Почему расширяется вселенная. Лишь в том случае, если вселенная расширяется, то куда

(Наука@Science_Newworld).

Все знают, что вселенная расширяется. Но куда? Что это за расширение? Наблюдая за тем, как растет ядерный гриб, мы точно можем ограничить пространство, в котором он увеличивается. Вопрос может быть очень глупым, с одной стороны, но с другой - очень интересным.

Итак, вселенная расширяется или сжимается (соответственно, проявляя красное и синее смещение) с момента большого взрыва. Но где наступит конец ее расширению? Не может же она находиться в бесконечности, в конце концов. Почему мы должны говорить о том, что вселенная расширяется так, будто это самая нормальная и естественная вещь в мире?

Для начала несколько простых истин.

1. сейчас вы не расширяетесь. Земля тоже нет. Ни солнечная система, ни млечный путь. Расширение вселенной зависит от гравитации, что означает только то, что в регионах с высокой плотностью наблюдаются локальные эффекты доминирования гравитации. Получается так, что не все галактики удаляются от млечного пути. Наша ближайшая соседка - галактика Андромеды - мчится к нам со скоростью 80 км/с и столкнется с нами в течение нескольких миллиардов лет.

2. не верьте метафорам. Вам может показаться, что вселенная расширяется как воздушный шар, который накачивают воздухом. "Смотрите, в точности как вселенная! ", - скажет вам модный британский ученый. Но вы, будучи умным, заметите, что за пределами шарика имеется пространство, и что 2-мерная поверхность шарика расширяется в 3-мерном пространстве. Однако наша вселенная три измерения имеет.

3. у вселенной нет ни конца ни края. Мы на самом деле не уверены, является ли вселенная бесконечно большой или просто очень большой, но даже если это так, путешествуя в одном направлении достаточно долго, вы все равно вернетесь на круги своя. Вспомните "Пакмана", но без фруктов и призраков. Что касается центра вселенной, вот где аналогия шарика нам поможет. Нам кажется, что все галактики удаляются от нас, но с их точки зрения они также будут центром вселенной. Это всего лишь иллюзия.

Так куда на самом деле расширяется вселенная? Да в никуда. Нет никакого космического шкафа, наполненного вещами. Но чтобы понять это, давайте посмотрим, что общая теория относительности говорит о пространстве - времени.

В ото (как говорят профессионалы), наиболее важным свойством пространства (и времени) является дистанция (и временной интервал) между двумя точками. На самом деле, дистанция в полной мере определяет пространство. Эволюция шкалы дистанции определяется количеством материи и энергии в пространстве, и по мере того как время идет, шкала увеличивается и дистанция между галактиками тоже. Однако - и в этом странность - это происходит и без фактического движения галактик.

Возможно, в этой точке ваша интуиция дала сбой. Но это не помешает нам разобраться в странностях.

Мы уже сказали о том, что галактики удаляются от нас. На самом деле нет. Просто ученым так проще объяснить происходящее на самом деле. Они вас обманывают.

"Но погодите! ", - скажет самый научно подкованный из вас. - "Мы же Измеряем Допплеровский Сдвиг Удаленных Галактик". Это так называемое "Красное Смещение", о котором вы знаете, фиксируется на земле, и подобно сирене проезжающей скорой помощи, дает нам знать, что движение имеется. Но это не то, что происходит в космологических масштабах. Просто с тех пор, как далекие галактики испустили свет, и он добрался до нас, шкала пространства серьезно изменилась, выросла. Поскольку пространство расширилось, увеличилась и длина волны фотонов, поэтому свет отдает красным.

Из такого подхода вытекает другой вопрос: "действительно ли вселенная расширяется быстрее скорости света? Абсолютно верно то, что большинство далеких галактик увеличивают свою дистанцию по отношению к нам быстрее скорости света, ну и что? Они не движутся быстрее света (они вообще стоят на месте. Более того, знание этого никак не поможет вам: информация - то не передается. В том случае, если вы отправите пакет с едой в другую галактику, быстрее, чем со скоростью света, этого не сделать (да и тут, в принципе, придется постараться. Скорость света остается универсальным ограничителем скорости.

Мы привели самое распространенное (ну или утвердившееся в сфере релятивистов) мнение по поводу космологического расширения, но будет логичным закончить на том, что мы вообще не понимаем. Все описанное выше, работает замечательно, если у вас есть место для шага вперед и растяжки. Но что произошло в самом начале такое, отчего образовалось пространство буквально из ничего? На этот вопрос у физики нет ответа. И придется ждать до тех пор, пока не появится теория квантовой гравитации и не прольет свет на этот вопрос.

Когда мы смотрим на далекую Вселенную, мы всюду видим галактики - во всех направлениях, на миллионы и даже миллиарды световых лет. Поскольку есть два триллиона галактик, которые мы могли бы наблюдать, сумма всего, что за ними, больше и круче самых смелых наших представлений. Один из самых интересных фактов состоит в том, что все галактики, которые мы когда-либо наблюдали, подчиняются (в среднем) одним и тем же правилам: чем они дальше от нас, тем быстрее они от нас и удаляются. Это открытие, сделанное Эдвином Хабблом и его коллегами еще в 1920-х годах, привело нас к картине расширяющейся Вселенной. Но что с того, что она расширяется? Наука знает, а теперь и вы узнаете.

На первый взгляд этот вопрос может показаться здравым. Потому что все, что расширяется, обычно состоит из вещества и существует в пространстве и времени Вселенной. Но сама Вселенная - это пространство и время, содержащее материю и энергию в себе. Когда мы говорим, что «Вселенная расширяется», мы имеем в виду расширение самого пространства, в результате которого отдельные галактики и скопления галактик удаляются друг от друга. Проще всего было бы представить шарик теста с изюмом внутри, который выпекается в печи, считает Этан Зигель.

Модель расширяющейся «булочки» Вселенной, в которой относительные расстояния увеличиваются по мере расширения пространства

Это тесто - ткань пространства, а изюминки - связанные структуры (вроде галактик или скоплений галактик). С точки зрения любой изюминки, все остальные изюмы будут от нее отходить, и чем они дальше - тем быстрее. Только в случае Вселенной печи и воздуха за пределами теста не существует, есть только тесто (пространство) и изюм (вещество).

Красное смещение создают не просто удаляющиеся галактики, а скорее пространство между нами

Откуда мы знаем, что это пространство расширяется, а не галактики удаляются?

