Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

Но вместо этого у нас есть удивительная характеристика Вселенной: свет — не безгранично быстрый. Он очень быстрый, проходит 300 000 км за каждую секунду (это примерно 30 см в наносекунду, если вам так проще представить), но Вселенная столь велика, что луч света от какой-нибудь далекой галактики идет до нас очень долго.

Это означает, что мы видим галактики не такими, какие они прямо сейчас; мы видим их такими, какими они были в молодости. В этом отношении телескопы очень похожи на машины времени — чем дальше мы смотрим в пространство, тем дальше мы смотрим в прошлое. Как мы определили, какой была Вселенная 5 млрд лет назад? Легко: найдите галактики, которые находятся на расстоянии 5 млрд световых лет, и посмотрите на них.

А зачем на этом останавливаться? Наши телескопы огромны, а детекторы чувствительны. Мы видели галактики на расстоянии более 12 млрд световых лет, поэтому мы видим их такими, какими они были, когда самой Вселенной был примерно 1 млрд лет от роду. Благодаря этому мы на самом деле видим, как выглядели галактики, когда они были молодыми, и обнаруживаем, что происходит, когда они стареют.

Мы также можем находить и анализировать газ в пространстве между галактиками в удаленных областях Вселенной, который, в свою очередь, говорит нам еще больше о тех ранних условиях. Более того, радиотелескопы, настроенные на микроволновый диапазон спектра, обнаружили равномерное шипение, поступающее со всех сторон неба. Это шипение — не шум: в реальном смысле это остывающий свет от огненного шара рождения Вселенной. Спустя примерно 100 000 лет [128] Точнее — спустя 380 000 лет по данным реликтового излучения. — Прим. науч. ред. Вселенная расширилась и остыла достаточно, так что материя стала прозрачной для света, а значит, свет мог легко проходить сквозь нее. Раньше какой-нибудь фрагмент материи поглотил бы фотон, и тот не смог бы улететь очень далеко. Этот свет, получивший возможность свободно распространяться в пространстве, с тех пор «остыл» по мере расширения Вселенной и смог дойти до наших поджидающих приборов.

Эти характеристики — и многие, многие другие — дали нам изумительный ряд подсказок о поведении Вселенной. Поэтому у нас есть довольно хорошее понимание того, какой была Вселенная в прошлом, практически вплоть до самого ее рождения, почти 14 млрд лет назад.

А что насчет ее будущего? Можно ли использовать наши знания о физике и астрономии и экстраполировать их, чтобы определить потенциальную судьбу космоса?

Да, можно. Мы можем получить довольно правдоподобное представление о том, какой будет Вселенная еще через несколько миллиардов лет (например, наша округа очень скоро удивительно изменится). Впрочем, чем дальше мы заглядываем в будущее, тем больше затуманивается наш хрустальный шар, но с учетом всего, что мы наблюдаем и знаем, мы можем в общих чертах догадаться, что произойдет.

Я прямо вам скажу: для нас ничего хорошего. Если мы хотим выжить в далеком будущем — в прямом смысле далеком — нам придется настолько фундаментально измениться, что я бы даже уже не стал считать результат человеком. И даже в этом случае избежать будущей кончины Вселенной, возможно, не удастся.

Тем не менее еще есть надежда. Может быть, не для нас конкретно, но для тех, кто придет за нами. Может быть, никого за нами и не будет, но не исключено, что у Вселенной появится еще одна попытка.

По мере старения Вселенная кардинально изменяется. Меняются и временные рамки этих общих изменений, увеличиваясь по мере старения. Когда Вселенная была молодой, она изменялась быстро. Например, одно из первых серьезных изменений во Вселенной произошло всего через 10 –35секунды после того, как она была создана. Прежде все силы во Вселенной — гравитация, электромагнетизм и ядерные силы — были объединены в одну-единственную силу, и этот период так и называется — Эпоха великого объединения. Сегодня это совершенно разные силы, но, когда Вселенная была невероятно горячей и плотной, они были неразличимы. Однако сразу после того тонкого среза времени, последовавшего за рождением космоса, температура и плотность достаточно снизились и силы начали проявляться по-разному.

10 –35секунды — это невероятно короткий отрезок времени. Но этого было достаточно для того, чтобы Вселенная кардинально изменилась. Она прошла через множество таких изменений: снижение температуры и плотности до такой степени, что смогли образоваться протоны и электроны, после чего новое снижение, и эти частицы смогли объединиться и образовать более сложные элементы, затем появились звезды, галактики и, наконец, мы.