Космос
Креацентр > Статьи > Космос > Неверные представления об общей теории относительности, космологии и Большом взрыве

Неверные представления об общей теории относительности, космологии и Большом взрыве

Точно так же, как все идеи имеют последствия, неправильные идеи могут иметь очень плохие или даже опасные результаты. Например, если наша апологетика опирается на легко опровергаемое заблуждение, то эта апологетика подозрительна. Если мы спорим против теории вполне искренне, но с ошибочными представлениями, то наши аргументы значительно уменьшаются. Этот аргумент был бы похож на атаку соломенного человека, хотя мы можем быть честными в своем намерении.

Существует множество заблуждений и недоразумений относительно Большого взрыва, космологии и современной теории относительности. Поэтому полезно обсудить некоторые из распространенных заблуждений по этим темам в этой главе.

Красное смещение не является доплеровским сдвигом

При описании расширения Вселенной большинство методов сравнивают красные смещения вселенского расширения с доплеровскими сдвигами. Доплеровский сдвиг назван в честь Кристиана Доплера, который открыл этот принцип в 1842 году. Это явление происходит со всеми волнами, такими как звуковые волны от автомобильного гудка. Если прозвучит сигнал приближающегося автомобиля, соседние звуковые волны будут плотно прижаты друг к другу, так что мы столкнемся с большим количеством волн в секунду, чем если бы автомобиль не двигался по отношению к нам. Больше волн в секунду соответствует увеличению частоты. Поскольку наши уши воспринимают частоту как высоту звука, увеличение частоты приводит к большей частоте звука, чем то, что мы услышали бы от неподвижного автомобиля. Если автомобиль удаляется от нас, волны растягиваются так, что мы сталкиваемся с более низкой частотой, и мы слышим более низкую высоту звука. Если автомобиль остается неподвижным, а слушатель вместо этого движется к автомобилю или от него, то высота звука увеличивается или уменьшается аналогичным образом.

Свет от звезд также может быть смещен по Доплеру. Если мы движемся к звезде или она движется к нам, весь свет звезды будет смещен в сторону более коротких волн. Свет воспринимается как цвет, причем более короткие длины волн находятся ближе к синему концу спектра. Поэтому мы говорим, что свет звезды доплеровски смещен в сторону синего. С другой стороны, если звезда удаляется от нас или мы удаляемся от звезды, свет звезды доплеровски смещается в сторону более длинных волн, и мы говорим, что свет звезды смещается в сторону красного. При синем или красном доплеровском сдвиге смещается весь спектр звезды. Спектры звезд содержат темные линии поглощения. Из-за эффекта Доплера спектральные линии будут немного смещены от длин волн, которые они обычно имеют. Величина доплеровского сдвига измеряется смещением этих линий, а величина относительной скорости может быть вычислена с помощью уравнения, называемого формулой Доплера.

Доплеровское движение звезды — это комбинация нашего движения в пространстве и движения звезды. Благодаря тщательному анализу доплеровских движений тысяч звезд астрономы смогли приблизительно определить, каково наше движение в пространстве. В свою очередь, мы смогли измерить движение отдельных звезд в космосе. Например, мы знаем, что Солнце движется почти на 250 км / сек по орбите вокруг центра галактики. Мы обнаружили, что звезды обычно следуют по одному из двух совершенно разных типов орбит вокруг галактики, и эти два типа орбит проявляют себя как разные скорости. Существуют и другие тонкие различия между этими двумя группами звезд, которые легли в основу типов звездного населения.1

Очень легко представить себе расширение Вселенной в виде разлетающейся в пространстве материи; поэтому большинство книг на эту тему используют доплеровский сдвиг в качестве объяснения происходящего. Это очень печально, потому что это не то, что происходит на самом деле. Космологи обычно предполагают, что вся материя во Вселенной покоится относительно пространства. Расширяется само пространство. Поэтому, когда пространство расширяется, материя во Вселенной переносится вместе с расширением. Таким образом, частицы на самом деле не расходятся. Вместо этого, по мере расширения Вселенной между частицами появляется больше пространства.

Изображение предоставлено Брайаном Миллером

Воздушный шар часто используется в качестве двумерного примера расширяющейся Вселенной.

Воздушный шар часто используется в качестве двумерного примера расширяющейся Вселенной. Если точки размещены на воздушном шаре с помощью маркировочной ручки, точки будут казаться раздвинутыми, когда воздушный шар взорвется. Тем не менее, точки будут расти в размерах с расширяющимся воздушным шаром, а это не то, что делают объекты во Вселенной. Лучшая аналогия — приклеить блестки на шар. Блестки будут казаться раздвигающимися, но сами блестки не будут увеличиваться в размере при расширении воздушного шара. Обратите внимание, что блестки на самом деле не двигаются, а просто кажутся раздвинутыми, когда их несет расширение воздушного шара. Подобным же образом галактики могут находиться в состоянии покоя относительно пространства, но они, по-видимому, разлетаются на части из-за расширения пространства. Поэтому красные смещения, вызванные расширением Вселенной, не являются доплеровскими сдвигами. Иногда воспринимаемое движение из-за расширения называют потоком Хаббла.

Это может показаться незначительным различием, но отсутствие этого очень тонкого момента может привести к серьезным недоразумениям. Например, спектр галактики Андромеда (M31) смещен в синюю сторону. Некоторые спрашивают, как это может быть, если Вселенная расширяется? Практически все галактики фактически движутся в пространстве, а не находятся в состоянии покоя, как в очень простом представлении, упомянутом выше. Что является источником этого движения? В большинстве случаев это, вероятно, связано с местной гравитацией. Галактики, как правило, объединяются в скопления/кластеры, содержащие от нескольких десятков до тысячи галактик. Наша галактика является членом скопления, содержащего около 30 галактик, называемых локальной группой, которая находится рядом с гораздо большим скоплением Девы. Кластеры кластеров могут образовывать более крупные структуры, называемые суперкластерами.

Все эти структуры предположительно удерживаются вместе гравитацией, что подразумевает, что различные составляющие их объекты имеют орбиты. Эти орбитальные движения производят относительные движения, которые действительно являются доплеровскими по своей природе. Поэтому спектр любой конкретной галактики будет иметь сдвиги из-за эффекта Доплера и потока Хаббла одновременно. Так как нет способа различить их в наблюдательном порядке, мы не можем точно сказать, сколько из них существует. М31 находится так близко от нас, что ее хаббловский поток составит не более 50 км/сек. Его гравитационное движение значительно превышает это, поэтому эффект Доплера доминирует над спектральным сдвигом M31. Доплеровское движение М31 происходит по направлению к нам. Несколько других галактик показывают голубые смещения, и все они также очень близки к нам.

