Мировоззренческие аспекты релятивистской космологии

Наиболее острые идеологические выпады в сфере исследования Вселенной в 30—50 годы, несомненно, были направлены против релятивистской космологии, объектом которой является Вселенная как целое. Эмпирически этот объект не выделен, его теории и модели строятся на основе экстраполяции. Существует традиция отождествлять объект космологии со «всем существующим» в каком-то абсолютном смысле (известно выражение Пуанкаре: «Вселенная издана в одном экземпляре»). Но на «все существующее» претендуют еще философия и религия. Одни и те же термины — «Вселенная», «пространство», «время» и т.д. — могут употребляться при обсуждении мировоззренческих аспектов космологии в существенно различных концептуальных контекстах и смыслах. Долгое время эти контексты и смыслы не различались, что приводило к тупикам, недоразумениям, непониманию сути физической космологии, поскольку построенные в ее рамках образы Вселенной смешивались с философскими образами мира.

Существовал глубокий конфликт между релятивистской космологией и философско-мировоззренческими основаниями классической науки. Релятивистская Вселенная оказывалась конечной во времени и, возможно, конечной в пространстве, тогда как большинство астрономов привыкло считать ее бесконечной. Способы разрешения этого конфликта предлагались диаметрально противоположные.

Многие физики и астрономы высказали мнение о «крушении онтологии и гносеологии материализма». Альтернативный подход к философски-мировоззренческому осмыслению релятивистской космологии можно метафорически выразить так: если теория расширяющейся Вселенной противоречит материализму — тем хуже для теории! Одного этого достаточно, чтобы ее отвергнуть. Принято считать — и такое мнение по-прежнему является почти всеобщим, — что в подобном духе выступили философы, которые, не поняв смысла новой теории, уловили ее несоответствие догматизированным философским текстам. Но это неверно. В 30-е годы основными противниками теории расширяющейся Вселенной А.А.Фридмана, как у нас, так и за рубежом, выступали преимущественно сами естествоиспытатели (в основном астрономы), не признававшие релятивистской физики и ее космологической экспансии¹²⁴, а также журналисты и популяризаторы науки¹²⁵. Среди них назовем проф. К.Ф.Огородникова, проф. В.А.Крата, проф. А.Ф.Богородского, проф. М.С.Эйгенсона. Многие из идеологических характеристик теории расширяющейся Вселенной несли на себе зловещий отпечаток из смеси философски-мировоззренческого догматизма («..противоречит диалектическому материализму», «поповщина» и т.д.), нелепых политических предубеждений (наука «советская» и наука «буржуазная»), политических доносов (пропаганда теории расширяющейся Вселенной связана с деятельностью «разоблаченных органами НКВД врагов народа» — следовали имена) и невежества.

Особенную мировоззренческую остроту в интерпретации релятивистской космологии приобретала проблема бесконечности Вселенной. Мысль о том, что Вселенная, в каком бы то ни было смысле, может оказаться конечной — выдавалась за совершенно неприемлемую для материалистической философии. При этом сами понятия «бесконечность» и «Вселенная» концептуальному анализу не подвергались. По остроумному замечанию Г.И.Наана, в утверждении типа: «космология доказывает, что Вселенная бесконечна (конечна)», чаще всего оставалось весьма неясным, что здесь понимается под «космологией», под «доказательством», под «Вселенной» и под «бесконечностью»¹²⁶. Точнее соответствующие понятия не эксплицировались, а применялись на полуинтуитивном уровне, в самых разнообразных значениях.

Серьезно продвинули решение философских проблем космологии, в том числе и проблемы бесконечности Вселенной, исследования Г.И.Наана и А.Л.Зельманова¹²⁷. Но они оставили открытым вопрос о Вселенной как объекте космологии. Точнее, оставалось неясным: можно ли философское понятие материального мира («тотальности всех вещей») непосредственно онтологизировать в том же самом смысле, что и физическое понятие «Вселенная как целое»? Как бы не понималась философская онтология в ее взаимосвязи с гносеологией, все же ясно, что она в принципе не может не отличаться от онтологии физической и космологической теории. Эти онтологии задаются в системе знания разными концептуальными структурами, различен статус их существования. Понятие «все существующее» в философском смысле отнюдь не тождественно по своему объему понятию «всего существующего» с точки зрения той или иной физической теории (или совокупности таких теорий). Более того, различия концептуальных каркасов обоих понятий не позволяют «все существующее» в физическом смысле принять просто как часть «всего существующего» в философском смысле, что получалось, по сути, у Г.И.Наана и А.Л.Зельманова. Традиционное понимание Вселенной как объекта космологии в смысле «универсума» философии буквально гипнотизировало всех и направляло дискуссии о бесконечности Вселенной по кругу.

