Paradoxy možno nájsť všade, od ekológie po geometriu a od logiky po chémiu. Aj počítač, na ktorom čítate článok, je plný paradoxov. Tu je desať vysvetlení kurióznych paradoxov. Niektoré z nich sú také zvláštne, že je ťažké okamžite pochopiť, o čo ide...
1. Banachov-Tarského paradox
Predstavte si, že v rukách držíte loptu. Teraz si predstavte, že túto guľu začnete trhať na kúsky a kúsky môžu mať akýkoľvek tvar, ktorý sa vám páči. Potom kúsky poskladajte tak, aby ste namiesto jednej guľôčky dostali dve. Aké veľké budú tieto gule v porovnaní s pôvodnou guľou?
Podľa teórie množín budú mať dve výsledné gule rovnakú veľkosť a tvar ako pôvodná guľa. Okrem toho, ak vezmeme do úvahy, že loptičky majú rôzne objemy, potom môže byť ktorákoľvek z loptičiek premenená v súlade s druhou. To naznačuje, že hrášok možno rozdeliť na guľôčky veľkosti slnka.
Trik paradoxu spočíva v tom, že guľôčky môžete rozbiť na kúsky akéhokoľvek tvaru. V praxi to nie je možné - štruktúra materiálu a v konečnom dôsledku aj veľkosť atómov ukladá určité obmedzenia.
Aby bolo skutočne možné rozbiť loptičku tak, ako chcete, musí obsahovať nekonečný počet dostupných bodov nulovej dimenzie. Potom bude guľa takýchto bodov nekonečne hustá a keď ju rozbijete, tvary kusov sa môžu ukázať ako také zložité, že nebudú mať určitý objem. A tieto kúsky, z ktorých každý obsahuje nekonečný počet bodov, môžete poskladať do novej gule ľubovoľnej veľkosti. Nová guľa bude stále vyrobená z nekonečných bodov a obe loptičky budú rovnako nekonečne husté.
Ak sa pokúsite túto myšlienku uviesť do praxe, nič nebude fungovať. Všetko ale úžasne vychádza pri práci s matematickými sférami – nekonečne deliteľnými číselnými množinami v trojrozmernom priestore. Vyriešený paradox sa nazýva Banach-Tarskiho veta a hrá obrovskú úlohu v matematickej teórii množín.
2. Peťov paradox
Je zrejmé, že veľryby sú oveľa väčšie ako my, čo znamená, že majú v tele oveľa viac buniek. A každá bunka v tele sa teoreticky môže stať zhubnou. Preto majú veľryby oveľa väčšiu pravdepodobnosť, že dostanú rakovinu ako ľudia, však?
Nie takto. Petov paradox, pomenovaný po oxfordskom profesorovi Richardovi Petovi, uvádza, že neexistuje žiadna korelácia medzi veľkosťou zvieraťa a rakovinou. Ľudia a veľryby majú približne rovnakú šancu dostať rakovinu, ale niektoré plemená malých myší majú oveľa vyššiu šancu.
Niektorí biológovia sa domnievajú, že nedostatok korelácie v Petovom paradoxe možno vysvetliť skutočnosťou, že väčšie zvieratá sú schopné lepšie odolávať nádorom: mechanizmus, ktorý zabraňuje mutáciám buniek počas procesu delenia.
3. Problém súčasnej doby
Aby niečo fyzicky existovalo, musí to byť v našom svete nejaký čas prítomné. Nemôže existovať objekt bez dĺžky, šírky a výšky a nemôže existovať objekt bez „trvania“ - „okamžitý“ objekt, to znamená taký, ktorý neexistuje aspoň nejaký čas, neexistuje vôbec. .
Podľa univerzálneho nihilizmu minulosť a budúcnosť nezaberajú čas v prítomnosti. Navyše nie je možné kvantifikovať trvanie, ktoré nazývame „prítomný čas“: akékoľvek množstvo času, ktoré nazývate „prítomným časom“, možno rozdeliť na časti – minulosť, prítomnosť a budúcnosť.
Ak súčasnosť trvá povedzme sekundu, potom túto sekundu možno rozdeliť na tri časti: prvá časť bude minulosť, druhá prítomnosť, tretia budúcnosť. Tretinu sekundy, ktorú teraz nazývame súčasnosťou, možno tiež rozdeliť na tri časti. Určite už chápete myšlienku – takto môžete pokračovať donekonečna.
Súčasnosť teda v skutočnosti neexistuje, pretože nepokračuje v čase. Univerzálny nihilizmus používa tento argument, aby dokázal, že vôbec nič neexistuje.
4. Moravcov paradox
Aká je šanca, že náhodné číslo bude začínať číslom „1“? Alebo z čísla "3"? Alebo s "7"? Ak sa trochu vyznáte v teórii pravdepodobnosti, môžete uhádnuť, že pravdepodobnosť je jedna ku deviatim, teda približne 11 %.
Ak sa pozriete na skutočné čísla, všimnete si, že „9“ sa vyskytuje oveľa menej často ako v 11 % prípadov. Oveľa menej čísel, ako sa očakávalo, začína na „8“, ale neuveriteľných 30 % čísel začína na „1“. Tento paradoxný vzorec sa prejavuje v najrôznejších reálnych prípadoch, od veľkosti populácie cez ceny akcií až po dĺžku riek.
Fyzik Frank Benford prvýkrát zaznamenal tento jav v roku 1938. Zistil, že frekvencia číslice, ktorá sa objavila ako prvá, klesla, keď sa číslica zvýšila z jednej na deväť. To znamená, že „1“ sa objaví ako prvá číslica približne v 30,1 % prípadov, „2“ sa objaví približne v 17,6 % prípadov, „3“ sa objaví približne v 12,5 % prípadov a tak ďalej, kým sa nezobrazí „9“ ako prvá číslica len v 4,6 % prípadov.
Aby ste tomu porozumeli, predstavte si, že číslujete lístky lotérie postupne. Keď si očíslujete tikety od jedna do deväť, je 11,1% šanca, že akékoľvek číslo bude číslo jedna. Keď pridáte tiket číslo 10, šanca na náhodné číslo začínajúce „1“ sa zvýši na 18,2 %. Pridáte lístky č. 11 až č. 19 a šanca na číslo tiketu začínajúce na „1“ sa bude naďalej zvyšovať a dosiahne maximálne 58 %. Teraz pridajte lístok číslo 20 a pokračujte v číslovaní lístkov. Pravdepodobnosť čísla začínajúceho na „2“ sa zvyšuje a šanca na číslo začínajúce na „1“ pomaly klesá.
Benfordov zákon neplatí pre všetky prípady rozloženia čísel. Napríklad na súbory čísel, ktorých rozsah je obmedzený (výška alebo hmotnosť človeka), sa zákon nevzťahuje. Nefunguje to ani so sadami, ktoré majú len jednu alebo dve objednávky.
Zákon sa však vzťahuje na mnohé typy údajov. V dôsledku toho môžu úrady použiť zákon na odhaľovanie podvodov: keď poskytnuté informácie nie sú v súlade s Benfordovým zákonom, úrady môžu dospieť k záveru, že si niekto údaje vymyslel.
6. C-paradox
Gény obsahujú všetky informácie potrebné na vytvorenie a prežitie organizmu. Je samozrejmé, že zložité organizmy by mali mať najkomplexnejšie genómy, ale to nie je pravda.
Jednobunkové améby majú genómy 100-krát väčšie ako tie ľudské; v skutočnosti majú možno najväčšie známe genómy. A u druhov, ktoré sú si navzájom veľmi podobné, sa genóm môže radikálne líšiť. Táto zvláštnosť je známa ako C-paradox.
