холистическом уровне. Мы располагаем социальными теориями человеческого поведения и медицинскими теориями о функционировании различных систем нашего организма, и все они действуют на уровне, отличном от теорий, описывающих химические и физические процессы. Однако в космологии возможность создания ЕТП более реальна.

В мире, как мы его воспринимаем сейчас, существуют различные силы, действующие на различных расстояниях. Ядерные силы очень мощные, но действуют на довольно малых расстояниях, удерживая атомы. Тяготение,

254

наоборот, сильнее действует на больших расстояниях, оно удерживает предметы на поверхности Земли и заставляет вращаться звезды в галактиках.

Падение

Для сравнения мощи ядерной силы и гравитационной достаточно просто упасть. Тяготение обладает

Томпсон М. Философия науки / Мел Томпсон. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003. — 304 с. — (Грандиозный мир).