Автор: Мелюхин С.  

Теги: астрономия  

Год: 1964

Текст
                    HIЖМ2ИМ
:Tf химке]
см ел ю x и н
О БЕСКОНЕЧНОСТИ
и ВЕЧНОСТИ
«СЕЛЕННОЙ


С. МЕЛЮХИН О БЕСКОНЕЧНОСТИ И ВЕЧНОСТИ ВСЕЛЕННОЙ ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЗНАНИЕ» Москва 1964
25 М48 СОДЕРЖАНИЕ Стр. Постановка проблемы бесконечности мира в истории науки 3 Современные представления о структуре известной области Вселенной 19 Бесконечность материи во времени 32 Бесконечность Вселенной в пространстве ... 39 СЕРАФИМ ТИМОФЕЕВИЧ МЕЛЮХИН Редактор К. К. Габова Техн. редактор М. Т. Перегудова Художеств, редактор Т. И. Добровольнова Корректор В. Н. Никитина Обложка К. П. Пчельникова Сдано е Формат А 03247. i набор 22.VII бум. 60x907i6 1964 г. Подп. к печати 26.VIII ;. Бум. Цена 9 коп. Издательство - «Знание». л. 1,5. Печ. л. 3,0. Тираж 27 000. Москва, Центр, Новая 1964 пл., г. Уч. , д. Изд. ,-изд. № 233. л. 3,04. Заказ 2612. 3/4. Типография изд-ва «Знание». Москва, Центр, Новая пл., д. 3/4.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ БЕСКОНЕЧНОСТИ МИРА В ИСТОРИИ НАУКИ О истории развитая философии и естествознания при реше- нии проблем, связанных с раскрытием законов природы, часто ставился вопрос о том, конечен или бесконечен мир з пространстве и времени, создан ли он богом, или существует вечно? На этот вопрос давались как положительные, так и отрицательные ответы, в соответствии с чем постоянно происходила острая борьба между научно-материалистическими и религиозно-идеалистическими воззрениями. Сторонники религиозно-идеалистического понимания мира в большинстве случаев исходили из утверждения о создании мира богом и конечности его в пространстве и времени. Согласно библии, весь окружающий нас мир был сотворен за б дней примерно 7,5 тысяч лет назад и с тех пор развивается по законам божественного предопределения. Земля является центром Вселенной, а человек — «венцом творения». Вокруг Земли вращаются на различных расстояниях Солнце, планеты и звезды. Каждая из этих сфер, в том числе сфера звезд, (конечна в пространстве, а за ними начинаются сферы ангелов и других небожителей. Всей Вселенной управляет бог, помимо воли которого не происходит ничего в мире. Бог обладает 'бесконечной мудростью, справедливостью, добротой, могуществом, вездесущностью и др. Все отрицательное в мире — результат козней Сатаны, который вводит людей в состояние греха. Земной мир является единственным, где могут существовать разумные существа. Других таких миров принципиально быть не может, поскольку только в нашем мире Иисус Христос — сын бога и сам бог принес искупительную жертву и отдал свою жизнь во имя спасения рода человеческого от первородного греха. Если допустить, что в мире существует множество обитаемых миров, подобных нашему, то человек уже не будет венцом творения и на других мирах должны быть свои спасители. Необходимо тогда допустить возможность существования многих сынов бога, подобных Христу,, а это решительно проти- з
воречит основному положению 'библии о едином боге, проявляющемся в трех лицах: бог—отец, бог—сын и бог—дух святой. Библию тогда уже нельзя считать единственной правильной священной книгой, поскольку и на других мирах могуг быть свои заповеди, идущие от бога. Если принять множественность обитаемых миров, то рушится все здание религии, весь авторитет «священного писания». Церковь на это не могла пойти и поэтому в течение веков подвергала яростгому гонению ученых, доказывавших бесконечность Вселенной и существование бесчисленного множества обитаемых миров. Именно за пропаганду этой идеи был сожжен Джордано Бруно, преследовался Галилей, предавались анафеме передовые мыслители. Но в самом учении религии были противоречия, на которые указывали не только материалисты, но и некоторые богословы, пытавшиеся логически понять ее догматы. Например, если бог обладает бесконечной справедливостью и добротой, то почему в мире существует так много зла? Объяснить наличие зла при помощи козней Сатаны трудно, поскольку бог обладает бесконечным могуществом и в силу этого должен был бы уничтожить своего злейшего врага. Если же он сохраняет Сатану для обеспечения на Земле зла, то это противоречит догмату о бесконечной доброте и справедливости бога. Далее, если в мире все события предопределены богом, то, следовательно, и все грехи и преступления людей также были предопределены и они не могут нести за них полной ответственности. Тогда теряет смысл представление о загробном наказании. Если же допустить, что полного предопределения в мире нет и совершаются события, не зависящие от воли бога, то это противоречит утверждению о его бесконечном могуществе и всевидении. Богословы исписали горы книг, чтобы как-то преодолеть или, по крайней мере, затушевать эти противоречия, но они и до сих пор являются камнем преткновения для религии. В своем примитивном объяснении мира религия всегда спекулировала на невежестве масс, незнании ими подлинных причин явлений, на желании потенциального бессмертия или очень длительной жизни, психологически присущей каждому человеку. Религия всегда спекулировала на трудности, связанной с пониманием бесконечности.- Когда человек ставит своей задачей познать причины всех явлений, наблюдаемого закономерного порядка и целесообразности в мире, особенно в строении живых организмов, то после ряда естественных объяснений мысль неизбежно где-то останавливается в неведении. Необычайно трудно .представить, что природа бесконечна и вечна во времени. Возникает подсознательное желание избегнуть этой бесконечности, поставить в начале первую причи- 4
ну. Этим всегда пользовалась религия, которая считала такой причиной бога, сотворившего мир и предопределившего пути его развития. Но это ке давало естественного, рационального объяснения явлений, поскольку на место одних неизвестных явлений подставлялось другое неизвестное — бог, сущность которого заранее объявлялась непознаваемой и непостижимой человеческому разумению. Религия создавала лишь обманчивую иллюзию причинного объяснения мира, не давая в действительности такового, порождала догматизм и леность мысли. М. В. Ломоносов писал, что «оным умникам... легко быть философами, выучась наизусть три слова: бог так сотворил, и сие дая в ответ вместо всех причин» К В противоположность этому материалистические учения всегда стремились на основе научных знаний дать естественное объяснение всех явлений, не прибегая к помощи сверхъестественных существ. Они пытались понять мир из него самого, и из этой исходной посылки логически следовала идея не- сотворимости и неуничтожимое™ природы, вечности ее существования во времени и бесконечности в пространстве. Первичной основой всех явлений здесь считалась не божественная воля, а движущаяся материя в ее бесконечно разнообразных формах и проявлениях. Уже древнегреческий философ Анак- симандр (610—546 до н. э.) считал в качестве первичной основы вещей некоторую неопределенную и бесконечную материю — апейрон. Эта материя вечна в своем существовании, образует бесчисленное множество миров, каждый из которых погибает с течением времени, порождая при этом другие формы материи, так что в целом в мире происходит круговорот. Бесконечное, говорил Анаксимандр, есть начало всех вещей. Беспредельность пространства и вечность времени представляет одно из проявлений апейрона. Знаменитый древнегреческий философ Гераклит (ок. 544— 483 до н. э.) говорил, что все наблюдаемые нами небесные тела — Солнце, звезды и планеты — представляют собой проявление огня, вечно переходящего из одних форм в другие. В атомистическом учении Демокрита (ок. 460—370 до н. э.) и Эпикура (341—270 до н. э.) первоосновой мира считаются несотворимые и неуничтожимые атомы, различные количественные сочетания которых образуют все многообразие качеств окружающего мира. Атомы вечно движутся в пустом пространстве в виде вихрей, и их сцепления друг с другом образуют бесчисленное множество планет и звезд, а также все живые существа. Демокрит высказывает замечательную догадку о том, что видимый Млечный Путь представляет собой скопление огромного количества звезд, подобных нашему Солнцу, но 1 М. В. Ломоносов. Избранные философские произведения. М., 1950, стр. 397. 5
настолько удаленных от «ас, что их свет сливается в слабое сплошное сияние. Материя Вселенной находится в вечном движении, которое подчиняется строгим причинным законам. Подобные взгляды на мир хотя и заключали в себе немало наивных предположений, порожденных недостатком опытных данных, все же в целом правильно отражали многие стороны реальности. В них заложены исходные положения последующих учений о -бесконечности природы. Первоначальное бесконечное понималось как необычайно большое, не поддающееся счету, но вместе с тем как вполне конкретное, обладающее определенной целостностью и завершенностью количество, и это сближало его с понятием конечного. В дальнейшем оно определяется как отрицание конечного, как его противоположность. Считалось, что вещи могут быть либо конечными, либо бесконечными, но не теми и другими одновременно. Лишь немногие философы-диалектики вслед за Анаксимандром понимали ограниченность противопоставления конечного и бесконечного в материальном мире, в каждом конкретном объекте. В постановке и разработке проблемы бесконечности мира философия исторически всегда шла впереди естествознания. Те воззрения на бесконечность, которые получили развитие в естественных науках, имели первоначально философское происхождение, да и поныне в естествознании исследование сущности бесконечного является прежде всего философской проблемой, в решении которой первостепенное значение имеет общее мировоззрение ученого. Это обусловлено тем, что понятие бесконечного применимо лишь ко всеобщим, абсолютным свойствам материи, т. е. к ее атрибутам: движению, пространству, времени и некоторым другим, тогда как все частные, специфические свойства тел обладают конечными значениями и существуют в ограниченных масштабах. Но исследование всеобщих свойств материи, а также их бесконечно разнообразных проявлений начиналось всегда в рамках философии или же с позиций философского подхода в естествознании и лишь после этого производилось на основе экспериментальных методов частных наук. На чем основывались представления античных философов о бесконечности мира, когда конкретные данные о природе были чрезвычайно скудны и окутаны мифологическими представлениями? Прежде всего на глубоком обобщении некоторых фактов, но главным образом на последовательных логических доказательствах, выводимых во многих случаях из материалистического миропонимания. Бесконечность в пространстве обычно доказывалась на основе следующих соображений. Если предположить, что мир имеет границы в виде чего-либо, то это нечто — будь оно материей или еще чем-либо — обязательно должно существо- г,
вать в пространстве и, следовательно, иметь протяженность или занимать определенное место. Но в таком случае мы можем в мыслях переходить поставленный предел, включать в рассмотрение еще большие области, и такой переход можно производить бесконечно. Пифагореец Архит говорил: «Пусть я нахожусь на самом краю мира, на небесной тверди. Могу ли я протянуть руку или жезл во внешнее пространство или нет? Нелепо предположить, что я не могу протянуть руки. Если же я протяну, то внешнее окажется или телом или пространством... В каждом таком случае мы можем перейти эту новую полученную границу и задать тот же вопрос. Поскольку жезл будет каждый раз наталкиваться на нечто новое, ясно, что так будет и бесконечно» 1. Впоследствии древнеримский философ Лукреций Кар (99— 55 до н. э.) в поэме «О природе вещей» приводил аналогичное доказательство бесконечности мира на примере с человеком, который, достигнув края мира, бросает в пространство копье и каждый раз имеет возможность бросить его еще дальше, поскольку в пространстве имеет место чередование материи и пустоты. Лукреций говорит, что поскольку Вселенная бесконечна, то у нее не может быть краев или центра. Если ж должны мы признать, что нет ничего за вселенной: Нет и краев у нее, и нет ни конца ни предела. И безразлично, в какой ты находишься части вселенной: Где бы ты ни был, с того места, что ты занимаешь, Все бесконечной она остается во всех направлениях 2. Античные атомисты — Демокрит, Эпикур и Лукреций — отрицали существование богов и исходили из принципа несот- воримости и неуничтожимости материи, который они формулировали в виде нерушимости и вечности атомов. На основе этого они доказывали вечность Вселенной во времени. Время, с их точки зрения, представляет собой важнейший атрибут материи, неразрывно связанный с ее изменениями. «Также и времени нет самого по себе, но предметы Сами ведут к ощущенью того, что в веках совершилось, Что происходит теперь и что воспоследует позже. И неизбежно признать, что никем ощущаться не может Время само по себе, вне движения тел и покоя»3. Такой взгляд на время являлся диалектическим и предвосхищал некоторые общие положения теории относительности. В учениях Анаксимандра, Анаксагора, Демокрита, Эпикура и Лукреция бесконечность мира рассматривалась как 1 Цит. по книге С. Я. Лурье. Очерки по истории античной науки. Изд-во АН СССР, 1947, стр. 178. 2 Лукреций. О природе вещей. М., 1960, стр. 52. 3 Т а м же, стр. 38. 7
реально существующая, имеющаяся объективно налицо, а не как результат мысленных операций по прибавлению одних величин к другим. Мир не становится бесконечным в пространстве и времени, а уже является и всегда был таковым. Такое воззрение впоследствии привело к понятию актуальной бесконечности. Под актуальной в данном случае понимается объективно реализованная, имеющаяся налицо бесконечность, например бесконечность чисел натурального ряда, точек на каком-либо отрезке. В отличие от этого древнегреческий философ Аристотель (384—322 до н. э.) впервые сформулировал понятие потенциальной бесконечности. Последняя представляет собой бесконечность лишь в возможности и выступает как процесс мысленного или действительного, никогда не завершающегося возрастания или уменьшения величин. «Вообще говоря, бесконечное существует таким образом, что всегда берется иное и иное, и взятое всегда бывает конечным, но разным и разным» К Бесконечное существует не актуально, налицо, а потенциально, является не постоянным, а становящимся. При этом Аристотель считает, что делимость материи, ее протяженность в пространстве и длительность бытия во времени является бесконечной не в действительности, а лишь в возможности, в мыслях. Реально же мир конечен. Он был сотворен богом и ограничен в пространстве. Космос, по Аристотелю, имеет форму шара, как наиболее «совершенной» фигуры. В центре мира находится шарообразная Земля, вокруг которой на различных концентрических сферах вращаются планеты, Солнце и звезды, а также различные «идеальные» сферы ангелов и других сверхъестественных существ. Всем этим миром управляет первый и вечный двигатель — бог. Учение Аристотеля о природе содержало ряд диалектических элементов в понимании взаимоотношения возможности и действительности, конечного и бесконечного, формы и содержания, но в целом оно было идеалистическим. Отрицание им актуальной бесконечности и признание только потенциальной явилось логическим следствием религиозных представлений о творении мира и источниках его развития. В дальнейшем космология Аристотеля явилась основой для разработки греческим астрономом Птоломеем (2 в. н. э.) геоцентрической системы мира, которая стала важнейшей составной частью религиозного мировоззрения феодального общества. В античной философии уже были поставлены основные вопросы, касающиеся сущности бесконечного, которые затем оживленно дискутировались в философии и естествознании на протяжении более чем двух тысяч лет. 1 Аристотель. Физика. М., 1936, стр. 52. 8
