Современная космология: философские горизонты
Шрифт:
Совершенно очевидно, что образ мира как целого в социокультурных, религиозных, философских контекстах формируется принципиально иными концептуальными средствами, чем понятие мира как физического объекта, целостные свойства которого изучает космология. Нет никаких оснований интерпретировать философскую идею мира как целого в смысле всеобъемлющей физической системы. Речь идет не об одном и том же объекте, лишь изучаемом разными концептуальными средствами, а о мирах принципиально разной концептуальной природы. Но отсюда следует и дальнейший вывод. Традиционный подход: «объект космологии не может быть ничем иным, кроме как всеобъемлющим мировым целым в абсолютном смысле» — следует заменить прямо противоположным: «мы имеем такую-то космологическую теорию или модель. Обоснованный ответ на вопрос, соответствует ли ей что-либо в физическом мире и что именно, может быть получен лишь на основе эмпирической интерпретации данной конкретной теории (модели) и ее сопоставления с наблюдательными данными». В самом деле, когда в теоретической физике разрабатывается математическая гипотеза о существовании и свойствах какого-либо объекта, ни одному серьезному исследователю и в голову не придет утверждать, что одна лишь претензия теоретика — считать данный объект существующим и обладающим предположенными свойствами — должна быть принята до ее эмпирической интерпретации и верификации.
Последнее нередко представляет собой запутанный и мучительный процесс, далеко не сразу приводящий к желаемым результатам (поиски кварков) или даже существенно корректирующий гипотезу (вспомним, что Дирак думал, будто предсказанная им античастица — это протон, а на самом деле она оказалась
Предложенная интерпретация смысла понятия Вселенной как целого находится в хорошем согласии с идеями о множественности онтологических миров, разрабатываемыми В.П. Бранским [29] . Она была поддержана рядом авторов (Г.И. Наан, А.М. Мостепаненко). Другой вариант философской концепции множественности миров разрабатывался С.Б. Крымским и В.И. Кузнецовым3.
Эта интерпретация нашла подтверждение и в развитии самой космологии. Еще в 1957 г. X. Эверетт предложил интерпретацию квантовой механики, альтернативную копенгагенской, посредством множества миров [30] . В 70-80-х гг. принцип множественности вселенных был выдвинут в связи с антропным принципом, развитием квантовой космологии [31] , развитием теории инфляционной Вселенной, в которой наша Метагалактика — не «все существующее», а лишь ничтожно малая часть мира. Оказалось, таким образом, что понятие Вселенной как целого действительно релятивно, а не относится к какому-то раз навсегда заданному физическому абсолюту. Расширение сферы теоретического познания в мегамире неизбежно вызывает и расширение объема понятия Вселенной как целого.
29
См.: Бранский В.П. Проблема синтеза релятивистских и квантовых принципов. Л., 1973.
Наан Г. И. Понятие бесконечности в математике и космологии // Бесконечность и Вселенная. С.63; эта же точка зрения излагается в статьях Г.И. Наана («Вселенная», «Космология» и др.), помещенных в БСЭ.
30
Everett И. «Relative state» formulation of quantum mechanics // Review of Modern Physics. Vol.29 (1957). P. 454–462.
31
Davies Р.S.W., Brown J. (eds.) The Ghost in the Atom. Cambridge, 1989.
Не скрою, я испытал большое удовлетворение после появления инфляционной космологии, рассматривая ее как подтверждение своей точки зрения (возможно, без достаточных оснований, тем более, что многие космологи стали считать Мультиверс новым абсолютом, заменяющим прежний). Моя точка зрения не будет поколеблена в случае, если инфляционная космология окажется неадекватной. Для меня важно лишь то, что разные космологические теории, включая даже «общепризнанные», могут претендовать не только на описание Вселенной как Метагалактики, но и предсказывать существование других вселенных — сколько бы их ни было, и каковы бы ни были их свойства. Таким образом, повторюсь еще раз: в зависимости от теории это могут быть системы разных масштабов и порядков в структурной иерархии природы.
Возникает, однако, следующая эпистемологическая проблема. Другие вселенные с точки зрения современной космологии находятся за горизонтами видимости, то есть принципиально ненаблюдаемы. Не означает ли это, что следствия инфляционной космологии скорее метафизика, чем наука? Само различение наблюдаемой Вселенной и Вселенной как целого свидетельствует, на мой взгляд, что космология занимается и сущностями ненаблюдаемыми.
