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.

---

Для проблемы реальности в космологии, по моему мнению, очень существенно различение трех аспектов понятия Вселенной, на котором настаивал А.Л. Зельманов[37]. Это: 1) Вселенная в целом, т. е. Вселенная, рассматриваемая как единый объект, безотносительно к его частям (подобное понятие применяется в космологии крайне редко); 2) Вселенная как целое, что означает: Вселенная как связная совокупность всех ее областей — основной смысл рассматриваемого понятия для космологии; 3) вся Вселенная, т. е. все области Вселенной безотносительно к их взаимной связи. В.Д. Захаров высказал ряд замечаний по поводу изложенной идеи А.Л. Зельманова. С большинством из них я не согласен. Во-первых, вся космология — это проблема взаимосвязи целого и частей. Для безраздельно господствовавшей в космологии еще полвека назад теории однородной изотропной Вселенной, которая интерпретировалась как теория Метагалактики. Подмеченные А.Л. Зельмановым концептуальные тонкости, действительно, могли быть излишними и бесполезными. Достаточно было одного понятия: Вселенная как целое. Но различение трех аспектов понятия Вселенной нацеливало на размышления: а что, если Метагалактика не всеобъемлющая и не единственная система космологических масштабов? Тогда понятия «Вселенная в целом» и «вся Вселенная» фиксировали бы существование некой физической суперсистемы, превышающей по своим масштабам Метагалактику и рассматриваемой как единый объект. Возникала бы проблема описания ее целостности с точки зрения ЕФТ (единой физической теории по терминологии А.Л. Зельманова) или ТВ (Теории Всего), как говорим мы сейчас. Новым концептуальным смыслом наполняется и понятие «Вселенная как целое» — в связи с появлением теоретических образов Метавселенной (Мультиверса). Современная космологическая теория пока не дает возможности понять, как соединены наша Метагалактика и бесчисленное множество внеметагалактических объектов (других вселенных), существование которых вытекает из хаотического сценария А.Д. Линде, в «связную совокупность». Выдвигается идея «червоточин» или «кротовых нор». Но может быть, наша Вселенная все-таки единственная? Например, Ли Смолин, точка зрения которого разбирается в статье Панова[38], считает существование других вселенных невозможным, а само это понятие бессмысленным. Существуют ли другие вселенные как автономные части Мультиверса, и каков в данном случае смысл понятия существования — эти вопросы требуют дальнейшего обсуждения. Мы присутствуем при драме идей, развертывающейся на переднем крае современной науки, причем сценарий этой драмы меняется чуть ли не ежемесячно, а иногда и чаще. Следить за событиями в современной космологии, пытаясь понять их эпистемологический смысл, захватывающе интересно.

Уже после появления инфляционной космологии против отождествления понятий Метагалактики и Вселенной выступил также И.С. Шкловский. Он высказал мнение, что целесообразно «ввести особое понятие для бесконечного многообразия, включающего в себя неисчислимое множество самых различных вселенных, каждую со своим набором констант взаимодействия и фундаментальными числами. Назовем это понятие «Миром» (может быть, лучше было бы использовать старую орфографию: «Мiрь»?). Неплохо выглядит также термин «Метавселенная». Термин «мир» в данном контексте нельзя, конечно, признать очень удачным по причинам, которые уже были изложены выше (особенно это касается его написания по старой орфографии, которую невозможно было бы отразить при переводе на английский и другие языки). Иное дело — термин «Метавселенная». Во-первых, он отражает уже установившуюся тенденцию: если на эмпирическом уровне языка произошел переход «Галактика» — «Метагалактика», то на теоретическом уровне переход «Вселенная» — «Метавселенная» кажется не только логичным, но и как бы имеющим почти принудительную силу. Суть, однако, не в терминах, при всей их важности. Наиболее существенным с точки зрения эпистемологии выступает тот факт, что получены новые очевидные свидетельства относительности смысла понятия Вселенная как целое, его коррелятивности теории. Термин «Метавселенная» хорошо выражает эту идею, еще недавно «крамольную», но сейчас ставшую достаточно очевидной.

На основе своих размышлений к необходимости различения понятий Метагалактики, Вселенной и «всего сущего» присоединился И.Л. Розенталь. Он писал: «Понятие Вселенная не может быть эквивалентом «всего сущего», оно лишь отражает наше знание о мире в данный момент»[39].

Такая идея сохранится даже в случае, если бы не подтвердились новые космологические теории, рисующие образы других вселенных. (Кстати, скептицизм по отношению к этим теориям среди исследователей Вселенной, более того — самих космологов, очень велик.) Появятся новые теории, которые в соответствии с главной тенденцией современной космологии будут стремиться преодолеть пределы Метагалактики, ставшие слишком тесными для науки. Возможно, их авторы будут стремиться осуществить традиционные амбиции космологов в надежде охватить космологическими экстраполяциями черты «всеобъемлющего мирового целого», но сейчас на это меньше шансов, чем когда бы то ни было. Конечно, не только религиозные и философские системы, но и наука, включая космологию, всегда будут стремиться строить свои «абсолюты». По мнению автора, они будут не столько подменять друг друга, сколько взаимодействовать, приводя к новым знаниям. Философские миры и дальше будут оказывать влияние на миры космологии, хотя границы между ними задаются различием концептуальных средств их построения.

3. Реальность, наблюдаемость и антропный принцип

Проблема реальности физических объектов, в том числе в космологии, связана с проблемой их наблюдаемости, но не совпадает с ней. Во-первых, наблюдения бывают прямые и косвенные. В космологии роль косвенных наблюдений возрастает (что недавно было снова подчеркнуто А.Д. Пановым1). Во-вторых, физика оперирует понятием степеней реальности, введенным в философии много веков назад, а в физике В. Гейзенбергом[40] (элементарные частицы реальны, но не в той же степени, что и макроскопические предметы). В итоге физика и космология говорят о таких степенях реальности, как действительность, потенциальная и виртуальная реальности (разумеется, я имею в виду не компьютерную реальность, а реальность виртуальных частиц). Например, степень реальности космологического вакуума, самоорганизация которого, по мнению большинства исследователей, могла привести к рождению нашей расширяющейся Вселенной, в свете высказывания Гейзенберга меньше, чем у элементарных частиц (виртуальная реальность). Одни космологи рассматривали вакуум как «ничто», другие же как особую форму материи. По моему мнению, эти противоречия выражают и саму природу исходной субстанции Вселенной, и меру нашего проникновения в ее природу.

Согласно традиционной интерпретации принципа наблюдаемости, описание физической реальности должно быть таким, чтобы из теории исключались объекты, понятия и величины, которые нельзя так и иначе обосновать в экспериментах и наблюдениях; речь идет, таким образом, о принципиальной наблюдаемости (но, как известно, физические, в том числе космологические, теории все-таки содержат величины, принципиально ненаблюдаемые). Как отмечал М.Э. Омельяновский, эвристическая роль принципа наблюдаемости особенно проявляется при возникновении в науке парадоксальных ситуаций или появления в теории большого числа принципиально ненаблюдаемых величин. Это свидетельствует о необходимости разработки новой теории, разрешающей парадоксальные ситуации и устраняющей принципиально ненаблюдаемые величины.

Примечательная особенность антропного принципа в космологии состоит в том, что он обращает наше внимание на весьма нетривиальное обстоятельство. Реальность, которую мы можем наблюдать, определяется также контекстом нового понятия, которое Б. Картер назвал «условиями, допускающими наше существование как наблюдателей»2 (подразумеваются, конечно, лишь космологические условия). Антропный принцип формулируется как своеобразный вариант принципа наблюдаемости, но по своей сути выходит далеко за рамки эпистемологии. Согласно антропному принципу то, что мы можем наблюдать во Вселенной, зависит не только от теории, целенаправляющей наши наблюдения, но и от положения во Вселенной самих наблюдателей. Речь идет о нашем положении в пространстве и времени, которое, конечно, является одним из важнейших условий познания, но этого недостаточно. Антропный принцип языком науки вводят дополнительные измерения, на которые проектируется познаваемая реальность — условия нашего существования, связывающие наблюдателя и наблюдаемое.

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.