Re: Конкурс-2
Додано: Чет жовтня 03, 2013 9:45 pm
Кувалда
denys
Зредагований
Розділ 1. Як ми уявляємо Всесвіт
Якось один добре відомий науковець (подейкують, що то був Бертран Расел) прочитав публічну лекцію з астрономії. Він розповідав, як Земля обертається навколо Сонця і, як Сонце, своєю чергою, обертається навколо центру величезного скупчення зір, називаного нашою галактикою. Наприкінці лекції в кінці зали підвелася літня жіночка і заявила: «Те, що ви розповіли нам – нісенітниця. Світ насправді плоска плита, яку тримає на спині величезна черепаха». Науковець, поблажливо посміхнувшись, спитав у відповідь: «А на чому стоїть черепаха?». «Ви дуже розумний, юначе/молодику, дуже розумний», – сказала літня жіночка. «Але це черепахи до самого низу!».
Більшості людей уявлення про Всесвіт, як нескінченну вежу з черепах видається швидше смішним, але чому ми вважаємо, що самі знаємо краще? Що ми знаємо про Всесвіт і як ми довідалися про це? Звідки походить/взявся Всесвіт і куди він рухається/прямує? Чи має Всесвіт початок, і якщо так, тоді що було до нього/перед ним? Яка природа часу? Чи настане коли-небудь йому кінець? Чи можемо ми подорожувати назад у часі? Останні досягнення у галузі фізики, що стали можливі, зокрема, завдяки чудовим новітнім технологіям, дають/пропонують відповіді на деякі з тих запитань, що давно нас турбують. Коли-небудь ці відповіді, можливо, здаватимуться нам очевидними так само, як те, що Земля рухається навколо Сонця – або, можливо, безглуздими, як вежа з черепах. Лише час (хоч би який він був) покаже.
Ще в 340 р. до Р.Х. грецький філософ Аристотель у своїй книжці «Про небо» висунув два хороших аргументи на користь того, що Земля – кругла сфера, а не пласка плита. По-перше, він збагнув, що місяцеві затемнення спричинені Землею, що опиняється між Сонцем і Місяцем. Тінь Землі на Місяці завжди кругла, а це може бути так, тільки якщо Земля кулястої форми. Якби Земля була плоским диском, тоді тінь була б видовжена та еліптична, хіба що затемнення відбувалися б завжди в той час, коли Сонце прямо по центру диска. По-друге, греки завдяки своїм мандрам знали, що Полярна зоря на небі в південних регіонах з'являється нижче, ніж у північних. (Оскільки Полярна зоря міститься над північним полюсом, то на ньому вона з'являється прямо над спостерігачем, а для того, хто спостерігає з екватора, вона лежить якраз на горизонті).
З різниці у видимому розташуванні Полярної зорі в Єгипті та Греції Аристотель навіть оцінив, що відстань довкола Землі становила 400 000 стадій. Точно не відомо, яка була величина стадія, проте вона приблизно становила 200 ярдів, що робить Аристотелеву оцінку десь удвічі більшою за відстань, прийняту нині. У греків навіть був третій аргумент, що Земля має бути куляста, бо чому інакше бачимо спершу вітрила корабля над горизонтом, а вже пізніше корпус?
Аристотель вважав, що Земля нерухома, а Сонце, Місяць, планети та зірки рухаються навколо неї по кругових орбітах. Він так гадав, бо відчував/вважав, з містичних причин/підстав, що Земля – центр Всесвіту, а круговий рух – найдосконаліший. Цю ідею детально розробив у закінченій космологічній моделі Птолемей у ІІ ст. від Р.Х. Земля розміщена у центрі, оточена вісьмома сферами, що несуть Місяць, Сонце і п'ять планет, відомих на той час: Меркурій, Венеру, Марс, Юпітер і Сатурн (рис. 1.1). Самі ж планети рухаються меншими колами, пов'язаними з відповідними сферами – щоб пояснити їхні досить складні траєкторії, спостережувані на небі. Найвіддаленіша від центру сфера несла так звані нерухомі зорі, які завжди залишаються на тих же позиціях відносно одна одної, але які обертаються разом по небу. Що лежить за межами останньої сфери, ніколи не було досить чітке/ясне, проте, безумовно, це не було частиною спостережуваного людством Всесвіту.
Модель Птолемея забезпечила досить точну систему для передбачення розташування небесних тіл на небі. Але для того, щоб передбачати ці розташування правильно, Птолемею довелося зробити припущення, що Місяць рухається по траєкторії, якою інколи наближається до Землі удвічі ближче, ніж в якийсь інший час. А це означало, що Місяць мав інколи видаватися удвічі більшим, ніж в якийсь інший час! Птолемей визнавав цей недолік/слабке місце, але хай там як, його модель була загалом, хоча й не повсюдно, прийнята. Її прийняла християнська Церква як картину світу, що відповідала Святому Письму, бо вона мала велику перевагу, адже залишила багато місця за межами сфери нерухомих зір для раю і пекла.
