Физика времени

Кривизна реального четырехмерного физического мира меняется от одной его области к другой. Она велика вблизи концентрирующихся масс и убывает вдали от них. Кривизна — это точный показатель геометрических свойств пространства-времени. И показатель не относительный, а абсолютный: если кривизна не равна нулю в одной системе отсчета, то она никогда уже не окажется равной нулю, в какой бы системе отсчета ее ни измеряли. Кривизна дает точную меру всемирного тяготения, а с ней и естественную меру хода времени повсюду во Вселенной.

ГЛАВА 10 МИР ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ

В древнеиндийской книге X века до нашей эры, которая называется «Ригведа», что значит «Книга гимнов», можно найти описание всей Вселенной как единого целого. Вселенная «Ригведы» устроена не слишком сложно. В ней имеется прежде всего Земля. Она представляется безграничной плоской поверхностью — «обширным пространством». Эта поверхность накрыта сверху небом. А небо — это голубой, усеянный звездами «свод». Между землей и небом — «светящийся воздух». Очень похожи на эту картину и ранние представления о Вселенной древних греков.

У Пушкина в «Подражаниях Корану» читаем:

«Земля недвижна — неба своды,
Творец, поддержаны тобой,
Да не падут на сушь и воды
И не подавят нас собой.»

И его примечание: «Плохая физика; но зато какая смелая поэзия».

Первые попытки людей создать ясный и наглядный образ мироздания были еще очень далеки от науки, как мы ее сейчас понимаем. Но замечательна сама эта дерзкая цель — объять мыслью весь мир. Отсюда берет истоки уверенность в том, что человеческий разум способен осмыслить, понять, разгадать устройство Вселенной, создать в своем воображении полную, целостную картину мира, в котором мы живем.

Современная наука о Вселенной — космология — опирается на общую теорию относительности. Это идейная основа космологии, ее теоретический фундамент. Но космология немыслима без астрономии, без конкретных сведений о мире небесных тел и явлений. С 20-х годов нашего века, когда были построены первые крупные телескопы, астрономии стали доступны неведомые ранее дали Вселенной. В тесном взаимодействии физической теории и астрономических наблюдений и зародилась тогда современная космология.

Чем дальше мы видим в пространстве, тем глубже проникаем в прошлое, в глубины времен. Ведь мы видим благодаря свету, излучаемому небесными телами. А, как мы уже не раз говорили, свету требуется время, чтобы пройти путь от этих тел до Земли, до нас. Самые далекие из доступных сейчас наблюдению тел мы видим такими, какими они были миллиарды лет назад. Космология разрабатывает представления о самых больших протяженностях в пространстве и самых больших длительностях во времени.

В этой и следующей главах рассказывается о том, как развивались взгляды на Вселенную, как возникла современная наука о ней. Мы познакомимся с новейшими данными об эволюции физического мира во времени, о космическом масштабе времени, о прошлом и будущем мира.

Небесные сферы

Научная картина мира складывалась по мере того, как шло накопление важнейших знаний о Земле, Солнце, Луне, планетах, звездах.

 Еще в VI веке до нашей эры великий математик и философ древности Пифагор учил, что Земля шарообразна. Доказательство этого он видел в том, например, что тень Земли, падающая на Луну во время лунных затмений, круглая. Об этом говорил и другой великий ученый античного мира, Аристотель.

Аристотель и всю Вселенную считал шарообразной, сферической. На эту мысль его наводил округлый вид небосвода. Это подсказывали круговые суточные движения светил на небе. В центре своей картины Вселенной Аристотель помещал Землю. Вокруг нее располагались Солнце, Луна и известные тогда пять планет. Каждому из этих тел соответствовала своя сфера, обращающаяся вокруг нашей планеты. Тело «прикреплено» к своей сфере и поэтому оно тоже движется вокруг Земли. Самой удаленной сферой, охватывающей все остальные, считалась восьмая сфера, к которой «прикреплены» звезды. Она тоже должна была обращаться вокруг Земли в соответствии с наблюдаемым суточным движением неба.

Аристотель полагал, что небесные тела, как и их сферы, сделаны из особого «небесного» материала — эфира, который не имеет свойств тяжести или легкости и совершает вечное круговое движение в мировом пространстве. Созданная Аристотелем картина мира держалась в умах людей на протяжении двух тысячелетий — вплоть до эпохи Коперника.

Книга Коперника, вышедшая в год его смерти, в 1543 году, носила скромное название «О вращении небесных сфер». Но это было полное ниспровержение аристотелева взгляда на мир.

Благодаря Копернику мы узнали, что Солнце занимает надлежащее ему положение в центре планетной системы. Земля же — никакой не центр мира, а одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Все стало на свои места, строение Солнечной системы было разгадано.