Тайны пространства и времени

Однако небесные светила не только пробуждали великое множество вопросов. Они давали и ответы. Наблюдения небесных явлений помогали человеку открывать новые законы природы, познавать мироздание. Великий Эйнштейн любил повторять, что интеллектуальные орудия, без которых было бы невозможно развитие современной техники, обязаны своим появлением в основном наблюдениям звезд. И для подобного заключения у него были весьма убедительные основания.

Николай Коперник пришел к выводу о вращении Земли вокруг собственной оси и ее обращении вокруг Солнца в результате многолетних наблюдений за суточными и годичными перемещениями небесных светил. Иоганн Кеплер понял законы движения планет, размышляя о движении Марса. Галилео Галилей открыл знаменитый принцип инерции, заложивший едва ли не самый главный камень в основание классической механики, во многом благодаря астрономическим наблюдениям. Наконец, один из самых фундаментальных законов науки – закон всемирного тяготения был сформулирован Исааком Ньютоном в результате тщательного анализа обращения Луны вокруг Земли.

Можно предположить, что если бы человек был лишен возможности наблюдать звезды и другие небесные светила, например, жил бы при вечно затянутом сплошными облака ми небе, то развитие земной науки скорее всего пошло бы другим путем. Разумеется, рано или поздно человечество отыскало бы способы изучения космических явлений, но на это, вероятно, ушло бы гораздо больше времени, и кто знает, современниками какого этапа в развитии науки и техники мы с вами оказались бы сегодня… Дело не только в тех трудностях, которые бы пришлось преодолевать землянам. Вечная унылая пелена, нависшая над головами людей, несомненно, давала бы значительно меньше пищи для размышлений, чем ночное небо, манящее россыпью звезд.

Да и сам человек в этом пасмурном мире, с его неизменно серыми, безрадостными буднями скорее всего был бы иным – менее жизнеспособным, менее оптимистичным, лишенным способности мечтать и упорно добиваться поставленных целей…

Есть ли «край» у Вселенной?

С давних пор никакой другой вопрос так не волновал человеческую мысль, как вопрос о бесконечности, писал выдающийся математик и мыслитель XIX столетия Давид Гильберт. Бесконечное действует на разум столь побуждающе и плодотворно, как едва ли действует какая-либо другая идея…

Великие мыслители древности пытались решить вопрос о геометрических свойствах Вселенной с помощью простых и, казалось бы, неопровержимых логических рассуждений. Допустим, говорили они, что у Вселенной есть край и человек добрался до этого края. Но стоит ему вытянуть руку, и она окажется за границей Вселенной. Значит, эта граница отодвинется на длину руки. Но подобную операцию можно повторить сколько угодно раз – следовательно, у Вселенной не может быть границ!

«Нет никакого конца ни с одной стороны у Вселенной, ибо иначе края непременно она бы имела», – писал древнеримский философ и поэт Тит Лукреций Кар в своей знаменитой поэме «О природе вещей».

Попытаемся представить себе пространство, простирающееся в любом направлении безгранично далеко. Задача далеко не простая! Но, пожалуй, еще труднее представить, что у пространства есть край, граница, предел. Если это так, тогда возникнет вопрос: а что находится дальше?

Примерно так и рассуждали мудрецы древности. Рассуждали, опираясь на наши привычные, обыденные земные представления, на здравый смысл. Рассуждали, не сомневаясь в том, что эти представления справедливы везде и всегда. Но, увы, наш обыденный здравый смысл, без которого в своей повседневной жизни мы и шагу не могли бы ступить, может служить надежным советчиком не всегда и не во всех случаях. В этом убеждает нас многовековой опыт познания природы, повседневная практика научных исследований.

Следующий шаг к пониманию геометрических свойств мироздания был сделан выдающимся древнегреческим мыслителем и философом Аристотелем, разработавшим стройное учение о мире, учение, которому суждено было господствовать в умах людей на протяжении полутора тысяч лет. В центре – неподвижная шарообразная Земля. А вокруг нее движутся Солнце, Луна, планеты и даже звезды. Усовершенствованное в дальнейшем александрийским математиком Клавдием Птолемеем, это учение получило название геоцентрического.

С появлением системы мира Аристотеля – Птолемея, наконец, возникла возможность подойти и к решению вопроса о конечности или бесконечности Вселенной, исходя из научных представлений о мироздании. Да, да, именно научных! Разумеется, сегодня мы твердо знаем, что система мира, о которой идет речь, неверна. Авторы ее ошибочно полагали, что видимые с Земли суточные перемещения небесных светил – не что иное, как их истинные перемещения. И тем не менее для своего времени предложенная ими система была вполне научной. С единой точки зрения она объясняла видимые движения небесных светил, более того, давала возможность вычислять их будущие положения на небе с точностью, удовлетворявшей потребности эпохи.