Простішу модель, проте, запропонував 1514 року польський священик, Миколай Коперник . (Спочатку, можливо, зі страху, що Церква затаврує його як єретика, Коперник поширював свою модель анонімно). Його ідея була в тому, що нерухоме Сонце міститься в центрі, а Земля та планети рухаються навколо нього по кругових орбітах. Минуло майже століття, перш ніж цю ідею сприйняли серйозно. Тоді два астрономи – німецький, Йоган Кеплер, та італійський, Ґалілео Ґалілей – почали публічно підтримувати теорію Коперника, попри той факт, що орбіти, які вона передбачала, не зовсім збігалися зі спостережуваними. Смертельного удару по Аристотелевій/Птолемеєвій теорії завдано в 1609 році. Того року Ґалілео почав спостерігати нічне небо в телескоп, що якраз був винайдений. Коли Ґалілео подивився на планету Юпітер, то виявив, що того супроводжують декілька малих супутників, або ж місяців, що рухаються по орбіті навколо нього. Це означало, що не все має рухатися по орбіті безпосередньо навколо Землі, як вважали Аристотель і Птолемей. (Звісно, ще можна було думати, що нерухома Земля міститься в центрі Всесвіту, а місяці Юпітера рухаються по надзвичайно складних траєкторіях навколо Землі, створюючи враження, ніби вони обертаються навколо Юпітера. Однак теорія Коперника була набагато простіша). Водночас Йоган Кеплер модифікував теорію Коперника, припустивши, що планети рухаються не по колах, а по еліпсах (еліпс – видовжене коло). Тепер передбачення, нарешті, відповідали спостереженням.
Щодо Кеплера, він був стурбований тим, що еліптичні орбіти були лише спеціальною гіпотезою (для цього випадку), і до того ж дещо огидною, бо еліпси, безумовно, менш досконалі, аніж кола. Майже випадково виявивши, що еліптичні орбіти добре відповідають спостереженням, він не зміг узгодити їх зі своєю ідеєю, що планети обертаються навколо Сонця завдяки магнетним силам. Пояснення надано набагато пізніше, у 1687 році, коли сер Ісак Ньютон опублікував свої «Математичні основи натуральної філософії». Це, мабуть, найважливіша окрема праця з природничих наук, з будь-коли опублікованих. У ній Ньютон не лише висунув теорію про те, як тіла рухаються у просторі і часі, а й розробив складну математику, необхідну для аналізу цих рухів. Крім того, Ньютон постулював закон всесвітнього тяжіння, згідно з яким будь-які тіла у Всесвіті притягуються один до одного з тим більшою силою, чим вони масивніші і чим ближчі один до одного. Саме ця сила була причина падіння об'єктів на землю. (Історія про те, що на відкриття цього закону Ньютона надихнуло яблуко, яке впало йому на голову, майже напевне невірогідна. Сам Ньютон завжди розповідав, що ідея гравітації спала йому на думку, коли він сидів "у споглядальному настрої", і "приводом було падіння яблука). Ньютон далі показав, що згідно з його законом, сила тяжіння змушує Місяць рухатися по еліптичній орбіті навколо Землі, а Землю та інші планети – по еліптичній траєкторії навколо Сонця.
Модель Коперника позбулася Птолемеєвих небесних сфер, а з ними ідеї, що Всесвіт має природну межу. Оскільки «нерухомі зорі», видається, не змінюють свої розташування, крім/за винятком обертання по небу, спричиненого Землею, яка рухається навколо своєї осі, природно стало припустити, що нерухомі зорі – це об'єкти, схожі на наше Сонце, але набагато віддаленіші.
Ньютон зрозумів, що згідно з його теорією гравітації, зорі мають притягуватися одна до одної, і тому, видавалося, що вони по суті не могли б зоставатися нерухомими. Чи вони всі разом не впали б у якійсь точці? 1691 року в листі до Річарда Бентлі, ще одного провідного мислителя того часу, Ньютон стверджував, що так дійсно сталося б, якщо б було лише кінцеве число зір, розподілених по кінцевій області простору. Але, вважав він, з іншого боку, якщо число зір нескінченно велике і вони розподілені більш-менш рівномірно по нескінченному просторі, то цього не станеться, тому що немає жодної центральної точки, де б вони могли впасти.