Если вы видите, что во всех направлениях от вас удаляются объекты, есть только одна причина, способная это объяснить: расширяется пространство между вами и этими объектами. Также можно было бы предположить, что вы находитесь возле центра взрыва, и многие объекты просто находятся дальше и удаляются быстрее, потому что получили больше энергии взрыва. Если бы это было так, мы могли бы доказать это двумя способами:

• На больших расстояниях и высоких скоростях будет меньше галактик, поскольку со временем они сильно распространились бы в пространстве
• Отношение красного смещения и расстояния будет принимать конкретную форму на больших расстояниях, которая будет отличаться от формы, если бы расширялась ткань пространства

Когда мы смотрим на большие расстояния, мы находим, что дальше во Вселенной плотность галактик выше, чем ближе к нам. Это согласуется с картиной, в которой пространство расширяется, потому что смотреть дальше - то же самое, что смотреть в прошлое, где произошло меньше расширения. Мы также обнаруживаем, что отдаленные галактики имеют отношение красного смещения и расстояния, соответствующее расширению пространства, и совсем нет - если бы галактики просто быстро удалялись от нас. Наука может ответить на этот вопрос двумя разными способами, и оба ответа поддерживают расширение Вселенной.

Всегда ли Вселенная расширялась с одной скоростью?

Мы называем ее постоянной Хаббла, но она является постоянной только в пространстве, а не во времени. Вселенная в настоящий момент расширяется медленнее, чем в прошлом. Когда мы говорим о скорости расширения, мы говорим о скорости на единицу расстояния: около 70 км/c/Мпк сегодня. (Мпк - это мегапарсек, примерно 3 260 000 световых лет). Но скорость расширения зависит от плотностей всех разных вещей во Вселенной, включая материю и излучение. По мере расширения Вселенной материя и излучение в ней становятся менее плотными, а вместе с падением плотности падает и скорость расширения. Вселенная расширялась быстрее в прошлом и замедляется со времен Большого Взрыва. Постоянная Хаббла - это неверное название, ее стоило бы назвать параметром Хаббла.

Далекие судьбы Вселенной предлагают разные возможности, но если темная энергия действительно постоянна, как показывают данные, мы будем следовать красной кривой

Будет ли Вселенная расширяться вечно или когда-нибудь остановится?

Несколько поколений астрофизики и космологи ломали голову над этим вопросом, и ответить на него можно, только определив скорость расширения Вселенной и все типы (и количества) энергии, присутствующие в ней. Мы уже успешно измерили, сколько имеется обычной материи, излучения, нейтрино, темной материи и темной энергии, а также скорость расширения Вселенной. Основываясь на законах физики и произошедшем в прошлом, складывается впечатление, что Вселенная будет расширяться вечно. Хотя вероятность этого не 100%; если нечто вроде темной энергии будет вести себя иначе в будущем по сравнению с прошлым и настоящим, все наши выводы придется пересмотреть.

Галактики движутся быстрее скорости света? Разве это не запрещено?

С нашей точки зрения, расширяется пространство между нами и удаленной точкой. Чем дальше она от нас, тем быстрее, как нам кажется, она удаляется. Даже если скорость расширения была бы крошечной, далекий объект однажды пересек бы порог любой предельной скорости, потому что скорость расширения (скорость на единицу расстояния) многократно умножилась бы при достаточном расстоянии. ОТО одобряет такой сценарий. Закон того, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, применяется только к движению объекта через пространство, а не к самому расширению пространства. В реальности сами галактики движутся на скорости всего в несколько тысяч километров в секунду, что намного ниже предела в 300 000 км/с, установленного скоростью света. Именно расширение Вселенной вызывает рецессию и красное смещение, а не истинное движение галактики.

В пределах наблюдаемой Вселенной (желтый круг) находится приблизительно 2 триллиона галактик. Галактики, которые находятся ближе, чем на треть пути до этой границы, мы никогда уже не сможем догнать из-за расширения Вселенной. Для освоения силами людей открыто всего 3% объема Вселенной

Расширение Вселенной является необходимым следствием того, что материя и энергия наполняют пространство-время, которое подчиняется законам общей теории относительности. Пока есть материя, есть и гравитационное притяжение, так что либо гравитация победит и все снова сожмется, либо гравитация проиграет и победит расширение. Нет никакого центра расширения и нет ничего вне пространства, которое расширяется; именно сама ткань Вселенной расширяется. Что самое интересное, даже если бы мы покинули Землю на скорости света сегодня, мы смогли бы посетить всего 3% галактик в наблюдаемой Вселенной; 97% из них уже вне зоны нашей досягаемости. Вселенная сложна.

Cовременная астрофизика базируется на предсказаниях релятивизма, относительности и квантовой теории.

Каждая из перечисленных выше теорий ввела в современное естествознание свою фундаментальную постоянную:
- скорость света в вакууме (с),
- постоянную тяготения (G)
- и постоянную Планка (h).

Причем, если первые две естественным образом присутствуют в Общей теории относительности, характеризуя общие свойства гравитации и материи, то квантовая физика, базируясь на принципиально иной по сравнению с ОТО аксиоматикой, стоит как бы особняком. В этой аксиоматике заключен глубокий смысл - для квантовой физики существование классического детерминированого (а не вероятностного) описания свойств пространственно-временного континуума необходимо в той же степени, как и существование классического наблюдателя, состояние которого описывается детерминистически, а не вероятностно.

История развития науки изобилует примерами того, что "новое - это хорошо забытое старое". Почти три века тому назад сэр Исаак Ньютон был первым, кто попытался ответить на вопрос, что же такое пространтсво и время. По Ньютону, пространство и время представляли собой определенный способ упорядочивания событий, происходящих с различными формами материи не зависящий от них. Своеобразная сцена, на которой разыгрывался спектакль, поставленный природой.

В начале ХХ-го века Альберт Эйнштейн подверг сомнению неизменность свойств пространства и времени, показав, что геометрия четырехмерного пространства-времени определяется энергией материи, а гравитация есть не что иное, как отражение факта его кривизны. Однако и ньютоновская теория тяготения, и ее обобщение - ОТО не подвергали сомнению классичность (детерминистичность) свойств пространства и времени. Более того, сам создатель ОТО Альберт Эйнштейн был одним из наиболее последовательных критиков квантовой теории, стимулируя при этом развитие и углубление ее представлений.

По-видимому, первым, кто предпринял попытку соединить квантовую физику и гравитацию, был П.А.М. Дирак, обративший внимание на замечательный факт, что из фундаментальных констант h,c,G естественным образом конструируются величины размерности длины, времени и плотности, получивших название планковских параметров. Значения этих величин экстраординарны - современная физика лишь только-только приближается к исследованию процессов, происходящих на субатомном уровне строения материи, а планковская единица длины меньше характерного размера атома почти на 25 порядков. Нигде на Земле мы не можем воспроизвести и зафиксировать процессы, которые характеризовались бы временными интервалами, на 43 порядка ниже одной секунды. Наконец, нигде в космосе мы не сталкиваемся с выделениями энергии или иными формами материи, которые почти на 93 порядка плотнее обычной воды. Но мы не встречаем нигде в обычных условиях и проявление квантовых свойств пространства- времени, типичных для приведенных выше планковских условий!