Эпистемологическая природа экстраполяций инфляционной космологии крайне специфична. Обнаруживает свою ограниченность их физико-теоретическая основа, т. е. фундаментальные теории современной физики достигают в данном случае пределов своей применимости. Далее, экстраполяции инфляционной космологии выходят далеко за пределы наблюдаемой Вселенной. Мы не можем, например, непосредственно обнаружить первичный вакуум, флуктуации которого порождают, согласно теории, множество мини-вселенных. Принципиально ненаблюдаемы, с точки зрения современной науки, и сами эти минивселенные. Не означает ли это, что инфляционная космология — скорее сфера метафизики, чем науки? «Границы физики — пишут А.М. Черепащук и А.Д. Чернин — определяются простым критерием: можно ли данное утверждение проверить в эксперименте или наблюдении — хотя бы в принци-ципе? Если да, это физика». Но «модель множественности вселенных выходит за рамки физики. И ее принципиально невозможно проверить… Мы ничего не видим и никогда (!) не увидим за пределами горизонта мира» [32] . Следовательно, множественность вселенных — чистейшая метафизика.
32
Черепащук А.М., Чернин А.Д. Вселенная, жизнь, черные дыры. Фрязино, 2004.'С. 284–285.
Сложности, связанные с эмпирическим обоснованием следствий современной космологии, осознаются и другими специалистами. Так, М.В. Сажин, характеризуя эпистемологическую ситуацию в космологии, называет «метафизическими» даже некоторые из проблем, возникающих при изучении наблюдаемой Вселенной. К ним относятся, по его мнению, проблемы плоскостности, горизонта и некоторые другие.
В философии науки споры о демаркации науки и метафизики велись на протяжении многих лет, но к доказательным выводам не привели. Жесткую границу провести не удается. Не исключено, что и в проблеме множественности вселенных эта граница окажется как бы «скользящей». Если современная теория не дает никакой надежды осуществить наблюдения других вселенных, то мы не знаем, как будет обстоять дело с точки зрения будущей теории. Ведь по словам Эйнштейна, то, что мы можем наблюдать, зависит от теории. С нашей точки зрения при обсуждении границ физики и метафизики в космологических экстраполяциях следует учитывать, что теория в этой сфере научного исследования далеко обогнала эксперимент. Теоретики не могут ждать, пока наблюдатели и экспериментаторы окажутся в состоянии подтвердить или опровергнуть их сценарии и модели, и не собираются приостанавливать свой поиск. Но из истории науки (той же, например, космологии) известно, что ситуации резкого рассогласования теоретического эмпирического знания, неоднократно случавшиеся в прошлом, приводили к стагнации, которая устранялась только получением новых экспериментальных и наблюдательных данных. Я считаю, что другие вселенные и сейчас являются объектами физическими, а не метафизическими, поскольку они сконструированы средствами теоретической физики, а не философской онтологии. Космология нарабатывает множество «возможных миров», существование которых в рамках физики допускается известными теориями. Поскольку эмпирический контакт с ними пока не возможен, их следует рассматривать не как метафизические, а как внутритеоретические объекты, и проблема лишь в том, введены ли они конструктивно (см. [33] ). Граница между ними и другими физическими объектами проходит, на мой взгляд, внутри физики. Их статус определит будущая теория.
33
Степин B.C. Теоретическое знание. М., 2000.
Следует отметить, что против отождествления понятий «Метагалактика» и «Вселенная» выступил в 60-е годы А.Л. Зельманов [34] . Его точка зрения состояла в том, что эти понятия совпадают только в теории однородной изотропной Вселенной. Но можно допустить, что реальный мир описывается не одним, а бесконечным множеством фридмановских решений, каждое из которых описывает локальную область Вселенной. Эта совокупность крупномасштабных пространственно-временных областей образует единую Вселенную, частью которой и является наша Метагалактика. Эти идеи не обратили на себя внимания сообщества космологов, поскольку разрабатывались в рамках «маргинальной» теории неоднородной анизотропной Вселенной. «Вселенную Зельманова» можно считать определенным аналогом Мультиверса, но только в чисто релятивистском его варианте. Сам Зельманов, впрочем, резко возражал против моих соображений о том, что разные космологические теории могут описывать свойства разных вселенных.
34
Зельманов А.Л. Метагалактика и Вселенная // Наука и человечество. М., 1962.
Сначала наши дискуссии отличались взаимным непониманием. Зельманов говорил мне: «Отрицать право космологов изучать Вселенную как целое (под Вселенной он имел в виду «все сущее») — это все равно, что отрицать право генетиков заниматься именно генами». Я отвечал, что нисколько не отрицаю за космологами такого права, проблема лишь в том, какой физический объект они обозначают термином «Вселенная как целое». Выходило, что в любом случае не такой, как считал сам Зельманов. Мой собеседник продолжал настаивать на «презумпции экстраполябельности» космологических теорий на «все сущее». Мы совершенно измучили друг друга, но в итоге Зельманов сказал, что на разных языках речь идет об одном и том же [35] . Ранее отрицавшееся понятие множественности вселенных стало для него приемлемым только в связи с интерпретацией антропного принципа [36] .