Знаменитый древнегреческий философ Зенон Элейский (490—430 до н. э.) спрашивает, сколько может быть вещей в мире, если считать мир бесконечным? Если вещей в мире много, то число их или определенно, или бесконечно. Но вещей должно быть столько, сколько их есть, — не больше и не меньше. А если их столько,, сколько их есть, то число их определенно. Но определенность предполагает конечность, что противоречит первоначальному допущению бесконечности числа вещей. Данный парадокс возникает потому, что бесконечное понимается как такое множество явлений (вещей), которое имеет последний элемент и обладает реальной завершенностью, между тем как в действительности истинное бесконечное множество не имеет последнего элемента и представляет собой единство актуального и потенциально бесконечного. В дальнейшем мы рассмотрим этот вопрос более подробно. После гибели античной цивилизации материалистические учения были забыты на многие столетия, и над умами людей феодального общества господствовала религия. Вселенная рассматривалась с точки зрения системы Птоломея, по которой Земля считалась центром мира, вокруг которого вращаются все небесные светила. Бесконечность природы в пространстве и времени решительно отрицалась, понятие бесконечного связывалось только с богом, которому приписывались все положительные качества в беспредельной степени. Однако такой взгляд никак не совмещался с антропоморфным представлением о боге как существе, подобном человеку; В связи с этим в средневековой теологии постоянно возникали острые дискуссии о том, каким образом существо, пусть даже божественное, но с телом человека, может обладать бесконечным могуществом, быть вездесущим и присутствовать в каждой вещи? Поскольку на эти вопросы невозможно было вразумительно ответить, то в рамках христианской теологии появлялись различные еретические учения, в которых предпринимались робкие попытки совместить представление о бесконечности мира с религиозными догматами и совершался отход от антропоморфного понимания бога. В этом отношении представляет интерес учение греческого теолога Оригена (185—254), который считал, что бог в известное нам время сотворил только конечное число миров. Бесконечное их количество было бы невозможно даже для бога. Мир также не может существовать вечно, ибо в противном случае бог не мог бы знать всего прошлого и предопределить все на будущее время. Но в таком случае возникает вопрос: что делал бог до сотворения мира? Полагать, что тогда не было воли бога, абсурдно. Ориген считает, что бог всегда творил и будет творить, но не этот наш мир, а 'бесчисленное множество других миров, каждый из которых следует за гибелью предшествую- 2612—2 9
щего. Тем самым вечное творение согласуется с замкнутостью и постигаемостью для бога каждого отдельного мира *. Учение Оригена было объявлено еретическим уже при его жизни и предано проклятию византийским императором Юстинианом. Но тем не менее вопрос о том, что делал бог до сотворения мира, не перестал ставиться любопытными верующими. На этот вопрос впоследствии Мартин Лютер отвечал, что бог сидел в березовой роще и резал розги для людей, которые будут задавать ненужные зопросы. Тем самым Лютер давал понять, что догматы религии не есть предмет логического анализа и доказательства; они — предмет беспрекословной веры и должны приниматься на веру как откровение свыше. Более тонко к анализу данного вопроса подходил крупнейший христианский теолог Августин Блаженный (354—430). Принимая все основные догматы о бесконечности бога и конечности мира в пространстве и времени, он отвергал, однако, всякую постановку вопроса о характере деятельности бога в то время, когда мир еще не был сотворен. Следуя древнегреческому философу Платону, Августин считал, что время и пространство являются атрибутами или всеобщими свойствами материального мира, но не бога. Они были сотворены вместе с миром и вместе с ним исчезнут. Категория времени к богу неприменима, и он является существом вневременным. Бог пребывает не во времени, а в вечности, в которой все части тождественны между собой. Если время текуче и непостоянно, то вечность абсолютна в своей законченности и заключает в себе все возможные изменения. Вечность, как форма бытия бога, безвременна, и первый момент времени был создан вместе с творением мира. В момент творения бог изменил логику своего бытия, прервал вечность, наполнил ее определенный отрезок конкретным временным содержанием, выражающим изменение мира. Сам же он и после творения остался вневременным существом. Время характеризует возникновение, изменение и гибель всех конкретных форм, бог же, как беспредельная и абсолютная сущность, не может возникнуть и исчезнуть, он обладает'бесконечным совершенством и поэтому неизменен во всех своих атрибутах. В силу его абсолютного совершенства ему некуда и незачем изменяться. После того, как мир погибнет, время снова исчезнет и наступит вечность в ее абсолютной форме. Августин отходит от антропоморфного представления о боге как существе с обликом человека. Он считает, что если бог — бесконечная сущность, то он не может иметь тела, подобного человеку. Он трансцендентен, т. е. непознаваем и недоступен человеческому восприятию. 1 См. I. С oh п. Gcschichte des Uncndiichkeitsproblem fm abendladis* schcn Denken bis Kant. Leipzig, 1896, s. 64. 10
Взгляды Августина на пространство и время явились отправными положениями для теоретической христианской теологии и многих идеалистических систем. Они но существу повторяются и знаменитым немецким философом Гегелем, который считал, что «абсолютный дух» порождает в процессе своего развития всю природу вместе с пространством и временем, а сам пребывает не во времени, а в вечности. Аналогичные представления пропагандируются и представителями современного неотомизма — официальной философией Ватикана и всей (католической церкви. Однако в действительности противопоставление времени и вечности я-Еляется совершенно неправильным, поскольку вечность есть не что иное, как бесконечное время, и вечности вне времени не может быть. Впервые догмат о конечности мира в пространстве и времени был подвергнут сомнению в рамках религиозно-схоластической философии итальянским богословом Николаем Ку- занским (1401—1464). Кузанский не отверг бытие бога, но растворил его во всей природе. «Бог во всех вещах, как все они в нем», — говорил он. В пантеистической философии Ку- занского бог выступает как некоторая всеобъемлющая сущность. Он сообщает свою беспредельность всей природе, которая становится пространственно бесконечной. Бог не мог ограничиться сотворением конечной Вселенной, ибо это умалило бы его могущество. Его беспредельным достоинствам могло соответствовать только создание бесконечной Вселенной. Космос Кузанский уподобляет бесконечному шару. Чем больше радиус шара, тем меньше искривление его поверхности. Если радиус шара бесконечен, то поверхность вообще не искривлена. Таким образом, противоположности круга и прямой снимаются в бесконечном, переходя в их тождество. Вращение бесконечного круга вокруг диаметра дает нам бесконечный объем или весь космос. Бог бесконечен не только в облике всей Вселенной, но и в каждой своей части, в конкретных объектах. Для бесконечного мира не имеет смысла понятие центра, и Земля не является таким центром. Кузанский говорит, что Вселенная имеет свой центр повсюду, а свою окружность — нигде. Тем самым он отвергает догмат о конечности мира при помощи догмата о беспредельности бога. Идеи Кузанского были объявлены Ватиканом еретическими, но они оказали большое влияние на современников и находят свое развитие даже в богословской литературе настоящего времени. С этого периода теология уже не цепляется столь упорно за догмат о конечности мира в пространстве и времени, во всяком случае в ней произошло разделение на два направления. Наиболее радикально мыслящие теологи, а их меньшинство, допускают, что мир может быть бесконечен 1)
в пространстве и времени, поскольку только такая возможность соответствует беспредельному могуществу бога и вполне выявляет это могущество в сфере действительного, а не только потенциально возможного. Создание конечной Вселенной не позволило бы богу реализовать все свои возможности. Особенно значительное распространение подобные идеи получили за последние десятилетия, когда геология и астрономия бесспорно доказали, что мир не был сотворен 7,5 тысячи лет назад, что наша Земля имеет возраст более 4,5 миллиарда лет, а Солнце и Галактика — намного больший. Были открыты сотни миллионов внегалактических звездных систем, и пределы знаний неизмеримо расширились. Теологи отодвигали бога все дальше и дальше в глубь космоса, за предполагаемую границу мира, которая неизменно оказывалась лишь преходящей ступенью на пути поступательного развития науки. В настоящее время методами радиоастрономии улавливается излучение от галактик, удаленных на расстояние более 10 миллиардов световых лет, и нег сомнения, что -в скором времени границы воспринимаемого мира расширятся еще больше в пространстве и времени. Учитывая в какой-то мере этот бурный прогресс науки, некоторые богословы уже не помещают бога за определенный рубеж, означающий границу мира, а как бы махнули рукой и решили сразу признать бесконечность мира в пространстве и вечность его во времени. Тем более великим, говорят они, будет могущество бога. Однако принятие этой радикальной идеи подрывает основные устои религии, ниспровергает в прах весь авторитет «священного писания». В таком случае первые слова библии о сотворении мира в б дней, о всевозможных чудесах оказываются не чем иным, как вымыслом, детской сказкой, какой они и являются 'В действительности. Если Вселенная бесконечна, то в ней существует бесчисленное множество обитаемых миров, и, следовательно, как мы уже говорили, на них должны быть свои спасители, что решительно противоречит догмату о едином боге в трех лицах. С другой стороны, если бог бесконечен, то как ему молиться и поймет ли он молитву? Можно искать сочувствие у существа, подобного человеку, обращаться к нему с просьбой, но можно ли докучать молитвами бесконечному и совершенно непостижимому богу, тождественному со всей природой, проявляющемуся в звездах, солнце и всех телах на Земле? Идея бесконечности мира в пространстве и времени, даже в теологической ее интерпретации, решительно противоречит всем основным положениям христианской, буддийской и магометанской религии, делает бессмысленными все религиозные обряды и праздники, все без исключения истории «священного писания». Поэтому эта идея была встречена в штыки еще <во 12
времена Николая Кузанского и поныне яростно отрицается большинством теологов. В этом есть своя логика, поскольку признание бесконечности мира разрушает основы религии. Но как ни препятствовали служители культа, какие проклятия ни посылали еретикам, научное понимание мира постепенно крепло и завоевывало все больше приверженцев. Освобождение естествознания от оков религии началось с тех пор. как был издан знаменитый труд Николая Коперника (1473— 1543) «Об обращении небесных кругов», в котором он обосновал гелиоцентрическую систему мира, опровергнув систему Птоломея. Но Коперник был далек от ясного понимания бесконечности мира, так как он поместил в центр мира Солнце. Этот недостаток был исправлен пламенным приверженцем учения Коперника — Дж. Бруно (1548—1600), который отбросил положение о центральном месте Солнца во Вселенной и придал учению Коперника более последовательную форму. Вслед за Николаем Кузанским Дж. Бруно говорил, что центр бесконечной Вселенной находится всюду, а ее окружность — нигде. В мире, как целом, нет верха, низа, центра или периферии. Но Дж Бруно пошел дальше Н. Кузанского, так как он допускает наличие во Вселенной бесчисленного множества обитаемых миров, каждый из которых населен разумными существами. Однако в понимании мира Дж. Бруно не выходит за рамки пантеистической философии, так как бесконечность природы он выводит из бесконечного божественного могущества, которое проявляется во всех вещах. Значительным вкладом в научное объяснение мира было открытие Галилеем и Ньютоном основных принципов механики и оптики, которые были применены для объяснения движения и взаимодействия всех тел во Вселенной. По теории Ньютона между всеми телами в мире действуют гравитационные силы притяжения, которые уравновешиваются инерциаль- ными центробежными силами «отталкивания», возникающими при движении тел вокруг общего центра системы. Все космические системы более или менее равномерно распределены в пространстве, которое является бесконечным. Но в движение они были приведены первоначально божественной силой, после чего подчиняются принципу инерции и другим механическим законам. Дальнейшее исследование Вселенной в XVIII—XIX вв. было связано с созданием мощных телескопов, неизмеримо расширивших границы видимого мира и способствовавших накоплению необходимого опытного материала для создания небесной механики. В конце XVIII в. были открыты другие галактические системы — туманность Андромеды, Магеллановы облака и др. На основе этого И. Ламбертом (1728—1777) и И. Кантом (1724—1804) была выдвинута теория иерархиче- 13
