Барри Паркер - Мечта Эйнштейна. В поисках единой теории строения

Готовя работу к публикации, Гамов, который не мог упустить случая пошутить, заметил, что фамилии авторов – его и Альфера – напоминают названия первой и третьей букв греческого алфавита: «альфа» и «гамма». Не хватало только «беты», и Гамов вспомнил о своём приятеле из Корнуэлла по фамилии Бете. Гамов включил его в список авторов, и впоследствии теорию так и стали называть: «альфа – бета – гамма». Бете, вроде бы, ничего не имел против и даже помогал обсуждать теорию, но когда впоследствии выяснилось, что она всё-таки неверна, Гамов уверял, что до него дошли слухи, будто Бете собрался сменить фамилию. Кстати, о перемене имён. Как позже вспоминал Гамов, он просил своего сотрудника Германа, также работавшего над этой теорией, сменить фамилию на «Дельтер», чтобы ряд был полным («дельта» – четвёртая буква греческого алфавита), но тот «…с тупым упрямством отказывался», как сокрушался Гамов.

Вскоре после обнародования теории «альфа-бета-гамма» на неё обратил внимание Энрико Ферми. Ферми не понравилось, что у Альфера получилась такая аккуратная кривая. На основе других доступных ему данных (которые не давали столь гладкой кривой, особенно там, где дело касалось лёгких элементов) он поручил своему студенту (А. Туркевичу) тщательно проверить график. Туркевич обнаружил, что теория Гамова годится только для элементов до гелия, потом шёл разрыв (такой же разрыв существовал для немного более тяжёлых элементов). Почти одновременно это заметили Альфер и Гамов. Оказывается, более тяжёлые элементы не могли образоваться ни в ранней Вселенной, ни в звёздах. Бете раньше уже указал на эту трудность, занимаясь другими задачами, связанными со звёздами.

Теперь, однако, о реакциях на звёздах было известно гораздо больше, и по предложению Ферми Мартин Шварцшильд начал изучать спектры звёзд, чтобы определить, есть ли там следы образования тяжёлых элементов. Некоторые доказательства он нашёл. Задача заключалась в объяснении таинственного преодоления разрыва. В 1951 году он поручил эту задачу своему студенту Эдвину Салпитеру, и тот вскоре показал, что есть способ её решения: серия реакций с участием бериллия (который должен быть на звёздах) позволяет получить из гелия углерод.

Один из важных прогнозов, который позволяла сделать теория Гамова, касался температуры Вселенной. После Большого взрыва излучение распространилось по Вселенной и «остыло», но по Гамову его температура должна была равняться примерно 25 K. Позднее Альфер и Герман повторили расчёты и определили, что температура должна составить всего около 5 K. Считая, что на том уровне техники, который существовал в 1948 году, зарегистрировать столь слабое излучение невозможно, они даже не пытались этого сделать и не советовали другим, так как были уверены, что его нельзя будет заметить на фоне излучения звёзд.

В начале пятидесятых, когда учёные обнаружили, что на звёздах могут образовываться элементы, теория Гамова быстро отошла на второй план, но лет через десять снова привлекла к себе внимание. Исследуя содержание гелия во Вселенной, Фред Хойл сделал интересное открытие: в звёздах мог возникнуть не весь гелий, имеющийся во Вселенной; большая его часть – до 90% – должна была образоваться в другом месте. Первым кандидатом на эту роль стала ранняя Вселенная; вскоре было доказано, что именно там и появился гелий.

К середине 60-х годов большинство астрономов приняло концепцию происхождения Вселенной в результате Большого взрыва, предполагавшую, что в начале своего существования Вселенная имела бесконечно малые размеры. Многим трудно согласиться с мыслью о том, что вся масса Вселенной когда-то содержалась в ядре, меньшем чем атом. Однако есть нечто ещё труднее воспринимаемое в этой идее первичного ядра. Нам кажется, что оно существовало в некотором бесконечном пространстве, где и взорвалось, однако астрономы утверждают, что это не так. Вокруг этого ядра не было пространства: ядро и было Вселенной. Взорвавшись, оно создало пространство, время и материю. Позднее мы внимательнее рассмотрим этот взрыв и увидим, как из него развилась Вселенная, но прежде вернёмся назад во времени к этому взрыву.

Чтобы вернуться к самому началу, нужно знать возраст Вселенной. К сожалению, пока он точно не известен, поэтому возьмём общепринятый – 18 миллиардов лет. Это означает, что 18 миллиардов лет назад произошёл колоссальный взрыв, в результате которого родилась наша Вселенная.