На масштабах превышающих планковские параметры для пространственных и временных интервалов, само пространство время обладает классическими свойствами и работает аппарат ОТО. По мере приближения к планковским параметрам детерминистический способ описания пространственно-временного континуума становится неприменим - пространство и время становятся существенно квантовыми объектами, свойства которых так еще до конца и не ясны.

Что является источником расширения Вселенной

Впечатляет и уровень плотности энергии, заключенной в материи и гравитации в экстремальном состоянии, характеризуемом планковскими единицами энергии - (десять в степени 130 эрг в кубическом сантиметре!). Не здесь ли заключен источник расширения Вселенной ? Ведь не случайно хаббловский разлет галактик так напоминает разлет продуктов взрыва атомной бомбы! Невольно напрашивается аналогия с ситуацией в физике атомного ядра, сложившейся в к концу 30-х- началу 40-х годов нашего столетия. Ведь уже тогда физики понимали, какая гигантская энергия состредоточена в атомном ядре. Казалось, что эта энергия надежно скрыта от нас мощным панцирем ядерных сил. Однако для некоторых ядер, например - урана, этот панцирь, образно говоря, имел незначительные "дефекты", проявляющиеся в форме спонтанной радиоактивности. Но не прошло, однако, и десяти лет с момента ее открытия, как человечество познало весь ужас Хиросимы и Нагасаки! Пользуясь этой аналогией, правомерно поставить вопрос, не сталкиваемся ли мы при выяснении причин расширения Вселенной с проявлением "спонтанной радиоактивности" материи и гравитации на экстремально малых пространственных масштабах?

Заметим, что ответ на этот вопрос лежит вне рамок "классической" физики. Мы в полной мере вступаем в мир неизвестного - область, где пока можно говорить лишь о гипотезах, нежели о законченных научных теориях. Однако, как знать, не ожидает ли нас в самом ближайшем будущеми повторение ситуации с атомным ядром, когда самые пессимистические прогнозы были опровергнуты действительностью.

Начало расширения Вселенной

Далее мы подробно остановимся на обсуждении одной из наиболее привлекательных рабочих гипотез современной космологии, в рамках которой проблема "Большого взрыва" - проблема начала расширения Вселенной приобретает вполне законченные контуры. "Безумность" идеи, сформулированной в работах выдающихся физиков нашего столетия - Д. Уиллера, С. Хоукинга, Я.Б. Зельдовича, А.Д. Сахарова, А.Д. Линде, А.А. Старобинского и др., заключается в том, что наша Вселенная - это гигантская флуктуация топологии более общего суперпространства, связанного с вакуумным состоянием физических полей.

Свойства этого состояния должны радикально отличаться от свойств обычного пространства-времени. Во первых, его размерность не обязательно должна равняться 4 (три пространственные и одна временная координаты). Более того, вакуум, как основное состояние материи, характеризуется нулевыми физическими зарядами - следовательно, не существует и классического прибора, способного зафиксировать какую-то упорядоченность событий, а, значит - не существует и самих понятий пространства и времени, как впрочем и причинности. И, наконец, будучи сугубо квантовым объектом, вакуум физических полей флуктуирует, порождая топологические аномалии - "пузырьки", которые рождаются и гибнут. Внутри каждого такого пузырька можно ввести понятие собственного времени, направление которого фиксирует эволюцию материи внутри от момента рождения и до момента "схлопывания". Подавляющая доля таких "пузырьков" имеет время жизни, сравнимое с планковским временем и внешне проявляют себя, как замкнутые мини- Вселенные. Такое своего рода "кипение" вакуума - рождение и гибель виртуальных Вселенных является обобщением на гравитацию хорошо известного в квантовой физике эффекта поляризации вакуума - рождения и гибели виртуальных пар частиц - античастиц. В атомной физике этот эффект приводит к так называемому Лембовскому сдвигу уровней энергии в атоме водорода.

Однако, применительно к нашей Вселенной планковское время, типичное для виртуальных мини-Вселенных, оказывается почти на 60 порядков меньше современного возраста галактик. Что же задержало наш "пузырек" от практически мгновенного схлопывания? Очевидно, что Вселенные типа нашей являются ярко выраженными аномалиями. Первично устойчивое состояние вакуума в результате флуктуации топологии (образования "пузырька") стало неустойчивым по отношению к нашей Вселенной. Эта неустойчивость приводит к тому, что внутри "пузырька" вакуум начинает изменять свои своийства, стремясь к новому устойчивому пределу. Этот процесс перестройки вакуума сопровождается гигантским выделением энергии, в результате чего "пузырек"- Вселенная начинает расширяться с колоссальной скоростью. Этот процесс можно интерпретировать, как своеобразный взрыв вакуума - взрыв "пустоты"!

Естественно, что грандиозность масштаба такого взрыва, его обусловленность квантово-гравитационными свойствами пространства-времени, лежащщими за пределами современной "классической физики", могут вызвать определенный скепсис по отношению к обсуждаемой гипотезе. Однако исторический опыт науки, особенно последних десятилетий, показывает плодотворность подобных "безумных" попыток заглянуть за границу известного. В принципе - вопрос поставлен и ответ на него ждет своего исследователя.

Наука и жизнь 1939 №8-9

Астрономия переживает в настоящее время, примерно, такой же интересный момент, какой она пережила около 300 лет назад под влиянием первых телескопических открытий Галилея и других учёных, подтвердивших учение Коперника.

В развитии наших знаний о строении и размерах вселенной можно отметить три основных этапа. Вначале Земля была осознана как небесное тело, входящее в состав целой семьи планет, движущихся вокруг Солнца. Потом было установлено, что солнечная система («мир Коперника») представляет собой ничтожную часть колоссальной федерации звёзд. Наконец, оказалось, что наша звёздная система («мир Гершеля») является чрезвычайно малой частью мира галактик («мира Хеббла»). Таким образом перед астрономией открылась такая область вселенной, в которой элементарными «структурными единицами» являются уже не планеты и не отдельные звёзды, а галактики - скопления из миллиардов звёзд.