ского строения Вселенной, согласно которой в мире существует последовательная иерархия все возрастающих по масштабам систем. Солнечная система входит в Галактику, совокупность галактик образует систему более высокого порядка — метагалактику, множество метагалактик — еще большую систему и т. д. Объединяются все эти системы гравитационными силами, согласно закону всемирного тяготения, который считался абсолютным законом природы. В число важнейших атрибутов материи ученые XVIII в. включали инерцию, тяжесть, протяженность, непроницаемость, способность к образованию различных систем. Материалисты XVIII .в. — Гольбах, Дидро, Гельвеций и др. — считали также важнейшими свойствами материи ее неразрывную связь с движением, способность к саморазвитию, несотворимость и неуничтожимость материи, подчинение ее принципу причинности. Значительным вкладом в материалистическое миропонимание было открытие М. В. Ломоносовым закона сохранения массы веществ в физико-химических реакциях. На основе этого закона М. В. Ломоносов сформулировал в 1748 г. общий принцип сохранения материи и движения, согласно которому убыль материи и движения в одних процессах и системах должна компенсироваться появлением соответствующих их количеств в других системах. В целом материя и движение не возникают из ничего и не уничтожаются, а лишь переходят из одних состояний в другие. Открытие М. В. Ломоносова способствовало укреплению материалистического миропонимания, доказательству вечности Вселенной во времени. Однако в течение всего XVIII в. и в последующий период неоднократно возникали попытки подвергнуть сомнению материалистические положения о бесконечности мира. Эти попытки нашли выражение в так называемых антиномиях Канта, или неразрешимых противоречиях, которые, по мнению Канта, присущи человеческому познанию. Одна из этих антиномий касается проблемы пространства и времени. Кант считал, что одинаково доказуемо положение как о бесконечности пространства и времени, так и о их конечности. Но доказательство данных положений у самого Канта не являлось строгим с точки зрения логики и требований научного мышления, и оно было справедливо подвергнуто критике еще Гегелем. Конечность существования мира во времени Капт доказывает от противного. Если предположит^, что мир не имел начала, то до каждого данного момента времени в настоящем должна была бы пройти вечность и осуществиться бесконечный ряд последовательных состояний. «Но бесконечность ряда, — говорит Кант, — именно в том и состоит, что он никогда не может быть закончен путем последовательного син- 14
теза. Следовательно, бесконечный протекший мировой ряд невозможен...» 1. Начало мира было. Ограниченность мира в пространстве Кант доказывает на основе тезиса о конечности времени, который он принимает уже доказанным. Для того чтобы могли соединиться в одно целое части бесконечного пространства, потребовалось бы бесконечное время, которое должно было бы протечь, поскольку мы принимаем бесконечность пространства не как продолжающийся процесс, а как нечто уже завершенное и имеющееся налицо. Но поскольку время конечно, мир не мог стать бесконечным в пространстве и заключен в определенные границы. В этих «доказательствах», в самих исходных положениях уже заключено то, что требовалось доказать. Сравнивая время с математическим рядом, Кант неявно предполагает, что этот ряд имеет начало. Когда он далее считает каждый настоящий момент завершением бесконечного ряда, он допускает последнюю границу во времени, что также требуется еще доказать. Но в действительности настоящий момент не ограничивает время бытия мира, ибо мир не уничтожается, а продолжает существовать, и время простирается в будущее. Легко видеть, что таким же противоречивым оказывается доказательство конечности пространства, поскольку оно основывается на принятии конечности времени. Но Кант не ограничивается этим, а выдвигает противоположное доказательство бесконечности пространства и времени, которое при строгом разборе также не выдерживает критики. Если бы, говорит Кант, мир имел начало в своем существовании, то этому началу должно было бы предшествовать «время, когда еще не было мира, т. е. пустое время. Но в пустом времени невозможно возникновение какой бы то ни было вещи, так как никакая часть такого времени не заключает в себе преимущественно перед другой частью какого-либо отличительного условия существования, а не несуществования» 2. Следовательно, мир не имел начала и бесконечен во времени. Уже Гегель показал, что в этом «доказательстве» в основании также принимается то, что требуется доказать: началу времени мира противопоставляется некоторое пустое время, которое простирается в бесконечность. Бесконечность пространства Кант «доказывает» тем, что *если бы мир был замкнут, то он «находился бы в пустом неограниченном пространстве и имел бы некоторое отношение к кему; но такое отношение мира к тому, что не есть какой бы то ни было предмет, есть ничто»3. Следовательно, нужно признать безграничность мира. 1 Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. М., 1950, стр. 46. 2 Гегель. Наука логики. Соч., т. V, стр. 265. 3 Т а м же, стр. 266. 15
Здесь также допускается наличие пространства за пределами воображаемой границы мира. В .предполагаемой одинаковой доказуемости обеих антиномий Кант видел неразрешимое противоречие. На основе этого он отрицал объективную реальность пространства и времени, считая их априорными формами чувственного созерцания, т. е. продуктами сознательной деятельности человека. В нашем сознании могут быть противоречия, в самом же объективном мире их нет. Мы приводим столь подробно разбор данных антиномий потому, что до сих пор находятся люди, которые, ссылаясь на Канта, утверждают, что будто бы вообще принципиально невозможно доказать ни конечность пространства и времени, ни их бесконечность, и что каждое из принимаемых положений имеет значение постулата или недоказуемой аксиомы. Но а действительности, как показывает анализ кантовских антиномий, рассматриваемую проблему невозможно решить в рамках метафизической философии, только на основе одних лишь формально-логических соображений. Это решение в принципе возможно на основе диалектического материализма, выяснения всеобщих атрибутов и закономерностей движения материи, и в дальнейшем оно будет рассмотрено. В рамках классической физики бесконечность мира рассматривалась как совершенно однородная по своей структуре, одинаковая по свойствам на всех возможных масштабах. Законы ньютоновской механики распространялись на все масштабы в микромире и в космосе, из них пытались вывести даже все биологические и общественные явления. Бесконечное понималось как безмерно увеличенное и абсолютизированное известное конечное. Так, бесконечность мира в пространстве рассматривалась как неограниченное повторение одних и тех же звездных систем во все возрастающих масштабах. Считалось, что иерархия космических систем подчиняется одним и тем же известным законам и- между всеми системами бесконечной Вселенной должны действовать однородные силы тяготения. Широкое распространение получили рационалистические теории мира, согласно которым в принципе возможно полное познание бесконечного мира на основе одной только логической деятельности человеческого разума, опирающегося на немногие аксиомы или опытные факты. В основе подобных взглядов лежало убеждение в том, что в мире существуют некоторые единые количественные законы, познание которых позволяет вывести из них чисто дедуктивным путем свойства всех явлений, раскрыть все тайны мироздания. Известный французский философ и математик П. Лаплас писал, что если бы во Вселенной нашелся такой всеобъемлющий ум, который смог бы в единой формуле выразить движение всех существующих тел, налиная от мельчайших атомов и 16
кончая гигантскими галактическими системами, и если бы далее он смог решить данное уравнение, то ему удалось бы предсказать до мельчайших подробностей не только все будущие события, но и все то, что произошло з прошлом. Ибо в прошлом заложены в виде возможностей все будущие явления, и процесс развития представляет собой лишь реализацию этих возможностей. Развитие мира здесь рассматривалось в виде вечных, сызнова повторяющихся круговоротов. Как бы долго ни существовала Вселенная, ее свойства всегда должны быть одними и теми же, а известные в науке законы движения — вечными. В несколько видоизмененной форме данное понимание бесконечности встречается и в современной науке, в трудах многих зарубежных и некоторых советских космологов. Но только вместо законов классической механики в ранг всеобщих, универсальных закономерностей возводятся положения квантовой механики, теории относительности, уравнения гравитационного поля. Абсолютизация круговоротов нашла свое выражение в теории пульсирующей Вселенной, смысл которой, будет рассмотрен дальше. На ограниченность подобного понимания бесконечности впервые четко указал Гегель, который опирался при этом на закон перехода количественных изменений в качественные. Гегель писал: «Главное состоит в том, чтобы отличить истинное понятие бесконечности от дурной бесконечности...» *. В объективном мире всякое конкретное качество можно увеличивать лишь до определенных пределов, после чего происходит переход к новому качеству, которое обладает совершенно иными свойствами и подчиняется другим законам. Поэтому реальная бесконечность включает в себя последовательность узловых линий мер, каждая из которых характеризует границы существования конкретных качеств, где они переходят в принципиально иные качества. Говоря об астрономии, Гегель подчеркивает, что выдвигаемая в ней картина беспредельной Вселенной достойна изумления «не вследствие такой количественной бесконечности, а напротив, вследствие тех отношений меры и законов, которые разум познает в этих предметах и которые суть разумное бесконечное в противоположность указанной неразумной бесконечности»2. Гегель называет дурной бесконечностью образ неограниченно продолженной в обе стороны прямой, бесконечного натурального ряда чисел, последовательностей функций, бесконечного объема пространства и т. д. Он отрицает также бесконечную делимость материи. Применение понятия меры и закона перехода количественных изменений в качественные было большим шагом вперед. 1 Гегель. Наука логики. Соч., т. V., стр. 136. 2 Т а м же, стр. 257.. 2612—3 17
Гегель правильно подчеркнул качественную разнородность явлений природы. Однако, будучи объективным идеалистом, Гегель не смог дать правильного понимания бесконечности мира. По существу он отрицает объективную реальность в мире количественной бесконечности. Природу Гегель считает инобытием абсолютного духа. На определенной стадии своего развития дух превращается в природу, и вместе с материей появляются пространство и время. Сам абсолютный дух пребывает не во времени, а в вечности. Поэтому время существования мира у Гегеля конечно, как конечна и его протяженность в пространстве. Представление об их количественной бесконечности Гегель пренебрежительно называет «дурной бесконечностью». В отличие от этого он отождествляет понятие бесконечного с понятием абсолютного, понимая под последним 'Прежде всего абсолютный дух. «Бесконечное в его простом понимании можно, прежде всего, рассматривать как новую дефиницию абсолютного...» К Гегель по существу возвращается к старой теологической концепции бесконечного как атрибутов абсолютного 'бога, которого он называет абсолютным духом, пронизывающим всю природу. Подлинно научное понимание бесконечности мира впервые было сформулировано >на основе обобщения всех данных естествознания только в рамках диалектического материализма. Маркс, Энгельс и Ленин критически переработали диалектику Гегеля, взяли из нее все положительное, освободив от идеалистического содержания. Понятия бесконечного они относили не к каким-либо идеальным сущностям и не к частным, специфическим свойствам тел, а к материи во всем многообразии ее конкретных форм. Реальная бесконечность проявляется в трех важнейших аспектах: 1) во времени существования мира; 2) в пространстве и 3) в микроструктуре материи. Бесконечность существования мира во времени является следствием несотворимости и неуничтожимое™ материи и движения, независимости их от какого бы то ни было «абсолютного духа». Бесконечность з пространстве вытекает из существования в природе бесчисленного множества объектов и систем. Бесконечность в микроструктуре является другим выражением количественной и качественной неисчерпаемости материи вглубь. Она означает, что у материи отсутствует какая-либо последняя сущность, и чем далее будет прогрессировать познание, тем шире будет развертываться перед нами безграничная область неведомого.* Это, однако, ни а коей мере не должно давать повод к агностицизму, выводам о непознаваемости мира. Познавая конкретные объекты и явления, наука раскрывает через них различные элехменты всеобщего, абсолютного, а через послед- 1 Гегель. Наука логики. Соч., т. V, стр. 136. IS
nee — также и бесконечного. Энгельс писал, что «всякое действительное, исчерпывающее познание заключается в том, ...что мы находим и констатируем бесконечное в конечном, вечное — в преходящем» *. Важно при этом подчеркнуть, что Энгельс, в противоположность Гегелю, вовсе не отрицает количественную бесконечность пространства и времени, а, напротив, считает их важнейшей стороной реальной бесконечности. «Это бесконечное многообразие природы и истории заключает в себе бесконечность пространства и времени — дурную бесконечность — только как снятый, хотя и существенный, но не преобладающий момент» 2. В дальнейшем мы подробно проанализируем философские выводы о бесконечности мира, вытекающие из диалектико- материалистического учения о бесконечности мира, сейчас же, для того чтобы философский анализ стал более конкретным, рассмотрим некоторые важнейшие данные современного естествознания, касающиеся обсуждаемой проблемы. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ ИЗВЕСТНОЙ ОБЛАСТИ ВСЕЛЕННОЙ "расширение познаний о мире касается как особенностей -*- существования материи в пространстве, так и закономерностей ее развития во времени, и обе эти черты неразрывно связаны между собой. Геология и космогония позволяют в общих чертах проследить историю развития нашей планеты. Земля сформировалась примерно 4,5 миллиарда лет назад в результате длительного процесса эволюции газо-пылевого облака, которое существовало вокруг Солнца и со временем скондентировалось в планеты и метеориты. Предполагают, что это облако явилось остатком от еще большей газо-пылевой туманности, из которой сформировалось Солнце совместно с некоторыми другими звездами Галактики, затем покинувших первоначальное скопление и распределившихся в подсистемах Галактики. Развитие газо-пылевого облака вокруг Солнца происходило в направлении его сжатия в плоский диск, в котором возникали ядра гравитационной конденсации вещества в виде крупных тел. Они притягивали своим гравитационным полем метеориты и частицы вещества, в результате чего постепенно происходило увеличение их массы. Разработанная на основе 1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., 1955, стр. 185. 2 Там ж е, стр. 188. 19
