Вселенная
Множество селений во вселенной
Universum are universal
Ключевое качество вселенной это её уникальность
Только в нашей галактике Млечный Путь, по оценкам учёных, около 300 000 000 000 звёзд.
Во Вселенной насчитали порядка 2 000 000 000 000 галактик.
Это получается 600 000 000 000 000 000 000 000 звёзд.
Вселенная динамически развивается минимум 13 500 000 000 лет.
Но многие учёные считают, что разумная жизнь во всей Вселенной, в виде homo sapiens, случайно зародилась на этой планете 30 000 лет назад и путём случайных скрещиваний получились они - учёные.....
"Итак, формулировка первой,или слабой теоремы Гёделя о неполноте: «Любая формальная система аксиом содержит неразрешенные предположения». Но на этом Гёдель не остановился, сформулировав и
доказав вторую, или сильную теорему Гёделя о неполноте: «Логическая полнота (или неполнота) любой системы аксиом не может быть доказана в рамках этой системы. Для ее доказательства или
опровержения требуются дополнительные аксиомы (усиление системы)».
Спокойнее было бы думать, что теоремы Гёделя носят отвлеченный характер и касаются не нас, а лишь областей возвышенной математической логики, однако фактически оказалось, что они напрямую
связаны с устройством человеческого мозга. Английский математик и физик Роджер Пенроуз (Roger Penrose, р. 1931) показал, что теоремы Гёделя можно использовать для доказательства наличия
принципиальных различий между человеческим мозгом и компьютером. Смысл его рассуждения прост. Компьютер действует строго логически и не способен определить, истинно или ложно утверждение А, если
оно выходит за рамки аксиоматики, а такие утверждения, согласно теореме Гёделя, неизбежно имеются. Человек же, столкнувшись с таким логически недоказуемым и неопровержимым утверждением А, всегда
способен определить его истинность или ложность — исходя из опыта. По крайней мере, в этом человеческий мозг превосходит компьютер, скованный чистыми логическими схемами. Человеческий мозг
способен понять всю глубину истины, заключенной в теоремах Гёделя, а компьютерный — никогда. Следовательно, человеческий мозг представляет собой что угодно, но не просто компьютер."
Открытие Гёделя
В 1949 году великий математик и логик Курт Гёдель обнаружил еще более сложное решение уравнений Эйнштейна. Он предположил, что Вселенная вращается вся целиком. Подобно случаю с вращающимся цилиндром Ван Стокума, все увлекается пространством-временем, тягучим, словно патока. Во вселенной Гёделя человек, в принципе, может путешествовать между двумя любыми точками пространства или времени. Вы можете стать участником любого события, происшедшего в любой период времени, вне зависимости от того, насколько далеко он отстоит от на-
стоящего. Из-за действия гравитации вселенная Гёделя имеет тенденцию к коллапсу. Поэтому центробежная сила вращения должна сбалансировать гравитационную силу. Иными словами, Вселенная должна вращаться с определенной скоростью. Чем больше Вселенная, тем
больше ее тенденция к коллапсу и тем быстрее она должна вращаться для его предотвращения.
К примеру, Вселенная нашего размера по Гёделю должна была бы совершать один полный оборот за 70 миллиардов лет, а минимальный радиус для путешествия во времени составлял бы 16 миллиардов световых лет. Однако путешествуя во времени в прошлое, вы должны
двигаться со скоростью чуть ниже скорости света.
Было известно, что решения эйнштейновских уравнений во многом зависят от выбора координатной системы. Анализируя их, обычно используют сферические координаты. В таком случае эти
решения удовлетворяют требованиям шаровой симметрии, что вполне разумно — ведь и Вселенная, и составляющие ее "частицы", то бишь звезды, планеты, атомы, имеют форму шара. Подобным доводам нельзя
отказать в своей красоте.
Вселенная Геделя предстала нежданно другой — худющей, долговязой, как сам математик, напоминавший средневекового мистика и аскета. Она приняла форму цилиндра, а потому Гедель прибег к помощи
цилиндрических координат, описывая мироздание.
Его Вселенная вообще мало походила на прежние представления о ней. Так, Гедель предположил, что вращаются не только все объекты в ней — эти звезды, планеты, атомы, — но и сама Вселенная.
