тип 1a“, – это внезапный ядерный взрыв в центре умирающей звезды, когда большая часть ее массы (или даже вся) сбрасывается в пространство, а оставшаяся центральная часть сворачивается, – говорит Рис. – По сути, это ядерная бомба со стандартным тротиловым эквивалентом… Важно то, что звезды типа 1а можно расценивать как эталонный источник света, достаточно яркий, чтобы его можно было различить с больших расстояний. По их яркости можно предположить расстояние до них, а измерив красное смещение, можно соотнести скорость расширения и изменение расстояний за прошедшую эру. Космологи надеялись, что такие измерения помогут отличить медленное снижение темпов расширения (которого нужно ожидать, если предположить, что была учтена вся темная материя) от более высокого темпа, если – как считали многие теоретики – во вселенной еще достаточно темной материи, чтобы соотношение фактической и критической плотности было один к одному» (Rees. 2000. P. 93). Исследователи были весьма удивлены, когда обнаружили, что их измерения красных смещений сверхновых звезд не выявили никакого замедления вовсе. Вместо этого они увидели, что темп расширения вселенной немного увеличивается. Это означало две вещи: во-первых, во вселенной не существует достаточного количества темной материи, а во-вторых, чтобы объяснить рост темпа расширения, ученым пришлось предположить присутствие еще одной силы – антигравитации.
Идея об антигравитации встречалась еще у Эйнштейна. В 1920-х годах великий ученый предположил, что вселенная статична. Но по его вычислениям получалось, что вселенная не может существовать статично. Сила притяжения вынуждает всю материю во вселенной сопротивляться ей. Чтобы сбалансировать эту силу, Эйнштейн ввел в свои формулы «космологическую постоянную» L Имеется ввиду греческая буква лямбда. – Примечание автора электронной версии

(лямбду). Когда космологи согласились с тем, что вселенная расширяется, они забыли о космологической постоянной, поскольку она ассоциировалась с теорией о статичной вселенной. Но сейчас оказывается, что модель растущей вселенной требует присутствия этой константы. Что же именно измеряет L ? Только не саму силу какой бы то ни было материи. Ученый формулирует ее функцию так: L измеряет энергию пустого пространства» (Rees. 2000. P. 154).
Значение L также очень важно. «Если бы лямбда имела большее числовое значение, притяжение было бы преодолено еще раньше, на том этапе, когда элементы были более плотными, – говорит Рис. – Если бы значение лямбда начало преобладать еще до того, как из расширяющейся вселенной появились галактики, или если сила отторжения была бы достаточно мощной, чтобы разрушить их, галактик бы не было. Поэтому для нашего существования необходимо не очень большое значение лямбда» (Rees. 2000. P. 99).

Q

По теории Большого взрыва, наша вселенная появилась как плотное шаровидное образование очень горячего газа. По мере расширения она остывала. Если этот шар был абсолютно ровным, то по мере его расширения атомы газа должны были распространяться равномерно. Для того, чтобы образовались звезды, галактики, скопления галактик, – шар должен был иметь неровности, некоторые его участки должны были быть плотнее других. В этих более плотных участках атомы притягивались друг к другу силой гравитации и постепенно превращались в звезды и галактики. Рис объясняет это так: «Самые заметные формации в космосе – звезды, галактики, скопления галактик – обязаны своим существованием силе притяжения. Мы можем измерить силу их связующую или, что то же самое, сказать, сколько энергии понадобится, чтобы разъединить их, – пропорционально их общей энергии собственной массы (mс**2). Для самых крупных образований в нашей вселенной – скоплений галактик – эта цифра будет равна примерно одной стотысячной. Это чистое число – соотношение двух энергий, которое мы называем Q» (Rees. 2000. P. 106). Иными словами, чтобы преодолеть силу притяжения, которая удерживает вместе атомы галактик, нужно не такое уж большое усилие. Q обязательно соотносится с изначальной плотностью горячего шара на ранних стадиях Большого взрыва. Если бы шар был однородным по плотности, материя распространялась бы во вселенной равномерно, и никаких скоплений вещества на отдельных участках бы не было. Итак, согласно известному значению Q (10**(–5)), изначальные колебания энергии вселенной были не больше, чем одна стотысячная ее радиуса. Ученые надеялись подтвердить это данными со спутников, которые очень точно измеряют минутные колебания в микроволновом фоновом излучении, которое, как принято считать, является остатками газового шара.
Оказывается, что существующее значение Q (10**(–5))является единственно возможным для нашей вселенной с ее постоянно существующими звездами и населенными планетами. Что, если бы Q было меньше чем 10**(–5)? Рис писал, что «тогда галактики были бы нежизнеспособны, формирование звезд шло бы крайне медленно, а „отработанный“ материал бы улетал из галактики, а не шел на формирование новых звезд и планет» (Rees. 2000. P. 115). Если бы значение Q было меньше, чем 10**(–6), «газ бы никогда не сконденсировался в подобные структуры на основе силы притяжения, и вселенная навсегда бы осталась темной и безжизненной» (Rees. 2000. P. 115). А что было бы, будь значение Q больше 10–5? Рис утверждает, что в такой вселенной вся материя бы мгновенно погрузилась в огромные черные дыры и любые оставшиеся звезды «находились бы слишком близко друг к другу, чтобы оставаться стабильными системами» (Rees. 2000. P. 115). Но, несмотря на то, что значение Q критично для нашего существования, никто не знает, почему оно именно такое.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245