Zaujímavým záverom z C-paradoxu je, že genóm môže byť väčší, než je potrebné. Ak by sa použili všetky genómy v ľudskej DNA, počet mutácií za generáciu by bol neuveriteľne vysoký.
Genómy mnohých zložitých zvierat, ako sú ľudia a primáty, obsahujú DNA, ktorá nič nekóduje. Zdá sa, že toto obrovské množstvo nevyužitej DNA, ktoré sa výrazne líši od tvora k tvorovi, nezávisí od ničoho, čo vytvára C-paradox.
7. Nesmrteľný mravec na lane
Predstavte si mravca, ktorý sa plazí po gumovom lane dlhom jeden meter rýchlosťou jeden centimeter za sekundu. Predstavte si tiež, že lano sa každú sekundu natiahne jeden kilometer. Dosiahne mravec niekedy koniec?
Zdá sa logické, že normálny mravec toho nie je schopný, pretože rýchlosť jeho pohybu je oveľa nižšia ako rýchlosť, ktorou sa lano naťahuje. Mravec sa však nakoniec dostane na opačný koniec.
Keď sa mravec ani nezačal pohybovať, 100% lana leží pred ním. Po sekunde sa lano značne zväčšilo, ale aj mravec prešiel kus cesty, a ak to počítate v percentách, vzdialenosť, ktorú musí prejsť, sa zmenšila – už je to menej ako 100 %, aj keď nie o veľa.
Hoci sa lano neustále naťahuje, malá vzdialenosť, ktorú mravec prejde, sa tiež zväčšuje. A hoci sa lano celkovo predlžuje konštantnou rýchlosťou, dráha mravca sa každú sekundu o niečo skráti. Mravec sa tiež neustále pohybuje vpred konštantnou rýchlosťou. Takže s každou sekundou sa vzdialenosť, ktorú už prešiel, zvyšuje a vzdialenosť, ktorú musí prejsť, sa znižuje. V percentách, samozrejme.
Existuje jedna podmienka, aby mal problém riešenie: mravec musí byť nesmrteľný. Mravec teda dosiahne koniec za 2,8 × 1043,429 sekúnd, čo je o niečo dlhšie ako existencia vesmíru.
V kozmológii je veľmi dôležitá otázka konečnosti alebo nekonečnosti vesmíru:
- ak je vesmír konečný, potom, ako ukázal Friedman, nemôže byť v stacionárnom stave a musí sa buď rozpínať alebo zmršťovať;
- ak je Vesmír nekonečný, potom akékoľvek predpoklady o jeho stláčaní alebo rozpínaní strácajú zmysel.
Je známe, že takzvané kozmologické paradoxy boli predložené ako námietky voči možnosti existencie nekonečného vesmíru, nekonečného v tom zmysle, že ani jeho veľkosť, ani doba existencie, ani hmotnosť hmoty v ňom obsiahnutej môžu byť vyjadrené akýmikoľvek, bez ohľadu na to, aké veľké sú čísla. Pozrime sa, ako opodstatnené sa ukážu tieto námietky.
Kozmologické paradoxy – podstata a výskum
Je známe, že hlavné námietky voči možnosti existencie Vesmíru nekonečného v čase a priestore sú nasledovné.
1. „V roku 1744 švajčiarsky astronóm J.F. Shezo bol prvý, kto pochyboval o správnosti myšlienky nekonečného vesmíru: ak je počet hviezd vo vesmíre nekonečný, prečo sa potom celá obloha neleskne ako povrch jednej hviezdy? Prečo je obloha tmavá? Prečo sú hviezdy oddelené tmavými priestormi? . Predpokladá sa, že rovnakú námietku voči modelu nekonečného vesmíru vzniesol nemecký filozof G. Olbers v roku 1823. „Albersov protiargument bol, že svetlo prichádzajúce k nám zo vzdialených hviezd by malo byť oslabené v dôsledku absorpcie v hmota v jej ceste. Ale v tomto prípade by sa táto látka mala zahriať a jasne žiariť ako hviezdy.“ . Takto to však naozaj je! Podľa moderných predstáv vákuum nie je „nič“, ale „niečo“, čo má veľmi reálne fyzikálne vlastnosti. Prečo teda nepredpokladať, že svetlo interaguje s týmto „niečím“ takým spôsobom, že každý fotón svetla pri pohybe v tomto „niečom“ stráca energiu úmerne vzdialenosti, ktorú prejde, v dôsledku čoho sa žiarenie fotónu posunie na červená časť spektra. Absorpciu energie fotónov vákuom prirodzene sprevádza zvýšenie teploty vákua, v dôsledku čoho sa vákuum stáva zdrojom sekundárneho žiarenia, ktoré možno nazvať žiarením pozadia. Keď vzdialenosť od Zeme od emitujúceho objektu – hviezdy, galaxie – dosiahne určitú hraničnú hodnotu, žiarenie tohto objektu dostane taký veľký červený posun, že sa spojí s vákuovým žiarením pozadia. Preto, hoci počet hviezd v nekonečnom vesmíre je nekonečný, počet hviezd pozorovaných zo Zeme a vo všeobecnosti z akéhokoľvek bodu vo vesmíre je konečný - v ktoromkoľvek bode vesmíru sa pozorovateľ vidí ako v strede. vesmíru, z ktorého sa pozoruje určitý obmedzený počet hviezd (galaxií). Zároveň sa pri frekvencii žiarenia pozadia celá obloha trblieta ako povrch jedinej hviezdy, ktorú skutočne pozorujeme.
2. V roku 1850 nemecký fyzik R. Clausius „... dospel k záveru, že v prírode teplo prechádza z teplého telesa na chladné... stav Vesmíru by sa mal stále viac meniť v určitom smere... Tieto myšlienky rozvinul anglický fyzik William Thomson, podľa ktorého sú všetky fyzikálne procesy vo vesmíre sprevádzané premenou svetelnej energie na teplo.“ V dôsledku toho vesmír čelí „tepelnej smrti“, takže nekonečná existencia vesmíru v čase je nemožná. V skutočnosti to tak nie je. Podľa moderných koncepcií sa hmota premieňa na „svetelnú energiu“ a „teplo“ v dôsledku termonukleárnych procesov prebiehajúcich vo hviezdach. „Tepelná smrť“ nastane hneď, ako všetka hmota vo vesmíre „shorí“ v termonukleárnych reakciách. Je zrejmé, že v nekonečnom vesmíre sú aj zásoby hmoty nekonečné, a preto všetka hmota vesmíru „vyhorí“ v nekonečne dlhom čase. „Tepelná smrť“ ohrozuje skôr konečný vesmír, pretože zásoby hmoty v ňom sú obmedzené. Avšak ani v prípade konečného vesmíru nie je jeho „tepelná smrť“ povinná. Newton tiež povedal niečo také: „Príroda miluje premeny. Prečo by nemohli existovať niektoré zo série rôznych premien, v ktorých sa hmota mení na svetlo a svetlo na hmotu? V súčasnosti sú takéto premeny dobre známe: na jednej strane sa hmota v dôsledku termonukleárnych reakcií mení na svetlo, na druhej strane fotóny, t.j. Svetlo sa za určitých podmienok mení na dve úplne hmotné častice – elektrón a pozitrón. V prírode teda existuje obeh hmoty a energie, ktorý vylučuje „tepelnú smrť“ vesmíru.