Смешение потока Хаббла и доплеровского движения представляет собой проблему при измерении постоянной Хаббла. Чтобы точно измерить постоянную Хаббла, мы должны отобрать галактики, которые имеют большие потоки Хаббла по сравнению с их доплеровскими движениями. Доплеровские движения должны быть независимы от расстояния, но поток Хаббла должен быть пропорционален расстоянию (это отношение Хаббла). Ближайшие галактики могут лучше всего измерять свои расстояния, но в их сдвигах преобладает доплеровское движение. Более отдаленные галактики имеют спектральные сдвиги, в которых доминирует поток Хаббла, но их расстояния труднее измерить точно. Разделение этих двух эффектов требует, чтобы мы делали определенные предположения и обрабатывали данные определенным образом. Частично разногласия по поводу значения постоянной Хаббла в последние годы были вызваны различными подходами к решению этой проблемы.

Несколько голубых галактик не являются проблемой для расширяющейся Вселенной

Как упоминалось ранее, галактика Андромеды имеет синее смещение, а не красное. Это означает, что эта галактика движется к нам, а не от нас. Некоторые ученые считают, что это проблема для расширяющейся Вселенной, полагая, что в расширяющейся Вселенной все галактики должны иметь красное смещение. Однако движение ближайших галактик из-за локальной гравитации может опередить расширение Вселенной. Обратите внимание, что это может быть верно только для соседних галактик. Если бы далекая галактика имела голубое смещение, это было бы проблемой для расширяющейся Вселенной.

По смежному вопросу, около половины звезд в нашей галактике имеют красное смещение, в то время как другая половина имеет синее смещение. Некоторые люди думают, что любой объект с голубым смещением — это проблема с расширяющейся Вселенной. Однако эффект универсального расширения крайне мал в локальном масштабе. Например, люди на другой стороне Земли не становятся дальше от вас из-за расширения. Локальные эффекты, прежде всего гравитация, преодолевают крайне слабое вселенское расширение. В нашей галактике гравитация является доминирующей силой, которая удерживает галактику. Голубые и красные смещения, которые мы наблюдаем в звездах внутри нашей галактики, обусловлены доплеровскими сдвигами, возникающими в результате орбит Солнца и других звезд вокруг галактики. Так что это не проблема для расширяющейся Вселенной.

Инфляция не противоречит запрету на сверхсветовую скорость

Как уже говорилось ранее, физики считают, что скорость выше скорости света невозможна. Поскольку масса увеличивается с увеличением скорости, частица, имеющая массу, будет иметь бесконечную массу со скоростью света. Поэтому для ускорения частицы до скорости света потребуется бесконечное количество энергии. Поскольку в нашем распоряжении нет бесконечного количества энергии, ни одна материальная частица не может двигаться со скоростью света, хотя эта скорость может быть сколь угодно близка к скорости света.

Из-за этого ограничения скорости, наложенного на материю, многие люди думают, что расширение инфляционных космологий быстрее, чем свет, невозможно. Если бы расширение Вселенной было вызвано доплеровским движением, то это было бы проблемой. Однако, как обсуждалось ранее, поток Хаббла и доплеровские движения различны. Во время эпизода инфляции частицы действительно разделяются намного быстрее, чем скорость света, но это разделение происходит не из-за движения частиц в пространстве, а из-за быстрого растяжения пространства между частицами. Это хороший пример того, как непонимание концепции может привести к ошибочным выводам.

Межзвездное покраснение это не то же самое, что красное смещение

Как и другие спиральные галактики, диск Млечного Пути содержит огромное количество пыли. Частицы пыли называются зернами и обычно имеют размер около 0,1 мкм. Пылевые зерна, вероятно, состоят из различных веществ, включая силикаты, углерод, железо и лед. Пыль имеет тенденцию к слипанию, так что есть области на диске галактики, которые довольно свободны от пыли, в то время как другие области чрезвычайно пыльные. Когда звездный свет проходит сквозь пыль, зерна рассеивают свет. Размер пылевых зерен способствует рассеянию более коротких длин волн (синий) света на более длинные волны (красный). Твердые частицы в сигаретном дыме имеют примерно одинаковый размер, так что они также более эффективно рассеивают синий свет. Вот почему сигаретный дым кажется синим при сильном освещении. Молекулы в атмосфере Земли предпочтительно рассеивают солнечный свет во многом таким же образом, чтобы произвести знакомое голубое небо.

Когда свет рассеивается, он удаляется из проходящего света. Часть красного света рассеивается, но не так сильно, как синий свет. Поэтому, если наблюдать свет, подвергшийся рассеянию, он будет казаться более тусклым и красным. Именно по этой причине восходящее или заходящее солнце кажется намного тусклее и краснее, чем солнце высоко в небе. В это время свет от Солнца входит в атмосферу Земли под углом, так что он проходит через гораздо больше воздуха, чем когда Солнце находится выше в небе. Больше воздуха приводит к большему рассеянию, заставляя Солнце казаться одновременно слабее и краснее. Звездный свет претерпевает почти то же самое. Свет от более далеких звезд обычно должен проходить через большее количество пыли, чем свет от более близких звезд, поэтому более далекие звезды кажутся более тусклыми и красными, чем обычно. Покраснение звездного света называется межзвездным покраснением, а затемнение звездного света — угасанием. При расчете расстояний до астрономических тел необходимо применять поправку на вымирание.

Некоторые люди путают межзвездное покраснение и красное смещение. Красное смещение изменяет все длины волн света на одну и ту же относительную величину. Форма спектра, часто близкая к тому, что называется черным телом, сохраняется. Все спектральные линии сдвинуты на одну и ту же относительную величину, что позволяет измерить величину красного смещения. Межзвездное покраснение не смещает длины волн — все спектральные линии остаются там, где они обычно происходят. Весь спектр подавлен, и так как синий конец спектра подавлен больше, чем красный конец, форма спектра изменяется.

Красное смещение обычно не делает галактики красными

У некоторых людей складывается впечатление, что красное смещение делает галактики более красными по цвету. Для большинства галактик красное смещение настолько мало, что не происходит заметного изменения цвета. Даже для галактик с большим красным смещением цвет галактик не будет сильно изменен. Причина в том, что, хотя видимый свет из галактики смещается в сторону более длинных волн и даже в инфракрасное излучение, которое глаз не может видеть, этот свет приблизительно заменяется обычно невидимым излучением в ультрафиолетовом диапазоне, которое смещается в видимую часть спектра. Поэтому спектр галактики имеет примерно такую же форму, как если бы у нее не было красного смещения, и поэтому цвет примерно такой же.

При очень большом красном смещении цвет галактики изменяется так, что она становится более красной, чем обычно, но глаз не может обнаружить это тонкое изменение цвета. Это изменение цвета может быть определено путем сравнения яркости галактики на двух различных длинах волн, например в синем и желтом свете. Из изучения многих соседних галактик мы имеем хорошее представление о том, какой цвет имеет типичная галактика. Галактики с очень высоким красным смещением имеют систематически более красные цвета, как определено с помощью этого метода.

