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.

---

Инфляционная парадигма нарушила эту многотысячелетнюю традицию. Действительно, реализация инфляционного сценария, т. е. раздувание пространства Вселенной на самых ранних этапах её эволюции, требует того, чтобы подобное событие происходило не однажды и не единственный раз. В теории хаотической инфляции А.Д. Линде стремительно расширяется не один пространственно временной пузырёк планковских размеров, раздувание пространства происходит везде, по всему «объёму»[296] высокоэнергетического физического вакуума, где для этого случайным образом появляются необходимые условия. Те из пузырьков, где подобные условия появились, раздуваясь, рождают собой новые вселенные, одной из которых есть наша. Причём, свойства и характеристики физической реальности «внутри» этого пузырька (а значит и свойства каждой из вселенных) определяются случайным образом квантовыми характеристиками пузырька на момент начала раздувания. Эти характеристики могут быть совершенно разными для каждого из пузырьков планковского размера, и именно эта неоднородность высокоэнергетического физического вакуума, выраженная, в том числе, и в квантовом характере пространственно-временных характеристик, является основой мультиверсального представления мира в целом. Раздувающиеся пузырьки (вселенные) могут, согласно А.Д. Линде, иметь различные виды и типы элементарных носителей полей и элементарных частиц вещества (а значит и другие типы и виды более высокоорганизованной материи или же не иметь таковой вообще), другие пространственные и временные характеристики (например, размерность пространства-времени может быть не как в нашей Вселенной 3+1 (3 пространственных компоненты, а 1 — временная), а допустим 3+3 или 1+3). Можно сделать предположения, что эти другие вселенные могут отличаться от нашей более кардинальным образом. Кроме вещества и поля (или вместо них) они могут состоять из других, совершенно не ведомых нам форм материи, соответственно, и описываться не пространственно-временными, а ещё более общими характеристиками, для которых пространство и время выступает частным случаем. При этом не исключено, что эти иные вселенные могут характеризовать не пространственно-временные, а иные, равнозначные и соподчинённые им параметры.

Все эти вселенные, вместе с нашей, существуют не потенциально, а актуально, и с точки зрения онтологии являются такими же элементами реальности, как и чувственно воспринимаемая нами Вселенная. Нельзя исключить, что они смогут быть восприняты нашими органами чувств, однако способности последних слишком ограничены, чтобы мы могли говорить об этом всерьёз. Впрочем, даже по имеющимся эмпирическим данным, в частности, по наблюдениям анизотропии реликтового излучения делаются попытки каким-либо образом получить количественные характеристики Мультиверса[297]. Однако эти попытки ещё слишком просты по итоговым результатам. Концепция Мультиверса в этом смысле опирается на весьма скудную опосредованную эмпирическую базу и является теоретическим концептом, а не эмпирической данностью. Эта неординарная, по крайней мере, для предшествующей физики, ситуация стала объектом пристального анализа и исследования не только и не столько философов, сколько самих творцов мультиверсальной картины мира — космологов и физиков, подталкивая их к достаточно интересным, а порой и радикальным философским следствиям. Наиболее фундаментальные проблемы, возникающие в связи с мультиверсальным представлением мира, традиционно могут быть отнесены к двум наиболее значимым разделам философии: гносеологии (и отчасти методологии) и онтологии. Гносеологическо-методологический аспект рассматривает процесс познания, решая проблему его развития в отсутствии непосредственных эмпирических данных2. Онтологическая составляющая мультиверсальной проблемы связана с постановкой вопроса об основах физической реальности. В качестве примера решения этого вопроса можно указать подход М. Тегмарка3, в котором оно (решение) определяется в контексте ещё античного спора Платона и Аристотеля о значимости чувственных составляющих окружающей нас реальности. Концепция М. Тегмарка, разрабатываемая им на основании мультиверсальной картины мира, «реабилитирует» платонизм в его традиционном классическом понимании как примат «вне, сверхчувственного» над «чувственным», и соответственно рассмотрение идеальных логических и математических конструкций как «порождающих моделей» мира в целом. Кроме того, достаточно широкое развитие и освещение в контексте мультиверсальных космологических представлений получила тема антропного принципа[298]. Как самостоятельная проблема она была сформулирована ещё во второй половине XX столетия, до возникновения и инфляционной космологии, и мультиверсальной картины мира, но именно в них она нашла свое «физическое решение».

