100 великих заблуждений - Станислав Зигуненко

Это убеждение сохранялось на протяжении многих тысяч лет (кое-кто, впрочем, полагает так и поныне). Но вот древнегреческий мудрец Аристотель в IV веке до н. э. заметил, что уходящее вдаль по морю судно пропадает из виду не потому, что по мере удаления уменьшается до недоступных глазу размеров. Нет, даже невооруженным глазом, а уж тем более в подзорную трубу, видно, что сначала исчезает корпус корабля, потом паруса и, наконец, верхушки мачт. Это привело его к заключению, что Земля должна быть круглой, словно шар, и корабль просто скрывается за горизонтом примерно так же, как солнце на закате скрывается за ближайшей горой.

Нечто подобное происходит и с переменной воззрений на форму Вселенной. Наблюдая за окружающими галактиками, астрономы пришли к выводу, что многие из них плоские, словно блин. А точнее, представляют собой спираль, закрученную в одной плоскости. Во всяком случае, именно такую форму имеет наша галактика, Млечный Путь и многие ее соседи.

Схема развития Вселенной после Большого взрыва

Однако если бы это было на самом деле так, что все звезды на ночном небосводе располагались бы примерно так же, как простирается сам Млечный Путь – этакой узкой светящейся дорожкой. Однако на самом деле звезды, созвездия и галактики занимают более-менее равномерно весь небосклон, как в северном, так и в южном полушариях. А значит, Вселенная представляет собой нечто вроде шара.

На ту же мысль наталкивает и гипотеза о Большом взрыве. Если считать, что наша Вселенная некогда (по последним данным, 13,7 млрд лет назад) образовалась в результате некоего взрыва, то по логике всю материю должно было более-менее равномерно разбросать по сферической поверхности.

Причем сфера эта, по идее, все расширяется. Об этом говорит, в частности, красное смещение, открытое еще в 30-е годы ХХ века американским астрономом Эдвином Хабблом. Проанализировав излучение звезд, он пришел к выводу, что спектры смещены в красную сторону (т. е. длинноволнового излучения), что возможно в том случае, если объект движется с большой скоростью, причем удаляясь от наблюдателя.

А если наша Вселенная все расширяется, возникает вопрос: до каких пределов это будет происходить? Ныне есть несколько вариантов ответа на данный вопрос. Одни астрофизики полагают, что это может происходить бесконечно. Другие полагают, что все имеет свое начало и свой конец. И если началом послужил Большой взрыв, то, по идее, сила его должна когда-то иссякнуть. И тогда галактики приостановят свой разбег, а потом начнут двигаться в обратном направлении, движимые силами тяготения. И когда-нибудь они с силой соударятся друг о друга, породив новый Большой взрыв…

Однако наблюдения последнего времени показали, что галактики вовсе не собираются приостанавливаться. Напротив, они движутся от центра, как показывают измерения, все ускоряясь. Полагают, что такое ускорение придает им некая скрытая масса и темная энергия. Но что это такое, никто толком не знает.

И куда стремятся галактики? Есть ли какая-то граница их продвижению. «Наверное, есть, – полагают некоторые космологи. – Если бы наша Вселенная была бесконечна, то в ней должно было находиться неисчислимое количество небесных тел, которые бы залили ночной небосклон своим светом. Между тем даже в сильнейшие телескопы между отдельными небесными телами наблюдаются темные, пустые пространства»…

Кроме того, исследования последних лет космического микроволнового фона, или реликтового излучения – своеобразного эха, оставшегося во Вселенной после Большого взрыва, – показали, что диапазон его излучения ограничен. Между тем если Вселенная имела бы неограниченные размеры, в ней можно было бы найти волны всех вероятных длин.

«Вселенная обладает свойствами музыкального инструмента, – привел наглядную аналогию доктор Френк Штайнер из университета Ульма в Германии. – А длина волн, как известно, не может превосходить длину самого инструмента. В том же рояле не может быть струн неограниченной длины, а стало быть, сверхнизкие ноты ему недоступны. Нечто подобное мы наблюдаем и во Вселенной – она излучает лишь волны определенной длины»…

Но если Вселенная ограничена, то можно говорить о ее размерах и форме. К настоящему времени космологи выдвинули несколько предполагаемых вариантов формы Вселенной.

