Модели Мироустройства

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

6 самых необычных теорий об устройстве Вселенной

Вселенная загадочна, и чем больше познаёт ее наука, тем более удивительной она предстаёт. Первой реакцией на теории, вроде представленных здесь, может быть смех. Но что может быть более странным, чем то, что нам уже известно?

1. Всё вокруг — «Матрица»
Многие смотрели фильм, где герой Киану Ривза с изумлением узнаёт, что весь окружающий мир — «Матрица», то есть что-то вроде гетто, созданного для людей компьютерным сверхразумом. Конечно, это фантастика, но нашлись учёные, готовые принять всерьёз подобную идею.

Британский философ Ник Бостром предположил, что вся наша жизнь — лишь чрезвычайно сложная игра, напоминающая The Sims: развитие индустрии видеоигр может привести к возможности конструировать собственные модели окружающего мира, и каждый сможет вечно жить в обособленной виртуальной реальности. Если всё к этому идёт, нет гарантии, что наш мир — это не код, написанный неведомым программистом, чьи возможности существенно выше человеческих.

Сайлас Бин, физик из Боннского университета в Германии, посмотрел на это с другой стороны: если всё вокруг — компьютерное изображение, значит, должна быть некая черта, за которой можно различить «пиксели», из которых всё состоит. Такой границей Бин считает предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина: не вдаваясь в научные тонкости, можно лишь сказать, что немецкий физик видит в нём одно из доказательств, что мы живём в искусственно созданной программе, и предпринимает всё новые попытки обнаружить компьютер, на котором она установлена.

2. У каждого из нас есть «двойник»
Наверняка Вы знаете такой популярный приключенческий сюжет — существует кошмарный мир, где у каждого есть «злое» альтер-эго, и каждый добрый герой обязан рано или поздно с ним сразиться и одержать верх.

Эта теория основана на том, что окружающий мир — бесконечное количество комбинаций одного набора частиц, что-то вроде комнаты с детьми и огромным конструктором «Лего»: с некоторой долей вероятности они могут сложить из блоков одно и то же, только разным путём. Так же и с нами — возможно, где-то появилась на свет наша точная копия.

3. Может произойти столкновение миров
За пределами нашего мира могут существовать множество других, и ничто не исключает возможности их столкновения с нашей реальностью.

Калифорнийский физик Энтони Агирре описывает это как гигантское падающее с неба зеркало, в котором мы увидим собственные испуганные лица, если успеем понять, что происходит, а Алекс Виленкин и его коллеги из Университета Тафтса, США, уверены что обнаружили следы такого столкновения.

Реликтовое излучение — слабый электромагнитный фон, пронизывающий всё космическое пространство, все вычисления показывают, что оно должно быть равномерным, но есть места, где уровень сигнала выше или ниже обычного. Виленкин полагает, что именно это и есть остаточные явления столкновения двух миров.

4. Вселенная — огромный компьютер
Одно дело предположить, что всё вокруг — видеоигра, и совсем другое утверждать, что Вселенная — огромный суперкомпьютер. Такая теория существует, и, согласно ей, галактики, звёзды и чёрные дыры — комплектующие огромной вычислительной машины.

Апологетом теории стал оксфордский профессор квантовой информатики Влатко Ведрал: он считает основными кирпичиками, из которых всё построено, не частицы материи, а биты — те же самые единицы информации, с которыми работают обычные компьютеры. Каждый бит может содержать одно из двух значений: «1» или «0»; «да» или «нет» — профессор убеждён, что даже субатомные частицы состоят из триллионов таких значений, а взаимодействие материи происходит, когда многие биты передают друг другу эти значения.

Ту же точку зрения разделяет Сет Ллойд, профессор Массачусетского технологического института: он воплотил в жизнь первый в мире квантовый компьютер, вместо микрочипов использующий атомы и электроны. Ллойд предполагает, что Вселенная постоянно корректирует динамику собственного развития.

5. Мы живём внутри чёрной дыры
Вам, конечно, известно кое-что о чёрных дырах — например, что они обладают таким притяжением и плотностью, что даже свет не может оттуда выбраться, но вряд ли Вам приходило в голову, что мы в настоящий момент находимся в одной из них.

Зато это пришло в голову учёному из Университета Индианы, доктору теоретической физики Никодему Поплавски: он рассуждает, что, гипотетически, наш мир могла поглотить чёрная дыра, и в результате мы оказались в новой Вселенной — ведь до сих пор толком неизвестно, что случается с объектами, попавшими в такую гигантскую «воронку».

Расчёты физика позволяют предположить, что прохождение материи через чёрную дыру может быть аналогом Большого взрыва и привести к образованию другой реальности. Сжатие пространства, с одной стороны, может привести к расширению, с другой - значит, каждая чёрная дыра — потенциальная «дверь», ведущая в нечто, пока неисследованное.

6. На человечество действует эффект «времени пули»
Наверняка многие помнят сцены в кино, когда летящая пуля или падающий бокал внезапно замирает, и камера показывает нам этот предмет со всех сторон. Что-то подобное, возможно, происходит и с нами.

Большой взрыв произошёл около 14 млрд. лет назад, но скорость расширения Вселенной, вопреки физическим законам, до сих пор увеличивается, хотя сила притяжения, казалось бы, должна замедлять этот процесс. Почему так происходит? Большинство физиков заявляет об «антигравитации», которая фактически отталкивает галактики друг от друга, но сотрудники двух испанских университетов разработали альтернативную теорию: не Вселенная ускоряется, а постепенно замедляется время.

Эта теория может объяснить, почему для нас галактики движутся всё быстрее — свет шёл так долго, что мы видим не их нынешнее состояние, а далёкое прошлое. Если испанские учёные правы, в будущем может возникнуть момент, когда для гипотетического «стороннего наблюдателя» наше время практически остановится.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Если вселенная расширяется, то куда?

Все знают, что Вселенная расширяется. Но куда? Что это за расширение? Наблюдая за тем, как растет ядерный гриб, мы точно можем ограничить пространство, в котором он увеличивается. Вопрос может быть очень глупым, с одной стороны, но с другой — очень интересным.
Итак, Вселенная расширяется или сжимается (соответственно, проявляя красное и синее смещение) с момента Большого Взрыва. Но где наступит конец ее расширению? Не может же она находиться в бесконечности, в конце концов. Почему мы должны говорить о том, что вселенная расширяется так, будто это самая нормальная и естественная вещь в мире?
Для начала несколько простых истин.
1. Сейчас вы не расширяетесь. Земля тоже нет. Ни Солнечная система, ни Млечный Путь. Расширение вселенной зависит от гравитации, что означает только то, что в регионах с высокой плотностью наблюдаются локальные эффекты доминирования гравитации. Получается так, что не все галактики удаляются от Млечного Пути. Наша ближайшая соседка — галактика Андромеды — мчится к нам со скоростью 80 км/с и столкнется с нами в течение нескольких миллиардов лет.
2. Не верьте метафорам. Вам может показаться, что вселенная расширяется как воздушный шар, который накачивают воздухом. «Смотрите, в точности как Вселенная!», — скажет вам модный британский ученый. Но вы, будучи умным, заметите, что за пределами шарика имеется пространство, и что 2-мерная поверхность шарика расширяется в 3-мерном пространстве. Однако наша вселенная имеет три измерения.
3. У вселенной нет ни конца ни края. Мы на самом деле не уверены, является ли вселенная бесконечно большой или просто очень большой, но даже если это так, путешествуя в одном направлении достаточно долго, вы все равно вернетесь на круги своя. Вспомните «пакмана», но без фруктов и призраков. Что касается центра вселенной, вот где аналогия шарика нам поможет. Нам кажется, что все галактики удаляются от нас, но с их точки зрения они также будут центром вселенной. Это всего лишь иллюзия.
Так куда на самом деле расширяется вселенная? Да в никуда. Нет никакого космического шкафа, наполненного вещами. Но чтобы понять это, давайте посмотрим, что общая теория относительности говорит о пространстве-времени.
В ОТО (как говорят профессионалы), наиболее важным свойством пространства (и времени) является дистанция (и временной интервал) между двумя точками. На самом деле, дистанция в полной мере определяет пространство. Эволюция шкалы дистанции определяется количеством материи и энергии в пространстве, и по мере того как время идет, шкала увеличивается и дистанция между галактиками тоже. Однако — и в этом странность — это происходит и без фактического движения галактик.
Возможно, в этой точке ваша интуиция дала сбой. Но это не помешает нам разобраться в странностях.
Мы уже сказали о том, что галактики удаляются от нас. На самом деле нет. Просто ученым так проще объяснить происходящее на самом деле. Они обманывают вас.
«Но погодите!», — скажет самый научно подкованный из вас. — «Мы же измеряем допплеровский сдвиг удаленных галактик». Это так называемое «красное смещение», о котором вы знаете, фиксируется на Земле, и подобно сирене проезжающей скорой помощи, дает нам знать, что движение имеется. Но это не то, что происходит в космологических масштабах. Просто с тех пор, как далекие галактики испустили свет, и он добрался до нас, шкала пространства серьезно изменилась, выросла. Поскольку пространство расширилось, увеличилась и длина волны фотонов, поэтому свет отдает красным.
Из такого подхода вытекает другой вопрос: «Действительно ли Вселенная расширяется быстрее скорости света?». Абсолютно верно то, что большинство далеких галактик увеличивают свою дистанцию по отношению к нам быстрее скорости света, ну и что? Они не движутся быстрее света (они вообще стоят на месте). Более того, знание этого никак не поможет вам: информация-то не передается. Если вы отправите пакет с едой в другую галактику, быстрее, чем со скоростью света, этого не сделать (да и тут, в принципе, придется постараться). Скорость света остается универсальным ограничителем скорости.
Мы привели самое распространенное (ну или утвердившееся в сфере релятивистов) мнение по поводу космологического расширения, но будет логичным закончить на том, что мы вообще не понимаем. Все описанное выше, работает замечательно, если у вас есть место для шага вперед и растяжки. Но что произошло в самом начале такое, отчего образовалось пространство буквально из ничего? На этот вопрос у физики нет ответа. И придется ждать до тех пор, пока не появится теория квантовой гравитации и не прольет свет на этот вопрос.


Источник: http://facte.ru/esli-vselennaya-rass...#ixzz2oL2Hud17

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Отпечатки пальцев Бога

Валентин Велчев, магистр биологии и химии, магистр богословия, г. Враца, Болгария.
Можно ли эмпирически проверить космологическую модель Сотворения, описанную в Библии?
В 1931 г. австрийский математик Курт Гедель сформулировал теорему о неполноте, согласно которой формальные системы логики и математики семантически неполноценны и не могут быть строго доказаны (или опровергнуты). В качестве самого простого примера можно указать на невозможность разрешения апории Зенона – Ахилл (самый быстрый бегун в древности) не смог бы догнать черепаху, если она при старте находилась бы перед ним в всего в нескольких шагах.
Никто до сих пор не смог чисто теоретически опровергнуть утверждение элейского мыслителя, но в жизни даже маленький ребенок легко может справиться с подобной задачей. Поэтому сегодня недостаточно создать научную постановку – она должна иметь определенные последствия, которые позволяют эмпирическую проверку ее истинности.
Самым существенным недостатком христианского взгляда на Сотворение является обстоятельство, что он в основном базируется на критике эволюционного учения. Отсутствует собственная теория, которая может быть подвергнута верификации. В этой статье мы ВПЕРВЫЕ попытаемся представить библейскую модель, которая будет подкреплена теоретически с помощью физики и математики и проверена путем наблюдений, экспериментов, компьютерной симуляции и пр.
1. Теория Большого взрыва
Хорошо известно, что теория Большого взрыва держится на трех наблюдаемых столбах – расширении Вселенной, реликтовом излучении и изобилии легких элементов. Классическая постановка этой концепции, однако, не в состоянии справиться с рядом вызовов, стоящих перед ней – например, с проблемами с космическим горизонтом, плоским характером пространства, магнитными монополями и т.д. В конце 1979 г. Ален Гут и Генри Тай создают т.н. инфляционную космологию, которая устраняет указанные трудности. По их мнению, немного спустя после начала энергия Вселенной содержалась в инфлятонном поле с отрицательным давлением. Благодаря этому, спустя примерно 10-35секунд произошел грандиозный взрыв и Вселенная раздулась по экспоненте более, чем в 1030 раз. Поле постепенно освобождало содержащуюся в нем энергию под формой почти однородного моря частиц и излучений и далее все развилось по конвенциональному сценарию (см. табл. 1).

Време след Големия взрив

Събитие

Години преди нашето време

0
Голям взрив (сингулярност).
13,7 млрд. год.
10-35 до 10-33 сек
Инфлационна ера.

10-33 сек.
Кварк – глуонна плазма.

10-5 сек.
Кварките се свързват в протони и неутрони.

10-3 сек.
Синтезиране на водородни и хелиеви атоми.

1 до 3 мин.
Образуване на леките елементи до бор.

370 хил. год.
Вселената става прозрачна. Излъчва се КМФ.

200-500 млн год
Раждане на първите звезди и протогалактики.
13,5-3,2 млрд год
3,3 млрд. год.
Формиране на зрели галактики, квазари и на най-старите звезди в Млечния път.
10,4 млрд. год.
8,1 млрд. год.
Появява се Слънчевата система, включително Земята.
5,6 млрд. год.

Табл. 1

В 2001 г. по совместному проекту НАСА и Принстонского университета на орбиту был вывееден спутник WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe – зонд для микроволновой анизотропии “Уилкинсон”), который измерил реликтовое излучение с точностью и разделительной способностью, в 40 раз превышающие эти параметры предыдущего спутника СОВЕ. В начале 2003 г. были проанализированы данные, полученные со спутника WMAP и поле космологических предположений было зачищено. Единственными претендентами на истину остались: инфляционная модель (точнее некоторые ее варианты) и циклическая модель (но для плоской Вселенной!) Стенхарта-Турока[1]. Последняя предусматривает ускоряющееся расширение пространства[2], в то время как при инфляционной модели оно выглядит неуклюжей добавкой. Если ускорение галактик не подтвердится, инфляционная модель может уцелеть, но тогда опять возникнет загадка недостающих 73% энергетического бюджета Вселенной (см. рис.1).

Рис.1 Эволюция Вселенной. В первые 7 млрд. лет скорость расширения замедляется, а затем постепенно начинает возрастать, что заставляет физиков предполагать наличие т.н. темной энергии. (Наблюдаемые количества вещества и энергии в космосе обеспечивают лишь 4% критической плотности Вселенной, поэтому допускается, что темная материя добавляет еще около 23%, а темная энергия еще около 73%)
В мае 2009 г. Европейское космическое агентство (ЕКА) вывело на орбиту обсерваторию “Гершель” вместе с телескопом “Планк”, который имеет десятикратно лучшую разделительную способность, чем WMAP. Планируется и другой спутниковый эксперимент – CMBPol (Cosmic Microwave Background Polarization experiment – эксперимент по обнаружению поляризации космического микроволнового фона). Согласно ряду инфляционных моделей, гравитационные волны от Большого взрыва должны были оставить отпечаток на поляризации реликтового излучения. Поэтому эти спутники не будут просто измерять отклонения в его температуре, но измерят и его поляризацию (среднее направление спинов регистированных микроволновых фотонов). В случае обнаружения первичных гравитационных волн циклический подход будет отвергнут и подтвердится инфляционная модель.
Коротко опишем некоторые основные недостатки стандартного сценария.
В 1993 г. Фред Хойл, Джеффри Барбидж и Джаянт Нарликар создали т.н. космологию квазистационарного состояния, которое обуславливает вечное существование хорошо устроенной Вселенной. Эта гипотеза также удачно объясняет красное смещение в спектрах далеких галактик, наличие реликтового излучения, его сегодняшнюю температуру, количество легких ядер и пр.[3] Таким образом все три аргумента в пользу Большого взлыва становятся нерелевантными, то есть они с тем же успехом могут быть использованы в поддержку диаметрально противоположной теории.
Сингулярное начало требует от космологии строгого решения, которого инфляционная модель не в состоянии дать, так как она все еще не интегрирована хорошо в теорию струн и поэтому не является частью слияния квантовой механики и Общей теории относительности.
Никто не может сказать, откуда появляется в дальнейшем инфлятонное поле с подходящей формой потенциальной энергии для возникновения инфляции. Не знаем и точных параметров взрыва – когда он случился, сколько времени продолжился, какое количество энергии преобразовалось в частицы, излучение и т.д. Поэтому не избежать впечатления, что физики просто подгоняют свои концепции под результаты астрономических наблюдений.
Наиболее значительным провалом гипотезы Большого взрыва остается вопрос о барионной и лептонной асимметрии. Если добавить еще и статистический абсурд, состоящий в том, что произведенные протоны и электроны должны быть в равных количествах (иначе все структуры за исключением атомных ядер будут разорваны) оказывается, что эта концепция вообще не может быть стартирована, поскольку не может рационально объяснить появление материи[4].
Не менее фундаментальными являются и проблемы теории о невероятно сложном строении атомов, звезд и космических систем. Поэтому нас не должно удивлять мнение критиков, говорящих, что современная гипотеза Большого взрыва, хотя и решает некоторые воростепенные вопросы, в сущности не может дать удовлетворительного объяснения происхождения Вселенной. Эмпирические данные, посредством которых тестируются космологические модели, относятся к периоду в примерно 380 тыс. лет спустя Большого взрыва, т.е. до появления космического микроволнового фона. Мы попытаемся включить и интервал 200-500 млн. лет, охватывающий период времени с рождения первых звезд и протогалактик до оформления зрелых галактик – спустя примерно 3,3 млрд. лет после старта Вселенной (см. табл. 1).
2. Диалектический материализм
Нет единого мнения о возможных этапах возникновения галактик. В начале ХХ века крупный английский астроном Дж. Джинс предложил одну из первых гипотез в этом направлении. Согласно ему в начале существовало пространство, равномерно заполненное разреженным газом. В результате его гравитационного сжатия и вращения образовались отдельные туманности правильной сферической формы. В дальнейшем, продолжая сжиматься, а следовательно и ускорять свое вращение, туманность сплющивается в эллипсовидный диск. Гравитационные поля соседних туманностей вызывают истечение вещества из диска, которое из-за вращения заворачивается в спиральные рукава. Повышенная плотность газообразной материи в этих ответвлениях способствует первоначальному образованию звезд именно в них. Хаббл дополнил, что образованные таким образом спиралевидные галактики в конце концов, возможно, разрушают свою структуру и гибнут в качестве “неправильных“.
Существует и строго противоположный взгляд. Согласно гипотезе К. Вайцзеккера, в начале мир был хаосом из диффузной газовой материи, находящейся в состоянии сильной турбулентности. Это значит, что повсюду в первичной среде бушевали гигантские вихри, под чьим воздействием появлялись и первые сгущения, первые газопылевые облака неправильной формы. Облака вращались вокруг своей оси, сплющивались и превращались в спиралевидные галактики. В спиральных ответвлениях началось образование звезд. С течением времени спиралевидные галактики теряют свои рукава и превращаются в устойчивые эллиптические системы.
Выдвинуты всевозможные гипотезы, рассматривающие разные возможности образования галактик и их перехода из одного вида в другой. Но тщательный анализ и вычисления ясно показывают, что ни одна из них не может считаться особенно убедительной.[5]
Согласно натуралистической позиции, небесные тела и системы путем хаотических столкновений могли образовать структуру случайно. Другими словами, в период времени от 200-500 млн. до 3,3 млрд. лет после начала должно было наблюдаться генерирование мощных гравитационных волн, потому что происходили чрезвычайно частые слияний тел в системах и коллизии между протогалактиками, ведущие к их росту, а также к образованию крупномасштабных структур (скоплений, гигантских облаков из галактик и пр.) во Вселенной. Другой вопрос – возможно ли вообще на случайном принципе возникновение исключительно красивого и сложного иерархического устройства небесных формирований – планетных, звездных, галактических и пр., а также их огромная устойчивость во времени (вычислено, например, что Млечный путь останется стабильным в течение примерно 1016 - десяти миллионов миллиардов лет).

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

3. Христианский теизм
В начале Книги Бытия Библия рассказывает нам, что Бог сотворил материю из ничего и раскрыл Свой грандиозный замысел построения Вселенной. Мы должны осознать, что создание подобной динамической конструкции является неимоверно сложным делом, потому что в каждый момент она организована различным образом и при этом всегда остается в равновесии. Давайте вспомним, что только Мегагалактика (ее видимая часть) содержит более 1022 тел и более 1011космических систем (ассоциаций, скоплений, галактик и т.д.), чье взаимное влияние надо иметь в виду.
Если мы попытаемся спроектировать, например, Млечный Путь с его 200 миллиардами звезд (а еще и звездных скоплений, планетных систем и пр.), то сразу же поймем насколько чрезвычайно сложна эта задача. Каждый член галактической “семьи”, если считать его абсолютно твердым телом (которое не испытывает никаких деформаций), имеет степени свободы, т.е. может двигаться в трех различных направлениях и вращаться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. В таком случае, чтобы определить положение тела в пространстве, нужно иметь численные значения трех координат и трех углов вращения (и следить за скоростью изменения этих параметров во времени). Для уточнения задачи, однако, необходимо уточнить, что ни одно из небесных тел не является абсолютно твердым. Модификации его формы, приливы и отливы изменяют скорость его вращения и направление оси вращения, что воздействует на силы взаимного притяжения и на орбиты других тел. Нужно учесть также электрические и магнитные взаимодействия, дефект массы (звезды постоянно теряют часть своей массы), изменяющееся гравитационное поле остальных объектов системы (а даже для трех тел их координаты и скорости становятся неисчислимыми[6], иногда встречающиеся резонансы (например, между спутниками и планетами в Солнечной системе), влияние межзвездной среды, некоторые релятивистские эффекты и еще многие другие вещи, которые даже трудно перечислить.
При поиске общего решения задачи для совокупности более высоких иерархических образований (скоплений и сверхскоплений галактик), которые образуют Вселенную, возникает специфическая трудность, которая заключается в следующем:
Допустим, что каждая небесная система имеет огромное количество, например N, упорядоченных состояний при различных величинах масс и орбитальных характеристик тел в ней. (Принимаем, что это количество велико – N, но не бесконечно, поскольку количества вещества и размеры реальных космических систем ограничены). Когда систем две и мы их рассматриваем как подсистемы одной целостной системы, тогда из-за их взаимного влияния множество упорядоченных состояний всей системы будет представлять сечение только тех упорядоченных состояний, которые являются общими для обеих подсистем. Если подсистем три, множество допустимых состояний общей системы еще более ограничивается – до тех положений, в которых все три подсистемы будут в равновесии. Итак, чем больше подсистем, тем меньше множество их общих равновесных состояний. Не удивительно, что для огромного числа небесных систем во вселенной может существовать только одна возможность, при которой все они будут находиться в гармонии между собой и создадут целостную динамическую структуру Вселенной.
Но в вышеуказанных рассуждениях мы не учли изменения, которые происходят в каждой подсистеме. Если одна система составлена, например, из двух подсистем, ее устойчивое состояние не является “механическим сбором” двух устойчивых состояний ее подсистем. (У иерархических структур целое больше суммы своих частей). Устойчивость каждой подсистемы уже является чем-то качественно новым, потому что при расчете учитываются внешние влияния, оказываемые другой подсистемой. В таком случае новое равновесное состояние в каждой подсистеме не является подмножеством множества ее устойчивых состояний (поскольку здесь учтены лишь влияния между ее собственными телами). Вообще при каждом увеличении числа подсистем изменяется не только общий порядок всей системы, но и порядок в каждой подсистеме, потому что они взаимозависимы и должны при связывании создать единую целостную структуру. Но, если необходимо спроектировать Вселенную как одно целое, то нужно следовать заданному плану, в котором все предусмотрено; в противном случае этот прекрасный “архитектурный храм” может очень быстро рухнуть[7]. (Богу, конечно, не нужно делать расчетов – Он обладает полным знанием, премудростью и всемогуществом, в результате чего вызывает совершенное мироздание к бытиюбез всяких интеллектуальных и творческих усилий!)
Но, как показывают наблюдения, порядок в этих системах рушится – звезды взрываются, галактики сталкиваются и т.д. Указанные изменения приводят к резкому изменению взаимосвязей между членами системы, что в конечном счете кончается их гибелью. Эти заключения удивительно хорошо согласуются с библейской точкой зрения по вопросу. Там отмечено, что в начале “тверда вселенная, не поколеблется” (Пс. 95:10), но вследствие грехопадения человека, все создание было подчинено “рабству тления”, т.е. разрушению (Римл. 8: 20, 21)[8].
Согласно материализму, направление процессов в природе – от хаоса к порядку, а при теизме наооборот – от порядка к хаосу (что находится в полном соответствии со вторым законом термодинамики о неубывании энтропии)[9].
В 70-е годы ХХ века Б. Коллинс и С. Хокинг, рассматривая начальные условия возникновения мира, путем соответствующего математического анализа показали, что “вселенная, которая не абсолютно правильна, неустойчива. Другими словами, хаотичная при своем возникновении вселенная становилась бы все более хаотичной впоследствии”[10]. Получается “эффект домино” – с течением времени хаос мультиплицируется, т.е. увеличивается беспорядок, дезорганизация, пока порядок всей системы не разрушится полностью.
Применяя соответствующие математические методы и средства, а также подходящую компьютерную симуляцию, мы могли бы проверить сохраняется ли этот принцип и для более сложных структур Вселенной – планетных, звездных, галактических и т.д.
Если построить кривую вероятностей распределения устойчивости небесных систем (возникающих случайно) во времени, можно было бы понять, действительна ли она и при огромном числе наблюдаемых (свыше 175 млрд.) галактик, что позволит провести отличное тестирование статистических прогнозов. Например, резонно ожидать, что какой-то процент галактик не успевает достичь устойчивого динамического равновесия и в данный момент можно наблюдать немалое их количество в коллапсе. Другой вопрос – способны ли галактики увеличивать свои размеры в результате последовательных коллизий, перестраиваться в новые долговечные конфигурации и т.д.?
(Уже сейчас мы, однако, в состоянии сказать, что весь Космос прекрасно сбалансирован и упорядочен – сталкивающихся звезд и галактик ничтожно мало, что наводит нас на мысль, что он вряд ли организован по принципу случайности!)

