Գլուխ առաջին. Տիեզերքի մեր պատկերը


Տիեզերքի մեր պատկերը

Մի անգամ հայտնի մի գիտնական (ասում են՝ Բերտրան Ռասելը) հանրային դասախոսություն է կարդում աստղագիտությունից: Նկարագրում է, թե ինչպես է Երկիրը պտտվում Արևի շուրջը, իսկ արևն, իր հերթին, աստղերի անծայրածիր հավաքածուի շուրջը, որը կոչվում է մեր գալակտիկա: Դասախոսության ավարտին սենյակի վերջում մի փոքրամարմին, ծեր կին վեր է կանգնում և ասում. «Ինչ որ ասացիք՝ցնդաբանություն է: Աշխարհն իրականում հսկայական կրիայի մեջքին պահվող հարթ ափսե է:» Գիտնականը մինչ պատասխանելը ներողամիտ ժպտում է: «Իսկ ինչի՞ վրա է կանգնած կրիան»: «Դու շատ խելացի ես, երիտասա՛րդ, շա՛տ,- ասում է ծեր կինը,- բայց մինչև ամենաներքևն էլ կրիաներ են»:

Կրիաների անվերջանալի աշտարակ ներկայացնող մեր տիեզերքի պատկերը շատերը ավելի շուտ ախմախություն կհամարեն, բայց ինչո՞ւ ենք կարծում, թե մենք ավելին գիտենք: Մենք ի՞նչ գիտենք տիեզերքի մասին և ինչպե՞ս ենք իմանում: Որտեղի՞ց է եկել տիեզերքը և ո՞ւր է գնում: Սկիզբ ունեցե՞լ է տիեզերքը, եթե այո, ի՞նչ է եղել դրանից առաջ: Ինչպիսի՞ն է ժամանակի բնույթը: Այն երբևէ կավարտվի՞: Մենք կարո՞ղ ենք հետ գնալ ժամանակի մեջ: Ֆիզիկայի վերջին ցնցող հայտնագործությունները, որոնք մասնակիորեն հնարավոր դարձան ֆանտաստիկ նոր տեխնոլոգիաների շնորհիվ, այս հարատև հարցերից մի քանիսի համար պատասխան են առաջարկում: Մի օր այդ պատասխանները մեզ այնքան ակնհայտ կթվան, որքան Երկրի պտույտը Արևի շուրջը, կամ գուցե այնքան ախմախ, որքան կրիաների աշտարակը: Միայն ժամանակը (ինչ էլ որ լինի) ցույց կտա:

Դեռ Ք.ա. 340թ. հույն փիլիսոփա Արիստոտելը կարողացավ «Երկինքների մասին» իր գրքում երկու լավ փաստարկ առաջ քաշել այն մասին, որ Երկիրը ավելի շուտ գունդ է, քան՝ տափակ ափսե: Առաջին․ նա հասկացավ, որ Լուսնի խավարման պատճառը Արևի և Լուսնի միջև հայտնվող Երկիրն է։ Երկրի ստվերը Լուսնի վրա միշտ կլոր է, ինչը տեղի կունենա, եթե միայն Երկիրը գնդաձև լինի: Եթե Երկիրը հարթ սկավառակ լիներ, ստվերը կլիներ երկարաձգված ու էլիպտիկ, եթե միայն խավարումը չի լինում միշտ Արևի՝ ուղիղ սկավառակի կենտրոնի տակ լինելու պահին: Երկրորդ․ հույներն իրենց ճամփորդություններից գիտեին, որ հարավից նայելիս Բևեռային Աստղը երկնքում ավելի ցածր է երևում, քան հյուսիսին ավելի մոտ շրջաններից: (Քանի որ Բևեռային աստղը գտնվում է Հյուսիսային Բևեռի վերևում, Հյուսիսային Բևեռից նայող դիտորդի ուղիղ գլխավերևում է երևում, իսկ հասարակածից նայողին թվում է, թե հենց հորիզոնի վրա է:) Հունաստանում և Եգիպտոսում Բևեռային աստղի տեսանելի դիրքերի տարբերությունից Արիստոտելը նույնիսկ հաշվարկեց, որ Երկիրը գոտևորող տարածությունը 400 000 ստադիա է: Ստադիայի ճշգրիտ երկարությունը հայտնի չէ, սակայն այն պիտի որ մոտ 200 յարդ լինի, ինչի հիման վրա Արիստոտելի հաշվարկով ներկայումս ընդունված թվի մոտ կրկնապատիկն է ստացվում: Հույները նույնիսկ երրորդ փաստարկն ունեին, որ Երկիրը պիտի կլոր լինի. էլ ինչո՞ւ պետք է տեսնենք հորիզոնից հայտնվող նավի նախ առագաստները, նոր հետո նավիրանը:

Արիստոտելը կարծում էր, որ Երկիրն անշարժ է, իսկ Արևը, Լուսինը, մոլորակներն ու աստղերը շրջանաձև ուղեծրերով շարժվում են նրա շուրջը: Սրան նա հավատում էր, որովհետև ինչ-որ միստիկական դատողություններով համարում էր, որ Երկիրը տիեզերքի կենտրոնն է, իսկ շրջանաձև շարժումն ամենակատարյալն է: Մ. թ. երկրորդ դարում Պտղոմեոսը այս գաղափարից ավարտուն տիեզերաբանական մոդել վերամշակեց: Կենտրոնում անշարժ Երկիրն է՝ շրջապատված ութ ոլորտներով, որոնք կրում են Լուսինը, Արևը, աստղերը և ժամանակին հայտնի հինգ մոլորակները՝ Մերկուրին, Վեներան, Մարսը, Յուպիտերը, Սատուռնը (տես նկ. 1.1):   Մոլորակները շարժվում են իրենց համապատասխան ոլորտներին կցված ավելի փոքր շրջաններով, ինչը  բացատրում է երկնքում դիտարկվող խառնակ հետագծերը: Ամենաարտաքին ոլորտը կրում է այնպես կոչված ֆիքսված աստղերը, որոնք միմյանց նկատմամբ միշտ նույն դիրքերում են մնում, սակայն միասին պտտվում են երկնքում: Այդպես էլ պարզ չդարձավ՝ ինչ կա վերջին ոլորտից անդին, բայց այն հաստատ մարդկության տեսադաշտի տիեզերքի մաս չէր կազմում:

Պտղոմեոսի մոդելը բավարար ճշգրիտ համակարգ էր առաջարկում՝ երկնային մարմինների դիրքը երկնքում կանխատեսելու համար: Սակայն այդ դիրքերը անսխալ կանխասելու համար Պտղոմեսոը պետք է ենթադրեր, որ լուսինն ընթանում է մի ճանապարհով, որը ժամանակ առ ժամանակ նրան կրկնակի մոտեցնում է Երկրին: Իսկ դա նշանակում էր, որ լուսինը երբեմն պիտի կրկնակի մեծ երևար: Պտղոմեոսը հասկանում էր այս բացթողումը, բայց չնայած դրան՝ նրա մոդելը, թեև ոչ համընդհանուր, բայց  հիմնականում ընդունվեց: Քրիստոնեական եկեղեցին դա որդեգրեց որպես Սուրբ Գրքին համապատասխանող տիեզերքի պատկեր, քանի որ այն մեծ առավելություն ուներ՝ ֆիքսված աստղերի ոլորտներից դուրս ահագին տեղ էր մնում դժոխքի և դրախտի համար:

Ինչ որ է, 1514 թ. լեհ վանական Նիկոլա Կոպեռնիկոսը ավելի պարզ մոդել առաջարկեց: (Սկզբում, հավանորեն վախենալով եկեղեցու կողմից հերետիկոս բանադրվելուց, նա իր մոդելն անանուն էր տարածում): Ըստ Կոպեռնիկոսի՝ անշարժ Արևը կենտրոնում էր, իսկ Երկիրը և մոլորակները շրջանաձև ուղեծրերով պտտվում են նրա շուրջը: Գրեթե մի դար անցավ, մինչև այս գաղափարը լուրջ ընդունեցին: Այդ ժամանակ էլ երկու աստղագետ՝ գերմանացի Յոհանես Կեպլերը և իտալացի Գալիլեյո Գալիլեյը սկսեցին հրապարակայնորեն պաշտպանել Կոպեռնիկոսի տեսությունը, չնայած այն փաստին, որ դրա կանխատեսած ուղեծրերը այնքան էլ չէին համապատասխանում դիտումներին: Արիստոտելյան-պտղոմեոսյան տեսությանը մահացու հարված ստացավ 1609թ.: Այդ տարի Գալիլեյն իր նոր-նոր հորինած աստղադիտակով սկսեց ուսումնասիրել գիշերային երկինքը: Յուպիտերին նայելով՝ Գալիլեյը տեսավ, որ այն շրջապատված է մի քանի փոքր արբանյակներով կամ լուսիններով, որոնք պտտվում են նրա շուրջը: Դա նշանակում էր, որ ամեն ինչ չէ, որ պետք է ուղեծիր ունենա հենց Երկրի շուրջը, ինչպես Արիստոտելն ու Պտղոմեոսն էին կարծում: (Իհարկե, դեռ հնարավոր էր հավատալ, որ անշարժ Երկիրը տիեզերքի կենտրոնն է, իսկ Յուպիտերի մոլորակները Երկրի շուրջը պտտվում են խիստ բարդ հետագծերով՝ տպավորություն ստեղծելով, որ Յուպիտերի շուրջն են պտտվում: Սակայն Կոպեռնիկոսի տեսությունն ավելի պարզ էր:) Միևնույն ժամանակ Յոհանես Կեպլերը փոփոխեց Կոպեռնիկոսի տեսությունը՝ առաջարկելով, որ մոլորակները շարժվում են ոչ թե շրջանագծերով, այլ՝ էլիպսներով (էլիպսը երկարաձգված շրջանագիծ է): Այս անգամ կանխատեսումները վերջապես համապատասխանեցին դիտումներին:

Կեպլերի մտահոգությունն այն էր, որ էլիպսային ուղեգծերը պարզապես ադ հոք հիպոթեզներ էին, և ավելի շուտ անընդունելի, քանի որ էլիպսը ակնհայտորեն պակաս կատարյալ է, քան շրջանագիծը: Գրեթե պատահաբար հայտնաբերելով, որ էլիպսային ուղեծրերը լավ բռնում են դիտարկումներին, նա չկարողացավ դա հաշտեցնել իր այն գաղափարի հետ, որ մոլորակները արևի շուրջը պտտվում են մագնիսական ուժերի դրդումով: Բացատրություն տրվեց շատ ավելի ուշ, 1687թ, երբ Սըր Իսահակ Նյուտոնը հրատարակեց իր «Բնափիլիսոփայության մաթեմատիկական հիմունքները»՝ ֆիզիկական գիտություններում երբևէ հրապարակված երևի ամենակարևոր, եզակի աշխատությունը: Այնտեղ Նյուտոնը ոչ միայն առաջ քաշեց տեսություն, թե ինչպես են մարմինները շարժվում ժամանակի և տարածության մեջ, այլև մշակեց բարդ մաթեմատիկան, որն անհրաժեշտ էր այդ շարժումները վերլուծելու համար: Բացի այդ, Նյուտոնը դրույթավորեց տիեզերական ձգողության օրենքը, ըստ որի՝ տիեզերքում յուրաքանչյուր մարմին ձգվում է ամեն մի ուրիշ մարմնի կողմից մի ուժով, որն այնքան մեծ է, որքան ավելի ծանր և ավելի մոտ են իրար մարմինները։ Այդ նույն ուժի պատճառով մարմինները վայր են ընկնում: (Գլխին ընկած խնձորի հարվածի հետևանքով ոգեշնչված Նյուտոնի մասին պատմությունը համարյա հաստատ մտացածին է: Ինչ երբևէ ասել է ինքը՝ Նյուտոնը, ընդամենը այն է, որ գրավիտացիայի գաղափարն ունեցավ, երբ նստած էր «հայեցողական տրամադրության մեջ» և «խնձորի ընկնելը դրդեց իրեն»)։ Շարունակելով՝ Նյուտոնը ցույց է տալիս, որ, համաձայն իր օրենքի, գրավիտացիան Լուսնին հարկադրում է էլիպսային ուղեծրով պտտվել Երկրի շուրջը, իսկ Երկրին և մոլորակներին՝ Արևի շուրջը:

Կոպեռնիկոսյան մոդելն ազատվեց Պտղոմեոսի երկնային ոլորտներից և դրանց հետ մեկտեղ տիեզերքի՝ բնական սահմաններ ունենալու գաղափարից: Քանի որ նկատելի չէր «ֆիքսված աստղերի» դիրքի փոփոխություն, չհաշված պտույտը երկնքում, որի պատճառը Երկրի պտտվելն է իր իսկ առանցքի շուրջը, բնական եղավ ենթադրելը, որ ֆիքսված աստղերը մեր Արևի պես օբյեկտներ են, միայն թե շատ ավելի հեռու:

Նյուտոնը հասկացավ, որ համաձայն իր գրավիտացիայի տեսության, աստղերը պետք է ձգեն միմյանց, ուրեմն ըստ երևույթին նրանք իրենց բնույթով չեն կարող անշարժ մնալ։ Չպե՞տք է դրանք բոլորը միասին ընկնեին ինչ-որ մի տեղ։ 1691թ. Ռիչարդ Բենթլիին՝ ժամանակի ևս մի առաջատար մտածողին ուղղված իր նամակում Նյուտոնը փաստարկում է, որ այս աշխարհը իրապես տեղի կունենա, եթե միայն վերջավոր թվով աստղեր բաշխված լինեն տարածության վերջավոր տիրույթում: Մյուս կողմից նա մտածում էր, որ եթե լինեին անսահման տարածության մեջ քիչ թե շատ համասեռորեն բաշխված անսահման թվով աստղեր, այդպիսի բան չէր պատահի, քանի որ չէր լինի որևէ կենտրոնական կետ, որտեղ նրանք բոլորը կընկնեին:

Այս փաստարկը մեկն է ծուղակներից, որոնց դուք կարող եք բախվել անվերջության մասին խոսելիս:   Անսահման տիեզերքում ցանկացած կետ կարող է հանդիսանալ կենտրոն, քանի որ ցանկացած կետ իր շուրջբոլորն ունի անսահման թվով աստղեր: Շատ ավելի ուշ ի հայտ եկավ ճիշտ մոտեցումը՝ պատկերացնել վերջավոր իրավիճակ, որում բոլոր աստղերն ընկնում են միմյանց վրա, և ապա հարց տալ՝ ինչպես կփոխվի վիճակը, եթե աստղեր ավելացնենք կոպիտ համասեռ բաշխված այս տիրույթից դուրս: Համաձայն Նյուտոնի օրենքի, ավելացրած աստղերը միջինում տարբերություն չեն առաջացնի սկզբնականի համեմատ, ուստի աստղերը կընկնեն նույն արագությամբ։ Մենք կարող ենք ինչքան ուզում ենք աստղեր ավելացնել, սակայն նրանք կշարունակեն ընկնել իրենք իրենց վրա: Հիմա մենք գիտենք, որ անհնար է ունենալ տիեզերքի անսահման ստատիկ մոդել, որտեղ գրավիտացիան միշտ ձգողական է:

Հետաքրքիր է անդրադառնալ նախքան քսաներորդ դարը տիրող այն մթնոլորտին, որ ոչ ոքի մտքով չանցավ, թե տիեզերքն ընդարձակվում կամ սեղմվում է։ Ընդունված էր կարծել, որ կամ տիեզերքը միշտ գոյություն ունի անփոփոխ, կամ ստեղծվել է վերջավոր ժամանակում անցյալում, որը մենք քիչ թե շատ դիտարկում ենք այսօր: Սրա պատճառը մասամբ կարող է լինել հավերժական ճշմարտություններին հավատալու մարդկանց հակվածությունը, մասամբ՝ սփոփանքը, որ թեկուզ իրենք կարող են ծերանալ և մահանալ, տիեզերքը հավերժական և անփոփոխ է:

Նույնիսկ նրա՛նց մտքով չէր անցնում, որ տիեզերքը կարող է ընդարձակվել, ովքեր հասկանում էին, որ Նյուտոնի գրավիտացիայի տեսությունը ցույց է տալիս, որ տիեզերքը չի կարող ստատիկ լինել: Փոխարենը նրանք փորձում էին փոխել տեսությունը՝ շատ մեծ հեռավորություններում գրավիտացիոն ուժը վանողական դարձնելով: Դա նկատելի կերպով չէր ազդում մոլորակների շարժումների կանխատեսումների վրա, սակայն աստղերի անվերջ բաշխումին թույլատրում էր մնալ հավասարակշռության մեջ՝ մոտիկ աստղերի ձգողական ուժերը հավասարակշռելով հեռուների վանողական ուժերով: Մինչդեռ հիմա մենք կարծում ենք, որ այդպիսի հավասարակշռությունը անկայուն կլիներ. եթե միևնույն տիրույթի աստղերը թեկուզ աննշան մոտենային միմյանց, ձգողական ուժերը նրանց միջև կդառնային ավելի ուժեղ և կգերակշռեին վանողական ուժերին, այնպես որ աստղերը կշարունակեին ընկնել միմյանց վրա: Մյուս կողմից, եթե աստղերը մի թեթև հեռանային միմյանցից, վանողական ուժերը կգերակշռեին և է՛լ ավելի կհեռացնեին նրանց:

Անվերջ ստատիկ տիեզերքի մի այլ առարկություն սովորաբար վերագրվում է գերմանացի փիլիսոփա Հայնրիխ Օլբերսին, ով այդ տեսության մասին գրեց 1823թ.։ Իրականում Նյուտոնի տարբեր ժամանակակիցներ այդ հարցը բարձրացրել են, և Օլբերսի հոդվածը նույնիսկ առաջինն էլ չէր, որ ճշմարտացի դատողություններ էր պարունակում դրա դեմ, բայց առաջինն էր, որ լայնորեն հայտնի դարձավ։ Դժվարությունն այն է, որ անսահման ստատիկ տիեզերքում գրեթե ամեն տեսագիծ պետք է ավարտվեր որևէ աստղի մակերևույթին: Ինչից ակնկալվում է, որ ամբողջ երկինքը պետք է արևի պես պայծառ լիներ, նույնիսկ գիշերը։ Օլբերսի հակափաստարկն այն էր, որ հեռավոր աստղերի լույսը միջակա նյութի կողմից կլանվելու հետևանքով պետք է աղոտանա։ Սակայն եթե այդպես լիներ, միջակա նյութը ի վերջո պետք է տաքանար այնքան, որ աստղերի պես պայծառ ճառագայթեր։ Այս եզրակացությունը, այն է՝ ամբողջ երկինքը պետք է արևի մակերևույթի պես պայծառ լիներ, շրջանցելու միակ ճանապարհն ընդունելն է, որ աստղերը հավերժ չեն ճառագայթում, այլ բռնկվել են անցյալում վերջավոր ժամանակի ինչ-որ մի պահի։ Այս դեպքում կլանող նյութը գուցե դեռ այնքան չի տաքացել կամ հեռավոր աստղերի լույսը գուցե դեռ չի հասել մեզ։ Իսկ սա հանգեցնում է մի հարցի՝ ի՞նչը կարող էր աստղերի բռնկվելու պատճառ դառնալ։

Տիեզերքի առաջացումը, անշուշտ, քննարկվել է սրանից շատ առաջ։ Առաջին տիեզերագետների և հրեա-քրիստոնեա-մահմեդական ավանդույթների համաձայն, տիեզերքը սկիզբ է առել վերջավոր և ոչ շատ հեռավոր անցյալում։ Այսպիսի սկզբի առաջին փաստարկը տիեզերքի գոյությունը բացատրելու համար «առաջին պատճառ» ունենալու անհրաժշտության զգացողությունն էր։ Տիեզերքի ներսում որևէ իրադարձություն միշտ բացատրում ենք մի այլ, ավելի վաղ իրադարձության պատճառով, իսկ ինքնին տիեզերքի գոյությունը կարող է այդպես բացատրվել, եթե միայն որոշակի սկիզբ է ունեցել։ Մի այլ փաստարկ է բերել սբ. Օգոստինոսն իր «Աստծո քաղաքը» գրքում։ Նա նշում է, որ քաղաքակրթությունը զարգանում է, և որ մենք հիշում ենք, թե ով է կատարել այս արարքը կամ ստեղծել այն տեխնիկան։ Այսպիսով մարդը, երևի թե նաև տիեզերքը չեն կարող շատ երկար ժամանակ եղած լինել։ Տիեզերքի ստեղծման համար սբ. Օգոստինոսն ընդունում է Ք. ա. 5000 թ.՝ համաձայն Ծննդոց գրքի։ (Հետաքրքիր է, որ սա այնքան էլ հեռու չէ վերջին Սառցե դարաշրջանի ավարտից՝ մոտ 10 000 թ. Ք. ա., ինչը էլ հնագետներին ասում է, թե երբ է իրականում սկսվել մեր քաղաքակրթությունը։)

