Коллектив авторов - Современная космология: философские горизонты

• Название: Современная космология: философские горизонты
• Автор: Коллектив авторов
• Издательство: Издательство «Канон+»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-88373-257-7

Книга представляет собой исследование некоторых философских и эпистемологических проблем космологии. Проанализированы философские позиции классиков космологии XX века (А.А. Фридмана и др.), а также ряда выдающихся современных космологов. Космология вовсе не является одной из «иронических наук», какой ее иногда изображают. Физическая реальность в космологии проявляется как выраженная в языке науки фиксация результатов взаимодействия наблюдателя с исследуемым объектом (осуществляемым через средства и условия познания). Смысл этого понятия в контексте данного типа научной рациональности раскрывается истинной теорией. Показано, что космология, по сути, переходит от традиционных методов исследования к нетрадиционным, т. е. совершаются изменения в ее основаниях, навязываемые новыми типами исследуемых объектов. Отмечена необходимость коренного изменения смыслов традиционных понятий в космологии, таких как пространство, время, бесконечность. Проанализированы условия и границы их применимости в рамках новых космологических теорий. Особое внимание уделено новым фундаментальным понятиям, появившимся в космологии за последние годы: Мультиверс (Метавселенная), космологический вакуум, темная материя, темная энергия, ускоренное расширение Вселенной и др. По некоторым проблемам, находящимся на переднем крае современной космологии, ведется дискуссия между авторами книги. Сделана попытка показать эвристическую роль философии в осмыслении указанных проблем.

Книга рассчитана на философов, космологов и всех, интересующихся философскими проблемами современной науки.

---

Об этом говорил А.Л. Зельманов еще в 1955 году, найдя хитроумный аргумент против невежественных нападок на теорию расширяющейся Вселенной. По его словам, «между различными особенностями одной и той же области может существовать внутренняя связь, которая должна быть раскрыта при помощи физической теории. В частности, может существовать связь между такой особенностью окружающей нас области как наличие условий, допускающих наличие жизни с одной стороны, и иными особенностями этой области с другой. Так, например, достаточно быстрое и длительное удаление галактик в такой области заметно понижает плотность излучения и, таким образом, является одним из факторов, благоприятствующих появлению и развитию жизни». В 1966 г. А.Л. Зельманов обосновал мысль, что человек мог бы наблюдать не любую по своим свойствам Вселенную: «…мы являемся свидетелями процессов определенного типа потому, что процессы другого типа протекают без свидетелей»[41]. Отсюда следует, что в космологии возникает дополнительный аргумент насчет того, что наши знания о реальности — не просто математические символы, при помощи которых каким-то чудом получают правильные предсказания. Таким аргументом является, на мой взгляд, сам факт существования человека во Вселенной, к свойствам которой адаптированный как он сам, так и его познавательные способности.

Любопытен контекст появления антропного принципа, согласно которому «…то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями нашего существования как наблюдателей». Эти условия как раз и очерчиваются космологическими сценариями. Казалось бы, цитируемая формулировка тривиальна — именно так она и воспринималась некоторыми исследователями. Не было, как будто, необходимости облекать ее очевидное обстоятельство в форму особого принципа. Но сведение антропного принципа к некой тривиальности неплодотворно.

Нетривиален мотив, побудивший Картера ввести в космологию антропный принцип. В некотором контрасте с самой формулировкой этого принципа он вовсе не связан с уточнением условий наблюдаемости чего бы то ни было во Вселенной. Картер стремился найти внеэмпирический критерий выбора между фридмановской и другими космологиями (и соответствующими концепциями реальности), так как фактуальных знаний в космологии для такого выбора очень не хватало. Проблема заключалась в объяснении, во-первых, совпадений так называемых Больших чисел (о которых говорили Эддингтон, а после него — Дирак, Иордан и другие исследователи). И, во-вторых, «взрывной неустойчивости Вселенной» даже к малым изменениям фундаментальных физических констант. Если бы их численные значения были «чуть-чуть» другими, Вселенная выглядела бы совершенно иной. В конечном счете, Картер пришел к выводу, что указанные обстоятельства далеки от свидетельства в пользу «экзотических теорий». По его словам, «скорее следует считать, что они подтверждают «обычную» теорию (расширяющаяся Вселенная в общей теории относительности)»1. Однако, для этого как раз и требуется антропный принцип. Он ограничивает, во-первых, эпоху существования наблюдателя (который не мог бы появиться, например, ни в ранней Вселенной, ни на достаточно поздних стадиях ее эволюции). Во-вторых, численные значения фундаментальных физических констант, характеризующих уже нашу Вселенную (Метагалактику). Картер ввел представление об «ансамблях вселенных», в большинстве которых сочетания констант создают условия, неблагоприятные для существования наблюдателя. Вот почему связь земного наблюдателя с фундаментальными свойствами наблюдаемой им Вселенной приобретает особый характер; можно даже говорить об антропном измерении Вселенной.

