30. Материалистическая картина мира

Метагалактика и космология

Галактики, подобно звездам, бывают двойными, кратными, образуют группы и скопления. Большинство галактик сосредоточено в скоплениях. Скопления галактик, как и скопления звезд, бывают рассеянными и шарообразными и содержат десятки, иногда тысячи членов. Ближайшее к нам скопление галактик находится в созвездии Девы (рис. 99) на расстоянии около 20 млн. пк (20 Мпк).

Рис. 99. Часть скопления галактик в созвездии Девы

Самый большой каталог (составленный в СССР) содержит около 30 000 галактик ярче 15-й звездной величины. При помощи сильного телескопа можно сфотографировать много сотен миллионов галактик до 23-25-й звездной величины, из которых самые далекие с трудом отличимы от слабых звезд и отстоят от нас на миллиарды световых лет.

В последние годы было обнаружено, что в пространственном распределении галактик и их скоплений наблюдается определенная закономерность - ячеисто-сотовая структура. Стенки этих ячеек, состоящие из множества галактик, имеют толщину 3-4 Мпк, а размеры самих ячеек около 100 Мпк. Большие скопления галактик образуют узлы этих ячеек.

Вся наблюдаемая система галактик и их скоплений называется Метагалактикой. Метагалактика - часть безграничной Вселенной.

В Метагалактике действует закон красного смещения Хаббла, и признано, что это смещение действительно отражает особенности движения галактик, непрерывное увеличение расстояний между ними. Это означает, что галактики удаляются от нас (и друг от друга) во все стороны, и тем быстрее, чем они от нас дальше. Этот процесс захватывает всю наблюдаемую часть Вселенной, а возможно, и всю Вселенную, и потому его назвали расширением Вселенной. На возможность расширения Вселенной впервые указал в своих работах советский ученый А. А. Фридман (1888-1925) на основании общей теории относительности А. Эйнштейна (1879-1955). Сделано это было за несколько лет до открытия закона Хаббла.

Наука, которая изучает Вселенную как единое целое, называется космологией. Большинство существующих космологических теорий опирается на теорию тяготения, физику элементарных частиц, общую теорию относительности и другие фундаментальные физические теории и, конечно, на астрономические наблюдения. В космологии широко используется метод моделирования, ученые строят теоретические модели Вселенной, ищут наблюдательные факты, на основе которых можно проверить правильность теоретических выводов. Применение ЭВМ позволяет проводить необходимые при этом расчеты. В частности, такие расчеты показали, что под действием гравитационных сил первоначально практически однородная среда в конце концов за миллиарды лет могла приобрести структуру, наблюдаемую во Вселенной в современную эпоху. Реальная Вселенная, как оказалось, хорошо описывается моделями расширяющейся Вселенной, из которых следует, что раньше галактики были в среднем ближе друг к другу, чем сейчас, а 10-15 млрд. лет назад средняя плотность материи во Вселенной была такой большой, температура столь высокой, что вещество могло существовать только в виде элементарных частиц. В процессе расширения происходило образование химических элементов и постепенное формирование галактик, звезд и других объектов. Теория расширяющейся Вселенной позволяет объяснить наблюдаемое соотношение содержания водорода и гелия в звездах. Излучение, испущенное горячим газом миллиарды лет назад, еще до образования галактик, приходит к нам с больших расстояний до сих пор и названо поэтому реликтовым. Его существование было теоретически предсказано задолго до обнаружения. Энергия реликтового излучения максимальна в области очень коротких (миллиметровых) радиоволн. Это излучение приходит равномерно со всех направлений неба. Принимая его с помощью радиотелескопов, мы получаем информацию о физических свойствах вещества на ранних этапах расширения Вселенной, когда его средняя плотность была в сотни миллионов раз выше, чем в наше время. Открытие реликтового излучения подтвердило выводы теории о том, что вещество тогда было горячим и распределялось равномерно.

Что представляла собой Вселенная до начала расширения, на самых ранних его этапах, и сменится ли в будущем расширение сжатием? Это очень сложные вопросы, над решением которых ученые работают сейчас.

Идеалисты и богословы спешат воспользоваться тем, что природа указанного явления пока еще не изучена. Они торопятся сделать угодный религии вывод о том, что начало расширения Вселенной порождено было сверхъестественным, "божественным актом". Такое ничем не обоснованное заявление необходимо противникам материализма для якобы научного подтверждения библейской легенды о сотворении мира. Однако все огромное многообразие качественных изменений материи, наблюдаемых в процессе расширения Метагалактики, происходит без нарушения законов сохранения и не требует никаких сверхъестественных сил. Открытие эволюции нашей Метагалактики представляет грандиозную победу человеческого разума. Это достижение означает проникновение человека в глубь Вселенной, в ее далекое прошлое и разбивает миф об ограниченности человеческого познания.

В противоположность религии, которая приписывает все происходящее воле бога и утверждает, что мир непознаваем, наука шаг за шагом познает Вселенную, опираясь на добытые знания, а не на догму или слепую веру. Наука строго разграничивает известное и предполагаемое, предполагаемое и неизвестное. Сила науки в ее движении вперед. Она постепенно заменяет предполагаемое твердо установленным, а неизвестное заменяет предполагаемым. Этим наука постоянно доказывает неограниченные возможности познания природы.

Материалистическая наука считает бессмысленным вопрос о начале мира и о происхождении Вселенной. Весь опыт человечества показывает, что материя несозидаема и неуничтожаема. Она лишь меняет форму своего существования. Во Вселенной идет непрерывное развитие и изменение не только органического, но и неорганического вещества - вечный круговорот его, а не простое повторение уже пройденных этапов. Современные представления о Вселенной опираются не только на всю совокупность наук о природе, но и на философию.

Вселенная безгранична во времени и пространстве. Она не имела начала и никогда не будет иметь конца, она всегда существовала и будет существовать. Все это касается Вселенной в целом, точнее, материи, из которой она состоит. Отдельные же ее части, например Земля, Солнечная система, звезды и даже звездные системы - галактики, возникают, совершают долгий путь развития и когда-нибудь прекратят свое существование, с тем чтобы образующая их материя приняла новую форму. Медленно меняется и вся окружающая нас Вселенная. Об этом говорит, например, происходящее в наше время увеличение расстояний между галактиками.

На смену отжившим мирам возникают новые. На них с течением времени при благоприятных условиях может возникнуть жизнь, путем постепенного усложнения воспроизводящая свое высшее выражение - разумные мыслящие существа.

В настоящее время мы не можем еще даже приблизительно оценить, у какого количества звезд есть планеты (пока у других звезд планет не обнаружено), на скольких из них могла зародиться жизнь, где жизнь успела воспроизвести разумные существа и технику, допускающую возможность обмена информацией с другими цивилизациями. Мы знаем, что центральное тело нашей планетной системы - Солнце является обычной звездой. И Солнце, и Земля, и другие члены Солнечной системы состоят из тех же химических элементов и подчиняются тем же законам физики, что и другие тела, наблюдаемые на самых различных расстояниях. Поэтому условия, которые когда-то привели к зарождению жизни на Земле, должны реализовываться и в других областях Вселенной, даже если эти условия связаны с редким стечением обстоятельств. Очаги жизни, а тем более разумной жизни, могут быть отделены друг от друга очень большим расстоянием, что сильно затрудняет их поиск. Развитие науки и техники позволит в будущем ответить на вопрос о распространенности жизни во Вселенной.

Возможная уникальность земной цивилизации повышает ответственность человечества за сохранение природы нашей планеты и жизни на ней во имя мира и прогресса.