3. V roku 1895 nemecký astronóm H. Seeliger „... dospel k záveru, že myšlienka nekonečného priestoru naplneného hmotou s konečnou hustotou je nezlučiteľná s Newtonovým gravitačným zákonom... Ak v nekonečnom priestore hustota hmoty nie je nekonečne malá a každé dve častice sa podľa Newtonovho zákona vzájomne priťahujú, potom by gravitačná sila pôsobiaca na akékoľvek teleso bola nekonečne veľká a pod jej vplyvom by telesá dostali nekonečne veľké zrýchlenie.
Ako vysvetľuje napríklad I.D. Novikov, podstata gravitačného paradoxu je nasledovná. „Nech je vesmír v priemere rovnomerne vyplnený nebeskými telesami, aby bola priemerná hustota hmoty vo veľmi veľkých objemoch priestoru rovnaká. Pokúsme sa v súlade s Newtonovým zákonom vypočítať, aká gravitačná sila spôsobená všetkou nekonečnou hmotou Vesmíru pôsobí na teleso (napríklad galaxiu) umiestnené v ľubovoľnom bode v priestore. Najprv predpokladajme, že vesmír je prázdny. Umiestnime testovacie teleso do ľubovoľného bodu v priestore A. Obklopme toto teleso hmotou hustoty, ktorá vyplní guľu polomeru R k telu A bol v strede lopty. Bez akýchkoľvek výpočtov je zrejmé, že vďaka symetrii sa gravitácia všetkých častíc hmoty gule v jej strede navzájom vyrovnáva a výsledná sila je nulová, t.j. na tele A nepôsobí žiadna sila. Teraz budeme do gule pridávať ďalšie a ďalšie guľovité vrstvy hmoty rovnakej hustoty...guľové vrstvy hmoty nevytvárajú vo vnútornej dutine gravitačné sily a pridaním týchto vrstiev sa nič nemení, t.j. stále výsledná gravitačná sila pre A rovná nule. Pokračujúc v procese pridávania vrstiev nakoniec dospejeme k nekonečnému Vesmíru, rovnomerne naplnenému hmotou, v ktorom výsledná gravitačná sila pôsobí na A, sa rovná nule.
Zdôvodnenie však môže prebiehať aj inak. Zoberme si opäť jednotnú guľu s polomerom R v prázdnom vesmíre. Umiestnime svoje telo nie do stredu tejto gule s rovnakou hustotou hmoty ako predtým, ale na jej okraj. Teraz gravitačná sila, ktorá pôsobí na teleso A, budú rovnaké podľa Newtonovho zákona
F = GMm/R 2 ,
Kde M- hmotnosť lopty; m– hmotnosť skúšobného telesa A.
Teraz do guľôčky pridáme guľovité vrstvy hmoty. Keď sa do tejto gule pridá guľový obal, nepridá do seba žiadne gravitačné sily. Preto na teleso pôsobí gravitačná sila A, sa nezmení a je stále rovný F.
Pokračujme v procese pridávania guľovitých obalov hmoty rovnakej hustoty. sila F zostáva nezmenený. V limite opäť dostaneme Vesmír vyplnený homogénnou hmotou s rovnakou hustotou. Teraz však na telo A silové akty F. Je zrejmé, že v závislosti od výberu počiatočnej gule je možné získať silu F po prechode do Vesmíru rovnomerne naplneného hmotou. Táto nejednoznačnosť sa nazýva gravitačný paradox... Newtonova teória neumožňuje jednoznačne vypočítať gravitačné sily v nekonečnom vesmíre bez dodatočných predpokladov. Iba Einsteinova teória nám umožňuje vypočítať tieto sily bez akýchkoľvek rozporov."
Rozpory však okamžite zmiznú, ak si spomenieme, že nekonečný vesmír nie je to isté ako veľmi veľký:
- v nekonečnom Vesmíre, bez ohľadu na to, koľko vrstiev hmoty pridáme do lopty, mimo nej zostáva nekonečne veľké množstvo hmoty;
- v nekonečnom Vesmíre môže byť guľa akéhokoľvek, akokoľvek veľkého polomeru s testovacím telesom na svojom povrchu vždy obklopená guľou s ešte väčším polomerom tak, že guľa aj testovacie teleso na jej povrchu bude vo vnútri tejto novej gule naplnenej hmotou rovnakej hustoty ako vo vnútri gule; v tomto prípade bude veľkosť gravitačných síl pôsobiacich na skúšobné teleso zo strany gule rovná nule.
Bez ohľadu na to, o koľko zväčšíme polomer gule a koľko vrstiev hmoty pridáme, v nekonečnom vesmíre rovnomerne naplnenom hmotou bude veľkosť gravitačných síl pôsobiacich na testované teleso vždy rovná nule. . Inými slovami, veľkosť gravitačných síl, ktoré vytvára všetka hmota vo vesmíre, je v akomkoľvek bode nulová. Ak sa však mimo gule, na povrchu ktorej leží skúšobné teleso, nenachádza žiadna látka, t.j. ak je všetka hmota Vesmíru sústredená vo vnútri tejto gule, potom na testovacie teleso ležiace na povrchu tohto telesa pôsobí gravitačná sila úmerná hmotnosti hmoty obsiahnutej v guli. Vplyvom tejto sily bude testovacie teleso a vo všeobecnosti všetky vonkajšie vrstvy hmoty gule priťahované do jej stredu - guľa konečných rozmerov, rovnomerne naplnená hmotou, sa nevyhnutne stlačí pod vplyvom gravitačných síl. . Tento záver vyplýva tak z Newtonovho zákona univerzálnej gravitácie, ako aj z Einsteinovej všeobecnej teórie relativity: Vesmír konečných rozmerov nemôže existovať, pretože pod vplyvom gravitačných síl sa jeho hmota musí neustále sťahovať do stredu vesmíru.
