По следам бесконечности

В то же время проблема неисчерпаемости мира вызывает и ряд дискуссионных вопросов.

Если мир бесконечно разнообразен, то каково число фундаментальных физических законов?

Существует мнение, что бесконечное разнообразие окружающего нас мира предполагает и бесконечное число таких принципов.

Однако нередко высказывается и другая точка зрения, согласно которой бесконечное разнообразие физических явлений и условий в реальной Вселенной может быть объяснено, исходя из конечного и даже весьма небольшого числа фундаментальных физических принципов.

В конце 1971 года в Бюраканской обсерватории проходила советско-американская конференция по внеземным цивилизациям. И одной из проблем, которую особенно оживленно обсуждали участники совещания, был вопрос о том, могут ли человечество и какая-либо инопланетная цивилизация, установив между собой контакт, понять друг друга.

Здесь мы вновь сталкиваемся с тем же вопросом: о числе основных принципов, с помощью которых можно объяснить окружающий мир. Если это число конечно и сравнительно невелико, то можно ожидать, что любая цивилизация, достигшая достаточно высокого уровня развития, должна овладеть ими. И тогда системы знаний о мире таких цивилизаций должны быть в основных чертах сходными.

Но если существует бесконечное количество фундаментальных принципов, то не исключена возможность, что различные цивилизации овладевают ими в разной последовательности. И при установлении контакта земного человечества с разумными обитателями какой-либо иной планеты вполне может оказаться, что к данному моменту «мы» и «они» владеем различными «наборами» таких принципов. И хотя и те и другие отражают вполне, реальные свойства окружающего нас мира, системы знаний, построенные на их основе, могут оказаться настолько отличными друг от друга, что практически нельзя будет найти никакой возможности перехода от одной системы к другой.

Разумеется, и в случае конечного числа принципов взаимопонимание может оказаться чрезвычайно сложным делом. Ведь принципы формулируются в определенной системе понятий, а понятия вырабатываются в процессе практической деятельности цивилизации и во многом определяются конкретными условиями, в том числе конкретными особенностями разумных существ и свойствами среди их обитания. Другими словами, может случиться, что «мы» и «они» говорим об одном и том же, но на разных «физических языках». Тогда придется искать правила перевода.

Но может случиться и так — мысль о подобной возможности высказал Зельманов, — что число основных принципов зависит от характера избираемых понятий и в зависимости от этого оно может оказаться либо конечным, либо бесконечным.

Еще одна относительность бесконечности, но связанная на этот раз уже с самим процессом познания!

Вот какой узел принципиальнейших проблем завязывается при ближайшем рассмотрении вопроса о неисчерпаемости окружающего нас мира.

БЕЗ КОНЦА И БЕЗ КРАЯ

Чуть ли не ежедневно в Академию наук, в планетарии, в редакции журналов и газет приходят письма с просьбами ответить на вопрос, конечна или бесконечна Вселенная. А когда публикуется научно-популярная статья, посвященная проблемам геометрии мира, — она неизменно вызывает едва ли не самый интенсивный поток писем.

И вот что особенно любопытно. Еще несколько лет назад большинство вопросов, задаваемых авторами подобных писем, а также посетителями научно-популярных лекций, сводилось к уже знакомой нам классической альтернативе: «да» или «нет» — «конечна» или «бесконечна». Любой иной ответ воспринимался чуть ли не как свидетельство беспомощности современной науки.

А сейчас подобная постановка вопроса встречается все реже и реже. Гораздо чаще интерес вызывают те или иные тонкости современной космологии, философская сторона проблемы.

И это знаменательно!

Это говорит о том, что дух современного естествознания, диалектический подход к изучению явлений природы становится не только достоянием современных ученых, но проникает и в широкие массы.

И это, вне всякого сомнения, одно из самых значительных и многообещающих последствий той всеобщей научно-технической революции, современниками которой все мы являемся.

И совсем не случайно, что особенно ярко все эти черты проявляются в связи с проблемой бесконечного вообще и бесконечности Вселенной в частности.

Может быть, именно здесь современное естествознание со всей очевидностью столкнулось с принципиально новой ситуацией.

— Получены очень важные результаты, особенно за последние десятилетия, — говорит академик Наан. — Единственное, пожалуй, чего нельзя сказать: что эти результаты окончательные, и, по-видимому, сколько будет существовать человечество, столько же времени будет развиваться и понятие бесконечности. Поэтому скорее всего на вопрос: бесконечна ли Вселенная? — никогда нельзя будет дать простой ответ «да» или «нет». Теперь стало ясно, что не существует такого универсального математического или физического эталона бесконечности, который мог бы отобразить все свойства реальной Вселенной. По мере развития знаний число известных нам типов бесконечности само будет расти беспредельно.

Аналогичную мысль высказывает и советский философ Э. М. Чудинов.

— В силу многообразия определений бесконечности, — говорит Чудинов, — нельзя дать однозначного ответа на вопрос, что следует понимать под бесконечностью пространства. Такой ответ зависел бы от того, какой тип пространства имеется в виду и под углом зрения каких свойств он рассматривается.

Что такое бесконечность пространства?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо, очевидно, выделить такие свойства, которые присущи только бесконечному пространству и которых нет у пространств конечных.

Однако и указание таких свойств все же не будет еще исчерпывающим определением бесконечного пространства.

В то же время сегодня уже нет никаких сомнений в том, что природа в самом деле обладает свойствами, которые отражаются в понятии бесконечности.

Совокупность этих свойств и может быть названа реальной бесконечностью Вселенной.

Таким образом, идея конечного и бесконечного прошла долгий и сложный путь — от умозрительных рассуждений древних греков и чисто математических изысканий XIX столетия до глубочайших выводов общенаучного характера, сделанных на основе всестороннего изучения свойств реального мира.

До сравнительно недавнего времени астрофизика и космология были пассивными потребителями чисто земной физики, используя для описания космических объектов и явлений физические теории, построенные на базе изучения земных процессов.

В последние десятилетия положение явно изменилось. Сегодня поставщиком принципиально новой информации, необходимой для дальнейшего развития проблемы конечного и бесконечного, становится лаборатория Вселенной.

И не исключено, что наступит такой момент, и, быть может, он уже не за горами, когда новые явления, обнаруженные в глубинах Вселенной, не только не найдут себе удовлетворительного объяснения в рамках существующих «земных» физических теорий, но станут основой для разработки новых более общих теорий.

Как подчеркивал в свое время В. И. Ленин, отдельное неполно входит в общее. Другими словами, в земных условиях заведомо проявляют себя далеко не все физические закономерности окружающего нас мира. Эти закономерности можно обнаружить только в космосе.

Не случайно многие известные современные физики проявляют все больший интерес к астрономии как к источнику все новых и новых оригинальных данных о закономерностях движения и строения материи. Они считают, что именно астрофизика рождает новую физику.

На протяжении многих веков астрономия была «лидером» естествознания. В частности, именно астрономические наблюдения послужили исходным фундаментом для открытия законов механики и закона всемирного тяготения, то есть для построения основ классической физики.