Лоуренс Краусс - Всё из ничего [litres]

Когда впервые сталкиваешься с этим удивительным фактом – что почти все галактики удаляются от нас, и те, которые в два раза дальше, движутся в два раза быстрее, а те, которые в три раза дальше, в три раза быстрее, – вывод, казалось бы, напрашивается сам собой: мы – центр Вселенной !

Как говорят некоторые мои друзья, хорошо бы, чтобы лично мне кто-нибудь ежедневно напоминал, что это не так . И в то же время результат Хаббла в точности совпал с соотношением, которое предсказал Леметр. Наша Вселенная и правда расширяется.

Я пытался объяснить этот процесс разными способами и, честно говоря, думаю, что понять его все равно не получится, если не умеешь смотреть на все снаружи – снаружи во вселенском масштабе. Чтобы понять, о чем говорит закон Хаббла, нужно скинуть шоры нашей Галактики и взглянуть на Вселенную извне. Посмотреть снаружи на трехмерную Вселенную трудно, а на двумерную – уже проще. Ниже я нарисовал расширяющуюся Вселенную в два разных момента времени t 1и t 2. Как видно, что на второй картинке галактики находятся друг от друга дальше.

А теперь представьте себе, что вы живете в одной из галактик со второго рисунка – я отметил белым – в момент времени t 2.

Чтобы увидеть, как будет выглядеть эволюция Вселенной с точки зрения этой галактики, я просто наложил правую картинку на левую, совместив «нашу» галактику на обеих картинках.

Вуаля! С точки зрения этой галактики все остальные удаляются от нее, причем те, которые в два раза дальше, удаляются в два раза быстрее, а те, которые дальше в три раза, – в три раза быстрее, и т. д. Если у Вселенной нет границ, обитателям галактики кажется, что в центре расширения находятся именно они.

Какую именно галактику при этом выбрать, неважно. Возьмем другую галактику и повторим операцию:

Таким образом, все зависит от точки зрения: или каждая точка – центр Вселенной, или же ни одна из них не центр Вселенной. Это неважно: закон Хаббла соответствует картине расширяющейся Вселенной.

Так вот, когда в 1929 г. Хаббл и Хьюмасон опубликовали результаты своего анализа, они не только сообщили, что обнаружили линейную зависимость между расстоянием и скоростью разбегания, но и сделали количественную оценку темпа расширения. Вот данные, которые они тогда представили:

Как видите, идея провести на графике с такой совокупностью данных прямую линию представляется лишь относительно удачной догадкой Хаббла. Очевидно, что какая-то зависимость есть, но на основании одних только этих данных далеко не очевидно, что именно прямая линия лучше всего ее описывает. Числа, которые получили Хаббл и Хьюмасон и которые отражены на графике, показывают, что галактика на расстоянии в 1 млн парсек от нас (3 млн световых лет с лишним) – а именно таково среднее расстояние между галактиками – удаляется от нас со скоростью 500 км/с. Однако эту оценку удачной не назовешь.

Почему – более или менее понятно. Если в наши дни все разбегается в стороны, значит, в прошлом все было ближе друг к другу. А если на все действует сила притяжения, она должна замедлять расширение Вселенной. Это значит, что галактика, которая, как мы наблюдаем сегодня, удаляется от нас со скоростью 500 км/с, раньше должна была двигаться быстрее.

Но, если мы на секунду допустим, что галактика всегда уносилась прочь с такой скоростью, можно посчитать все «в обратном порядке» и выяснить, как давно она занимала то же положение, что и наша Галактика. Поскольку галактики, расстояние до которых вдвое больше, движутся вдвое быстрее, расчеты покажут, что они все одновременно окажутся там же, где и мы. И правда: вся наблюдаемая Вселенная была сосредоточена в одной точке в момент Большого взрыва, а когда именно, мы как раз и оцениваем.

Понятно, что такая оценка – верхний предел возраста Вселенной, поскольку если галактики когда-то двигались быстрее, то оказались бы там, где находятся сейчас, скорее, чем показывает эта оценка.