Астрономія і світогляд

Найдавніша з наук, астрономія в останні десятиліття досягла дивовижних успіхів. Сьогодні вона належить до числа розділів природознавства, що найбільш швидко розвиваються. Бурхливий прогрес астрономії викликав грунтовну ломку багатьох звичних і таких, що здавалися «непорушними» уявлень. З’являються все більш вагомі підстави стверджувати, що в сучасній астрономії почалася нова грандіозна революція. За своїми масштабами і наслідками вона, можливо, не поступається першій революції в науці про Всесвіт, що по праву зв’язується, перш за все, з ім’ям геніального польського вченого М. Коперника.

Кожна революція у природознавстві, як відомо, завжди призводить не тільки до уточнення, поглиблення тих або інших уявлень про природу, але і до змін у самих принципах розуміння і пояснення природи (чи окремих її ділянок), іншими словами — до змін у способі бачення світу. І чим більше масштаби такої революції, тим сильніше вплив, який вона здатна надати на світогляд.

Про революцію в астрономії говорять зараз багато. І дуже часто цю революцію зводять до революційних змін у методах вивчення Всесвіту. Але це тільки одна, найбільш очевидна, проте не головна сторона подій, що відбуваються в астрономії. Головне — ті несподівані відкриття, які були зроблені в останні десятиліття з допомогою нових (і старих) методів в астрономії. І ті “неортодоксальні” теоретичні наслідки, до яких привели ці відкриття.

У перебудові системи знань про Всесвіт можна виділити два етапи.

1. Відкриття Метагалактики та її розширення, а також розробка відповідних теорій цього явища.
2. Сучасні відкриття нестаціонарних явищ у світі зірок і зоряних систем (і в якійсь мірі також і в Сонячній системі), відкриття, що викликають необхідність розвитку принципово нових теоретичних уявлень.

Квазари, пульсари, рентгенівські зірки, реліктове випромінювання — спадщина епохи «великого вибуху», незрозуміло величезні енергії, що виділяються при вибухах ядер деяких галактик… Явища нестійкості, нестаціонарності у Всесвіті виявляються у все зростаючій очевидності при переході від зоряних асоціацій до галактик, їхніх груп, скупчень і, нарешті, до Метагалактики. Інакше кажучи, перед нами ціла ієрархія процесів вибуху, дезінтеграції, розпаду. Астрофізик, який намагається нині розібратися у всьому цьому, нагадує фізика кінця XIX-початку XX століття, що дивувався, як «неподільні» атоми можуть розпадатися, виділяючи енергію.

«Кунсткамера» астрофізичного знання безперервно поповнюється (і, мабуть, буде поповнюватися) все новими дивними об’єктами, що задають теоретикам все більш важкі і заплутані загадки.

Як витлумачити всі ці факти? Більшість теоретиків розробляє теорію структури і еволюції зірок і зоряних систем, а також нашої Сонячної системи на основі традиційних підходів. Головна ідея цих робіт: зірки і планети виникли з розрідженої, дифузної речовини — і в рамках відомих фізичних законів. Для пояснення природи найдивніших і грандіозних об’єктів-квазарів і активних ядер галактик – Ф. Хойл і В. Фаулер запропонували механізм гравітаційного колапсу — та ж, по суті, конденсація, ущільнення, але яка перейшла в катастрофічне стиснення масивного тіла під дією сил тяжіння. При колапсі має виділятися величезна кількість гравітаційної енергії. Протягом останніх років були розглянуті вже сотні різних моделей перетворення енергії колапсу в наймогутніше оптичне і радіовипромінювання квазарів.

Але в астрофізиці розвивається і протилежна точка зору. Нові фактичні дані наполегливо свідчать: космічні об’єкти виникають у результаті процесів вибуху, розпаду щільної або надщільної проторечовини.

Фундаментальних теорій сучасної фізики, мабуть, недостатньо для опису і пояснення нестаціонарних явищ. Пошуки джерел грандіозної енергії, що виділяється в цих процесах, ймовірно, ставлять нас перед проблемою нових законів, ще не відомих нам.

Закони, які ми не вибираємо

Одною з найпоширеніших вад мислення вченого можна вважати «нав’язування законів». Вільно або мимоволі об’єкту дослідження, природі, часом насильно нав’язуються зручні якому-небудь досліднику правила, закони. З цим же пов’язаний нерідко ще один порок — ігнорування фактів і закономірностей, що не вміщаються у звичні схеми. Справа тут не тільки в консерватизмі, косності мислення.

Натурфілософія, яка об’єднувала колись в собі науку з філософією, в процесі пізнання часто відверто віддавала перевагу дедукції – умоглядному осягненню законів природи. Часто справа виглядала таким чином, що чисто логічне формулювання законів диктувалося природі, а незручні факти відкидалися, щоб «не порушувати гармонії».

Натурфілософський підхід був виправданий в епоху, коли не вистачало фактів, експериментального знання, його дивовижним досягненням можна вважати, наприклад, ідею атомізму. Але в міру розвитку експериментального знання цей підхід втрачав популярність і був остаточно скомпрометований в середині раціонального XIX століття.