Цей аргумент – приклад пасток, в які можна потрапити, ведучи мову про нескінченність. У нескінченному Всесвіті будь-яку точку можна вважати центром, і є нескінченне число зір по обидва боки від неї. Правильний підхід, як це усвідомили набагато пізніше, – це розгляд кінцевої ситуації, в якій усі зорі падають одна на одну, а потім розглянути, як усе зміниться, якщо додати більше зір, приблизно рівномірно розподілених за межами цієї області. Відповідно до закону Ньютона, додаткові зорі в середньому взагалі не вплинуть від початкові зорі, так що вони падатимуть так само швидко. Скільки завгодно можна додавати зір, проте вони, як і раніше, обвалюватимуться одна на одну. Тепер нам відомо, що неможливо мати нескінченну статичну модель Всесвіту, в якій гравітація завжди притягальна.
Це цікавий відбиток загального стану думки до двадцятого століття, адже ніхто не припустив, що Всесвіт розширюється чи стискується. Загалом вважали, що Всесвіт або вічно існує в незмінному стані, або він був створений у певний час в минулому більш-менш таким, яким ми бачимо його сьогодні. Частково це можна пов'язати зі схильністю людей вірити у вічні істини, а також знаходити відраду в думці, що навіть якщо вони старіють і помирають, Всесвіт лишається вічним та незмінним.
Навіть ті, хто зрозуміли, що Ньютонова теорія гравітації встановила, що Всесвіт не може бути статичний, не подумали/здогадалися припустити, що він може розширюватися. Натомість вони спробували змодифікувати теорію, зробивши гравітаційну силу відштовхувальною на дуже великих відстанях. Це істотно не впливало на їхні передбачення щодо руху планет, але це дозволило нескінченному розподілові зір лишатися у рівновазі – з силами притягання між близькими зорями, зрівноваженими силами відштовхування від тих, що були віддаленіші. Проте нині ми вважаємо, що така рівновага була б нестабільна: якщо зорі в деякій області лише б трохи наблизилися одна до одної, то сили притягання між ними стали б сильніші і переважили б сили відштовхування, так що зорі продовжували б падати одна на одну. З іншого боку, якщо зорі трішки віддаляться одна від одної, то сили відштовхування переважать і рухатимуть їх подалі одна від одної.
Інше заперечення проти нескінченного статичного Всесвіту зазвичай приписують німецькому філософові Гайнріху Ольберсу, який писав про цю теорію у 1823 році. Насправді, різні сучасники Ньютона порушували цю проблему, а стаття Ольберса навіть не була перша, що містила правдоподібні аргументи проти неї. Вона, однак, стала першою широковідомою. Складність полягає в тому, що в нескінченному статичному Всесвіті майже кожна пряма видимість закінчилася б на поверхні зорі. Отже, можна було б очікувати, що все небо було б таке ж яскраве, як Сонце, навіть уночі. Контраргумент Ольберса полягав у тому, що світло від віддалених зір потьмяніло б через поглинання проміжною матерією. Проте в такому разі проміжна матерія зрештою б нагрілася, аж поки б не засвітилася так само яскраво, як зорі. Єдиний спосіб уникнути висновку, що все нічне небо має бути таке ж яскраве, як і поверхня Сонця, – було припустити, що зорі не вічно сяяли, а загорілися у якийсь кінцевий момент часу в минулому. У такому разі поглинальна матерія, можливо, ще не розігрілася або світло від далеких зір, можливо, ще не дійшло до нас. А це підводить нас до питання: що взагалі могло спричинити загоряння зір?
Звичайно, початок Всесвіту обговорювали задовго до цього. Згідно з низкою ранніх космологічних теорій/моделей та єврейсько/християнсько/мусульманською традицією, Всесвіт виник у кінцевий, і не дуже віддалений, час у минулому. Одним з доводів для такого початку було відчуття, що потрібна «першопричина», щоб пояснити існування Всесвіту. (У межах Всесвіту ви завжди пояснювали одну подію як спричинену якоюсь ранішою подією, але існування самого Всесвіту подібно можна пояснити, тільки якщо він має початок). Інший аргумент висунув Св. Авґустин у своїй книзі «Про град Божий». Він зазначив, що цивілізація розвивається, і ми пам'ятаємо, хто що зробив чи розробив. Отже, людина, а також, певно, і Всесвіт, не могли б так давно існувати. Св. Авґустин прийняв 5000 р. до Р.Х. за дату створення Всесвіту, згідно з книгою Буття. (Цікаво, що це не так далеко від кінця останнього льодовикового періоду, приблизно 10000 р. до Р.Х., коли, зі слів археологів, цивілізація справді почалася).
З іншого боку, Аристотелеві й більшості інших грецьких філософів була не до вподоби ідея створення, тому що в ній відчувалося забагато божественного втручання. Тому вони вірили, що людська раса і довколишній світ існували й існуватимуть завжди. Античні мислителі вже розглядали вищеописаний аргумент щодо прогресу і дали цьому пояснення, що в світі відбувалися періодичні повені та інші стихійні лиха, які неодноразово повертали людську расу до початку цивілізації.
