Сторінка
5

Філософія розвитку. всесвіт: походження та природа

3. Квантове народження Всесвіту

Евристична цінність мови філософії науки і, зокрема, ідеї ціліс­ності полягає, очевидно, не в тому, щоб за ЇЇ допомогою можна одер­жати які-небудь кількісні передбачення, адже це неможливо. Немож­ливість пояснюється тим, що саму ідею квантовою цілісності не можна виразити кількісно. Більш того, за своєю суттю ідея квантової ціліс­ності належить до іншої сфери пізнання - до сфери розуміння. Ідея цілісності лежить у сфері розуміння основ точного природознавства і здатна прояснити внутрішній зміст засобів і методів опису приро­ди. Ідея цілісності виявляється незамінним засобом розв'язання па­радоксів і з'ясування різного роду епістомологічних труднощів, що виникають у граничних сферах пізнання. Ідея цілісності покликана дати епістемологічне тлумачення результатам кількісного опису світу і гармонізувати розуміння змісту результатів у межах холістичної картини природи. Особливо добре це можна простежити на порівня­но новому результаті.

Сучасна квантова космологія представлена ідеєю квантового народження Всесвіту з ні­ чого, що настільки бентежить не тільки повсякденне, а й високонаукове (але надто класичне) мислення. Під Всесвітом розуміється просторово-часова структура, заповнена речовиною і випромінюванням (полями). Такий чотиримірний Всес­віт - замкнутий і скінченний за будь-якої більше нуля щільності маси-енергії. У 1992 році відомий фізик Олександр Фрідман довів: Всесвіт є принципово нестаціонарний об'єкт, що перебуває у стадії розширення. Ретельний математичний аналіз рівнянь загальної тео­рії відносності показує, що процес розширення Всесвіту почався при­близно 18-20 млрд. років тому. Це і стало раптовим народженням світу з точки, названої у космології Великим вибухом. Зрозуміло, особлива точка або сингулярність, з якої народився Всесвіт, є, зви­чайно, результат загальної математичної теорії відносності. Пошуки способів уникнення незбагненного факту в історії Всесвіту - народ­ження його з точки ~ завершилися у 1962 році доведенням Стівом Хокінгом і Роуелом Пенроузом так званих топологічних теорем син-гулярності. Народження Всесвіту з точки - загальна і неминуча влас­тивість будь-яких космологічних моделей Всесвіту, побудованих на базі загальної теорії відносності. Розрахунки показують, що точці у минулому Всесвіту відповідає безкінечна щільність маси-енергії, безкінечна кривизна простору-часу і ряд інших властивостей, що яв­но не мають фізичного змісту. Звідси, при рухові у минуле такої точки реально не можна досягти. Раніше за її досягнення самі понят­тя простору і часу і пов'язані з ними уявлення і методи повинні втратити суть. І все ж проблема народження Всесвіту поставлена. Релятивістська, тобто така, що базується на загальній теорії віднос­ності, космологія, по суті, є класичною, а тому у дуже малих масшта­бах (поблизу точки) поступається місцем теорії мікростанів і мікро-подій, тобто квантовій теорії.

Проблема сингулярної точки, що передувала Великому вибуху, у кван­товій теорії гравітації знімається хоча б тим, що її досягненню переш­коджають флуктуації самої метрики, а можливо, топології простору-часу. Разом з тим ідея квантового народження Всесвіту у квантовій космології здобуває новий розвиток. У працях фізика Петра Фоміна (Україна) обґрунтоване важливе вихідне положення: не існує законів збереження, щоб забороняли квантове народження Всесвіту з нічого. Зміст твердження з'ясовано у працях видатних учених: Якова Зельдовича (Ро­сія), Густава Наана (Естонія) і Іона Трайона (США).

У концепції квантового народження Всесвіту виділяється дві лі­нії. Одна передбачає, що за рахунок квантових імовірнісних механіз­мів відбувається топологічне відгалуження від уже існуючого Всесві­ту спочатку дуже маленьких, але здатних до дальшого росту замкнутих світів. Материнський Всесвіт стає достатньо великим для того, щоб імовірність такого процесу не могла стати зневажливо малою. В результаті маємо множинність всесвітів, можливості їх зустрічей і взаємодій з ефектами, що спостерігаються та ін. Характерною особ­ливістю такого підходу є те, що, хоч кожен Всесвіт, з цієї точки зору, народжується і помирає, однак існує дещо на зразок Метавсесвіту, де завжди є хоча б один Всесвіт, здатний породити на основі кванто­вого імовірнісного процесу відгалуження інших Всесвітів. У кванто­вій концепції народження світу з нічого підкреслюється замкнутість світів: взаємодія і зіткнення світів спостерігається лише з середини кожного з них за внутрішніми наслідками процесів. Таке виключен­ня можливостей безпосередньої фізичної верифікації інших світів певно знецінює ідею їх множинності, перетворюючи її на чисто умоглядну гіпотезу. Інша лінія в концепції квантового народження Всесвіту ра-дикальніша. її суть полягає в експлуатації принципової неможли­вості зведення до нуля імовірності народження часток і квантів по­лів у будь-якій сфері простору. Частки, що виникли в результаті флуктуації, власним полем тяжіння замикають ними ж породжену просторово-часову структуру. Властивість її замкнутості забезпечує тотожну рівність нулю повної маси (і енергії) електричного і баріон­ного заряду такого світу. У науці не існує законів збереження, що забороняють квантове народження Всесвіту з нічого (з вакууму). Яка природа таких імовірностей? Що є їх основою? Відповіді на питан­ня лежать в основній ідеї квантової механіки. Суть ідеї полягає у визнанні унікальної властивості цілісності та нерозкладності світу на безліч яких-небудь елементів у субквантовому рівні. Будь-яка ре­альна, тобто така, що має фізичний зміст, деталізація фізичних ста­нів у термінах елементів та їх множин може здійснюватись або у звичайному геометричному просторі, або у просторі імпульсів, мас (енергій) чи в інших просторах фізичних величин, що емпірично верифікуються. Але в жодному з таких просторів деталізація не мо­же бути абсолютною і вичерпною. Виникає співвідношення невизна-ченостей для будь-якого обраного способу деталізації. Будь-який з просторів можливого фізичного досліду виявляється частковим сі­ченням загальнішого простору дій. Виникають співвідношення не-визначеностей для будь-якого обраного способу опису або деталізації стану системи. Звідси, принциповий висновок: при всій очевидності множинності структури Всесвіту у субквантовому рівні, Всесвіт іс­нує як неподільна одиниця, чужа будь-якій множинності і нерозклад­на на елементи і множини.