Относительность. Термодинамика и космология - Толмен Р.
Скачать (прямая ссылка):
переменной вместо рассматриваемой координаты t. Из § 149, г вытекает, что
координата t согласуется сама по себе с измерением времени по обычным
часам, покоящимся в нашей собственной Галактике, и поэтому с ее помощью
одинаково удобно и оценивать звездную эволюцию, и регистрировать
приближения или удаления других туманностей.
§ 187. НАША ОКРЕСТНОСТЬ КАК ОБРАЗ ВСЕЛЕННОЙ В ЦЕЛОМ
501
Аргументы классической термодинамики против такой точки зрения должны
подвергнуться, конечно, некоторым изменениям, поскольку релятивистская
термодинамика открывает перед нами гораздо большее число типов поведения.
Эти изменения будут еще более серьезными, если, как это подозревает Бор,
в недрах звезд нарушается закон сохранения энергии*).
§ 187. Наша окрестность как образ Вселенной в целом
Из всего вышесказанного вытекает, что имеющихся в нашем распоряжении
данных недостаточно для построения точной космологической модели, хорошо
отражающей реальную Вселенную во всем пространстве и во все времена.
Поэтому лучше всего считать, что интервал, который мы выбрали для
исследования поведения Вселенной:
ds* =_g2(/H+"*+m<*+...) f d_r2 ^.+~r*dQ* + }*s,in*QdvA +dt2,
V 1 -r*!R\ j
(187.1)
является только первым приближением, пригодным для изучения событий, не
очень удаленных от нас в пространстве и от текущего момента во времени.
Тогда мы сможем заключить, что расширение Вселенной, о котором мы знаем
точно, что оно есть в настоящее время и вблизи нас, является тем
процессом, который уже происходил в течение 108 лет в прошлом и будет,
по-видимому, продолжаться примерно столько же времени в будущем. Более
того, мы можем достаточно уверенно утверждать, что плотность
распределения туманностей и скорость расширения не меняются и на
расстояниях в несколько раз больших, чем изученные до сих пор 108
световых лет. Все же у нас нет хорошей модели для описания Вселенной в
целом, и чтобы получить о ней какое-нибудь представление, мы можем
опереться лишь на грубую экстраполяцию. Для этого мы, прежде всего,
должны рассматривать ближайшую к нам часть Вселенной как достаточно
хороший, хотя и не точный образец всех остальных частей во все времена и
в любом месте.
Обнаружив, что распределение туманностей расширяется всюду в пределах
видимости наших телескопов, мы можем считать, что взаимное движение
материи является типичной чертой Вселенной. Тем не менее приписывать
материи всюду ту же самую плотность и ту же стадию эволюции, что и в
нашем собственном окружении, и исключать для всех времен и всех мест
*) Такая гипотеза была отброшена почти сразу после ее возникновения,
(Прим. ред.)
502
Гл. X. космология
всякую возможность движения в направлении сжатия, которое механически так
же просто, как и расширение,- значит считать наше окружение на
современном этапе не только хорошим образцом, но и, что совершенно не
оправдано, точной копией Вселенной в целом.
Может показаться, что в том, как мы заканчиваем наше довольно сложное
исследование свойств и эволюции различных космологических моделей, умаляя
их применимость к реальному миру, содержится некоторая доля иронии.
Нужно, однако, сказать, что изучение моделей все же принесло нам пользу,
так как обогатило нас знаниями относительно мыслимых возможностей и дало
нам приближенную теорию, которая уже сейчас довольно успешно связала
между собой многие явления реального мира.
В заключение хотелось бы отметить, что в космологии нужно быть очень
внимательным, чтобы не пойти по пути авантюристического образа мышления и
не позволить себе удовольствия приписывать природе желаемое вместо
действительного.
Прежде всего, проблемы космологии обширны и запутаны и к ним приходится
подходить с очень скудной информацией. Поэтому нужно быть очень
осторожным, чтобы привлекательные результаты некоторых простых
математических моделей не заслонили больших сложностей реального мира.
Во-вторых, очевидно, что прошлая история Вселенной и будущая судьба
человека тесно связаны с изучаемыми нами проблемами. Поэтому нужно
следить за тем, чтобы наши суждения не были заражены теологическими
воззрениями и не были подвержены влиянию человеческих страхов и надежд.
Открытие моделей, начинающих расширяться от сингулярного состояния с
нулевым объемом, нельзя выдавать за доказательство того, что наша
Вселенная была создана в какое-то определенное время в прошлом. Точно так
же открытие моделей, которые могут расширяться и сжиматься необратимым
образом, никогда не достигая окончательного состояния с максимальной
энтропией и вечным покоем, нельзя выдавать за доказательство того, что
реальная Вселенная всегда будет представлять собою сцену для будущей
деятельности человека.
К проблемам космологии следует относиться с чувством уважения к их
большому значению, с чувством благоговения перед их обширностью и
восхищения перед человеческим разумом, пытающимся разрешить их. Однако
решать их нужно только кропотливыми критическими и бесстрастными методами