Питання про те, чи Всесвіт мав початок у часі і чи обмежений він у просторі, пізніше дуже докладно розглянув філософ Імануїл Кант у своїй монументальній (і дуже малозрозумілій/темній) праці «Критика чистого розуму», опублікованій 1781 року. Він назвав ці питання антиноміями (тобто суперечностями) чистого розуму, бо відчував, що були однаково переконливі аргументи і для тези, що Всесвіт мав початок, і для антитези, що він існував вічно. Його аргумент на користь тези полягав у тому, що якби Всесвіт не мав початку, тоді був би нескінченний період перед будь-якою подією, а це він вважав абсурдним. Аргумент на користь антитези полягав у тому, що якби Всесвіт мав початок, то був би нескінченний період до нього, тоді постає питання, чому Всесвіт мав початися у якійсь конкретний момент часу? Насправді, його докази щодо тези й антитези – це фактично одна і та ж аргументація. Вони обидва основані на його невисловлених припущеннях, що час у минулому нескінченний, незалежно від того Всесвіт існував вічно, чи ні. Як ми побачимо, поняття часу не має жодного значення/сенсу до початку Всесвіту. Спочатку на це вказав Св. Авґустин. Коли його спитали: «Що робив Бог, перш ніж він створив Всесвіт?» – Авґустин не відповів, що, мовляв, Він готував пекло для людей, які ставлять такі питання. Натомість він сказав, що час – властивість Всесвіту, який створив Бог, і цей час не існував до початку Всесвіту.
Коли більшість людей вірило у загалом статичний та незмінний Всесвіт, то питання, мав він початок, чи ні, належало насправді до метафізики чи теології. Можна було б пояснити те, що спостерігалось, однаково добре і теорією, що Всесвіт існував вічно, і теорією, що його запустили в якийсь кінцевий момент часу таким чином, щоб це виглядало, ніби він існував вічно. Але 1929 року Едвін Габл зробив визначальне спостереження, що куди не глянь, віддалені галактики швидко рухаються від нас. Іншими словами, Всесвіт розширюється. Це означає, що в раніші часи об'єкти були ближчі один до одного. По суті, видавалось, що був час, приблизно десять чи двадцять тисяч мільйонів років тому, коли всі вони були в одному й тому ж самому місці й, отже, коли густина Всесвіту була нескінченна. Це відкриття нарешті перевело питання про початок Всесвіту у сферу науки.
Спостереження Габла навело на думку, що був час, так званий Великий вибух, коли Всесвіт був нескінченно малий і нескінченно густий. За таких умов усі наукові закони, а внаслідок цього і здатність передбачати майбутнє припиняють діяти. Якби й були події, які сталися раніше від цього часу, то вони не могли б вплинути на те, що відбувається тепер. Ними можна знехтувати, бо вони не матимуть спостереженнєвих наслідків. Можна сказати, що час почався у момент Великого вибуху, в тому сенсі, що раніші часи просто не будуть визначені. Слід підкреслити, що такий початок у часі відрізняється від розглянутих раніше. У незмінному Всесвіті початок у часі – це те, що має встановити хтось, що перебуває за межами Всесвіту; і немає фізичної необхідності для початку. Можна припустити/уявити, що Бог створив Всесвіт буквально в якийсь момент часу в минулому. З іншого боку, якщо Всесвіт розширюється, то на це можуть бути фізичні причини, чому має бути початок. Ще можна собі уявити, що Бог створив Всесвіт у момент Великого вибуху чи навіть згодом у такий спосіб, щоб він виглядав так, наче був Великий вибух, але було б безглуздо припускати, що він створений до Великого вибуху. Всесвіт, що розширюється, не унеможливлює/усуває Творця, але встановлює межі того, коли Він міг би виконати свою роботу!
Для того щоб говорити про природу Всесвіту і обговорювати питання на кшталт, чи має він початок або кінець, ви маєте чітко розуміти, що таке наукова теорія. Я візьму простий погляд, що теорія – це просто модель Всесвіту, або ж його обмеженої частини, і набір правил, що пов’язують величини в моделі з нашими спостереженнями. Вона існує в наших головах і не має жодної іншої дійсності (хоч що б це могло означати). Теорія добра, якщо задовольняє дві вимоги. Вона повинна точно описувати широкий клас спостережень на основі моделі, що містить лише кілька довільних елементів, і має робити певні передбачення щодо результатів майбутніх спостережень. Наприклад, Аристотелева теорія, що все навколо складається з чотирьох елементів – землі, повітря, вогню та води – була проста досить, щоб кваліфікувати, але не робила ніяких певних передбачень. З іншого боку, Ньютонова теорія гравітації основана на ще простішій моделі, в якій тіла притягуються одне до одного з силою, пропорційною величині, називаною їхньою масою, й обернено пропорційною квадратові відстані між ними. Проте вона передбачає рухи Сонця, Місяця та планет з високим ступенем точності.