35
Дискуссии с А.Л.Зельмановым о понятии Вселенной подробно изложены в книге: Комаров В.Н. Вселенная видимая и невидимая. М., 1979.
36
Зельманов А.Л. Проблема экстраполябельности антропологического принципа и идея множественности вселенных. // Вселенная, астрономия, философия. М., 1988. С. 77–79.
Для проблемы реальности в космологии, по моему мнению, очень существенно различение трех аспектов понятия Вселенной, на котором настаивал А.Л. Зельманов [37] . Это: 1) Вселенная в целом, т. е. Вселенная, рассматриваемая как единый объект, безотносительно к его частям (подобное понятие применяется в космологии крайне редко); 2) Вселенная как целое, что означает: Вселенная как связная совокупность всех ее областей — основной смысл рассматриваемого понятия для космологии; 3) вся Вселенная, т. е. все области Вселенной безотносительно к их взаимной связи. В.Д. Захаров высказал ряд замечаний по поводу изложенной идеи А.Л. Зельманова. С большинством из них я не согласен. Во-первых, вся космология — это проблема взаимосвязи целого и частей. Для безраздельно господствовавшей в космологии еще полвека назад теории однородной изотропной Вселенной, которая интерпретировалась как теория Метагалактики. Подмеченные А.Л. Зельмановым концептуальные тонкости, действительно, могли быть излишними и бесполезными. Достаточно было одного понятия: Вселенная как целое. Но различение трех аспектов понятия Вселенной нацеливало на размышления: а что, если Метагалактика не всеобъемлющая и не единственная система космологических масштабов? Тогда понятия «Вселенная в целом» и «вся Вселенная» фиксировали бы существование некой физической суперсистемы, превышающей по своим масштабам Метагалактику и рассматриваемой как единый объект. Возникала бы проблема описания ее целостности с точки зрения ЕФТ (единой физической теории по терминологии А.Л. Зельманова) или ТВ (Теории Всего), как говорим мы сейчас. Новым концептуальным смыслом наполняется и понятие «Вселенная как целое» — в связи с появлением теоретических образов Метавселенной (Мультиверса). Современная космологическая теория пока не дает возможности понять, как соединены наша Метагалактика и бесчисленное множество внеметагалактических объектов (других вселенных), существование которых вытекает из хаотического сценария А.Д. Линде, в «связную совокупность». Выдвигается идея «червоточин» или «кротовых нор». Но может быть, наша Вселенная все-таки единственная? Например, Ли Смолин, точка зрения которого разбирается в статье Панова [38] , считает существование других вселенных невозможным, а само это понятие бессмысленным. Существуют ли другие вселенные как автономные части Мультиверса, и каков в данном случае смысл понятия существования — эти вопросы требуют дальнейшего обсуждения. Мы присутствуем при драме идей, развертывающейся на переднем крае современной науки, причем сценарий этой драмы меняется чуть ли не ежемесячно, а иногда и чаще. Следить за событиями в современной космологии, пытаясь понять их эпистемологический смысл, захватывающе интересно.
37
Зельманов А.Л. Многообразие материального мира и проблема бесконечности Вселенной. // Бесконечность и Вселенная. М., 1969. С. 274–324.
Захаров В.Д. Пространство и время в современной космологии (аспект бесконечности) // В насг. книге.
38
Панов А.Д. Проблемы методологии современной космологии и квантовой гравитации // В наст, книге.
Шкловский И.С. Проблемы современной астрофизики. М., 1998. С. 249.
Уже после появления инфляционной космологии против отождествления понятий Метагалактики и Вселенной выступил также И.С. Шкловский. Он высказал мнение, что целесообразно «ввести особое понятие для бесконечного многообразия, включающего в себя неисчислимое множество самых различных вселенных, каждую со своим набором констант взаимодействия и фундаментальными числами. Назовем это понятие «Миром» (может быть, лучше было бы использовать старую орфографию: «Мiрь»?). Неплохо выглядит также термин «Метавселенная». Термин «мир» в данном контексте нельзя, конечно, признать очень удачным по причинам, которые уже были изложены выше (особенно это касается его написания по старой орфографии, которую невозможно было бы отразить при переводе на английский и другие языки). Иное дело — термин «Метавселенная». Во-первых, он отражает уже установившуюся тенденцию: если на эмпирическом уровне языка произошел переход «Галактика» — «Метагалактика», то на теоретическом уровне переход «Вселенная» — «Метавселенная» кажется не только логичным, но и как бы имеющим почти принудительную силу. Суть, однако, не в терминах, при всей их важности. Наиболее существенным с точки зрения эпистемологии выступает тот факт, что получены новые очевидные свидетельства относительности смысла понятия Вселенная как целое, его коррелятивности теории. Термин «Метавселенная» хорошо выражает эту идею, еще недавно «крамольную», но сейчас ставшую достаточно очевидной.