Космология прежних веков

Как уже говорилось в начале этой книги, космологией называется раздел астрономии, изучающий всю Вселенную в целом. На основании данных астрономии и других наук космологи пытаются представить себе, как устроен весь мир. Может показаться, что космология претендует на то, чтобы "объять необъятное". Человечеству всегда была и будет доступна только какая-то часть мира. Как же можно с уверенностью по части судить о целом? Есть ли способы проверить истинность такого суждения? "Человек не может охватить = отразить = отобразить природы всей, полностью, ее "непосредственной цельности",- подчеркивал В. И. Ленин,- он может лишь вечно приближаться к этому, создавая абстракции, понятия, законы, научную картину мира и т. д. и т. п."^*.

^* (Ленин В. И. Поли. собр. соч.- Т. 29.- С. 164. )

Каждая космологическая система мира в чем-то ограниченна. Никакая из них не может описать все свойства мира в целом, а служит лишь очередной исторической ступенью в познании человеком природы. Не всегда это правильно понимали, и история космологии полна претенциозных "систем мира", в которых в лучшем случае отражается лишь часть объективной истины. Но в этой истории четко прослеживается общее направление - постепенное признание неисчерпаемости природы, ее бесконечности во всех отношениях.

Еще философы Древней Эллады за много веков до нашей эры говорили о бесконечности Вселенной. Около 550 г. до н. э. Анаксимандр, полагая, что Земля находится в центре мира, высказал догадку, что сущее бесконечно и содержит бесчисленное множество миров. Примерно век спустя эти идеи были поддержаны великим древнегреческим материалистом Демокритом (460-370 до н.э.), считавшим, что материя вечна. Звезды, по убеждению Демокрита, есть далекие солнца, а Млечный Путь - великое скопище звезд. Эти идеи о бесконечности мира, бывшие лейтмотивом древнегреческой материалистической философии, разделял древнеримский философ Лукреций Кар (99-56 гг. до н.э.). В поэме "О природе вещей" он писал о Вселенной, что "нет и краев у нее, и нет ни конца, ни предела".

Не следует, однако, думать, что с подобными взглядами были согласны все философы и ученые древнего мира. Так, например, основоположник идеализма Платон (427-347 гг. до н. э.) считал мир ограниченным в пространстве. Эту же идею принял его знаменитый ученик Аристотель (384-322 гг. до н.э.), чье мировоззрение оказало сильнейшее влияние на весь период средневековья и даже оставило следы в учении Коперника. Любопытно, что, ограничивая Вселенную в пространстве, Аристотель считал ее вечной.

То, что за "сферой неподвижных звезд" располагается эмпирей, или "жилище блаженных", было в средневековье почти всеобщим убеждением, освященным авторитетом церкви. Тем удивительнее, что в конце средневековья немецкий кардинал и замечательный мыслитель Николай Кузанский (1401-1464) смело отверг "хрустальные сферы" древних и в своих многочисленных творениях 1 снова стал учить о бесконечности Вселенной. Именно ему принадлежит известное утверждение, что в бесконечной Вселенной "центр везде, а окружность нигде". Николай Кузанский допускал и движение Земли в пространстве, и многочисленность обитаемых миров.

По-видимому, лишь то высокое положение, которое Николай Кузанский занимал в католической церкви, спасло его от преследований и он не разделил трагическую участь Джордано Бруно (1548-1600). Гелиоцентрическая система Николая Коперника (1473-1543) пробила брешь в окаменелом средневековом мировоззрении, и с его трудов началось формирование научной космологии, основы которой покоились не на умозрении, а на научных фактах.

Эту космологию можно было бы назвать ньютоновской, так как ее главные идеи были высказаны еще Исааком Ньютоном. Пространство есть вместилище всех небесных тел, б движением и массой которых оно никак не связано. Главные законы Вселенной определены небесной механикой. Чем вызвано взаимное тяготение тел, Ньютон не знал, а в заключение своего главного труда заявил: "гипотез я не измышляю". Вселенная бесконечна в пространстве и во времени, и если отбросить идеи Ньютона в "первом толчке", то такого рода мировоззрение можно считать вполне материалистическим. Еще одна важная деталь: ньютоновская Вселенная в целом всегда одна и та же, хотя в ней постоянно происходят гибель и рождение миров. Казалось бы, небо ньютоновской космологии обещало быть безоблачным. Однако очень скоро пришлось убедиться в обратном. В течение XIX в. обнаружились три противоречия, которые были сформулированы в форме трех парадоксов, названных космологическими. Они, казалось, подрывали представление о бесконечности Вселенной.

Фотометрический парадокс. Если Вселенная бесконечна и звезды в ней распределены равномерно, то по любому направлению мы должны видеть какую-нибудь звезду. В этом случае фон неба был бы ослепительно ярким, как Солнце. Этот парадокс был сформулирован астрономами Шезо и Ольберсом, а потому его часто именуют парадоксом Ольберса-Шезо.

Гравитационный парадокс. Если Вселенная бесконечна и звезды равномерно занимают ее пространство, то сила тяготения в каждой его точке должна быть бесконечно велика, а стало быть, бесконечно велики были бы и относительные ускорения космических тел, чего, как известно, нет. Это возражение против бесконечности Вселенной было сформулировано в 1895 г. немецким астрономом Зеелигером (парадокс Зеелигера).

Термодинамический парадокс. По второму закону термодинамики все физические процессы во Вселенной в конечном счете сводятся к выделению теплоты, которая необратимо рассеивается в мировом пространстве. Рано или поздно все тела остынут до температуры абсолютного нуля, движение прекратится и наступит навсегда "тепловая смерть". Вселенная имела начало, и ее ждет неизбежный конец. Это возражение против вечности Вселенной высказал в 1850 г. немецкий физик Рудольф Клаузиус и развил английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин). Все попытки их современников опровергнуть зловещий парадокс "тепловой смерти" успехом не увенчались.

Первая четверть XX в. прошла в томительном ожидании развязки. Никто, разумеется, не хотел возвращаться к хрустальным небесам древних, но, с другой стороны, никому не удавалось устранить космологические парадоксы. Лишь гений Альберта Эйнштейна (1879-1955) внес новую струю в космологические споры.