Будь-яка фізична теорія завжди тимчасова, в тому сенсі, що це всього лише гіпотеза: ви ніколи не зможете довести її. Хоч скільки б разів результати експериментів збігалися з теорією, ви ніколи не можете бути впевнені, що наступного разу результат не суперечитиме теорії. З іншого боку, ви можете спростувати теорію навіть одним спостереженням, яке не збігається з передбаченнями теорії. Як підкреслював філософ науки Карл Попер, добра теорія характеризується тим, що вона робить низку передбачень, які взагалі можуть бути спростовані або сфальсифіковані спостереженням. Щоразу, коли нові експерименти узгоджуються з передбаченнями, теорія залишається, а наша довіра до неї зростає, але якщо коли-небудь нове спостереження виявить розбіжність, нам доведеться відкинути або змодифікувати теорію.
Принаймні, саме так мало б статися, але ви завжди можете засумніватися у компетенції особи, що проводила спостереження.
На практиці, часто трапляється так, що нова розроблена теорія – це насправді розширення попередньої. Наприклад, дуже точні спостереження за планетою Меркурій виявили невелику різницю між її рухом і передбаченнями Ньютонової теорії гравітації. Айнштайнова загальна теорія відносності передбачила рух, що трохи інший, ніж за Ньютоновою теорією. Той факт, що Айнштайнові передбачення збіглися зі спостереженнями, а Ньютонові – ні, був одним з вирішальних підтверджень нової теорії. Проте ми все ще використовуємо Ньютонову теорію для всіх практичних цілей, бо різниця між передбаченнями її і загальної теорії відносності дуже мала в тих випадках, з якими ми зазвичай маємо справу. (Ньютонова теорія також має ту велику перевагу, що з нею набагато простіше працювати, ніж з Айнштайновою!).
Кінцева мета науки – створення єдиної теорії, що описує увесь Всесвіт. Проте підхід, якого більшість науковців насправді дотримується, – ділити проблему на дві частини. По-перше, є закони, які говорять нам про те, як Всесвіт змінюється з часом. (Якщо ми знаємо, як Всесвіт виглядає в якийсь один момент часу, то ці фізичні закони вкажуть, як він виглядатиме у будь-який пізніший момент). По-друге, виникає питання початкового стану Всесвіту. Дехто вважає, що наука має займатися тільки першою частиною; і розглядає питання початкового стану справою метафізики або релігії. Вони кажуть, що Бог, як всемогутній, міг запустити Всесвіт так, як Він того хотів. Це може бути й так, але в такому разі Він також міг зробити, щоб той розвивався абсолютно довільно. Проте, видається, Він вирішив, щоб Всесвіт розвивався дуже/вельми регулярно/впорядковано, згідно з певними законами. Тому, здається, рівною мірою резонно припустити, що існують також закони, які керують початковим станом.
Виявляється, дуже важко розробити теорію, що описує весь разом Всесвіт. Натомість, ми розбиваємо проблеми на дрібні шматки і створюємо низку часткових теорій. Кожна з цих часткових теорій описує і передбачає певний обмежений клас спостережень, нехтуючи впливом інших величин або представляючи їх простими наборами чисел. Цілком можливо, що цей підхід цілком неправильний. Якщо все у Всесвіті залежить від всього іншого корінним чином, тоді, певно, неможливо було б наблизитися до повного розв’язку, досліджуючи частини проблеми окремо. Проте це, безсумнівно, той спосіб, завдяки якому ми досягли прогресу в минулому. Класичний приклад – знову ньютонівська теорія гравітації, яка говорить нам, що гравітаційна сила між двома тілами залежить лише від одного числа, пов'язаного з кожним тілом, його масою, але не залежить від того, з чого тіла складаються. Отже, не потрібна теорія складу і структури Сонця та планет, щоб розрахувати їхні орбіти.
