Гораздо интереснее рассмотреть те естественно-научные факты, которые заставляли и по сей день заставляют многих физиков и философов ставить вопрос о конечности мира в пространстве (а зачастую и во времени).
Факты эти следующие:
1. Гравитационный парадокс. Если применить закон тяготения Ньютона ко всей бесконечной массе Вселенной (признав, что средняя плотность не равна нулю), то мы не получим определенного конечного результата.
2. Фотометрический парадокс. Если применить ко всей Вселенной законы яркости, то небо отнюдь не должно быть ночью черным.
3. Метагалактическое «красное смещение». В спектрах внегалактических туманностей линии смещены в сторону красного конца. Все попытки найти этому физическое объяснение (кроме применения продольного эффекта Доплера) не дали результатов. Остается принять, что эти туманности удаляются от нас.
Отсюда делается вывод о конечности Вселенной во времени.
4. «Тепловая смерть». Второе начало термодинамики сформулировано Клаузиусом так: «Энтропия системы или остается неизменной, или возрастает» (энтропия – мера пребывания системы в данном состоянии). Распространение этого начала на всю Вселенную с неизбежностью ведет к признанию «тепловой смерти».
5. Уравнения тяготения Эйнштейна (с введением так называемой «космологической постоянной») дают решения, приложимые только к конечной Вселенной.
Таковы пять основных фактов, которые приводят к мысли о конечности мирового пространства…
Надо сказать, что и физики, и математики, и космологи приложили немало усилий, чтобы выбраться из этих противоречий, оставаясь на почве признания бесконечности мира. Этих ученых почему-то не убеждали «наглядные» аналогии с одномерными и двумерными многообразиями. Но подавляющее большинство этих попыток весьма уязвимы с физической стороны. Вот несколько примеров.
Для того чтобы уйти от гравитационного парадокса, была предложена так называемая ступенчатая структура мира. При этом допущении и при предположении, что при переходе к высшим системам плотность падает с определенной скоростью, мы получаем конечное решение уравнений тяготения. Но, как видите, здесь слишком много предположений и допущений.
Для того чтобы избежать «тепловой смерти», Больцман предложил «флуктуационную гипотезу». Он предположил, что вся Вселенная находится в равновесном состоянии, а «наша» Вселенная переживает «флуктуацию», то есть временное и местное отклонение от равновесия.
Наш физик Фридман нашел решения уравнений Эйнштейна, при которых распределение массы соответствует бесконечному пространству. Но его решения исходят из предположения об однородности и изотропии. То есть опять предположения, опять допущения…
Таким образом, можно считать, что до настоящего времени наука не дала однозначного решения всех этих «парадоксов бесконечности».
Но давайте присмотримся к логической схеме всех этих физических и космологических выводов о конечности мира. Схема эта очень проста. Первый шаг – берется какой-либо закон, установленный с полной точностью и практически подтвержденный. Второй шаг – действие этого закона распространяется или на бесконечность в пространстве, или на бесконечность во времени, или на то и другое вместе. И третий шаг – так как в данном случае выводы противоречат фактам, то получается вполне доказанный, математически обоснованный конец мира. Так, может быть, мир действительно не бесконечен? Может быть, надо поверить всем этим «научным» данным?
