Модели будущего вселенной. Каково же будущее Вселенной? Многие выдающиеся ученые ХХ века неоднократно задавались этим вопросом. В 1917г. А. Эйнштейн выступил с гипотезой о конечной, но безграничной Вселенной. Суть данной гипотезы была в следующем: предположим, что вещество, составляющее планеты, звез¬ды и звездные системы, равномерно рассеяно по всему миро¬вому пространству.
Тем самым мы допускаем, что Вселенная всюду однородна и к тому же изотропна, то есть во всех на¬правлениях имеет одинаковые свойства. Будем считать, что средняя плотность вещества во Вселенной выше так называе¬мой критической плотности. Если все эти требования соблю¬дены, мировое пространство, как это доказал Эйнштейн, замк¬нуто и представляет собой четырехмерную сферу. Объем та¬кой Вселенной может быть выражен хотя и очень большим, но все же конечным числом кубометров. В принципе возможно облететь всю замкнутую Вселенную, двигаясь все время в од¬ном и том же направлении.
Такое воображаемое путешествие подобно земным кругосветным путешествиям. Но конечная по объему Вселенная в то же время безгранична, как не имеет границ поверхность любой сферы. Вселенная по Эйнштейну, содержит хотя и большое, но все-таки конечное число звезд и звездных систем, а поэтому к ней фотометрический и гравита¬ционный парадоксы просто неприменимы. В то же время при¬зрак тепловой смерти тяготеет и над Вселенной Эйнштейна - такая Вселенная, конечная в пространстве, неизбежно идет к своему концу во времени.
Вечность ей не присуща. Пять лет спустя, в 1922 г советский физик Александр Фридман на основании строгих расчетов показал, что Вселен¬ная Эйнштейна никак не может быть стационарной, неизмен¬ной, как это считал Эйнштейн. Вселенная непременно должна расширяться, причем речь идет о расширении самого про¬странства, то есть об увеличении всех расстояний мира. Все¬ленная Фридмана напоминала раздувающийся мыльный пу¬зырь, у которого и радиус, и площадь поверхности непрерыв¬но увеличиваются.
Идея Фридмана поначалу показалась Эйнштейну слишком смелой и необоснованной. Он даже заподозрил ошибку в вы¬числениях. Но, ознакомившись с ними, он публично признал, что мы живем в расширяющейся Вселенной. Из расчетов Фридмана вытекали три возможных следствия: Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени; Вселенная сжимается; во Вселенной чередуются через большие промежутки времени циклы сжатия и расширения.
Доказательства в пользу модели расширяющейся Вселен¬ной были получены в 1926 г когда американский астроном Э. Хаббл открыл при исследовании спектров далеких галактик (существование которых было доказано в 1923 г. тем же Хабблом) красное смещение спектральных линий (смещение линий к красному концу спектра), что было истолковано как следст¬вие эффекта Доплера (изменение частоты колебаний или дли¬ны волн из-за движения источника излучения и наблюдателя по отношению друг к другу) - удаление этих галактик друг от друга со скоростью, которая возрастает с расстоянием.
По по¬следним измерениям, это увеличение скорости расширения со¬ставляет примерно 55 км/с на каждый миллион парсек. После этого открытия вывод Фридмана о нестационарности Вселен¬ной получил подтверждение и в космологии утвердилась мо¬дель расширяющейся Вселенной.