Баллистическая


Стационарная и вечно молодая Вселенная или её тепловая смерть?



жүктеу 8.2 Mb.
бет28/99
Дата04.03.2018
өлшемі8.2 Mb.
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   99

Стационарная и вечно молодая Вселенная или её тепловая смерть?

Есть такая теория, что Вселенная и время бесконечны, а значит теоретически возможно любое даже самое невероятное событие.



Из фильма "Трасса 60"
Выше было показано, как баллистическая теория позволяет дать простое и естественное объяснение красному смещению и реликтовому излучению. Более того, именно в рамках этой классической теории удаётся теоретически рассчитать значения постоянной Хаббла и температуры реликтового излучения. Таким образом, видим, что Вселенную следует считать стационарной, существующей вечно и имеющей неограниченную протяжённость. Ограниченность Вселенной в пространстве и во времени, как справедливо заметил Циолковский, неизбежно приводит к религиозным, псевдонаучным моделям мира, типа гипотезы Большого взрыва. Но, как говорится, нет пророка в отечестве своём. И даже в СССР, где ракетные заслуги Циолковского признавались, на его физические и космологические взгляды не обращали внимания, предпочитая абсурдную космологию и физику Эйнштейна. Модель вечной, стационарной Вселенной поддерживали многие прогрессивные учёные: Демокрит, И. Кеплер, Джордано Бруно, А.А. Белопольский, С. Аррениус. В наше время теория стационарной Вселенной поддерживалась и развивалась в первую очередь Фредом Хойлом [67].

Однако теория Большого взрыва при активной поддержке академических кругов практически совершенно вытеснила теорию стационарной Вселенной. А между тем, именно эта теория выглядит наиболее оптимистичной и рациональной, поскольку утверждает вечную жизнь и вечную молодость Вселенной, как образно выражался Циолковский. В самом деле, если принять теорию Большого взрыва, то получаем, что у нашего мира было начало во времени, а значит будет и конец света. Эта пессимистическая точка зрения получила название тепловой смерти Вселенной. В самом деле, если энтропия мира только увеличивается, то рано или поздно мир должен прийти в максимально усреднённое и разупорядоченное состояние с максимумом энтропии, когда вся энергия Вселенной преобразуется в тепло. Обратное же преобразование, как гласит второй закон термодинамики, невозможно. Это и есть тепловая смерть Вселенной.

Но она имеет место только при условии ограниченной в пространстве и времени Вселенной. Ведь второе начало термодинамики, как предполагают, выполняется лишь для закрытых ограниченных систем, к которым по теории Большого взрыва относится и наша Вселенная. Если же наша Вселенная безгранична, бесконечна в пространстве и времени, то её совсем не обязательно ждёт смерть. Ведь для открытых систем закон увеличения энтропии, как предполагают, не выполняется. А потому безграничная система должна жить вечно и, кроме того, даже не стареть со временем, точнее стареть и параллельно омолаживаться. Именно в таком ключе Циолковский понимал вечную молодость Вселенной.

Рассмотрим для примера известную иллюстрацию энтропийного разупорядочивания. Возьмём два сообщающихся сосуда с водой, труба между которыми перекрыта краном. Растворим в правом сосуде щепоть медного купороса, который придаст раствору синий цвет. Затем откроем кран, и будем наблюдать, как с течением времени молекулы купороса за счёт диффузии медленно проникают в левый сосуд, окрашивая воду в синий цвет. В итоге синяя окраска распределится равномерно по обоим сосудам. Это и есть процесс роста энтропии - система из организованного неоднородного состояния пришла в усреднённое предельно беспорядочное состояние. С точки зрения механики ничто не запрещает системе вернуться в исходное упорядоченное состояние. Если записать микрофильм о движении молекул при диффузии, то, прокручивая его в обратную сторону, не обнаружим никакого противоречия законам механики. Движения и столкновения частиц - процессы симметричные во времени. Однако в жизни мы никогда не увидим, чтобы равномерно распределённая окраска собралась снова в одном сосуде, и все молекулы медного купороса вернулись в правый сосуд. Этот необратимый рост энтропии, действительно, имеет не механический, а вероятностный характер - система переходит из менее вероятного в более вероятное состояние. Ведь вероятность того, что все молекулы купороса окажутся в правом сосуде много меньше вероятности их присутствия в обоих сосудах в почти равной пропорции. Потому-то мы и наблюдаем в жизни рост энтропии.

