Martins GARDNERS - RELATIVITĀTES TEORIJA VISIEM

Vecās galaktikas nekad nemirst, bet gluži vienkārši lēnām izzūd. Protams, jāsaprot, ka neviena no galakti­kām neizzūd kā matērija no Visuma. Tās vienkārši sa­sniedz tādus ātrumus, ka mūsu teleskopi tās vairs ne­var konstatēt. Šīs izzūdošās galaktikas paliek tāpat re­dzamas no visām tām tuvākām galaktikām. Tāpēc saka,

ka katrai galaktikai ir optiskais horizonts — sfēriska robeža, aiz kuras teleskopi vairs nelīdz. Jebkurām di­vām galaktikām šie sfēriskie horizonti nav vienādi. As­tronomi ir aprēķinājuši, ka attālums, pēc kura galakti­kas sāk izzust no mūsu redzes lauka, ir apmēram divas reizes tālāk nekā attālums, kuru var redzēt ar mūsdienu jebkuru vislabāko teleskopu. Ja tas ir pareizi, tad paš­laik mēs redzam apmēram vienu astoto daļu no visām tām galaktikām, kuras kādreiz varēsim novērot.

Ja Visums izplešas (nav svarīgi, vai telpa ir plakana, nenoslēgta vai noslēgta), rodas šāds jautājums. Kam tad Visums līdzinājās agrāk? Atbildes var būt divējādas, un tās dod divi mūsdienu Visuma modeļi. Šos modeļus apskatīsim nākošajā nodaļā.

Vispirms iedomāsimies kosmosu, kas vienmērīgi iz­plešas, un tad, it kā skatoties kinofilmu no beigām, pre­tēju ainu — kosmosa saraušanos. Skaidrs, ka «tumsībā slēptā pagātnē un laika bezdibenī», kā rakstīja Šekspīrs, kādreiz milzīgi matērijas daudzumi bija koncentrēti ļoti mazā tilpumā. Var būt, ka kosmoss sācis izplesties pirms daudziem miljoniem gadu, pie kam ar milzīgu sprā­dzienu. Šādu koncepciju pirmo reizi izvirzīja Lemetrs. Pašlaik šo koncepciju visvairāk aizstāv Džordžs Ga- movs.

Grāmatā «Visuma radīšana» Gamovs pārliecinoši aiz­stāv savu teoriju. Lemetrs uzskatīja, ka Sprādziens no­ticis apmēram pirms pieciem miljardiem gadu, taču vēlāk Visuma vecumu aprēķināja arvien lielāku. Mūsu dienās uzskata, ka Visumam ir 20—25 miljardi gadu. Pēc Gamova domām, Visuma matērija bijusi kādreiz koncentrēta vienā neticami blīvā, viendabīgā koncen­trētas matērijas (Hylema [4]) lodē. kur radās šī lode? Ga­movs uzskata, ka tā izveidojās iepriekšējās Visuma saraušanās rezultātā. Skaidrs, ka par šo Visuma sarau­šanos mēs neko nevaram uzzināt. Pēc Gamova, tāpat kā pēc Lemetra modeļa, viss sākās ar Sprādzienu. Daž­reiz šo Sprādzienu sauc arī par radīšanas momentu.

Nevajag domāt, ka kaut kas tika radīts no nekā, pa­skaidro Gamovs, bet gan veidojās forma no pilnīga haosa.

Tieši pirms Sprādziena Hylema temperatūra un spie­diens bija neticami augsts. Tad notika brīnumainais, ne­atkārtojamais Sprādziens. Gamovs savā grāmatā deta­lizēti apskata visu, kas varēja notikt pēc Sprādziena. No visos virzienos izplūstošajiem putekļiem un gāzēm izveidojās zvaigznes. Pašreizējā Visuma izplešanās ir tās kustības turpinājums, kuru Sprādziens deva matē­rijai. Pēc Gamova domām šī kustība nebeigsies nekad.

1948. gadā trīs Kembridžas universitātes zinātnieki Hermans Bondijs, Tomass Golds un Freds Hoils radīja jaunu stabila Visuma teoriju, kas bija pilnīgi pretēja Ga- mova Sprādziena teorijai. Vispārliecinošākie jaunās te­orijas pierādījumi aprakstīti Hoila populārajā grāmatā «Visuma daba». Šeit, tāpat kā Gamova teorijā, pie­ņemts, ka Visums izplešas un telpa ir bezgalīga (bet ne noslēgta kā Edingtona modelī). Atšķirībā no Gamova teorijas šajā stabilā Visuma teorijā nav pirmā Sprā­dziena un vispār nav sākuma momenta. Tāpēc arī Hoila grāmatas virsraksts atšķiras no Gamova grāmatas virs­raksta tikai ar vienu vārdu. Hoila kosmosam nav radī­šanas momenta, taču tajā ir bezgala daudz citu intere­santu pieņēmumu. Hoils raksta: «Katram galaktikas mākonim, katrai zvaigznei, katram atomam ir sākums, taču Visumam tā nav. Visums ir daudz lielāks par tā daļām.»