Մյուս կողմից, Արիստոտելը և հույն փիլիսոփաների մեծ մասը հավան չէին արարման գաղափարին, քանի որ դա ենթադրում էր չափից դուրս աստվածային միջամտություն։ Ուստի նրանք հավատում էին, որ մարդկային ցեղը և աշխարհը գոյություն է ունեցել և գոյություն կունենա միշտ։   Զարգանալու մասին վերը բերված փաստարկը հներն արդեն քննել էին և պատասխանել, որ պարբերական ջրհեղեղների կամ այլ տարերային աղետների պատճառով է, որ մարդկային ցեղը միշտ վերադառնում է քաղաքակրթության ելակետին։

Հարցը, թե արդյոք տիեզերքը սկսվել է ժամանակի մեջ և արդյոք այն սահմանափակ է տարածության մեջ, լայնորեն ուսումնասիրել է փիլիսոփա Իմմանուել Կանտն իր «Զուտ բանականության քննադատություն» մոնումենտալ (և շատ խրթին) աշխատության մեջ, որը լույս տեսավ 1781թ.։   Նա այս հարցն անվանում է զուտ բանականության անտինոմ (այսինքն՝ հակասություն, պարադոքս), քանի որ համարում էր, որ հավասարարժեք թեզիսներ կան թե՛ տիեզերքի՝ սկիզբ ունենալու, թե՛ հակաթեզիսներ՝ հավերժորեն գոյություն ունենալու մասին։ Թեզիսի օգտին Կանտի փաստարկն այն էր, որ եթե տիեզերքը սկիզբ չունի, ուրեմն անվերջ ժամանակ կա նախքան որևէ իրադարձությունը, ինչը նա համարում էր աբսուրդ։   Հակաթեզիսն այն էր, որ եթե տիեզերքը սկիզբ է ունեցել, դրանից առաջ պետք է ժամանակի անվերջ հատված եղած լիներ, ուրեմն ինչո՞ւ է տիեզերքն առաջացել մի որևէ հատուկ պահի։ Իրականում նրա հարցադրումները թեզիսի և անտիթեզիսի պարագայում նույնն են։ Դրանք երկուսն էլ հիմնվում են չարտաբերված այն ենթադրության վրա, որ ժամանակը անցյալի մեջ հավերժ շարունակվում է՝ անկախ տիեզերքի հավերժ լինելուց կամ չլինելուց։ Ինչպես կտեսնենք, ժամանակի հասկացությունն իմաստ չունի տիեզերքի ծագումից առաջ։ Սա առաջին անգամ նկատել է սբ. Օգոստինոսը։ Հարցին՝ «Ի՞նչ էր անում Աստված տիեզերքի արարումից առաջ», Օգոստինոսը չի պատասխանում՝ «Նա պատրաստում էր դժոխքը՝ այդ հարցը տվողների համար»։ Փոխարենը ասում է, որ ժամանակը Աստծո ստեղծած տիեզերքի հատկանիշն է, և որ ժամանակը գոյություն չուներ տիեզերքի ծագումից առաջ։

Երբ մարդկանց մեծամասնությունը հավատում է հիմնովին կայուն և անփոփոխ տիեզերքին, տիեզերքի սկիզբ ունենալու կամ չունենալու հարցը իրոք, դառնում է մետաֆիզիկայի կամ աստվածաբանության խնդիր։ Բոլոր դիտարկումները հավասարապես լավ բացատրվում են ինչպես հավերժ գոյություն ունեցող տիեզերքի տեսությամբ, այնպես էլ՝ վերջավոր ժամանակում ստեղծված և հավերժ գոյության թվացյալություն ունեցող տիեզերքի տեսությամբ։ Սակայն 1929թ. Էդվին Հաբլը շրջադարձային դիտարկում արեց՝ որ ուղղությամբ էլ որ նայում ենք, հեռավոր գալակտիկաները արագ հեռանում են մեզնից։ Այլ կերպ ասած, տիեզերքն ընդարձակվում է։ Սա նշանակում է, որ օբյեկտներն ավելի վաղ ժամանակներում ավելի մոտ են եղել միմյանց։ Իրականում թվում է, թե մի ժամանակ՝ մոտ տասը կամ տասներկու միլիարդ տարի առաջ, բոլոր օբեյկտները եղել են ճիշտ նույն վայրում և հետևաբար, տիեզերքի խտությունն անսահման է եղել։ Այս հայտնագործությունը վերջնականապես գիտության ենթակայության տակ դրեց տիեզերքի սկիզբ ունենալու հարցը։

