Тайны Вселенной

Но для бездн, где летят метеоры,

Ни большого, ни малого нет,
И равно беспредельны просторы
Для микробов, людей и планет.

В результате их общих усилий

Зажигается пламя Плеяд,
И кометы летят легкокрылей,
И быстрее созвездья летят.

И в углу невысокой Вселенной,

Под стеклом кабинетной трубы,
Тот же самый поток неизменный
Движет тайная воля судьбы.

Там я звездное чую дыханье,

Слышу речь органических масс
И стремительный шум созиданья,
Столь знакомый любому из нас.

Николай Заболоцкий

СИЛА, КОТОРАЯ ДВИЖЕТ МИРАМИ

Одна из аксиом современной науки гласит: любые материальные объекты во Вселенной связаны между собой силами всемирного тяготения. Благодаря этим силам формируются и существуют небесные тела — планеты, звезды, галактики и Метагалактика в целом. Форма и структура этих тел и материальных систем, а также относительное движение и взаимодействие определяются динамическим равновесием между силами их тяготения и силами инерции масс.

В течение всей своей жизни человек ощущает силу тяжести своего тела и предметов, которые ему приходится поднимать. Одной из главных забот, с которыми сталкиваются люди, летая в околоземном пространстве на самолетах, ракетах и космических аппаратах, является преодоление сил тяготения с помощью различных двигателей с источниками энергии. И вместе с тем, несмотря на обыденность и кажущуюся простоту этого явления, физическая природа сил тяготения неясна. Автором открытия сил тяготения считается Исаак Ньютон (правда, приоритет открытия закона всемирного тяготения оспаривал его современник — известный английский ученый Роберт Гук).

Однако еще на полтора века раньше до Ньютона и Гука знаменитый польский ученый Николай Коперник писал о тяготении: «Тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, которым отец Вселенной одарил все частицы, а именно соединяться в одно общее целое, образуя тела шаровидной формы». Аналогичные мысли высказывали и другие ученые. Найденные Ньютоном и Гуком формулы закона тяготения позволили с большой точностью рассчитать орбиты планет и создать первую математическую модель Вселенной. Однако раскрыть природу тяготения авторам этого закона не удалось. В истории известны попытки решить данную задачу. В середине прошлого века Джеймс Клерк Максвелл, создатель теории электромагнетизма, решил, что гравитация (тяготение) имеет электромагнитную природу. Он предложил модель поля тяготения в виде силовых линий в упругой среде (в эфире), заполняющей все пространство. В разработке электромагнитной теории гравитации принимали участие и сделали оригинальные предложения другие известные ученые: Г. Лоренц, А. Пуанкаре и А. Эйнштейн.

Тем не менее до сих пор физическая сущность всемирного тяготения остается тайной. Более того, на сегодня сложилось два по существу диаметрально противоположных взгляда на природу тяготения. Ученые спорят о природе тяготения: имеет ли оно вещественно-энергетический субстрат в виде квантово-полевых образований (материальных частиц — гравитонов) или же обусловлено исключительно геометрическими свойствами пространственно-временного континуума. Так, согласно геометрической трактовке, отнюдь не силы тяготения обусловливают отклонение вблизи Солнца, проходящего мимо светового луча далекой звезды (рис. 104), а искривление пространства-времени под воздействием дневного светила (рис. 105). Кредо тех, кто отстаивает последнюю точку зрения: «Физика есть геометрия». Однако такие геометрические понятия, как кривизна, многомерность, неевклидовость, сингулярность и т. п. (это уже было показано в первой части книги), являются чистыми математическими отношениями и не имеют субстанциального выражения.