Хаббл глубокое поле неба

Этот процесс может быть использован с пользой при оценке красных смещений. Фотосъемка —  это очень эффективное использование света, в то время как спектроскопия очень неэффективна. Разница возникает потому, что при спектроскопии свет должен быть рассеян или разложен. Время наблюдения на очень больших телескопах ценно, поэтому мы не хотим тратить время на измерение каждой галактики для ее красного смещения. Вместо этого при поиске далеких галактик мы хотели бы выбрать для спектроскопии те галактики, которые, вероятно, имеют большие красные смещения. Измерение их цвета может определить вероятных кандидатов для дальнейшего изучения. Иногда были сфотографированы галактики вблизи предела обнаружения, например, в поле глубокого неба Хаббла. Эти галактики настолько слабы, что их спектры не могут быть измерены, но астрономы могут оценить количество красного смещения от цветов. Поправка должна быть применена, потому что астрономы ожидают, что очень далекие галактики голубее, чем соседние галактики. Это связано с тем, что астрономы предполагают, что свет с очень больших расстояний возник, когда источники были намного моложе. Галактики в их молодости, как предполагается, доминируют в голубом свете, потому что астрономы считают, что массивные синие звезды доминировали в первых поколениях звезд.

Современная теория относительности не исключает концепцию абсолютной системы отсчета

Это, пожалуй, самый неправильно понятый аспект современной теории относительности. Ньютон сформулировал свои законы, предполагая, что существует некий абсолютный стандарт покоя, по которому можно измерить любое движение. Это, в конечном итоге, привело к развитию идеи эфира, вещества пространства. Теория электричества и магнетизма Максвелла, разработанная в 1860-х годах, предполагала, что свет является волной в этом эфире. Эксперимент Майкельсона-Морли 1887 года был попыткой измерить движение Земли через эфир, когда она вращалась вокруг Солнца. Эксперимент Майкельсона-Морли был нулевым результатом, предполагая, что Земля не движется относительно эфира или, если хотите, космоса. Однако ежегодно изменяющиеся доплеровские сдвиги в спектрах звезд по мере обращения Земли вокруг Солнца убедительно свидетельствовали о том, что Земля действительно движется. Как можно было объяснить это несоответствие, оставалось загадкой на протяжении почти двух десятилетий.

Альберт Эйнштейн искал другое объяснение этой проблемы в своей статье 1905 года по специальной теории относительности. Эйнштейн предположил, что физические законы и скорость света инвариантны по отношению к скорости. То есть, независимо от того, какова скорость человека, физические законы и скорость света будут одинаковыми. Классическая физика предполагает, что в то время как физические законы не изменяются скоростью человека, наблюдаемая скорость света должна быть векторной суммой его скорости и скорости света. Поэтому, если измерять скорость встречного светового луча, когда мы движемся к нему, измеренная скорость света должна быть c + v, где c — скорость света в отсутствие нашего движения, а v — наша скорость. Если, с другой стороны, мы движемся в направлении, в котором движется световой луч, мы ожидаем, что скорость света будет c – v. Эксперимент Майкельсона-Морли показал, что ответ был c в любом случае. Эйнштейн принял этот факт как данность.

С помощью этого нового, не противоречащего интуиции, предположения Эйнштейн разработал последствия. Он показал, что по мере увеличения скорости объекта его масса увеличивается, длина уменьшается, а время в системе отсчета движущегося объекта замедляется по отношению к системе отсчета, которая не движется. Каждый из этих эффектов впоследствии был подтвержден многочисленными экспериментами, в основном имеющими дело с быстро движущимися элементарными частицами. Например, нестабильные элементарные частицы, которые быстро распадаются, дольше сохраняются при движении на высоких скоростях. Другим примером является наблюдаемое увеличение масс частиц в ускорителях частиц. Увеличение массы ограничивает самые высокие скорости, которые могут быть достигнуты с помощью типа ускорителя частиц, называемого циклотроном.

Ранний успех специальной теории относительности был провозглашен концом эфира. Многие ученые в то время утверждали, что концепция абсолютного пространства больше не является обоснованной. Даже ранняя цитата Эйнштейна предполагает, что он разделял это убеждение. Через десять лет после своей работы по специальной теории относительности Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, в которой рассматривались ускоренные системы отсчета, и была предложена новая теория гравитации. Специальная теория относительности рассматривала только постоянно движущиеся системы отсчета, поэтому пришлось разработать новую теорию для обработки тех, которые меняли скорость. Одним из следствий его теории было то, что постоянно ускоряемая система отсчета не отличается от гравитационного поля. Это, в конечном счете, привело к новому подходу к гравитации.

Ранний отказ от концепции эфира или абсолютной системы отсчета привел к возникновению парадокса близнецов, еще одной идеи, которая часто неправильно трактуется. Предположим, что есть идентичные братья-близнецы. Приблизительно в возрасте 20 лет один из близнецов отправляется в путешествие к ближайшей звездной системе почти со скоростью света, в то время как другой остается на земле. После того, как на земле прошло 40 лет, космонавт возвращается. Близнецу, который остался на Земле, сейчас 60 лет, и он выглядит на свой возраст, но из-за замедления времени астронавт пережил только несколько месяцев старения и выглядит почти так же, как когда он покинул Землю. Астронавт двигался с большой скоростью по сравнению со своим братом на земле, и поэтому время шло медленнее.

Парадокс возникает, когда мы рассматриваем систему отсчета астронавта. Если все системы отсчета равны, как якобы говорит теория относительности, то из системы отсчета космонавта переместился его брат на земле, а не астронавт. Это предполагает, что близнец на Земле должен был пережить меньше времени, чем астронавт. Другими словами, каждый близнец мог утверждать, что другой двигался и, следовательно, испытывал замедление времени. Поскольку оба близнеца не могли подвергнуться замедлению времени, парадокс близнецов, как полагают некоторые, лишает законной силы теорию относительности.

Если бы у нас была только особая теория относительности, то парадокс близнецов мог бы стать серьезной проблемой. Однако у нас есть общая теория относительности, которая касается ускоренных систем отсчета. Астронавт-близнец должен был пройти четыре отдельных ускорения. Во-первых, надо было добиться высокой скорости. Во-вторых, он должен был замедлить ход при достижении цели. Третье и четвертое должны были произойти после начала обратного путешествия на землю и замедления, чтобы прибыть на землю. Между тем близнец на Земле не испытывал никаких ускорений, имеющих отношение к проблеме. Как мы измеряем ускорения? Ускорения могут быть измерены относительно общей суммы материи Вселенной. При ускорении кто-то может наблюдать, что его скорость изменяется по отношению к удаленным массивным объектам, таким как звезды и галактики. Земной близнец не видит этого эффекта ускорения, в то время как его брат-астронавт видит. Поэтому мы можем однозначно определить, какой близнец совершает движение, и парадокс близнецов исчезает.