Крах натурфілософії змінив взаємини філософії і природознавства. Прихильники одного з напрямків сучасної ідеалістичної філософії – позитивізму – стверджують, що філософія як методологія пізнання стала взагалі зайвою. Насправді ж швидке розширення і поглиблення наших знань про Всесвіт призвело до того, що роль філософії в астрономії не зменшилася, а, навпаки, стала більш органічною і глибокою. Зокрема, саме правильний філософський підхід повинен встановити нормальне співвідношення між «емпірією» і «теорією». Своє рішення проблеми співвідношення досвіду і теорії запропонували англійські астрофізики А. Еддінгтон і Е. Мілн.

А. Еддінгтон не заперечував того, що багато конкретних висновків фізики і астрономії отримані на основі узагальнення спостережних даних. Він допускав також, що «існують закони, які, мабуть, мають своє місцеперебування в зовнішній природі». Однак, виходячи з висловленою Кантом ідеї, що справжня наука починається тоді, коли розум пропонує закони природі, а не запозичує їх у неї, Еддінгтон вважав, що фундаментальні закони фізики, а також фізичні константи можуть бути встановлені з теоретико-пізнавальних міркувань, повністю незалежно від досвіду! На думку Еддінгтона, інтелект, «не знайомий з нашим Всесвітом, але знайомий з системою мислення, за допомогою якої людська свідомість інтерпретує зміст свого чуттєвого досвіду, був би здатний досягти всього фізичного знання, яке ми отримали експериментальним шляхом». Інакше кажучи, хочеш вивчити Галактику, дізнайся, як думає землянин! Отже, фундаментальні закони фізики говорять нам щось про нашу власну свідомість, але дуже мало про зовнішній світ. Як пише сам Еддінгтон, «там, де наука пішла далі всього, розум тільки відвоював собі у природи те, що він в неї вклав».

Багато в чому подібні уявлення захищав і Е. Мілн. Він також вважав закони природи суб’єктивними побудовами і намагався розвивати свою космологічну теорію «кінематичної теорії відносності», за власними його словами, «без яких би то не було посилань на емпіризм», за винятком «усвідомлення плину часу».

Наші висновки про Всесвіт, безсумнівно, багато в чому визначаються вихідними передумовами дослідження. Наприклад, погляди, що протистоять один одному на еволюцію зірок і зоряних систем, що розвиваються, з одного боку, представниками «ортодоксального напряму (до них належить зараз більшість астрофізиків), а з іншого боку — В. А. Амбарцумяном і його співробітниками (це напрям умовно можна назвати «бюракамським»), багато в чому різні саме по вихідним передумовам. Вони визначили як відбір фактів, так і шляхи їх узагальнення, а також — у відомому сенсі — кінцеві висновки.

Але все ж теоретична «мережа», яку астрономи «накидають» на Всесвіт у процесі його вивчення, аж ніяк не є наперед заданою, довільно побудованою в тому сенсі, який мав на увазі Еддінгтон. Вона, ця мережа, являє собою узагальнення і акумуляцію всього попереднього досвіду. Природа не тільки «підказує», але і наполегливо «нав’язує» нам способи опису реальності, в тому числі і фундаментальні закони. І дуже «не любить» зворотного процесу — нав’язування їй жорстких штучних рамок.

Переконливе свідчення того, що природа «багатша на вигадку» і що теорія, яка вірно схоплює суть явищ, з’являється все-таки, як правило, слідом за досвідом,— несподіванка багатьох найбільш значних відкриттів сучасної астрономії (квазари, активні ядра галактик й інші). Вони не тільки не були передбачені на основі «загальноприйнятих» теорій, але і довгий час по тому все ще не можуть бути укладені в існуючу систему знання. Несподіваними для більшості астрофізиків виявляються не тільки багато фактів, але і теоретичні закономірності, що описують їх. З іншого боку, кантівська ідея конденсації речовини, утворення зірок з туманностей ще жодного разу не підтвердилася спостереженнями.

Астрофізик Ф. Хойл, можливо, виправдовуючи деяке своє початкове захоплення теоріями (у збиток наглядним фактам), писав, що тому, «хто не працює активно в якій-небудь галузі науки, важко собі уявити, як багато можна сказати, на користь будь-якої з безлічі суперечливих теорій». Інакше кажучи, факти в науці часто бувають слугами багатьох «панів» — теорій.

Вислів Хойла пояснює (але, нам здається, не виправдовує) той очевидний факт, що деякі сучасні астрономи і космологи дотримуються теорій, мало підкріплених спостереженнями, виходячи з суб’єктивних міркувань цікавості, солідності, здорового глузду і т. д.

Іноді доводиться чути думку, що з накопиченням знань відносна роль експериментальних даних у синтезі нового знання все ж зменшилася, тоді як роль вже складеної системи знань зросла і її можна вважати визначальною. До чого може привести такий підхід, якщо дати йому “розвернутися”? Насамперед це часто буває — новий, несподіваний факт з усіх сил намагаються втиснути в сформовану зручну систему, не помічаючи, що втискати вже нікуди, потрібна нова система!

