«Безумные» идеи

Да, Фридман сделал поразительное открытие. Оно укрепилось в науке не только авторитетом Эйнштейна, но впоследствии и авторитетом еще более высоким — опытом. Астрономы, наблюдая в телескопы далекие звездные миры, убедились: в соответствии с результатами Фридмана все небесные тела удаляются от нас, и тем скорее, чем дальше они находятся.

Счастье, что Фридман был математиком. Иначе он, возможно, счел бы свое решение невероятным и выбросил его в мусорную корзинку. Прочитай в уравнениях о начале и конце мира, трудно остаться безмятежным!

А какой иной вывод можно было сделать из факта расширения вселенной? Если сейчас звезды и галактики уплывают в недосягаемую даль, значит когда-то они были сжаты в единый плотный комок? В то время не существовало ничего похожего на современную вселенную. Тогда она только рождалась и лишь с течением веков и веков приобрела знакомые нам очертания.

Естественно, возникает вопрос: как долго будет продолжаться расширение вселенной? Будет ли оно длиться бесконечно или когда-нибудь наш мир, сдержав свой порыв, начнет сжиматься и вновь превратится в сверхплотный комок?

Фридман получил два решения уравнения. Из одного следовало, что действительно в какой-то отдаленный момент времени, который можно считать условно за начало развития вселенной (а было это 5...10 миллиардов лет назад), все расстояния в этом первобытном мире были равны нулю, а плотность материи была бесконечно большой. Это было нечто похожее на первичный сверхатом Леметра. Именно такой представлял вселенную в момент ее рождения французский писатель и философ. А затем вещество новорожденного мира начало разлетаться (по Леметру — сверхатом взорвался). Объем вселенной начал неограниченно увеличиваться, увеличивается и поныне и, возможно, будет расти всегда.

Расширение вселенной при этом мыслится бесконечным. Такая модель вселенной в научных кругах получила название «открытой».

Но второе решение того же эйнштейновского уравнения оказалось для человечества в принципе более трагичным. В начальной своей части оно не противоречило первому решению. И оно начиналось с плотно сжатого комка первоматерии. Но оно предсказывало и конец мира. Расширение вселенной не бесконечно, утверждало второе решение. В какой-то момент разбегание галактик прекратится, звезды, планеты, межзвездное вещество начнут вновь сжиматься, и мир опять превратится в комок чудовищно спрессованной материи.

До сих пор астрономы не могут ответить однозначно на вопрос о том, какой модели — открытой или закрытой — соответствует наша вселенная. Наблюдения должны дать какой-то ответ, но пока точность измерений недостаточна.

Возможно, где-то, на расстоянии триллионов световых лет от нас, небесные тела уже замедляют свой бег; может быть, где-то галактики уже повернули в обратный путь, и открытая модель переходит в закрытую...

Пока наука не обладает такими сведениями. Но астрономы определили скорость разбегания галактик, Те из них, между которыми пролегают расстояния в миллионы световых лет, разбегаются со скоростью 55 километров в секунду. Ученые предполагают, что при расстояниях, вдвое больших, и скорость больше вдвое; при расстояниях, больших в три раза, и скорость разбегания увеличивается втрое.

Наибольшая найденная скорость убегания — 120 тысяч километров в секунду, более трети скорости света!

Измерения продолжаются. Результаты уточняются.

Наказание за упрощение

Тридцать лет физики мирились с возможностью конца мира. Одних утешало то, что до конца пройдут миллиарды миллиардов лет. Другие, ссылаясь на парадоксальность выводов, призывали к разгрому теории относительности, называя ее антинаучной и реакционной. Третьи, понимая, что конца не может быть, пытались найти выход из тупика и, натыкаясь на новую стенку, ковали более мощное оружие.

Трудности были столь велики, что никто до последнего времени не сумел уточнить решение Фридмана. Математика не могла справиться с уравнениями, сколько-нибудь подробно описывающими строение реального мира.

Фридман, чтобы упростить задачу, сделал допущение, которое намного облегчило его труд, но зато привело к роковому выводу. Фридман решил исходить не из картины реального мира, а мира идеального. Мира, в котором распределение материи не произвольно, а в среднем упорядоченно — однородно. В представлении ученого мир походил не на поле, по воле случая усеянное цветами. Фридмановская вселенная напоминает клумбу, распланированную и засеянную педантичным садовником, клумбу, где на каждом квадратном метре высеяно определенное количество цветов.

Фридман для упрощения математических операций решил считать, что в звездном мире в каждом одинаковом, достаточно большом объеме мирового пространства живет строго определенное количество небесных тел. Такому миру второе решение уравнения общей теории относительности и предсказывало неминуемый конец...

Как же все это было? Как будет? Было ли начало и будет ли конец света на самом деле?