На допомогу приходять моделі Всесвіту

Від дрібних порошин і атомів до величезних скупчень речовини - зоряних світів і зіркових систем - це все Всесвіт. Пізнання Всесвіту загалом полягає, передусім, у дедалі глибшому вивченні його складових частин. Цей важкий процес охоплює дедалі ширші області явищ, будь-коли вичерпуючи остаточно всі форми руху та існування матерії. Тут на допомогу приходять моделі Всесвіту. Що ж вони являють собою?

Останнім часом, зі швидким розвитком комп'ютерної техніки, у різних галузях наукового дослідження набув великої популярності так званий метод моделювання. Сутність цього методу полягає в тому, що замість того чи іншого реального об'єкта вивчається його модель, яка більш-менш точно повторює оригінал або його найбільш важливі та суттєві особливості.

Так, наприклад, протягом тривалого часу астрономи займалися вивченням однорідної та ізотропної моделі Всесвіту, тобто такого уявного Всесвіту, в якому всі фізичні явища протікають однаково і всі закони залишаються незмінними для будь-яких її областей і в будь-яких напрямках. Вивчалися також моделі Всесвіту, у яких до цих двох умов додавалася третя – незмінність картини світу. Це означає, що в яку б епоху ми не споглядали світ, він завжди має виглядати загалом однаково. Ці багато в чому умовні та схематичні моделі допомогли очистити деякі важливі сторони навколишнього світу.

У розпорядженні сучасної астрономії немає жодних вказівок на те, що фізичні закони, справедливі для однієї області Всесвіту, не виконуються в інших областях. Однак цілком очевидно, що реальний Всесвіт влаштований набагато складніше, ніж той, який описують ізотропні та однорідні моделі. Такі моделі Всесвіту лише одне з перших наближень до реальної картини світу. Наприклад, якщо в Метагалактиці існує спільне силове поле, то темп перебігу часу у різних її частинах буде неоднаковим. Темп цей може змінюватися і в районі аномально великих згущень матерії. Отже, розвиток тих самих фізичних процесів у різних галузях космосу може протікати по-різному. Крім того, Метагалактика дуже велика і для того, щоб здійснилася взаємодія між її окремими областями, потрібні величезні проміжки часу, що вимірюються мільярдами років. А за такий час встигає суттєво змінитись загальна картина Метагалактики.

Це говорить про необхідність поглибленої розробки неоднорідної та неізотропної моделі Всесвіту. При цьому дуже важливо всі результати, отримані за допомогою тієї чи іншої моделі Всесвіту, перевіряти шляхом порівняння з реальністю. Не можна ототожнювати саме явище з його моделлю.

Тим часом, всі моделі Всесвіту не можуть претендувати на роль точного "зліпка" Всесвіту. Про це говорить хоча б той факт, що з однаковим успіхом можуть бути побудовані логічно несуперечливі моделі, які мають прямо протилежні властивості. Так, наприклад, можна побудувати модель, яка виникла з нічого і в якій виконується закон збереження матерії та рухи. У той же час в іншій, також несуперечливій моделі Всесвіт існує вічно, але в ньому постійно відбувається "творення" матерії.

Незважаючи на це, Всесвіт загалом пізнаваний. Тому що у нього, як і у будь-якого процесу, повинні існувати найістотніші лінії розвитку. І які б не були величезні масштаби, вони повинні виявляти себе і в тих явищах природи, які відбуваються довкола нас. Ця обставина відкриває для науки можливість побудови моделі Всесвіту і таким чином пізнання найбільш загальних законів природи на основі вивчення кінцевих об'єктів та явищ.