Հաբլի դիտարկումներից ենթադրվում է, որ կար ժամանակ, որը կոչվեց Մեծ պայթյուն, երբ տիեզերքն անվերջ փոքր էր և անսահման խիտ։ Այդպիսի պայմաններում խախտվում են գիտության բոլոր օրենքները և հետևաբար ապագան կանխատեսելու ամբողջ կարողությունը։ Եթե այս ժամանակից առաջ իրադարձություններ եղած լինեն, չեն ազդի ներկայի վրա։ Դրանց գոյությունը կարելի է անտեսել, որովհետև դիտարկումային կարևորություն չունեն։ Կարող ենք ասել, որ ժամանակը սկսվել է մեծ պայթյունի պահին, այն իմաստով, որ ավելի վաղ գոյություն ունեցած ժամանակը պարզապես սահմանման չի տրվում։ Պետք է ընդգծել, որ ժամանակի մեջ այս առաջանալը տարբերվում է նախկինում ընկալվածից։ Չփոփոխվող տիեզերքում ժամանակի մեջ սկիզբ առնելը մի բան է, որը պետք է հարուցի տիեզերքից դուրս գտնվող ինչ-որ էակ. սկիզբ առնելու համար ֆիզիկական հիմք չկա։ Կարելի է պատկերացնել, որ Աստված տիեզերքը ստեղծել է անցյալի բառացիորեն կամայական պահին։ Մյուս կողմից, եթե տիեզերքն ընդարձակվում է, պետք է լինեն սկիզբ առնելու ֆիզիկական պատճառներ։ Կարելի է նույնիսկ պատկերացնել, որ Աստված ստեղծել է տիեզերքը Մեծ պայթյունի պահին կամ նույնիսկ ավելի ուշ այնպես, որ թվար, թե Մեծ պայթյուն է տեղի ունեցել, սակայն իմաստ չունի ենթադրել, թե այն ստեղծվել է մեծ պայթյունից առաջ։ Ընդարձակվող տիեզերքը չի բացառում արարչին, սակայն սահմանափակում է նրա՝ գործի անցնելու ժամանակը։

Տիեզերքի բնույթի մասին խոսելու և նրա՝ սկիզբ կամ վերջ ունենալու տիպի հարցերը քննարկելու համար անհրաժեշտ է հստակեցնել, թե ինչ է գիտական տեսությունը։ Ես կընդունեմ պարզեցված տեսակետը, ըստ որի՝ տեսությունը պարզապես տիեզերքի կամ դրա սահմանափակ մասի մոդել և այդ մոդելի մեծությունները մեր դիտարկումներին կապող կանոնների համախումբ է։ Այն գոյություն ունի միայն մեր մտածողության մեջ և ուրիշ իրական գոյություն չունի (ինչ էլ որ դա նշանակի)։ Տեսությունը լավ տեսություն է, եթե բավարարում է երկու պահանջի։ Այն պետք է դիտարկումների լայն դաս նկարագրի մի մոդելի հիման վրա, որը պարունակում է շատ քիչ պատահական տարրեր, և պետք է հստակ կանխատեսումներ անի հետագա դիտարկումների արդյունքների մասին։ Օրինակ, Արիստոտելը հավատում էր Էմպեդոկլեսի տեսությանը, որ ամեն ինչ բաղկացած է չորս տարրերից՝ հողից, օդից, կրակից և ջրից։ Սա բավականին պարզ էր, սակայն որևէ հստակ կանխատեսում չէր անում։ Մյուս կողմից, Նյուտոնի գրավիտացիայի տեսությունը հիմնվում էր էլ ավելի պարզ մոդելի վրա, որում մարմինները միմյանց ձգում էին մի ուժով, որը ուղիղ համեմատական էր իրենց զանգվածներին և հակառակ համեմատական էր հեռավորության քառակուսուն։ Այնուհանդերձ այն մեծ ճշտությամբ կանխատեսում էր Արևի, Լուսնի և մոլորակների շարժումը։

Ցանկացած ֆիզիկական տեսություն միշտ ժամանակավոր է այն իմաստով, որ ընդամենը հիպոթեզ է. դուք երբեք չեք կարող այն հաստատել։ Նշանակություն չունի՝ քանի անգամ են փորձի արդյունքները համաձայնվում տեսությանը, երբեք չեք կարող վստահ լինել, որ որ հաջորդ անգամ արդյունքը չի հակասի տեսությանը։ Մյուս կողմից, կարող եք մերժել տեսությունը՝ ունենալով դրա կանխատեսումներին հակասող ընդամենը մեկ դիտարկում։ Ինչպես գիտության փիլիսոփա Կարլ Պոպերն է մատնանշում, լավ տեսությունը բնութագրվում է այն փաստով, որ անում է մի շարք կանխատեսումներ, որոնք սկզբունքորեն կարող են չհաստատվել կամ ժխտվել դիտարկումներով։ Ամեն անգամ, երբ փորձի դիտարկումները համաձայնում են կանխատեսումների հետ, տեսությունը շարունակում է գոյատևել, և աճում է նրա հանդեպ մեր վստահությունը, սակայն հենց նոր դիտարկումը չհամընկնի, մենք պետք է հրաժարվենք տեսությունից կամ ձևափոխենք այն։

Համենայն դեպս, սա է ակնկալվում, սակայն դուք միշտ կարող եք բարձրաձայնել դիտարկումներն իրականացնող անձի կոմպետենտության հարցը։

