Модели Вселенной

От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений вещества – звездных миров и звездных систем – это все Вселенная. Познание Вселенной в целом состоит, прежде всего, во все более глубоком изучении ее составных частей. Этот трудный процесс охватывает все более и более широкие области явлений, никогда не исчерпывая до конца всех форм движения и существования материи. Здесь на помощь приходят модели Вселенной. Что же они собой представляют?

На помощь приходят модели Вселенной. Что же они собой представляют?

В последнее время, с быстрым развитием компьютерной техники, в различных областях научного исследования приобрел большую популярность так называемый метод моделирования. Сущность этого метода состоит в том, что вместо того или иного реального объекта изучается его модель, более или менее точно повторяющая оригинал или его наиболее важные и существенные особенности.

Так, например, на протяжении длительного времени астрономы занимались изучением однородной и изотропной модели Вселенной, т. е. такой воображаемой Вселенной, в которой все физические явления протекают одинаковым образом и все законы остаются неизменными для любых ее областей и в любых направлениях. Изучались также модели Вселенной, в которых к этим двум условиям добавлялось третье – неизменность картины мира. Это означает, что в какую бы эпоху мы ни созерцали мир, он всегда должен выглядеть в общих чертах одинаково. Эти во многом условные и схематические модели помогли очистить некоторые важные стороны окружающего нас мира.

В распоряжении современной астрономии нет каких-либо указании на то, что физические законы, справедливые для одной области Вселенной, не выполняются в других ее областях. Однако совершенно очевидно, что реальная Вселенная устроена гораздо сложнее, чем та, которую описывают изотропные и однородные модели. Такие модели Вселенной – лишь одно из первых приближений к реальной картине мира. Например, если в Метагалактике существует общее силовое поле, то темп течения времени в различных ее частях будет неодинаков. Темп этот может изменяться и в районе аномально больших сгущений материи. Значит, развитие одних и тех же физических процессов в различных областях космоса может протекать по-разному. Кроме того, Метагалактика весьма велика и для того, чтобы осуществилось взаимодействие между ее отдельными областями, необходимы огромные промежутки времени, измеряемые миллиардами лет. А за такое время успевает существенно измениться общая картина Метагалактики.

Это говорит о необходимости углубленной разработки неоднородной и неизотропной модели Вселенной. При этом очень важно все результаты, полученные с помощью той или иной модели Вселенной, проверять путем сравнения с реальностью. Нельзя отождествлять само явление с его моделью.

Между тем все модели Вселенной не могут претендовать на роль точного "слепка" Вселенной. Об этом говорит хотя бы тот факт, что с одинаковым успехом могут быть построены логически непротиворечивые модели, обладающие прямо противоположными свойствами. Так, например, можно построить модель, которая возникла из ничего и в которой выполняется закон сохранения материи и движения. В то же время в другой, также непротиворечивой модели Вселенная существует вечно, но в ней постоянно происходит "творение" материи.

Несмотря на это, Вселенная в целом познаваема. Потому, что у нее, как и у всякого процесса, должны существовать наиболее существенные линии развития. И какие бы не были огромные масштабы, они должны проявлять себя и в тех явлениях природы, которые происходят вокруг нас. Это обстоятельство и открывает для науки возможность построения модели Вселенной и таким образом познания наиболее общих законов природы на основе изучения конечных объектов и явлений.

Инструменты