Структура пространства-времени - Пенроуз Р.
Скачать (прямая ссылка):
процессом, который уже происходил в течение 108 лет в прошлом и будет,
по-видимому, продолжаться примерно столько же времени в будущем. Более
того, мы можем достаточно уверенно утверждать, что плотность
распределения туманностей и скорость расширения не меняются и на
расстояниях в несколько раз больших, чем изученные до сих пор 108
световых лет. Все же у нас нет хорошей модели для описания Вселенной в
целом, и чтобы получить о ней какое-нибудь представление, мы можем
опереться лишь на грубую экстраполяцию. Для этого мы, прежде всего,
должны рассматривать ближайшую к нам часть Вселенной как достаточно
хороший, хотя и не точный образец всех остальных частей во все времена и
в любом месте.
Обнаружив, что распределение туманностей расширяется всюду в пределах
видимости наших телескопов, мы можем считать, что взаимное движение
материи является типичной чертой Вселенной. Тем не менее приписывать
материи всюду ту же самую плотность и ту же стадию эволюции, что и в
нашем собственном окружении, и исключать для всех времен и всех мест
*) Такая гипотеза была отброшена почти сразу после ее возникновения,
(Прим. ред.)
502
Гл. X. космология
всякую возможность движения в направлении сжатия, которое механически так
же просто, как и расширение,- значит считать наше окружение на
современном этапе не только хорошим образцом, но и, что совершенно не
оправдано, точной копией Вселенной в целом.
Может показаться, что в том, как мы заканчиваем наше довольно сложное
исследование свойств и эволюции различных космологических моделей, умаляя
их применимость к реальному миру, содержится некоторая доля иронии.
Нужно, однако, сказать, что изучение моделей все же принесло нам пользу,
так как обогатило нас знаниями относительно мыслимых возможностей и дало
нам приближенную теорию, которая уже сейчас довольно успешно связала
между собой многие явления реального мира.
В заключение хотелось бы отметить, что в космологии нужно быть очень
внимательным, чтобы не пойти по пути авантюристического образа мышления и
не позволить себе удовольствия приписывать природе желаемое вместо
действительного.
Прежде всего, проблемы космологии обширны и запутаны и к ним приходится
подходить с очень скудной информацией. Поэтому нужно быть очень
осторожным, чтобы привлекательные результаты некоторых простых
математических моделей не заслонили больших сложностей реального мира.
Во-вторых, очевидно, что прошлая история Вселенной и будущая судьба
человека тесно связаны с изучаемыми нами проблемами. Поэтому нужно
следить за тем, чтобы наши суждения не были заражены теологическими
воззрениями и не были подвержены влиянию человеческих страхов и надежд.
Открытие моделей, начинающих расширяться от сингулярного состояния с
нулевым объемом, нельзя выдавать за доказательство того, что наша
Вселенная была создана в какое-то определенное время в прошлом. Точно так
же открытие моделей, которые могут расширяться и сжиматься необратимым
образом, никогда не достигая окончательного состояния с максимальной
энтропией и вечным покоем, нельзя выдавать за доказательство того, что
реальная Вселенная всегда будет представлять собою сцену для будущей
деятельности человека.
К проблемам космологии следует относиться с чувством уважения к их
большому значению, с чувством благоговения перед их обширностью и
восхищения перед человеческим разумом, пытающимся разрешить их. Однако
решать их нужно только кропотливыми критическими и бесстрастными методами
ученого.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Нижний индекс о и верхний индекс °, присоединенные к символу, обычно
обозначают собственную величину, определяемую по измерениям локального
v ^ )
наблюдателя. (Исключение представляет только R0 в выраженииR=R0e 12
Скалярные величины (светлый шрифт)
а Постоянная Стефана - Больцмана.
А Работа. Число молекул в моле, с Скорость света. Концентрация. d
Астрономическое расстояние.
е Электрический заряд. Основание натуральных логарифмов.
Е Энергия.
F Свободная энергия. g(t), g Функция, определяющая зависимость интервала
однородных космологических моделей от времени. h Постоянная Планка.
Н Постоянная Хаббла.
i у-\.
k Постоянная Больцмана. Ньютоновская гравитационная постоянная. I
Светимость небесного объекта. т Масса. Звездная величина небесного
объекта. п Число молей.
N Число молекул. р Давление.
Q Количество тепла. г Радиальная координата.
R Газовая постоянная.
,, SU)
Rae 12 ; R Радиус космологической модели.
S Энтропия. t Время.
Т Температура.
и Скорость. Плотность излучения.
U Энергия. v Объем. Скорость, боо Элемент собственного пространственного
объема.
V Относительная скорость координатных осей. х, г/, z Пространственные
координаты. а Степень диссоциации.
504
ПРИЛОЖЕНИЯ
е Диэлектрическая постоянная, т} Интегрирующий множитель.
0, ф, х Полярные координаты.
69 Видимый диаметр туманности. k Гравитационная постоянная, связывающая
тензор энергии - импульса со свернутым тензором Римана - Кристоффеля.
