Лорен Грэхэм - Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе

Зельманов, как и многие его современники, проявлял сильный интерес к диалектическому материализму. В 1969 г. он писал, что «диалектический материализм был и остается единственной системой философских взглядов, которой свойственны одновременно логическая последовательность внутри философской теории и гармония между нею и всей человеческой практикой» [1035]. Как и Амбарцумян, он говорил о «качественно отличных» областях Вселенной, указывая на то, что различные физические силы господствуют на различных уровнях бытия. Так, отмечал он, наиболее определяющими силами на микроскопическом уровне являются негравитационные силы (так называемые «сильные», электромагнитные и «слабые» силы), в то время как на космическом уровне господствует сила гравитационная. Эти разные уровни, как в 1955 г. утверждал Зельманов, демонстрируют «диалектико-материалистические положения о неисчерпаемости материи и бесконечном многообразии природы» [1036].

Причиной терпимости Зельманова в вопросе о построении моделей для метагалактики было его убеждение в том, что в рамках современной физики вопрос о бесконечности в традиционном смысле является «почти тривиальным» [1037]. Для того чтобы выбрать модель, замечал в 1959 г. Зельманов, необходимо принять соотношение конгруэнтности. Другими словами, для построения модели Вселенной (или любой поверхности или объема) необходимо достигнуть соглашения о том, что составляет единицу длины в разных местах, в различные времена или в разных направлениях в одно и то же время. Выбирая различные отношения конгруэнтности, было бы возможно построить неограниченное множество искривлений.

Зельманов критически относился как к тем более ортодоксальным диалектическим материалистам, которые отрицали отдельные космологические модели, так и к тем астрономам, чаще зарубежным, которые безоговорочно принимали космологический принцип, на котором основывались все популярные релятивистские модели. В 1964 г. Зельманов в своей статье отмечал, что, скорее, чем допускать однородность и изотропность Вселенной, необходимо отметить возможность существования неоднородной и анизотропной Вселенной [1038]. Согласно космологическому принципу, отмечал Зельманов, каким бы ни было искривление пространства (положительным, отрицательным, нулевым), оно должно оставаться постоянным, так как искривление вызывается количеством, распределением и движением материи; если допустить однородную везде Вселенную, то результирующее искривление будет константой независимо от своего знака.

Такое положение о постоянном искривлении было, с точки зрения Зельманова, большим упрощением, по которому понятия «замкнутый» и «бесконечный» должны были быть взаимоисключающими. Эта исключаемость была истинной, даже несмотря на то что эйнштейновская теория гравитации сама по себе не давала однозначного ответа на вопрос о конечности Вселенной. Эйнштейновская теория могла бы быть сохранена, насильно не связываемая с вопросом бесконечности, если бы космологи не настаивали на ненужных допущениях: «приняв в качестве основы космологии теорию тяготения Эйнштейна, не следует дополнять ее какими-либо упрощающими предположениями типа предположения однородности и изотропии» [1039].

Утверждая существование неоднородной анизотропной Вселенной, Зельманов мог предложить много видов локальных пространственно-временных континуумов, включая как замкнутые, так и бесконечные. Более того, тот факт, что пространство (рассматриваемое отдельно) может быть бесконечным в пространственно-временном континууме, не означает, что в целом этот континуум заполняет всю Вселенную. Как писал Зельманов, «пространственно-временной мир, бесконечный во времени и пространстве, может и не охватывать собой всей Вселенной: он может быть и частью другого пространственно-временного мира, пространственно конечного или бесконечного. Пространственно-временной мир, охватывающий собой всю Вселенную, напротив, может не быть бесконечным в пространстве и, вместе с тем, содержать пространственно бесконечные мировые области… Разумеется, интересующий нас вопрос по отношению к реальному случаю остается открытым, и рассмотрение однородных изотропных моделей, пустых или не пустых, не дает на него ответа. Но едва ли можно ожидать, что в реальном случае свойства пространства окажутся более простыми, чем в случае упрощенных моделей» [1040].

Зельманов предвидел новый этап в развитии физической теории, основываясь на теории относительности, но, выходя за ее рамки, подобно тому как релятивистская физика выходит за рамки классической физики, вводя необходимые поправки в области больших скоростей и расстояний [1041]. Какими же были пути, по которым, согласно Зельманову, эйнштейновская теория гравитации могла быть модифицирована для воздействия на космологию? Во-первых, он отмечал, что космологические модели «исключают друг друга» в рамках эйнштейновской относительности; другими словами, хотя все эти модели являются релятивистскими, они описывают «разные Вселенные». Так как по определению может существовать лишь одна Вселенная, то все модели, кроме одной, должны были быть неверными. Однако Зельманов видел достоинства во многих моделях. Казалось, он надеялся на своего рода «дополнительность» в космологии, позволяющую совмещать взаимоисключающие объяснения, хотя он и не использовал самого этого термина. Различные модели не будут взаимоисключающими, если они будут иметь каждая свое собственное отношение конгруэнтности, каждая свою собственную пространственно-временную метрику. Так, он возвращался к важности отношений конгруэнтности, говоря о том, что, используя различные отношения, различные модели могут дать различные описания одной и той же Вселенной и различных ее частей. Для этого необходимо было бы отказаться от понятия «идеального стандарта» длины и времени. Такая модификация имела бы следующее значение. «Это влечет за собой не только изменение понимания гравитационного взаимодействия, но также изменение самого понимания конечности и бесконечности пространства и времени: эту конечность или бесконечность уже нельзя будет рассматривать как метрическую, т. е. как конечность или бесконечность числа кубических метров или парсеков и числа секунд или лет» [1042].

Таким образом, Зельманов схематично представил модель, которая охватывала много субмоделей. Не вдаваясь далее в детали чрезвычайно спекулятивного вопроса, можно заметить, что многие естествоиспытатели считали возможным принять сложную модель, которую предлагал Зельманов, только если были бы другие причины для этого принятия, а не такие, как отступление от научно принятых, значительно более простых, но не приемлемых с точки зрения философии альтернатив. Многие естествоиспытатели отдали существующим моделям постоянного искривления свое предпочтение в отношении научной приемлемости и структурной простоты, вне зависимости от философского значения. Однако это не преуменьшает главной цели Зельманова, который считал сомнительными операциями экстраполяции систем, построенных на основе обозримых данных, на всю Вселенную (как это делалось во всех существующих моделях). Что же касается философских препятствий принятию замкнутой Вселенной, то они были актуальными для многих естествоиспытателей в разных странах мира.