Шон Кэрролл - Вечность. В поисках окончательной теории времени

Вернуться

35

«Жаркие споры» в данном случае – совсем не образное выражение; «Большой спор» между астрономами Харлоу Шепли и Гербером Кёртисом случился в 1920 году в Смитсоновском институте в Вашингтоне, США. Позиция Шепли заключалась в том, что Млечный Путь – это и есть вся Вселенная, тогда как Кёртис утверждал, что туманности (по крайней мере некоторые, в частности Туманность Андромеды М31) сами по себе являются отдельными галактиками. Хотя в итоге Шепли оказался на проигравшей стороне в этих великих дебатах, он был абсолютно прав, утверждая, что Солнце находится не в центре Млечного Пути.

Вернуться

36

Это небольшая поэтическая вольность. Как мы узнаем позже, космологическое красное смещение принципиально отличается от эффекта Доплера, несмотря на кажущееся сходство. Причина красного смещения – расширение пространства, через которое движется свет, тогда как эффект Доплера создают объекты, движущиеся сквозь пространство.

Вернуться

37

Десятилетия героического труда не пропали даром – современным астрономам наконец-то удалось зафиксировать точное значение этого важного космологического параметра: 72 км/с за мегапарсек ( Freedman, W. L. et al. Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant // Astrophysical J ., 2001, vol. 553, No. 1, P. 47–72). Это означает, что каждому миллиону парсеков, отделяющих нас от какой-либо галактики, соответствует видимая скорость удаления, равная 72 км/с. Для сравнения: текущий размер наблюдаемой Вселенной – около 28 миллиардов парсеков. Парсек равен приблизительно 3,26 светового года, или 30 триллионам километров.

Вернуться

38

Строго говоря, в этой фразе не хватает уточнения, что речь идет о галактиках, разнесенных на достаточное расстояние. Соседние галактики под действием взаимного гравитационного притяжения могут объединяться в пары, группы или скопления. Такие структуры, как и любые другие связанные системы, не расширяются вместе со Вселенной; принято говорить, что они «вырвались из потока Хаббла».

Вернуться

39

Согласен, это утверждение может показаться спорным. Всего лишь две сноски назад я сообщил, что диаметр обозримой Вселенной составляет «28 миллиардов парсеков». С момента Большого взрыва прошло 14 миллиардов лет, поэтому, казалось бы, логично предположить, что нас от края обозримой Вселенной отделяет 14 миллиардов световых лет. Умножая на два, получаем, что диаметр Вселенной – 28 миллиардов лет, или около 9 миллиардов парсеков, так? Или где-то вкралась опечатка? Как эти данные согласуются между собой? На самом деле оценку расстояний сильно усложняет тот факт, что Вселенная расширяется, и этот процесс непрерывно ускоряется благодаря темной энергии. В настоящее время самые удаленные галактики в нашей обозримой Вселенной находятся от нас гораздо дальше, чем в 14 миллиардах световых лет. Если выполнить все необходимые вычисления, то станет понятно, что расстояние от нас до самой далекой точки, когда-либо принадлежавшей обозримой части Вселенной, сейчас составляет около 46 миллиардов световых лет, или 14 миллиардов парсеков.

Вернуться

40

Хочу особо подчеркнуть: заявление о том, что частицы не рождаются из пустого пространства, – это всего лишь предположение, хотя и достаточно обоснованное, по крайней мере в современной Вселенной. (Позже мы узнаем, что в ускоряющейся Вселенной, в ходе процесса, аналогичного излучению Хокинга в окрестности черных дыр, частицы могут возникать из вакуума, хотя и крайне редко.) Бытовавшая некогда теория стационарной Вселенной основывалась на противоположном предположении, но ей веры нет: для того чтобы она реально работала (хотя в действительности этого никогда не было), ее последователям пришлось выдумать несколько новых типов физических процессов.

Вернуться

41

Для того чтобы соблюсти должную точность, следует отметить, что термин «Большой взрыв» употребляют в двух разных значениях. Один из них мы только что рассмотрели: Большим взрывом зовется гипотетический момент бесконечной плотности в самом начале существования Вселенной или, по крайней мере, состояние Вселенной, когда она была очень, очень близка к этому моменту. Однако мы также говорим о модели Большого взрыва, представляющей собой общий формализм описания расширяющейся Вселенной от горячего плотного состояния в соответствии с правилами общей теории относительности (при этом слово «модель» мы иногда опускаем). Вам может попасться на глаза газетная статья, рассказывающая, как специалисты по космологии «тестируют предсказания Большого взрыва». Но невозможно проверить предсказания какого-то момента во времени, можно лишь протестировать предсказания модели. Таким образом, эти два понятия достаточно независимы. Позднее в этой книге мы приведем доводы, что полная теория Вселенной должна предложить что-то более совершенное вместо привычной сингулярности Большого взрыва, но модель Большого взрыва, описывающая развитие Вселенной на протяжении последних 14 миллиардов лет, обоснована, подтверждена и никуда не денется.