Тінь чи реальність?

Після практичного XIX століття світ, що відкрився перед наукою, в результаті затвердження релятивістських поглядів здався багатьом вченим непевним і не зовсім реальним. Особливо ці настрої посилилися після виникнення моделі «Всесвіту, що розширюється», коли знову виявилося можливим говорити про «початок» і «кінець» світу.

Як вважав знаменитий англійський астроном Дж. Джинс, матеріальний світ — це скоріше видимість, ніж реальність. Він пояснив свою думку, посилаючись на порівняння, яке належить Платону. Ось суть порівняння. Ми подібні в’язням підземної печери. Сонячне світло, що проникає в печеру, відкидає на стіну тіні людей і предметів, що знаходяться позаду них. Тіні — це все, що в’язні можуть спостерігати, і вони неминуче приймають їх за щось реальне. Але про реальні предмети, що породжують ці тіні, в’язні не мають ніякого уявлення – вони не можуть озирнутися!

«Печера» Платона.

Джинс прагнув пов’язати цей образ печери з сучасною фізикою: «Стіни печери, в яку ми укладені, є простір і час; тіні реальності, які ми бачимо спроектованими на стіни сонячним світлом ззовні, є матеріальні частинки, які ми бачимо рухомими на тлі простору і часу, тоді як реальність поза печери, що породжує ці тіні, знаходиться поза межами простору і часу».

Еволюція Всесвіту, по Джинсу, являє собою процес неухильної деградації. “Тканина Всесвіту ламається, тріскається і руйнується від часу, і реставрація або реконструкція її неможливі. Другий закон термодинаміки змушує матеріальний Всесвіт рухатися завжди в одному напрямку, по одній і тій же дорозі – по дорозі, яка закінчується тільки смертю і знищенням». Опис картини «вмираючого» Всесвіту іноді досягає у Джинса воістину поетичної сили. «У деякому відношенні матеріальний Всесвіт здається йде подібно вже розказаній казці, розчиняючись в небутті, як видіння». Рано чи пізно настане час, коли в силу неухильного зростання ентропії «останній ерг енергії Всесвіту досягне самої низької сходинки на сходах пониженної корисності: у цей момент активне життя Всесвіту припиниться».

Вже в цих “апокаліпсичних” прогнозах відчувається завороженість Дж. Джинса безоднею невідомого і дивного, що відкрилося астрономам. Але ця завороженість має не тільки образно-поетичний, а й релігійно-філософський характер.

«Примітивні космогонії малювали Творця працюючим в просторі і часі, що виковує Сонце і Місяць, і зірки з вже існуючого сирого матеріалу. Сучасна наукова теорія змушує нас думати про Творця, який працює поза часом та простором, які є частиною його творіння, так само як художник перебуває поза свого полотна».

Всесвіт і ми

Інтуїтивне чи усвідомлене світоглядне ставлення до тих чи інших астрономічних проблем розкривається іноді лише при уважному вивченні історії науки.

Коли виявилося, що Всесвіт розширюється, інколи вважали, що він розширюється як би від нас, що ми, Земля, опинилися в центрі розширення! Ми знаємо, що вихід з цього неприємного становища був знайдений за допомогою так званого космологічного принципу. За цим принципом в однорідному і ізотропному Всесвіті, де б не знаходився спостерігач, він точно так само відчує себе в центрі (як усвідомила б себе центром розширення кожна горошина на повітряній кульці, що роздувається).

Чому ж навіть швидкоплинна думка про “центральне” наше становище в світобудові здається нам неймовірною і навіть неприродною? Звичайно ж, в силу нашого світогляду, що склався в результаті п’ятисотрічного розвитку науки після коперникової революції.
Антропоцентристське, докоперніковське розуміння світу допустило б виняткове центральне положення людини в світі і навіть знайшло б його «утішним» і «приємним». Ми ж його відкидаємо. І це дуже важливий факт, величезне досягнення коперникової революції.

Як відомо, прямим наслідком відмови від геоцентризму явилася ідея множинності населених світів Джордано Бруно. Зараз проблеми самозародження життя в космосі, контакту з іншими цивілізаціями перекочували зі сторінок наукової фантастики на трибуни міжнародних нарад. Робота цих нарад, висловлювання вчених з цих проблем викликають широкий резонанс у суспільстві. Всередині самих цих проблем виникають нові питання, що мають також світоглядне значення. Чи обов’язково життя має розвиватися тими ж шляхами, що і на Землі? Чи будуть схожі на нас “брати по розуму”?

Ми не будемо тут зупинятися детальніше на цих питаннях. Скажемо тільки, що хоча більшість вчених готова визнати існування інших «населених світів», один-єдиний явно розумний сигнал з іншої планетної системи міг би надати величезний вплив на сучасний світогляд.

Автор: А. Гангус.