По подсчёту Эдвина Хеббла, при помощи крупнейшего современного телескопа (100-дюймового рефлектора) может быть обнаружено примерно 100 млн. галактик, которые имеют вид светящихся туманностей. Самые далёкие из различных галактик отстоят от нас на расстоянии порядка 500 млн. световых лет, так что в настоящее время астрономическому обозрению доступна сфера с радиусом около 500 млн. световых лет. Возможно получение в недалёком будущем доказательств, что галактики, подобно звёздам Млечного пути (т. е. нашей Галактике), имеют определённую границу. Но эта граница не будет границей вселенной,- она лишь покажет, что все известные нам галактики образуют одно целое, одну великую систему («метагалактику»), за пределами которой надо искать другие такие же системы. Таким образом успехи изучения галактик приводят к постановке грандиозной проблемы, над разрешением которой будет работать не одно поколение астрономов, - к вопросу о строении сверхсистемы млечных путей. А изучение этой великой проблемы не может не привести нас к старому вопросу - конечна или бесконечна вселенная?

Вселенная бесконечна

Со времени Ньютона астрономы думали, что в бесконечном пространстве небесные светила распределены довольно равномерно и что число их, следовательно, бесконечно. Но уже в 1744 г. астроном Шезо, а затем Ольберс, высказали мнение, что это предположение ошибочно, так как если бы вся поверхность небосвода была равномерно покрыта звёздами, то из каждой её точки до нас доходил бы свет, т. е. ночью небо во всех точках сияло бы одинаково ярко; это заключение известно под названием фотометрического парадокса. Так как вместе со светом идёт и теплота, то в таком случае в каждой точке мирового пространства царствовала бы равномерная чрезвычайно высокая температура. Наконец, Зеелигер в 1895 г. пришёл к заключению, что при допущении бесконечного количества равномерно распределённых небесных тел действие силы притяжения всех этих тел на любое небесное тело должно быть бесконечно большим или же неопределённым, так что оправдываемые на практике законы механики должны быть неприменимы к светилам; этот вывод назван гравитационным парадоксом.

Но ведь все это такие выводы, которые резко противоречат всему наблюдаемому в действительности. Все небо ночью вовсе не сияет одинаково сильным светом, а температура высших слоев нашей атмосферы на границе с междузвёздным пространством не только не высокая, а, наоборот, чрезвычайно низкая. Что же касается действия сил притяжения всей совокупности тел вселенной на каждую планету, комету или звезду, то оно является величиной конечной, т. е. имеет вполне определённую величину в любой точке мирового пространства. При этом оно так слабо, так незначительно, что, например, в случае тел солнечной системы (при изучении планет и спутников) астрономы им даже пренебрегают.

Но ещё в 1878 г. Проктор отметил, что при неравномерном распределении космических образований никакого фотометрического парадокса не будет. В настоящее же время установлено, что звёзды не распределены равномерно по всему пространству, а образуют систему Млечного пути, причём таких звёздных систем существует несметное количество. В связи с этими фактами недавно умерший астроном Шарлье выдвинул такую схему строения вселенной: наш Млечный путь, или Галактика, с десятками миллиардов своих солнц и других тел несется в пространстве со скоростью нескольких сотен километров в секунду; кругом этого громадного звёздного «острова» носятся другие такие же острова, которые в совокупности образуют как бы колоссальный «архипелаг», или «метагалактику»; далеко за границами нашего роя галактик носятся другие такие же грандиозные сверхсистемы, а скопище таких сверхсистем образует систему ещё высшего порядка, и так до бесконечности. При этом Шарлье, основываясь на ньютоновской механике, доказывал, что при выборе определённого соотношения между радиусами всех этих космических образований бесконечная вселенная все же может действовать как конечная система, т. е. упомянутые парадоксы отпадают.

Однако в последнее время немало крупных буржуазных учёных отстаивают представление о пространственно ограниченной вселенной, при этом важнейшее препятствие на пути признания бесконечности вселенной они видят в новейших данных о движении внегалактических туманностей.

Смещение спектральных линий

Дело в том, что выход астрономии в «Большую вселенную», т. е. за пределы Млечного пути, ознаменовался открытием весьма странного факта. Именно, ещё в 1914 г. Слайфер нашёл, что спектры почти всех внегалактических туманностей обнаруживают очень большое смещение спектральных линий в направлении к красной части спектра. Обыкновенно такое явление истолковывается в смысле принципа Допплера-Физо, который говорит о смещении спектральных линий против нормального положения в зависимости от приближения или удаления от нас источника света. Именно,при удалении светила от Земли число воспринимаемых нами в секунду световых колебаний уменьшается, т. е. длина волны становится больше, вследствие чего спектральные линии этого светила смещаются в сторону красной части спектра (более длинных волн). Следовательно, согласно принципу Допплера-Физо «красное смещение» спектральных линий внегалактических туманностей указывает на то, что за ничтожным исключением все эти туманности удаляются от нас с огромными скоростями.

Наиболее отдалённые из галактик обнаруживают смещение спектральных линий, которое говорит об удалении этих объектов со скоростью десятков тысяч километров в секунду. При этом Хеббл, де Ситтер и другие астрономы установили, что в общем эти скорости приблизительно пропорциональны расстоянию, т. е. они тем больше, чем дальше находятся от нас внегалактические туманности. Оказалось, что существует определённое «соотношение скорости с расстоянием», - на каждый миллион световых лет расстояния скорость удаления внегалактических космических образований увеличивается приблизительно на 170 км/сек.

В поисках объяснения этого факта идеалистически настроенные учёные создали весьма нашумевшее фантастическое представление о мире, которое основано на теории относительности Эйнштейна и на ряде довольно произвольных допущений. Согласно этому представлению, развитому бельгийским аббатом Леметром, вселенная занимает конечный объём, причём этот объём не остается неизменным, а с течением времени меняется. Если предположить, что этот объём неуклонно расширяется, подобно объёму раздувающегося мыльного пузыря, то галактики должны непрерывно удаляться одна от другой, т. е. вся вселенная должна «пухнуть», так как расстояние между любыми её точками всё время увеличивается. Картина же удаления внегалактических туманностей при таком допущении будет одна и та же, где бы ни наблюдали эти объекты: вследствие расширения объёма вселенной не только с Земли, но и со всякой другой точки должно быть видно, что галактики разлетаются в разные стороны. По этой теории нет пределов рассеянию галактик, расширению вселенной, так что вселенная становится все разрежённее и пустыннее.

Что же касается вопроса об «исходном состоянии» вселенной, то некоторые космологи допускают, что вселенная начала раздуваться от некоторого определённого постоянного радиуса; например, Эддингтон начинает свои вычисления с того момента, когда галактики приходили в соприкосновение друг с другом. Но гораздо последовательнее их Леметр, который идёт дальше и допускает сведение всей вселенной к одной геометрической «точке», которая начала разбухать. Этот рясофорный математик считает, что был момент, когда радиус вселенной равнялся нулю, так что вся вселенная представляла собой один единственный «атом». Однако, этот «атом», по мнению Леметра, был необыкновенным, чудесным атомом, так как в нем одном были заложены «мыслящий дух» и все предпосылки для образования вселенной с её бесконечным разнообразием. Выходит, таким образом, что весь мир появился лишь после того, как «великий зодчий» вселенной сотворил «первичный атом» и наделил эту материальную точку определёнными законами, которые действуют теперь и благодаря которым вселенная развивается и расширяется...