этих представлений космогоническая гипотеза О. Ю. Шмидта, В. Г. Фесенкова и других советских ученых хорошо объясняет факты вращения планет в одном направлении и примерно в одной плоскости, деление их на две группы — массивных (Юпитер, Уран, Сатурн, Нептун) и гораздо меньших по массе, различие химического состава обеих групп планет, а также особенности вращения вокруг них большинства спутников ]. В настоящее время в советской и зарубежной космогонии продолжается разработка этой и других гипотез, позволяющих более полно, в соответствии с накопленным новым материалом, объяснить происхождение солнечной системы. Солнце вместе с планетами входит в состав Галактики — гигантской спиральной системы, диаметр которой составляет примерно 100 000 световых лет. Галактика имеет мощное ядро, состоящее из шаровых звездных скоплений, спиральные «ветви», состоящие в основном из звезд, объединенных в плоские системы, и газопылевых туманностей. На долю диффузного газо-пылевого вещества приходится примерно половина всей массы Галактики, что указывает на наличие определенного круговорота между диффузным веществом и звездами. Диффузное вещество выбрасывается звездами в ходе их эволюции, и, в свою очередь, концентрация больших масс данного вещества приводит к образованию звезд. Возраст Галактики достоверно не установлен, но обнаружены некоторые шаровые скопления, возраст которых оценивается рядом ученых в 100 миллиардов лет и даже намного выше. Галактика медленно вращается вокруг ядра, и Солнце, расположенное от центра на расстоянии примерно в 27 тысяч световых лет, совершает один оборот за 230 миллионов лет, двигаясь вместе с планетами со скоростью в 220 км1сек. В состав Галактики входит более 100 миллиардов звезд. За пределами нашей звездной системы в настоящее время обнаружено примерно миллиард галактик, наиболее удаленные из которых, обнаруживаемые пятиметровым рефлектором в Калифорнии, отстоят на расстоянии в 5 миллиардов световых лет. В Советском Союзе в настоящее время создается рефлектор с диаметром зеркала 6 м, который еще больше расширит горизонт видимой Вселенной. На Землю, очевидно, приходят в настоящее время излучения от систем, удаленных на расстояние во много миллиардов световых лет и еще дальше, но они не улавливаются современными приборами. Но по мере познания этих излучений, несущих потенциальную информацию о безмерно удаленных мирах, в конечном счете наука будет узнавать различные стороны бесконечного. Такое познание означает расширение границ видимой Вселенной как в пространстве, так и во времени. Поскольку ско- 1 См. О. Ю. Шмидт Четыре лекции о теории происхождения Земли. Изд-во АН СССР, 1957. 20
рость распространения света составляет 300 тысяч км/сек, то исследование излучения далеких галактик означает вместе с тем проникновение в прошлое на такое количество лет, которое свету понадобилось для того, чтобы достичь нашей планеты. Но то, что в настоящее время происходит на этих далекик мирах, люди на Земле смогли бы узнать лишь через много миллиардов лет, что может превысить время существования солнечной системы. В этом смысле во Вселенной существуют явления, которые из-за конечности скорости распространения сигналов недоступны для непосредственного опытного изучения. Все суждения о них могут быть лишь вероятностными, основанными на распространении известных фактов и законов на эти необычайно удаленные области. Материальное единство мира, наличие в нем всеобщих законов и единых атрибутов материи делает возможным объективно верное познание мира. Через конечное раскрываются различные стороны бесконечного, через преходящее — элементы абсолютного и вечного. Особенностью распределения материи в известных пространственных масштабах является ее значительная неоднородность. Вещество объединено в системы различного порядка: атомные ядра, атомы,- молекулы, макроскопические тела, планеты, звезды, диффузные туманности, галактики и системы галактик. При этом средняя плотность вещества уменьшается с возрастанием порядка систем. Так, в солнечной системе в объеме пространства с диаметром, равном орбите Плутона, средняя плотность вещества составляет примерно (с учетом массы Солнца и планет) 2- Ю-12 г/сж3, з Галактике она уже равна 10~24 г/см3, а в Метагалактике — примерно 10"31 г/си3, т. е. один атом водорода на несколько кубических метров. Наша Галактика является членом небольшого скопления из 17 галактик, расположенного в радиусе 2 миллионов световых лет. Существуют скопления галактик, насчитывающие несколько тысяч систем. Однако в распределении самих скоплений галактик в радиусе порядка миллиарда световых лет пока не обнаружено существенной неоднородности. При исследовании спектров других галактик было обнаружено, что линии различных элементов в них смещены к красному концу по сравнению с линиями аналогичных элементов спектрах Солнца и звезд Галактики. При этом величина смещения тем значительнее, чем далыпо находятся от нас галактики. Красное смещение в настоящее время удовлетворительно объясняется только одной физической причиной: удалением звездных систем. Как известно, скорость света постоянна и не зависит от скорости движения излучающего источника света. Но от скорости и направления движения зависит длина волны света. Если источник удаляется, то длина волны воспринимаемого света будет большей и спектральные линии смещены к 21
красному концу. Если же объект приближается, то длина волны квантов света уменьшается и спектральные линии сместятся в фиолетовую часть спектра. Величина смещения пропорциональна скорости источника света. Это явление, названное эффектом Допплера, используется для объяснения красного смещения в спектрах далеких звездных систем. В окружающей нас области Вселенной с течением времени происходит уменьшение средней плотности вещества в результате расширения Метагалактики. При этом скорость взаимного удаления галактик друг от друга возрастает примерно на 25 км/сек ма каждый миллион световых лет расстояния до них. Наибольшая измеренная величина красного смещения соответствует скорости удаления примерно в 140 000 км/сек для галактики, расположенной на расстоянии 3 миллиардов световых лет. Было бы неправильно думать, что все галактики удаляются от нашей Галактики, как от центра. «Разбегание» систем имело бы одинаковый вид с любой галактики, поскольку в результате расширения видимой части Вселенной в ней всюду происходит уменьшение средней плотности вещества. Открытие данного явления произвело большое впечатление на всех ученых, поразило своей необычностью и грандиозностью. Сразу же возникли многочисленные попытки дать ему идеалистическое толкование. Бельгийский космолог аббат Леметр выступил с теорией о том, что несколько миллиардов лет назад Вселенная была сконцентрирована в виде гигантского «атома-отиа», созданного богом. Такой «атом» имел размеры порядка диаметра солнечной орбиты и плотность вещества атомных ядер — 1014 г/см3. Взрыв этого «атома» и породил расширяющуюся Вселенную. Теория Леметра была подхвачена мистически настроенными учеными и нашла многочисленные подражания. Папа Пий XII в речи перед Ватиканской академией наук в 1951 г. .на тему «Доказательства бытия бога в свете современного естествознания» говорил, что современная наука «со свойственной физическим доказательствам достоверностью... подтверждает, таким образом, то обоснованное заключение, что во время оно Вселенная вышла из рук творца». При этом папа Пий XII решился даже модернизировать библейский текст о сотворении богом мира за 6 дней, заявив, что эти слова надо понимать иносказательно, так как каждый день обозначает один миллиард лет. Очевидно, когда будут открыты галактики на расстоянии в 18 или 30 миллиардов световых лег, один день творения придется считать за 3 или 5 миллиардов лет, а затем еще увеличивать сроки. Не от хорошей жизни руководителям церкви приходится постоянно перекраивать религиозное учение и подлаживаться под изменяющиеся научные данные. 22
С точки зрения материалистических принципов науки, «разбегание» галактик, несомненно, не распространяется на всю Вселенную, а является местным процессом, происходящим в масштабах Метагалактики в качестве одной из фаз ее развития. Вполне возможно, что в пограничных с ней областях может быть увеличение средней плотности вещества и сближение звездных систем. Не исключена также полностью возможность того, что в будущем будет найдено некоторое другое объяснение причин красного смещения, отличное от эффекта Допплера. Нет оснований абсолютизировать имеющийся уровень знаний и априори отвергать всякие иные толкования, если, конечно, они не противоречат основным законам природы. В космологии 'была выдвинута гипотеза о том ,что красное -смещение может быть следствием изменения свойств квантов света с течением времени в результате их взаимодействия с гравитационными полями и атомами при движении в межгалактическом пространстве в течение сотей миллионов лет. Подобное взаимодействие может вызывать уменьшение частоты колебаний квантов, следствием чего и является красное смещение. Нет сснований полагать, что кванты света в совершенно неизменном виде летят в «пустом» мировом пространстве з течение миллиардов лет. Напротив, распространение электромагнитных волн представляет собой процесс их непрерывного взаимодействия с гравитационными полями и частицами вещества. Это взаимодействие включает в себя возможность превращений форм материи и движения. С другой стороны, выдвигались гипотезы о том, что красное смещение может быть следствием необратимых изменений в функциональной форме основных законов природы, абсолютной величины скорости света, абсолютной длительности •единицы времени, процессов, происходящих в структуре атомов. Много сот миллионов лет назад атомы вещества могли излучать кванты с меньшей собственной частотой, чем в настоящее время. Это отклонение в частоте излучения менялось со временем по некоторому неизвестному еще закону. Поэтому, чем больше времени двигался свет в мировом пространстве от более удаленных галактик, тем значительнее величина красного смещения. Все эти гипотезы преследуют цель преодолеть те трудности, которые возникают при объяснении красного смещения как следствия Допплер-эффекта, Прежде всего неясны причины столь грандиозного космического явления, как расширения Метагалактики, а также возрастания скоростей движения галактик с увеличением расстояний до них. Если предположить, что причиной расширения Метагалактики был колоссальный взрыв первичной плотной системы огромной массы, то даже из этого предположения еще не вытекает, что скеро- 23
сти галактик должны увеличиваться пропорционально расстояниям до них. Из величины красного смещения и значении расстояний до галактик следует, что расширение должно было начаться примерно 1010 лет назад. Между тем возраст некоторых сферически симметричных звездных скоплений нашей Галактики оценивается рядом авторов в 1012—1014 и даже 1018 лет1. Но Галактика не может быть старше всей расширяющейся области Вселенной. Хотя приведенные гипотезы устраняют ряд трудностей, сами они опираются на такие положения, которые еще требуется доказать, поскольку они не вытекают из имеющегося экспериментального материала. С другой стороны, вывод о расширении Метагалактики согласуется с некоторыми космологическими моделями известной части Вселенной, в частности с теорией А. А. Фридмана. В 1922 г. ленинградский ученый А. А. Фридман на основе некоторого изменения уравнений тяготения Эйнштейна показал, что окружающая нас область Вселенной не может находиться в статическом равновесии и должна расширяться в окружающее пространство, что должно сопровождаться уменьшением срэдней плотности вещества с течением времени. Некоторое время спустя американским астрономом Хабблом было открыто красное смещение в спектрах галактик, что было истолковано как их «разбегание» и подтверждение предсказания А. А. Фридмана. В настоящее время теория Фридмана разрабатывается дальше в космологии, однако указанные выше трудности, связанные с объяснением природы красного смещения, еще не преодолены до конца. В теории Фридмана предполагается, что расширение Вселенной, начавшись с некоторого исходного, сравнительно небольшого объема, продолжается неограниченно. В отличие от этого за последние десятилетия были выдвинуты также другие космологические «модели Вселенной», согласно которым расширение должно смениться со временем сжатием Метагалактики под действием гравитационных сил до сравнительно небольшого объема, после чего начнется новое расширение, затем опять произойдет сжатие и т. д. В этой теории «пульсирующей Вселенной» материя движется в вечном, сызнова повторяющемся круговороте, в котором каждый последующий цикл почти тождествен предыдущему. Предполагается также, что наблюдаемая современными измерительными устройствами Вселенная является единственно существующей, иначе взаимодействие с другими системами привело бы к изменению- внутреннего состояния Метагалактики, и полный возврат к пройденным состояниям был бы невозможен. Выводы теории 1 См. М. С. Э и г е н с о н. Внегалактическая астрономия. М., I960, стр. 343. 24
«пульсирующей Вселенной» о единственности наблюдаемой области мира и о бесконечно повторяющихся тождественных круговоротах является метафизическими в своей основе и представляют результат неправомерной абсолютизации имеющегося уровня знаний. Их неправильность будет подробно показана ниже. Вместе с этим рядом зарубежных космологов — Ф. Хой- лом, Г. Бонди, В. Мак-Креем, П. Йорданом, Р. Каппом и др.— была выдвинута теория о постоянном творении материи в процессе расширения Вселенной. Эти авторы исходят из так называемого «совершенного космологического принципа», согласно которому Вселенная всегда была и остается неизменной в целом, является однородной по структуре и изотропной, т. е. обнаруживает одинаковое строение по .всем направлениям. Этот принцип не обосновывается какими-либо опытными наблюдениями, а провозглашается на основе априорных соображений, подобно тому как в прошлом богословы постулировали принцип совершенства круговых орбит планет, шара, как «идеальной» фигуры, обязательности 7 планет, поскольку число 7 считалось священным, и т. д. Исходя из «совершенного космологического принципа, указанные авторы считают, что если в настоящее время происходит расширение Вселенной, сопровождающееся падением плотности вещества, то для сохранения однородности и постоянства состава Вселенной необходимо допустить, что вещество должно постоянно рождаться в процессе расширения. В первом варианте теории считалось, что вещество рождается из ничего и без всякой причины. На вопрос о том, откуда же возникает материя, Хойл отвечал: «Она не появляется ниоткуда. Материя просто возникает — она создается. В одно время различные атомы, составляющие вещество, не существуют, а в более позднее время они существуют» 1. «Следует ясно понять, — говорил Бонди, — что творение, о котором идеть речь, является образованием материи не из излучения, а из ничего» 2. В 1 см3 пространства должно возникать в среднем 10~43 г вещества в секунду, или один атом водорода на литр объема каждые миллиард лет, и это скомпенсирует падение плотности вещества в результате расширения Вселенной. Эта гипотеза характеризует глубокую деградацию идеалистических теорий Вселенной и противоречит основному принципу современной науки — закону сохранения материи и движения, а также частным законам физики: закону сохранения массы, энергии, электрического заряда, момента импульса и др., подтвержденным всем опытным материалом науки и практики. 1 F. Hoyle. The Nature of the Universe. Oxford, 1950, p. 105. 2 H. В о n d i. Cosmology. Cambridqe, 1952, p. 144. 25