Рис. 2. Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) – фотографии Вселенной, охватывающие области сверхглубокого космоса, сделанные космическим телескопом “Хаббл”.
Фотография, названная “Ультраглубокое поле Хаббла” (рис.2) показывает нам более десяти тысяч галактик, отстоящих от нас на расстоянии 13 млрд. ly, что подтверждается и их спектральными линиями, полученными с помощью наземных телескопов. Действительно, многие из галактик – маленькие со странными и удивительными формами, есть и загадочные квазары, но немалая их часть такая же, как и современные галактики[11].
Если принять, что мы стали свидетелями зарождения одних из первых протогалактик (формирующихся лишь спустя 700 миллионов лет после Большого взрыва), то должны были бы наблюдать столкновения между звездами в них и между ними, что должно быть совсем обычным явлением. (Согласно теории, зрелые галактики образуются спустя целых 2,6 млрд. лет – см. табл. 1). Это заставляет нас задуматься о том, почему наблюдаемая картина так отличается от ожидаемой? То есть почему мы нигде не видим процесса зарождения галактик, а они всюду появляются перед нами в полностью завершенном виде? Не откроют ли ученые с помощью следующего поколения телескопов, что все галактики были упорядочены уже в самом начале Вселенной?! «Оглушительное молчание» наличных детекторов гравитационных волн также свидетельствует об этом![12]
4. Библейская космологическая модель
В Книге Бытия рассказывается, что сотворение Земли и небесных светил произошло в первый и четвертый творческие дни:
В начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один…
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной [для освещения земли и] для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов; и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И стало так. И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды; и поставил их Бог на тверди небесной, чтобы светить на землю, и управлять днем и ночью, и отделять свет от тьмы. И увидел Бог, что это хорошо. И был вечер, и было утро: день четвёртый (Быт. 1:1-14).
Согласно христианской теологии, Бог творит миры ex nihilo, т.е. из ничего. Почти все толкователи Библии считают, что под “небом” в первом стихе понимается невидимый мир, где находится престол Бога, окруженного ангелами, херувимами, серафимами и пр. Этот трансцендентный мир более подробно описан в книгах Исаии, Иезекииля, в Откровении и др., но мы не будем останавливаться на них. В отношении слова “земля” мнения разделяются примерно в двух направлениях:
А) Одни считают, что кроме нашей Земли, это слово обозначает всю материю в космосе, например газопылевые облака. В таком случае, по приказу Бога в дальнейшем в них должны были оформиться небесные тела, движущиеся по своим орбитам, образуя планетные, звездные и галактические системы.
Б) Другие говорят, что слово “земля” относится лишь к нашей планете, а Солнце, Луна и звезды появляются на четвертый день. Следовательно Вселенная возникла сразу уже полностью упорядоченной.
Эмпирические следствия
1) При библейской модели “Большим взрывом” можно считать мгновенное сотворение пространственно-временного материального континуума ex nihilo, но, в отличие от стандартного сценария, здесь все не начинается из одной точки.
Математическая попытка объединения Общей теории относительности и квантовой механики убедительно показала, что Вселенная не могла стартовать из точки нулевого размера с бесконечной плотностью, что заставляет поставить вопрос: “Каков был ее первоначальный объем?”
К 2020 г. НАСА и ЕКА планируют вывести на орбиту самый совершенный детектор гравитационных волн – LISA (Laser Interferometry Space Antenna). По выражению некоторых ученых, “он будет в состоянии снять отпечатки пальцев Бога, оставленных на ткани космоса еще в первые моменты Сотворения. И мы поймем каким точно конкретным образом возникла Вселенная”[13].
2) Библейская модель считает, что образование звезд стало одномоментным актом на заре времени. В таком случае мы могли бы наблюдать их зарождение только у самых ранних галактик (или обнаружить, что в начальный миг Вселенная появилась полностью упорядоченной).
Совместными усилиями НАСА, ЕКА и Канадского космического агентства в 2013 г. на гелиоцентрическую орбиту будет выведен космический телескоп “Джеймс Уэбб”, миссией которого будет поиск света от первых сформировавшихся звезд и галактик.
Согласно классической теории, небесные светила не появляются только на начальных этапах возникновения вселенной, а образуются непрерывно и по сей день. Если это так, то число звезд, находящихся на данной фазе своего развития, пропорционально времени, в которой они находятся в ней. Стадия протозвезды примерно в сто раз меньше стадии ее нахождения на Главной последовательности. Это говорит о том, что число наблюдаемых протозвезд должно быть в примерно в 100 раз меньше числа нормальных звезд. В Млечном Пути и других тридцати галактик из Местной группы очень хорошо видны не только ядра и структурные особенности, но и отдельные звезды, скопления, туманности и т.н.. Общее количество звезд в них составляет примерно 2000 – 3000 миллиардов, так что они являются хорошей базой для статистических выводов о том, каковы различные стадиии их развития. Элементарные расчеты показывают, что в Местной группе мы могли бы открыть хотя бы несколько десятков миллиардов протозвезд. Как защитники классической концепции звездной эволюции могут объяснить их отсутствие?[14]