Сьогодні науковці описують Всесвіт у термінах двох основних часткових теорій – загальної теорії відносності та квантової механіки. Це великі інтелектуальні досягнення першої половини ХХ століття. Загальна теорія відносності описує силу гравітації та великомасштабну структуру Всесвіту, тобто структуру в масштабах від лише декількох миль до такого великого, як мільйон мільйонів мільйонів мільйонів (одиниця з двадцятьма чотирма нулями після неї) миль, розміру спостережного Всесвіту. Квантова ж механіка, з іншого боку, має справу з явищами у вкрай малих масштабах, таких як одна мільйонна однієї мільйонної частки дюйма. На жаль, однак, ці дві теорії, як відомо, не сумісні одна з одною – вони не можуть бути одночасно правильними. Одне з основних зусиль/прагнень у сучасній фізиці й головна тема цієї книжки – пошук нової теорії, яка їх обох об'єднуватиме, – це квантова теорія гравітації. Ми ще не маємо такої теорії, і ми й досі, можливо, задалеко від того, щоб її мати, але ми вже точно знаємо багато властивостей, які вона повинна мати. І ми побачимо, у дальших розділах, що ми вже чимало знаємо про передбачення, які повинна зробити квантова теорія гравітації.
Тепер, якщо ви вважаєте, що Всесвіт не довільний, а керується певними законами, вам зрештою доведеться об'єднати часткові теорії у повну єдину теорію, яка буде описувати все у Всесвіті. Але є фундаментальний парадокс у пошуку такої повної єдиної теорії. Вищеописані уявлення про наукові теорії припускають, що ми розумні істоти, які вільні спостерігати за Всесвітом, як ми хочемо, і зробити логічні висновки з того, що ми бачимо.
У такій схемі розумно припустити, що ми могли б просуватися все ближче до законів, які керують нашим Всесвітом. Проте, якщо повна єдина теорія справді є, то вона також, мабуть, визначила б і наші дії. І таким чином, сама теорія визначатиме результат нашого пошуку її ж! І чому вона має визначати, що ми дійдемо правильних висновків з даних? Може вона з однаковим успіхом визначає, що ми дійдемо хибного висновку? Або взагалі ніякого висновку?
Єдина відповідь, яку я можу дати щодо цієї проблеми, основана на принципі Дарвіна про природний добір. Ідея полягає в тому, що у будь-якій популяції самовідтворних організмів будуть варіації у генетичному матеріалі та вихованні, які мають різні індивідууми. Ці відмінності означатимуть, що деякі індивідууми здатні краще за інших робити правильні висновки про навколишній світ і діяти відповідним чином. Ці індивідууми матимуть більше шансів вижити і розмножитися, а тому їхня модель поведінки і мислення домінуватиме. В минулому інтелект і здатність до наукового відкриття, безумовно, давали перевагу у виживанні. Не очевидно, що це й досі так: наші наукові відкриття цілком можуть знищити всіх нас, а навіть якщо й ні, то повна єдина теорія не зможе значно вплинути на наші шанси вижити. Однак, якщо Всесвіт еволюціонує регулярним чином/впорядковано, тоді ми могли б сподіватися, що здатність міркувати, дана нам природним добором, також придасться і в наших пошуках повної єдиної теорії, і так не приведе нас до хибних висновків.
Оскільки часткових теорій у нас уже достатньо, щоб робити точні передбачення в усіх, крім найекстремальніших, ситуаціях, то пошук остаточної теорії Всесвіту, видається, важко виправдати з практичних підстав. (Варто зазначити, однак, що подібні аргументи можна було б використовувати і проти теорії відносності та квантової механіки, а ці теорії дали нам і ядерну енергетику, і революцію мікроелектроніки!). Отже, відкриття повної єдиної теорії не може посприяти виживанню людського роду. Воно не може навіть впливати на наш спосіб життя. Але починаючи від зорі цивілізації, людей не задовольняло бачити події незв'язними і незрозумілими/непоясненними. Вони жадали розуміння порядку, що лежить в основі світу. Сьогодні ми, як і раніше, прагнемо знати, чому ми тут і звідки походимо/взялися. Найглибше прагнення людства до знання – достатня підстава, для наших постійних пошуків. І наша мета – ніщо інше, як повний опис Всесвіту, в якому ми живемо.
Re: Конкурс-2
Додано: Вів жовтня 08, 2013 4:30 pm
Анатолій
Він розповідав, як Земля обертається навколо Сонця і[, — зайва кома] як Сонце, своєю чергою, обертається навколо центру величезного скупчення зір, називаного нашою галактикою.
Наприкінці лекції в кінці [«Наприкінці» й через два слова «кінці»]зали підвелася літня жіночка й заявила: «Те, що ви розповіли нам – нісенітниця.
Науковець, поблажливо усміхнувшись, спитав у відповідь: «А на чому стоїть черепаха?».
«Ви дуже розумний, молодику, дуже розумний», – сказала літня жіночка.
«Але це черепахи до самого низу!». [Речення геть не звучить.]
[Для ?] Більшості людей уявлення про Всесвіт, як нескінченну вежу з черепах видається швидше смішним, але чому ми вважаємо, що самі знаємо краще?
