Егор Кузьмин - Ключевые мысли бестселлеров. Сборник 4

Этот же эффект можно наблюдать, когда от вас отъезжает машина скорой помощи: звуковые волны ее сирены растягиваются, что делает их звук менее громким. Путем наблюдения и измерения покраснения («красного смещения») далеких звезд, Слайфер сделать вывод, что большая часть объектов в других галактиках отдаляется от нас, доказывая, что Вселенная действительно расширяется, а теория Лемэтра верна.

Еще один прорыв в понимании природы: это произошло в 1929 году, когда Эдвин Хаббл показал, что чем дальше Галактика находится от нас, тем быстрее она отступает. Это открытие, известное как закон Хаббла, подразумевает, что Вселенная не только равномерно расширяется, но, что расширение ускоряется, и поэтому есть сила, которая его двигает.

Открытие того, что Вселенная не статична, а расширяется, подразумевает, что Вселенная возникла в одной точке и в один момент времени в прошлом, в момент так называемого Большого Взрыва.

Научные доказательства – соглашения между теоретическими данными и эмпирическими наблюдениями, поддерживают эту теорию Большого Взрыва.

Одним из источников доказательств является движение галактик. Путем отслеживания их маршрутов и скоростей, мы определяем, что на каком-то этапе все они были в одном положении, т. е. в одном месте и в одно время. Примерно 13.72 миллиардов лет назад вся наблюдаемая Вселенная была сжата в одну точку.

Доказательства также могут быть найдены в атомах, из которых состоит наша Вселенная. В нашей теоретической картине Большого Взрыва, вся материя во Вселенной была сжата в невероятно плотную горячую плазму. Охлаждение Вселенной привело к тому, что протоны и нейтроны в плазме начали формировать ядра атомов. Моделируя эти условия, мы можем предположить, что атомы будут сформированы в процессе.

Оказывается, наши прогнозы на космическую распространенность легких элементов (водорода, гелия и лития) согласованы именно с их наблюдаемыми величинами во Вселенной, и представляют веские доказательства для понимания Большого Взрыва.

От движения звезд и обилия легких элементов, современная наука создает стройную картину мироздания, которая началась в одной горячей точке около 14 млрд. лет назад и расширяется от этой точки до сих пор.

Вселенная расширяется, но в то же время гравитация тянет ее обратно. Следовательно, ключевой вопрос, который озадачивает космологов: Будет ли силы гравитации достаточно, чтобы противостоять экспансии в долгосрочной перспективе.

Ответ на этот вопрос диктует форму и судьбу Вселенной: если гравитация сильнее, тогда он будет тянуть Вселенную в Big Crunch (большой треск) (точную противоположность Большого Взрыва). Это подразумевает, так называемую, «закрытую» Вселенную.

Если же сила экспансии больше, это приведет к «открытой Вселенной», которая будет расширяться в бесконечность.

Или, наконец, если силы уравновешивают друг друга, то расширение будет постепенно замедляться, не останавливаясь, подразумевая «плоскую» Вселенную.

Ученые определили, что третий вариант, плоская Вселенная – это правильно, и это означает, что полная энергия Вселенной равна нулю (так как гравитационное притяжение и сила экспансии компенсируют друг друга). Физики давно предполагали, что математически это так, но, как и во всех серьезных науках, требовались наблюдения и доказательства, чтобы увидеть, что предположения верны.

Лучшим доказательством плоскости Вселенной было исследование реликтового излучения (фонового космического излучения – CMBR) в 2003. Фоновое космическое излучение является последствием свечения Большого Взрыва. Распределение этого излучения дает картину очень молодой Вселенной и того, как появились галактики, которые мы видим сегодня.

Результаты этих измерений были сопоставлены с математическими предположениями о том, как должны выглядеть скопления галактик, если бы Вселенная была открытой, замкнутой или плоской. Замеры соответствуют именно плоской модели, показывающей, что расширение Вселенной в конечном итоге замедляется, но не останавливается.

Долгое время космологи верили, что Вселенная состоит из видимой материи, как звезды и планеты. Однако недавнее научное наблюдение показало, что большая часть материи Вселенной находится вне поля зрения, и существует в пустом пространстве (в «ничто»). Физики называют этот феномен темной материей. В дополнение к этой невидимой материи, ученые обнаружили, что пустое пространство имеет и невидимую – «темную» – энергию.