Возможность измерения ускорений относительно удаленных массивных объектов называется принципом Маха. Принцип Маха применим и к постоянному движению. В то время как отдельные удаленные массивные объекты могут иметь свои собственные движения, общая сумма всей материи во Вселенной, как полагают, находится в состоянии покоя относительно пространства. Поэтому общая сумма материи во Вселенной представляет собой предпочтительный стандарт покоя. В начале 20-го века некоторые теоретики заявили, что современная теория относительности требует, чтобы не было предпочтительного стандарта покоя, то есть, что все неускоренные системы отсчета были одинаково действительны. Эта идея стала распространенным народным убеждением. Однако это находится в прямом противоречии с принципом Маха, лежащим в основе современной теории относительности. Таким образом, вопреки этим ранним заявлениям и концепции общественности, современная теория относительности действительно говорит нам, что существует абсолютный стандарт покоя. Этот стандарт покоя является системой отсчета, которая находится в покое относительно суммы всех удаленных объектов. Имейте в виду, что общая теория относительности утверждает, что пространство — это вещь. Можно было бы возразить, что пространство, понимаемое общей теорией относительности, можно отождествить с эфиром, хотя и не в том виде, в каком оно первоначально представлялось.

Постоянство скорости света понимается неправильно

Одна из основ специальной и общей теории относительности состоит в том, что скорость света является постоянной независимо от скорости источника или наблюдателя. Как обсуждалось ранее, это очень отличается от того, что можно было бы ожидать. К сожалению, многие люди неправильно понимают этот принцип. Когда свет входит в среду, такую как стекло, скорость уменьшается. Многим людям это кажется нарушением принципа, согласно которому скорость света является постоянной. Однако постоянство скорости света относится к измеренной скорости относительно движения источника и наблюдателя. Скорость света имеет свое наибольшее значение в вакууме, и все скорости в средах меньше, чем скорость вакуума. В среде постоянство скорости света независимо от движения источника и наблюдателя является истинным.

Изображение предоставлено Брайаном Миллером

Несколько лет назад ученые измерили скорость света в особой форме материи, называемой конденсатом Бозе-Эйнштейна, равной всего лишь 17 м / с. Эта скорость настолько невероятно медленная, что многие люди думали, что это просто должно было нарушить постоянство скорости света, но это не так.  Некоторые спрашивали, означает ли это, что свет в некоторой среде может двигаться быстрее, чем скорость света в вакууме. Теоретически это не так, и измерения скорости света во всех средах до сих пор подтверждают это.

В последние годы были проведены эксперименты, которые показали некоторым физикам, что скорость света в некоторых ситуациях была больше теоретического максимума в 300 000 км/с. Эти эксперименты и их интерпретация были очень спорными.  Есть объяснения, которые не требуют супралиминальной скорости света. До тех пор, пока физическое сообщество полностью не усвоит это, невозможно обсуждать этот вопрос дальше.

Принятие общей теории относительности не равносильно принятию морального релятивизма

Вскоре после публикации теорий относительности Эйнштейна в начале 20-го века моральные релятивисты ухватились за эти теории в качестве поддержки своей философии. Они распространяли идею о том, что все морали и стандарты относительны, поэтому ни один стандарт не может считаться абсолютным. Моральные релятивисты продолжали распространять миф о том, что теория относительности Эйнштейна доказывает, что не существует абсолютных стандартов, а есть только относительные. Как было показано, это утверждение явно ложно. Сам Эйнштейн не любил названия «относительность», но вместо этого назвал свою теорию «теорией инвариантности». Во всяком случае, даже специальная теория относительности утверждает, что существует по крайней мере один абсолют — скорость света. Ключевым основанием общей теории относительности является принцип Маха, который утверждает, что существует абсолютный стандарт пространства, по которому можно измерить все движения.

Существует также вопрос о том, как теория о физическом мире могла бы установить основу системы морали. Это гигантский скачок логики, который никогда не был продемонстрирован. Нельзя моральным релятивистам присвоить теорию относительности Эйнштейна. К сожалению, многие христиане позволили этому мошенничеству продолжаться или даже невольно участвовали в нем, выступая против теории относительности на аналогичных философских основаниях.

Большой взрыв не был взрывом

Название «Большой взрыв» является неправильным. Как упоминалось ранее, сэр Фред Хойл, который имел в виду это название как насмешку, случайно придумал его. К сожалению, название наводит на мысль о взрыве. Например, некоторые критики задают вопрос: «Что взорвалось?» К сожалению, многие популярные аккаунты обсуждают Большой взрыв, как будто это действительно был взрыв. Взрывы, как правило, являются катастрофическими событиями, которые приводят к хаосу и беспорядку, поэтому часто задается вопрос, как взрыв мог привести к порядку, который мы видим во Вселенной. Однако единственное сходство между Большим взрывом и взрывом — это внезапное появление Вселенной и вызванное этим расширение материи и энергии. Истинный взрыв произвел бы доплеровское движение, но универсальное расширение отличается от доплеровского движения, как обсуждалось ранее.

В течение некоторого времени модель Большого взрыва не была моделью взрыва, поэтому для критиков теории Большого взрыва очень важно, чтобы мы правильно сформулировали модель, чтобы нас не обвинили в использовании аргумента соломенного человека. Предполагается, что Вселенная возникла в высокотемпературном, плотном, но очень однородном состоянии. Однородность вряд ли можно назвать описанием взрыва — взрыв должен был привнести неравномерность с самого начала. Благодаря расширению плотность и температура Вселенной уменьшились бы до их текущих значений. Равномерность измерений скорости света во всех средах до сих пор должна была сохраняться в течение большей части расширения. Вселенная сегодня не является однородной, так как же Вселенная развивалась неравномерно? Это небольшая проблема для модели Большого взрыва сегодня.

Вселенная не расширяется ни во что

Частая критика расширяющейся Вселенной заключается в том, чтобы спросить: «Во что расширяется Вселенная?» Простой ответ заключается в том, что Вселенная не расширяется ни во что. Это заблуждение, вероятно, проистекает из общей аналогии, сделанной с расширяющимся воздушным шаром, как обсуждалось ранее в этой главе. Когда шар расширяется, пятна на нем раздвигаются. Эта двумерная аналогия довольно хорошо показывает, как объекты в трехмерной Вселенной могут удаляться друг от друга, фактически не двигаясь. Резина в воздушном шаре растягивается почти так же, как пространство.