Stabilais Visums vienmēr ir nepārtrauktā kustībā. Ja mēs varētu atgriezties pirms simt tūkstošiem miljardu gadu, mēs jebkurā vietā kosmosā atrastu tādas pašas galaktikas, kuras izplešas, tādas pašas zvaigznes un ap dažām no tām riņķotu tādas pašas planētas. Varbūt mēs pat atrastu arī līdzīgas dzīvības formas, un varbūt arī eksistē daudz tādu planētu, uz kurām arī pašlaik domā­jošās būtnes sūta kosmosā savus kosmonautus. Kos­moss ir viendabīgs bezgalīgā telpā un laikā. Tā izple­šanās nav saistīta ar sprādzienu, bet gan ar kādu at­grūšanās spēku, kura daba vēl nav noskaidrota. Intere­santi, ka šis spēks ir līdzīgs Einšteina kosmoloģiskajai konstantei. Atgrūšanās spēks attālina galaktikas, kamēr tās beidzot aizies aiz gaismas barjeras un izzudīs no mūsu redzes lauka. Kad novērotājs uz Zemes ievēros, ka galaktika X un tās kaimiņi izzūd, arī iedomātais no­vērotājs uz galaktikas X, skatoties uz Zemi, konstatēs to pašu.

Var rasties viens ļoti svarīgs jautājums. Ja Visums visu laiku izplešas, kāpēc nesamazinās tā blīvums? Lai to izskaidrotu, acīm redzot ir jāpieņem, ka nepārtraukti rodas jauna matērija. Iespējams, ka tā veidojas no vienkāršākā elementa — ūdeņraža. Pēc Hoila domām, ja vienā spainī telpas (praktiski nav iespējams rakstīt par Hoila uzskatiem, neizmantojot šo viņa tēlaino salī­dzinājumu) apmēram katros 10 miljonos gadu rastos viens ūdeņraža atoms, tad kosmoss būtu stabils. Dabiski,

ka ātrumam, ar kuru veidojas matērija, ir jābūt tieši tādam, kas kompensētu blīvuma samazināšanos.

No kurienes tad rodas šie ūdeņraža atomi? Uz šo jautājumu neviens nav iedrošinājies atbildēt. Ar šo punktu ari sākas Hoila teorija. Ja var ticēt, ka radīt var no nekā, tad stabila stāvokļa teorijā tas tieši ir punkts, kurā notiek (pareizāk — nepārtraukti notiek) radīšana.

Lai gan Sprādziena teorija un stabilā stāvokļa teorija ir pretējas, tomēr tās abas izskaidro visu, ko mēs paš­laik: zinām par kosmosu, un pilnīgi saskan ar relativitā­tes principiem. Mūsu dienās šīs abas teorijas ir vienādi pieņemamas. Tā katru gadu jauni novērojumi apstip­rina Sprādziena teoriju un rodas šaubas par stabilā stā­vokļa teoriju, taču tapat citi jaunie novērojumi savu­kārt apstiprina stabilā stāvokļa teoriju un apšauba Sprādziena teoriju. Ja jūs lasīsiet kādu publikāciju vai grāmatu, kurā aizstāvēta viena no šīm teorijām, tad tū­līt ievērosiet, ka autors rakstījis tā, it kā visi fakti pie­rādītu tikai šo teoriju. Tam jūs nedrīkstiet ticēt. Kad speciālistu domas dalās, nedrīkst apgalvot, ka pareizs ir tikai viens viedoklis, protams, ja vienīgi jūs emociju dēļ nedodiet priekšroku kādai no šīm teorijām. Gamovs pats atzīst, ka viņa simpātijas pieder Sprādziena teori­jai, tāpat arī Hoils neslēpj to, ka viņam patīk stabilā stāvokļa teorija. (Cik zināms, psihoanalītiķi vēl nav mē­ģinājuši sasaistīt abu teoriju rašanos ar to zinātnieku psihiskām īpašībām, kuri aizstāv vienu vai otru teoriju, taču droši vien to galu galā izdarīs.) Tāpēc nevajag padoties emocijām, bet galīgo spriedumu izveidot tad, kad astronomiem būs pietiekoši daudz tādu faktu, lai svaru kausi nosvērtos uz vienu vai otru pusi.

Pastāv vēl arī daudz citu kosmisko modeļu. Daži no tiem ir izveidoti nopietni, bet daži jāvērtē kā joki. Vai­rākos modeļos, kuros telpa tiek sagriezta pati sevī, kā, piemēram, Mebiusa lapa (vienpusīga virsma, kura rodas, ja vienu papīra strēmeles galu pagriež par 180° attie­cībā pret otru, un tad abus galus salīmē). Ja šādu Vi­sumu jūs vienreiz apietu, tad nonāktu tajā pašā vietā, kur jūs sāktu savu ceļojumu, tikai viss būs apgriezts — kā spogulī. Protams, jūs Visumu varētu apiet vēlreiz,