Космологическая картина множественности вселенных, возникающих из первичного высокоэнергетического физического вакуума, физические основы которой были заложены в 80-х годах XX столетия, в смысле описания реальности как множества имела более ранний «прообраз». Его появление связано с квантовой механикой, а само представление о множественности реальностей получило название «многомировая интерпретация квантовой механики». Её суть заключена в том, что её авторы, Эверет и Уилер, предлагают[299] решение проблемы редукции волновой функции путём элементарного отказа от самого феномена редукции. Суперпозиция волновой функции Ψ(х) = Ψ/1(х)+ Ψ2(х)+…+Ψk(х) описывает не потенциальные, а актуальные состояния. Иными словами, каждая волновая функция Ψi(х) описывает свою, отдельную, вполне актуально существующую вселенную. Сама же редукция волновой функции (т. е. акт измерения) означает, что наблюдатель обнаружил себя в одной из эверетовских вселенных, тогда как другие вселенные остались без него. Таким образом, многомировая интерпретация отказывается от одного из основных положений квантовой механики — о потенциальном существовании квантовых объектов в форме потенциального многообразия состояний и актуализации одного из них в акте измерения. Взамен этого она утверждает положение об актуальном существовании многообразия состояний и переход к эмпирическому восприятию одного из них в процедуре измерения. Каждый акт измерения выявляет свой пласт новых вселенных. Слабость этой концепции заключается в том, что она не даёт ответа на вопрос: «Как данный наблюдатель оказался в данном эверетовском мире?», т. е. каков механизм «переноса» в акте измерения наблюдателя из одной вселенной в другую. Однако, несмотря на это, многомировая интерпретация квантовой механики привлекает к себе внимание и имеет своих сторонников[300]. Очевидно, что многомировую интерпретацию квантовой механики действительно можно назвать «прообразом» мультиверсальной картины мира, поскольку она носит логически-объясняющий характер, постулируя идею множественности физической реальности, но не предлагая никаких, кроме описания при помощи вероятности, физических механизмов описания и «функционирования» этой множественности. «Обобщённая» физическая реальность[301], описываемая теорией Мультиверса (частным случаем которой является наша и другие вселенные), для своего описания требует нового языка и генезиса новых физических концептов. Процессы инфляции (раздувания пузырей (они же домены)), процессы их рождения, «формирование» физических и геометрических свойств вселенных есть, прежде всего, процессы, происходящие на уровне микромира — на планковских масштабах, причём, с огромными энергиями. Квантовая механика не может в полной мере выполнить эти задачи, поскольку её эмпирическая составляющая и её теоретический аппарат были сформированы для физических процессов, происходящих на больших масштабах и с меньшими энергиями.

Основным «претендентом» на описание такой «интегрированной физической реальности» как оснований физического мира является теория струн/М-теория.

В своём интервью[302] российскому сайту «Элементы» Дэвид Гросс говорит о том, что современные тенденции дальнейшего развития теории струн ведут к генезису принципиально нового обобщённого физического концепта, для которого концепт пространства-времени будет производным, частным. «Переходной формой» (в логико-содержательном смысле) от этого «обобщённого концепта» к современному физическому представлению четырёхмерного пространства-времени нашей Вселенной, воспринимаемого нашими органами чувств, является многомерное пространство-время теории струн/М-теории, так называемое пространство Калаби-Яу. В настоящий момент именно многомерное пространство-время, как уже достаточно разработанный физический концепт, «несёт ответственность» за «реализацию» в современной физике и космологии принципов мультиверсальности, т. е. представление физической реальности как качественного многообразия форм и видов материи.