К сожалению, эта аналогия терпит неудачу, поскольку мы рассматриваем тот факт, что воздушный шар, очевидно, расширяется в смежное пространство. Или, другими словами, объем воздушного шара увеличивается за счет объема его окружения. Вселенная не расширяется ни во что, она просто становится больше. Конечно, можно утверждать, что за пределами нашей Вселенной существуют внепространственные реальности, в которые расширяется пространство. Однако такого рода вещи не имеют физической реальности, насколько нам известно. Поэтому внепространственные реальности не могут быть изучены с научной точки зрения. Любое рассмотрение таких вещей было бы в лучшем случае философским упражнением. Утверждение, что Вселенная должна расшириться во что-то, вряд ли является недостатком в космологии.

Большой взрыв начался не в одной точке пространства или времени

Широко распространенное заблуждение состоит в том, что, хотя Большой взрыв произошел в конечном времени в прошлом, пространство и время вечны. То есть пространство и время существовали всегда, и Большой взрыв произошел в какой-то момент времени и в каком-то месте в пространстве. Большинство людей визуализируют Большой взрыв, сначала представляя, что пространство было пустым в течение очень долгого времени до Большого взрыва. Они также утверждают, что если бы мы присутствовали в вечном пустом пространстве, мы могли бы визуализировать, что каждое из трех измерений пространства — это числовые линии, пересекающиеся в одной точке. Мы могли бы считать, что эта точка является началом трехмерной декартовой системы координат. Когда мы долго наблюдали за этой очень скучной, пустой Вселенной, абсолютно ничего не происходило. То есть до тех пор, пока в какой-то момент Большой взрыв внезапно не появился в начале координат. С самого начала своей очень горячей, высокой плотности как точка, вся материя и энергия Вселенной взрывно расширились, чтобы заполнить пространство и, в конечном итоге, породили Вселенную, которую мы видим сегодня, через многие миллиарды лет после Большого взрыва.

Хотя это общее понимание Большого взрыва, оно совершенно неверно. Во-первых, согласно теории, Большой взрыв не был взрывом массы и энергии в пространстве во времени, но скорее это был взрыв пространства и времени. В момент Большого взрыва возникли не только материя и энергия, но и пространство и время. До Большого взрыва не было пространства, но не было и времени. Иногда люди задаются вопросом о Большом взрыве, спрашивая: «Что было здесь до Большого взрыва?» Это неправильный вопрос, потому что «здесь» тогда не было. Если уж на то пошло, «тогда» тоже не было тогда. Это может показаться противоречивым или глупым, но внимательно рассмотрите последствия пространства и времени, начиная с Большого взрыва. Понятие «здесь» требует, чтобы пространство существовало. Если пространства не существует, то и «здесь» не может существовать. Слова «тогда» и «до» зависят от существования времени. Если время не существует, то понятия «тогда» и «до» не имеют никакого смысла. Так что сам термин «до Большого взрыва» бессмыслен.

Наш способ мышления настолько связан с причинностью и последовательными событиями, что нам трудно понять, что под этим подразумевается. Это может показаться нелогичным для непрофессионала, но это нынешняя концепция Большого взрыва. К сожалению, многие люди, которые имеют представление о теории Большого взрыва, не видят последствий отсутствия времени до Большого взрыва.

Одним из результатов возникновения пространства в результате Большого взрыва является то, что Большой взрыв не произошел в одной точке или одном месте Вселенной, а затем распространился в другом месте. Вместо этого Большой взрыв произошел повсюду во Вселенной. Разница заключалась в том, что тогда Вселенная была немного меньше. Таким образом, неверно предполагать, что Большой взрыв произошел в какой-то точке или месте, а затем распространился в другом месте в пространстве. Никто не может также спросить, где произошел Большой взрыв, потому что он произошел везде.

Парадокс Ольбера не имеет никакого отношения к современной космологии

В 1826 году Г. В. М. Ольбер разработал идею, которая прямо противоречила космологии его времени. Предположим, что Вселенная вечна и бесконечна, и что звезды равномерно населяют ее. В такой Вселенной наш взгляд во всех направлениях, в конечном итоге, будет заблокирован звездными поверхностями. Яркость звезды уменьшается на обратный квадрат расстояния, но количество звезд, видимых в этой модели, увеличивается с квадратом расстояния. Эти два фактора точно компенсируют друг друга, так что небо во всех направлениях должно быть таким же ярким, как звезда, например наше Солнце. Поэтому небо должно быть необычайно ярким, таким же ярким, как солнце. Это ожидание резко контрастирует с наблюдаемой темнотой ночного неба. Это стало известно как парадокс Ольбера, хотя, по-видимому, другие, такие как Эдмунд Галлей, обсуждали этот вопрос за столетие до Ольбера.

Парадокс Ольбера

Изображение предоставлено Брайаном Миллером.

Парадокс Ольбера гласит, что наш взгляд в любом направлении будет заблокирован звездными поверхностями.

Некоторые креационисты использовали парадокс Ольбера для аргументации против Большого взрыва и других эволюционных или атеистических космологий. Однако насколько уместно это возражение? Давайте рассмотрим предположения, которые приводят к парадоксу Ольбера и некоторые из предложенных решений этого парадокса. Первое предположение состоит в том, что Вселенная бесконечна. Некоторые пытались утверждать, что общая теория относительности не допускает существования бесконечной Вселенной, но это не так. Решения уравнений Эйнштейна допускают конечные и бесконечные решения, хотя многие предпочитают конечные. Второе предположение состоит в том, что звезды равномерно распределены во Вселенной. Это, очевидно, неверно ни в одном локальном масштабе, поскольку звезды расположены в галактиках, а галактики имеют тенденцию сгущаться в кластеры и суперкластеры. Однако в больших масштабах это скопление оказывается менее важным. Для сравнения, мы считаем, что материя вокруг нас состоит из множества сгустков, называемых атомами, но для большинства целей мы можем предположить, что объекты состоят из непрерывных распределений массы. Точно так же Вселенная может казаться непрерывной в большом масштабе. Третье предположение состоит в том, что Вселенная вечна. С моделью Большого взрыва Вселенная имеет конечный возраст, и это, по-видимому, лучший путь для разрешения парадокса Ольбера в рамках модели Большого взрыва. Прежде чем подробно остановиться на этом, давайте обсудим некоторые из других предложенных, но ошибочных решений парадокса Ольбера.

В пределах нашей галактики и многих других галактик существует огромное количество межзвездной пыли. Эта пыль поглощает свет более далеких звезд. Вдоль плоскости Млечного Пути затенение настолько велико, что наш взгляд на далекие звезды полностью закрыт. Одно из предположений состоит в том, что межзвездная пыль поглощает так много света от звезд, что ночное небо становится темным. Проблема с этим разрешением заключается в том, что, поскольку пыль поглощает свет, она нагревается. В инфракрасной части спектра мы видим излучение, обусловленное теплом этой пыли. Со временем температура пыли должна увеличиться, так что пыль должна быть почти такой же яркой, как звезды. Следовательно, в вечной Вселенной это не решает проблему.