Что же получается? Поведение всех элементов мироздания в теории Эйнштейна — в нашем пространстве-времени — описывается четырехмерными линиями, своего рода "долготой-широтой" любых физических тел,
пребывающих одновременно и в пространстве, и во времени. По Геделю, из-за вращения Вселенной эти четырехмерные линии — "мировые линии" — искривляются так сильно, что свиваются в петлю. Если
предположить, что мы попробуем совершить путешествие вдоль подобной замкнутой линии, то, в конце концов, встретим... самих себя, вернувшись в свое прошлое. Это — не фантастика, это — точный
математический расчет. Путешествия в даль минувших времен возможны вдоль "кривых, замкнутых во времени", как называл подобные линии Гедель.
Эти кривые — словно мосты, проложенные над бурными водами времени. Легко ли было бы пересечь бурные воды реки, если бы не мост, возведенный над ней? Так и из вод времени есть единственный выход,
одна возможность их миновать — эта линия, этот "мост", свернувшийся в прошлое. Ступив на этот "мост Мирабо" — "тьма спускается полночь бьет дни уходят а жизнь идет" (Г. Аполлинер) — можно
оказаться там, где... "снова пробило время ночное, мое прошлое снова со мною".
Тысячи дорог ведут нас из нашего сегодня в день завтрашний, тысячи возможностей, готовых осуществиться, — и лишь одна дорога назад. Как ее найти? Гедель, как Бог, возвещает действительное: "Если
мы, отправляясь в путь на космическом корабле, совершим полет по кругу, описав кривую достаточно большого радиуса, то можно вернуться в любой уголок прошлого".
И все-таки она вертится?
В 1999 году журнал «Time Magazine», присоединившись к общей суете по поводу вступления человечества в новый миллениум, опросил экспертов и составил список из 100 самых великих людей уходящего
столетия. В качестве наиболее выдающегося физика в этот список вошел, ясное дело, Альберт Эйнштейн. А самым великим математиком XX века был признан австрийский логик Курт Гедель (1906-1978), чья
знаменитая теорема о неполноте преобразовала основы современной науки даже более, наверно, радикально, чем эйнштейновская общая теория относительности.
Примечательно, что оба этих выдающихся ученых, в разное время вынужденных из-за нацизма и войны покинуть Европу, нашли работу и приют в одном и том же месте – Принстонском Институте передовых
исследований, где их кабинеты находились неподалеку друг от друга. Более того, несмотря на почти тридцатилетнюю разницу в возрасте, физика и математика связали близкие дружеские отношения. Из
писем Геделя к матери известно, сколь высоко он ценил эту дружбу. А чтобы стала ясна степень уважения Эйнштейна к своему молодому коллеге, достаточно вспомнить его известные слова о том, что он
(пребывая в весьма уже преклонных летах) ежедневно ходит в институт в основном ради того, чтобы пообщаться с Геделем на обратном пути домой. Такого рода пешие прогулки-беседы двух ученых были
регулярными и продолжались вплоть до смерти Эйнштейна в 1955 году.
Никто, кроме самих друзей-ученых, не знает наверняка, что за темы они обсуждали в ходе этих прогулок. Но по крайней мере одно из непосредственных следствий их близкого общения известно
очень хорошо. Хотя область главных научных интересов Геделя лежала весьма далеко от проблем физики, в конце 1940-х годов математик обратил свое внимание на уравнения общей теории относительности
Эйнштейна и сумел найти для них точное решение. Это решение, получившее название «метрика Геделя», имеет весьма простой, красивый и, можно сказать, элегантный вид (что особо ценится в науке). Но,
по иронии судьбы, именно эти обстоятельства крайне озадачили научный мир, ибо простое и красивое решение – так уж все устроено в природе – с большой вероятностью должно быть и наиболее верным.
Однако элегантная метрика Геделя описывает вселенную с довольно странными свойствами. На взгляд современной науки, во всяком случае.
Сейчас обычно принято говорить, что найденное математиком решение является, увы, нереалистичным и нефизичным. Нереалистичным, потому что метрика Геделя описывает стационарную (т.е. сохраняющую
постоянный объем) вселенную, вращающуюся с постоянной ненулевой скоростью. В то время как астрономические наблюдения, с одной стороны, убедительно свидетельствуют о постоянном расширении
вселенной, а с другой стороны – не дают бесспорных свидетельств в пользу вращения вселенной. Нефизичным же это решение именуют по той причине, что вселенная Геделя допускает существование
замкнутых в петли траекторий по координате времени. Иначе говоря, как строго показал сам первооткрыватель, здесь можно вернуться в прошлое, хотя и очень отдаленное. А это нарушает
причинно-следственные связи явлений и таким образом противоречит фундаментальным представлениям физической науки об устройстве окружающего мира.
