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.

---

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 позитроном). Для космологии почему-то настаивали на исключении из правила, но для этого не было решительно никаких оснований. Уже в самой постановке космологической проблемы целесообразно отказаться от «глобальных претензий» и рассматривать Вселенную как целое в качестве физической системы наибольшего масштаба и порядка, существование которой вытекает их определенной космологической теории. Объектом космологии является мир, рассматриваемый в больших масштабах. Относительную и преходящую границу познаваемого в мегамире, гипотетический предел возможностей его теоретического исследования и фиксирует понятие Вселенная как целое. Этим термином могут обозначаться и наша Вселенная, Метагалактика, и физические системы за ее пределами. Иными словами, говоря о Вселенной как об объекте космологии, мы не во всех случаях имеем в виду один и тот же физический «оригинал». Это — все существующее с точки зрения данной космологической теории или модели. То, что сегодня считается несуществующим, завтра может вступить в сферу физико-теоретического познания, оказаться существующим и будет включено в наше понимание Вселенной как целого.

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.

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.

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.

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.

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].