Звідки взявся Всесвіт і куди він прямує?
Чи має Всесвіт початок, і[наче треба кому] якщо так, тоді [я б прибрав «тоді»]що було до нього?
Останні досягнення у галузі фізики, що стали можливі, зокрема, завдяки чудовим [дивовижним? неймовіриним?] новітнім технологіям, пропонують відповіді на деякі з цих запитань, що давно нас турбують [може, ліпше «одвічних питань»?].
Коли-небудь ці відповіді [«відповіді на них»?], можливо, здаватимуться нам очевидними так само, як те [«такими ж очевидними, як і те»?], що Земля рухається навколо Сонця – або, можливо, безглуздими, як вежа з черепах. [в українському перекладі двічі в реченні «можливо»; як на мене, цілком досbть і одного, як в оригіналі.]
Ще в [без «в»] 340 р. до Р.Х. грецький філософ Аристотель у своїй книжці «Про небо» висунув два хороших [«хороші»?] аргументи на користь того, що Земля – кругла сфера, а не пласка плита.
По-перше, він збагнув, що місяцеві затемнення спричинені Землею, яка опиняється між Сонцем і Місяцем.
(А як Полярна зоря міститься над північним полюсом, то на ньому вона з'являється прямо над спостерігачем, а для того, хто спостерігає з екватора, вона лежить якраз на горизонті).
З різниці у видимому розташуванні Полярної зорі в Єгипті та Греції Аристотель навіть оцінив, що відстань довкола Землі становить 400 000 стадій.
Точно не відомо, яка була величина стадія, імовірно, вона становила приблизно 200 ярдів, що робить Аристотелеву оцінку десь удвічі більшою за відстань, прийняту [???] нині.
Аристотель вважав, що Земля нерухома, а Сонце, Місяць, планети та зірки рухаються [«нерухома», «рухаються» в одному реченні] навколо неї круговими орбітами.
Розміщена в центрі Земля оточена вісьмома сферами, що несуть Місяць, Сонце й п'ять планет, відомих на той час: Меркурій, Венеру, Марс, Юпітер і Сатурн (рис. 1.1).
Але для того, щоб передбачати ці розташування правильно, Птоломею довелося зробити припущення, що Місяць рухається траєкторією, якою інколи наближається до Землі вдвічі ближче, ніж в якийсь інший час.
А це означало, що Місяць мав інколи видаватись удвічі більшим, ніж в якийсь інший час!
Птоломей визнавав цей недолік/слабке місце, але хай там як, його модель була загалом, хоча й не повсюдно, сприйнята.
Її сприйняла християнська Церква як картину світу, що відповідала Святому Письму, бо вона мала велику перевагу, адже залишила багато місця за межами сфери нерухомих зір для раю і пекла.
Простішу модель, проте [зайве слово], запропонував 1514 року польський священик [, -зайва кома] Миколай Коперник .
Його ідея полягала в тому, що нерухоме Сонце міститься в центрі, а Земля та планети рухаються навколо нього круговими орбітами.
Тоді два астрономи – німецький [, -зайва кома] Йоган Кеплер, та італійський [, -зайва кома] Ґалілео Ґалілей – почали публічно підтримувати теорію Коперника, попри той факт, що орбіти, які вона передбачала, не зовсім збігалися зі спостережуваними.
Смертельного удару по Аристотелево-Птоломеєвій теорії завдано 1609 року.
Тоді Ґалілео почав спостерігати нічне небо в телескоп, що якраз був винайдений.
Коли Ґалілео подивився на планету Юпітер, то виявив, що того супроводжують декілька малих супутників, або ж місяців, що рухаються орбітою навколо нього.
Це означало, що не все має рухатися орбітою безпосередньо навколо Землі, як вважали Аристотель і Птоломей.
(Звісно, ще можна було думати, що нерухома Земля міститься в центрі Всесвіту, а місяці Юпітера рухаються надзвичайно складними траєкторіями навколо Землі, створюючи враження, ніби вони обертаються навколо Юпітера. Однак теорія Коперника була набагато простіша).
Водночас Йоган Кеплер модифікував теорію Коперника, припустивши, що планети рухаються не колами, а еліпсами (еліпс – видовжене коло)
Пояснення надано набагато пізніше, 1687 року, коли сер Ісак Ньютон опублікував свої «Математичні основи натуральної філософії».
Ньютон далі показав, що [кома] згідно з його законом, сила тяжіння змушує Місяць рухатися еліптичною орбітою навколо Землі, а Землю та інші планети – еліптичною траєкторією навколо Сонця.
Ньютон зрозумів, що [кома] згідно з його теорією гравітації, зорі мають притягуватися одна до одної, і тому, видавалося, що вони по суті не могли б зоставатися нерухомими.
