23.2. ПСИХОЛОГИЯ АСТРОНОМОВ И АСТРОФИЗИКОВ

Вопрос об области захвата космических лучей принадлежит к числу тех, которые вызывают у некоторых астрофизиков множество сильных эмоций. Я думаю, на этом примере стоит остановиться, чтобы узнать кое-что поучительное о природе астрофизических наук.

Приведу отрывки из полемики между двумя выдающимися астрофизиками. Академик АН СССР В. Л. Гинзбург, один из авторов классической монографии «Происхождение космических лучей» [5], пишет:

«Автор уже написал несколько статей и обзоров о происхождении космических лучей и с недавних пор испытывает чувство досады от необходимости многократно обсуждать одни и те же вопросы, даже если учесть появление некоторых новых фактов. Вообще, по-видимому, в рамках эволюционной космологии и космологической интерпретации красного смещения квазаров метагалактические модели следует считать совершенно неправдоподобными. В то же время стационарная космология и локальная модель квазаров сейчас не имеют никаких шансов. Так что есть все основания игнорировать метагалактические модели».

В ответ профессор Дж. Бербидж, нынешний директор Национальной обсерватории Китт-Пик, США пишет:

«Возражения против идеи о том, что космические лучи заполняют с высокой плотностью энергии область, значительно большую чем наша Галактика, основаны на следующих утверждениях...»

Далее он приводит чертыре аргумента, которые мы будем обсуждать ниже, и заканчивает:

«5. Гипотезы об универсальности космических лучей, согласно Гинзбургу, «обсуждаются вместе с другими неортодоксальными теориями, такими, как теория стационарной Вселенной и локальная теория квазаров» (вероятно, потому, что во всех этих случаях оказались вовлеченными одни и те же заблуждающиеся ученые). Поскольку Гинзбург заявляет, что он «категорический противник этих теорий», отсюда делается однозначный вывод, что они несомненно неверны, а значит, так сказать, заодно, неверна и метагалактическая теория космических лучей!»

Я намеренно выбрал наиболее полемические места, но действительно существует некоторое принципиальное различие в позициях, которым объясняется полная противоположность точек зрения.

Частично такое положение возкикает вследствие того, что астрофизика — это наблюдательная наука, имеющая дело с явлениями таких масштабов, которые в огромной степени превосходят все, что можно назвать «лабораторным масштабом». Поэтому по мнению некоторых астрономов, поскольку нельзя экспериментально проверить законы физики в астрономических масштабах, нельзя быть уверенным в том, что можно пользоваться

установленными в лаборатории законами. Не исключено, что некоторые законы физики проявляются только на очень больших расстояниях, и у нас нет иного способа узнать о них, как посредством астрономических наблюдений. Подобные рассуждения, безусловно, играют важную роль при формировании взглядов Бербиджа на такие предметы, как локальная теория квазаров или стационарная космология. Я считаю, что это вполне достойная для астронома позиция. Проблема заключается в том, чтобы решить, какие свидетельства нарушения известных законов физики можно считать заслуживающими доверия. Это и является настоящим предметом полемики.

Скажем прямо, Гинзбург очень твердо придерживается точки зрения, что в пределах определенных физических ограничений известным законам физики можно доверять. С другой стороны, Бербидж систематически находит астрономические наблюдения, которые могут поставить под сомнение традиционную физику.

Предыдущие разделы имели слабое отношение к конкретному вопросу об области захвата космических лучей, но несли важную общую информацию. Это означает, что Бербидж гораздо лучше подготовлен к тому, чтобы принять точку зрения, которая может расходиться с мнением большинства людей.

Другим важным пунктом в спорах этого типа является так называемая «теорема Редмана». Покойный Редман был профессором астрономии в Кембриджском университете. Он считается автором утверждения, что «любой квалифицированный теоретик может подогнать любую данную теорию под любой набор фактов». Конечно, это была шутка в адрес некоторых его коллег-теоретиков, но в ней есть существенная доля правды. Способный теоретик часто может придумать или сослаться на процесс, который было бы трудно обнаружить в наблюдениях, но который делал бы проверку теории неокончательной. Возьмем простой пример, вызывающий сейчас большой интерес. В разд. 15.7 мы установили, что средняя плотность вещества в галактиках в 25—100 раз меньше, чем необходимо, чтобы Вселенная была замкнутой. Предположим, однако, что нейтрино имеют отличную от нуля массу покоя. Можно показать, что если бы масса покоя нейтрино составляла примерно то Вселенная оказалась бы замкнутой, но никаких противоречий с данными других важнейших разделов наблюдательной астрономии еще бы не возникло. Это дало бы возможность сразу решить множество проблем.

Добавим к уже сказанному, что у многих теоретиков утверждение: «это невозможно» — немедленно вызывает желание обойти запрет. Это плодотворный способ выдвигать новые идеи и концепции в астрономии. Таким образом были получены многие великолепные результаты.

Поэтому часто приходится пользоваться общими соображениями, когда отдельные доводы могут признаваться неразумными и поэтому отбрасываются. Мы увидим, что из таких общих соображений нам придется исходить при интерпретации обобщающей «анкеты».

Наконец, отметим многообразие точек зрения астрономов. Одни любят сложность, а другие — простоту. То же самое можно сказать и о физиках

вообще. Лично я питаю неприязнь к сложности самой по себе и предпочитаю элементарные соображения, если приближенная истина может помочь мне продвинуться в понимании Вселенной. Вы, наверное, уже поняли это по стилю книги. Тем не менее это следует учитывать, когда я буду говорить о различных теориях.

Еще одно важное замечание. Самые актуальные проблемы астрономии можно рассматривать, опираясь на самые разнообразные предпосылки, причем диапазон здесь, вероятно, шире, чем допускается в экспериментальной и теоретической физике. Однако в этом и заключается одна из причин притягательности и очарования нашей науки.

До начала обсуждения раскрою свои карты и признаюсь, что я принадлежу к тем астрофизикам, которые подобно Гинзбургу убеждены, что в рамках определенных физических ограничений известным законам физики можно доверять. Меня не убеждают доводы ряда астрономов, в том числе Бербиджа, в пользу того, что известные законы физики не в состоянии объяснить большую часть свойств наблюдаемых во Вселенной объектов. Это не значит, что я не испытываю уважения к подходу Бербиджа и его коллег. Результаты наблюдений необходимо рассматривать объективно и, только подвергая сомнению наши предвзятые мнения, можно разработать важнейшие доказательства необходимости введения новой физики.