Автору представляется, что этот круг удалось разорвать на симпозиуме по проблеме бесконечности Вселенной, состоявшемся в 1965 году. Сейчас, пожалуй, трудно оценить смелость, которая потребовалась для организации этого, в общем-то, рядового симпозиума. Бесплодные дискуссии о совместимости или несовместимости с материализмом идеи о возможной конечности Вселенной, изобиловавшие острыми идеологическими выпадами, были еще «на слуху» у всех. Удастся ли, наконец, наладить корректный диалог физиков, космологов и философов по этой проблеме, направленный на распутывание клубка застарелых недоразумений и словесных кружев? Или снова все кончится взаимными попреками и склоками? Это была точка бифуркации с непредсказуемым исходом. Но оптимисты, робко прогнозировавшие по крайней мере ограниченный успех, оказались правы и в данном случае. Желание устранить тягостное неблагополучие вокруг одной из самых наболевших философских проблем науки в конечном счете взяло верх.

С основными докладами на симпозиуме выступили Г.И.Наан и А.Л.Зельманов, кроме того его участниками стали крупный физик (впоследствии академик) И.М.Халатников, профессора Д.А.Франк-Каменецкий и Г.М.Идлис, а также философы — В.И.Свидерский, А.С.Кармин, Э.М.Чудинов, Л.Б.Баженов, В.В.Казютинский и др. Дискуссии были острыми, порой запальчивыми. Единообразия мнений достигнуто не было, да на это никто и не рассчитывал. Тем не менее концептуальный сдвиг был налицо. Космология рассматривалась почти всеми присутствующими как физическая, а не какая-то пограничная с философией дисциплина, в интерпретации выводов которой философия играет, однако, значительную роль. Например, космолог или физик, обсуждающий вопрос, что было до начала расширения Вселенной, неизбежно прибегает, явно или неявно, к философским, а иногда даже теологическим аргументам. Но эти интерпретации не заменяют собственно научного исследования конечности и бесконечности Вселенной, а лишь дополняют его, проясняя смысл основных понятий. Далее, понятия конечного и бесконечного были проанализированы в максимально широком спектре их значений и смыслов: философских (например, бесконечность материального мира как его бесконечное многообразие), математических (метрическая, топологическая, теоретико-множественная и т.д.), физических и космологических. Соответственно были рассмотрены и смыслы, понятия, доказательства для различных ситуаций, возникающих в связи с обсуждаемой проблемой.

Несмотря на оставшиеся разногласия, стало ясным, что следует «размежевать»: 1) философскую проблему бесконечности мира — она решается средствами самой философии; 2) проблему бесконечного многообразия свойств физических миров, которые уже стали или могут уже в будущем стать объектами исследования космологии (эта проблема возникает на уровне физической картины мира); 3) проблему конечности и бесконечности геометрических свойств пространства и времени нашей расширяющейся Вселенной — Метагалактики (решаемую не философскими аргументами, а наблюдательной проверкой релятивистских космологических моделей). Было признано, что возможная конечность физической Вселенной, как в пространстве, так и во времени, никаким философским принципам не противоречит.

После симпозиума разработка мировоззренческих и эпистемологических проблем космологии значительно расширилась. Особое внимание уделялось: научному статусу космологии на основе анализа понятия «Вселенная как целое» и понятия множественности вселенных, основаниям космологии, то есть системы используемых в ней принципов; понятию сингулярности, а также проблеме спонтанного возникновения Метагалактики из «ничего» в релятивистской и квантовой космологии; проблемам отношения теории и реальности в космологии, выбора космологических теорий и моделей, и др. В конференциях, симпозиумах по этим проблемам, книгах, выпущенных в свет на основе состоявшихся обсуждений, приняли участие многие выдающиеся астрофизики и космологи: В.А.Амбарцумян, В.Л.Гинзбург, Я.Б.Зельдович, Н.В.Мицкевич, И.Д.Новиков, Я.А.Смородинский, и философы: В.В.Казютинский, А.С.Кармин, А.М.Мостепаненко, А.Турсунов, и многие другие.