Нелепость теории расширяющейся вселенной

Все эти нелепые выводы вызваны логической бессмысленностью и антинаучностью предпосылок, заложенных в основе теории расширяющейся вселенной. Ведь вселенная - это совокупность всего существующего, т. е. движущаяся материя, которая бесконечна во времени и пространстве, так что вне вселенной ничего нет и быть не может. Так же нет и быть не может никакого «пустого пространства», так как пространство есть форма бытия материи, т. е. оно не существует независимо от тел природы. Поэтому, когда говорят о расширении вселенной, то никак нельзя отвязаться от вопроса: да куда же это она расширяется? На это можно лишь ответить: «в ничто», что разумеется, не имеет никакого смысла.

Между прочим, творцы этой теории говорят, что вселенная расширялась бы даже и тогда, когда вещества (тел, излучения и пр.) не было бы вовсе. Они заявляют, что удаление, разбегание внегалактических объектов обусловлено не их собственным движением в бесконечном пространстве, а разбуханием самого конечного пространства, т. е. оно обусловлено не движением материи, а движением пространства. Таким образом здесь материя совершенно отрывается от пространства - последнее не признается формой существования материи.

Все это неизбежно ведёт к самой оголтелой мистике, к идее творения «из ничего». Ведь пространство как форма бытия материи есть сумма кубических метров, километров и т. д., так что под увеличением размеров пространства можно понимать лишь увеличение количества кубических метров, километров и т. д. Значит, из теории расширения вселенной вытекает, что во всей вселенной неуклонно происходит возникновение новых и новых кубических метров, километров и т. д. А если допустить, что зарождающиеся вследствие разбухания новые пространства не фиктивны, а реальны, т. е. не пусты, а связаны с материей (заполнены), то необходимо придётся прибегнуть к вмешательству «творческой силы», к антинаучному представлению о возникновении материи «из ничего»...

В последнее время у некоторых учёных начинает замечаться стремление внести изменение в теорию расширяющейся вселенной с целью освободить эту теорию от некоторых нелепых выводов. Исправление достигается при помощи допущения, что вселенная когда-то сжималась или периодически испытывала определённое сокращение. Но это допущение тоже нелепо, так как оно неизбежно ведет к вопросу,- куда же девается пропавшее пространство вселенной?

Ведь приходится допустить, что во вселенной происходит окончательная потеря кубических метров, километров, и т. д., уничтожение пространства, превращение пространства «в ничто»...

Какую бы из теорий расширяющейся вселенной мы ни приняли, все они приводят к заключению, что внегалактические туманности мчатся от нас во все концы, т. е. весь мир, лежащий за пределами Млечного пути, «убегает» от нас и ничто не занимает места этих объектов. Но если это действительно так, то лишь вопросом времени (и даже очень непродолжительного времени) является общее и окончательное исчезновение галактик из нашего «поля зрения». Ведь некоторые галактики должны были уже настолько удалиться от нас, что приобрели чрезвычайно большие скорости. Те из них, которые находятся от нас на расстоянии, примерно, 2 млрд. световых лет (это всего лишь в несколько раз дальше наиболее далёких из изученных нами объектов), должны лететь с большей скоростью, чем скорость света. Поэтому свет от таких туманностей не сможет к нам никогда долететь, - у него для этого «не хватит скорости», так что мы никогда не сможем увидеть эти объекты. Впрочем, на самом деле галактики должны стать невидимыми даже ещё раньше; вычисления показывают, что когда они начнут удаляться от нас со скоростью всего в 1/2 скорости света, то все лучи от них станут инфракрасными, т. е. невидимыми для глаза.

Итак, теория расширяющейся вселенной приводит к заключению, что свет далеко умчавшихся от нас галактик никогда не дойдет до нас. А так как согласно теории относительности скорость света является крайней скоростью, с которой до нас могут дойти какие-либо сигналы, то отсюда следует, что об этих объектах мы никогда не сумеем ничего узнать- Эти объекты как бы «закатились за горизонт нашего познания», т. е. они перешли в категорию абсолютно «непознаваемых» вещей! При этом приходится думать, что весьма значительная часть галактик уже «закатилась», уже навсегда ушла под такой «горизонт», так что уже сравнительно недалёкие части вселенной непознаваемы. Вычисления показывают, что почти через каждые 1,8 млрд. лет расстояние внегалактических объектов от нас удваивается. Через 10 млрд. лет эти расстояния увеличатся настолько, что свет галактик станет во много раз слабее, чем теперь. Поэтому астрономы того времени не смогут наблюдать на небе подавляющего большинства интересных явлений, которые мы видим теперь в таком изобилии, так что современные астрономы «должны торопиться» изучать эти исчезающие для нас мировые системы. Таким образом для мира, существующего биллионы лет (а такими мирами, по мнению многих астрономов, являются звёзды), внегалактические туманности являются лишь временным небесным явлением. Даже у сторонника этого взгляда Эддингтона вырвалось замечание: «Странно, что мы появились как раз в надлежащий момент, чтобы любоваться спиральными туманностями».

Как было отмечено, теория расширяющейся вселенной ведет к заключению, что скорость наиболее удалённых внегалактических туманностей должна превысить скорость света. Но такие галактики не только станут для нас невидимыми и вообще непознаваемыми: они согласно теории относительности утеряют всякую причинную связь с нами и друг с другом! Следовательно, теория учёного попа Леметра ведёт к отрицанию причинности, взаимодействия движущейся материи, т. е. она явно клонит к разрыву с подлинной наукой, к оправданию самой оголтелой поповщины.

Неудивительно в таком случае утверждение этой теории, что вселенная представляет собой довольно кратковременное и преходящее явление, что она не извечна, а имела начало во времени, - она конечна не только в пространстве, но и во времени. Ведь, если в действительности все звёздные системы (галактики) неудержимо раздвигаются, разбегаются, то, в сущности, это значит, что вселенная имела начало во времени и что она от полнейшего «порядка» идёт к окончательному «беспорядку», к «хаосу». Словом, это представление неизбежно ведет к антинаучному, чисто поповскому учению о «конце мира», о гибели вселенной. Для подлинной науки, в согласии с диалектическим материализмом, вселенная - это бесконечный, развёртывающийся без конца, во времени и пространстве, процесс изменения материи.

