Исав и Иаков: Судьба развития в России и мире. Том 2 - Сергей Кургинян

Напоминаю информированному читателю (и информирую читателя неинформированного) о том, что Общая теория относительности Эйнштейна предполагает (а) наличие единого четырехмерного пространственно-временного континуума, в котором четвертое измерение — это время, и (б) несводимость этого четырехмерного пространственно-временного континуума к геометрии в духе Декарта, в которой все четыре оси — это устремленные в бесконечность прямые.

Строго говоря, декартовым (даю разъяснение гуманитариям) надо называть трехмерное пространство, к которому все привыкли и в котором оси задают нормальные, понятные человеку геометрические параметры, знакомые каждому по средней школе (и жизни) — длину, ширину и высоту. А в Специальной теории относительности (точнее, в ранее созданной обобщенной геометрии Минковского) появляется четвертое временное измерение, да еще в виде комплексной переменной.

Зная, что комплексные переменные z = х + iy тоже проходили в средней школе, я могу еще, не впадая в грех усложнения, разъяснить гуманитарному, но школьный курс знающему читателю, что ось времени t в Специальной теории относительности Эйнштейна является мнимой осью. То есть не осью t, а осью it. В таком пространстве Минковского пространственно-временной интервал Δf определяется — почти по декартовским правилам для длины, ширины и высоты — формулой Δf = Δх2 + Δу2 + Δz2 + (iΔtc)2, где i — мнимая единица, а с — скорость света.

Такое четырехмерное пространство Минковского, в котором все оси сохраняют прямолинейный характер, свойственный осям обычного декартового пространства, но временная ось становится мнимой и калиброванной скоростью света, не до конца, как мы видим, разрывает связи с декартовым пространством. И на нем построена Специальная теория относительности.

А вот Общая теория относительности как раз и разрывает не только с пространством Декарта, но и с усложненной модификацией такого пространства, которая называется пространством Минковского. Общая теория относительности открыла эффект искривленности пространства—времени, связала эту искривленность с гравитационным полем, ввела тензор кривизны пространства—времени, получила экспериментальные доказательства своей правоты, замерив искривление светового луча в гравитационном поле с помощью сложных астрофизических экспериментов. Словом, совершила настоящую парадигмальную революцию, масштаб которой осознали только специалисты, способные разобраться во всем этом по-настоящему.

Поскольку я здесь не ориентируюсь только на подобных специалистов, то в тонкости, которые на языке средней школы совсем уж невозможно изложить, вникать не буду. А вот одно из шуточных стихотворений, которое специалисты по теоретической физике сочинили, пытаясь шуткой смягчить парадигмальный ужас, возникающий у них по мере понимания новизны мира, где действует Общая теория относительности Эйнштейна, приведу:

Был долго мраком мир окутан.«Да будет свет!» И вот родился Ньютон.Но сатана недолго ждал реванша.Пришел Эйнштейн — и стало все, как раньше.

Меньше всего я тут хочу противопоставлять весьма сомнительную белизну риз реального Ньютона «демонизму» Эйнштейна. Я всего лишь констатирую, что уже на этапе разработки Общей теории относительности Эйнштейна у тех немногих, кто ее понимал, возникла глубокая метафизическая оторопь, которая впоследствии перешла в метафизический же шок.

Оторопь превратилась в шок через десятилетия после смерти Эйнштейна, когда результаты тонких экспериментальных исследований на радиотелескопах были сопоставлены с теоретическими моделями, полученными с помощью Общей теории относительности. Тут вдруг оказалось, что пространство—время нашей Вселенной поразительно мало искривлено. И очень близко к декартовому (а если точнее, к пространству Минковского).

Но ведь доказательства искривленности пространства-времени, полученные ранее, остались! Они были не только не опровергнуты, но и подтверждены дополнительно. Так откуда же эта близость искривленного пространства-времени к неискривленной геометрии Декарта—Минковского?

