Космологическая концепция Пригожина, её связь и соотношение с другими гипотезами

Модель Леметра – модель Большого взрыва (стандартная модель). Леметр – академик, аббат Ватикана. Ватикан предложил возродить на новой основе томизм, точнее неотомизм: чем меньше человек знает, тем меньше граница между знанием и незнанием; чем больше человек знает, тем больше и эта граница. Поддерживать Ватикан в док-ве существования Бога могут ученые, круг знаний которых очень широк. Они могут, зная очень много, ставить вопросы, отвечая на которые можно доказать существование Бога.

У Леметра появилась идея, что 15 млрд. лет назад Вселенная была размером в 1 атом и Бог создал «первоатом». Но, несмотря на некоторые бесспорные утверждения теории, при их увязке возникали вопросы

Согласно теории Большого взрыва, дальнейшая эволюция зависит от измеримого экспериментально параметра — средней плотности вещества в современной Вселенной. Если плотность не превосходит некоторого (известного из теории) критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию. Современные экспериментальные данные относительно величины средней плотности ещё недостаточно надёжны, чтобы сделать однозначный выбор между двумя вариантами будущего Вселенной.

Есть ряд вопросов, на которые теория Большого взрыва ответить пока не может, однако основные её положения обоснованы надёжными экспериментальными данными, а современный уровень теоретической физики позволяет вполне достоверно описать эволюцию такой системы во времени, за исключением самого начального этапа — порядка сотой доли секунды от «начала мира». Для теории важно, что эта неопределённость на начальном этапе фактически оказывается несущественной, поскольку образующееся после прохождения данного этапа состояние Вселенной и его последующую эволюцию можно описать вполне достоверно.

Пригожин указал, что он «не будет обсуждать, кто и зачем придумал стандартную модель», но она не объясняет рост электрических частиц во вселенной и рост в ней энергии (взрывы новых и сверхновых звезд). Если имеется в виду, что красное смещение постоянно, то они д. разбегаться по направлению ост-ей, если имеется в виду, что при таких больших массах имеется ограничения скорости.

Пригожин, обсуждая космологический парадокс, отметил, что с т. зр. автора станд. модели отчет времени начался только 15 млрд. лет назад. По замечанию Пригожина у Леметра получалось также. В физике элем. частиц, в различных космологич. гипотезах ученые получали формулы, указыв. на наличие некоего вакуума, в котором нет вещества. Это матем. вывод. Пригожин выдвигает эту бытийственную основу, с его т.зр. Вселенная имеет 2 вида бытийствования одновременно:

1) физический вакуум. этот феномен был еще известен до войны. Это так называемые неквантованные поля. Был известен такой феномен - солитоны. Импульс радиоволны, попадая в физ. вакуум от чего-то отражается и не гаснет. Феномен солитона невозможно объяснить без синергетич. подходов. С этой точки зрения физ. вакуум поддерживает солитоны и они не гаснут. Правда открытым остается вопрос, от чего отражаются солитоны. Можно предположить, что отражение идет от структ. компонентов физ. вакуума.

Пригожин выдвигает след. идею: Вселенная всегда имела облик безграничного в простр-ве и во времени физ. вакуума огромных энергий. В рез-те каких-то процессов возникла локализованная нестаб-ть физ. вакуума. Этим предположением Пригожин снимает проблему начала времени. В ходе этой локализ. нестаб-ти начался самопроизвольный переход вакуума в вещ-во, которое вначале в кач-ве структ. компонентов имело частицы 10^-5 грамм. Частицы такой массы в своб. состоянии находится не могут и они тут же калапсируют, но в этом состоянии они долго находится не могу. Эти калапсир. частицы он назвал «черные мини-дыры». Они тут же взрываются с выбросом большого кол-ва обычных элемент. частиц и выбросов энергии. Этот локализ. переход длился короткое время, за которое в локализ. участке физ. вакуума сосредоточилась очень большая масса вещ-ва и энергии. Вот это вещество, возникшее из физ. вакуума и взорвалось 15 млрд. лет назад. Но после 1-го взрыва масса вещ-ва оказалась очень неустойчивой и произошел второй взрыв. За доли секунды до 2 взрыва Вселенная увеличилась в 10²⁶ раз. Идея вотрого взрыва была выдвинута не Леметром, а Нордане, Линде, Шпинделем. Она называлась Инфляционная модель Вселенной Линде.

После 2-го взрыва вся имеющаяся энергия веществ. части Вселенной оказалась распр-ной относительно равномерно. Именно мы наблюдаем отовсюду идущее один. излучение – реликтовый шум.

Модель Пригожина позволяет решить изначальное противоречие модели Леметра:

1) Почему не уменьшается энергия веществ. Вселенной? Дело в том, что она расширяется в среде, имеющей безграничную энергию и с ней взаимодействует.