Необходимо отметить, что рассматриваемая теория опирается только на факт смещения к красному концу спектральных линий галактик, но этот факт не является неоспоримым доказательством существования одних лишь скоростей отступательных движений, «разлетания» галактик. Огромность этих скоростей (наиболее слабым из доступных сейчас крупным телескопам туманностей приписывается скорость около 60 тыс. км/сек!) вызывает и продолжает вызывать сомнения в их реальности. Во всяком случае есть основание думать, что многие иные очень разнообразные причины, отличные от быстрого удаления тела, могут вызывать смещение спектральных линий к красному концу.

Характерно также, что статистический подсчёт некоторых особенностей весьма удалённых внегалактических объектов должен привести к совершенно различным результатам в случае вселенной бесконечной, т. е. «плоской» (эвклидовой), нерасширяющейся, и в случае вселенной конечной, т. е. «искривлённой» (неэвклидовой), расширяющейся. Уже несколько лет назад де-Ситтер пришёл к заключению, что статистика внегалактических туманностей не даёт никаких указаний в пользу представления о кривизне, замкнутости вселенной. Этот вывод в самое последнее время получил блестящее подтверждение в работах Толмена и, в особенности, Хеббла: результат их статистического подсчёта ясно показывает, что нет никакой необходимости становиться на точку зрения той или иной разновидности теории конечной вселенной. Таким образом это заключение не может не ввести в замешательство всех сторонников этой теории.

Теория Милна

Теория расширяющейся вселенной загнала буржуазную науку буквально в безнадёжный тупик. В связи с этим большой интерес представляет теория Милна, которая, пытаясь вывести вопрос из тупика, показывает, как может быть решена проблема «красного смещения» галактик, рассматриваемого в качестве допплеровского эффекта (т. е. как свидетельства удаления галактик по лучу зрения).

По Милну, в момент возникновения всех видимых и невидимых галактик они составляли некоторый рой и находились весьма близко друг от друга. Все они двигались прямолинейно и равномерно, но по всем направлениям и с самыми разнообразными скоростями, вплоть до скорости света. По истечении некоторого времени галактики разбежались в различные стороны, причём те из них, которые обладали большими скоростями, успели удалиться раньше других. Наиболее быстрые из них в конце концов оказались на границе роя, причём скоро они должны совсем вылететь из него. Выходит таким образом, что чем больше скорость галактик, тем дальше они должны были успеть уйти от центра роя, т. е. получается как раз наблюдаемая нами зависимость между расстоянием галактик и скоростью удаления. Но если по Леметру возрастание скорости удаления галактик вызвано их расстоянием от нас, то по Милну дело обстоит как раз наоборот: большие расстояния порождены большими скоростями.

Таким образом, теория Милна очень просто объясняет выведенную из «красного смещения» зависимость скорости галактик от их расстояния, совершенно не прибегая к представлению о расширении вселенной. Сам Милн, подчёркивая удивительную «элементарность» своего объяснения, правильно заметил: «Если бы это объяснение предложили до того, как мы узнали общую теорию относительности, оно, без сомнения, было бы всеми принято как очевидное; теперь же оно должно противостоять накопившейся инерции пятнадцатилетних исследований по другому, более неясному пути».

Однако Милн развил свою космологическую теорию в таком направлении, что попал в подобное же идеалистическое, глубоко реакционное болото, как Леметр и другие. Признавая бесконечность пространства, Милн все же сделал очень большую ошибку, приняв, в сущности, что его рой галактик единственный во вселенной, т. е. допустив конечность количества вещества в бесконечно большом пространстве. Это завело всю его теорию в тупик противоречий, из которых он оказался не в силах выбраться.

Милн стоит на почве выдвинутого Эйнштейном принципа,что «все точки пространства равноправны», т. е. ни одна из них не выделяется среди других. Этот принцип понадобился Милну для того, чтобы не допускать совершенно невероятного положения Земли в центре роя галактик, ибо физический смысл этого принципа сводился к признанию, что Земля или какая-либо другая точка пространства не могут быть в центре вселенной. Но Эйнштейна принцип равноправности всех точек пространства привел к представлению об одинаковой плотности вещества во вселенной, а это представление вызвало большое затруднение. Оно вело к фотометрическому парадоксу, т. е. требовало ослепительного сияния всего неба, и вследствие этого Эйнштейну пришлось допустить конечность объёма вселенной. Милн же несколько изменил этот принцип, и благодаря этому плотность вещества во вселенной у него получилась не одинаковой, а подчиняющейся очень специальному закону. А тот факт, что небо при бесконечном пространстве не кажется нам залитым сиянием галактик, Милн считает возможным объяснить на основе принципа Допплера-Физо.

По мнению Милна, по мере возрастания скорости удаления галактик их свет довольно быстро ослабевает, так как вследствие «красного смещения» спектр становится все менее и менее ярким. При скоростях удаления, близких к скорости света, галактики должны иметь такое большое «красное смещение», что весь их спектр переходит в инфракрасную часть, т. е. весь их свет становится совершенно невидимым для глаза. Подсчёты показывают, что такие туманности должны находиться от нас примерно на расстоянии 3 млрд. световых лет; они образуют границы «сферы видимости», вне которой галактики - если они там имеются - остаются для нас совершенно невидимыми, и вследствие этого не может быть фотометрического эффекта - равномерного сияния всего неба.

Что же касается гравитационного парадокса, т. е. бесконечно большой притягательной силы в любой точке вселенной, то Милну не удалось с ним справиться. Для его устранения Милну приходится сделать одно из двух допущений: либо считать, что галактики друг Друга вовсе не притягивают, либо принять, что за пределами «сферы видимости» галактик нет вообще. Но оба эти допущения одинаково неприемлемы, причём первое противоречит закону всемирного тяготения, которому подчиняется всякое вещество, а второе противоречит принципу равноправности всех точек пространства, который Милн положил в основу своей теории. Стараясь найти какой-нибудь возможный выход из получающегося тупика, Милн в конце концов выдвинул абсолютно неприемлемое для подлинной науки предположение, что галактики создаются на границе «сферы видимости» и что, таким образом, «акт творения не является однократным процессом»...

В какой поповской трясине завяз Милн, видно из того, что этот выдающийся астроном особенно подробно и «серьезно» обсуждает вопрос о дате акта творения! При этом он сильнее других отстаивает «короткую» шкалу «возраста вселенной», заявляя, что всего лишь 2 млрд. лет назад вселенная получила свое начало, т. е. произошёл акт творения вселенной. К этому его приводит соображение, что если бы существовали галактики, которые образовались раньше 2 млрд. лет, то это привело бы к новым затруднениям, ибо эти объекты должны были не удаляться, а приближаться к нам, и вследствие этого они испытывали бы не красное, а «фиолетовое смещение» в спектре.