Рис.3 Большой взрыв по последним данным должен был совершиться 13,7 млрд. лет тому назад. Космический телескоп “Хаббл” позволяет нам достичь почти “границы” Вселенной.
Но почему никто из нас не может с уверенностью сказать, что видел промежуточные этапы “проклевывания” звезд, даже когда рассматривается вся доступная для наблюдения часть Вселенной? Чем дальше отстоят от нас галактики, тем в более далекие эпохи происходили наблюдаемые нами процессы. Если принять, что самые далекие наблюдаемые объекты находятся на расстоянии 13 млрд. ly, это значит, что в определенном смысле можно проследить все эпохи развития Метагалактики за этот период времени (рис. 3)[15]. Так что мы могли бы стать свидетелями зарождения звезд, если бы оно происходило даже в очень далеком прошлом. Но где на небе это огромное количество протозвезд?!
Еще к середине 2009 г. телескоп “Гершель” исследовал космос в инфракрасном и субмиллиметровом диапазоне, что позволило ему вести наблюдения через пыль, мешающую телескопу “Хаббл”. Таким образом он был в состоянии заглянуть в газопылевые облака, в которых, как считается, зародились звезды, чтобы рассмотреть “условия в утробе”. Сегодня, когда его миссия почти завершилась после более трех лет непрерывного наблюденения всей Метагалактики, он не успел сделать ни одного снимка, на котором видны доказанные протозвезды!
3) Можно сделать еще одно допущение, а именно: возможно, что космический микроволновый фон (КМФ) является остатком того “света”, который осветил небесные просторы в первый день Сотворения. Если это действительно так, то мы могли бы уточнить, какой из двух библейских сценариев вероятнее всего был реализован на практике.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Согласно первому варианту, Земля и газопылевые облака появились до КМФ, а согласно второму – вся материя под формой готовых звездных систем появилась после него. При постепенном создании тел и формировании космических структур характер гравитационных волн и флюктуаций КМФ должен быть отличным от характера, который бы наблюдался при мгновенном возникновения Вселенной.
Все же не нужно забывать того, что “неисповедимы пути Господни”. Возможно, что Бог реализовал Свой замысел способом, о котором мы не можем догадаться.
Заключение
После провала сотен (и даже уже тысяч!) гипотез об образовании Солнечной системы, звезд и галактик, совсем резонно думать, что диалектико-материалистический подход неприемлем для объяснения возникновения Вселенной! Христианская церковь сегодня стоит перед вызовом разработать с помощью космологов, астрономов, физиков, математиков, богословов и др. подробную модель Сотворения, позволяющую пройти эмпирическую проверку на достоверность. В будущем предстоит осуществить две важные спутниковые программы – LISA и “Джеймс Уэбб”, которые в значительной степени помогут нам понять, куда склоняются весы – к натурализму или к теизму?
Мы определенно считаем, что наука является самым верным союзником христианства, так как она предлагает самый обективный метод изучения устройства и происхождения мироздания. Мы ожидаем, что научные открытия в конечном счете подтвердят ту истину, что мир создал разумный Бог-Творец.
ПРИМЕЧАНИЯ
[1] В начале ХХІ века Пол Стенхарт и Нил Турок, в рамках теории струн, создают гипотезу радикального воплощения циклической космология, на этот раз с плоской вселенной. Они делают предположение, что наш мир – 3-брана, которая через несколько триллионов лет столкнется с другой параллельной вселенной – 3-браной. “Взрыв” от удара даст начало новому космологическому циклу.
[2] В 1998 г. две группы астрономов, одна из Национальной лаборатории «Лоренс» в Беркли под руководством Саула Перлмутера, а другая из Австралийского национального университета под руководством Брайана Шмидта, сообщили о сенсационном открытии. При наблюдении сверхновых типа Ia, находящихся в галактиках на разных расстояниях от Земли, оба коллектива пришли к совершенно неожиданному заключению: расширение Вселенной не только не замедляется, но наоборот – ускоряется.
[3] Еще в 1948 г. Харман Бонди, Томас Гольд и Фред Хойл разработали гипотезу стационарной Вселенной. Они ввели специальное “С-поле”, которое создает вещество так, что средняя плотность не изменяется вследствие расширения пространства. Проведенные тесты с далекими объектами (скоплениями, радиогалактиками), однако, не согласуются с постановками этой модели. Она не может дать ответа на вопрос о происхождении открытого немного позднее (в 1964 г.) космического микроволнового фона и на другие вопросы.
[4] Согласно теории, первичная Вселенная была полностью создана посредством излучения с высокой энергией, спонтанно производящего частицы и античастицы. Спустя примерно одну микросекунду после взрыва температура упала под 1013 К. Кварки и антикварки уменьшили свою скорость, а сильное взаимодействие слепило их по три в группы, образующие соответственно барионы и антибарионы. Однако, согласно статистическим законам, их число обязательно должно быть равным и неизбежные удары между ними привели бы к полной аннигиляции. Энергия возникающего излучения постепенно будет уменьшаться при расширении Вселенной, вследствие чего новые пары частиц не смогут рождаться.
А это значит, что не может существовать никакая структура..
Русский физик Андрей Сахаров предполагает, что в ту эпоху имела место т.н. СР-симметрия, в результате которой получился дисбаланс – на каждый миллиард антибарионов приходилось миллиард один барион. После завершения большого “фейерверка” уцелевшие барионы превратились в протоны и нейтроны, из которых впоследствии были созданы все атомные ядра.
Но дело в том, что необходима была и лептонная асимметрия, при которой уцелело бы точно столько же электронов, сколько и произведенных протонов (чтобы атомы были электронейтральными), что является статистическим абсурдом. Если бы существовал даже совсем легкий перевес положительных или отрицательных зарядов, они столкнулись бы с силой, превышающей в 1036 раз силу гравитации, и разорвали бы все структуры в известном нам мире, за исключением атомных ядер, потому что в них сильное гравитационное взаимодействие примерно в 100 раз больше электромагнитного.
[5] У громадного большинства людей укоренилось мнение, что теория Большого взрыва очень хорошо объясняет рождение и организацию Вселенной. Следует, однако, отметить, что, по мнению экспертов, это совершенно не так! М. Харвит недвусмысленно признает: “Вселенная, которую мы видим, взглянув на ее самые дальние горизонты, содержит (более) ста миллиардов галактик. Каждая из этих галактик имеет (в среднем) сто миллиардов звезд. Это составляет в целом 1022звезд. Тайный стыд современной асрофизики состоит в том, что мы не знаем, как успела образоваться даже одна единственная из этих звезд”.
Дж. Трефил не скрывает огорчения: “Проблема появления галактик оказалась одной из самых тернистых в космологии. По всем правилам они не должны существовать, но они есть. Трудно передать всю глубину разочарования, которое этот необъяснимый факт вызывает среди ученых”.
В своей книге “Вселенная во времени” П. Мафей говорит: “14 и 15 февраля 1979 г. состоялась встреча специалистов, организованная У. Х. Маккреем и М. Дж. Рийсом из английского Королевского общества с целью обсудить происхождение и первые фазы эволюции галактик. Как позднее писал сам Маккрей: “Когда началось обсуждение, почти никто из присутствующих не мог претендовать на то, что знает, как образовались галактики; не могли этого сделать и те, которые присутствовали на закрытии”.
По этому поводу один критик отмечает: “Если вы откроете обычную научную книгу по астрономии, то будете засыпаны картинками газовых облаков и протозвезд; увидите теории о происхождании Вселенной и звезд, заявленные с большой уверенностью.
Если, однако, вы посетите закрытую конференцию или симпозиум, то найдете там растревоженных людей, отчаянные теории, научные факты, которые опровергают эти теории, отсутствие альтернативных объяснений, атмосферу безнадежного отчаяния перед недоказанными и недоказуемыми идеями, и никаких решений или научных экспериментов, способных облегчить это положение”.
В таком случае есть две возможности:
1) Вопрос о происхождении галактик найдет свое натуралистическое объяснение в будущем.
2) Исключительно сложная конструкция Вселенной не вызвана самоорганизацией материи; построение мироздания обязательно требовало разумного вмешательства.
[6] Абстрагируясь от других подробностей, коротко опишем, насколько это невозможно даже в отношении гравитации. Для этой цели приведем выдержку из учебника по астрономии: “Самой знаменитой задачей небесной механики является задача трех тел, которая была (и есть!) объектом внимания великих математиков и астрономов. Она состоит в следующем: для некоторого начального момента времени даны координаты и скорости трех тел с известными массами. Нужно определить положения и скорости этих тел для произвольного момента времени.
Постановка задачи для n тел аналогична. В действительности рассматриваются не тела, а материальные точки. Вопреки этому, достаточно себе представить, что на каждую материальную точку воздействует сложно изменяющееся во времени гравитационное поле других точек, которое в состоянии привести к их тесному сближению, чтобы стало ясно, что решение, описывающее невообразимое разнообразие последствий этих сближений, будет иметь чрезвычайно сложный вид. Можно показать, что в задаче для n тел известны только 10 интегралов. Так как для трех тел имеются 18 дифференциальных уравнений первого порядка, а могут быть определены только десять интеграционных констант, задача выглядит нерешимой.
Общая задача трех тел была аналитически решена в 1912 г. финским ученым Зундманом, который показал, что изменение координат трех тел, расстояний между ними и времени t можно представить рядами по степени вспомогательной переменной, которые будут абсолютно сходящимися. В 1931-1933 гг. французский ученый Белорицкий установил, что для установления положений больших планет с точностью астрономических ежегодников нужно из рядов Зундмана использовать суммы, содержащие не менее 108 000 000 членов. (Это число выходит за пределы нашего воображения – прим. авт.) Можно считать, что аналитическое решение задачи трех тел найдено, но оно имеет только теоретическое и ни в коем случае не практическое значение”.
[7] Атомы – это основные строительные “кирпичики” природы, потому что входят в состав веществ, предметов и живых организмов. Трудно можно поверить, что такие элегантно рассчитанные и изящные конструкции случайно появились в бушующих стихиях первоначального хаоса и в недрах звезд. Производит впечатление, что большой набор условий – взаимодействие, законы, константы и пр., а также параметры “элементарных” частиц должны находиться в точно определенных границах, иначе все в микромире распадется на “кусочки”. Атом, составленный из динамичных частиц в ядре и электронной оболочке, в известной степени аналогичен небесным системам, но его чудесному построению способствуют и очень многие “чудеса” квантовой действительности.
[8] Вселенная, живые существа и человек при сотворении были в неразрывной связи с Богом, вследствие чего вероятно могли бы существовать вечно. После грехопадения Адама эта связь была прервана и во всем мироздании наступили деградационные процессы, ведущие к старению и смерти. (Как дом, оставленный своим хозяином, который постепенно разрушается.)
[9] Роджер Пенроуз пишет: “Но, чтобы создать Вселенную на уровне низкой начальной энтропии… Творец должен был абсолютно точно попасть в очень малый объем фазового пространства”. Его расчеты показали, что “цель Творца” должна была быть прецизирована до одного к десяти в 10123-й степени – число, которое невозможно написать обычным десятичным способом, потому что даже если поставить по нулю на каждую элементарную частицу во Вселенной, для этой цели не хватит частиц”.
[10] См. книгу итальянского астронома Паоло Мафея “Вселената във времето”, ДИ „Наука и изкуство”, София, 1989, стр. 321.
[11] Когда комментируют этот снимок, обычно подчеркивают то обстоятельство, что немалая часть изображенных на нем галактик имеют размеры, составляющие едва 1% от размера Млечного Пути, а другие настолько синего цвета, что, вероятно, исключительно бедны тяжелыми элементами. Некоторые космологи считают, что такие объекты могут быть ключевым моментом для раскрытия загадки, касающейся первых эволюционных шагов при образовании Вселенной. Ричард Боуенс из Калифорнийского университета заявляет: «Глубокие наблюдения предоставляют новые доказательства иерархической модели постепенного оформления галактик, при которой малые объекты накапливают массу или сливаются в большие путем плавного и систематического, но драматического процесса столкновений и агломерации».”
(http://www.vesti.bg/?tid=40&oid=2682971)
Подобный аргумент, однако, недостаточно убедителен, особенно после того, как трое ученых из Йельского и Принстонского университетов в США и Лейденского в Голландии наблюдали галактику, названную 1255-0, находящуюся от нас на расстоянии в 10,7 млрд. ly, которая в 4 раза массивнее Млечного пути, но имеет шестикратно меньшие размеры. Открытие показывает, что еще на заре времени существовали огромные галактики, которым не нужно было увеличивать свои размеры, поглощая себе подобных. Астрофизик Карл Глейзбрук предсказывает, что в следующие годы будут открыты сотни галактик, напоминающих 1255-0, и комментирует: “Это, как когда устанавливаешь, что древний Рим имел то же число жителей, что и сегодняшний Лондон с пригородами”
(http://science.actualno.com/news_255378.html).
Добавим, что количество сверхновых звезд совсем ничтожно для того, чтобы утверждать, что именно их взрывы в дальнейшем разбросали по всей Вселенной химические элементы, которые тяжелее железа. Поэтому в указанном комментарии очевидно умалчивается тот факт, что часть первичных галактик вообще не бедна тяжелыми химическими элементами, то есть акцент делается на данных, которые находятся в согласии с теорией (что очень распространено на практике).
[12] В настоящий момент шесть из наличных детекторов гравитационных волн работают синхронно и таким образом их чувствительность позволяет регистрировать сигналы, идущие с расстояния вплоть до около 100 млн. ly. – это объем пространства, в который входят тысячи галактик, подобных нашей. Согласно теории, звезды образуются непрерывно и по сей день (см. ниже) из-за гравитационной фрагменации межзвездных облаков пыли и газа. Следовало бы ожидать, что из-за несбалансированных сил взаимного притяжения будут наблюдаться частые слияния формирующихся протозвезд (а тем самым и образование гравитационных волн) – в худшем случае хотя бы 20-30 в год. (Число сильно занижено в пользу эволюционистов; в действительности, по грубым подсчетам, их должно быть больше в десятки и сотни раз). За 7 лет безупречной работы детекторов не отмечено ни одного такого события.
Единственные известные гравитационные волны, косвенно обнаружены Расселом Хэлсом и Джозефом Тейлором при наблюдении неустойчивой двойной системы из нейтронных звезд (а не протозвезд), расположенных на расстоянии около 16 000 световых лет от нас. Их орбиты медленно распадаются из-за потери энергии, излученной в виде гравитационных волн, что через какое-то время приведет их к неизбежному столкновению.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