Գործնականում ամենից հաճախ պատահում է, որ հորինվող նոր տեսությունը իրականում նախորդի ընդլայնումն է։ Օրինակ, Մերկուրի մոլորակի շատ ճշգրիտ դիտարկումները ցույց տվեցին փոքրիկ տարբերություն մոլորակի շարժման և Նյուտոնի գրավիտացիայի տեսության կանխատեսումների միջև։ Այնշտայնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը Նյուտոնի տեսությունից թեթևակի տարբեր շարժում էր կանխատեսում։ Փաստը, որ Այնշտայնի կանխատեսումները համապատասխանեցին դիտարկումներին, մինչ Նյուտոնինը՝ ոչ, նոր տեսության վճռական հաստատումներից մեկն էր։ Սակայն Նյուտոնի տեսությունը մենք դեռ կիրառում ենք բոլոր գործնական նպատակներով, քանի որ դրա և ընդհանուր հարաբերականության տեսության կանխատեսումների տարբերությունը շատ փոքր է այն իրավիճակներում, որոնց հետ մենք սովորաբար գործ ունենք։ (Նյուտոնի տեսությունը նաև ունի մի մեծ առավելություն՝ դրանով շա՛տ ավելի հեշտ աշխատելը, քան Այնշտայնինով։)

Գիտության վերջնական նպատակն է՝ տալ ամբողջ տիեզերքը նկարագրող միակ տեսություն։ Սակայն մոտեցումը, որին փաստորեն հետևում է գիտնականների մեծ մասը, խնդիրը երկու մասի բաժանելն է։ Առաջին, կան օրենքներ, որոնք մեզ պատմում են ժամանակի ընթացքում տիեզերքի փոփոխության մասին։ (Եթե մենք գիտենք՝ ինչպիսին է տիեզերքը որևէ պահի, այդ ֆիզիկական օրենքները կասեն մեզ, թե ինչպիսին կլինի այն հետագա որևէ պահի)։ Երկրորդ, կա տիեզերքի սկզբնական վիճակի հարցը։ Որոշ մարդիկ կարծում են, որ գիտությունը պետք է գործ ունենա միայն առաջին մասի հետ. նրանք տիեզերքի սկզբնական վիճակի հարցը համարում են մետաֆիզիկայի կամ կրոնի գործը։ Նրանք կասեն, որ Աստված, լինելով ամենակարող, կարող էր սկսել տիեզերքը իր ուզած ձևով։ Կարող էր այդպես լինել, սակայն այդ դեպքում նա պետք է նաև զարգացման մեջ դներ այն ամբողջովին կամայական եղանակով։ Սակայն թվում է, համաձայն որոշ օրենքների, որ Աստված այն զարգացման մեջ դնելու շատ սովորական ճանապարհ է ընտրել։ Այնուամենայնիվ նույնչափ բանական է ենթադրել, որ կան նաև սկզբնական վիճակը կառավարող օրենքներ։

Դուրս է գալիս, որ շատ դժվար է հնարել տիեզերքը միանգամից նկարագրող տեսություն։ Փոխարենը մենք խնդիրը բաժանում ենք փոքր մասերի և հորինում մի շարք մասնակի տեսություններ։ Այս մասնակի տեսություններից յուրաքանչյուրը նկարագրում և կանխատեսում է դիտարկումների որոշակի սահմանափակ դաս՝ անտեսելով այլ մեծությունների ազդեցությունները կամ դրանք ներկայացնելով թվերի պարզ համախմբերի տեսքով։ Կարող է պատահել, որ այս մոտեցումն ամբողջովին սխալ է։ Եթե տիեզերքում ամեն ինչ հիմնարար ձևով կախված է ամեն ինչից, կարող է անհնար լինի խնդրի մասերը առանձին հետազոտելով՝ ամբողջական լուծումին մոտենալը։ Բայց սա հաստատապես այն ճանապարհն է, որտեղ մենք անցյալում առաջընթաց ենք ունեցել։ Դասական օրինակը կրկին Նյուտոնի գրավիտացիայի տեսությունն է, որը մեզ ասում է, որ գրավիտացիոն ուժը երկու մարմինների միջև կախված է յուրաքանչյուր մարմնին առնչվող միայն մի թվից՝ զանգվածից, և անկախ է մարմինները կազմող նյութից։ Այսպիսով, աստղերի և մոլորակների ուղեծրերը հաշվելու համար նրանց կառուցվածքի և բաղադրության տեսության կարիքը չկա։

Այսօր գիտնականները տիեզերքը նկարագրում են երկու հիմնական մասնակի տեսությունների՝ հարաբերականության ընդհանուր տեսության և քվանտային մեխանիկայի լեզուներով։ Դրանք այս դարի առաջին կեսի մեծ ինտելեկտուալ նվաճումներն են։ Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը նկարագրում է գրավիտացիայի ուժը և տիեզերքի մեծամասշտաբ կառուցվածքը, այսինքն՝ կառուցվածքը մի քանի մղոնից մինչև միլիոն միլիոն միլիոն միլիոն (1 և 24 զրո) մղոն սանդղակով՝ տեսանելի տիեզերքի չափը։ Մյուս կողմից, քվանտային մեխանիկան գործ ունի ծայրահեղ փոքր սանդղակների հետ, ինչպես մատնաչափի միլիոներորդի միլիոներորդ մասը։ Սակայն դժբախտաբար, այս երկու տեսությունները անհամատեղելի են միմյանց հետ. դրանք չեն կարող երկուսն էլ ճիշտ լինել։ Այսօրվա ֆիզիկայի և այս գրքի գլխավոր ճիգերից մեկն է՝ որոնել նոր տեսություն, որը կներառի այս երկուսը. քվանտային գրավիտացիայի տեսություն։ Մենք դեռ նման տեսություն չունենք, և հնարավոր է դեռ շատ հեռու ենք դրանից, սակայն արդեն գիտենք շատ հատկություններ, որ այն պետք է ունենա։ Հետագա գլուխներում կտեսնենք, որ արդեն գիտենք տպավորիչ քանակով կանխատեսումների մասին, որ պետք է անի քվանտային գրավիտացիայի տեսությունը։

