От Эйнштейна до Большого взрыва
Первый пример непродуктивности сциентизма связан, как ни странно, с именем Альберта Эйнштейна. Человек, перевернувший обыденное представление о времени и пространстве, оказывается, мог пойти в своих открытиях гораздо дальше. В 1916 году Эйнштейн впервые публикует свою «Общую теорию относительности». Кроме решения прикладных задач (например, расчета расстояния между небесными телами), эта теория претендовала на объяснение того, как устроена Вселенная в целом. Наука давала возможность такой постановки вопроса, и Эйнштейн, отвечая на него, нашел такие решения своих уравнений, в которых космос не зависел от времени. То есть космос в том виде, в каком он есть сейчас, по Эйнштейну, был всегда и будет сохраняться сколь угодно долго: он не имеет ни начала, ни конца, и пространство является бесконечным. Этот взгляд на мир, безусловно, не согласуется со взглядом церкви – с представлением о том, что мира когда-то не было, что он был однажды сотворен и сотворен из ничего, – но зато вполне соответствует духу эпохи Просвещения с ее«научным» отрицанием библейской космогонии.
Теория Большого взрыва
Если очень схематично изобразить модель Вселенной, то наш трехмерный мир нужно представить в виде плоскости, ограниченной снаружи сферой. Эйнштейн считал, что радиус этой сферы – величина постоянная: каким он был, таким всегда и будет. Другое решение уравнений Эйнштейна предложил российский физик Александр Фридман. Он чисто математически вывел, что радиус сферы зависит от времени и что из какой-то точки, до которой ничего не было, эта сфера начинает расширяться, раздуваться, становится все больше и больше.
Свои выводы Фридман опубликовал в 1922 году в журнале «Zeitschrift fur Physik». Эйнштейн прочитал статью и сказал, что такого не может быть. В подтверждение своих слов он нашел в вычислениях Фридмана математическую ошибку и написал об этом коротенькую заметку, буквально в абзац, что «работа господина Фридмана неверна, потому что в ней в таком-то месте есть ошибка». Фридман прочитал и удивился, потому что он хорошо проверял свою работу и был уверен, что ошибок нет. Он написал письмо Эйнштейну и так как в России только что закончилась Гражданская война и почтовое сообщение было ненадежным, передал его вместе со своим коллегой Юрием Крутковым, который отправлялся в командировку. Крутков встретился в Германии с Эйнштейном, передал письмо и стал объяснять, что никакой ошибки в расчетах Фридмана не было. Он вспоминал, что очень непросто было убедить Эйнштейна, но в итоге ему это удалось. Эйнштейн написал еще одну коротенькую заметку в тот же журнал, где признал: «Как я понял, там нет никакой математической ошибки, хотя, конечно, смысл этих решений остается подозрительным».
Альберт Эйнштейн
Время показало, что в этом ученом споре прав оказался Фридман. Сегодня именно он считается основоположником Теории расширения Вселенной, из которой впоследствии родилась теория Большого взрыва – научное обоснование акта Творения. Фридман пришел к своим заключениям чисто теоретически. Лишь спустя десятилетия факт постоянного расширения Вселенной был подтвержден через наблюдения.
Занимательная теология
Что заставило российского физика пересмотреть решения, предложенные Эйнштейном, и двинуться в том направлении, которое тот категорически отверг? Был ли Фридман человеком верующим? Есть косвенные свидетельства, что да. В 1923 году он издает книгу «Мир как пространство и время», одним из эпиграфов к которой служит цитата из Книги Премудрости Соломона: «Вся мерою и числом сотвори еси». В конце же книги он завершает свои рассуждения отрывком из оды Державина «Бог»:
Измерить океан глубокий,
Сочесть пески, лучи планет
Хотя и мог бы ум высокий, –
Тебе числа и меры нет!