Другое предлагаемое решение состоит в том, что красное смещение перемещает излученную энергию из видимой в инфракрасную часть спектра, так что количество видимого света уменьшается. Меня когда-то учили этому на уроке астрономии. Проблема с этим заключается в том, что красное смещение также перемещает энергию обычно в ультрафиолетовом диапазоне в видимое. Поэтому, когда энергия перемещается из видимой части спектра, ее место занимает другая энергия. Таким образом, это объяснение не объясняет и темное небо.

Как уже упоминалось, ключом к разрешению парадокса Ольбера является рассмотрение предположения о вечной Вселенной. В то время, когда был открыт парадокс Ольбера, ученые уже давно предполагали, что Вселенная вечна. В 20 веке принятие теории Большого взрыва убедило большинство ученых в том, что Вселенная имеет начало и, следовательно, имеет конечный возраст. Если Вселенной, скажем, 15 миллиардов лет, то мы не можем получать свет от чего-либо более далекого, чем 15 миллиардов световых лет. Мы как будто находимся в центре сферической конечной Вселенной, радиус которой составляет 15 миллиардов световых лет. Что касается количества света, то не имеет значения, конечна Вселенная или бесконечна, потому что мы не можем видеть объекты за пределами 15 миллиардов световых лет, большого, но конечного расстояния. Учитывая, что наблюдаемая Вселенная конечна, наш взгляд не блокируется поверхностями звезд во всех направлениях. В большинстве направлений мы можем видеть дальше всех звезд. Таким образом, парадокс Ольбера не является проблемой во Вселенной Большого взрыва. Единственное значение, которое имеет сегодня парадокс Ольбера, —  это контекст вечной Вселенной, которую до сих пор поддерживают лишь немногие приверженцы.

Большой взрыв не доказывает существование Бога

Как уже говорилось, со времен древних греков вплоть до 20-го века многие ученые предполагали, что Вселенная вечна. Одним из результатов теории Большого взрыва является то, что она убедила большинство ученых в том, что у Вселенной было начало. В книге, написанной в 1978 году, астроном Роберт Джастроу2 указал, что впервые в истории основная наука и Библия согласились с конечным возрастом Вселенной. В то время как Джастроу является агностиком, он нашел захватывающим, что современная наука неохотно согласилась с Библией по этому вопросу. Многие современные христианские апологеты выходят за рамки Джастроу и утверждают, что модель Большого взрыва полностью согласуется с библейским описанием творения, и более того, что Большой взрыв показывает, что Бог должен существовать.3 Здесь не будет полного обсуждения того, совместима ли модель Большого взрыва с Библией. Здесь мы рассмотрим законность использования теории Большого взрыва для аргументации в пользу существования Бога.

Аргумент в пользу существования Бога с помощью теории Большого взрыва опирается на принцип причинности. Причинность означает, что любое событие (эффект), которое происходит имеет некоторую причину. Пусть A — причина или агент, который непосредственно приводит к некоторому событию B. Тогда логически можно сказать, что A вызывает B. A — причина, а B — следствие. Все следствия, в свою очередь, становятся причинами новых следствий и т. д. В любое время существуют бесчисленные цепочки причин и следствий, которые параллельны и переплетены друг с другом. И наоборот, каждое следствие должно иметь причину. Логики и философы давно признали, что в далеком прошлом могла существовать «беспричинная причина». То есть была причина, которая не была следствием более ранней причины, и от которой произошли все последующие причинно-следственные связи.

Конечно, многие отождествляли бы беспричинную причину с Богом. Однако в вечной Вселенной не было бы необходимости в беспричинной причине, потому что причина и следствие действовали бы на протяжении всего времени. Это уклонение от беспричинной причины, возможно, и было той привлекательностью, которую вечная Вселенная имела в западной мысли. Как отмечают некоторые христианские апологеты, теория Большого взрыва утверждает, что Вселенная имела начало, так что бесконечная цепь причинно-следственных связей больше не является устойчивой. Джастроу согласился бы с этим, но он не согласился бы с идентичностью беспричинной причины. Христиане, конечно, отождествили бы беспричинную причину с Богом Библии. Джастроу будет настаивать на том, что Большой взрыв был беспричинной причиной.

Если A вызывает B, то B должно произойти после A, поскольку никакое следствие не может предшествовать его причине. Также сомнительно, что следствие и его причина могут возникать одновременно. Подход христианского апологета состоит в том, чтобы утверждать, что если B — это Большой взрыв, то единственная причина, доступная A, — это Бог, потому что ничто физическое не может предшествовать Большому взрыву. Но это показывает фундаментальное непонимание модели Большого взрыва, или причинности, или того и другого. Смит4 делает это замечание в своем обсуждении уравнений, которые приводят к Большому взрыву. Эти уравнения связывают физические свойства (пространство и время) Вселенной. Совершенно очевидно, что эти уравнения предполагают (или требуют?), что времени не существовало до Большого взрыва. Чтобы задать такой вопрос, как: «Что было здесь до Большого взрыва?» не имеет смысла, как обсуждалось ранее. Время началось с Большого взрыва, и Большой взрыв был первым событием во времени. Поэтому у Большого взрыва не было предшественника. Если время не существовало до Большого взрыва, то любая экстраполяция временного принципа, такого как принцип причинности, мимо начала времени неоправданна. Таким образом, обращение к причинности, чтобы доказать существование Бога, совершенно нелогично. Это, конечно, не означает, что Бога не существует. Это просто означает, что обращение к причинности не продемонстрирует Его существования, если бы Большой взрыв был истинным.

Апологеты обычно пытаются обойти эту трудность несколькими различными способами. Один из способов — предположить, что существует некий внепространственный принцип причинности, действующий за пределами нашей Вселенной, частью которого является наш принцип причинности, связанный со временем. Это обращение к гипотетическому принципу, который не может быть продемонстрирован и вряд ли является хорошим доказательством. Другой подход состоит в том, чтобы привести доводы в пользу одновременной причины и следствия. Если бы время началось с Большого взрыва, то вечный Бог, несомненно, существовал бы в то же самое время, когда возникла Вселенная, и таким образом можно было бы показать, что Он является причиной Вселенной. Аналогия проводится с мягкой подушкой, лежащей под тяжелым грузом, таким как шар для боулинга. Вес давит на подушку, но можно ли сказать, вызывает ли вес давление или вес и давление происходят одновременно? Физика ясно говорит нам, что действительно вес вызывает давление в подушке. Это, казалось бы, решает вопрос о том, что является причиной (вес) и что является следствием (давление). Однако некоторые ответят, что это верно в конечной ситуации, но будет ли это оправдано в ситуации, когда вес и подушка существуют вечно? На этот вопрос нельзя с уверенностью ответить ни физикой, ни логикой. Однако поднимать такой вопрос совершенно не соответствует тому, о чем идет речь. Весь смысл апологетики, основанной на Большом взрыве, заключается в том, что у Вселенной было начало. Как тогда можно ссылаться на вечную ситуацию, чтобы поддержать линию рассуждений о существовании Бога, используя не вечную Вселенную?

