4. Какие аргументы можно привести в пользу "конечности" и "бесконечности" вселенной?

Важнейшая проблема, которая встает при изучении Вселенной — это проблема ее конечности или бесконечности. И хотя все во Вселенной конечно, представить себе ее бесконечной нам все-таки гораздо легче, чем конечной. Еще Тит Лукреций Кар писал: «нет ни конца у нее, ни предела». К идее бесконечности мира склонялся и Винченцо Галилей. Правда, в последующее время высказывались и соображения, которые как будто бы говорят об ошибочности такого представления. Так, заявляли, что если бы Вселенная была бесконечной, в любой точке небосвода оказалась бы звезда, и ярко сияло бы не только Солнце, но и все небо. Это соображение все же не бесспорно, возможно, есть какой-то предел расстояниям, с которых видны космические объекты, и очень далекие звезды даже в самые совершенные телескопы разглядеть не удастся.

В пользу бесконечности Вселенной говорят и расчеты поведения «конечных» скоплений космических тел. Еще Исаак Ньютон писал, что если шар из звезд имеет границы, все звезды в связи с притяжением их друг к другу объединятся в единую массу в его центре.

В связи со всем этим общепринятым в течение долгого времени было представление о стационарной, то есть в общем не изменяющейся бесконечной Вселенной. Да и наблюдения небесных тел как будто бы показывали, что все процессы во Вселенной свершаются периодически. Звезды стареют и гибнут, однако все время рождаются новые звезды, которые занимают их место.

Первую модель конечной Вселенной, насколько нам известно, предложил после создания общей теории относительности Эйнштейн. Он описал свою Вселенную как имеющую конечные размеры и массу но «искривленную», «замкнутую в себе», так что любая, казалось бы, «прямая» линия, если ее все время продолжать, приходит в ней в свою начальную точку Любопытно, что исходя из прочно утвердившихся взглядов даже свою конечную Вселенную Эйнштейн мыслил устойчивой, стационарной. Для этого, правда, ему пришлось допустить, что наряду с обычными силами тяготения в ней действуют и некие неведомые и никогда не наблюдавшиеся силы отталкивания. Это допущение было совершенно произвольным, поскольку и в общей теории относительности силы отталкивания не фигурируют.

С этой эйнштейновской моделью Вселенной познакомился русский ученый Александр Александрович Фридман. И он пришел к мысли, что общая теория относительности говорит в пользу иной модели Вселенной. В 1922—1924 годах он произвел все необходимые вычисления. Ученый заключил, что и бесконечная Вселенная не может быть стационарной, что она должна расширяться или сжиматься. «Поведение» Вселенной Фридман связывал со средней плотностью материи в ней.

Он полагал, что при малой и тем более при очень малой плотности вещества Вселенная будет неограниченно расширяться, если же плотность вещества превышает в ней некую критическую величину расширение в ней прекратится, и она начнет сжиматься. Расширение Вселенной Фридман представлял себе очень своеобразно — как расширение пространства между галактиками, но не простраства, занимаемого самими галактиками. По Фридману ныне Вселенная расширяется, тогда как когда-то все ее вещество было собрано в одном месте. Эту начальную стадию расширения Вселенной Фридман подробно не рассматривал полагая, что в связи с невероятной плотностью всей собравшейся в одном месте материи и общая теория относительности к ней неприложима.

Модель Фридмана научной общественностью была принята, и многие ученые стали ее развивать и «совершенствовать». Появились многочисленные варианты модели, обсуждать которые по отдельности особой нужды у нас нет. Ниже мы скажем о них в общем плане.

Вслед за Фридманом дальнейшую судьбу Вселенной связывают со средней плотностью вещества в ней, определить которую скольконибудь точно из-за трудности установления доли невидимого «темного» вещества пока что не удается. Возможно бесконечное разбегание галактик. Возможно также, что в какой-то момент это разбегание прекратится и сменится сжатием Вселенной. Оно приведет к тому же чрезвычайно плотному состоянию вещества, называемому «сингулярностью». Затем в этом «сгустке» материи неведомым образом возникнут обратные силы, произойдет «большой взрыв», и вещество вновь начнет «разлетаться». Думают, что циклов сжатия и расширения может быть и несколько. Считают однако, что в силу действия второго закона термодинамики амплитуда расширения с каждым разом будет уменьшаться, так что бесконечным чередование расширений и сжатий стать не сможет.

Таким образом, вопрос о конечности или бесконечности Вселенной до сих пор остается открытым и нуждается в дальнейших исследованиях и осмыслениях.