В последние годы Ф. Хойл фактически отказался от идеи творения материи из ничего и ввел предположение о существовании во Вселенной некоторого «творящего поля», за счет которого, якобы, возникают атомы водорода и других элементов. Однако и это допущение также неосновательно, поскольку оно вытекает из «совершенного космологического принципа», идеи вечной однородности и неизменности Вселенной, представляющей собой чисто произвольное и метафизическое допущение. Характерным для современной зарубежной космологии является абсолютизация и распространение на мир в целом тех частных выводов и гипотез, которые вытекают из ограниченного опытного материала современной науки. Единство мира сводится к единообразию его физико-химического состава, а бесконечное понимается как безмерно увеличенное известное конечное, ф. Хойл писал, что «если полностью известна ситуация в «бесконечно малом» объеме пространства-времени, то известна и ситуация во всей Вселенной К Подобные представления ведут к метафизической концепции «дурной бесконечности», распространения на весь мир частных, специфических свойств и законов материи, без учета ограниченности их действия. Между тем в действительности бесконечность мира является структурно неоднородной, включает в себя множество различных уровней структурной организации материи со своими специфическими свойствами и законами. Понимание бесконечного с точки зрения известного конечного имеет свои теоретико-познавательные корни. Мы не можем себе представить неизвестные и пока недоступные области мира иначе, как в тех образах и понятиях, которые установлены для известных областей. Но при этом все же необходимо соблюдать меру, ибо критерием истины представлений является не их кажущаяся простота, соответствие с привычными и наглядными образами, а прежде всего соответствие с действительностью. Еще не так давно строились различные теории атома как полного подобия солнечной системы, и считалось, что движение частиц в атомах происходит по законам классической механики. В распространении последней на все масштабы пытались видеть единство мира, доказательство познания бесконечного. Однако действительность оказалась неизмеримо сложнее этих упрощенных представлений. Было обнаружено на опыте, что в микромире действие имеет прерывный, квантованный характер, что электроны могут существовать в атомах не на всех возможных «орбитах», а только на вполне определенных, что частицы являются не 1 Дм. У иле р. Гравитация, нейтрино и Вселенная. М., 1962, стр. 373. 'Статья Ф. Хойля «Проверка космологии наблюдениями». 26
только корпускулами, «о и волнами, способными превращаться друг в друга, что они не обладают одновременно точными значениями координат и импульса и т. д. Квантовые законы движения и превращения элементарных частиц качественно отличны от законов классической механики. Аналогично этому в мегамире были обнаружены отклонения от ньютоновских законов тяготения, и гравитационные явления более точно описываются уравнениями общей теории относительности, связавшей гравитацию со свойствами пространства и времени. Поэтому утверждать сейчас, как это делает Хойл и некоторые другие ученые, что знание свойств материи в известных малых масштабах обеспечивает знание ситуации во всей Вселенной, — это^ значит возвращаться к метафизическим представлениям о мире как о неограниченном повторении одних и тех же качеств. Еще в V в. до нашей эры древнегреческий философ Анаксагор предвосхитил эти представления, говоря, что каждая частица материи, как бы мала она ни была, обладает теми же свойствами, что и весь мир. В каждой из них «есть города, населенные людьми, обработанные поля, и светят солнце, луна и другие звезды, как у нас» ]. В несколько иной форме эту старую мысль выразил в XX з. Валерий Брюсов в стихотворении «Мир электрона»: «Быть может, эти электроны — Миры, где пять материков: Искусства, знанья, войны, троны И память сорока веков! Еще, быть может, каждый атом — Вселенная, где сто планет; Там — все, что здесь, в объеме сжатом, Но также, то чего здесь нет. Их меры малы, но все та же Их бесконечность, как и здесь; Там скорбь и страсть, как здесь, и даже Там та же мировая спесь... 2. (Когда распространяют на всю Вселенную известные в естествознании частные свойства и законы и на основе этого строят теорию «мира как целого», то рассуждают по существу в духе приведенных положений, но только в более наукообразной форме, без обращения к чувственным представлениям и наивным образам. Но структура мира здесь рассматривается как бесконечная последовательность одних и тех же систем и законов — как множество матрешек, вложенных друг в друга и во всем подобных между собой. Однако всякое конкретное, специфическое свойство, как и каждый частный закон природы конечны по своим значениям 1 Цит. по кн. С. Я. Лурье. Очерки по истории античной науки. М., 1947, стр. 190. 2 В. Брюсов. Стихотворения и поэма. Л., 1961, стр. 472. 27
или сфере действия, существуют в определенных границах меры. Мера, в философском смысле, представляет собой определенный интервал количественных характеристик или изменений, в рамках которого может существовать данное качество, до его перехода в иное качество. Те пункты, где такой переход совершается, называются границами или узловыми линиями меры. Качественное изменение свойств происходит при переходе от макроскопических масштабов к микромиру. Такие свойства макроскопических тел, как вязкость, теплопроводность, электропроводность, цвет, упругость, текучесть, химические свойства и др., не присущи атомам и элементарным частицам. У последних, в свою очередь, имеются свойства, не встречающиеся в макромире: спин, четность, единство корпускулярных и волновых свойств и т. д. Реальная бесконечность природы — это неограниченная последовательность мер, уровней структурной организации материи со специфическими свойствами и законами. В настоящее время уже установлено несколько таких уровней: элементарных частиц и атомных ядер — масштаб 10~13 см; атомов и молекул — масштаб Ю-8—Ю-7 см; уровни макроскопических тел, космических систем различных порядков, вплоть до скоплений галактик. Число таких уровней может быть сколь угодно большим как в глубь материи, так и в космосе. Но в процессе количественных изменений на каждом этапе неизбежно будут происходить коренные качественные изменения в свойствах и законах движения, в специфических особенностях пространства и времени. Каждая конкретная мера характеризует границы существования данного качества до его перехода в иное качество. Но значит ли это, что данные уровни или системы различного порядка разделены между собой непроходимыми гранями, что между ними нет ничего общего, а имеются одни только различия? Ни в коем случае! Абсолютизация различий была бы такой же ошибкой и вела бы к отрицанию материального единства мира, всеобщей связи явлений. В мире имеется универсальное взаимодействие, связь явлений, а они возможны только на основе определенных общих свойств, присущих разнородным объектам. Тела, которые не имели бы между собой ничего общего в свойствах, не могли бы никак и взаимодействовать друг с другом. Взаимодействие всегда происходит лишь на некоторой общей основе. Наряду со специфическими различными свойствами материи присущи также и всеобщие атрибуты, т. е. такие универсальные свойства, которые имеются на всех уровнях структурной организации, поскольку выражают самые общие и неотъемлемые черты всякого материального бытия. Прежде всего такими универсальными атрибутами являются объективность материи, ее независимость от человеческого 28
сознания, ее несотворимость и неуничтожимость как субстанциональной основы всех явлений. На всех уровнях материи присуща способность к взаимодействиям. Взаимодействия определяют все конкретные свойства материальных объектов, а также их объединение в системы. Если бы материя не обладала способностью к взаимодействиям, то невозможно было бы существование никаких образований и систем, тела не имели бы никаких физико-химических свойств, ни в чем и никак ке обнаруживали бы своего существования. Для материи существовать — значит взаимодействовать. Наряду с этим всем материальным объектам присуще движение и изменение, переход из одних состояний в другие. Сам процесс взаимодействия выступает как движение материи, и тела без движения также не обладали бы никакими свойствами и структурой. Движение материи всегда происходит в пространстве и времени, которые также относятся к числу универсальных атрибутов материи. Всеобщим свойством является также структурность материи, представляющая собой результат взаимодействия. Всем материальным объектам присуща структура как определенный тип внутренних связей между составляющими их элементами материи. Структурность характеризует протяженность тел в пространстве. Результатом взаимодействия является также тенденция к саморазвитию, к образованию более сложных форм материи и движения из менее сложных, в результате чего на основе неорганических соединений при определенных благоприятных условиях возникают живые организмы все большей степени сложности, вплоть до разумных существ. Эти и некоторые другие всеобщие атрибуты материи составляют материальную основу для наличия в природе единых диалектических закономерностей. Так, всеобщим значением обладает закон сохранения материи и движения, который проявляется через множество законов сохранения частных свойств материи: массы, энергии, количества движения, момента количества движения, электрического заряда, спина, магнитного момента и др. С этим законом тесно связан закон причинности, также обладающий универсальным значением. Он говорит, что никакое явление ке возникает беспричинно, оно всегда представляет собой некоторое звено в общей закономерной цепи событий. Точно так же всякое явление не исчезает бесследно, а обязательно вызывает определенное следствие, переходит в другие явления. Закон причинности находит свое выражение в множестве частных законов природы, которые определяют связь между предшествующими и последующими состояниями объектов в процессе развития. Все эти законы имеют всестороннее экспериментальное обоснование. Закон причинности и 29
сохранения материи распространяется не только на все известные явления, но и вообще на все существующие объекты в природе, представляющие собой различные виды движущейся материи. Всеобщим значением обладают также диалектические законы единства и борьбы противоположностей, взаимного перехода количественных и качественных изменений, заког взаимоотношения повторяемости (цикличности) и поступательности в развитии, определяемый обычно как закон отрицания отрицания. Так, закон единства и борьбы противоположностей говорит о том, что во всех явлениях в природе имеются противоположные, взаимоисключающие стороны, которые находятся в единстве и взаимосвязи. Их борьба или взаимодействие определяет все существование и развитие материальных систем. Конкретно данный закон проявляется в объективном мире в виде множества частных законов, например закона взаимодействия положительно и отрицательна заряженных частиц в атомах, закона ассоциации (объединения) и диссоциации (разъединения) атомов в молекулах, взаимодействия притяжения и отталкивания в различных системах, борьбы различных видов в живой природе, в столкновении противоположных интересов людей в обществе и т. д. Все диалектические законы выражают общую структуру отношений во множестве частных законов природы, характеризуют то общее и повторяющееся, что присуще данным законам. Все обшие, универсальные атрибуты и законы материи обеспечивают вертикальную связь между различными уровнями ее структурной организации, единство материального мира. Именно в наличии этих универсальных свойств и законов проявляется единство и всеобщая связь в природе. Но в рамках этого единства все конкретные специфические свойства и законы могут быть самыми разнообразными. Познание всеобщего и абсолютного в мире равносильно познанию бесконечного. Элементы бесконечного проявляются там, где в массе разнообразного появляется нечто общее и всегда повторяющееся, по крайней мере в самой общей структурной форме. Понятие бесконечного применимо прежде всего к единым универсальным атрибутам материи. В случае пространства и времени оно характеризует их возможные бесконечно большие и бесконечно малые количественные значения и формы проявления, тогда как в случае взаимодействия, движения, устойчивости материи, тенденции к саморазвитию понятие бесконечного выражает лишь возможные разнообразные формы их проявления, но не количественные значения каждого из этих атрибутов, которые являются конечными. Бесконечно разнообразно также само число объектов и материальных систем в природе, уровней структурной организации и соответствующих им узловых линий мер, характеризующих 30
границы существования конкретных качеств. Точно так же неограниченно разнообразны формы проявления указанных выше диалектических закономерностей. Что же касается всех частных, специфических свойств материи, присущих лишь некоторым ее состояниям, то они всегда имеют конечные размеры. То же самое следует сказать о специфических законах движения материи, имеющих конкретную количественную форму и отражаемых в виде соответствующих уравнений. Каждый такой закон ограничен определенными значениями параметров, входящих в него констант, функциональной формой,, а все эти характеристики «привязаны» к определенным конкретным условиям и невозможны вне их. Условия же во Вселенной могут быть самыми различными, в силу чего закон, действующий в одних материальных системах, может утрачивать силу в других, например в мегамире или микромире. Вследствие этого всякая теория проявления бесконечного в материальном мире должна строиться прежде всего на основе познания всеобщих атрибутов и диалектических законов материи. Если же она строится на абсолютизации частных свойств и законов, то она будет метафизической и неверной. Сказанное позволяет оценить содержание и предмет космологии как науки. Все специфическое, конкретное содержание космологии, касающееся частных свойств и законов природы, включая законы электромагнитных и гравитационных взаимодействий, распределения вещества в космосе и т. п., представляет собой учение лишь о конечной, доступной непосредственным наблюдениям области Вселенной. Ко всему бесконечному миру в целом могут относиться лишь те выводы космологии, которые были выработаны в философии диалектического материализма и касаются всеобщих атрибутов и законов материи. Если же космология основывается на метафизических и идеалистических воззрениях, то ее суждения о мире в целом будут неправильными. Сама проблема бесконечного в каждой науке является прежде всего философской, поскольку она связана с исследованием всеобщего и абсолютного в мире, что является важнейшей задачей диалектико-материалистического исследования о мире. Но в исследовании бесконечного философия и частные науки взаимно дополняют друг друга. Философия создает общее мировоззрение и методологию в исследованиях, тогда как естествознание дает конкретный материал относительно форм проявления количественной и качественной бесконечности в мире. Так, математика исследует различные стороны количественной бесконечности, физика — неисчерпаемую структуру материи, астрономия — все расширяющиеся в процессе познания области бесконечной Вселенной. Но в каждой из этих наук философская постановка проблемы имеет определенный приоритет перед ее естественнонаучным 31