„Newton pochopil, že podľa jeho teórie gravitácie by sa hviezdy mali k sebe priťahovať, a preto by sa zdalo, že... by mali na seba padnúť a v určitom bode sa priblížiť... Newton povedal, že Takže(ďalej je to mnou zdôraznené - V.P.) naozaj tam malo byť keby sme len mali Konečný počet hviezdičiek v konečný priestorové oblasti. Ale... ak počet hviezdičiek nekonečne a je ich viac menej rovnomerne distribuované naprieč nekonečné priestor, potom toto nikdy sa nestane, pretože neexistuje žiadny centrálny bod, kde by mali spadnúť. Tieto argumenty sú príkladom toho, aké ľahké je dostať sa do problémov, keď hovoríme o nekonečne. V nekonečnom vesmíre môže byť akýkoľvek bod považovaný za stred, pretože na oboch jeho stranách je počet hviezd nekonečný. (Potom môžete - V.P.) ... vezmite si konečný systém, v ktorom všetky hviezdy padajú na seba, smerujúc k stredu, a uvidíte, aké zmeny sa stanú, ak pridáte ďalšie a ďalšie hviezdy, rozmiestnené približne rovnomerne mimo oblasti pod úvaha. Bez ohľadu na to, koľko hviezd pridáme, vždy budú smerovať do stredu.“ Aby sme sa teda „nedostali do problémov“, musíme vybrať určitú konečnú oblasť z nekonečného vesmíru, uistiť sa, že v takejto konečnej oblasti budú hviezdy padať smerom k stredu tejto oblasti, a potom tento záver rozšíriť na nekonečný Vesmír a vyhlasujem, že existencia takého Vesmíru je nemožná. Tu je príklad, ako sa „... do vesmíru ako celku...“ prenáša „... ako niečo absolútne, taký stav..., ktorému... môže podliehať iba časť hmoty“ ( F. Engels. Anti-Dühring), napríklad jedna hviezda alebo zhluk hviezd. V skutočnosti, keďže „v nekonečnom vesmíre možno akýkoľvek bod považovať za stred“, počet takýchto bodov je nekonečný. V ktorom smere z tohto nekonečného počtu bodov sa budú hviezdy pohybovať? A ešte jedna vec: aj keď je takýto bod náhle objavený, potom sa nekonečný počet hviezd bude pohybovať v smere tohto bodu nekonečne dlho a kompresia celého nekonečného vesmíru v tomto bode tiež nastane v nekonečnom čase. , t.j. nikdy. Iná vec je, ak je vesmír konečný. V takomto Vesmíre existuje jediný bod, ktorý je stredom Vesmíru - to je bod, z ktorého sa začalo rozširovanie Vesmíru a v ktorom sa všetka hmota Vesmíru opäť sústredí, keď sa jeho rozpínanie nahradí kompresiou. . Ide teda o konečný Vesmír, t.j. Vesmír, ktorého rozmery v každom časovom okamihu a množstvo hmoty v ňom sústredenej možno vyjadriť nejakými konečnými číslami, je odsúdený na kontrakciu. Keďže je vesmír v stave kompresie, nikdy nebude schopný opustiť tento stav bez nejakého vonkajšieho vplyvu. Keďže však mimo Vesmír neexistuje hmota, priestor, čas, jediným dôvodom expanzie Vesmíru môže byť činnosť vyjadrená slovami „Buď svetlo!“ Ako raz napísal F. Engels: „Môžeme sa otáčať, ako chceme, ale... .. zakaždým sa znova vraciame... k prstu Božiemu“ (F. Engels. Anti-Dühring). Boží prst však nemôže byť predmetom vedeckého štúdia.
Záver
Analýza takzvaných kozmologických paradoxov nám umožňuje vyvodiť nasledujúce závery.
1. Svetový priestor nie je prázdny, ale je vyplnený nejakým médiom, či už toto médium nazývame éter alebo fyzikálne vákuum. Fotóny pri pohybe v tomto prostredí strácajú energiu úmerne k prekonanej vzdialenosti a prejdenej vzdialenosti, v dôsledku čoho sa emisia fotónov posúva do červenej časti spektra. V dôsledku interakcie s fotónmi teplota vákua alebo éteru vystúpi o niekoľko stupňov nad absolútnu nulu, v dôsledku čoho sa vákuum stáva zdrojom sekundárneho žiarenia zodpovedajúceho jeho absolútnej teplote, ktorú skutočne pozorujeme. Pri frekvencii tohto žiarenia, ktorá je skutočne žiarením pozadia vákua, sa celá obloha ukáže byť rovnako jasná, ako predpokladal J.F. Shezo.
2. Na rozdiel od predpokladu R. Clausiusa „tepelná smrť“ neohrozuje nekonečný Vesmír, ktorý zahŕňa nekonečné množstvo hmoty, ktorá sa môže v nekonečne dlhom čase zmeniť na teplo, t.j. nikdy. „Tepelná smrť“ ohrozuje konečný vesmír obsahujúci konečné množstvo hmoty, ktorá sa môže v konečnom čase premeniť na teplo. Preto sa existencia konečného vesmíru ukazuje ako nemožná.
3. V nekonečnom Vesmíre, ktorého rozmery nemožno vyjadriť žiadnym, akokoľvek veľkým číslom, rovnomerne naplnenom hmotou s nenulovou hustotou, je veľkosť gravitačných síl pôsobiacich v ktoromkoľvek bode Vesmíru rovnaká. na nulu - to je skutočný gravitačný paradox nekonečného vesmíru. Rovnosť gravitačných síl na nulu v akomkoľvek bode v nekonečnom vesmíre, rovnomerne naplnenom hmotou, znamená, že priestor v takomto vesmíre je všade euklidovský.
V konečnom Vesmíre, t.j. vo vesmíre, ktorého rozmery možno vyjadriť niektorými, aj keď veľmi veľkými číslami, je testovacie teleso umiestnené „na okraji“ vesmíru vystavené príťažlivej sile úmernej hmotnosti hmoty v ňom obsiahnutej, výsledkom čoho bude toto teleso smerovať do stredu Vesmíru - konečný Vesmír, ktorého hmota je rovnomerne rozložená po celom svojom obmedzenom objeme, je odsúdený na kompresiu, ktorá bez vonkajšieho vplyvu nikdy neustúpi.
Takže všetky námietky alebo paradoxy, o ktorých sa predpokladá, že sú namierené proti možnosti existencie Vesmíru nekonečného v čase a priestore, sú v skutočnosti namierené proti možnosti existencie konečného Vesmíru. V skutočnosti je vesmír nekonečný v priestore aj v čase; nekonečný v tom zmysle, že ani veľkosť Vesmíru, ani množstvo hmoty v ňom obsiahnutej, ani jeho životnosť nemožno vyjadriť žiadnymi, akokoľvek veľkými číslami – nekonečno, to je nekonečno. Nekonečný vesmír nikdy nevznikol ani ako výsledok náhleho a nevysvetliteľného rozpínania a ďalšieho vývoja nejakého „predhmotného“ objektu, ani ako výsledok Božského stvorenia.
Treba však predpokladať, že vyššie uvedené argumenty sa budú zástancom teórie veľkého tresku zdať úplne nepresvedčivé. Podľa známeho vedca H. Alfvena: „Čím menej vedeckých dôkazov je, tým fanatickejšia sa viera v tento mýtus stáva. Zdá sa, že v súčasnej intelektuálnej klíme je veľkou výhodou kozmológie veľkého tresku to, že je urážkou zdravého rozumu: credo, quia absurdum (verím, pretože je to absurdné)“ (citované v ). Žiaľ, už nejaký čas je „fanatická viera“ v tú či onú teóriu tradíciou: čím viac dôkazov o vedeckej nekonzistentnosti takýchto teórií sa objavuje, tým fanatickejšia sa stáva viera v ich absolútnu neomylnosť.
Erazmus Rotterdamský svojho času polemizujúc so slávnym cirkevným reformátorom Lutherom napísal: „Viem, že niektorí, ktorí sa držia za uši, budú určite kričať: „Erasmus sa odvážil bojovať s Lutherom!“ Teda mucha so slonom. Ak to niekto chce pripisovať mojej slabomyseľnosti alebo nevedomosti, tak sa s ním nebudem hádať, iba ak by sa slabomyseľní – hoci len kvôli učeniu – mohli hádať s tými, ktorých Boh obdaroval bohatšími. Možno ma môj názor klame; preto chcem byť partnerom, nie sudcom, prieskumníkom, nie zakladateľom; Som pripravený učiť sa od každého, kto ponúka niečo správnejšie a spoľahlivejšie... Ak čitateľ uvidí, že vybavenie mojej eseje sa vyrovná tej opačnej, potom sám zváži a posúdi, čo je dôležitejšie: úsudok všetkých osvietených ľudí..., všetkých univerzít..., či súkromný názor toho či onoho človeka... Viem, že v živote sa často stáva, že väčšia časť porazí tých najlepších. Viem, že pri skúmaní pravdy nie je nikdy na škodu pridať svoju usilovnosť k tomu, čo sa už urobilo predtým.“
Týmito slovami ukončíme našu krátku štúdiu.
Zdroje informácií:
- Klimishin I.A. Relativistická astronómia. M.: Nauka, 1983.