Проблема научного статуса космологии обсуждалась в контексте выяснения эпистемологической природы ее объекта — Вселенной как целого. Одни авторы (Я.Б.Зельдович и И.Д.Новиков) отождествляли Вселенную как целое с расширяющейся Метагалактикой. Другие (А.Турсунов¹²⁸), в духе концепции А.Л.Зельманова, считали, что Вселенная в космологии — это «физический срез всеобъемлющего мирового целого», включающий Метагалактику как одну из своих частей. Третьи (В.В.Казютинский) интерпретировали объект космологии как материальный мир, рассматриваемый в больших масштабах, то есть все существующее не в каком-то абсолютном, а лишь в относительном смысле — с точки зрения космологической теории или модели. Отмечалось, что когда в теоретической физике разрабатывается математическая гипотеза о существовании и свойствах какого-либо объекта, ни одному серьезному исследователю и в голову не придет утверждать, что одна лишь претензия теоретика — считать данный объект существующим и обладающим предположенными свойствами — должна быть принята до ее эмпирической интерпретации и верификации (разумеется, по отношению к нашей Метагалактике проблема заключается не в ее существовании, а лишь в глобальных свойствах этой системы). В космологии же почему-то настаивают на исключении из правила. Но для этого нет решительно никаких оснований. Априорные претензии космологов на охват всеобъемлющего мирового целого не могут быть признаны. Подобно тому, как на каждом данном этапе развития физики высоких энергий существует предел проникновения в глубь материи, определяемый имеющимися средствами и методами познания, такой же предел — некоторая относительная и преходящая граница познанного — существует и в мегамире. Этот предел, который будет еще не раз отодвигаться, как раз и фиксируется понятием «Вселенная как целое»¹²⁹. Именно такой подход, по мнению автора, нашел подтверждение после появления теории раздувающейся Вселенной. Эта теория вышла в мир внеметагалактических объектов. Она рисует образ грандиозной по своим масштабам метасистемы, в пределах которой возникает и эволюционирует множество вселенных, обладающих мегаскопическими квантовыми свойствами. Таким образом, действительно получается, что новая космологическая теория ведет к пересмотру понятия «Вселенная как целое».

Огромную остроту в современной космологии приобрела проблема сингулярности. Существовала ли в эволюции нашей Вселенной некая реальная особенность, которой соответствует сингулярность в решении космологических уравнений? Как показал философский анализ, этот вопрос должен быть разбит на две части: является ли неизбежной сингулярность в рамках космологической теории? Каково отношение к реальности теории эволюционирующей Вселенной, прежде всего космологической теории А.А.Фридмана? Практически все исследователи, анализировавшие проблему начала Вселенной, рассматривали сингулярность как вопрос качественно новой формы материи. Но в то время, как некоторые из них считали возможным пытаться понять сущность космологической сингулярности, экстраполируя неквантовую ОТО вплоть до самого «нуля времени» в космологической шкале, другие рассматривали подобный подход как неоправданное упрощение. И в самом деле, теория раздувающейся Вселенной поставила эту проблему существенно по-новому. Обсуждается вопрос о том, обязательно ли у процесса бесконечного воспроизводства раздувающихся областей Вселенной было какое-то единое начало. Хотя ответ пока не до конца ясен, все большую поддержку получает точка зрения, что существует модель, в которой Вселенная не имеет единого начала. Вместо понятия сингулярности, вызвавшего столько споров, вводится понятие спонтанной флуктуации вакуума, соответствующее квантовому способу описания¹³⁰.

Еще один мировоззренчески важный момент, поставленный теорией раздувающейся Вселенной — это идея рождения нашей Метагалактики «из ничего», как гигантской квантовой флуктуации. В этой связи полезно вспомнить, что еще в середине 60-ых годов идея о возможности возникновения Вселенной из ничего, то есть из физического вакуума, обсуждалась Г.И.Нааном¹³¹, в том числе и на философско-мировоззренческом уровне. Рассматривая последовательную смену физических картин мира — механической, электромагнитной, релятивистской, квантовой, Г.И.Наан предположил, что следующей «будет вакуумная картина мира (все есть вакуум или все из вакуума)»¹³². Вакуум, Г.И.Наан считал исходным «строительным материалом Вселенной». Многие формулировки авторов теории раздувающейся Вселенной (А.Гута, П.Стейнхардта, А.Д.Линде), кажутся удивительно близкими высказываниям Г.И.Наана. Но можно ли рассматривать «ничто» как абсолютную пустоту? В философских дискуссиях отмечалась необходимость различать разные смыслы этого понятия: «ничто» как философскую категорию, как конструкт физической картины мира и как понятие физической теории. В концептуальных схемах Г.И.Наана, Гута, Стейнхардта, А.Д.Линде «ничто» понимается во втором из значений этого термина. Термином «ничто» обозначается новое, непривычное пока проявление физической реальности, которое не может быть наделено в концептуальных рамках современной физики почти никакими конкретными характеристиками. Но уже сейчас концептуальное «ничто» превращается в концептуальное «нечто» в рамках представления о физическом вакууме.

Другие вселенные, существование которых допускает современная космология, являются принципиально ненаблюдаемыми объектами, которые находятся далеко за пределами горизонтов видимости. Но это еще не означает, что подобная ситуация сохранится и в ТВО (Теории Великого Объединения). Разрастание теоретического уровня знаний в космологии, его усиливающаяся иерархичность и удаленность высших уровней теории от экспериментального базиса науки, появление в теории принципиально ненаблюдаемых объектов и тому подобное еще не вынуждают нас приходить к выводу о самодостаточности теорий, их «самопроверяемости» или «взаимопроверяемости». Критерий «внутреннего совершенства» очень важен, но никогда не заменит собой «внешнего оправдания». Оба эти критерия и в будущем должны применяться только совместно.