РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯЗв здное небо над головой долгое время было длячеловека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали,что неподвижные зв зды на самом деле движутся, прич м с огромными ско ростями.В XX в. человечество свык лось с ещ более странным фактом расстояния междузв здными система ми галактиками, не связанными друг с другом силамитяготения, по стоянно увеличиваются.И дело здесь не в природе галактик самаВселенная непрерывно расширяется! Естество знанию пришлось расстаться с однимиз своих основополагающих принци пов все вещи меняются в этом мире, но мир вцелом всегда одинаков.
Это можно считать важнейшим научным событием XX в.Вс началось, когда Альберт Эйн штейн создал общуютеорию относи тельности. В е уравнениях описаны фундаментальные свойстваматерии, пространства и времени.Относительный по-латыни звучит какrelativus релятивус , поэтому теории, основанные на теории относительностиЭйнштейна, называются релятивистскими .Применив свою теорию ко Все ленной как целой системе,Эйнштейн обнаружил, что такого решения, ко торому соответствовала бы не меня ющаясясо временем Вселенная не получается.
Этот результат не удовле творил великогоуч ного. Чтобы до биться стационарного решения сво их уравнений, Эйнштейн вв лв них дополнительное слагаемое так на зываемый ламбда-член. Однако до сих порникто не смог найти какого-либо физического обоснования это го дополнительногочлена.В начале 20-х гг. советский мате матик АлександрАлександрович Фридман решил для Вселенной урав нения общей теории относитель ности,не накладывая условия стаци онарности.
Он доказал, что могут существовать дварешения для Все ленной расширяющийся мир и сжи мающийся мир. ПолученныеФридманом уравнения используют для описания эволюции Вселенной и в настоящеевремя.Все эти теоретические рассужде ния никак несвязывались уч ными с реальным миром, пока в 1929 г. аме риканский астрономЭдвин Хаббл не подтвердил расширение видимой части Вселенной.Он использовалпри этом эффект Доплера.
Линии в спектре движущегося источника сме щаются на величину,пропорцио нальную скорости его приближения или удаления, поэтому скорость га лактикивсегда можно вычислить по изменению положения е спектраль ных линий.Ещ во втором десятилетии XX в. американский астрономВесто Слайфер, исследовав спектры нескольких галактик, заметил, что у большинст ваиз них спектральные линии сме щены в красную сторону.Это означа ло, что ониудаляются от нашей Галактики со скоростями в сотни ки лометров в секунду.Хаббл определил расстояния до небольшого числагалактик и их ско рости. Из его наблюдений следовало, что чем дальше находитсягалактика, тем с большей скоростью она от нас удаляется.
Закон, по которому ско ростьудаления пропорциональна расстоянию, получил название зако на Хаббла.Означает ли это, что наша Га лактика является центром,от которо го и ид т расширение? С точки зре ния астрономов, такое невозможно.Наблюдатель в любой точке Вселен ной должен увидеть ту же картину всегалактики имели бы красные сме щения, пропорциональные расстоя нию до них. Самопространство как бы раздувается.
Если на воздушном шарике нарисовать галактикии на чать надувать его, то расстояния меж ду ними будут возрастать, прич м тембыстрее, чем дальше они распо ложены друг от друга.Разница лишь в том, что нарисо ванные на шарике галактикии сами увеличиваются в размерах, реальные же зв здные системы повсюду во Все леннойсохраняют свой объ м. Это объясняется тем, что составляющие их зв зды связанымежду собой сила ми гравитации.
Факт постоянного расширения Вселенной установлентвердо. Самые дал кие из известных галактик и квазаров имеют такое большоекрасное смещение, что длины волн всех ли ний в их спектрах оказываются боль ше,чем у близких источников, в пять шесть раз!Но если Вселенная расширяется, то сегодня мы видим е не такой, ка кой она была в прошлом.Миллиарды лет назад галактикирасполагались значительно ближе друг к другу. Ещ раньше отдельных галактикпросто не могло существовать, а ещ ближе к началу расширения не могло бытьдаже зв зд. Эта эпоха начало рас ширения Вселенной удалена от нас на 12 15млрд лет.Оценки возраста галактик пока слишком приближ нны,чтобы уточ нить эти цифры.
Но над жно уста новлено, что самые старые зв здыразличных галактик имеют примерно одинаковый возраст.Следовательно,большинство зв здных систем воз никло в тот период, когда плотность вещества воВселенной бьша значи тельно выше современной.На начальной стадии вс вещест во Вселенной имелонастолько вы сокую плотность, что е даже невоз можно себе представить.
Идею орасширении Вселенной из сверх плотного состояния вв л в 1927 г. бельгийскийастроном Жорж Леметр, а предположение, что первоначаль ное вещество было оченьгорячим, впервые высказал Георгий Антонович Гамов в 1946 г. Впоследствии эту ги потезуподтвердило открытие так на зываемого реликтового излучения.Оно осталось какэхо бурного рожде ния Вселенной, которое часто назы вают Большим Взрывом.Но оста тся множество вопро сов. Что привело кобразованию ныне наблюдаемой Вселенной, к началу Взрыва? Почему пространствоимеет три измерения, а время од но? Как в стремительно расширяю щейсяВселенной смогли появиться стационарные объекты зв зды и галактики? Что былодо начала Боль шого Взрыва? Над поисками ответов на эти и многие другие вопросыра ботают современные астрономы и физики.