Самыми популярными стали тыква (либо мяч для американского футбола) и бублик, а также три бублика, причудливым образом соединенные друг с другом. Некоторые физики даже предложили красивую модель, по-видимому, позаимствованную из восточной философии – о Вселенной, представляющий собой коридор зеркал с изображениями различных объектов, которые повторяются в небе много раз. Эти «световые портреты» могут отражаться от предполагаемых стенок Вселенной и таким образом многократно дублироваться.

Глен Старкман из Университета Кейз Вестерн Резерв в Кливленде (Огайо, США) и его коллеги попытались как-то совместить предложенные модели с экспериментальными данными, но пока еще не выбрали, какая форма подходит нашей Вселенной больше всего.

В то же время Штайнер и его коллеги начали повторно анализировать данные, полученные в 2003 году с помощью космического аппарата NASA, известного как «Микроволновой анизотропный зонд Уилкинсона», и попытались использовать и для обоснования гипотезы о том, что Вселенная имеет форму бублика. По их мнению, Вселенная имеет вид бублика-тора, диаметр которого может достичь 56 млрд световых лет.

Однако это не единственный вариант формы. Профессор Жан-Пьер Люмине из Парижской обсерватории во Франции отдает предпочтение форме мяча для американского футбола либо тыквы.

Советский физик Андрей Линде впервые описал сценарий хаотической инфляции в 1983 году, развив первоначальную теорию образования Вселенной американца Алана Гута. Согласно этой концепции, первоначально после Большого взрыва Вселенная начала раздуваться, словно мыльный пузырь.

Причем таких пузырей-баблов может быть множество. То есть, говоря попросту, наша Вселенная не одна, а их много. Располагаются они на некой базовой мембране подобно тому, как для выдувания обычных мыльных пузырей необходима пленка мыльного раствора.

Раздуваясь, пузыри-вселенные могут соприкасаться между собой, образуя структуру, напоминающую пчелиные соты. Каждая ячейка обычных сот заполнена, как правило, медом. Во вселенских сотах в каждой ячейке расположена своя вселенная.

Время от времени некоторые баблы лопаются, а потом начинают раздуваться снова, производя череду больших взрывов, которые, получается, в мирах столь же обыденны, как в нашей Вселенной взрывы сверхновых звезд. Они не так часты, но и не уникальны…

Видимо, чтобы окончательно запудрить нам мозги, некоторые космологи предполагают, что вся эта структура Мультивселенной может располагаться не в привычном нам 4-мерном мире (длина, ширина, высота плюс время), а в неком пространстве, число измерений которого может стремиться к бесконечности. Во всяком случае, согласно теории струн, их, этих самых измерений, никак не меньше 11–12.

Представить, как может выглядеть такое многомерное пространство, наглядно очень трудно. Между тем математики-топологи описывают его с помощью своих формул и вполне тем довольны. Их удовлетворение можно понять, поскольку такое строение мира позволяет предположить, как можно путешествовать из мира в мир, ныряя в пространственные туннели-червоточины, соединяющие их.

Возвращение мирового эфира?

Учебник – вовсе не есть истина в последней инстанции. К такому выводу приходят многие, кто берет на себя труд разобраться в истории с «мировым эфиром» – одной из самых запутанных теорий в естествознании.

А начнем мы вот с чего…

Ох, и наделало дел это яблоко! Упало на голову Исааку Ньютону, а он взял да и открыл закон всемирного тяготения. Так, дескать, и так: два массивных тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорционально произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Спорить с существованием тяготения, конечно, не приходится. Оно денно и нощно подтверждает свое существование на множестве самых различных примеров. И яблоки неизменно падают с деревьев вниз, притягиваемые матушкой Землей, и сами мы с нее не сваливаемся, и даже Луна кружит вокруг Земли, а сама наша планета – вокруг Солнца, благодаря все той же силе тяготения или гравитации.

Но вот что интересно. Ни предшественники Ньютона, много размышлявшие над природой тяготения, ни сам великий английский ученый, ни его последователи до самых наших дней так и не смогли понять, почему сила тяготения действует. Какова природа гравитации? И видно потому, нагородили и вокруг самого Ньютона, и его закона, и силы гравитации бог знает что!..

Оказывается, например, что Ньютон никогда не сидел под деревом в ожидании, что ему на голову свалится то самое историческое яблоко. Анекдот про него придумала его племянница – веселая девушка, которой до смерти надоели расспросы газетных репортеров и просто любопытствующих, как ее дядя делает свои великие открытия.