Частково це можна пов'язати зі схильністю людей вірити у вічні істини, а також знаходити відраду в думці, що навіть коли вони старіють і помирають, Всесвіт лишається вічним та незмінним.
Навіть ті, хто зрозумів, що Ньютонова теорія гравітації встановила, що Всесвіт не може бути статичний, не подумали припустити, що він може розширюватися. [три «що в одному реченні]
Це істотно не впливало на їхні передбачення щодо руху планет, але це дозволило нескінченному розподілові зір лишатись у рівновазі – з силами притягання між близькими зорями, зрівноваженими силами відштовхування від тих, що були віддаленіші.
Проте нині ми вважаємо, що така рівновага була б нестабільна: якщо зорі в деякій області лише б трохи наблизилися одна до одної, то сили притягання між ними стали б сильніші й переважили б сили відштовхування, тож зорі й далі падали одна на одну.
Інше заперечення проти нескінченного статичного Всесвіту зазвичай приписують німецькому філософові Гайнріху Ольберсу, який писав про цю теорію 1823 року.
Інший аргумент висунув св. Авґустин у своїй книзі «Про град Божий».
Тому вони вірили, що людська раса й довколишній світ існували й існуватимуть завжди.
Античні мислителі вже розглядали описаний вище аргумент щодо прогресу й дали цьому пояснення, що в світі відбувалися періодичні повені та інші стихійні лиха, які неодноразово повертали людську расу до початку цивілізації.
Його аргумент на користь тези [не зовсім зрозуміло якої] полягав у тому, що якби Всесвіт не мав початку, тоді був би нескінченний період перед будь-якою подією, а це він вважав абсурдним.
Аргумент на користь антитези [не зовсім зрозуміло якої] полягав у тому, що якби Всесвіт мав початок, то був би нескінченний період до нього, тоді постає питання, чому Всесвіт мав початись у якійсь конкретний момент часу?
Насправді, його докази щодо тези й антитези – це фактично та ж сама аргументація.
Вони обидва основані на його невисловлених припущеннях, що час у минулому нескінченний, незалежно від того існував Всесвіт вічно, чи ні.
Як ми побачимо, поняття часу не має жодного стосунку до початку Всесвіту.
Спочатку на це вказав св. Авґустин.
Коли більшість людей вірило в загалом статичний та незмінний Всесвіт, то питання, мав він початок, чи ні, належало насправді до метафізики чи теології.
Можна було б пояснити те, що спостерігалось, однаково добре і теорією, що Всесвіт існував вічно, і теорією, що його запустили в якийсь кінцевий момент часу так, щоб це виглядало, ніби він існував вічно.
По суті, видавалось, що був час, приблизно десять чи двадцять тисяч мільйонів років тому, коли всі вони були в тому ж самому місці й, отже, коли густина Всесвіту була нескінченна.
Можна сказати, що час почався в момент Великого вибуху, в тому розумінні, що раніші часи просто не будуть визначені.
Всесвіт, що розширюється, не усуває Творця, а встановлює межі того, коли Він міг би виконати свою роботу!
Для того щоб говорити про природу Всесвіту й обговорювати питання на кшталт [просто не подобається це слово ], чи має він початок або кінець, ви маєте чітко розуміти, що таке наукова теорія.
Вона існує в наших головах і не має жодної іншої дійсності (хай би що це могло означати).
Будь-яка фізична теорія завжди тимчасова, в тому розумінні, що це всього лише гіпотеза: ви ніколи не зможете довести її.
Хай би скільки разів результати експериментів збігалися з теорією, ви ніколи не можете бути впевнені, що наступного разу результат не суперечитиме теорії.
На практиці, часто стається так, що нова розроблена теорія – це насправді розширення попередньої.
Натомість, ми розбиваємо проблеми на дрібні шматки, створюючи низку часткових теорій.
Ці відмінності означатимуть, що деякі індивідууми здатні краще за інших робити правильні висновки про навколишній світ і діяти відповідно.
Але починаючи від зорі [світанку - ?] цивілізації, людей не задовольняло бачити події незв'язними й непоясненними.
Загальні зауваги
1. Є до н.е., а є й до Р.Х.
2. Не завжди правильне чергування і – й, у – в, -ся – -сь.
3. Варто ще раз подивитися, чи правильно вжито слово «існувати».
4. Варто переробити речення з «оскільки»
. Це уточнення. Чи прикладка. Якщо б сюди завітала кваліфікована філологиня, то вона б нам розтлумачила, як це по-науковому називається.
Сьогодні буде Розділ 1. Уважно, не поспішаючи, розглядаєте зауваги, порівнюйте зі своїм текстом, якщо будуть незгоди/зауваги/питання, то даєте знати тут.
.