Нетривиален и вклад антропного принципа в понимание взаимосвязи теории и физической реальности. Выясняется, что изучаемая космологией реальность, которая получает свою определенность в ее теориях, обладает особенностью, до сих пор выпадавшей из внимания эпистемологии. Ее свойства скоррелированы с условиями существования наблюдателя, с которым они взаимосвязаны единой эволюционной цепью. Человек оказался неотделимой частью Вселенной. Тем самым антропный принцип размыкает постоянно подчеркиваемый С. Хокингом мысленный круг, в котором теория должна описывать и объяснять реальность, но само понятие реальность зависит от теории. Понятие условий существования наблюдателя связывает наши познавательные способности с объективными свойствами физического мира. Вселенная теперь выступает не просто как данный нам в опыте «внешний мир», а как целое, неотделимой частью которого являемся мы сами.

Реальность может быть представлена как некоторое самоорганизующееся целое, одно из проявлений которого — фиксация на языке теории потенциальных условий становления сложноорганизованных структур, вплоть до познающего субъекта. Понятия теории и реальности выступают в контексте антропного принципа не только моментами нашего познавательного опыта, но и самого нашего существования в мире. Это соответствует духу известного высказывания К. Лоренца: «жить — значит познавать».

Если космологическая теория (релятивистская, инфляционная) раскрывает такие независимые от наблюдателя свойства Вселенной, которые делают возможным его существование, то решение проблем типа «существовала ли природа до человека?» или «имеют ли наши концепции реальности отношение к миру вне нас» становится более ясными. Наука доказывает, что наша Вселенная возникла задолго до появления человека. Если бы это была не имеющая отношения к природе символическая конструкция, выраженная языком математики и ничего более, то едва ли она давала бы импульс для обсуждения проблемы «условий существования» самого математически ориентированного наблюдателя. Из факта существования наблюдателя вытекают как объективное существование породившей его Вселенной, так и познаваемость мира в математизированных теориях.

Современная космология имеет дело далеко не только с наблюдаемыми объектами, величинами и корреляциями. Напротив, сфера наблюдаемой реальности в космологии незначительна по сравнению со сферой ненаблюдаемого. Эпистемологическая природа этой ненаблюдаемости различна. Во-первых, ненаблюдаемость выступает как логически неизбежное следствие обоснованных теорий. Пример: горизонты событий, очерчиваемые общей теорией относительности («внутренность» черных дыр; Вселенная за космологическими горизонтами). Какими критериями реальности следует описывать подобные объекты, ведь несмотря на их ненаблюдаемость никакого сомнения в их реальности нет? Теория описывает существование подобных объектов, но в каком смысле? Они не являются действительностью для наблюдателя на Земле, но совсем иначе выглядит дело для наблюдателя, «падающего» на сингулярность внутри черной дыры! Этот пример раскрывает относительность понятия существования в физической теории. Квантовая механика описывает некоторые свойства элементарных частиц, как существующих лишь потенциально до акта их наблюдения в макроприборах. Для космологии наиболее интригующим является, конечно, вопрос о том, какой наблюдатель «приготовил» квантовую Вселенную вблизи начального момента, с помощью какого прибора он зафиксировал ее физическую реальность? Это не могла быть некая трансцендентная сила, поскольку ее нельзя подвести под физическое понимание наблюдателя. Может быть, однако, прав Пенроуз, и копенгагенскую интерпретацию квантовой механики в данном случае использовать не стоит?

Наиболее обширна, однако, в современной космологии сфера виртуальной реальности, образуемая в свете доминирующей теории вакуумами разных типов. Это — бездонный океан, порождающий, опять-таки согласно теории, бесчисленные вселенные с бесконечно разнообразными свойствами. Существование этих объектов как физической реальности одними космологами признается (в силу неустранимой «теоретической потребности» в них), другими же отвергается как некая бессмыслица. Таким образом, Мультиверс оказывается «физико-теоретической», т. е. абстрактной реальностью, требующей вердикта со стороны реальности эмпирической, получаемого в опыте. Вот почему недостаточно ставить вопрос о реальности множества вселенных в общей форме.

Сказанное означает, на мой взгляд, что современная космология выделяет в концепции физической реальности еще один нюанс (который довольно безразличен для эпистемологического анализа лабораторной физики). Она должна быть скоррелирована с условиями нашего существования как наблюдателей, т. е. с нашим местом в процессе эволюционной самоорганизации Вселенной. Это поможет более адекватно понять нашу включенность в реальный мир и механизмы его познания (в форме относительных истин).

В.В. Казютинский ТЕОРИЯ И ФАКТ В КОСМОЛОГИИ