Вселенная — это все существующее. От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений вещества — звездных миров и звездных систем. Поэтому не будет ошибкой сказать, что любая наука, так или иначе, изучает Вселенную, точнее, те или иные ее стороны. Химия изу­чает мир молекул, физика — мир атомов и элементарных частиц, биология — явления живой природы. Но суще­ствует научная дисциплина, объектом исследований ко­торой служит сама Вселенная или, как принято гово­рить, «Вселенная как целое». Это — особая отрасль аст­рономии, так называемая космология.

Космологию можно определить как физическое уче­ние о Вселенной в целом, включающее в себя теорию всей охваченной астрономическими наблюдениями об­ласти, как части Вселенной.

Кстати сказать, не следует смешивать понятия Вселен­ной в целом и «наблюдаемой», или «видимой» Вселенной. Во втором случае речь идет лишь о той ограниченной области пространства, которая доступна современным методам научного исследования. И когда астрономы или физики произносят фразы вроде: «происхождение Все­ленной» или «границы Вселенной», то они, как правило, имеют в виду именно наблюдаемую Вселенную, а не Вселенную в целом.

Не будет преувеличением сказать, что Вселенная в целом — один из самых сложных объектов научного ис­следования (если не самый сложный). Это объясняется не только неограниченными масштабами Вселенной в це­лом, но и тем, что она существует в единственном эк­земпляре и ее не с чем сравнивать. Познание Вселенной в целом состоит, прежде всего, во все более глубоком изу­чении ее составных частей. Это познание будет охваты­вать все более и более широкие области явлений, ни­когда не исчерпывая до конца всех форм движения и существования материи.

В обычных науках, изучающих конкретные объекты, мы, как правило, имеем дело с прямыми доказатель­ствами тех или иных положений. Эксперимент, наблюде­ние, математический расчет доказывают справедливость некоторого утверждения либо убеждают нас в его не­состоятельности. Мало того, обнаружив некоторую зако­номерность, открыв закон, мы смело можем распростра­нить его на вес сходные явления. Иное дело, когда речь идет о Вселенной в целом.

Например, мы достаточно хорошо изучили структуру нашего звездного острова, нашей Галактики, в состав которой входит Солнце. Мы знаем также, что в доступ­ной современным телескопам области Вселенной насчи­тываются миллиарды подобных ей звездных систем, ко­торые входят в единую систему еще большего масштаба — Метагалактику. У нас есть основания предполагать, что подобная, как ее называют астрономы, «структурно-масштабная лестница» идет и дальше, вообще не имея конца. Однако автоматически распространять те или иные данные, получаемые при изучении ограниченной области пространства, па всю Вселенную мы не вправе. У нас нет никакой гарантии в том, что по мере увеличе­ния масштабов не вступают в действие новые, еще неиз­вестные нам закономерности. К тому же Вселенная в це­лом — это не мертвая, застывшая схема, а непрерывный, бесконечно сложный и бесконечно разнообразный про­цесс.

Тем не менее Вселенная в целом познаваема. Позна­ваема потому, что у нее, как и у всякого процесса, должны существовать ведущие закономерности, наиболее суще­ственные линии развития. И к каким бы огромным мас­штабам ни относились эти закономерности, они должны проявлять себя и в тех явлениях природы, которые про­исходят вокруг пас. Это обстоятельство и открывает для науки возможность экстраполяции — познания наиболее общих законов природы на основе изучения конечных объектов и явлений.

В последнее время, в особенности с появлением и быстрым развитием кибернетики, в различных областях научного исследования приобрел большую популярность так называемый метод моделирования. Сущность этого метода состоит в том, что вместо того или иного реаль­ного объекта изучается его модель, более или менее точно повторяющая оригинал или его наиболее важ­ные и существенные особенности. Такой способ позво­ляет заменять объекты больших масштабов объектами, пригодными для лабораторных исследований, вместо трудноизмеримых процессов наблюдать процессы, мето­дика изучения которых хорошо разработана, наконец, любое число раз повторять интересующее ученых явле­ние. И хотя модель — это, разумеется, не абсолютно точ­ное повторение объекта, а лишь его приближенная ко­пня, исследование модели позволяет раскрывать важные связи и отношения, выявлять основные закономерности явления.