Подводя итог, использование Большого взрыва для доказательства существования Бога требует использования принципа причинности. Однако причина должна предшествовать своему следствию. Если Вселенная через Большой взрыв является следствием, то ее причина, Бог, должна предшествовать Большому взрыву во времени. Правильный взгляд на модель Большого взрыва — тот, в котором время началось с Большого взрыва. У Большого взрыва не было предшественника. Поэтому использование аргумента причинности через границу времени в начале Вселенной является необоснованной экстраполяцией. Это не возражает против существования Бога — это просто означает, что мы ничего не можем заключить о Его существовании с помощью такого рода аргументов.

Многие современные исследования в области космологии — это попытка объяснить, как Вселенная могла возникнуть в соответствии с физическими законами, которые мы наблюдаем во Вселенной. Поскольку Вселенная имеет начало, должна существовать какая-то беспричинная причина. Теист придет к выводу, что беспричинная причина — это Бог. Однако атеист или агностик может с таким же успехом заключить, что Большой взрыв является беспричинной причиной. Любой из этих выводов представляется обоснованным. Атеист или агностик может утверждать, что его позиция более обоснована, потому что теист пытается вызвать две беспричинные причины, Большой взрыв и божество.

Некоторые современные христианские апологеты, принимающие теорию Большого взрыва, утверждают, что теория Большого взрыва заставила многих специалистов в области космологии осознать, что должен существовать Творец, и таким образом привела их к библейскому Богу. Это утверждение в лучшем случае вводит в заблуждение в том смысле, что, хотя есть несколько космологов и авторитетов в космологии, которые, возможно, обратились ко Христу в результате своих исследований, подавляющее большинство не сделали этого. Ранее мы уже обсуждали тот факт, что Роберт Джастроу (автор книги «Бог и астрономы»), хотя и был впечатлен некоторыми элементами, якобы общими для Бытие и Большого взрыва, оставался агностиком. В одном из интервью Алана Гута спросили:  «Если Вселенная может возникнуть из ничего (с помощью его модели инфляции), что это значит для нас, людей?» Гут ответил: «Я думаю, что это подрывает веру в то, что мы здесь с какой-то космической целью. Это не значит, что наша жизнь бессмысленна. Это значит, что мы сами должны придать смысл своей жизни». Это вряд ли согласуется с библейским мировоззрением.

Или возьмем слова Стивена Вайнберга, автора чрезвычайно популярной книги «Первые три минуты»5: «С тех пор, как люди начали систематически думать о мире, широко распространено впечатление, что Вселенная существует отчасти для того, чтобы служить интересам человечества. Я не думаю, что это правда... Попытка понять Вселенную — одна из немногих вещей, которая поднимает человеческую жизнь немного выше уровня фарса и придает ей некоторую грацию трагедии». Это также противоречит библейскому христианству или даже личному Богу любого рода. В своей легко читаемой книге «До начала»6 Мартин Рис не поднимает вопрос о Боге, но он и не должен этого делать, если учесть, что его предположение о том, что мы живем в огромной «мультивселенной», содержащем бесконечное число вселенных, является попыткой объяснить, как мы и наша, казалось бы, невероятная Вселенная Большого взрыва могли существовать. Очевидно, что, по мнению Риса, нет необходимости в Творце.

Возможно, некоторых христианских апологетов смущает тот факт, что некоторые космологические исследователи и писатели даже используют слово «Бог» в некоторых своих популярных произведениях. Например, Пол Дэвис зашел так далеко, что поместил имя Бога в названиях двух своих книг, посвященных космологическим вопросам («Бог и новая физика»7 и «Разум Бога»8). Стивен Хокинг часто использует слово «Бог» в своем бестселлере «Краткая история времени».9 Однако любой, кто внимательно прочтет любого из этих двух джентльменов, быстро обнаружит, что ни один из них не использует слово «Бог» для обозначения чего-либо, отдаленно напоминающего библейского Бога. Вместо этого они используют слово «Бог» для обозначения безличного наложения порядка (через естественный закон) на Вселенную. Большинство исследователей признают, что они не знают, как возникает этот порядок, так что он имеет своего рода мистическое свойство, но подозревают, что законы природы, вероятно, находятся в материи, а не в пространстве. Есть почти всеобщая надежда, что и эта тайна рухнет вместе с дальнейшей работой. Короче говоря, вместо того, чтобы быть обращенными к истинному и живому Богу своей наукой, большинство современных космологов занимаются явно атеистическим делом.

Вселенная не обязательно должна иметь центр

Геометрия, которую изучает большинство людей, — это евклидова геометрия. Евклидова геометрия называется так потому, что ее основные постулаты были сформулированы Евклидом более двух тысячелетий назад. Двумерную евклидову геометрию иногда называют плоской геометрией, поскольку два измерения лежат в плоскости. Кроме того, мы могли бы назвать плоскую геометрию плоской, потому что плоскость — плоская, то есть она не имеет кривизны. В плоскости, параллельные линии не пересекаются. Предположим, что в плоскости у вас есть линия и точка, не лежащие на этой линии. Тогда одна и только одна вторая линия может быть проведена через точку, параллельную первой линии. Это пятый из пяти постулатов Евклида. Это рассуждение может быть применено к третьему измерению для получения евклидовой геометрии. Это тоже плоская геометрия.

Большинство людей считают, что Вселенная плоская, но так ли это? Что такое не плоская или неевклидова геометрия? Вернемся к пятому постулату Евклида. Если этот постулат неверен, то есть две возможности. Одна из возможностей заключается в том, что параллельных линий нет. Другая возможность заключается в том, что существует более одной линии, проходящей через точку, параллельную другой линии. Хотя обе они могут показаться странными, обе являются очень реальными возможностями и имеют применение. Ситуация, когда нет параллельных линий, находится на поверхности сферы. Должно быть очевидно, что поверхность сферы не плоская, поэтому вы должны начать видеть разницу между плоской и изогнутой геометрией.