Итак, Милн, допуская бесконечность вселенной в пространстве, все же рисует вселенную в виде расширяющегося роя галактик, за пределами которого «ничего нет». Важнейшей ошибкой Милна является его допущение, что видимая нами система галактик является единственной во всей вселенной. Это предположение, главным образом, и привело его в такой тупик, как и прежние теории, пытавшиеся объяснить разбегание галактик. Поэтому для выхода из этого тупика остается лишь одно средство - вслед за Шарлье признать, что галактики, собравшись в огромные скопления, образуют «галактики второго порядка» или супергалактики.

Можно вполне согласиться с мнением советского астронома К. Ф. Огородникова, что разбегание галактик (если считать, что это неоспоримый факт) может быть очень просто объяснено при помощи исходной идеи Милна о реальном расширении системы галактик в трёхмерном бесконечном пространстве. При этом за начало расширения этой системы естественно принять эпоху конденсации (хотя бы в результате рассмотренного Джинсом космогонического процесса) галактик первого порядка из гигантской газовой галактики второго порядка - сверхгалактики. Ведь описанная Милном картина разлетающихся во все стороны галактик вполне отвечает тому, что мы видим в действительности, причём она должна получиться сама собой почти при любом положении наблюдателя внутри этой супергалактики. Однако это явление мы должны будем считать лишь «местным явлением», т. е. относящимся только к «нашей сверхгалактике», а вовсе не ко всей вселенной, ибо она бесконечна. Вполне возможно, что такие же явления происходят и в каких-нибудь других сверхгалактиках, которые несомненно будут открыты в недалёком будущем.

Но существует и другая точка зрения, допускающая, что «красное смещение» не является результатом разбегания туманностей и не может быть истолковано на основании принципа Допплера. Согласно этой точке зрения «красное смещение» происходит вследствие потери световым лучом части своей энергии в течение своего путешествия, длящегося миллионы лет. Нам неизвестно, по какой причине происходит эта потеря энергии, и неизвестен также самый механизм этого процесса. Здесь, как говорит Хеббл, предстоит ещё сделать открытие фундаментальной важности. Но если это предположение подтвердится, то «красное смещение» получит простое объяснение, не уводящее ни в какие мистические дали. Действительно, потеря лучом энергии должна выразиться в замедлении световых колебаний. Если эта потеря пропорциональна расстоянию, то мы будем наблюдать соответствующее замедление колебаний в виде смещения спектральных линий к красному концу спектра совсем так, как это наблюдается в спектрах туманностей.

Теория расширяющейся вселенной не дала и не может дать решения проблемы «красного смещения» спектральных линий внегалактических туманностей. Ленин в «Материализме и эмпириокритицизме» отметил, что современные буржуазные физики кроме жизнеспособного дают и «некоторые мёртвые продукты, кое-какие отбросы, подлежащие отправке в помещение для нечистот» (В. И. Лени и, «.Материализм и эмпириокритицизм», 1936, стр. 235.).

Не подлежит сомнению, что к числу таких «отбросов» принадлежат всевозможные теории конечной в пространстве и времени вселенной.

Не надо, конечно, думать, что все крупные зарубежные учёные являются сторонниками этих антинаучных теорий. Эти теории ведут к таким абсурдам, фантастическим выводам, что даже физик Лодж, сторонник спиритизма, вынужден был сказать, что теория расширяющейся вселенной «вносит хаос в мир физики». А другой английский физик - Дингл в 1937 г. наградил Милна, Эддингтона и им подобных учёных кличкой «предателей науки», причём всю космологическую свистопляску, разыгравшуюся вокруг проблемы «красного смещения» в спектрах галактик, он характеризует как «сочетание паралича разума с интоксикацией воображения».

Действительно, только «предатели науки» могут защищать и развивать крайне нелепую, абсолютно антинаучную теорию расширения. Возможно же это стало лишь в условиях глубоко упадочного настроения буржуазии, загнивания капитализма, приведшего к упадку буржуазной культуры и науки.

В. А. Гурев

Иллюстрации

Скопление звёздных облаков Млечного пути в созвездии Змееносца

Другой участок Млечного пути в созвездии Змееносца

Зависимость между расстоянием внегалактических объектов и их скоростью по лучу зрения

Внегалактическая спиральная туманность в созвездии Андромеды; видна с боку. По своим размерам и строению приближается к нашему Млечному Пути

Другая внегалактическая туманность в Андромеде, видимая с ребра

Спиральная туманность в Большой Медведице

Спиральная туманность в созвездии Треугольника

Мироздание не статично. Это подтвердили исследования астронома Эдвина Хаббла еще в 1929 году, то есть почти 90 лет назад. На эту мысль его навели наблюдения за движением галактик. Еще одним открытием астрофизиков в завершение двадцатого века стало вычисление расширения Вселенной с ускорением.

Как называют расширение Вселенной

Некоторые удивляются, услышав, как ученые называют расширение Вселенной. Это наименование у большинства связано с экономикой, причем с негативными ожиданиями.

Инфляция - это процесс расширения Вселенной сразу после её появления, причем с резким ускорением. В переводе с английского «инфляция» - «накачивать», «раздувать».

Новые сомнения о существовании темной энергии как фактора теории инфляции Вселенной используют противники теории расширения.

Тогда ученые предложили карту черных дыр. Первоначальные данные отличаются от тех, что были получены на позднем этапе:

1. Шестьдесят тысяч черных дыр с расстоянием между самыми дальними больше одиннадцати миллионов световых лет - данные четырехлетней давности.
2. Сто восемьдесят тысяч галактик с черными дырами с удалением в тринадцать миллионов световых лет. Данные, полученные учеными, в том числе российскими ядерными физиками, в начале 2017 года.

Эти сведения, говорят астрофизики, не противоречат классической модели Вселенной.

Скорость расширения Вселенной - задача для космологов

Скорость расширения действительно является задачей для космологов и астрономов. Правда, о том, что скорость расширения Вселенной не имеет постоянного параметра, космологи больше не спорят, расхождения перешли в другую плоскость - когда расширение начало ускоряться. Данные о кочевании в спектре очень далеких сверхновых галактик первого типа доказывают, что расширение - это не внезапно наступивший процесс.

Ученые считают, что первые пять миллиардов лет Вселенная сужалась.

Первые последствия Большого Взрыва сначала спровоцировали мощное расширение, а потом началось сжатие. Но темная энергия все-таки повлияла на рост мироздания. Причем с ускорением.

Американские ученые приступили к созданию карты размеров Вселенной для разных эпох, чтобы выяснить, когда началось ускорение. Наблюдая взрывы сверхновых, а также направление концентрации в древних галактиках, космологи заметили особенности ускорения.