В детали постэйнштейновских теоретических исследований, давших ответ на этот вопрос, я уж совсем не могу вводить читателя. Прошу поверить мне на слово, что речь идет об абсолютно респектабельных научных исследованиях. Оговорить это необходимо, поскольку есть еще и не совсем респектабельные научные исследования чересчур теоретического характера, приближающиеся к схоластике в силу своей принципиальной оторванности от всякого эксперимента. А есть еще и совсем не респектабельные научные исследования, подозрительно близкие к поверхностным псевдомистическим вымыслам.

То, что я здесь буду излагать, это общепризнанная научная теория, подтвержденная какими-то экспериментами и не являющаяся экзотикой или штучным андеграундом для диффузного, но вполне реального сообщества респектабельных теоретических физиков. Я вовсе не хочу сказать, что респектабельный — это хороший, а нереспектабельный — это плохой. Я всего лишь утверждаю, что если в этих теоретических дебрях еще и уйти с тропы респектабельности, то попадешь куда угодно. То есть просто куда угодно! А потому лучше все-таки оставаться на этой тропе, что я и делаю.

Итак, постэйнштейновская теоретическая физика, совершенно не желая опровергать Эйнштейна, но отвечая на вызов новых экспериментальных радиотелескопных данных, вынуждена была признать, что псевдодекартовый, неестественно близкий к модифицированной Минковским декартовой четырехмерной модели с чисто мнимой временной осью характер нашей Вселенной может быть объяснен только в случае, если плотность материи во Вселенной очень близка к так называемой критической плотности. Критическая плотность — это параметр, рассчитанный на основе все той же Общей теории относительности. Что это за параметр?

Поясню так, чтобы, не греша против истины, сделать это доступным для гуманитария.

Есть модель Вселенной, полученная на основе Общей теории относительности. В модель эту, как и в любую модель, надо вводить параметры. Один из параметров — средняя плотность вещества во Вселенной.

Вводим в модель плотности, резко превышающие ту плотность, которую называют «критической». И оказывается, что тогда наблюдаемое расширение Вселенной еще 8–9 миллиардов лет назад должно было смениться сжатием. Но ведь не сменилось!

Вводим в модель плотности, существенно меньшие той самой средней (или «критической») плотности, от которой мы все отсчитываем. Тогда оказывается, что наблюдаемые в экспериментах данные также не должны иметь места. О каких данных идет речь? Ну, например, о неоднородности температуры так называемого реликтового излучения. Начни я сейчас описывать подробно, что такое реликтовое излучение, — я опять-таки потеряю не склонного к изучению теоретической физики читателя… прямо по модели из американских фильмов: «Мы его теряем!»

Ну, был на ранних этапах существования «горячей» Вселенной момент, когда в первичной плазме «остывшие» фотоны уже не могли разрушать возникающие атомы водорода и гелия и эти фотоны начали, остывая, свое бесконечное странствие по теперь уже практически «радиопрозрачной» Вселенной… Ну, можно измерить параметры этих фотонов и выявить несоответствия значений этих реальных замеренных параметров (угловых размеров потоков и прочего) теоретическим значениям параметров, которые следуют из введения в модель Вселенной плотности вещества, меньшей, чем критическая…

Все это детали. Нам здесь достаточно зафиксировать, что введение в модель Вселенной плотности вещества меньше критической невозможно по причине одних несоответствий (несоответствий имеющимся экспериментальным данным). А введение в модель Вселенной плотности больше критической невозможно по причине других несоответствий (несоответствий факту существования Вселенной, которой при плотностях вещества больше критической уже не должно было быть).

Хорошо… Убедились в том, что плотность вещества во Вселенной должна быть строго определенной и назвали эту строго определенную плотность критической. Уже, согласитесь, все достаточно странно. Почему, собственно, плотность должна быть именно таковой? Но это еще не та странность, от которой «едет крыша». В конце концов, какой-то эта плотность должна быть. Что ж, оказалась она именно таковой, и мы с вами живем.

Кстати, это не единственный случай странности. Слишком много уже данных о том, что любой из множества реальных вариантов развитии Вселенной, кроме одного-единственного варианта, привел бы к отсутствию не только жизни и человека, но и вещества, материальных форм в том виде, в каком мы их имеем, и так далее.