- Hawking S. Od veľkého tresku po čierne diery. M.: Mir, 1990.
- Novikov I.D. Evolúcia vesmíru. M.: Nauka, 1983.
- Ginzburg V.L. O fyzike a astrofyzike. Články a prejavy. M.: Nauka, 1985.
„Priepasť plná hviezd sa otvorila;
Hviezdy nemajú číslo, dno priepasti."
M. V. Lomonosov, „Večerné zamyslenie nad Božím Veličenstvom...“
Táto sloha z ódy brilantného Lomonosova sa stala najslávnejšou z celého tvorivého dedičstva veľkého vedca, básnika a filozofa. Napísanie tohto filozofického diela sa datuje do roku 1747. Všimnime si len, že odvtedy sa vedecké myslenie ešte nerozhodlo pre interpretáciu nekonečnosti vesmíru, takže Lomonosovova hypotéza o nekonečnosti vesmíru zostala nedokázaná.
Odvtedy sa objavil celý odbor základnej vedy, kozmológia. Na túto večnú otázku však ešte nevie odpovedať, navyše, čím viac informácií máme, tým viac sa pred nami vynára neriešiteľných paradoxov. Vedecký koncept nekonečna vesmíru je vyjadrený v tom zmysle, že jeho rozmery, životnosť, hmotnosť hmoty obsiahnutej v univerzálnych objemoch nemožno vyjadriť v konečných číselných hodnotách akejkoľvek veľkosti. Logika takéhoto chápania nekonečnosti priestoru prináša tieto dva nezlučiteľné logické závery:
Podľa Friedmanovej teórie konečný vesmír nemôže byť stacionárny a musí sa buď rozpínať alebo zmršťovať;
Koncept expanzie alebo kontrakcie vesmíru v prípade jeho nekonečna nedáva zmysel, keďže rozpínajúce sa nekonečno sa rovná zmršťovaniu a vznik vesmíru v momente Veľkého tresku z objemu jedného neutrónu s konečnou, aj keď ľubovoľne veľkou hmotnosťou je vyvrátená jej nekonečnosťou z hľadiska hmotnosti, veľkosti a času existencie.
Je známe, že proces rozpínania vesmíru bol dokázaný experimentálne na základe experimentov pri meraní vzdialeností k najbližším hviezdnym systémom pomocou radarovej metódy. Je tiež dokázané, že existoval okamih, keď vesmír vznikol v dôsledku Veľkého tresku. Je určite známe, že čas je vektorový pojem a nemá spätný smer. V dôsledku toho až do tohto momentu čas neexistoval a ako vyplýva z Einsteinovej teórie, priestor a čas nemôžu existovať jeden bez druhého. To znamená, že bol okamih, keď nebolo miesto. Pre väčšinu vedcov – kozmológov je tento paradox základom pre tvrdenie o absencii Boha alebo inej najvyššej moci, ktorá bola impulzom pre vznik vesmíru. A predsa sa nechajme s nádejou vyriešiť tento paradox, keďže naše chápanie vzťahov príčina-následok, a teda aj celá filozofia, trpí zaujatosťou. Genialita Lomonosova spočíva v tom, že vo svojej óde spojil vedu, filozofiu a božský princíp, čím vytvoril precedens pre predvídanie nie samotnej budúcnosti, ale vedeckú predstavu o vesmíre v tejto budúcnosti.
Kozmologické paradoxy vesmíru
Kozmologické paradoxy— ťažkosti (rozpory), ktoré vznikajú pri rozšírení fyzikálnych zákonov na vesmír ako celok alebo na jeho dostatočne veľké oblasti. Klasický obraz sveta 19. storočia sa ukázal byť v oblasti kozmológie Vesmíru dosť zraniteľný kvôli potrebe vysvetliť 3 paradoxy: fotometrický, termodynamický a gravitačný. Ste pozvaní vysvetliť tieto paradoxy z pohľadu modernej vedy.
Fotometrický paradox
(J. Chezo, 1744; G. Olbers, 1823) zúžil na vysvetlenie otázky „Prečo je v noci tma?“
Ak je vesmír nekonečný, potom je v ňom nespočetné množstvo hviezd. Pri relatívne rovnomernom rozložení hviezd v priestore sa počet hviezd nachádzajúcich sa v danej vzdialenosti zvyšuje úmerne so štvorcom vzdialenosti k nim. Pretože jas hviezdy klesá úmerne so štvorcom vzdialenosti k nej, oslabenie celkového svetla hviezd v dôsledku ich vzdialenosti by malo byť presne kompenzované zvýšením počtu hviezd a celá nebeská sféra by mala byť žiari rovnomerne a jasne. Tento rozpor s tým, čo sa pozoruje v skutočnosti, sa nazýva fotometrický paradox.
Tento paradox prvýkrát úplne sformuloval švajčiarsky astronóm Jean-Philippe Louis de Chaizeau (1718-1751) v roku 1744, hoci podobné myšlienky vyjadrili už skôr iní vedci, najmä Johannes Kepler, Otto von Guericke a Edmund Halley. Fotometrický paradox sa niekedy nazýva Olbersov paradox podľa astronóma, ktorý naň upozornil v 19. storočí.
Správne vysvetlenie fotometrického paradoxu navrhol slávny americký spisovateľ Edgar Allan Poe v kozmologickej básni „Eureka“ (1848); podrobné matematické spracovanie tohto riešenia poskytol William Thomson (Lord Kelvin) v roku 1901. Je založená na konečnom veku vesmíru. Keďže (podľa moderných údajov) pred viac ako 13 miliardami rokov vo vesmíre neboli žiadne galaxie a kvazary, najvzdialenejšie hviezdy, ktoré môžeme pozorovať, sa nachádzajú vo vzdialenosti 13 miliárd svetelných rokov. rokov. Tým sa eliminuje hlavný predpoklad fotometrického paradoxu – že hviezdy sa nachádzajú v akejkoľvek, bez ohľadu na to, aká veľká je vzdialenosť od nás. Vesmír pozorovaný na veľké vzdialenosti je taký mladý, že v ňom ešte nevznikli hviezdy. Všimnite si, že to v žiadnom prípade nie je v rozpore s kozmologickým princípom, z ktorého vyplýva bezhraničnosť vesmíru: nie je obmedzený vesmír, ale iba tá jeho časť, kde sa pri príchode svetla podarilo zrodiť prvé hviezdy. nám.
Červený posun galaxií tiež určitým spôsobom (výrazne menším) prispieva k zníženiu jasu nočnej oblohy. Vzdialené galaxie skutočne majú (1+ z) dlhšia vlnová dĺžka žiarenia ako galaxie v blízkych vzdialenostiach. Ale vlnová dĺžka súvisí s energiou svetla podľa vzorca ε= hc/λ. Preto energia fotónov, ktoré dostávame zo vzdialených galaxií, je (1+ z) krát menej. Ďalej, ak z galaxie s červeným posunom z dva fotóny sú emitované s časovým intervalom δ t, potom bude interval medzi prijatím týchto dvoch fotónov na Zemi iný (1+ z) krát väčšia, preto je intenzita prijímaného svetla rovnako krát menšia. Výsledkom je, že celková energia, ktorá k nám prichádza zo vzdialených galaxií, je (1+ z)² krát menej, ako keby sa táto galaxia od nás nevzdialila kvôli kozmologickej expanzii.