Но как раз в силу вероятностного характера закона роста энтропии теоретически вполне возможно, что однажды система вновь вернётся в исходное упорядоченное состояние. Конечно, на протяжении жизни человека это вряд ли произойдёт. Но если мы располагаем неограниченным временем, то всё же рано или поздно обнаружим систему в исходном состоянии. Как говорилось в эпиграфе даже самое невероятное событие должно рано или поздно произойти. Такие отклонения, выбросы от состояния равновесия, от равномерного распределения, называются флуктуациями. Чем больше флуктуация, тем меньше вероятность её наблюдать. И есть такая гипотеза, что наша Вселенная, или скажем так видимая нами область Вселенной - это именно гигантская флуктуация. Во Вселенной значительную часть занимают области, в которых господствует энтропия, но в то же время в силу бесконечности Вселенной в пространстве и во времени есть бесчисленное множество областей Вселенной, где материя структурирована, организована, где нет тепловой смерти, а есть жизнь, динамика. В одной из таких областей мы и живём.

Возможно, как раз поэтому Вселенная, как выяснили астрономы, имеет ячеистую структуру, представляя собой некое подобие мыльной пены: гигантские области пустого пространства, где материя разупорядочена, диссоциирована, окружены "тонкими" плёнками - стенками "мыльных пузырей", где материя организована в звёзды, галактики за счёт флуктуаций. Вселенная постоянно меняется - в одних областях, где возникают флуктуации, жизнь, материя, порядок зарождаются, в других, пройдя долгий путь развития, старения и разрушения, они умирают. Имеется определённое динамическое равновесие - баланс энтропии и свободной энергии. Энтропия - это как бы хищник, пожирающий свободную энергию и за счёт этого растущий. Но если хищник съедает слишком много, его численность сократится, поскольку станет нечего есть. Поэтому между энтропией и свободной энергией поддерживается почти такой же баланс, как в системах типа хищник-жертва (скажем баланс популяций волков и зайцев). Численности их популяций испытывают колебания, но в среднем не меняются. И примерно так же в целом не меняется энтропия Вселенной. Это как раз и есть нарушение второго закона термодинамики для открытых систем.

Есть своего рода баланс Порядка и Хаоса, сил Созидания и Разрушения, называемых иначе Добром и Злом. Ведь добро и зло - это не особые нравственные или абстрактно-философские, а вполне физические категории. Наиболее лаконичное определение следующее: Добро - созидательно, а Зло - разрушительно, деструктивно, энтропийно. Добро подразумевает увеличение свободной энергии, упорядочивание, структуризацию, созидание, и всегда связано с преодолением сопротивления, трудностей. Вот почему Добро у всех ассоциируется с устремлением вверх, к звёздам, к Солнцу, и даётся всегда тяжёлым трудом, скажем через преодоление силы тяжести, светового барьера. Зло же подразумевает разупорядочивание, уменьшение свободной энергии и рост энтропии. Поэтому зло творится в мире спонтанно, когда слабые люди поддаются давлению обстоятельств, плывут по течению, продаются, предают идеалы и друг друга. Вот почему зло ассоциируется у всех с падением, ленью, стремлением в бездну, вниз под давлением внешних обстоятельств, тяготения и хтонических сил. Подобно тому, как предметы стремятся опуститься, занять энергетически более выгодное положение, так и люди, стремящиеся к выгоде, пренебрегая долгом, честью и высокими идеалами, опускаются, продаются и становятся злыми. Поэтому зло творится не волевым усилием, а напротив, по слабости и лени, как говорится, "ломать - не строить". Все преступники, предатели, бандиты и грабители (за редким исключением, вроде Робин Гуда) - это слабые, безвольные, ленивые люди, нищие духом, торгаши честью. В то же время добры обычно трудолюбивые люди с сильной волей, высокой целью, сопротивляющиеся внешним деструктивным факторам, и вопреки им созидающие, идущие вверх, против течения. Именно в слабости, лености Зла и состоит главная причина его извечного поражения силами Добра.

