Виктор Комаров - По следам бесконечности

В наше время наука развивается не просто очень быстро, а с огромным ускорением. Специалисты называют впечатляющие цифры: за каждые десять лет объем научной информации, которой располагает человечество, увеличивается вдвое. Каждое очередное десятилетие в смысле познания природы приносит чуть ли не столько же, сколько все предшествующие века научных исследований, вместе взятые.

А это, в свою очередь, означает, что вчерашний день науки, какими бы поразительными ни были связанные с ним открытия, все стремительнее отодвигается в прошлое. Это особенно заметно в астрономии и физике.

И дело тут не только в том, что уже ушли из жизни многие выдающиеся умы — представители того поколения ученых, которое совершило величайшую революцию в физике на рубеже XIX и XX столетий: Эйнштейн, Бор, Резерфорд, де Бройль, Паули и многие другие. Они свое дело сделали. А теперь наступает новый этап в познании мира.

И хотя еще не появилась новая «теория относительности», за последние годы мы узнали о Вселенной много такого, что еще и еще раз настойчиво приводит к одному и тому же фундаментальному выводу: нам известно немало, и все же те физические и космологические теории, которыми располагает современная наука, — только этап. Очередной шаг в познании бесконечно разнообразного мира. И предстоит совершить следующий, который потребует не только новых исследовательских усилий, но, быть может, и нового взгляда на мир.

Надо перестроить ряды, перегруппировать силы, подготовить себя к грядущим открытиям. Надо многое осмыслить, задуматься…

А задуматься есть над чем. Подтвердились многие предсказания, казалось бы, совершенно абстрактных астрофизических и космологических теорий. Было обнаружено реликтовое излучение, существование которого вытекало из теории расширяющейся Вселенной. Были открыты предсказанные более 30 лет назад физиками-теоретиками нейтронные звезды, в каждом кубическом сантиметре которых вмещается около 100 миллионов тонн вещества.

Эти и другие подобные открытия укрепили авторитет существующих теорий, подтвердили, что они верно отражают закономерности реального мира.

Но, с другой стороны, были обнаружены и такие явления, которые не только не находят себе объяснения в рамках существующих теорий, но с их точки зрения, пожалуй, вообще не должны были бы происходить. Расширяющиеся звездные скопления — звездные ассоциации, взрывающиеся галактики, вспышки красных карликов, источники чудовищной энергии — квазары.

— Если бы лет десять назад, — заметил московский астрофизик доктор физико-математических наук Игорь Дмитриевич Новиков, — какому-нибудь физику описали свойства квазаров, он, не задумываясь, заявил бы, что такие объекты в природе вообще не могут существовать.

А квазары существуют. Существуют, но до сих пор не находят себе удовлетворительного объяснения.

Далеко не все проблемы решены и современной космологией.

— В настоящее время самая общая физическая теория — это общая теория относительности. Однако несмотря на свою логическую стройность и безупречность, эта теория не свободна от затруднений, — говорил с трибуны второго Всесоюзного совещания по философским вопросам современного естествознания А. Л. Зельманов. — Обычно думают, что тут нет никаких проблем. Это заблуждение. Проблемы есть. В частности, и такие, которые вообще заведомо не могут быть разрешены в рамках общей теории относительности. Это относится к области космологии. Вселенная в целом существует в единственном экземпляре. Поэтому любая конкретная космологическая теория не может давать для нее больше одной модели. Теория может вообще не давать модели, но уж если дает — она должна быть единственной. Общая теория относительности этому требованию не удовлетворяет, потому что ее основные уравнения — это дифференциальные уравнения, имеющие множество решений. Отсюда и множество моделей. Таким образом, общая теория относительности не настолько обща, чтобы правильно решить вопрос о модели Вселенной в целом. Моделей должно быть или ноль, или одна. Если две — это уже плохо, а их бесчисленное множество. Видимо, решение этой проблемы будет достигнуто лишь в более общей физической теории.

— Было бы ошибочным думать, — заметил в одном из своих выступлений академик В. Амбарцумян, — что мы уже знаем все об окружающем нас мире. Мир устроен совсем не так просто, как нам хочется. Он бесконечно разнообразен, и поэтому на каждом этапе развития науки наши знания представляют собой лишь определенную степень приближения к истинной его картине. Но всякий раз новые наблюдения расширяют эти представления. Так было и так будет всегда.

По мнению академика Амбарцумяна, в астрономии уже сейчас происходит революция.

Вторая половина XX столетия вооружила астрономию принципиально новыми методами исследования Вселенной от радиотелескопов до космических кораблей и автоматических межпланетных станций. Благодаря этому астрономия, которая до недавнего времени была исключительно оптической наукой и получала всю информацию о Вселенной путем исследования светового излучения космических объектов, очень быстро становится всеволновой наукой. Соответственно неизмеримо расширился диапазон тех сведений, которые мы получаем о космических явлениях. Появилась возможность добывать уникальную информацию о физических процессах во Вселенной.

Не случайно многие известные физики проявляют все больший интерес к астрономии, как к источнику все новых и новых уникальных данных о фундаментальных закономерностях движения и строения материи. Они считают, что именно астрофизика рождает новую физику.

В частности, недавно умерший выдающийся советский физик академик Л. Арцимович прямо заявил в печати, что будущее в естествознании принадлежит астрофизике.

Изучение космических явлений уже привело к открытию целого ряда фактов, которые потребовали существенного пересмотра прежних представлений. Если в свое время считалось, что во Вселенной преобладают чрезвычайно медленные и плавные процессы, то теперь стало ясно, что многие фазы развития материи в космосе резко нестационарны и носят характер взрыва, дезинтеграции, рассеяния. И подобная нестационарность проявляется в космических явлениях самых различных масштабов.

Сегодня в центре внимания астрофизиков оказались нестационарные объекты, где за короткие по астрономическим масштабам промежутки времени совершаются качественные превращения материи.