Termodynamický paradox (Clausius, 1850), sa spája s rozporom druhého termodynamického zákona a konceptu večnosti vesmíru. Podľa nezvratnosti tepelných procesov majú všetky telesá vo vesmíre tendenciu k tepelnej rovnováhe. Ak vesmír existuje nekonečne dlho, prečo ešte nenastala tepelná rovnováha v prírode a prečo tepelné procesy stále pokračujú?
Gravitačný paradox
Mentálne vyberte sféru s polomerom R 0 tak, že bunky nehomogenity v rozložení hmoty vo vnútri gule sú nevýznamné a priemerná hustota sa rovná priemernej hustote Vesmíru r. Nech je na povrchu gule teleso hmoty m, napríklad Galaxy. Podľa Gaussovej vety o centrálne symetrickom poli je gravitačná sila z hmoty hmoty M, uzavretý vo vnútri gule, bude pôsobiť na teleso tak, ako keby bola všetka hmota sústredená v jednom bode umiestnenom v strede gule. Zároveň zvyšok hmoty vesmíru neprispieva k tejto sile.
Vyjadrime hmotnosť prostredníctvom priemernej hustoty r: 
. Let Then - zrýchlenie voľného pádu telesa do stredu gule závisí len od polomeru gule R 0 Keďže polomer gule a poloha stredu gule sú zvolené ľubovoľne, vzniká neistota pri pôsobení sily na skúšobnú hmotu. m a smer jeho pohybu.
(Neumannov-Seligerov paradox, pomenovaný podľa nemeckých vedcov K. Neumanna a H. Zeligera, 1895) je založený na ustanoveniach nekonečna, homogenity a izotropie vesmíru, má menej zrejmý charakter a spočíva v tom, že Newtonov zákon o univerzálna gravitácia nedáva žiadnu rozumnú odpoveď na otázku o gravitačnom poli vytvorenom nekonečným systémom hmôt (pokiaľ nerobíme veľmi zvláštne predpoklady o povahe priestorového rozloženia týchto hmôt). Pre kozmologické škály dáva odpoveď teória A. Einsteina, v ktorej je zákon univerzálnej gravitácie spresnený pre prípad veľmi silných gravitačných polí.
V kozmológii je veľmi dôležitá otázka konečnosti alebo nekonečnosti vesmíru:
- ak je vesmír konečný, potom, ako ukázal Friedman, nemôže byť v stacionárnom stave a musí sa buď rozpínať alebo zmršťovať;
- ak je Vesmír nekonečný, potom akékoľvek predpoklady o jeho stláčaní alebo rozpínaní strácajú zmysel.
Je známe, že takzvané kozmologické paradoxy boli predložené ako námietky voči možnosti existencie nekonečného vesmíru, nekonečného v tom zmysle, že ani jeho veľkosť, ani doba existencie, ani hmotnosť hmoty v ňom obsiahnutej môžu byť vyjadrené akýmikoľvek, bez ohľadu na to, aké veľké sú čísla. Pozrime sa, ako opodstatnené sa ukážu tieto námietky.
Kozmologické paradoxy – podstata a výskum
Je známe, že hlavné námietky voči možnosti existencie Vesmíru nekonečného v čase a priestore sú nasledovné.
1. „V roku 1744 švajčiarsky astronóm J.F. Shezo bol prvý, kto pochyboval o správnosti myšlienky nekonečného vesmíru: ak je počet hviezd vo vesmíre nekonečný, prečo sa potom celá obloha neleskne ako povrch jednej hviezdy? Prečo je obloha tmavá? Prečo sú hviezdy oddelené tmavými priestormi? . Predpokladá sa, že rovnakú námietku voči modelu nekonečného vesmíru vzniesol nemecký filozof G. Olbers v roku 1823. „Albersov protiargument bol, že svetlo prichádzajúce k nám zo vzdialených hviezd by malo byť oslabené v dôsledku absorpcie v hmota v jej ceste. Ale v tomto prípade by sa táto látka mala zahriať a jasne žiariť ako hviezdy.“ . Takto to však naozaj je! Podľa moderných predstáv vákuum nie je „nič“, ale „niečo“, čo má veľmi reálne fyzikálne vlastnosti. Prečo teda nepredpokladať, že svetlo interaguje s týmto „niečím“ takým spôsobom, že každý fotón svetla pri pohybe v tomto „niečom“ stráca energiu úmerne vzdialenosti, ktorú prejde, v dôsledku čoho sa žiarenie fotónu posunie na červená časť spektra. Absorpciu energie fotónov vákuom prirodzene sprevádza zvýšenie teploty vákua, v dôsledku čoho sa vákuum stáva zdrojom sekundárneho žiarenia, ktoré možno nazvať žiarením pozadia. Keď vzdialenosť od Zeme od emitujúceho objektu – hviezdy, galaxie – dosiahne určitú hraničnú hodnotu, žiarenie tohto objektu dostane taký veľký červený posun, že sa spojí s vákuovým žiarením pozadia. Preto, hoci počet hviezd v nekonečnom vesmíre je nekonečný, počet hviezd pozorovaných zo Zeme a vo všeobecnosti z akéhokoľvek bodu vo vesmíre je konečný - v ktoromkoľvek bode vesmíru sa pozorovateľ vidí ako v strede. vesmíru, z ktorého sa pozoruje určitý obmedzený počet hviezd (galaxií). Zároveň sa pri frekvencii žiarenia pozadia celá obloha trblieta ako povrch jedinej hviezdy, ktorú skutočne pozorujeme.
2. V roku 1850 nemecký fyzik R. Clausius „... dospel k záveru, že v prírode teplo prechádza z teplého telesa na chladné... stav Vesmíru by sa mal stále viac meniť v určitom smere... Tieto myšlienky rozvinul anglický fyzik William Thomson, podľa ktorého sú všetky fyzikálne procesy vo vesmíre sprevádzané premenou svetelnej energie na teplo.“ V dôsledku toho vesmír čelí „tepelnej smrti“, takže nekonečná existencia vesmíru v čase je nemožná. V skutočnosti to tak nie je. Podľa moderných koncepcií sa hmota premieňa na „svetelnú energiu“ a „teplo“ v dôsledku termonukleárnych procesov prebiehajúcich vo hviezdach. „Tepelná smrť“ nastane hneď, ako všetka hmota vo vesmíre „shorí“ v termonukleárnych reakciách. Je zrejmé, že v nekonečnom vesmíre sú aj zásoby hmoty nekonečné, a preto všetka hmota vesmíru „vyhorí“ v nekonečne dlhom čase. „Tepelná smrť“ ohrozuje skôr konečný vesmír, pretože zásoby hmoty v ňom sú obmedzené. Avšak ani v prípade konečného vesmíru nie je jeho „tepelná smrť“ povinná. Newton tiež povedal niečo také: „Príroda miluje premeny. Prečo by nemohli existovať niektoré zo série rôznych premien, v ktorých sa hmota mení na svetlo a svetlo na hmotu? V súčasnosti sú takéto premeny dobre známe: na jednej strane sa hmota v dôsledku termonukleárnych reakcií mení na svetlo, na druhej strane fotóny, t.j. Svetlo sa za určitých podmienok mení na dve úplne hmotné častice – elektrón a pozitrón. V prírode teda existuje obeh hmoty a energie, ktorý vylučuje „tepelnú smrť“ vesmíru.
3. V roku 1895 nemecký astronóm H. Seeliger „... dospel k záveru, že myšlienka nekonečného priestoru naplneného hmotou s konečnou hustotou je nezlučiteľná s Newtonovým gravitačným zákonom... Ak v nekonečnom priestore hustota hmoty nie je nekonečne malá a každé dve častice sa podľa Newtonovho zákona vzájomne priťahujú, potom by gravitačná sila pôsobiaca na akékoľvek teleso bola nekonečne veľká a pod jej vplyvom by telesá dostali nekonečne veľké zrýchlenie.