Часто приводят пример двух дорог - одна прямая, но тернистая, ведущая в гору (путь правды), а другая извилистая, но ровная, ведущая вниз (путь кривды). Сильные духом идут вверх, а нищие духом, подчиняясь давлению разрушительных сил, опускаются. Каждый из нас выбирает одну из трасс, не только в военное время, но и почти каждую минуту мирной жизни. Так, в науке одни отдаются общему потоку, продаются за степени и поддерживают ложные вздорные идеи, а другие находят в себе смелость бороться с ними, хоть это и чревато лишением должности, заработка, а зачастую и смертью. Человек, идущий против общего потока, возражающий хору подпевал неклассической догматичной науки, обычно теряет уважение окружающих, коллег. Но куда как страшнее потерять самоуважение, отказавшись от мечты, предав здравый смысл, идеалы, не выполнив своего долга, задания, предназначения судьбы. Ведь высшее счастье для Человека состоит в том, чтобы следовать своему призванию, мечте. В этом же и главный смысл его жизни. Такой физический подход к объяснению сил Добра и Зла, их вечной борьбы и баланса, был развит уже довольно давно и наиболее полно раскрыт в работах по космической философии Циолковского [159].

Не будь извечного баланса созидания и распада, Вселенная давно б умерла. Нам, правда, больше знакомы процессы распада, разрушения, уменьшения свободной энергии систем. Но не подлежит сомнению, что во Вселенной существуют и обратные процессы - процессы созидания. Подобно энтропийным процессам, они имеют вероятностный характер, представляя собой флуктуации, выбросы, отклонения от среднего. Энтропия, хаос нарастают почти как беспорядок у ребёнка в комнате - неуклонно и постепенно. Однако в итоге внезапно приходят более разумные взрослые. И наступает "конец света", перезагрузка, революция: прежнее положение вещей уходит в небытиё, отмирает, и открывается новая эра. Очень быстро наводится капитальный порядок - всё восстанавливается, после чего снова начинается неизменный процесс хаотизации, разрушения. Именно такую периодичную смену эпох рисует индийская мифология, где эра наибольшего упадка хаоса называется калиюгой, после которой наступает эра расцвета, обновления. Примерно так же внезапно и непонятно из хаоса за счёт гигантской флюктуации возникает порядок, будто в результате созидательных, а на деле случайных процессов. Не исключено, что эти созидательные процессы связаны и со случайным возникновением во Вселенной Разума - разумной жизни. Ведь нет ничего более организующего, чем Разум, который вкупе с Истиной, Информацией составляет группу сильнейших антиэнтропийных, уменьшающих энтропию и беспорядок факторов. Возможно, появление развитого Разума, и наводит порядок во Вселенной.

Примерно так же вслед за резким расцветом следует постепенная деградация цивилизаций за счёт случайных энтропийных факторов: войн, болезней, разрушений и особенно привносимых с потоком эмигрантов и варваров чуждых разрушительных традиций, упадка нравов. Но параллельно идёт и созидательный процесс: изредка среди людей возникают гении, или аватары, которые несут новые знания, учат ремёслам, распространяют культуру, закладывая фундамент новых цивилизаций, способствуя их новому расцвету. Древние мифические предания содержат немало упоминаний о таких сеятелях культуры, например, сказание о Прометее. К той же категории стоит отнести и таких гигантов мысли, как Демокрит, Леонардо да Винчи, Коперник, Бруно, Галилей, Ньютон, Ломоносов, Менделеев, Ритц, Циолковский, Тесла, - тоже своего рода гигантских флуктуаций, выбросов, которые в противовес разрушению создавали новые знания, информацию, уменьшая энтропию и заметно продвигая Человечество вперёд. Если бы Разум действовал постоянно, то энтропия бы только уменьшалась. Поэтому есть процессы, препятствующие этому, механизмы давления, ограничивающие, как показывает история, жизнь или возможности таких людей. Кроме того, есть какой-то барьер, возможно связанный с открытием ядерной или иной энергии, который ограничивает развитие Разума и приводит к гибели цивилизаций. Поэтому накопленные знания периодически теряются, цивилизации рушатся и умирают. На смену им приходят новые цивилизации, а потому человечество не вырождается, а постоянно обновляется, оставаясь в среднем примерно на одном и том же уровне развития. В истории Человечества, как полагают, было очень много таких циклов, причём не только на Земле. Цивилизации, как открыл ещё в 1920 г. А.Д. Тойнби, подобно живым существам, постоянно рождаются и умирают, сменяя одну другую. Так что есть постоянный круговорот цивилизаций, проходящих аналогичные стадии развития, движущую силу которого по Тойнби составляет "творческая элита", увлекающая за собой "инертное большинство". Поэтому Тойнби считал, что прогресс человечества состоит, прежде всего, не в материально-техническом, а в духовном совершенствовании.