решением, поскольку общее содержание проблемы и контуры истины предвидятся обычно раньше, чем будут разработаны в деталях все конкретные пути достижения поставленной цели. А эта общая постановка проблемы в каждой науке является прежде всего философской, особенно когда это касается рассматриваемой проблемы. БЕСКОНЕЧНОСТЬ МАТЕРИИ ВО ВРЕМЕНИ Т> чисто количественном отношении бесконечным является -*-* такое множество явлений любого рода или величин, в котором не существует последнего элемента и в котором любая его собственная часть равномощна или эквивалентна целому. Отсутствие последнего элемента означает, что бесконечное множество не является четко фиксированным сверху и неизменным в своей определенности, а представляет собой переменное, неограниченно возрастающее множество явлений, которое в процессе своего изменения становится и остается далее больше любого, наперед заданного, конечного множества. Равно- мощность или эквивалентность части целому в бесконечном множестве отличает последнее от любого конечного множества, в котором часть всегда меньше целого. Равномощность или эквивалентность предпологает возможность установления взаимно однозначного соответствия между каждым элементом части и каждым элементом целого. Например, в конечном ряде чисел количество квадратов или кубов любых чисел меньше, чем всех чисел. Однако, несмотря на это между ними, можно установить взаимно однозначное соответствие: 1, 2, 3, 4, 5 п I2, 22, З2, 42, 52, п2 и т. д. Каждому элементу одного множества будет соответствовать вполне определенный элемент другого, и количество членов в бесконечных множествах будет одинаковым. Исследование чисто количественных аспектов бесконечного составляет важнейшую задачу математики, в частности теории множеств. Но в математике понятие бесконечного может применяться к любым свойствам, большинство которых объективно может обладать лишь конечными значениями. Сама математика в этом не виновата, поскольку она не отражает полностью свойства реальной бесконечности, но изучает лишь чисто количественные ее стороны. В объективном мире бесконечными значениями может обладать лишь сама движущая материя и ее важнейшие формы бытия — пространство и время. И по отношению к ним разработанная математикой количественная теория бесконечного помогает раскрыть их сущность. 32
Бесконечность материи во времени вытекает из такого* важнейшего атрибута материи, как ее несотворимость и неу- ничтожимость, из абсолютной устойчивости существования материи как субстанциональной основы всех явлений в мире. Устойчивость бытия материи и ее сохраняемость находят свое- конкретное выражение в множестве частных законов сохранения, отражаемых в современном естествознании. Само время представляет собой такой важнейший атрибут материи, который выражает последовательность смены состояний, причинно следственных отношений и длительность бытия всех существующих в природе объектов и явлений. Время не существует вне материи и ее изменений, оно также несотвори- мо и неуничтожимо, как и сама материя. В силу этого время вечно или обладает бесконечной длительностью. Это означает, что материальный мир существует и будет существовать з течение бесконечного количества лет или любых других единиц длительности. Длительность и последовательность бытия материи во времени представляет собой ее неотъемлемый атрибут, вытекающий из сохранения и устойчивости материи. Реальное- бесконечное время слагается из бесконечного множества длительностей существования отдельных материальных систем. Каждая из них имеет свое начало и конец, но поскольку видов материи в природе существует бесконечное множество и при всех превращениях материя не исчезает, а лишь переходит из* одних форм в другие, то совокупность длительностей существования всех материальных объектов и систем и образует реальное бесконечное время. Признание данного факта ни в коей мере не ведет к идее дурной бесконечности. Последняя лишь означает применение* понятия бесконечности к частным, специфическим свойствам материи, понимание мира как совершенно однородного по структуре и действующим в нем законам. Подобная абсолютизация конкретных качеств неправильна, однако из этого вовсе не следует, что понятие количественной бесконечности вообще- нельзя ни к чему применять в объективном мире. В таком случае мы пришли бы к отрицанию всякой бесконечности и* замены ее разнородностью, что неправильно. Понятие количественной бесконечности применимо прежде всего к числу уровней структурной организации материи, узловых линий' мер, к количеству различных объектов и систем, а также к формам проявления важнейших атрибутов материи, в тОхМ^ числе пространства и времени. Следует поэтому различать количественную бесконечность в указанном смысле и дурную- бесконечность, как метафизическое представление о мире. Это важное положение ни в коей мере не отрицается тем фактом, что во Вселенной нет единого времени, однородной и всюду одинаковой последовательности событий. Из положений теории относительности, подтвержденных на опыте, следу- 33-
ет, что ритм времени в материальных система может изменяться в зависимости от скорости движения систем, потенциалов гравитационного поля. Так, в системе, движущейся со скоростью, близкой к скорости света или же находящейся в мощном гравитационном поле, время будет течь значительно медленнее, чем в покоящейся системе или вне гравитационных полей. Относительна также и одновременность событий. Из теории Эйнштейна следует, что события, одновременные в одной системе, могут быть не одновременными по отношению к другой системе, движущейся относительно первой. Отсутствие во Вселенной единого времени и единой последовательности событий обусловлено конечностью скорости распространения взаимодействий. Если расстояние между материальными системами очень велико и свет проходит его за время, значительно большее, чем период существования системы, пославшей сигнал, то возможный ответ будет получен уже совершенно другими системами, которые возникнут после распада первоначальной системы. Реальный процесс взаимодействия будет разорван, и каждая из систем будет подчиняться собственным внутренним законам развития, не зависимым от законов в очень удаленных областях Вселенной. В каждой из таких систем будет свой собственный ритм времени и скорость циклических процессов, зависящих от внутренних условий и действующих законов. Поэтому бесконечность Вселенной во времени ни в коей мере не означает, что она «бесконечно стара» в некотором едином потоке времени для всего мира. Она означает лишь несотворимость и неуничтожимость материи, вечность ее существования в прошлом и будущем. Но этой вечности свойствен и количественный аспект, поскольку время как абсолютная форма бытия материи слагается из бесконечного множества длительностей существования конкретных материальных систем. Наряду с этой количественной стороной бесконечность времени обладает также и качественной стороной. Последнюю можно понять, если проанализировать возможный характер существования мира во времени. Является ли вечность мира его постоянным пребыванием в одном и том же состоянии, движением по кругу, или же она включает в себя необратимые изменения материи, ее непрекращающиеся переходы из одних состояний в качественно другие? На этот вопрос можно ответить только лишь в последнем смысле, и это следует из всеобщего закона перехода количественных изменений в качественные, а также из объективного закона взаимоотношения цикличности и необратимости в развитии. Бесконечность материи во времени не является неограниченной однородной длительностью ее существования в одних и тех же формах, а обязательно предполагает постепенные необратимые изменения основных свойств материальных объек- 34
тов. Она включает в себя постоянное возникновение качественно новых возможностей и тенденций изменения, не существовавших в предшествующих отдаленных состояниях. Благодаря этому процесс развития основывается на действии вероятностных законов. Это значит, что Вселенная не всегда была такой, какой она наблюдается в настоящее время, и она не будет сохраняться такой и в далеком будущем времени, т. е. перейдет в качественно иное состояние. В связи с этим «следует подчеркнуть несостоятельность теории пульсирующей Вселенной , которая предполагает, что мир замкнут и движется в вечном, сызнова повторяющемся круговороте, то расширяясь, то сжимаясь. Данная теория исходит из того, что замкнуто не только пространство Вселенной, го также и время конечно. Каждый последующий цикл сжатия и расширения •ничем не отличим от предыдущего, в связи с чем время движется по кругу. Хотя мир обладает неограниченной длительностью существования, но конкретное, наполненное реальными изменениями время оказывается конечным, поскольку близкое прошлое в пульсирующей Вселенной является одновременно и далеким будущим, и наоборот. Однако как ни занятно подобное предположение, теоретически оно совершенно неверно. Полные и абсолютные круговороты материи в природе невозможны по двум основным причинам: 1)' благодаря количественной и качественной неисчерпаемости материи в структуре, наличии у нее бесчисленного множества внутренних состояний, которые не могут быть полностью и с повторениями реализованы ни за какой конечный отрезок времени; 2) благодаря принципиальной незамкнутости всех существующих в мире систем по отношению к различным типам связей и взаимодействий, которые постоянно переводят систему в новые состояния. Вселенная как раз является такой незамкнутой совокупностью систем, и это будет показано далее. В окружающем мире происходят необратимые изменения, 'и некоторые из них уже исследуются физикой. Здесь нужно сказать прежде всего о так называемых слабых взаимодействиях, связанных с излучением частицами нейтрино. Нейтрино возникают при бета-распаде атомных ядер, а также при рае- ладе мезонов. Мезоны образуются при взаимодействиях частиц большой энергии с атомными ядрами и быстро распадаются. Так, К-мезоны распадаются на пи-мезоны: К—» Зя; пи-ме- зопы распадаются на мю-мезоны и нейтрино: tc±->ix± + v. Мю-мезоны в свою очередь распадаются на электроны (позитроны), нейтрино и антинейтрино: ц*-* e±+v + v.. Нейтрон в свободном состоянии радиоактивен и обладает периодом полураспада в 12,8 мин., превращаясь в протон, электрон и антинейтрино: п -» p + e~ + v. Возможны также и некоторые другие реакции с излучением нейтрино. 35
Однако обратные реакции поглощения нейтрино, соединения возникших частиц и образования исходных форм являются необычайно редкими по сравнению с реакциями распада и излучения нейтрино, обладают исчезающе малой вероятностью- и до сих пор не наблюдались. Это объясняется тем, что нейтри* но чрезвычайно слабо поглощаются частицами и взаимодействуют с ними, в силу чего и процессы, связанные с нейтрино, называются слабыми взаимодействиями. Нейтрино могут пройти через слой металла толщиной с земную орбиту (300 миллионов км) и не поглотиться веществом или даже не- испытать ни одного ядерного соударения. Но если определенный процесс протекает в одном направлении с неизмеримо большей вероятностью, чем в противоположном, то это говорит о необратимых изменениях в структуре материи в космических системах. Из этой необратимости следует, что каждая из существующих форм материи, включая элементарные частицы, не является вечной во времени, а исторически преходяща. Возникнув в процессе развития материи, она со временем неизбежно перейдет в некоторую другую- форму. В соответствии с этим в природе происходит изменение количественной формы законов природы, констант взаимодействия и других свойств объектов. Поэтому нет оснований считать, что Вселенная всегда существовала и будет существовать в таком виде, в каком мы наблюдаем ее сейчас. Каждая конкретная форма материи является исторически преходящей во времени, и бесконечность времени представляет собой процесс неограниченного необратимого изменения материи. В этом как раз и заключается качественный аспект бесконечности времени. Необратимость изменений ни в коем случае не означает,. что мир стремится к некоторому конечному состоянию равновесия. Для бесконечных систем такое состояние принципиально невозможно, поскольку они не подчиняются какому-либо» единому количественному закону развития, не обладают однородными свойствами и единым временем. Поэтому совершенно неправомерны распространенные в буржуазной литературе идеалистические воззрения о том, что, якобы, Вселенная стремится к состоянию теплового равновесия, тепловой смерти, которое будет означать прекращение ее действенной жизни. Данные воззрения основаны на абсолютизации второго закона термодинамики, понимания его как такого закона, который будто бы определяет все тенденции развития и все формы взаимодействия материи в природе. Согласно этому закону, в природе все процессы происходят в направлении рассеяния теплового излучения от более нагретых тел к менее нагретым. Обратная же концентрация тепла* невозможна, поскольку тепловое излучение равномерно распределяется в пространстве. Этому соответствует переход от 36
•менее вероятного состояния к более вероятному. Если в замкнутой системе тепло равномерно распределится и установится статистическое равновесие, то в таком состоянии система может существовать сколь угодно долго и для перевода ее в другое состояние требуется затратить энергию извне. В этом случае говорят, что система достигла состояния с максимальным значением энтропии. Энтропия — это особая функция термодинамического состояния, представляющая меру отклонения системы от статистического равновесия. Во всех замкнутых системах процессы направлены по линии возрастания энтропии, и это является наиболее вероятным направлением изменений тепловой формы движения. Второй закон термодинамики был сформулирован во второй половине XIX в. немецким ученым Р. Клаузиусом, который распространил его на всю Вселенную. На основе этого он пришел к выводу, что в мире все процессы происходят по линии рассеяния энергии и выравнивания температур, так что Вселенная неуклонно стремится к термодинамическому равновесию. Это утверждение было подвергнуто глубокой критике Энгельсом, который показал, что рассеяние материи в пространстве необходимо должно смениться ее обратной концентрацией с включением в новый цикл развития. Движение материи, говорил Энгельс, неуничтожимо не только в количественном смысле, что отражается законом сохранения энергии, но и в качественном смысле, т. е. в плане способности материи к неограниченным превращениям из одних форм в другие. Идея тепловой смерти Вселенной до сих пор распространена в зарубежной литературе в прудах ученых-идеалистов. Особенно значительную роль в ее пропаганде сыграли английские астрофизики Д. Джине и А. Эддингтон. Джине писал, что «Вселенная не может двигаться вечно, рано или поздно должно прийти время, когда ее последний эрг энергии достигнет низшей ступени на лестнице вырождения активности, и в этот момент действенная жизнь Вселенной прекратится». «Для Вселенной, так же как и для смертных, единственно возможная жизнь заключается в движении к могиле» 1. Аналогичные воззрения высказывал Н. Винер в своей работе «Кибернетика и общество». Однако все эти положения в теоретическом отношении несостоятельны и лишь способствуют проникновению религиозных идей в науку. Прежде всего понятие максимального значения энтропии неприменимо по отношению ко всей бесконечной Вселенной, ибо оно имеет смысл лишь в отношении конечных замкнутых систем, каковой Вселенная не является. Вместе с тем неправильно считать второй закон термодина- 1 I. I e a ns. The Universe around us. Cambr. — № 4. 1945, p. 279—280. 37