Ako vysvetľuje napríklad I.D. Novikov, podstata gravitačného paradoxu je nasledovná. „Nech je vesmír v priemere rovnomerne vyplnený nebeskými telesami, aby bola priemerná hustota hmoty vo veľmi veľkých objemoch priestoru rovnaká. Pokúsme sa v súlade s Newtonovým zákonom vypočítať, aká gravitačná sila spôsobená všetkou nekonečnou hmotou Vesmíru pôsobí na teleso (napríklad galaxiu) umiestnené v ľubovoľnom bode v priestore. Najprv predpokladajme, že vesmír je prázdny. Umiestnime testovacie teleso do ľubovoľného bodu v priestore A. Obklopme toto teleso hmotou hustoty, ktorá vyplní guľu polomeru R k telu A bol v strede lopty. Bez akýchkoľvek výpočtov je zrejmé, že vďaka symetrii sa gravitácia všetkých častíc hmoty gule v jej strede navzájom vyrovnáva a výsledná sila je nulová, t.j. na tele A nepôsobí žiadna sila. Teraz budeme do gule pridávať ďalšie a ďalšie guľovité vrstvy hmoty rovnakej hustoty...guľové vrstvy hmoty nevytvárajú vo vnútornej dutine gravitačné sily a pridaním týchto vrstiev sa nič nemení, t.j. stále výsledná gravitačná sila pre A rovná nule. Pokračujúc v procese pridávania vrstiev nakoniec dospejeme k nekonečnému Vesmíru, rovnomerne naplnenému hmotou, v ktorom výsledná gravitačná sila pôsobí na A, sa rovná nule.
Zdôvodnenie však môže prebiehať aj inak. Zoberme si opäť jednotnú guľu s polomerom R v prázdnom vesmíre. Umiestnime svoje telo nie do stredu tejto gule s rovnakou hustotou hmoty ako predtým, ale na jej okraj. Teraz gravitačná sila, ktorá pôsobí na teleso A, budú rovnaké podľa Newtonovho zákona
F = GMm/R 2 ,
Kde M- hmotnosť lopty; m– hmotnosť skúšobného telesa A.
Teraz do guľôčky pridáme guľovité vrstvy hmoty. Keď sa do tejto gule pridá guľový obal, nepridá do seba žiadne gravitačné sily. Preto na teleso pôsobí gravitačná sila A, sa nezmení a je stále rovný F.
Pokračujme v procese pridávania guľovitých obalov hmoty rovnakej hustoty. sila F zostáva nezmenený. V limite opäť dostaneme Vesmír vyplnený homogénnou hmotou s rovnakou hustotou. Teraz však na telo A silové akty F. Je zrejmé, že v závislosti od výberu počiatočnej gule je možné získať silu F po prechode do Vesmíru rovnomerne naplneného hmotou. Táto nejednoznačnosť sa nazýva gravitačný paradox... Newtonova teória neumožňuje jednoznačne vypočítať gravitačné sily v nekonečnom vesmíre bez dodatočných predpokladov. Iba Einsteinova teória nám umožňuje vypočítať tieto sily bez akýchkoľvek rozporov."
Rozpory však okamžite zmiznú, ak si spomenieme, že nekonečný vesmír nie je to isté ako veľmi veľký:
- v nekonečnom Vesmíre, bez ohľadu na to, koľko vrstiev hmoty pridáme do lopty, mimo nej zostáva nekonečne veľké množstvo hmoty;
- v nekonečnom Vesmíre môže byť guľa akéhokoľvek, akokoľvek veľkého polomeru s testovacím telesom na svojom povrchu vždy obklopená guľou s ešte väčším polomerom tak, že guľa aj testovacie teleso na jej povrchu bude vo vnútri tejto novej gule naplnenej hmotou rovnakej hustoty ako vo vnútri gule; v tomto prípade bude veľkosť gravitačných síl pôsobiacich na skúšobné teleso zo strany gule rovná nule.
Bez ohľadu na to, o koľko zväčšíme polomer gule a koľko vrstiev hmoty pridáme, v nekonečnom vesmíre rovnomerne naplnenom hmotou bude veľkosť gravitačných síl pôsobiacich na testované teleso vždy rovná nule. . Inými slovami, veľkosť gravitačných síl, ktoré vytvára všetka hmota vo vesmíre, je v akomkoľvek bode nulová. Ak sa však mimo gule, na povrchu ktorej leží skúšobné teleso, nenachádza žiadna látka, t.j. ak je všetka hmota Vesmíru sústredená vo vnútri tejto gule, potom na testovacie teleso ležiace na povrchu tohto telesa pôsobí gravitačná sila úmerná hmotnosti hmoty obsiahnutej v guli. Vplyvom tejto sily bude testovacie teleso a vo všeobecnosti všetky vonkajšie vrstvy hmoty gule priťahované do jej stredu - guľa konečných rozmerov, rovnomerne naplnená hmotou, sa nevyhnutne stlačí pod vplyvom gravitačných síl. . Tento záver vyplýva tak z Newtonovho zákona univerzálnej gravitácie, ako aj z Einsteinovej všeobecnej teórie relativity: Vesmír konečných rozmerov nemôže existovať, pretože pod vplyvom gravitačných síl sa jeho hmota musí neustále sťahovať do stredu vesmíru.
„Newton pochopil, že podľa jeho teórie gravitácie by sa hviezdy mali k sebe priťahovať, a preto by sa zdalo, že... by mali na seba padnúť a v určitom bode sa priblížiť... Newton povedal, že Takže(ďalej je to mnou zdôraznené - V.P.) naozaj tam malo byť keby sme len mali Konečný počet hviezdičiek v konečný priestorové oblasti. Ale... ak počet hviezdičiek nekonečne a je ich viac menej rovnomerne distribuované naprieč nekonečné priestor, potom toto nikdy sa nestane, pretože neexistuje žiadny centrálny bod, kde by mali spadnúť. Tieto argumenty sú príkladom toho, aké ľahké je dostať sa do problémov, keď hovoríme o nekonečne. V nekonečnom vesmíre môže byť akýkoľvek bod považovaný za stred, pretože na oboch jeho stranách je počet hviezd nekonečný. (Potom môžete - V.P.) ... vezmite si konečný systém, v ktorom všetky hviezdy padajú na seba, smerujúc k stredu, a uvidíte, aké zmeny sa stanú, ak pridáte ďalšie a ďalšie hviezdy, rozmiestnené približne rovnomerne mimo oblasti pod úvaha. Bez ohľadu na to, koľko hviezd pridáme, vždy budú smerovať do stredu.“ Aby sme sa teda „nedostali do problémov“, musíme vybrať určitú konečnú oblasť z nekonečného vesmíru, uistiť sa, že v takejto konečnej oblasti budú hviezdy padať smerom k stredu tejto oblasti, a potom tento záver rozšíriť na nekonečný Vesmír a vyhlasujem, že existencia takého Vesmíru je nemožná. Tu je príklad, ako sa „... do vesmíru ako celku...“ prenáša „... ako niečo absolútne, taký stav..., ktorému... môže podliehať iba časť hmoty“ ( F. Engels. Anti-Dühring), napríklad jedna hviezda alebo zhluk hviezd. V skutočnosti, keďže „v nekonečnom vesmíre možno akýkoľvek bod považovať za stred“, počet takýchto bodov je nekonečný. V ktorom smere z tohto nekonečného počtu bodov sa budú hviezdy pohybovať? A ešte jedna vec: aj keď je takýto bod náhle objavený, potom sa nekonečný počet hviezd bude pohybovať v smere tohto bodu nekonečne dlho a kompresia celého nekonečného vesmíru v tomto bode tiež nastane v nekonečnom čase. , t.j. nikdy. Iná vec je, ak je vesmír konečný. V takomto Vesmíre existuje jediný bod, ktorý je stredom Vesmíru - to je bod, z ktorého sa začalo rozširovanie Vesmíru a v ktorom sa všetka hmota Vesmíru opäť sústredí, keď sa jeho rozpínanie nahradí kompresiou. . Ide teda o konečný Vesmír, t.j. Vesmír, ktorého rozmery v každom časovom okamihu a množstvo hmoty v ňom sústredenej možno vyjadriť nejakými konečnými číslami, je odsúdený na kontrakciu. Keďže je vesmír v stave kompresie, nikdy nebude schopný opustiť tento stav bez nejakého vonkajšieho vplyvu. Keďže však mimo Vesmír neexistuje hmota, priestor, čas, jediným dôvodom expanzie Vesmíru môže byť činnosť vyjadrená slovami „Buď svetlo!“ Ako raz napísal F. Engels: „Môžeme sa otáčať, ako chceme, ale... .. zakaždým sa znova vraciame... k prstu Božiemu“ (F. Engels. Anti-Dühring). Boží prst však nemôže byť predmetom vedeckého štúdia.