Впрочем, не исключено, что в плане снижения энтропии велика будет роль и техники, если однажды люди создадут машины, способные перерабатывать тепло обратно в свободную энергию (§ 5.8.). Это будет так называемый вечный двигатель второго рода, работающий вопреки второму началу термодинамики, которое как раз и говорит о постоянном росте энтропии. Ведь второе начало термодинамики, как теперь всё больше осознают, не выполняется, возможно, не только для открытых, но и для микросистем: чем меньше частиц включает в себя система, тем выше относительный уровень флуктуаций. В самом деле, если рассмотрим снова сообщающиеся сосуды и станем уменьшать их размеры, то обнаружим, что при числе N молекул медного купороса порядка десяти, вероятность того, что все молекулы соберутся в правом сосуде, не так уж мала и составит (1/2)N=0,001=0,1%. Помножив эту вероятность на характерное время изменения состояния системы за счёт случайного блуждания молекул (диффузии), получим, что система довольно часто находится в таком упорядоченном состоянии с повышенной энергией. Если наблюдать систему в течение часа, то в сумме около 4 секунд она будет находиться в таком упорядоченном состоянии.

Таким образом, убеждаемся в правоте Циолковского: Вселенная постоянно живёт и обновляется. Это подтверждают и продолжающиеся до сих пор процессы звездообразования, тогда как по теории Большого Взрыва все звёзды должны были возникнуть примерно в одно и то же время, давно миновавшее, а сейчас должны только умирать. На деле мы видим, что звёзды, галактики не только умирают, но и до сих пор рождаются. В этом смысле Константин Эдуардович и говорил о вечной жизни и молодости Вселенной. Примерно так же можно говорить о жизни какого-то вида животных. Отдельные особи вида умирают, но на смену им приходят другие, родившиеся им взамен, поэтому в целом вид процветает, не умирает, а остаётся молод. Если взять более крупные масштабы времени и пространства, то увидим, что виды всё-таки вырождаются, стареют и умирают, но взамен им появляются новые виды. Поэтому в целом биосфера остаётся неизменной, молодой. Взяв ещё большие масштабы времени и расстояний, увидим, что однажды и земная жизнь погибнет, однако параллельно будет происходить рождение и развитие жизни на других планетах в системах галактики. Так что в целом жизнь в галактике стабильна. И так далее до бесконечности. То же самое и в физическом мире: физические тела, системы, атомы подобны живым - они рождаются, живут и умирают, обеспечивая постоянное обновление, динамику, динамическое равновесие процессов. Отличаются лишь масштабы времени и пространства. Вспомним постоянный распад и восстановление, обновление электрона (§ 1.5.). Так же можно наблюдать, как распадаются и создаются другие элементарные частицы, атомы, молекулы, вещества, геологические образования, планеты, планетные системы, звёзды, галактики, скопления галактик и т.д. до бесконечности во все стороны. Наш мир, говоря условно, бесконечен не только вширь (в пространстве) и вдаль (во времени), но и вглубь (в микромир) и ввысь (в мегамир, космос). Такого рода космическую философию и развивал К.Э. Циолковский [159]. И хотя сейчас об этой самой научной и глобальной из философских идей мало кто знает, посмотрим, что потомки Циолковского оценят выше - его космические идеи или разработку ракет.

Стоит отметить, что в гораздо более древних, небиблейских, верованиях не было и речи о рождении мира в акте творения, по-нынешнему, - Большого взрыва. Так, в древнеиндийской ведической философии говорилось, что ничто не рождается из ничего, что Вселенная существует вечно и постоянно обновляется (§ 5.3.). Этих ведических взглядов придерживался и такой учёный, как Тесла [110]. Многое заимствовали из Индии и китайские мудрецы. Поэтому и в китайской философском учении даосизме говорится о постоянном возрождении, самообновлении Вселенной, об извечной равновесии сил добра и зла, созидания и разрушения. Дело в том, что, в отличие от признававшихся долгое время истинными библейских догм и мифов, эти древние философские учения носили характер не религии, а древних научных знаний. Эти знания не навязывались огнём и мечом, как, скажем, христианство на Руси, или как неклассическая физика в современном мире, а по доброй воле принимались людьми, видевшими в этих учениях рациональные зёрна. Именно так и в настоящее время всё больше учёных убеждается в правоте Циолковского, выступая в защиту теории стационарной Вселенной Хойла и против теории Большого Взрыва, говорящей о рождении и неизбежной смерти Вселенной, ибо не бывает начала без конца.



    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   99


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет