КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ РЕАЛЬНОСТИ

И. В. Владленова

Что такое вселенная? С позиций феноменологии, Вселенная – это мир, который нам дан как «я» или как переживание «я», которое оказывается, согласно опыту, уже соединенным с известными физическими вещами, называемыми телами. И это точно также есть само собой разумеющаяся данность. И действительно, смысл, который вкладывается в понятие «Вселенная», меняется на протяжении истории развития человечества и зависим от переживания «я» (в терминологии Э. Гуссерля). Изменяются даже базовые характеристики Вселенной, время рождения и существования, вопросы конечности/беско­нечности, сама структура мироздания, представления о составляющей Вселенную материи. Взгляды на Вселенную, связанные с ограниченной областью обитания человека, сменились сложными теориями о многомерном Универсуме. В акте конструирования, постижения и объяснения структуры физической реальности играет важную роль интенциональность – имманентное основополагающее свойство сознания. Возможно, именно интенциональность является единственным способом постижения мироздания и особого состояния материи – разумной материи (см. концепцию О. А. Базалука [1]). Как отмечает А. Турсунов, «в силу чрезвычайной специфичности и уникальности своего объекта познания космология резко выделяется среди других современных физических наук. При теоретическом моделировании Вселенной как целого с самого начала приходится решать ряд принципиальных и тонких методологических вопросов, порождённых своеобразием взаимоотношения субъекта и объекта в космологии» [12, с. 7].

Структура реальности предстаёт в акте сознания как законченная целостная система, некий обобщённый образ реальности, построенный на осознании, видении, понимании человека. Не удивительно, что Э. Гуссерль называет естествознание «наивным» из-за самой идеи познать постоянно ускользающую сущность мироздания: «Всякое естествознание по своим исходным точкам наивно. Природа, которую оно хочет исследовать, существует для него просто в наличности. Само собой разумеется, вещи существуют как покоящиеся, движущиеся и изменяющиеся в бесконечном пространстве и, как временные вещи, в бесконечном времени. Мы воспринимаем их, мы описываем их в безыскусственных суждениях опыта. Познать эти само собой разумеющиеся данности в объективно значимой строгой научной форме и есть цель естествознания» [4].

Обсуждению некоторых наиболее фундаментальных идей, касающихся структуры физической реальности, космологическим проблемам посвятили работы «философствующие физики»: Р. Толмен, А. Садбери, С. Хокинг, Р. Пенроуз, А. Эйнштейн, М. Планк, М. Борн, Луи де Бройль, Н. Бор, Д. Дойч и многие другие. Среди философов, занимающихся космологическими проблемами, необходимо назвать О. А. Базалука, В. В. Казютинского, Я. В. Тарароева, А. Л. Зельманова, А. С. Кармина, Г. И. Наана, И. Л. Розенталя, А. Турсунова, Э. М. Чуди­нова и др.

Человек стремится к пониманию и объяснению окружающего мира. Наука позволяет конструировать структуру физической реальности, предоставив интегрированные знания о мире. В акте рефлексии осознаются границы этого конструирования. Рефлексия с точки зрения феноменологии – это творческая операция, призванная объяснить окружающий мир. Вот как определяет её М. Мерло-Понти: «Если, следовательно, мы хотим, чтобы рефлексия сохраняла за объектом, на который она направлена, его отличительные характеристики, чтобы она по-настоящему его понимала, мы не можем считать её простым возвращением ко всеобщему разуму, не можем предполагать, что она так или иначе осуществится в нерефлексивном, мы должны относиться к ней как к творческой операции, которая сопричастна фактичности нерефлексивного» [7, с. 94].

Несмотря на большое количество космологических теорий и их интерпретаций, существуют основные космологические постулаты, которые лежат в основе современных представлений о мироздании. Прежде всего, признание того факта, что эволюция Метагалактики (изучаемая и поддающаяся исследованию область Вселенной) определяется гравитационными силами, а также постуляция расширения Метагалактики, (вывод, полученный из модели Фридмана и подтверждённый Э. Хабблом). И, безусловно, однородность и изотропность Вселенной [11, с. 802]. Космология Фридмана объясняет все глобальные характеристики Метагалактики за исключением тёмного вещества, однако в рамках фридмановской модели невозможно объяснить следующие проблемы:

1. Сингулярность.

2. Проблема горизонта.

3. Проблема плоскостности [11, с. 805].