*
Любой из аспектов критики геделевского решения заслуживает внимательного разбирательства. Так, скажем, «нефизичные» гигантские петли времени подразумевают нескончаемую последовательность циклов
существования вселенной, где она сама является собственной причиной. А это, по сути своей, идея, высказываемая мыслителями со времен глубокой древности и графически нередко иллюстрируемая
изображениями космоса в виде уробороса – огромного змея, ухватившего собственный хвост. Или, если смотреть чуть иначе, изрыгающего себя самого из собственной пасти… Однако в данный момент
наибольший интерес представляет вопрос о вращении вселенной. Уже потому, хотя бы, что собственно в факте вращения ничего нефизичного нет. Скорее наоборот, всюду – от микроскопического мира
элементарных частиц до планет, звезд, галактик и галактических кластеров – объекты природы находятся в постоянном вращении. Тем не менее, сама вселенная, согласно доминирующим ныне в науке
взглядам, не вращается.
Нельзя, правда, сказать, что факт этот строго обоснован в теории и убедительно доказан экспериментами. Просто в мире без вращения ученым, можно сказать, живется как бы комфортнее. Во-первых, все
уже сошлись во мнении, что согласно теории относительности вселенная повсюду должна выглядеть одинаково в независимости от того, где находится наблюдатель. А из идеи вращения вселенной следует,
что направление вдоль оси такого вращения оказывается в некотором смысле «особым» и отличающимся от остальных. Если же, во-вторых, говорить об экспериментах и астрономических наблюдениях, то и
здесь, как принято считать, не находится убедительных доказательств вращению вселенной. Но, это, впрочем, смотря как искать.
В 1982 году молодой английский астрофизик Пол Берч из Манчестерского университета обнаружил в высшей степени асимметричное распределение для углов вращения поляризации излучения от
полутора, примерно, сотен внегалактических радиоисточников. Проанализировав независимо полученные наборы данных от разных исследователей, Берч показал, что все они демонстрируют одну и ту же
закономерность – в северном полушарии небесной сферы вектор поляризации радиоизлучения направлен, главным образом, в одну сторону, а в южном полушарии в противоположную.
В этой же работе Берч сделал и соответствующий вывод – что наиболее естественным объяснением для наблюдаемого феномена было бы вращение вселенной… За прошедшие с той поры годы никто не сумел
убедительно опровергнуть этот неудобный результат, противоречащий общепринятым в космологии взглядам. Однако исследователю, начавшему свой путь в большую науку со столь вызывающего открытия,
сделать дальнейшую карьеру в мире ученых, увы, не удалось.
Полтора десятка лет спустя после публикации Берча, весной 1997 появилась весьма созвучная работа Борге Нодланда и Джона Ралстона, двух исследователей из американских университетов
Рочестера и Канзаса. Нодланд и Ралстон изучали данные о вращении плоскости поляризации волн так называемого синхротронного излучения от 160 галактик и тоже обнаружили примечательную зависимость
для углов поляризации. Оказалось, что угол вращения изменяется в зависимости от направления, в котором проводится наблюдение – словно у вселенной обнаружилась некая особая ось.
А именно, выходило, что величина вращения поляризации волн от наблюдаемой галактики непосредственно зависит от косинуса угла между направлением на эту галактику и осью, проходящей через
экваториальное созведие Орел, планету Земля и экваториальное созвездие Секстант. Получалось, что обнаруженная аномалия вновь серьезно подрывала важные физические концепции об изотропности
вселенной (должна быть одинакова для наблюдений во всех направлениях) и гомогенности вселенной (должна быть одинаковой во всех местах). По понятным причинам «ось анизотропии» вселенной,
обнаруженная Нодландом и Ралстоном, заняла в науке место по соседству с результатом Берча – среди занятных, но не заслуживающих особого внимания казусов.