Почему Вселенная «разгоняется»

Изначально подразумевалось, что в составленной карте значения ускорения не были линейны, а превратились в синусоиду. Ее назвали «волной Вселенной».

Волна Вселенной говорит о том, что ускорение не шло с постоянной скоростью: оно то замедлялось, то ускорялось. Причем несколько раз. Ученые считают, что было семь таких процессов за 13,81 миллиарда лет после Большого Взрыва.

Однако космологи пока не могут ответить на вопрос о том, от чего зависит ускорение-замедление. Предположения сводятся к мысли, что энергетическое поле, от которого берет начало темная энергия, подчинено волне Вселенной. И, переходя от одного положения к другому, Вселенная то расширяет ускорение, то замедляет его.

Несмотря на убедительность доводов, они все-таки остаются пока теорией. Астрофизики надеются, что информация орбитального телескопа «Планк» подтвердит существование волны Вселенной.

Когда нашли темную энергию

Впервые о ней заговорили в девяностые из-за взрывов сверхновых. Природа темной энергии неизвестна. Хотя еще Альберт Эйнштейн выделил космическую постоянную в своей теории относительности.

В 1916 году, сто лет назад, Вселенная еще считалась неизменной. Но сила притяжения вмешалась: космические массы неизменно бы ударились друг от друга, если бы Вселенная была недвижима. Эйнштейн объявляет гравитацию за счет космической силы отталкивания.

Жорж Леметр обоснует это через физику. Вакуум содержит энергию. Из-за её колебаний, приводящих к появлению частиц и дальнейшего их разрушения, энергия приобретает силу отталкивания.

Когда Хаббл доказал расширение Вселенной, Эйнштейн назвал чушью.

Влияние темной энергии

Мироздание раздвигается с постоянной скоростью. В 1998 году миру представили данные анализа вспышек сверхновых первого типа. Было доказано, что Вселенная разрастается все быстрее.

Происходит это из-за непознанного вещества, её прозвали «темной энергией». Выяснится, что она занимает почти 70 % пространства Вселенной. Суть, свойства и природа темной энергии не изучены, но её ученые пытаются выяснить, имелась ли она в других галактиках.

В 2016 году вычислили точную скорость расширения на ближайшее будущее, но появилось несовпадение: Вселенная расширяется с большей скоростью, чем ранее предположили астрофизики. В среде ученых разгорелись споры о существовании темной энергии и её влиянии на скорость расширения пределов мироздания.

Расширение Вселенной происходит без темной энергии

Теорию независимости процесса расширения Вселенной от темной энергии выдвинули ученые в начале 2017 года. Расширение они объясняют изменением структуры Вселенной.

Ученые из Будапештского и Гавайского университетов пришли к выводу, что несовпадение расчетов и реальной скорости расширения связаны с изменением свойств пространства. Никто не учитывал, что происходит с моделью Вселенной при расширении.

Усомнившись в существовании темной энергии, ученые объясняют: самые большие концентраты материи Вселенной влияют на её расширение. При этом остальное содержание распределяется равномерно. Однако факт остается неучтенным.

Для демонстрации обоснованности своих предположений ученые предложили модель мини-Вселенной. Они представили её в форме набора пузырьков и начали просчет параметров роста каждого пузырька с собственной скоростью, зависящей от его массы.

Такое моделирование Вселенной показало ученым, что она может изменяться без учета энергии. А если «примешать» темную энергию, то модель не изменится, считают ученые.

В общем-то, споры все еще продолжаются. Сторонники темной энергии говорят, что она влияет на расширение границ Вселенной, противники стоят на своем, утверждая, что значение имеет концентрация материи.

Скорость расширения Вселенной сейчас

Ученые убеждены, что расти Вселенная начала после Большого Взрыва. Тогда, почти четырнадцать миллиардов лет назад, оказалось, что скорость расширения Вселенной больше скорости света. И она продолжает расти.

В книге Стивена Хокинга и Леонарда Млодинова «Кратчайшая история времени» отмечается, что скорость расширения границ Вселенной не может превышать 10 % за миллиард лет.

Чтобы определить, какова скорость расширения Вселенной, летом 2016 года лауреат Нобелевской премии Адам Рисс рассчитал расстояние до пульсирующих цефеид в близких друг к другу галактиках. Эти данные позволили вычислить скорость. Выяснилось, что галактики на расстоянии не меньше трех миллионов световых лет могут отдаляться со скоростью почти 73 км/с.

Результат был удивителен: орбитальные телескопы, тот же «Планк», говорили о 69 км/с. Почему зафиксирована такая разница, ученые не в силах дать ответ: им ничего не известно о происхождении темной материи, на которую опирается теория расширения Вселенной.

Темная радиация

Еще один фактор «разгона» Вселенной обнаружили астрономы с помощью «Хаббла». Темное излучение, как предполагают, появилось в самом начале образования Вселенной. Тогда больше в ней было энергии, а не материи.

Темное излучение «помогло» темной энергии расширить границы Вселенной. Расхождения в определении скорости ускорения были из-за неизвестности этого излучения, считают ученые.

Дальнейшая работа «Хаббла» должна сделать наблюдения более точными.

Таинственная энергия может уничтожить Вселенную

Такой сценарий ученые рассматривают уже несколько десятилетий, данные космической обсерватории «Планк» говорят, что это далеко не только предположения. Их опубликовали в 2013 году.

«Планк» замерил «эхо» Большого взрыва, появившееся в возрасте Вселенной около 380 тысяч лет, температура составила 2 700 градусов. Причем температура менялась. «Планк» определил и «состав» Вселенной:

• почти 5 % - звезды, космическая пыль, космический газ, галактики;
• почти 27 % - масса темной материи;
• около 70 % - темная энергия.

Физик Роберт Колдуэл предположил, что темная энергия обладает силой, способной нарастать. И эта энергия разъединит пространство-время. Галактика будет отдаляться в ближайшие двадцать-пятьдесят миллиардов лет, считает ученый. Этот процесс будет происходить при нарастающем расширении границ Вселенной. Это оторвет Млечный Путь от звезды, и он тоже распадется.

Космосу отмерили около шестидесяти миллионов лет. Солнце станет карликовой гаснущей звездой, и от нее отделятся планеты. После взорвется Земля. В следующие тридцать минут пространство разорвет атомы. Финалом станет разрушение структуры пространство-время.

Куда «улетает» Млечный Путь

Иерусалимские астрономы убеждены, что Млечный Путь набрал максимальную скорость, которая выше скорости расширения Вселенной. Ученые объясняют это стремлением Млечного Пути к «Великому Аттрактору», считающемуся самым крупным Так Млечный Путь уходит из космической пустыни.

Ученые используют разные методики измерения скорости расширения Вселенной, поэтому нет единого результата этого параметра.