2) Лавинообразный рост элем. частиц конечно нельзя объяснить ни 1, ни 2 взрывами.

Обычного уровня энергия, с корторой имеет дело человек, не взаимодействует с физ. вакуумом и тем не менее есть объекты, имеющие высокие энергетические уровни, который достаточен для взаимодействия с физ. вакуумом – это звезды. Очевидно, идут энергет. и физ. подпитки звезд вакуумом, в ходе которых возникают черные мини-дыры. Красное смещение спектра Галактик, на которое обратил внимание Леметр, можно объяснить эффектом Доплера. Но это можно сделать и по другому. Все-таки разбегание Галактик объяснить этим нельзя, т.к. они имеют слишком большие массы. Есть идеи, что это оптич. искажения из-за поддержки звезд вакуумом. Пригожин сказал, что его модель также похожа на действит. процессы, как игрушечная машина на настоящую. Однако они более реальны, чем модель Леметра. В модели Пригожина находит неожиданное подтверждение идея пустой Вселенной Вильяма Де Ситтера. Пригожин подтверждает «бесплатный обед или поризм».

в первый раз модель пустой Вселенной была построена голландским астрономом В. Де Ситтером в 1917 г. Виллем де Ситтер был, если так можно выразиться, «классическим астрономом». Он много занимался чётким определением положения звезд на небе, небесной механикой, был одним из пионеров массовых фотометрических наблюдений звезд. В течение десятилетий он изучал движение спутников Юпитера, создал теорию этого движения, которой пользуются до сих пор. В. Де Ситтер сходу оценил то большущее значение, которое теория Эйнштейна обязана иметь в астрономии вообще и в космологии в особенности. Модель Вселенной де Ситтера была опубликована в тот же год, что и модель Эйнштейна, и обе эти модели можно считать первым опытом внедрения Общей теории относительности в космологии.

Итак, следуя де Ситтеру, уберем из Вселенной все вещество. Поместим в нашу пустую Вселенную две свободные пробные частицы на расстоянии друг от друга. Частицы именуются пробными, так как предполагается, что их массы довольно малы, чтоб не влиять на их относительное движение, а свободными они именуются потому, что на них не действует никакая сила, не считая гравитации. Во Вселенной это могут быть, к примеру, две галактики, расположенные довольно далеко друг от друга. Тогда отрицательная гравитация принуждает обе галактики двигаться друг от друга с ускорением, пропорциональным расстоянию. Если по ускорению отыскать скорость, а потом изменение расстояния со временем, то просто показать, что относительная скорость частиц-галактик будет стремительно нарастать.

Такую зависимость называют экспоненциальной, она выражает очень стремительный рост расстояния от времени. Какой же можно сделать вывод? В «почти пустой» Вселенной, т. Е. В таковой Вселенной, в которой можно пренебречь обыденным тяготением галактик друг к другу, галактики могут приобрести огромные скорости удаления друг от друга. Таковой вывод получил де Ситтер в 1917 г. В это время ему были известны скорости лишь трех галактик, и он не мог придти к какому-или определенному заключению о справедливости собственной теории. К сегодняшней Вселенной модель де Ситтера вряд ли применима: динамика Вселенной определяется обыденным тяготением вещества. Но эта модель оказалась принципиальной для описания далекого прошедшего Вселенной, когда она лишь начинала расширяться.

Модель стационарной Вселенной: Первая космологическая модель была построена А. Эйнштейном в 1917 г. Скоро после сотворения им Общей теории относительности. Как и все тогда, он считал, что Вселенная обязана быть стационарна, она не может направленно эволюционировать. Эта модель создавалась более чем за десять лет до открытия Э. Хаббла. А. Эйнштейн, по-видимому, ничего не знал о огромных скоростях неких галактик, которые к тому времени уже были измерены. К тому же в то время не было еще надежных доказательств, что галактики — вправду далекие звездные системы. Излагая свою Модель, Эйнштейн писал: «Самое принципиальное из всего, что вам понятно из опыта о распределении материи, заключается в том, что относительные скорости звезд совсем малы по сравнению со скоростью света. Поэтому я полагаю, что на первых порах в базу наших рассуждений можно положить следующее приближенное допущение: имеется координатная система, относительно которой материю можно разглядывать находящейся в течение продолжительного времени в покое». Исходя из таковых суждений, Эйнштейн ввел космическую силу отталкивания, которая делала мир стационарным. Эта сила универсальна: она зависит не от массы тел, а лишь от расстояния, их разделяющего. Ускорение, которое эта сила докладывает хоть каким телам, разнесенным на расстояние, обязано быть пропорционально расстоянию. Силы отталкивания, если они, естественно, есть в природе, можно было бы найти в довольно чётких лабораторных опытах. Но малость величины делает задачку её лабораторного обнаружения совсем безнадежной. Вправду, это ускорение пропорционально расстоянию и в малых масштабах ничтожно. Просто подсчитать, что при свободном падении тела на поверхность Земли добавочное ускорение в 1030 раз меньше самого ускорения свободного падения. Даже в масштабе Солнечной системы либо всей нашей Галактики эти силы ничтожно малы по сравнению с силами тяготения.. Очевидно, это отталкивание никак не сказывается на движении тел Солнечной системы и может быть найдено лишь при исследовании движений самых отдаленных наблюдаемых галактик. Так, в уравнениях тяготения Эйнштейна возникла космологическая неизменная, описывающая силы отталкивания вакуума. Действие этих сил столь же универсально, как и сил глобального тяготения, т. Е. Оно не зависит от физической природы тела, на котором проявляется, поэтому логично назвать это действие гравитацией вакуума.

