МЫ — ЖИТЕЛИ СОВСЕМ ДРУГОЙ ВСЕЛЕННОЙ

Новая истина более всего

страдает от старой ошибки.

И. Гёте

Динамизм нашего времени наложил особый отпечаток на все сферы общественного сознания. Меняется не только окружающий мир. Самое главное — меняется наше представление о нем. Система взглядов интеллигента ХIХ века так же не похожа на мировоззрение современного человека, как старенький дагерротип — на цифровую фотокамеру.

Наука — одна из форм общественного сознания. Меняя наше представление об окружающем мире, она меняется сама. Особенность науки третьего тысячелетия в том, что динамизм почти взрывного ее развития разрушил доселе бывшую органичной связь «наука — социум». Современное общество, за исключением наиболее одаренной его части, уже не способно адекватно оценивать значимость научных достижений. Астрономия, возможно, относится к числу нескольких наук, где эта недооценка проявляется в наибольшей степени.

Герой «в черном»

Не так давно, в первой половине ХХ века, среди многих астрономов еще бытовало мнение, что Вселенная статична и в конечном итоге ее ожидает «тепловая смерть» — истощение всех источников энергии. Однако в то же время, благодаря работам американского астрофизика Э.Хаббла, крепло в науке убеждение: Вселенная расширяется. Ученые несколько десятилетий спорили о том, присутствует ли в этом расширении замедление или ускорение. От простых арифметических знаков «плюс» или «минус» зависели судьбы всех видимых миров, а заодно — и судьбы нескольких космологических гипотез.

Сейчас твердо установлено: вся наблюдаемая Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Это кажущееся алогичным представление подспудно таилось в умах некоторых ученых еще лет семьдесят назад. Но тогда его не спешили высказывать: слишком велик был авторитет гравитации — силы, обладающей центростремительным свойством и препятствующей разбеганию, рассредоточению и взаимному удалению. У гравитации в астрофизике в то время не было значимых конкурентов. В космологических моделях мира, придуманных учеными, скипетр власти принадлежал именно ей. По этой причине к голосу «инакомыслящих», робко намекающих на ускоряющееся расширение мира, просто не прислушивались. Более того, апологеты царствующей гравитации стали искать аргументы, укрепляющие позиции этой силы.

Во Вселенной, говорили они, есть много невидимого вещества, которое создает значимую гравитацию, но пока мы его просто можем не обнаружить. Таким образом, на сцене астрофизической драмы появился первый герой «в черном» — невидимая и вообще необнаружимая материя, которая по первоначальным предположениям составляла половину или даже большую часть всего наличествующего в мироздании вещества. Наблюдения действительно давали повод предполагать, что кроме обычного вещества, составляющего тела звезд, планет, межзвездной материи и т.п., есть необнаружимый агент, который не появляется на сцене, а действует как бы из-за кулис. Его условно назвали «скрытой массой».

Темный агент

Однако сценическая роль нового героя оказалась далеко не первостепенной — даже введение в расчеты астрофизиков гипотетической скрытой, невидимой массы не могло сдержать ускоряющееся расширение Вселенной. Сейчас факт разбегания галактик с ускорением установлен двумя независимыми методами: собственно по скоростям далеких галактик и по расстояниям до так называемых сверхновых звезд типа Iа. Эти наблюдения подтверждают: в космосе господствует нечто, превосходящее гравитацию.

Развитие сюжета потребовало, чтобы ученые ввели в список действующих лиц нового, более значимого героя. И они это сделали. Корона с головы гравитации была снята и возложена на чело совсем юной героини, выступающей на космологической сцене под именем «темной энергии». Что это такое — толком сейчас сказать никто не может, почему она и носит пока такое «ненаучное» название. (Поскольку этот термин не считается устоявшимся, в специальной литературе можно встретить другие названия темной энергии: «квинтэссенция», новое физическое поле, физический вакуум с отрицательным давлением и др.) Но именно она, преодолевая силу гравитации, раздвигает границы наблюдаемого мира и заставляет все элементы Вселенной взаимно удаляться друг от друга с ускорением. Темная энергия и скрытая масса — внеопытные категории. Они введены, как гипотезы ad hoc, т.е. специально для объяснения данного случая.

Нематериальные материальности

Кульминационный момент драматических взаимоотношений между тремя вещественными субстанциями Вселенной — обычной материей, скрытой массой и темной энергией — наступил, когда на основании непротиворечивого увязывания наблюдаемого расширения с космологической моделью ученые количественно оценили роль или значимость каждой из трех субстанций. Результаты не просто удивили, они ошеломили.