При решении космологических проблем родилась инфляционная космология, которая базируется на следующей гипотезе: первоматерией во Вселенной является физический вакуум, который рассматривается как макроскопическая релятивистская форма материи. Кроме названных космологических постулатов, в космологических теориях должны выполняться два основных предположения:

1. Физические законы, установленные в лабораторных условиях, в частности законы сохранения, действительны во всём пространственно-временном континууме, т. е. в любой точке и в любой момент времени. О. А. Базaлук отмечает важность этого постулата, его аппроксимацию на всё мироздание. Он предполагает, что законы, процессы и явления, открытые в нашей части Вселенной, в Солнечной системе, в масштабах отдельного материального объекта Земля, можно экстраполировать на масштабы Мироздания и на другие его «части» [1]. М. фон Рейшардт называет некоторые экспериментальные данные, на которые опирается это предположение: можно доказать, опираясь на распространённость различных изотопов, что элементарный заряд в течение истории Земли не мог измениться более чем на 1/1600; получена независимость ускорения масс от направления движения при прохождении через поле; существуют веские аргументы в пользу закона сохранения барионного заряда; экспериментально подтверждена сохраняемость постоянной тонкой структуры и т. д. [9].

2. Общая теория относительности является наилучшим вариантом теории гравитации (не существует надёжных экспериментальных данных, противоречащих ОТО; нет экспериментов, которые недвусмысленно указывали бы на какие-либо другие варианты теории гравитации, кроме теории Эйнштейна) [9, с.126].

Принятие этих двух космологических предположений желательно при выдвижении новых гипотез и объяснении новых экспериментальных фактов. Однако в некоторых физических теориях они не берутся за основу (что приводит к «экспериментальной невесомости» в терминологии Павленко [8]).

Так как предложенная космологическая модель Фридмана не совершенна и не отвечает на все космологические вопросы, проводятся попытки пересмотра некоторых постулатов, выдвигаются новые гипотезы. Как отмечает А. Линде, одна из трудностей, с которой сталкивается традиционная теория Большого взрыва, – необходимость объяснить, откуда взялось колоссальное количество энергии, требующееся для рождения частиц [10, с. 84]. В середине 1981 г. Линде предложил первый вариант нового сценария раздувающейся Вселенной, основывающийся на более детальном анализе фазовых переходов в модели Великого объединения. Он пришёл к выводу, что экспоненциальное расширение не заканчивается образованием пузырьков, а инфляция может идти не только до фазового перехода с образованием пузырьков, но и после, уже внутри них (в рамках этого сценария наблюдаемая часть Вселенной считается содержащейся внутри одного пузырька) [10, с. 85]. В этой теории можно выделить две важные идеи: 1) процесс нарушения симметрии должен идти сначала медленно, чтобы обеспечивалось раздувание внутри пузырька; 2) на более поздних стадиях должны происходить процессы, обеспечивающие разогрев Вселенной после фазового перехода. Впоследствии Линде пришёл к выводу, что фазовые переходы не нужны, равно как переохлаждения и ложный вакуум, с которого начинал Алан Гус (предстояло отказаться от считавшихся истинными представлений о горячей Вселенной, фазовых переходах, переохлаждении, которым соответствовали наблюдательные данные). Впоследствии А. Линде выдвинул теорию хаотической инфляции [10, с. 86]. Согласно теории хаотической инфляции, существуют направленные поля – электромагнитное, электрическое, магнитное, гравитационное, а также скалярное, которое никуда не направлено, а представляет собой просто функцию координат (поэтому мы не можем увидеть постоянное скалярное поле: оно выглядит как вакуум). Большое скалярное поле приводит к большой скорости расширения Вселенной. Большая скорость расширения Вселенной, в свою очередь, мешает полю спадать и тем самым не даёт плотности потенциальной энергии уменьшаться. А большая плотность энергии продолжает разгонять Вселенную со всё большей скоростью. Этот самоподдерживающийся режим и приводит к инфляции, экспоненциально быстрому раздуванию Вселенной [10, с. 87]. Согласно инфляционной теории, крошечный шарик Вселенной в результате экспоненциального взрыва за очень короткое время стал огромным. В ходе экспоненциального расширения Вселенной маленькие квантовые флуктуации, существующие всегда, растягивались до колоссальных размеров и превращались в галактики. Согласно инфляционной теории, галактики – это результат квантовых флуктуаций.

Комментарии