Однако, по мере того, как в космологии набираются все более точные данные наблюдений, тем все более отчетливо в них проступают неудобные оси анизотропии. Причем оси эти, как правило, неким
озадачивающим образом норовят проходить через Землю, словно именно она является особой системой отсчета. Так, среди множества загадок, которые принесли данные спутника WMAP, регистрирующего
анизотропию фонового микроволнового излучения вселенной, видное место занимает проблема с неслучайной ориентацией низкочастотных колебательных мод.
Согласно теории, нижние моды, как и все остальные, должны быть ориентированы в пространстве случайным образом. Но вместо этого карта WMAP показывает, что их расположение явно тяготеет к точкам
равноденствия и к направлению движения Солнечной системы. Более того, пространственные оси этих колебаний лежат близ плоскости эклиптики, причем две из них находятся в плоскости Сверхгалактики,
объединяющей нашу Галактику, соседние с ней звездные системы и их скопления. Подсчитано, что вероятность случайного совпадения данных направлений – менее 1/10000.
Иначе говоря, все это выглядит чрезвычайно странным и труднообъяснимым. Поскольку если продолжать считать вселенную неподвижной, то наша солнечная система и планета Земля оказываются
словно в центре всего космического пространства. Однако, если обратиться к концепции Курта Геделя, где вся вселенная вращается подобно гигантской рулетке, странности исчезают сами собой. Ибо во
вселенной подобного рода каждый наблюдатель, где бы он ни находился, видит вещи так, как будто он находится в центре вращения, а вся вселенная словно вращается вокруг него. Визуально этот эффект
представить легче, если открытая вселенная-цилиндр исходной модели Геделя преобразована в тор. Тогда, как показали в начале 1960-х годов германские теоретики Иштван Осват и Энгельберт Шюкинг, в
замкнутом пространстве вселенной-тора нет никакой выделенной оси, а все элементы вращаются друг вокруг друга в общем вращении вихревого кольца.
Конечно, все это, в принципе, физикам давно и прекрасно известно. Ибо модель Геделя за прошедшие с ее открытия полвека с
лишним успела стать своего рода учебной «лабораторией», на основе которой демонстрируются и обкатываются всевозможные космологические гипотезы. А среди откликов на упомянутое выше открытие
Нодланда и Ралстона, к примеру, той же весной 1997 года появился комментарий группы теоретиков (Юрия Обухова, Владимира Короткого и Фридриха Хеля), давших абсолютно естественное геометрическое
объяснение «необычному» феномену в рамках общей теории относительности – но с учетом вращения вселенной. Ибо характерное поведение углов поляризации электромагнитной волны является типичным
эффектом глобального космического вращения.
Вселенная представляет собой упорядоченную систему - космос, а не хаос
Четырёхмерные волокна в проекции Млечного Пути
+
+
+
Чёрные дыры вселенной находятся в контакте друг с другом
Пятна в реликтовом излучении как точка соприкосновения
Размеры наблюдаемой трёхмерной Вселенной
10 самых странных объектов во Вселенной
Обнаружена ось, вокруг которой вращается Вселенная
Пустота Волопаса
Названная за свою близость к созвездию Волопаса, эта пустота известна также как Великая Пустота. Она была обнаружена в 1981 году Робертом Киршнером и его коллегами, которые были шокированы, обнаружив, казалось бы, шар пустоты в космосе. После пристального анализа Киршнер и его команда смогли обнаружить только 60 галактик в этой области, охватывающей колоссальные 250-300 миллионов световых лет.
По всем законам, в этом месте должно быть не менее 10 000 галактик. Для сравнения: у Млечного Пути есть 24 соседа в пределах 3 миллионов лет.
Технически эта пустота не должна существовать, поскольку современные теории допускают существование только намного меньших «пустых» пространств.
Вселенная - как фрактал Мандельброта
Z->Z^2+C
Изучая тему фракталов необходимо учитывать несколько аспектов, которые Мандельброт не озвучил:
1) Фракталы построенные при помощи математики и компьютерного моделирования - это искусственные фракталы. Смысла и содержания они не несут.
2) Фракталы - это форма. То есть фракталы возникают на границе сред. Сама среда фракталом не является.
3) Фракталы - это место соприкосновения идеи с материей. При построении фракталов живых существ не учитывается такие качества жизни как инстинкты, чувства, воля и пр. Именно поэтому идеальных фракталов в живой природе не существует, каждое живое существо имеет те или иные отклонения от идеальных форм, асимметрию.