Záver
Analýza takzvaných kozmologických paradoxov nám umožňuje vyvodiť nasledujúce závery.
1. Svetový priestor nie je prázdny, ale je vyplnený nejakým médiom, či už toto médium nazývame éter alebo fyzikálne vákuum. Fotóny pri pohybe v tomto prostredí strácajú energiu úmerne k prekonanej vzdialenosti a prejdenej vzdialenosti, v dôsledku čoho sa emisia fotónov posúva do červenej časti spektra. V dôsledku interakcie s fotónmi teplota vákua alebo éteru vystúpi o niekoľko stupňov nad absolútnu nulu, v dôsledku čoho sa vákuum stáva zdrojom sekundárneho žiarenia zodpovedajúceho jeho absolútnej teplote, ktorú skutočne pozorujeme. Pri frekvencii tohto žiarenia, ktorá je skutočne žiarením pozadia vákua, sa celá obloha ukáže byť rovnako jasná, ako predpokladal J.F. Shezo.
2. Na rozdiel od predpokladu R. Clausiusa „tepelná smrť“ neohrozuje nekonečný Vesmír, ktorý zahŕňa nekonečné množstvo hmoty, ktorá sa môže v nekonečne dlhom čase zmeniť na teplo, t.j. nikdy. „Tepelná smrť“ ohrozuje konečný vesmír obsahujúci konečné množstvo hmoty, ktorá sa môže v konečnom čase premeniť na teplo. Preto sa existencia konečného vesmíru ukazuje ako nemožná.
3. V nekonečnom Vesmíre, ktorého rozmery nemožno vyjadriť žiadnym, akokoľvek veľkým číslom, rovnomerne naplnenom hmotou s nenulovou hustotou, je veľkosť gravitačných síl pôsobiacich v ktoromkoľvek bode Vesmíru rovnaká. na nulu - to je skutočný gravitačný paradox nekonečného vesmíru. Rovnosť gravitačných síl na nulu v akomkoľvek bode v nekonečnom vesmíre, rovnomerne naplnenom hmotou, znamená, že priestor v takomto vesmíre je všade euklidovský.
V konečnom Vesmíre, t.j. vo vesmíre, ktorého rozmery možno vyjadriť niektorými, aj keď veľmi veľkými číslami, je testovacie teleso umiestnené „na okraji“ vesmíru vystavené príťažlivej sile úmernej hmotnosti hmoty v ňom obsiahnutej, výsledkom čoho bude toto teleso smerovať do stredu Vesmíru - konečný Vesmír, ktorého hmota je rovnomerne rozložená po celom svojom obmedzenom objeme, je odsúdený na kompresiu, ktorá bez vonkajšieho vplyvu nikdy neustúpi.
Takže všetky námietky alebo paradoxy, o ktorých sa predpokladá, že sú namierené proti možnosti existencie Vesmíru nekonečného v čase a priestore, sú v skutočnosti namierené proti možnosti existencie konečného Vesmíru. V skutočnosti je vesmír nekonečný v priestore aj v čase; nekonečný v tom zmysle, že ani veľkosť Vesmíru, ani množstvo hmoty v ňom obsiahnutej, ani jeho životnosť nemožno vyjadriť žiadnymi, akokoľvek veľkými číslami – nekonečno, to je nekonečno. Nekonečný vesmír nikdy nevznikol ani ako výsledok náhleho a nevysvetliteľného rozpínania a ďalšieho vývoja nejakého „predhmotného“ objektu, ani ako výsledok Božského stvorenia.
Treba však predpokladať, že vyššie uvedené argumenty sa budú zástancom teórie veľkého tresku zdať úplne nepresvedčivé. Podľa známeho vedca H. Alfvena: „Čím menej vedeckých dôkazov je, tým fanatickejšia sa viera v tento mýtus stáva. Zdá sa, že v súčasnej intelektuálnej klíme je veľkou výhodou kozmológie veľkého tresku to, že je urážkou zdravého rozumu: credo, quia absurdum (verím, pretože je to absurdné)“ (citované v ). Žiaľ, už nejaký čas je „fanatická viera“ v tú či onú teóriu tradíciou: čím viac dôkazov o vedeckej nekonzistentnosti takýchto teórií sa objavuje, tým fanatickejšia sa stáva viera v ich absolútnu neomylnosť.
Erazmus Rotterdamský svojho času polemizujúc so slávnym cirkevným reformátorom Lutherom napísal: „Viem, že niektorí, ktorí sa držia za uši, budú určite kričať: „Erasmus sa odvážil bojovať s Lutherom!“ Teda mucha so slonom. Ak to niekto chce pripisovať mojej slabomyseľnosti alebo nevedomosti, tak sa s ním nebudem hádať, iba ak by sa slabomyseľní – hoci len kvôli učeniu – mohli hádať s tými, ktorých Boh obdaroval bohatšími. Možno ma môj názor klame; preto chcem byť partnerom, nie sudcom, prieskumníkom, nie zakladateľom; Som pripravený učiť sa od každého, kto ponúka niečo správnejšie a spoľahlivejšie... Ak čitateľ uvidí, že vybavenie mojej eseje sa vyrovná tej opačnej, potom sám zváži a posúdi, čo je dôležitejšie: úsudok všetkých osvietených ľudí..., všetkých univerzít..., či súkromný názor toho či onoho človeka... Viem, že v živote sa často stáva, že väčšia časť porazí tých najlepších. Viem, že pri skúmaní pravdy nie je nikdy na škodu pridať svoju usilovnosť k tomu, čo sa už urobilo predtým.“
Týmito slovami ukončíme našu krátku štúdiu.
Zdroje informácií:
- Klimishin I.A. Relativistická astronómia. M.: Nauka, 1983.
- Hawking S. Od veľkého tresku po čierne diery. M.: Mir, 1990.
- Novikov I.D. Evolúcia vesmíru. M.: Nauka, 1983.
- Ginzburg V.L. O fyzike a astrofyzike. Články a prejavy. M.: Nauka, 1985.