Оказывается, в нашем мире (в него входят миллиарды наблюдаемых галактик, включая нашу) на обычное вещество приходится всего лишь около 4% всей массы, а в звездах ее сосредоточено и того меньше — всего 1%. Доля скрытой массы составляет около 29%, а большая часть (67%) приходится на таинственную темную энергию. Пусть читателя не удивляет, что эта энергия выступает здесь в ипостаси материи. Их эквивалентность установлена А.Эйнштейном и выражается известной формулой E = mc2.

Конечно, эти цифры мало тревожат сознание обывателя, но людей понимающих они не должны оставить равнодушными. Ведь получается, что все наши знания об окружающем мире основаны на результатах изучения всего лишь незначительной части мировой субстанции! А что представляют собой недоступные для исследования 96 процентов — остается тайной. Вселенная, в которой мы обитаем, оказывается совсем не той, образ которой на протяжении последних трех-четырех столетий рисовала наука: привычная для нас физическая материя играет в нем незначительную роль. Реальный мир, в котором действуют скрытые и темные «агенты», может оказаться даже более фантастичным, чем допускали писатели-фантасты.

Более того, известные фундаментальные физические законы установлены по неполному изучению мизерного количества существующей материи, к тому же качественно отличающейся от всей остальной. Правда, это совсем не означает, что фундаментальные законы неверны. Отнюдь! В области освоенного наукой познавательного пространства они действуют безукоризненно. Но теперь ясно, что сфера их применимости локальна и что должны существовать более общие законы мироздания, в среде которых наши «фундаментальные» выполняют частную, второстепенную роль.

Подводные камни астрономии

Таким образом, в астрофизике на наших глазах мирно протекает самая настоящая революция (о чем, кстати, еженедельник писал в № 1—2 за 2000 г. — Прим. ред.). Мир, отраженный в фактах и наблюдениях, меняется так быстро, что мы не успеваем понять, что же происходит на самом деле. Лавине накатывающихся фактов не может противостоять слабая «гипотезотворящая» активность ученых. Наука, как переполненный фактами Левиафан, стоит на слабеньких концептуальных ножках. Мы многое видим, но мало понимаем и еще меньше можем объяснить. Эта ситуация в науке чревата тем, что появляется все большее число скороспелых попыток интерпретировать сложные и часто кажущиеся противоречивыми наблюдения, исходя из сиюминутного понимания ситуации, тогда как настоящей причиной наблюдаемых явлений могут быть еще не познанные закономерности.

В астрономии таких примеров — море, а самый яркий из них — пресловутые черные дыры. Этим термином в науке обозначаются теоретически вполне возможные, но непосредственно не наблюдаемые объекты, у которых сила гравитации настолько велика, что удерживает в поле своего действия даже луч света, пытающийся покинуть его пределы. В последнее время некоторые обнаруженные экзотические объекты ставили ученых в тупик, уж слишком необычными казались их свойства. И тут гипотетические черные дыры сыграли роль своеобразной палочки-выручалочки. Их присутствием стали объяснять все, что не находило другого разумного объяснения: и выбросы сверхгорячего вещества из ядер галактик, и чудовищную энергетику квазаров, и аномалии в сердцевине Млечного Пути, и биполярные струи объекта SS 433, и прочее, прочее. Даже была попытка использовать миниатюрную черную дыру для интерпретации тунгусского феномена 1908 года. И все это при ясном понимании того, что одним непонятным нельзя объяснять другое непонятное.

Теперь, возможно, под влиянием того факта, что барионное вещество (объект всех фундаментальных исследований) не служит основой мироздания, а порождаемая им гравитация уступает первенство темной энергии, сознание ученых несколько раскрепостится и ими будут признаны принципиально новые типы взаимодействия в природе. А это, в свою очередь, приведет к необходимости пересмотреть и дополнить методологию научных исследований, которая, кстати, формировалась в основном учеными-физиками. Строить познание принципиально нового невозможно, оставаясь на старых методологических позициях. Великий философ средневековья, автор знаменитого лозунга «Знание — сила», Френсис Бэкон писал: «Тщетно ожидать большого прибавления в знаниях от прививки нового к старому. Должно быть совершено обновление до последних основ, если мы не хотим вечно вращаться в круге с самым ничтожным движением вперед».

Однако отказаться от научного познания мира сегодня уже невозможно. Наука вносит в наше сознание свет истины, и она же сама по причине концептуальной слабости может затемнить его. Об этом следует помнить тем, кто берется рисовать картину мироздания, не подготовив краски и кисти, соответствующие масштабу задуманного.

Но до тех пор, пока усовершенствованная методология научного приближения к истине не разработана, существует опасность скороспелой и необоснованной интерпретации новых открываемых фактов. В астрономии такая опасность наиболее велика, поскольку эта наука выводит человечество на новый уровень миропонимания.