Сфера, содержащая звезды

Изображение предоставлено Брайаном Миллером

Многие люди думают, что Вселенная должна иметь центр. Если Вселенная плоская и конечная, то у нее должен быть центр, но если Вселенная бесконечна, у нее не будет центра. Однако есть и другие возможные геометрии, которые могут не требовать центра. Самый простой пример для рассмотрения — это конечная Вселенная, которая искривляется обратно в себя. У такой Вселенной не было бы ни границ, ни краев, но можно было бы бесконечно двигаться в одном направлении. Двумерным аналогом является поверхность Земли. Локально поверхность Земли кажется плоской, потому что радиус кривизны настолько велик. Можно было бы вечно путешествовать в одном направлении, но для этого, конечно, потребовалось бы бесчисленное количество раз проходить через исходную точку. Есть ли у поверхности Земли или, если на то пошло, у поверхности любой сферы центр? Обратите внимание, что я не спрашивал, есть ли у сферы центр; я спросил, есть ли у поверхности сферы центр. Геометрически ответ, Конечно, нет. Подобным же образом, если трехмерное (пространственное) пространство конечно и замыкается обратно на себя, то не может быть никакой особой точки, которую мы могли бы назвать центром. На самом деле мы недостаточно знаем природу пространства, чтобы сказать, есть ли у Вселенной центр или нет, хотя гораздо легче визуализировать пространство, которое не имеет центра.

Космическое фоновое излучение не может быть вызвано пылью или звездным светом

Космическое фоновое излучение (cosmic background radiation, CBR)  является впечатляющим предсказанием модели Большого взрыва. CBR реально, поэтому отрицать его существование нельзя. Поэтому, если кто-то хочет заменить модель Большого взрыва, он должен представить достоверное объяснение для CBR. Были предложены альтернативные объяснения. Недавние креационисты и сторонники теории стационарного состояния предположили, что пыль ответственна за CBR. Вселенная содержит много пыли, а пыль — это микроскопические твердые частицы. Частицы пыли могут быть из различных веществ, таких как силикаты, лед и железо. При воздействии звездного света частицы пыли поглощают энергию и испытывают повышение температуры. Любой объект при температуре выше абсолютного нуля (то есть все объекты) излучает энергию. Если объект имеет температуру 3K, то он будет излучать с кривой черного тела, имеющей пик в микроволновой части спектра, очень похожей на CBR. Поэтому равномерно распределенная пыль при равномерной температуре 3K будет производить CBR.

Однако есть несколько проблем с этим объяснением. Во-первых, пыль распределена неравномерно. В галактике Млечный Путь пыль находится очень близко к галактической плоскости, и даже внутри галактической плоскости пыль очень комковатая. В других спиральных галактиках мы видим, что пыль распределена так же, как и в нашей галактике. Учитывая, что пыль распределена неравномерно, тепловое излучение от пыли должно быть очень неоднородным, в отличие от очень гладкого CBR. Вторая проблема заключается в том, что все пылевые облака имеют гораздо более высокую температуру, чем CBR. Действительно, астрономы обнаружили много излучения от межзвездной пыли, но при температуре черного тела гораздо ближе к 100K, чем 3K. в дальней инфракрасной части спектра Галактическая плоскость очень яркая из-за излучения пыли. Можно было бы возразить, что CBR — это собранное излучение от пыли в очень удаленных источниках и, следовательно, красное смещение до такой степени, что наблюдаемая температура намного холоднее, чем то, что было испущено. Проблема с этим решением заключается в том, что галактики настолько сгруппированы, что мы должны видеть локализованные теплые пятна в CBR из-за больших скоплений галактик. Как упоминалось ранее, CBR настолько гладко, что является неудобством для стандартной космологии, но это решение соответствуем данным еще хуже.

Иногда делается подобное обращение к сильно смещенному звездному свету как источнику CBR. Причина состоит в том, что объединенный свет множества звезд в бесчисленных галактиках на огромных расстояниях смешивается вместе, чтобы казаться однородным и имеет красное смещение настолько, что излучение соответствует 3K черному телу. Второй аргумент против пыли как источника CBR применим и здесь. Несмотря на его предположение, нет никаких доказательств того, что видимая материя во Вселенной однородна на любом уровне. Даже если бы на некотором отдаленном уровне была однородность, можно было бы ожидать, что некоторые сверхскопления галактик на переднем плане будут производить достаточно избыточного излучения, чтобы вызвать заметные горячие точки в CBR. Этого не видно.

Космологическая постоянная не является погрешностью

Иногда космологическую постоянную Λ называют погрешностью. Это связано с  неправильным пониманием того, что Λ означает физически и с плохим пониманием истории использования Λ. История такова: Эйнштейн ввел Λ в свое решение уравнения общей теории относительности, чтобы создать статическую вселенную. Когда позже мы обнаружили, что Вселенная расширяется, Λ была отменена, но позже была вновь введена для решения некоторых потенциальных проблем со стандартной моделью. Критики часто высмеивают возможность ненулевого Λ на том основании, что он будет действовать как своего рода антигравитация, несмотря на любые экспериментальные доказательства его существования.

Если бы дело было только в этом, то введение Λ действительно было бы произвольным. Однако Эйнштейн вполне обоснованно ввел Λ. Решаемые уравнения являются дифференциальными уравнениями, дисциплиной, имеющей широкое применение во многих областях науки. Решение любого дифференциального уравнения будет иметь некоторую константу интегрирования. Значение константы определяется условиями, налагаемыми на решение. Эти условия называются граничными условиями, или, если константа определяется значениями некоторых величин в начале задачи, они называются начальными условиями. Часто константа интегрирования имеет нулевое значение, но не всегда. Космологическая постоянная — это такая величина. Многие думают, что Λ должно быть равно нулю, но существует вероятность, что это не так. Его значение определяется граничными условиями Вселенной, но мы не знаем, каковы эти граничные условия. Каждая константа интеграции имеет некоторое физическое значение, что очевидно из природы проблемы. Значение Λ состоит в том, что это термин отталкивания. Поэтому Эйнштейн решил самый общий случай (ненулевое Λ), а затем установил Λ в соответствии с тем, что он считал граничными условиями Вселенной. Это было правильным и законным поступком, хотя, по-видимому, это не было правильным граничным значением.


Автор: д-р Дэнни Р. Фолкнер

Дата публикации: июнь 2013 года

Источник: Answers In Genesis


Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.


Ссылки:

1. Обсуждение типов звездных популяций см. Д. Р. Фолкнер, Роль типов звездных популяций в обсуждении эволюции звезд, Creation Research Society Quarterly 30: 8-11 (1992).

2. Р. Джастроу, Бог и астрономы (Нью-Йорк: W. W. Norton and Co., 1978).

3. См., например, Х. Росс, Отпечаток Бога (Orange, CA: Promise Publishing, 1989); или Х. Росс, Творец и космос (Colorado Springs, CO: Navpress, 1995).

4. В. Смит, Британский журнал по философии науки 45: 649-668 (1994).

5. С. Вайнберг, Первые три минуты (Нью-Йорк: Основные Книги, 1977).

6. М. Рис, Перед началом: наша Вселенная и другие (Нью-Йорк: Perseus Books Group, 1998).

7. П. Дэвис, Бог и новая физика (Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1983).

8. П. Дэвис, Разум Бога (Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1992).

9. С. Хокинг, Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр (Нью-Йорк: Bantam, 1990).

Написать коментарий