Ուրեմն, եթե հավատում եք, որ տիեզերքը կամայական չէ, այլ կառավարվում է որոշակի օրենքներով, վերջիվերջո կմիավորեք մասնակի տեսությունները միասնական ամբողջական տեության մեջ, որը կնկարագրի տիեզերքում ամեն ինչ։ Բայց հիմնարար պարադոքս կա այդպիսի ամբողջական միասնական տեսություն որոնելու մեջ։ Վերը նկարագրված գիտական տեսությունների մասին գաղափարները ենթադրում են, որ մենք բանական արարածներ ենք, ովքեր ազատ են դիտարկելու տիեզերքն ինչպես ցանկանում են և տեսածից տրամաբանական եզրակացություններ դուրս բերելու։

Այդպիսի սխեմայում բանական է մտածելը, որ մենք կարող ենք ավելի ու ավելի մոտենալ մեր տիեզերքը կառավարող օրենքներին։ Սակայն եթե իրոք գոյություն ունի կատարելապես միասնական տեսություն, այն պիտի որ կանխորոշի մեր գործողությունները։ Այդ դեպքում տեսությունն ինքը պետք է կանխորոշի, որ մենք որոնելու ենք իրեն։ Եւ ինչո՞ւ պետք է այն որոշի, որ մենք ճիշտ եզրակացություններ կանենք տվյալներից։ Հնարավոր է՝ նույնչափ հստակ սահմանված է, որ մենք սխալ եզրակացության կգանք: Կամ էլ ոչ մի եզրակացության։

Միակ պատասխանը, որ կարող եմ տալ այս հարցին, հիմնվում է Դարվինի բնական ընտրության սկզբունքի վրա։ Միտքն այն է, որ ինքնավերարտադրվող օրգանիզմների ցանկացած տեսակում կլինեն տարբեր առանձնյակների գենոֆոնդի և դաստիարակության փոփոխություններ։ Այս տարբերությունները կնշանակեն, որ որոշ առանձնյակներ մյուսների համեմատ ունակ կլինեն ավելի լավ եզրակացություններ անելու շրջակա աշխարհի մասին և դրան համապատասխան գործելու։ Այս առանձնյակների գոյատևումը և վերարտադրությունը ավելի հավանական է, ուստի գերիշխող կդառնա նրանց վարքի մոդելը և մտածելակերպը։ Անցյալում իհարկե ճիշտ էր, որ այն, ինչ մենք անվանում ենք ինտելեկտ և գիտական հայտնագործություն, տալիս են գոյատևելու առավելություն։   Այնքան էլ պարզ չէ, որ սա դեռ տեղի ունի. մեր գիտական հայտագործությունները կարող են նաև ոչնչացնել բոլորիս, և եթե նույնիսկ չոչնչացնեն, լիակատար միասնական տեսությունը կարող է մեծապես դժվարացնել գոյատևելու մեր շանսը։   Այնուամենայնիվ, եթե տիեզերքը զարգանում է բնական ճանապարհով, մենք կարող ենք ակնկալել, որ բնական ընտրությամբ մեզ շնորհված բանական կարողությունները ուժի մեջ կլինեն նաև լիակատար միասնական տեսության մեր որոնումներում, և ուրեմն մեզ չեն տանի սխալ եզրահանգումների։

Քանի որ մասնակի տեսությունները, որ մենք արդեն ունենք, բավական են ճշգրիտ կանխատեսումներ անելու գրեթե բոլոր, բայց ոչ խիստ ծայրահեղ իրավիճակներում, տիեզերքի վերջնական տեսության որոնումը գործնական տեսանկյունից դժվար արդարացնելի է թվում։ (Ավելորդ չէ, այնուամենայնիվ, նշել, որ այդպիսի փաստարկներ կարող են օգտագործվել և՛ քվանտային մեխանիկայի և՛ հարաբերականության դեմ, և որ ա՛յս տեսությունները մեզ տվեցին և՛ միջուկային էներգիան և և՛ միկրոէլեկտրոնային հեղափոխությունը։) Հետևաբար լիակատար միասնական տեսության հայտնաբերումը կարող է չօժանդակի մեր տեսակի գոյատևմանը։   Բայց նույնիսկ քաղաքակրթության արշալույսին մարդանց չէին գոհացնում չկապակցված և չբացատրվող իրադարձությունները։ Նրանք տենչում էին հասկանալ աշխարհի հիմնային կարգը։ Դեռ այսօր էլ մենք ձգտում ենք իմանալ՝ ինչու ենք այստեղ և որտեղից ենք եկել։ Մեր շարունակական որոնումների համար բավարար արդարացում է գիտության հանդեպ մարդկության խորին տենչանքը։ Եվ մեր նպատակը, ո՛չ ավել, ո՛չ պակաս, լիակատար նկարագրությունն է տիեզերքի, որտեղ ապրում ենք։

Շարունակելի

Advertisements
Այս նյութը հրատարակվել է Հոքինգ-ում և պիտակվել , , , ։ Էջանշեք մշտական հղումը։

Թողնել պատասխան

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Փոխել )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Փոխել )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Փոխել )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Փոխել )

Connecting to %s