мики таким законом, который определяет содержание всех форм движения в шрироде и все тенденции развития материи. Уже давно было замечено, что данный закон не распространяется на многие микропроцессы, например на броуновское движение частиц во взвешенном состоянии в растворах. Данное движение никогда не прекращается, и его источник — в энергии взаимодействия атомов и молекул. Точно также никогда не прекращаются движения атомов в молекулах, взаимодействие элементарных частиц, внутриядерные процессы, причем все эти формы движения не имеют тенденции перехода в какую-либо последнюю форму, например теплоту. Движение микрочастиц подчиняется специфическим квантовым законам, которые ограничивают сферу применимости второго закона термодинамики. Другой областью, где данный закон ограничен в своих проявлениях, является мегамир, те космические процессы, в которых на первый план выступают гравитационные взаимодействия тел. Представим себе, что в процессе эволюции звезд их энергия и вещество были рассеяны в пространстве в- виде квантов различных полей, частиц вещества и газовых потоков. Эта материя не исчезает бесследно. Частицы вещества образуют диффузные газо-пылевые туманности, которые постепенно поглощают кванты электромагнитного поля и другие виды излучения. Эволюция диффузного облака будет происходить по линии установления статистического равновесия и усреднения скоростей движения молекул до тех пор, пока масса системы не будет очень большой. Если*же она достигнет значения нескольких миллионов солнечных масс и плотность облака будет порядка 10~22 г/сж3, то система начнет постепенно сжиматься под действием гравитационных сил. По мере сжатия энергия поля тяготения будет превращаться в тепловую и произойдет саморазогревание системы, а также увеличится давление в ее центральных областях. Самое высокое давле- ниэ, которое атомы могут выдержать, не разрушаясь, составляет примерно 1010 г/см2. При большем давлении электронные оболочки будут «раздавлены», и вещество перейдет в состояние плазмы. Ядра и электроны будут существовать отдельно- друг от друга, не образуя атомы. Если давление достигнет значения в 1013—1014 г)см2, то- произойдет резкое возрастание плотности вещества, сближение протонов и нейтронов до расстояний порядка Ю-12 см и ближе — области действия ядерных сил. В результате этого станет возможным слияние протонов и нейтронов в атомные ядра, поскольку на расстоянии 'порядка Ю-13 см ядерные силы притяжения превышают электрические силы отталкивания между одинаково заряженными протонами, и они могут захватываться ядрами. Начнется интенсивная термоядерная реак- 38
ция, и холодная ранее система начнет излучать огромную- энергию, а затем распадется на ряд звезд. Мы видим, что количественные изменения массы вещества приводят на определенном этапе к коренным качественным- изменениям в структуре веществ и освобождению заключенной внутри атомных ядер энергии. В данных процессах ограничивается сфера действия второго закона термодинамики. Тепловая энергия возникает здесь не за счет перераспределения путем охлаждения одних тел и саморазогревания других, а за счет энергии гравитационных и ядерных взаимодействий,, которые подчиняются совершенно иным законам. Таким образом, второй закон термодинамики не определяет главной тенденции развития материи и процесс возрастания энтропии не определяет наиболее вероятные изменения во< Вселенной. В достаточно больших масштабах как процессы рассеяния материи и энергии, так и ее обратная концентрация являются равновероятными и постоянно сменяют друг друга. В рамках этого относительного круговорота происходит постепенное необратимое изменение материи в результате ее качественных превращений с течением времени. Между круговоротом и необратимостью существует единство, отражающее единство устойчивости и изменчивости в природе. Бытие материи во времени представляет собой единство' противоположностей актуальной и потенциальной бесконечности. Поскольку материя несотворима и существует вечно, то ее бесконечность во времени уже реально осуществилась з течение предшествовавшего бытия. Вместе с тем мир постоянно изменяется, и его будущее существование также вечно в силу неуничтожимое™ материи и непрекращаемости процесса развития. Время включает в себя возможность дальнейшего неограниченного течения, вследствие чего его бесконечность является одновременно потенциальной. Противопоставление- этих понятий, имевшее место в истории философии, в действительности неправомерно, так как актуальная и потенциальная бесконечность представляют собой лишь две различные стороны реальной бесконечности. Это отражает единство возможности и действительности в материальном мире, прошлого и будущего в развитии, единство устойчивости и изменчивости. БЕСКОНЕЧНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ В ПРОСТРАНСТВЕ "Пространство представляет собой важнейшую форму бытия» -"-материи, выражающую структурность, протяженность и сосуществование объектов. Мы обычно говорим, что тела движутся в пространстве, и поэтому складывается впечатление, что пространство — это некоторая пустота, которая вмещает 39«
в себя материю. Но в действительности пустоты в мире нет, всюду имеются различные формы материи — либо в виде частиц вещества и тел с конечной массой покоя, либо в виде электромагнитного и гравитационного полей, а также других, не известных еще объектов. Реальное пространство представляет собой совокупность структурных форм и протяженностей бесчисленного множества видов материи. Важнейшими свойствами пространства являются его объективность, абсолютность, как формы бытия материи, неразрывная связь с движением и временем, зависимость от характера материальных связей, единство прерывности и непрерывности, количественная и качественная бесконечность. Последняя выступает как следствие бесконечности материи и тесно связана с вечностью времени. Каждая материальная система обладает определенной протяженностью, которая характеризует ее структурность, сосуществование и взаимодействие в ней различных элементов. Объектов, которые не обладали бы протяженностью, в мире существовать не может, ибо тогда они были бы бесструктурными, не обладали никакими свойствами, ни в чем и никак не обнаруживали бы своего существования, т. е. вообще не обладали бы никакой реальностью. Протяженность, как и структурность, представляет собой неотъемлемый атрибут материи. Но поскольку видов материи, различных систем в природе существует бесконечное множество, то соответственно этому материя обладает неограниченной протяженностью, что и выражается в бесконечности пространства. Как бы велика ни была материальная система, всегда найдется система или совокупность тел большего порядка, которая будет включать в себя первую в качестве своего составного элемента. При этом количественное увеличение масштабов и массы систем неизбежно приводит на определенном этапе к коренным качественным изменениям, (переходу к иным уровням структурной организации, а также к изменению самих свойств пространства и времени. Сообразно многообразию уровней, в мире существует и множество пространственно- временных структур, и в этом проявляется качественная бесконечность данных форм бытия материи. Для того чтобы раскрыть это важнейшее положение, рассмотрим отличие современного диалектико-материалистического понимания пространства от понимания его в рамках домарксистской философии и в космологии, основывавшейся на принципах классической физики. Раньше понятие бесконечности пространства отождествлялось с понятием его безграничности, отсутствия у пространства каких-либо границ в любую сторону. Само пространство считалось всюду однородным, подчиняющимся геометрии Эвклида, и зачастую рассматривалась как бесконечная лус- 40
тота, которая вмещает в себя материю. Бесконечность Вселен- ной сводилась к бесконечной повторяемости звезд и звездных систем, электромагнитных и гравитационных полей, словом, к безмерно увеличенному конечному! Подобные представления весьма распространены и в настоящее время. Однако уже в геометриях Лобачевского и Римана, а затем в теории относительности и квантовой механике было показано, что свойства пространства и времени зависят от материальных связей и могут быть различными в микромире, привычных масштабах и в мегамире, соответственно различию материальных связей и законов на данных уровнях. Объективное пространство может не подчиняться положениям геометрии Эвклида, а обладать определенной кривизной, иными метрическими и топологическими свойствами. Эвклидовым является пространство, свободное от действия гравитационных полей и вообще всех других видов материи, создающих данные поля. Такое пространство является абстракцией, поскольку оно предполагает полное отсутствие материи, а вне материи пространство не может существовать, так как оно является формой ее бытия, важнейшим атрибутом. И все же абстракция эвклидового пространства необходима в науке, ибо она в ряде случаев с большой степенью точности приближается к реальности. В эвклидовом пространстве свет двигался бы по такой прямой линии, которая нигде не меняла бы своего направления. Аналогичным образом происходило бы движение тел па инерции, при отсутствии воздействия каких-либо внешних сил. Прямая выступает как кратчайшее расстояние между двумя точками, как линия, нигде не меняющая своего направления. Но при наличии вещества, создающего гравитационные поля, любой объект испытывает действие гравитационных сил и благодаря этому ускоряется. Это ускорение может проявляться как отклонение от прямой линии, причем такой характер движения может быть присущ не только вещественным телам, но и квантам света. Вблизи тяготеющих масс световые лучи отклоняются, и под влиянием гравитационных полей происходит изменение частоты излучаемых телами квантов света. Отклонение световых лучей неоднократно эксперименталь- он регистрировалось во время полных солнечных затмений. Осуществлялось это следующим образом. За полгода до наступления полного солнечного затмения ночью были сфотографированы звезды в той области неба, где должно находиться Солнце в момент затмения. Затем через полгода тем же инструментом та же область неба фотографировалась в момент полного затмения, когда в наступившей темноте были видны звезды. Во втором случае световые лучи шли на Землю мимо- Солнца и притягивались его гравитационным полем. В результате произошло их отклонение от прямых линий и при наложе- 4Ь
нии полученных фотопластинок изображения звезд, "близких к Солнцу, не совпали. Луч света всегда проходит любой путь в кратчайшее возможное в данных условиях время. Он как бы стремится двигаться по прямой, но только в данном случае этой прямой будет так называемая геодезическая линия. Она, конечно, будет отличаться от прямой эвклидового пространства или прямой в более слабом гравитационном поле (как при фотографировании за полгода до затмения). Движение по геодезическим линиям является единственно возможным для света, ибо это движение определяется законами гравитационных взаимодействий, которым подчиняется всякое тело. Движение по прямой эвклидового пространства физически невозможно, ибо здесь создались новые условия и действующие законы, а никакое явление не может происходить вопреки законам природы. Поэтому движение по геодезической является кратчайшим. Но это значит, что вблизи тяготеющих масс пространство искривлено, причем кривизна будет тем большей, чем больше масса тел и выше значение гравитационных потенциалов. Кривизна является мерой отличия свойств реального пространства от свойств абстрактного эвклидового пространства. Кривизна может быть положительной, отрицательной и нулевой. Пространство нулевой кривизны является эвклидовым. Положительная кривизна сопоставляется пространству Римана, имеющего геометрию сферы или эллипсоида вращения. На сфере сумма углов треугольника, сторонами которого являются геодезические линии (например, меридианы и параллели на земном глобусе), будет больше двух прямых. ■Пространство отрицательной кривизны (пространство Лобачевского) имеет геометрию, подобную геометрии так называемой псевдосферы — фигуры, напоминающей воронку. Сумма углов треугольника на псевдосфере, сторонами которого являются геодезические линии, меньше двух прямых. Характер кривизны пространства определяется путем вычисления из 180° получающейся суммы углов треугольника. Для пространства Римана разность будет иметь положительное значение, для пространства Лобачевского — отрицательное, а для эвклидового пространства она равна нулю. В пространстве Римана объем растет не пропорционально кубу радиуса, а в несколько меньшей степени, и такое пространство будет замкнутым. В нем нигде не будет границ, однако его объем конечен. В пространстве Лобачевского, напротив, объем возрастает не пропорционально кубу радиуса, а быстрее, и такое пространство будет незамкнутым. Для него понятие безграничности и бесконечности в значительной мере совпадают. Какой физический смысл могут иметь понятия положительной и отрицательной кривизны пространства, если учесть, что 42
свойства пространства определяются не им самим, а материальными связями и взаимодействиями? Пространство будет обладать положительной кривизной в том случае, если система объектов, протяженность которой она выражает, имеет столь значительную массу, что создаваемые телами гравитационные поля в состоянии удержать в данной области или системе возникающее в ней электромагнитное излучение и все другие объекты, движущиеся по инерции. В этом случае кванты света, возникшие в любых областях системы, обладали бы способностью неограниченю распространяться вперед и вперед, нигде не встречая преграды или границ пространства, но через определенное время (равное для Метагалактики нескольким десяткам миллиардов лет, если бы ее пространство обладало положительной кривизной) они могли бы вернуться примерно в исходную область, так как их путь постоянно искривлялся бы в одном направлении под действием гравитационных полей. Для пространства положительной кривизны понятие бесконечности и безграничности не совпадает. Оно является безграничным, но конечным. Мир нигде «не заколочен досками», но время движения световых лучей и охватываемое ими при этом пространство является конечным. То же самое было бы при движении всех тел по инерции. Для пространства такого типа оказываются уже недостаточными доказательства бесконечности мира, приводившиеся в древности Архитом и Лукрецием Каром, поскольку в таком пространстве всегда можно бросить копье дальше и протянуть руки в любом направлении, но оно все же будет конечным. Пространство будет обладать отрицательной кривизной, если из-за недостаточно большой массы и средней плотности вещества системы создаваемое ею гравитационное поле окажется не в состоянии удержать в пределах данного пространства системы возникающее в ней электромагнитное излучение и вещественные тела, движущиеся по инерции, и они будут неограниченно распространяться, никогда не возвращаясь в исходную область. Для пространства такого типа безграничность означает вместе с тем и бесконечность. Какой же кривизной обладает окружающее пространство Вселенной? Эйнштейн при создании общей теории относительности и формулировке уравнений тяготения «для мира в целом» предположил, что пространство всюду имеет положительную кривизну и является замкнутым. Средняя плотность вещества во Вселенной должна быть в этом случае не менее 10~27 г/см3, т. е. одного атома водорода на литр. Вывод о положительной кривизне пространства мира Эйнштейном не был обоснован сколько-нибудь надежными аргументами, а был принят для упрощения формы уравнений тяготения. Для бесконечного пространства уравнения приобретали слишком 43