Модель — не обязательно вещественная копия объек­та. С успехом могут применяться и теоретические модели. Такая модель — это приближенная схема процесса, кото­рая строится путем выделения главных связей и отно­шений.

Построение приближенных моделей различных явле­ний помогает нам все глубже познавать окружающий мир. Каждая из таких моделей хотя и не дает абсолютно исчерпывающей картины, но проясняет определенные за­кономерности, подсказывает новые направления наблю­дений и экспериментальных исследований. Результаты этих исследований в свою очередь позволяют строить новые теоретические модели, еще более близкие к дей­ствительности.

Так, например, на протяжении длительного времени астрономы занимались изучением моделей однородной и изотропной Вселенной, т. е. такой воображаемой Вселен­ной, в которой все физические явления протекают оди­наковым образом и все законы остаются неизменными для любых ее областей и в любых направлениях. Изуча­лись также модели, в которых к этим двум условиям до­бавлялось третье — неизменность картины мира. Это означает, что в какую бы эпоху мы ни созерцали мир, он всегда должен выглядеть в общих чертах одинаково. Эти во многом условные и схематические модели помогли осветить некоторые важные стороны окружающего нас мира.

В распоряжении современной астрономии нет каких-либо указаний па то, что физические законы, справедли­вые для одной области Вселенной, не выполняются в других ее областях. Однако совершенно очевидно, что реальная Вселенная устроена гораздо сложнее, чем та, которую описывают изотропные и однородные модели. Такие модели — лишь одно из первых приближений к реальной картине мира. Об этом косвенным образом го­ворит хотя бы тот факт, что материя распределена в про­странстве далеко не равномерно.

Уже сейчас можно сказать, что однородные и изо­тропные модели заведомо не учитывают возможного дей­ствия ряда факторов. Так, например, если в Метагалак­тике существует общее силовое ноле, то темп течения времени в различных ее частях будет неодинаков. Темп этот может изменяться и в районе аномально больших сгущений материи. Значит, развитие одних и тех же фи­зических процессов в различных областях космоса мо­жет протекать по-разному.

Существенную роль способно играть и вращение Ме­тагалактики, даже в том случае, если она совершает всего один оборот за несколько сотен миллиардов лет.

И вообще Метагалактику нельзя рассматривать как единую физическую систему. Она весьма велика и для того, чтобы осуществилось взаимодействие между ее от­дельными областями (т. е. чтобы то или иное физическое воздействие распространилось от одной области до дру­гой), необходимы огромные промежутки времени, изме­ряемые миллиардами лет. А за такое время успевает су­щественно измениться общая картина Метагалактики.

Это говорит о необходимости углубленной разработки моделей неоднородной и неизотопной Вселенной.

Но как бы сложна ни была та или иная теоретиче­ская модель, какие бы многообразные факты она ни учи­тывала, любая модель — это еще не само явление, а только более или менее точная его копия, так сказать, образ реального мира. Не сама природа, а лишь инстру­мент ее научного исследования. Поэтому все результаты, полученные с помощью моделей Вселенной, необходимо обязательно проверять путем сравнения с реальностью. Нельзя  отождествлять  само  явление  с  его моделью.

Нельзя без тщательной практической проверки при­писывать природе те свойства, которыми обладает модель.

Всякая попытка абсолютизировать ту или иную мо­дель, рассматривать ее свойства как свойства реальной Вселенной, не требующие опытной проверки, неизбежно приводит к идеалистическим выводам. К сожалению, в истории космологии было немало случаев, когда неко­торые буржуазные ученые, увлекаясь построением внут­ренне непротиворечивых теоретических моделей и не за­ботясь об их экспериментальном обосновании, вольно или невольно скатывались к идеализму.

Между тем пи одна из моделей не может претендо­вать на роль точного «слепка» Вселенной. Об этом гово­рит хотя бы тот факт, что с одинаковым успехом могут быть построены логически непротиворечивые модели, об­ладающие — прямо противоположными свойствами. Так, например, в принципе можно построить непротиворечи­вую модель мира, который возник из ничего и в котором выполняется закон сохранения материи и движения, В то же время в другой, также непротиворечивой модели Вселенная существует вечно, но в ней постоянно проис­ходит «творение» материн.