В 1922—1924 гг. Русским математиком А. А. Фридманом были получены общие решения уравнений Эйнштейна, примененных к описанию всей Вселенной. Оказалось, что в общем виде эти решения обрисовывают Вселенную, меняющуюся с течением времени. Звездные системы, заполняющие пространство, не могут находиться в среднем на постоянных расстояниях друг от друга. Они обязаны или удаляться, или сближаться. Мы увидим далее, что это является неизбежным следствием наличия сил тяготения, которые главенствуют в космических масштабах. Вывод Фридмана означал, что Вселенная обязана или расширяться, или сжиматься.

Эмерджентная эволюция

(англ. emergent — внезапно возникающий, от лат. emerge — появляюсь, возникаю), идеалистическая концепция, рассматривающая развитие как скачкообразный процесс возникновения новых высших качеств, обусловленный вмешательством идеальных сил. Зрелую форму Э. э. приобрела в работах С. Александера и английского биолога и философа К. Ллойда Моргана. Э. э. различает два типа изменений: количественные ("результанты"), определяемые алгебраическим сложением исходных качеств, и качественные ("эмердженты"), несводимые к исходным и не обусловленные какими-либо материальными изменениями. В соответствии с градацией "эмерджентов" Э. э. предстает как учение об "уровнях существования". Число уровней Э. э. варьируется от трех (материя, жизнь, психика) до нескольких десятков. Низший уровень толкуется как доставляющий лишь условия для возникновения высшего. Э. э. имеет телеологический и теологический характер, поскольку ее движущей силой признаются некоторые идеальные силы. Так, Александер видит движущую силу Э. э. в "низусе" (лат. nisus — порыв, устремление) как стремлении к чему-то высшему и отождествляет его с божеством как целью развития. У некоторых американских философов Э. э. получает материалистическое истолкование (Р. В. Селлерс, У. Монтегю, А. Лавджой): они усматривают в "эмерджентности" выражение "внутренней динамичности" природы. Однако абстрактное признание самодвижения природы не выводит их за пределы метафизической концепции развития.

Пригожин. Современная космология приписывает нашей Вселенной возраст: Вселенная родилась в результате Большого Взрыва около 15 миллиардов лет назад. Ясно, что это было событием. Но в традиционную формулировку законов природы события не входят. Траектории или волновые функции не начинаются и не кончаются. Вот почему гипотеза Большого Взрыва поставила физику "перед ее величайшим кризисом". Стивен Хокинг и другие высказали предположение о том, что Большой Взрыв мог иметь чисто геометрический характер. В геометрической Вселенной время было бы "акцидентом". Космологическое время было бы иллюзией: различие между временем и пространством, проводимое общей теорией относительности Эйнштейна, исключалось путем введения "мнимого" времени, которое должно было рассматриваться как реальное. Именно это мы имеем в виду, когда говорим о "космологическом парадоксе". Такой подход привел бы к окончательному уничтожению всякой связи между бытием и становлением. Как пишет Хокинг о Вселенной, "она просто должна быть, и все!" (Hawking S. A Brief History of Time. From the Big Bang to Black Holes. - N.Y.: Bantam Books, 1988. P. 136. [Русский перевод: Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени. - М.: Мир, 1990. С. 123.1)

С нашей точки зрения, события являются следствием неустойчивостей хаоса. Это утверждение остается в силе на всех уровнях, включая и космологический. В рамках детерминистического подхода все, в том числе и создание этой книги, предопределено с момента Большого Взрыва. В нашей же формулировке законов природы последние относятся к вероятностям. Мы приходим к образу природы на ранних этапах ее развития, аналогичному образу ребенка: отваживаясь делать свои первые шаги, ребенок может в дальнейшем стать музыкантом, юристом или зубным врачом, но выбрав что-нибудь одно, а не все сразу. К счастью для нас, эволюция Вселенной привела к жизни на Земле и, в конечном счете, к появлению человека.