сложный вид и не имели однозначных решений !. Однако в дальнейшем в различных работах по теории относительности и космологии вывод о конечности пространства был представлен как якобы уже доказанное положение, с неизбежностью вытекающее из уравнений теории. Он послужил поводом для распространения различных идеалистических теорий, особенно после открытия красного смещения и трактовки его как следствия расширения Вселенной. Появились многочисленные теории о конечности Вселенной в пространстве и времени, о сотворении ее богом. Некоторые ученые всерьез подсчитывали общее количество атомов и элементарных частиц во всей Вселенной, и каждый раз меняли числа, как только открывались совершенно новые типы элементарных частиц — позитроны, мезоны и др. Все эти выводы о конечности мира являются совершенно* неправомерными и представляют собой либо следствие общего идеалистического подхода к объяснению природы, либо результат метафизической абсолютизации современного уровня знаний и произвольно принятых допущений. Так, уже из современных данных внегалактической астрономии следует, что средняя плотность вещества в окружающей нас области Вселенной равна не Ю-27 г/см3, а Ю-30—10~31 г/см3 2, чему соответствует гиперболическое пространство отрицательной кривизны, которое является незамкнутым и бесконечным. При этом данное значение средней плотности вещества распространяется, конечно, не на весь мир, а только на непосредственно доступные измерениям области. Но предположим, что наблюдения показали бы значение средней плотности вещества в Метагалактике Ю-27 г/см3 и выше и ее пространство обладало бы положительной кривизной. Означало ли бы это, что Вселенная конечна и замкнута? Ни в коей мере. Поскольку Вселенная расширяется, то прежде всего возникает вопрос: за счет чего, собственно, происходит- это расширение? Признание его предполагает наличие некоторого внешнего бесконечного эвклидового пространства, в котором происходит расширение. Но можно встать на ту точку зрения, что никакого внешнего эвклидового пространства нет и что замкнутое конечное пространство Вселенной является единственным. Пространство создается вместе с расширением Вселенной. В таком случае нам все равно не удастся избавиться от противоречий. Признав конечность пространства и расширение Вселенной, мы должны будем допустить начало расширения и творение наблюдаемой Вселенной. Это противоречит принципу сох- 1 А. Эйнштейн. Сущность теории относительности. М. 1955, стр. 90, 97. 2 См. Г. М а к-В и т т и. Общая теория относительности и космология. М., Изд-во иностранной литературы, 1961, стр. 260. 44
ранения материи и всем частным законам сохранения ее конкретных свойств, ведет к откровенно религиозным выводам. Можно попытаться выйти из этой трудности на основе теории пульсирующей Вселенной, признания ее вечного расширения и сжатия при физической конечности простраства и времени. Однако сама идея пульсирующей Вселенной, как уже говорилось, основана на произвольной абсолютизации круговоротов, метафизическом понимании развития. В ней не учитывается, что полные и абсолютные круговороты в мире принципиально невозможны из-за структурной бесконечности материи вглубь, наличия у материи неограниченного множества возможных внутренних состояний я тенденций изменения, которые не могут быть полностью и с повторениями реализованы ни за какой конечный отрезок времени. Она не учитывает также тот принципиальный факт, что в мире постоянно происходят качественные превращения форм материи и движения, необратимые изменения и возникновение принципиально новых состояний. Все это определяет качественную бесконечность времени. Но главным пороком теории замкнутости и конечности Вселенной является то, что она основывается на абсолютизации достигнутого ib настоящее время уровня знаний или произвольно принятых посылок, неявно предполагает, что ничего качественно нового в структуре материи и в космосе уже не может быть открыто и что мы уже приблизились к познанию «мира в целом». Подобные догматические мнения неоднократно высказывались в прошлом и всегда опровергались достижениями науки. Во Вселенной в принципе возможны такие области или материальные системы, в которых распределение вещества приводит к относительной замкнутости пространства по отношению к определенным типам взаимодействий и излучений. Уже современная наука указывает на возможность этого. Так, атомные ядра имеют внутреннее пространство, замкнутое по отношению к ядерным силам, объединяющим протоны и нейтроны s ядро. Ядерные силы не распространяются дальше области в 3« 10~13 CMy и это говорит о том, что пространственные свойства ядер совершенно отличаются от пространственных свойств макроскопических тел. Однако пространство ядра является открытым по отношению к электромагнитным и гравитационным силам, излучению и поглощению нейтрино, электронов, позитронов и — при достаточно большой энергии взаимодействия — даже самих нуклонов, которые могут поглощаться ядрами. Аналогично этому можно предположить, что, начиная с некоторых достаточно больших масштабов, пространство Метагалактики будет замкнутым по отношению к электромагнитным и гравитационным силам, различным массам вещества, но оно будет открытым для качественно иных видов материи 45
и излучений, которые еще нам неизвестны и которые могут возникать на уровне метагалактических масштабов. В таких квазизамкнутых (т. е. неполностью замкнутых) мирах некоторые очень яркие объекты можно было бы в принципе видеть дважды — как в данном, так и в прямо противоположном направлении, после того как сильно ослабленное излучение данного объекта совершит «кругосветное путешествие». В настоящее время появились некоторые косвенные данные, говорящие в пользу возможности существования квазизамкнутых миров, правда, неизмеримо меньших размеров. В последнее время были открыты так называемые «сверхзвезды» — внегалактические объекты, обладающие огромной светимостью и массой. Так, «сверхзвезда» ЗС 273-В (№ по 3-у Кембриджскому каталогу) отстоит на 1,5 миллиарда световых лет и в действительности представляет собой образование массой во много миллионов солнечных масс. Но ее светимость в сто раз превышает светимость нашей Галактики, и, что очень важно, меняется два раза в течение одной недели. Если бы в нашей Галактике происходило изменение светимости звезд, то период изменения светимости составлял бы десятки тысяч лет, поскольку размеры Галактики — порядка 100 тысяч световых лет. В «сверхзвездах» светимость меняется за неделю, и, следовательно, их размеры — порядка одной световой недели или 200 миллиардов километров К «Сверхзвезды» представляют собой области с гигантской концентрацией материи, в которых, по-видимому, происходит рождение новых галактик. Эти области постепенно расширяются. Но на ранней стадии развития «сверхзвезда» может представлять весьма компактное образование с колоссальной плотностью порядка ядерной — 1014 г/смг. Гравитационное поле такой системы столь велико, что в состоянии удержать в окружающем пространстве возникающее в ней световое излучение и частицы вещества. Пространство такой системы будет обладать положительной кривизной и являться замкнутым по отношению к многим видам излучения. Поэтому на ранних стадиях развития «сверхзвезды» могут быть невидимы и не обнаруживались до сих лор. Но по мере расширения системы, уменьшения плотности вещества и гравитационных потенциалов кривизна пространства уменьшается, и система уже не в состоянии удержать возникающее в ней излучение. Она становится видимой и взаимодействует с другими системами через электромагнитные поля. Аналогично этому можно предполагать, что Метагалактика или система большего порядка, как уже сказано, может быть замкнутой для электромагнитных и гравитационных сил, но открытой для сил совершенно иного типа. Все космологиче- 1 См. В. Гинзбург. Новое в астрофизике космических лучей. «Наука и жизнь», № 1, 1964, стр. 40—41. 46
ские теории, которые абсолютизируют идею замкнутости пространства Вселенной, основываются по существу на абсолютизации современного уровня знаний, свойств гравитационного поля. Здесь предполагается, что любые объекты, которые только существуют в природе, должны якобы точно так же взаимодействовать с гравитационными полями, как все известные формы материи, и что свойства замкнутого пространства определяются им самим, а не движущейся материей. Между тем для такой абсолютизации гравитационного- поля нет никаких оснований. Материя неисчерпаема вглубь в своих структурных формах, и современной науке известна лишь ничтожная часть ее проявлений. Фактически еще очень, мало известно и о природе самого гравитационного поля, характере его излучения и поглощения веществом, его микроструктуре. Поэтому не исключена возможность того, что в недалеком будущем будут открыты такие формы материи, которые иначе взаимодействуют с гравитационным полем, чем известные тела, или вообще не подвержены его воздействиям. Нет еще достоверных сведений о том, как взаимодействуют с гравитационным полем нейтрино, которые в отличие от других частиц обладают колоссальной проникающей способностью. Из данных внегалактической астрономии следует, что гравитационные силы не являются единственными определяющими силами в космосе. Известный советский ученый Б. А. Воронцов-Вельяминов обратил внимание на существование галактик, между которыми имеются перемычки из масс вещества и такое интенсивное взаимодействие, которое нельзя объяснить на основе одних только гравитационных сил и требуют введения некоторых иных форм связи между галактиками дополнительно к гравитационным 1. Таким образом, нет оснований считать гравитационное поле той единой и последней формой материи, которая определяет пространственную- структуру мира. Всякая качественно определенная форма материи является конечной, локальной в пространстве и времени. Не существует также абсолютно замкнутых систем. Те системы, которые замкнуты по отношению к одним формам связей и материальным объектам, обязательно являются открытыми, незамкнутыми по отношению к качественно иным формам связей и видам материи. Бесконечность Вселенной физически проявляется как раз в принципиальной незамкнутости всех существующих систем по отношению к различным связям. Она тесно связана с неисчерпаемостью материи вглубь, в микроструктуре. Незамкнутость систем означает принципиальную возмож- 1 См. Труды шестого совещания по вопросам космогонии. 5—7 июня 1957 г. Внегалактическая астрономия и космология. М., Изд-во АН СССР, 1959. 47
ность распространения воздействий и излучений на сколь угодно большие области. Но при этом цанные воздействия и связи обязательно должны качественно меняться с изменением пространственных масштабов. Любое конкретное качество не может обладать бесконечными количественными значениями, а неизбежно на определенном этапе изменений переходит в иное качество. Это значит, что связи и взаимодействия, определяющие структуру систем в одних масштабах, могут не распространяться за пределы пространства данных систем, как это бывает в случае ядерных сил, определяющих целостность и структуру ядер. Дальше действуют качественно иные силы. Но и их сфера действия не является бесконечной. Электромагнитные и гравитационные силы в мегамире также могут где-то «обрываться» или, точнее, замыкаться в пространстве, а с дальнейшим увеличением масштабов будут действовать силы совершенно иного типа, на фоне которых будет существовать квазизамкнутое пространство Метагалактики. Подобное чередование пространств относительно замкнутых для одних связей и форм материи и открытых для качественно других и представляет многообразие уровней структурной организации материи, узловых линий мер. В этом находит одно из своих выражений качественная бесконечность материи и пространства. Итак, подводя итог всему сказанному, мы можем сделать вывод, что объективную бесконечность структуры материи, пространства и времени необходимо рассматривать не только в количественном, но и в качественном аспекте как единство потенциально возможного и действительного. Учение о бесконечности мира является краеугольным камнем всего диалек- тико-материалистического миропонимания, вытекает из теории всеобщих атрибутов и законов материи. Традиционное религиозное представление о мире совместимо только с идеей творения и конечности мира в пространстве и времени, идеей, которая опровергнута достижениями науки. Выводы о бесконечности форм бытия подрывают коренные основы христианства, магометанства, буддизма и других религий, находятся в решительном противоречии со всем их содержанием. Реальное понимание бесконечности возможно только на основе диалектического материализма и развития естествознания. При этом раскрытие сущности бесконечного может лбыть столь же неограниченным, как и сам объект познания.
9 коп. Индекс 72932 ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА БРОШЮРЫ серии «НАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» издательства ЗНАНИЕ Брсшнрры излагают основы наук и выходят по 7 факультетам: естественнонаучному, технико-экономическому, сельскохозяйственному, литературы и искусства, правовых знаний, педагогическому, здоровья. Каждая брошюра, кроме основного текста по теме, содержит рекомендательные описки литературы, советы по работе с книгой, указания, как закрепить и углубить полученные знания, как применять их в практической деятельности. Авторы брошюр — известные ученые, специалисты- практики, 'писатели, искусствоведы, журналисты, педагоги, юристы. По факультету здоровья выходит 2 брошюры <в месяц средним объемом 2,5 печ. листа, по каждому из остальных факультетов — 1 брошюра в месяц средним объемом 5 печ. листов. ПОДПИСНАЯ ЦЕНА НА ОДИН ФАКУЛЬТЕТ: с I апреля до конца года 1 руб. 35 коп. на 6 мес. 90 коп. на 3 мес. 45 коп. В каталоге «Союзпечати» на 1964 год серия «Народный университет» помещена под индексами 72914 --72920. ИЗДАТЕЛЬСТВО сЗНАНИЕ*