Теорія інфляційного Всесвіту

На сьогодні існує кілька варіантів сценарію «Всесві¬ту, що роздувається», які дуже відрізняються один від одного. Однак усі ці варіанти збігаються в головному: в кожному з них існує стадія експоненціального або майже експоненціального розширення.

Поява і дальша розробка теорії Всесвіту, що розду¬вається, мають виключно важливе значення для космо¬логії. Ця теорія показала, що цілком можливо з єдиної точки зору пояснити цілий ряд реальних властивостей нашого Всесвіту, які раніше задовільного пояснення не знаходили.

Більше того, уявлення про однорідний і ізотропний Всесвіт, яким вичерпується весь матеріальний світ, змі¬нилося картиною світобудови острівного типу, світобу¬дови, в якій існує безліч локальних однорідних і ізо¬тропних міні-всесвітів. Ці міні-всесвіти можуть різнити¬ся властивостями елементарних частинок, розмірністю простору й іншими фізичними характеристиками.

Теорія «інфляційного Всесвіту», що зв'язала його виникнення з квантовою флуктуацією вакууму, значно розширила еволюційні межі наукової картини світу. Завдяки цій гіпотезі, ідея еволюції, яка в другій поло¬вині XX сторіччя пронизала всі наші уявлення про Всесвіт, поширилася нині на значно більші просторово-часові масштаби. Уперше в космології ми дістали прин¬ципову можливість поширювати поняття часу в минуле не тільки до моменту початку розширення, а й до «мінус нескінченності».

У новій картині світу змінюються і наші уявлення про місце людини й людства у світобудові. Не виключе¬но, що життя і розум існують тільки в нашому міні-всесвіті, а властивості інших міні-всесвітів для життя непридатні.

Методичні міркування. Необхідно звернути увагу учнів на те, що однією з характерних особливостей не-класичної науки XX сторіччя є парадоксальний харак¬тер багатьох її положень, який суперечить звичайному здоровому глузду і класичним уявленням природознав-

ства недавнього минулого. Найяскравішим виразом цієї обставини може бути відоме висловлювання Нільса Бора з приводу однієї запропонованої кимось з фізинів нової теорії: «Ця теорія недостатньо божевільна, щоб бути істинною».

Ще і в наш час, в останню чверть XX сторіччя, деякі вчені, зокрема і досить відомі, що тяжіють до класично¬го напряму, не можуть примиритися з принципами некласичної фізики й астрофізики. От що, наприклад, пише відомий астрофізик Альвен з приводу загально¬прийнятої в сучасному природознавстві космологічної теорії «Всесвіту, що розширюється» і «великого вибу¬ху»: «Чим менше існує наукових доказів, тим більш фанатичною стає віра в цей міф. Як вам відомо, ця космологічна теорія вкрай абсурдна - вона твердить, нібито весь Всесвіт виник у якийсь певний момент, по¬дібно до вибуху атомної бомби, що має розміри (більші чи менші) головки від шпильки. Схоже на те, що в су¬часній інтелектуальній атмосфері величезна перевага космології «великого вибуху» полягає в тому, що вона зневажає здоровий глузд: credo, quia absurdum («вірю, бо це абсурдно»)! Коли вчені воюють з астрологічним безглуздям поза «храмами науки», годилося б пригада¬ти, що саме в цих стінах подеколи культивується ще гірше безглуздя».

Подібні висловлювання, зв'язані з недостатнім розу¬мінням діалектики розвитку природознавства, дають зайвий привід сучасним релігійним теоретикам проводи¬ти паралелі між релігійною системою поглядів і некла-сичною наукою XX сторіччя, полегшуючи тим самим богословам розв'язання завдання, яке вони перед собою поставили,- виправдати релігію, прикриваючись авто¬ритетом науки.

Проблема сингулярность Знайомлячись з теоретич¬ними моделями Всесвіту, не можна не ввернути увагу на те, що багато які з них приводять до так званої сингулярности Іншими словами, згідно з цими моделями у початковий момент розширення, тобто при t = 0, гу¬стина речовини була нескінченно великою! Проблема сингулярності є однією з центральних проблем сучасної космології. З одного боку, ейшптейнівська загальна тео¬рія відносності неминуче зумовлює сингулярність. Про¬те, з другого боку, стани з нескінченною густиною фізич¬но нездійсненні. Складається враження, що поява сингулярності в загальній теорії відносності є наслідком того, що ця теорія незастосовна до станів з дуже вели¬кою густиною, що вона тут виходить за межі своєї застосовності.Яким чином може бути усунена суперечність, що ви¬никає? Над розв'язанням цього завдання наполегливо працюють сучасні теоретики - фізики і астрофізики. Можливо, вдасться показати, що виникаюча з точки зору загальної "теорії відносності в процесі еволюції Всесвіту сингулярність не є все ж у межах цієї теорії абсолютно неминучою, що за певних умов її можна позбутися. Дру¬гий напрямок пов'язаний з можливістю існування так званої «фундаментальної довжини», тобто якоїсь міні¬мальної протяжності, яка визначає межі застосовності відомої нам фізики. Можливий, проте, і третій варіант: не виключено, що межі застосовності загальної теорії відносності визначаються виникненням квантових явищ. За існуючими уявленнями такими межами є часовий ін¬тервал близько 10~43 с, протяжність близько 1,6 • Ю"33 см і густина близько 5 • 1093 г/см3. У зв'язку з цим робля¬ться спроби створення квантової гравітаційної теорії і квантової космології. Саме цей напрям теоретичного пошуку зараз є основним.