[13] LISA представляет собой группу из трех спутников, которые будут вращаться вокруг Солнца по орбите, удаленной на примерно 45 миллионов километров от орбиты Земли. Они образуют треугольник со сторонами в 5 миллионов километров. На каждом из них будут иметься лазеры, через которые будет осуществляться непрерывный контакт между ними. LISA будет в состоянии уловить ударные волны, образовавшиеся в первую триллионную часть секунды после Большого взрыва. (Для сравнения: измеренное посредством WMAP космическое фоновое излучение относится к эпохе через 380 тыс. лет после начала, когда, как считается, начали образовываться атомы).
[14] Все астрономы (в том числе и атеисты) согласны с тем, что налицо лишь несколько десятков (самое большее – сотен!) объектов, которые имеют признаки протозвезд. Но все они спорны, поскольку подобные явления наблюдаются и у звезд Главной последовательности. Если иметь в виду, что это совсем ничтожное количество (только в Местной группе галактик должно было быть порядка нескольких десятков миллиардов протозвезд), то становится ясно, что теория звездной эволюции полностью разваливается. Вот что пишет д-р Джейсон Лайсл в статье „Звёзды небесные подтверждают библейскую историю Творения”:
„Поэтому многие учёные-креационисты убеждены, что при обычных обстоятельствах спонтанное формирование звёзд невозможно. Несмотря на все заявления об обратном, мы никогда не видели процесс формирования новой звезды.5
5Иногда астрономы говорят об «областях звёздообразования», как будто их существование уже доказано. Неспециалист может предположить, что астрономы фактически наблюдают, как в таких областях образуются звёзды. Но это не так. Такие области содержат горячие голубые звёзды, которые, по предположению астрономов, сформировались в недавнем прошлом из коллапсирующего облака.”
http://www.scienceandapologetics.org/text/414.htm
[15] Здесь мы не утверждаем, что в состоянии проследить индивидуальную жизнь галактик (или звезд в них), а только то, что наблюдаем их в некоторый прошлый момент их существования. Например, если одна галактика находится на расстоянии 250 млн. ly, мы увидим ее такой, какой она была 250 миллионов лет тому назад, потому что именно столько времени свету было нужно, чтобы достичь земли. Другими словами, различно удаленные объекты наблюдаются в различные периоды прошлого. В этом смысле мы говорим, что можем быть свидетелями (почти) всех эпох развития Метагалактики. И если число звезд в ней составляет примерно 1022, то число протозвезд должно быть около 1020, т.е. сто миллиардов миллиардов – весьма значительное число, чтобы их не заметить!
http://idoorway.mirtesen.ru/blog/437...i-paltsev-Boga

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

http://idoorway.mirtesen.ru/blog/435...TSII-SOVREMENN
НАУЧНЫЕ ОСНОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ МИРОЗДАНИЯ В КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЭВОЛЮЦИОНИЗМА



http://idoorway.mirtesen.ru/blog/431...sse-akkretsii-
Теория формирования Солнечной системы в процессе аккреции не нашла подтверждения

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

http://solium.ru/forum/showthread.ph...905#post153905

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Вселенная без Большого взрыва !

Российские ученые выдвинули оригинальную теорию происхождения Вселенной, которая отменяет Большой взрыв, передает ИТАР-ТАСС. Для этого сотрудники Астрокосмического центра Физического института (АКЦ ФИАН) заглянули по ту сторону черной дыры.
«Конечно, непосредственно проникнуть в этот астрономический объект, как и прежде, невозможно, — рассказал заведующий отделом Теоретической астрофизики АКЦ ФИАН, доктор физико-математических наук Владимир Лукаш. — Но нам удалось проследить на математической модели процесс прохождения фотонов через эти зоны, где неприменимы законы классической теории относительности».

Сама черная дыра представляет собой объект, где сила тяжести настолько велика, что вырваться из него не может даже свет, точнее, его частицы — фотоны. Именно в этой точке начинается зона так называемой сингулярности, где нет ни пространства, ни времени, а плотность — бесконечна.

До сих пор считается, что наша Вселенная произошла именно из такой сингулярности в результате Большого взрыва. Однако оставался вопрос, а что было до самого Большого взрыва, и почему он случился.

Владимиру Лукашу и его коллеге Владимиру Строкову удалось заглянуть за область сингулярности, задав специальную математическую процедуру ее «сглаживания», что позволило фотонам выйти на другую сторону черной дыры.

«Это можно представить себе как две комнаты, разделенные дверью, — поясняет Лукаш. — Мы не знаем, какая жизнь в комнате за дверью, а там не знают, какая жизнь здесь. Открыть дверь нельзя, но можно сделать глазок и посмотреть».

Преодолев, таким образом, ранее непроходимую точку, российские ученые обнаружили, что за ней идет процесс рождения другой Вселенной. Вещество, которое из нашего пространства попадает в черную дыру, преобразуется в огромную гравитационную энергию.

«Эффект рождения частиц в переменных полях, включая гравитационные, физике известен, — отметил Лукаш. — Когда происходит коллапс звезды в черную дыру, генерируется сильное гравитационное поле, которое вызывает рождение частиц. А дальше, так как импульс на расширение уже дан, в игру вступают процессы, которые подхватывают вещество и раздувают его до большого объема».

Примерно также выдулась, словно пузырь, и наша Вселенная. «То, что мы называем расширяющейся Вселенной, — поясняет Владимир Лукаш, — это некая конфигурация гравитирующих частиц или материи, которой около 14 миллиардов лет назад был дан импульс на расширение».

«То есть мы находимся по другую сторону черной дыры, которая существует в некой другой, неведомой нам Вселенной», — образно заметил Владимир Строков. Таким образом, возникает логичная картина мира, где нет места просто Большому взрыву, родившему Вселенную, а становится понятно, откуда он взялся.

Взрыв был, но он произошел не из-за подрыва некой «гранаты» с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением, а стал следствием воздействия на нашу сторону гравитационных полей от потусторонней черной дыры, порождающих нашу материю. А дальше в действие вступили все те процессы расширения, которые описывает современная космологическая теория, подытожил Владимир Строков.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Математика порождает Вселенную?


("Scientific American", США)


Макс Тегмарк (Max Tegmark)

© Фото Fotolia, lightpoet



Отрывок из книги "Наша математическая Вселенная"

Как ответить на вопрос о сущности жизни, Вселенной и т.п.? В юмористическом фантастическом романе Дугласа Адамса "Автостопом по Галактике" ("The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy") компьютер выдал ответ в виде цифры: "42". Однако сложнее всего найти правильный ответ. Понимаю, Дуглас Адамс пошутил. Но и он не станет отрицать, что математика внесла огромный вклад в раскрытие тайн Вселенной.

Бозон Хиггса предсказан все тем же инструментом, что и планета Нептун, и радиоволны – при помощи математики. Как известно, Галилей заявил, что Вселенная является "великой книгой", написанной на языке математики. Почему же наша Вселенная кажется нам столь математичной? Как это понимать? В моей новой книге "Наша математическая Вселенная" я разъясняю, что Вселенная не просто описывается при помощи математики, но она сама и есть математика в том смысле, что все мы представляем собой элементы гигантского математического объекта, который, в свою очередь, является частью мультивселенной – столь гигантской, что по сравнению с ней остальные мультивселенные, о которых говорили в последние годы, выглядят малыми.

Кругом одна математика

О какой такой математике мы собираемся говорить? О математике, изучающей лишь числа? Оглянитесь вокруг себя, и вы, наверное, сможете увидеть где-нибудь небольшое количество каких-нибудь цифр (скажем, номера страниц в свежем выпуске журнала "Scientific American"), но эти цифры – всего лишь символы, придуманные и напечатанные людьми, поэтому когда мы говорим о том, что Вселенная по своей сути является математическим объектом, то мы, конечно же, не эти цифры имеем в виду.

Многие люди приравнивают математику к арифметике – здесь сказывается влияние нашей системы образования. Однако, вопреки распространенному мнению, математики изучают и другие абстрактные структуры, гораздо более разнообразные, чем числа, – в том числе и геометрические объекты. Например, нас постоянно окружает множество всяких геометрических фигур и тел, не так ли? (Вещи, созданные человеком, типа моей книги в виде параллелепипеда, здесь мы в расчет не берем.) Бросьте камешек параллельно земле, и вы увидите, сколь совершенна линия траектории, созданная природой! Траектории брошенных тел представляют собой разновидности перевернутой параболы.

Зададим еще один вопрос: по какой орбите движутся космические тела? И здесь мы обнаружим разные виды одной и той же фигуры – эллипса. Интересно отметить, что парабола и эллипс родственны друг другу: если большую ось эллипса сильно вытянуть, то эллипс все больше и больше будет стремиться к параболе; таким образом, все траектории, в приближении являются разновидностями эллипса.
Постепенно люди обнаружили множество других форм и фигур, проявлявших себя в природе не только во время движения или под действием силы тяжести, но и при изучении других явлений – электричества, магнетизма, света, теплоты, химических процессов, радиоактивности и субатомных частиц. Именно эти формы как раз и воплощены в законах физики, которые можно описать с помощью математических уравнений так же, как мы описываем форму эллипса.

Уравнения – не единственные проявления математики. Помимо них, есть еще и числа.

В данном случае я говорю не о цифрах – человеческих изобретениях (типа номеров страниц, проставленных в этой книге), а о числах, которые отражают основные свойства нашей физической реальности. Например, сколько нужно взять карандашей и расположить их таким образом, чтобы они были перпендикулярны, т.е. под углом 90 градусов друг другу? – Три карандаша. Посмотрите, например, на любой угол в своей квартире, и там вы также увидите три ребра при вершине. Откуда взялось именно число три? Мы называем это число размерностью нашего пространства, но почему она равна именно трем, а не четырем или двум или сорока двум? И почему во Вселенной существует, насколько мы можем судить, ровно шесть видов кварков? Кроме того, при описании природы мы также используем числа, называемые десятичными, когда, например, говорим, что "протон в 1836,15267 раз тяжелее электрона". Всего из 32 таких чисел физики могут получить и любую другую физическую константу из тех, которые когда-либо были найдены.

Вселенной свойственна некая математичность, которая проявляется тем больше, чем глубже человек проникает во Вселенную. Словом, как же быть со всеми этими проявлениями математики в окружающем нас физическом мире? Большинство моих коллег-физиков всего лишь ограничиваются выводом, что природа по какой-то причине описывается на языке математики, по крайней мере, приблизительно. Но я убежден, что надо идти дальше. Интересно, найдете ли вы в моей теории больше смысла, чем тот профессор, который сказал, что она погубит мою научную карьеру?

Гипотеза о математической Вселенной

Я был очарован этой математичностью мироздания еще будучи аспирантом. Как-то вечером 1990-го года в Беркли, когда я вместе со своим другом Биллом Пуарье сидел и рассуждал о природе вещей, мне вдруг пришла в голову мысль: окружающая нас реальность не просто описывается математикой – она сама является математикой, правда в очень специфическом смысле. Причем, я говорю не о некоторых сторонах реальности, но о всей реальности целиком, включая человека.

Мое первоначальное предположение – т.е. гипотеза об окружающей нас реальности – формулировалось так: существует внешняя физическая реальность, которая совершенно не зависит от человека. Когда мы из какой-нибудь теории выводим некие умозрительные конструкции, то для удобства обозначения приходится вводить новые понятия и слова, например, "протон", "атом", "молекула", "клетка", "звезда" и т.д. Необходимо помнить, что все эти понятия созданы людьми, однако, в принципе, все может быть описано и без субъективного влияния человека.

Но если предположить, что реальность существует независимо от человека, то для ее полного описания понадобится также помощь и внеземных существ или суперкомпьютеров, которым не ведомы наши научные концепции. Так возникла гипотеза о математической Вселенной, которая утверждает, что внешняя физическая реальность является математической структурой.

Представим, что вы захотели, например, описать траекторию полета победного баскетбольного мяча, запущенного игроком за несколько секунд до окончания игры. Поскольку мяч состоит из элементарных частиц (кварков и электронов), то, в принципе, можно описать траекторию каждой частицы без ссылки на траекторию баскетбольного мяча, например, так:

частица № 1 движется по параболе;

частица №2 движется по параболе;

…

Частица № 138314159265358979323846264 движется по параболе.

Конечно, такой способ описания движения каждой из частиц мяча крайне непрактичен, ведь чтобы описать траектории всех частиц, понадобится времени больше, чем возраст Вселенной. Но этого и не нужно делать, поскольку можно рассматривать не каждую частицу в отдельности, а их совокупность, которая двигается как единое целое – именно для обозначения этого единого целого люди изобрели слово "мяч", что позволяет нам сэкономить время и в дальнейшем описывать движение всей совокупности частиц целиком.

Мяч изобретен человеком, но сказанное выше точно так же относится и к другим природным объектам, таким, как молекулы, скалы, звезды – этим объектам мы даем названия для экономии времени, а также для того, чтобы нагляднее представить себе эти явления природы. Слова-обозначения полезны, однако мы даем их по своему собственному усмотрению и произволу.

И здесь возникает вопрос: а возможно ли вообще найти такое описание окружающего нас мира, которое бы не зависело от нашего субъективного мнения? Если оно возможно, тогда получится, что описание объектов окружающего мира и отношений между ними окажется полностью абстрактным, а любые слова и символы превратятся в простые этикетки-указатели, не зависящие от мнения человека. В таком случае отношения между объектами и будут считаться их свойствами.

Для ответа на поставленный вопрос нужно иметь более глубокое представление о математике. По мнению специалистов-логиков, математическая структура представляет собой множество абстрактных объектов, на котором заданы отношения. Данный подход резко контрастирует с тем, как большинство из нас представляет себе математику (скажем, в виде наказания или всяких там фокусов с числами).

Итак, современная математика занимается формальным описанием структур, которые могут быть определены абстрактно, т.е. без какого-либо субъективного человеческого вмешательства. Скажем, математические символы – это всего лишь пустые этикетки без внутреннего смысла. Не имеет никакого значения, как мы записываем простую операцию сложения – словами ("два плюс два равно четыре"), в виде формулы ("2 + 2 = 4") или на каком-нибудь языке, например, по-испански ("dos mas dos igual a cuatro"). Как именно мы будем обозначать сущность и отношения – не столь важно; мы знаем, что единственными свойствами целых чисел являются лишь те, с помощью которых обозначаются отношения между ними. Получается, что человек не изобретает математические структуры – он их обнаруживает, а потом лишь изобретает знаки для их обозначения.

Таким образом, нужно выделить два ключевых момента: 1) гипотеза об объективном существовании мира вне человека предполагает, что "теория всего" (полное описание физической реальности) не зависит от субъективного мнения человека, и 2) любой вариант объективного описания реальности представляет собой некую математическую структуру. Из этого вытекает гипотеза о математической Вселенной (т.е. что окружающая нас физическая реальность, описываемая "теорией всего", есть ни что иное как математическая структура). Словом, если вы верите в то, что существует не зависимый от человека физический мир, то вы, следовательно, должны также верить и в то, что наша физическая реальность – это математическая структура. Все в нашем мире полностью математично, в том числе и каждый человек.

Жизнь, очищенная от субъективности

Выше мы показали, как люди привносят свое субъективное мнение в описание окружающего мира. Теперь давайте посмотрим с другой стороны: каким образом математическая абстракция может раскрыть объективную сущность, очистив ее от привнесенной человеком субъективности. Рассмотрим знаменитую в шахматах "Бессмертную партию", в которой белым для достижения победы пришлось пожертвовать большим количеством фигур – обеими ладьями, слоном, ферзем, и поставить мат при помощи двух коней, слона и нескольких пешек [знаменитая "Бессмертная партия" была сыграна в 1851 г. – прим. перев.]. Когда любители шахмат называют эту партию красивой, то они имеют в виду не привлекательность игроков, шахматной доски или фигур, а более абстрактную сущность, которую можно было бы назвать абстрактной игрой, или последовательностью ходов.

Шахматы состоят из множества абстрактных объектов (различные шахматные фигуры, квадраты двух цветов на доске и т.д.), на котором заданы отношения. Например, отношение между шахматной фигурой и квадратом заключается в том, что фигура на нем стоит. Другой вид отношения: фигура ходит по определенным клеткам. Иными словами, описывать множество фигур на шахматной доске и отношения между ними можно по-разному, например, задать их на самой доске, использовать словесное описание на английском или, скажем, испанском языке или же обозначать алгебраически. Но если мы отбросим придуманные нами описания, то что же останется? Каков объект, которые они все описывают? – Ответ: "Бессмертная партия" сама по себе, шахматная партия как абстракция. Иными словами, все предпринятые нами эквивалентные описания этой партии говорят об одном и том же – об уникальной математической структуре, которая лежит в основе шахматной партии.

Гипотеза о математической Вселенной предполагает, что мы живем, так сказать, в "реляционной реальности" в том смысле, что свойства окружающего нас мира проистекают не от свойств ее конечных строительных кирпичей, но от отношений между этими кирпичами. Следовательно, окружающая нас физическая реальность не сводится к сумме своих частей, а превосходит ее в том смысле, что эта реальность может обладать множеством каких-то своих уникальных свойств, в то время как ее части не имеют внутренних свойств вообще. Получается, что окружающий нас мир не только описывается с помощью математики, но он сам и есть математика. Опираясь на этот несколько безумный вывод, мы получаем, что люди – это части гигантского математического объекта, обладающие самосознанием. Вследствие сказанного, как я утверждаю в книге, снижается статус таких известных нам понятий, как "случайность", "сложность" и даже переоценивается понятие "иллюзии". Теперь можно предположить существование невиданных ранее параллельных вселенных, настолько обширных и необычных, что по сравнению с ними все вышеупомянутые странные вселенные бледнеют, вынуждая нас отказаться от многих наших наиболее глубоких представлений о реальности.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Когда сталкиваешься с такой гигантской реальностью, то чувствуешь себя маленьким и беспомощным. Люди испытывали подобные чувства и раньше, когда вдруг узнавали, что окружавший их конечный мир на самом деле является лишь небольшой частью более крупной структуры – так было в случае с нашей планетой и Солнечной системой, нашей Галактикой и Вселенной, а, возможно, и всей иерархией параллельных вселенных, вложенных одна в другую по типу русских матрешек. Тем не менее в этом подходе я также вижу большой потенциал, поскольку мы постоянно недооцениваем не только размеры нашей Вселенной, но и мощь человеческого разума, способного ее разгадать. У наших предков, живших в пещерах, объем головного мозга был такой же как и у нас, а поскольку они не сидели по вечерам у телевизоров, то у них, конечно, было время задаться такими, например, вопросами: "Что это за штуки светятся там, на небе?" или "Откуда все это на небе взялось?" Для объяснения они придумали красивые мифы и байки, но им так и не удалось понять, что для получения ответов на эти вопросы главный инструмент находился в них самих. И для того, чтобы изучать небесные объекты, совсем не надо лететь самому в космос, – достаточно, чтобы заработал человеческий разум. Когда человеческое воображение впервые покинуло Землю и приступило к расшифровке тайн Вселенной, то делало оно это силой разума, а с помощью не ракетной тяги.

Стремление к знанию настолько меня очаровало, что я не смог ему сопротивляться и поэтому стал физиком. Я написал эту книгу, потому что хотел поделиться с читателями рассказом об этом завораживающем стремлении к открытиям, особенно в наше время, когда часто порой чувствуешь свою беспомощность. Если вы решили прочитать мою книгу, то это значит, что вы решили присоединиться ко мне и моим коллегам-физикам и заняться нашим совместным поиском. Оригинал публикации: Is the Universe Made of Math? [Excerpt]

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Расшифровывая Бога. Наука на пороге новых теорий мироздания




Человека от животных отличает неуемное любопытство. Мы тысячелетиями пытаемся ответить на фундаментальные вопросы, которые напрямую не влияют на нашу жизнь. Как зародилась Вселенная? Из чего состоит материя? Что такое гравитация? Над этими вопросами в современном мире бьются сотни физиков – наверное, самых любопытных людей на свете.
В день российской науки корреспондент Рустории встретился с одним из таких пытливых умов – академиком, директором Сибирского центра синхротронного излучения, заместителем директора Института ядерной физики СО РАН Геннадием Кулипановым, чтобы выяснить, в каком состоянии отечественная физика находится сейчас и готовы ли российские ученые удивить нас новой теорией мироздания.
Академик Кулипанов – российский физик, ведущий специалист в области физики ускорителей. С конца 60-х годов работал на первом коллайдере в мире, созданном в Академгородке. Под руководством Кулипанова разработан ряд излучательных вигглеров, в том числе впервые в мире сверхпроводящий вигглер. Руководитель строительства Новосибирского лазера на свободных электронах. Лауреат премии «Выдающийся ученый RIKEN» (Япония, 1996), премии РАН им. В.И. Векслера (2003), премии российского правительства в области науки и техники (2006).


Добрый день, Геннадий Николаевич. Эксперты считают, что Институт ядерной физики имени Будкера СО РАН является ведущим не только в сибирском отделении академии, но и одним из самых значимых институтов в России. На сегодня в ИЯФ работает три тысячи сотрудников. По цитируемости сибирских ученых за рубежом, все первые пять мест занимают ученые Института ядерной физики. Расскажите, где сейчас находится фронтир российской науки, над решением каких научных проблем бьются сотрудники ИЯФ?
Для начала - я присоединяюсь к такой оценке нашего института.Действительно, по фундаментальным исследованиям, физике элементарных частиц, атомного ядра, физики плазмы, управляемого термоядерного синтеза, лазеров на свободных электронов наше научное учреждение является одним из мировых лидеров.За последние годы, несмотря на тяжелую ситуацию с финансированием, в институте были создан лазер на свободных электронах, являющийся самым мощным лазером в мире. Эту работу государство оценило – один из участников проекта Александр Винокуров получил президентскую премию.
Также в последние два года ведутся работы на уникальном электронно-позитронном коллайдере ВЭПП-2000. В отличие от своих больших собратьев, его стоимость относительно невелика – около 30 миллионов долларов. Однако исследователи провели на нем крайне важные эксперименты в области малых энергий, которые дополнили изыскания, проведенные на Большом адроннном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе.
В феврале 2013 года два молодых новосибирских физика получили президентские премии в области науки – это Федор Игнатов и Корнелий Тодышев за циклы работ по исследованию элементарных частиц на установке ВЭПП-2000.
На мой взгляд, сейчас современная физика подошла к порогу, за которым стоит разгадка тайны мироздания. И все усилия брошены в этом направлении. Кажется, еще немного – и ученые окончательно ответят на вопрос, как возникла Вселенная и что ее ждет. Хотя загадок еще хватает. Сибирские ученые тоже пытаются разгадать, как устроена Вселенная?
У нас основные исследования – физика элементарных частиц, это передовой фронт науки, которая пытается ответить на вопрос, как устроен мир, как образовалась наша Вселенная. Что-то мы уже знаем, однако все это недостаточно точно. От Большого взрыва мы двигаемся дальше и встречаем много вопросов – почему из Вселенной пропало антивещество? Сейчас мы пытаемся ответить на этот вопрос.
Проблема темной материи тоже относятся сюда?
Да, здесь еще один фундаментальный вопрос, на который мы пытаемся ответить. Не одни, конечно, вместе с мировым научным сообществом. Что такое темная материя? Возможно, она на самом деле является просто расширением гравитации. Или же она связана с суперсимметрией. Ответы будут, надо просто работать в этом направлении, анализировать новые данные.
Также важной проблемой является управляемая термоядерная реакция, наши ученые уже довольно долго над ней бьются и подошли предельно близко к решению задачи термоядерного синтеза. Здесь наш институт имеет свою экологическую нишу, мы поддерживаем работы на международном «Токомаке», однако основная наша работа – ловушки для плазмы. Сейчас пока непонятно, какой тип термоядерного реактора будет в будущем использоваться.
Это похоже на то, как если бы мы 200 лет назад с вами обсуждали, какой двигатель лучше – бензиновый или дизельный. Поэтому сейчас наши ученые в области открытых плазменных ловушек сотрудничают с японцами, немцами, есть интерес частных компаний из США. Все вместе мы создаем прототип нового термоядерного реактора. Наше международное сотрудничество последние годы содержало две компоненты – научное сотрудничество; обмен учеными, совместные конференции и семинары; атакже изготовление современного оборудования для научных центров из США и Европы. Пока у нас государство финансирует науку довольно скупо и денег не хватает даже на достойную зарплату, в итоге мы были вынуждены научиться зарабатывать и сейчас многие исследования ведутся на собственные, заработанные институтом средства. Можно сказать, ИЯФ единственный в мире институт, зарабатывающий своими силами на фундаментальные физические исследования.
Например, на эти средства мы как раз создали лазер на свободных электронах и коллайдер ВЭПП-2000. Без такой хорошей экспериментальной базы мы просто потеряем свой уровень, перспективы для исследований.
Последние десятилетия центр мировой науки сместился в США и Европу, большинство значимых научных открытий делается на Западе. Например, главное открытие прошлого года – подтверждение существования бозона Хиггса, «частицы Бога». Способны ли наши ученые в ближайшее время осуществить подобный прорыв?
Если мы посмотрим авторитетный журнал Science за прошлый год, то увидим подборку десяти самых значимых открытий по итогам 2013 года. Да, на первом месте открытие бозона Хиггса, последняя найденная частица Стандартной модели. Но мало кто знает, что в создании Большого адронного коллайдера, на котором собственно и была открыта частица, активное участие принимали наш институт. Мы изготовили оборудование для ЦЕРНА на 200 миллионов долларов. Кроме этого, 15 наших физиков регулярно работали в ЦЕРНе, фактически став соавторами открытия.
Наука сейчас стала интернациональной. Да, самые крупные научные открытия сейчас делаются на Западе, но обычно за этими открытиями стоят крупные международные центры,где в частности, работают российские физики.
И просто для сравнения – стоимость БАК составляет около 8 миллиардов евро. Россия создавать такие дорогостоящие установки просто не может, денег не хватит. Поэтому участвуем в этом научном процессе, насколько позволяют наши возможности.
Кстати, еще одной работой, отмеченной в минувшем году журналом Science, стали исследования в области структурной биологии, которые были проведены в США на рентгеновском лазере на свободных электронах. Это очень дорогая установка, на нее потратили более миллиарда долларов. Так вот, идея такого лазера была рождена в нашем институте примерно 30 лет назад группой Анатолия Кондратенко. И теперь нашу идею воплотили в США. В создании и запуске этого лазера принимали участие сотрудники пяти американских лабораторий, среди которых было около 20 бывших ученых Института ядерной физики.
Наука сейчас стала коллективной, отдельные гении уже не могут осилить того, что делает объединенный разум. Тысячи ученых по всему миру бьются над решением какой-либо проблемы, неудивительно, что они пользуются трудами своих коллег. Уверен, что БАК в ближайшие годы останется фабрикой удивительных открытий. А люди, которые работают на установке, получат не одну Нобелевскую премию.
Отстает ли российская наука от мировой, или «шагает в ногу» с западными исследованиями?
Конечно, это зависит, о каких сферах говорить. Мы очень сильны в биологии, химии, физики тоже стараются не отставать. Трудно быть впереди всех, определять мировой уровень по всем научным направлениям. Но, по крайней мере, Россия имеет по всем направлениям квалифицированных ученых, которые могут понимать, объяснять различные явления, давать необходимые советы руководителям страны. Пока мы держимся, стараемся «идти в ногу» с ведущими мировыми научными сообществами.
Давайте обсудим ситуацию с молодыми учеными. На минувшей неделе социологи провели опрос среди сотрудников СО РАН. Выяснилось, что почти каждый седьмой молодой ученый намерен покинуть Россию, а половина молодых специалистов задумываются над этим. Некоторые американские лаборатории уже на треть состоят из российских ученых. Насколько опасен этот процесс «оттока мозгов» на Запад? Что, на ваш взгляд, нужно сделать, чтобы он прекратился?
Думаю, процесс этот необратим. Молодые ученые со всего мира действительно концентрируются в ведущих научных центрах, который сейчас в основном сосредоточены в США, Европе и Японии. В России с 90-х годов очень много молодых ученых уехало на Запад. Естественно, для развития науки это очень плохо. Что нужно сделать, чтобы это прекратить? Для начала элементарно обеспечить сотрудников жильем. Последнее время правительство делает шаги в этом направлении. В частности, за последние два года более 20 сотрудников института получили президентские гранты на улучшение жилищных условий. Размер гранта – чуть больше миллиона рублей. Да, это немного, но все же лучше чем ничего.У нас в институте это существенно улучшило ситуацию.
Зарплаты тоже, конечно, хотелось быть повыше. Молодые ученые должны видеть – занятие наукой дает необходимый уровень для комфортного проживания не только на первом этапе их карьеры, но и в дальнейшем, когда требования с появлением детей и семьи обычно возрастают. Кроме того, важно заботиться не только о молодых ученых, но и о среднем поколении и ученых с именем.
И все же деньги определяют не все. Главное – нужно дать молодежи дать возможность заниматься интересной и перспективной научной работой. Конечно, мы не можем соревноваться по уровню зарплат со странами Запада. Но предложить такие же интересные, перспективные научные задачи мы в состоянии. И в некоторых случаях даже выигрываем. Это очень важно для мотивации молодых ученых, зачастую даже важнее, чем большие деньги и скучная работа на американскую корпорацию. Увы, пока наше государство тратит огромные деньги по подготовку научных кадров для других стран, это факт. Проблема остается весьма серьезной.
Сейчас весьма актуальна тема реформы РАН. Указ президента Владимира Путина ученые оценивают по-разному. Кто-то считает, что реформа приведет к гибели российской науки, другие, наоборот, поддерживают преобразования. На ваш взгляд, куда реформа заведет СО РАН?
Давайте посмотрим объективно – закон подписан президентом, его надо выполнять. Пока перевод институтов в Федеральное агентство не вызвал серьезных проблем. Если научная составляющая деятельности СО РАН останется в ведении академиков, все будет хорошо.
Сейчас президент наложил годовой мораторий на какие-либо резкие шаги со стороны агентство, это верный шаг. Недавно было озвучено, что Госдума намерена принять новый закон о науке. Понятно, что сначала пройдет обсуждение документа, его осмысление всеми участниками. Очень важно, чтобы этот процесс не был превращен в митинги, нужен деловой, конструктивный диалог.
Только так можно решить существующие перед наукой проблемы. Большие надежды ученые возлагают на работу вновь созданного Российского научного фонда, в его рамках будут проводиться конкурсы на весьма большие гранты – ежегодно там распределяют 700 грантов по пять миллионов рублей для исследовательских групп, 150 грантов по 20 миллионов для крупных лабораторийи 25 грантов по 100 миллионов для научных институтов. Будут и международные гранты. Надеюсь, это улучшит поддержку российского научного сообщества. Я оптимист и думаю, что российскую науку, несмотря на все реформы, ждет благоприятное будущее.
Давайте вернемся к проблемам современной физики. Сейчас ученые предлагают несколько моделей, которые объясняют устройство Вселенной. Главные вопросы, которые требуют ответов – темная материя, проблема квантовой гравитации, размерность Вселенной. Может ли случиться, что полученные данные заставят отбросить старые модели и создать совершенно новую, окончательную?
Вы понимаете, это очень трудный для ответа вопрос. Результаты, которые получают наши ученые в последние десятилетия, обнадеживают. Астрофизики объединяют усилия с квантовыми физиками, специалистами по глубокому Космосу. Да, много вопросов пока без ответов. Но мы подбираемся все ближе. Эксперименты ведутся, данные накапливаются. Например, в ИЯФ создается так называемая c-tau фабрика, которая станет крупнейшей в России. Здесь мы сможем буквально заглянуть в мир элементарных частиц.
Думаю, новая теория, которая прольет свет на то, как устроен наш мир, не за горами.
Самый первый в мире коллайдер (1963 год)

Ускоритель ВЭПП-2000

Лазер на свободных электронах

Установки плазмы ГОЛ-3

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

http://www.youtube.com/watch?v=B7vulRBCcTo

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

10 удивительных теорий о Вселенной и объективной реальности

Реальность не столь очевидна и проста, как нам хочется думать. Некоторые вещи, которые мы принимаем за правду, как само собой разумеющиеся, заведомо неверны. Ученые и философы приложили все усилия, чтобы низвергнуть теории здравого смысла, об этом вы и узнаете из 10 приведенных ниже примеров.

1. Великое оледенение.

Великое оледенение – научная теория о конце света. Конечно, это не означает, что все утонут в гигантских горах мороженого, но все же эта теория обещает большое бедствие. Вселенная обладает ограниченным запасом энергии. Согласно этой теории, когда эта энергия иссякнет, вселенная начнет замедляться. Другими словами происходит постепенная потеря тепла, потому что тепло создаётся движением энергетических частиц. Движение частиц замедляется и, предположительно, однажды все остановится. В голову приходят строки Т.С. Элиота: «Так вот и кончится мир, Только не взрывом, а вздрогом…».

2. Солипсизм.

Солипсизм – это философская теория, утверждающая, что не существует ничего, кроме собственного индивидуального сознания. Поначалу это кажется глупым – и кому вообще взбредёт в голову отрицать существование мира вокруг? Проблема в том, что невозможно проверить существование чего либо, кроме вашего собственного сознания.

Не верите? Подумайте минутку и вспомните все возможные мечты, которые только были в вашей жизни. Разве не может быть, что все вокруг вас не что иное, как невероятно замысловатая мечта? Но у нас есть друзья и семья, чье существование мы не можем подвергать сомнению, поскольку можем прикоснуться к ним, так? А вот и нет. Люди, принимающие ЛСД, например, говорят, что могут потрогать наиболее убедительные галлюцинации, но мы же не станем утверждать, что их видения – реальность.

В итоге существование чего мы можем не подвергать сомнению? Ничего. Ни куриной ножки, которую ели на ужин, ни клавиатуры под нашими пальцами. Каждый из нас может быть уверен лишь в своих собственных мыслях.

3. Идеализм.

Идеализм – это вера в то, что все вещи существуют только как идея, а точнее – чья-то идея. Джордж Беркли, известный философ-идеалист, обнаружил, что некоторые его товарищи считают его взгляды дурацкими. Говорят, что один из его оппонентов пнул камень с закрытыми глазами и воскликнул: «Вот так я и доказал это».

Речь шла о том, что если камень действительно существует только в воображении, он не смог бы пнуть его с закрытыми глазами. Опровержение Беркли несколько тяжеловато для восприятия, особенно в наши дни. Он утверждал, что существует всемогущий и вездесущий Бог, который воспринимает всех и вся единовременно. Правдоподобно или нет? Вам решать.

4. Платон и Логос.

Все слышали о Платоне. Он самый известный философ и, как все философы, он совершенно определенно знал, что сказать о реальности. Платон утверждал, что в дополнение к миру, с которым мы все знакомы, существует другой мир «совершенных» форм. Все вещи, которые мы видим вокруг себя здесь – только тени, имитация реальных вещей. Но изучая философию, мы можем надеяться хоть мельком увидеть оригиналы.

Вдобавок к этому сногсшибательному утверждению, Платон, будучи монистом, говорил, что всё состоит из одного вещества. Это означает (по его мнению), что бриллианты, золото и собачьи экскременты состоят из одного и того же базового вещества, только в разном виде. И, по мнению современной науки, эта теория может быть недалека от истины.

5. Презентизм.

Время – это что-то, что мы воспринимаем, как само собой разумеющееся: если мы рассматриваем его, как момент, мы обычно делим его на прошлое, настоящее и будущее. Философы презентизма заявляют, что нет ни прошлого, ни будущего, существует только настоящее.

Другими словами, ваш прошлый день рождения не существует, и каждое слово этой статьи прекратит существовать после того, как вы ее прочтете, пока не посмотрите на нее снова. Будущее не существует, поскольку время не может быть и до, и после, как утверждал Святой Августин. Или, говоря словами великого буддистского ученого Федора Щербатского: «Все прошлое нереально, все будущее нереально,
все воображаемое, отсутствующее, ментальное нереально. Окончательно реален
только настоящий момент физического существования».

6. Этернализм.

Энтернализм – полная противоположность презентизма. Это философская теория утверждает, что время многослойно, его можно сравнить с бисквитным тортом (однако, в отличие от времени, бисквит не вызывает философских споров). Все измерения времени существуют одновременно, но измерение, которое видит определенный наблюдатель, зависит от того, в какой точке он находится.

Таким образом динозавры, Вторая мировая война и леди Гага – все существуют в одно и то же время, но могут быть видны только с определенной точки. Согласно такому видению, будущее безнадежно детерминировано и свобода воли – иллюзия.

7. Мозг в колбе.

Мысленный эксперимент «Мозг в колбе» – это вопрос, обсуждаемый философами и учеными, которые, как и большинство людей, предполагают, что понимание
действительности человеком зависит от его субъективных ощущений.

Так в чем проблема? Хорошо, давайте на секунду представим, что мы просто мозг в колбе, которым управляют инопланетяне или сумасшедшие ученые. Откуда нам знать? И можем ли мы прямо сейчас опровергнуть возможность такой ситуации?

Мозг в колбе – это современное преподнесение декартовской проблемы злого Демона. Этот эксперимент говорит все о том же – мы не можем подтвердить реальное существование чего-либо, кроме нашего сознания – но используя немного другие мысленные эксперименты. И если все это звучит, как в фильме «Матрица», то лишь потому, что «Матрица» именно на этом и была основана. К сожалению, в действительности у нас нет никаких красных таблеток.

8. Теория мультивселенной.

Любой, кто не жил последние десять лет на необитаемом острове, хоть один раз да слышал о теории мультивселенной, или параллельной вселенной. Параллельные миры, как многие из нас уже знают, считаются очень похожими на наш, с небольшими (или в некоторых случаях большими) отличиями. Согласно теории, таких вселенных бесконечное множество.

Какой в этом смысл? В одной параллельной реальности вас уже убили динозавры и вы лежите под землей на глубине восьми футов (потому что именно так там происходило). В другой – вы могущественный диктатор. В еще одной – вы даже никогда не рождались. Вот такая картина.

9. Вымышленный реализм.

Самое увлекательное ответвление теории параллельных вселенных. Супермен реален. Да, некоторые из вас смогут предложить более захватывающие идеи, но давайте остановимся на Супермене. С точки зрения логики, если существует бесконечное число вселенных, должно быть несколько, в которых действительно существуют наши любимые фантастические герои.

10.Феноменализм.

Всем интересно, что происходит с вещами у них за спиной. Ученые внимательно изучили эту проблему и некоторые из них пришли к простому заключению – они исчезают. Ну, не совсем. Некоторые философы, известные как феноменалисты, верят, что вещи существуют только как явления сознания. Другими словами, ваш бутерброд с сыром существует ровно столько, сколько вы верите в его существование. А деревья, которые падают в лесу, когда этого никто не слышит, в принципе не существуют. Нет ощущения, нет существования. Это и есть корень феноменализма.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

К вопросу о средневековой мультивселенной

Статьи с расчётами того, как взаимодействие излучения и материи в первобытной Вселенной влияло на крупномасштабные космические образования, появляются сравнительно часто. Та работа, о которой мы расскажем вам сегодня, мало чем отличается от других на эту тему. Тем не менее она выделяется на общем фоне, и причиной здесь то, что источником вдохновения для авторов послужила рукопись XIII века, составленная английским учёным Робертом Гроссетестом.

Физико-математический трактат «О свете» (De Luce) был написан в 1225 году. За четыре столетия до теории всемирного тяготения Исаака Ньютона и за семь веков до теории Большого взрыва Гроссетест рассказывал о рождении Вселенной в результате взрыва и формировании звёзд и планет в процессе кристаллизации материи.


По-видимому, «О свете» — первая попытка описать небеса и Землю, исходя из единого набора физических законов. Кроме того, картина упорядоченных сфер, окружающих Землю посреди безбрежного хаоса, неявно напоминает нынешнюю концепцию мультивселенной. Вот вам и тёмные века...


Геоцентричная модель мира. Миниатюра из рукописи XIII века. (Bibliothèque Nationale de France.)

К концу XII столетия Европа благодаря арабскому миру заново познакомилась с наукой Аристотеля, основанной не на схоластическом умозрении, а на наблюдениях. Гроссетест, Ибн Рушд, Герард Кремонский возродили интерес к вопросам, задававшимся в античности. Что такое цвет? Что такое свет? Откуда берётся радуга? Как возник космос? Самое главное — появилась уверенность в том, что на них можно ответить.

Гроссетест (ок. 1175–1253) не мог похвастаться благородным происхождением, но со временем превратился в известного богослова и епископа Линкольна. Он одним из первых в Северной Европе прочитал недавно переведённые научные труды Аристотеля и взялся за решение вопроса о том, что мы можем знать о природе (онтологию) и на каких основаниях (эпистемологию). Живший позднее философ XIII века Роджер Бэкон назвал его величайшим математиком своего времени. Работа Гроссетеста по оптической физике повлияла на математиков и естествоиспытателей нескольких поколений: в Оксфорде её высоко ценили даже в четырнадцатом столетии, а в Праге — в пятнадцатом.

В 2008 году физик Том Маклейш из Даремского университета (Великобритания) собрал интернациональную группу энтузиастов для тщательного изучения научного наследия Гроссетеста, причём не только с исторической точки зрения, но и ради понимания того, чему средневековый мыслитель мог бы научить современного специалиста. Мысль весьма непривычная, ведь считается, что мы сейчас знаем и умеем намного больше, чем Аристотель или Ньютон. И тем не менее... Что же могло заинтересовать сегодняшнего физика в работах Гроссетеста?

Трактат «О свете» начинается с обсуждения проблемы классического атомизма: если атомы сродни точкам, то почему предметы имеют объём? (Свет, в свою очередь, называется не веществом, а средой, наполняющей пространство.) Нынешних учёных поразил сам факт того, что, по Гроссетесту, существование объёма (массы) и его стабильность нуждаются в обосновании, словно он писал несколько десятилетий, а не веков назад. Ещё интереснее математический аппарат средневекового светоча.

Конечный объём, поясняет философ, возникает в результате «бесконечного умножения света», воздействующего на бесконечно малую материю. В качестве доказательства он отмечает, что отношение двух бесконечных сумм конечно: (1 + 2 + 4 + 8 + ...) / (0,5 + 1 + 2 + 4 + ...) = 2. Сейчас мы сказали бы так: одновременное увеличение делимого и делителя (числителя и знаменателя) на определённый коэффициент оставляет частное без изменений.

Третье любопытное рассуждение Гроссетеста касается того, что одна и та же физика света и вещества применима для объяснения как твёрдости привычных нам объектов, так и всего космоса. Вселенная была рождена взрывом своеобразного первобытного света (lux), она расширилась в огромную сферу, а материя истончилась. В наше время это называется Большим взрывом и инфляцией.

Далее Гроссетест делает смелое допущение: материя обладает минимальной плотностью, при которой она приобретает своего рода кристаллическую («совершенную») форму. Сегодня мы назвали бы это фазовым переходом. Оформление (perfection) происходит на краю космоса, где материя самая тонкая. Кристаллическая материя излучает иной тип света (lumen) — совершенный, который, распространяясь от края вселенской сферы к центру, толкает перед собой материю и тем самым заставляет её собираться в центре мироздания. Современные физики увидели в этом сходство с распространением вещества после взрыва сверхновой, а ещё с реликтовым излучением.

Словно соната, вернувшаяся к основной теме, трактат Гроссетеста вновь обращается к конечному отношению бесконечных сумм — на этот раз в виде «условия квантования», то есть правила, разрешающего только дискретные решения относительно, к примеру, энергетических уровней в атомах. Для средневекового учёного это означало, что космос (конечно, геоцентричный) разделён на конечное число сфер, каковых Гроссетест насчитывал ровно девять: небесная твердь, область неподвижных звёзд, Сатурн, Юпитер, Марс, Солнце, Венера, Меркурий, Луна. Плотность вещества в каждой из сфер увеличивалась: во второй она была выше, чем в первой, вдвое, в третьей — втрое, и т. д.

Соответственно, Земля, находящаяся в самом центре Вселенной, окружена наиболее плотным и несовершенным веществом, и lumen здесь у нас очень слаб. Более несовершенного состояния материи быть просто не может. Вспоминаются, конечно, теории Платона и Аристотеля о совершенных небесах и несовершенной Земле.

Напоминаем ещё раз: Ньютон провозгласит, что одна и та же сила тяготения действует на Земле и движет светила, только в 1687 году. Задолго до него Роберт Гроссетест, о котором вы, скорее всего, узнали из этой заметки, постулировал единство физических законов для всего мироздания.

Что же это за законы? У Гроссетеста они не сформулированы чётко, но современные физики насчитали целых шесть, касающихся взаимодействия света и вещества, критерия перехода материи в «совершенное» состояние, переизлучения и поглощения «люмена» и др. Учёные записали эти «законы» математическим образом и добавили кое-какие современные концепции (например, непрозрачность), о которых в тексте не говорится напрямую, но которые явно подразумеваются. Получившиеся уравнения положили в основу модели трёхмерной сферической симметрии.

В поисках решений этих уравнений (то есть, проще говоря, из чистого любопытства) космолог Ричард Бауэр из того же Даремского университета провёл некоторое время за компьютером, варьируя четыре переменные: градиент распределения материи в результате «Большого взрыва», силу взаимодействия света и вещества, показатели непрозрачности «несовершенной» материи и прозрачности «совершенных» сфер.


Один из результатов моделирования: действительно, получились девять сфер. (Изображение авторов работы.)

И действительно, в узком диапазоне параметров модель производила серию вложенных друг в друга сфер, причём в пределах орбиты Луны возникали четыре дополнительные сферы, вполне соответствовавшие средневековой картине мира, в которой выделялись сферы огня, воздуха, воды и земли. Но в большинстве случаев значения переменных не давали никаких сфер — или, наоборот, сотни концентрических сфер, соотношение диаметра и плотности которых не имело чёткого коэффициента. Иногда возникало бесконечное количество сфер с беспредельной плотностью.

Короче говоря, Гроссетест создал модель мультивселенной. На вопрос о том, мог ли Бог сотворить какой угодно мир, он, по сути, отвечал положительно. Но чтобы увидеть этот ответ, понадобились математика и компьютерная техника XXI века.

Вопрос о том, возможно ли существование другой вселенной, горячо обсуждался в средние века. В 1277 году он даже упоминался в папском эдикте, запрещавшим рассмотрение определённых научных проблем. Гроссетест, конечно, ничего не говорит в своём трактате по этому поводу, однако, как выяснили современные учёные, его космогония, по сути, предполагает существование самых разных вселенных.

И ещё одно интересное замечание делают сегодняшние физики по результатам размышлений над трудами средневекового мыслителя. Геоцентричная модель прекрасно согласовывалась с эмпирическими данными, которые имелись в XIII веке, то есть это была самая настоящая наука. Только появление в начале XVII века телескопов и новые наблюдения привели к пересмотру привычных представлений. Кто знает, насколько ошибочна нынешняя модель мироздания, для оправдания которой нам приходится пользоваться такими непостижимыми понятиями, как «тёмная материя» и «тёмная энергия»...





Результаты исследования опубликованы на сайте arXiv.org и приняты к публикации журналом Proceedings of the Royal Society A. С другими работами, посвящёнными наследию Гроссетеста, можно ознакомиться здесь и тут.

compulenta.computerra.ru