«Тебе» в последней строчке относится к Богу. Кроме того, в упомянутой книге есть огромная цитата из «Исповеди» Августина. Вот эта цитата:
«Я слышал, как говорили одному ученому: «Движение луны, солнца и звезд – вот время». Я, однако, несогласен. Почему, в самом деле, движения других тел не могли бы быть также временем? Если бы, действительно, все светила небесные остановились, а какое-либо колесо гончара продолжало бы вращаться, разве тогда не было бы времени, при помощи которого мы стали бы измерять обороты этого колеса? Мы бы сказали, что обороты происходят или в одинаковые промежутки времени, или, если бы одни из них были быстрее, а другие медленнее, – что одни длятся дольше, а другие меньше? … Светила небесные – это знаки, определяющие время, годы, дни; это правда, но, остерегаясь сказать, что оборот деревянного колеса – и есть день, я все-таки не стал бы спорить, что это не время. Пусть же не говорят мне: время – это движения небесных тел. Когда, по молитве, солнце было остановлено, чтобы человек мог одержать победу, то солнце стояло, но время шло».
Фридман оценивает эту цитату как первое ясное и четкое изложение того, что время относительно: есть время, которое мы меряем по солнцу, и есть время, которое мы меряем по гончарному кругу или по чему-то еще. Другими словами, одно время могло перестать существовать, а другое продолжалось. Если забыть про чудо и посмотреть с чисто научной точки зрения, здесь есть представление о том, что времен много и они разные. Это именно то, что внесла в понимание времени теория относительности. Фридман счел возможным не просто об этом говорить, но даже написал в своей книге. Это служит достаточным подтверждением того, что библейские представления о мире были Фридману не чужды и могли направлять его научные изыскания.
Интересно, что независимо от Фридмана спустя пять лет к таким же выводам пришел бельгийский ученый аббат Жорж Леметр. Он пишет о том, что мир как будто взрывается из некого первого атома – по сути, уже теория Большого взрыва. С Леметром Эйнштейн встречался лично и оценил его изыскания так: «То, что вы мне говорите, как-то очень похоже на акт творения. Сразу видно, что вы священник».
Жорж Леметр с Робертом Милликеном (слева) и Альбертом Эйнштейном (справа), 1933 год. Фото с сайта uclouvain.beБесконечность на ладони
Это примечательный, но не единственный случай из истории науки, когда из религиозного мировоззрения рождались гениальные идеи. Немецкий математик Георг Кантор известен как создатель теории множеств. Есть множества конечные, которые можно пересчитать, а есть бесконечные, например, совокупность всех натуральных чисел. С конечными множествами легко обращаться, с бесконечными – сложнее. Так вот Кантор придумал теорию, которая позволяла обращаться с бесконечными множествами. Она появилась примерно во второй половине XIX века. Большинство математиков встретили теорию Кантора в штыки. Им было непросто принять идею актуальной бесконечности в противовес бесконечности потенциальной.
Потенциальная бесконечность – это то, что мы обычно представляем себе при слове «бесконечность»: 1,2,3,4… – бесконечный числовой ряд, уходящий за горизонт, потому что всегда найдется число, больше названного, а самого большого числа не существует. Это множество необъятно, потому что потенциально может продолжаться бесконечно. Кантор же доказал, что бесконечность может быть вполне себе компактной и поместиться в ладони. По Кантору, бесконечность заключена в любом самом маленьком отрезке прямой, поскольку его можно разделить на бесконечное множество точек. Немецкий математик сумел доказать, что точек на отрезке не меньше, чем во всем трехмерном пространстве. Вот вам и актуальная бесконечность.
Неудивительно, что Кантор был человеком широкой философской культуры и, кроме Лейбница, Декарта, Канта, хорошо знал также патристику и схоластику. Именно отцами церкви была подсказана ему мысль, что бесконечностей существует много разных. И, конечно же, не обошлось без БлаженногоАвгустина. В своей работе «К учению о трансфинитном» он приводит большой отрывок из 12-й книги«Исповеди» о том, как сосчитать все числа, и что это только Бог может. То есть актуальная бесконечность связывается им с Богом. Здесь же Кантор ссылается на Оригена (который был против актуальной бесконечности), а также на Фому Аквинского и других схоластов. И все это в чисто научной статье.
Математики, жившие после Кантора, с пониманием относились к его увлечению схоластикой. Вот что писал Феликс Клейн, представитель Геттингенской школы, не замеченный, кстати, в исповедании религиозных убеждений: «Глубоко несправедливым является общераспространенный презрительный взгляд на схоластику как на бесплодное умствование». Далее о пишет, что если убрать мистические спекуляции, то «окажется, что они, в сущности, являются вполне безупречными подходами к проблемам, составляющим в настоящее время содержание того, что мы называем теорией множеств». И далее: «Недаром Кантор, творец теории множеств, учился у схоластов».
